JPH02131380A - 電子モーター起動装置 - Google Patents
電子モーター起動装置Info
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- JPH02131380A JPH02131380A JP1207753A JP20775389A JPH02131380A JP H02131380 A JPH02131380 A JP H02131380A JP 1207753 A JP1207753 A JP 1207753A JP 20775389 A JP20775389 A JP 20775389A JP H02131380 A JPH02131380 A JP H02131380A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
-
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/42—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor
- H02P1/44—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor by phase-splitting with a capacitor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Thyristor Switches And Gates (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３．発護μ躬落細−な４覗叫
本発明は単相誘導電動機起動用電圧式電子リレーに関し
．特に従来使用された遠心カスウィッチ．機械的な電圧
リレー及び電流式起動リレーの代替用として．本出願人
の韓国特許第１９１７６号（米国特許第４， ６０５，
８８８号）であるトランジスターの電子沙汰を利用し
た単相モーター起動用電圧式電子リレーを改良した静止
型電子リレーＫ関する． 本出願人の先特Ｍ第１９１７６号の電子リレーは．電子
沙汰用トランジスターの増幅度と沙汰電圧がトランジス
ターの生産ロフト毎Ｋ変化するにより．時定数を再設定
するべき不便がアシ．またリレーのＯＦＦ電圧とＯＮ！
圧の幅であるリレーのヒステリ幅が約３０Ｖ程度でそれ
以上は得ることが困難のため，電源電圧が低いか高い場
合．電圧補償が出来ない為に起動特性が低下する為多く
の問題点があった．本発明は．上記の問題点を解決する
為に，ＮＡＮＤゲートの正帰還特性と入力信号の勢力を
調整するようにすることで．ヒステリ幅を電源電圧の半
分以上である７５Ｖまで広く調整することが出来ると共
Ｋ起動特性が優れて生産性が格段で既存の機械的な遠心
開閉器では得ることが出来ないヒステリ幅を得られ，又
アークの発生が無く．設置場所に制限もなしに．その寿
命が半永久的な単相誘導電動機用電圧式電子リレーを提
供する目的をもって案出したもので．これを添附回路図
面の実施例Ｋより詳細に説明すれば次の通シである．第
１図の実施例において，引出端子（Ｔｌ） （Ｔ４ ）
に電源電圧が印加され，この電圧はダイオード（Ｄ２）
とフィルターコンデンサー（ｃ４）Ｋて一応整流されて
，端子（Ｔ１）と端子（Ｔ２）の間Ｋ設置されたトライ
アアク（ＴＲＩＡＣ・）のゲートトリガ用ピックアップ
コイル（ｐｃ）の２次側コイルに抵抗（Ｒ９）を通じて
供給されるようにし，分配抵抗（Ｒ７）（Ｒ８〕で設定
された直流電圧がフィルターコンデンサー（ｃ２）を介
してＮＡＮＤゲート （Ｍｌ−Ｍ４）の電源（ ＶＣＣ
）に供給されるようにすると共Ｋ，ジェナーダイオー
ド（ＺＤ）を設置して，過電圧防止を施すようにし．端
子（Ｔ２）から起動コンデンサー（ＳＣ）を通じて単相
誘導電動機の起動コイル（Ｗ３）を介して端子（Ｔ４）
と電源入力端子（Ｌ２）Ｋ電圧が印加されるように連結
構成するもので．端子（Ｔ３）と端子（Ｔ４）の間の起
動コイル（Ｗ３）両端にダイオード（Ｄ１）と抵抗（Ｒ
ｌ ）（Ｒ２ ）を直列連結し，この抵抗中間Ｋコンデ
ンサー（ｃ１〕を連結して信号電圧を７イルターしてヒ
ステリ幅調整抵抗（Ｒ３）を通じてＮＡＮＤゲート （
Ｍ． ）の入力で電圧が供給されるようにし，ＮＡＮＤ
ゲート（Ｍ２）の出力を抵抗（Ｒ４）を通じてＮＡＮＤ
ゲーＨＭｌ）の入カで正帰還させ．ヒステリ幅が増加す
るようにした． なお． ＮＡＮＤゲート（Ｍｌ）の出力をＮＡＮＤゲー
ト（Ｍ３）の入力端一側に印加させ， ＮＡＮＤゲート
（Ｍ３）とＮＡＮＤゲート（Ｍ４）をコンデンサー（ｃ
３）と抵抗（Ｒ５）に負帰還させて発附回路を構成し，
限流抵抗（Ｒ６）を通じてトランジスター（ＴＲ）のべ
イスに供１１ｊｆるよう圧した． 一方，第２図の実施例においては．全くの構成が第１図
の実施例と同様ではあるが，ゲート素子をヒステリ幅が
大きいシュミットＮＯＴゲート素子を使用すると共Ｋ．
ダイオード（Ｄ３）とコンデンサー（Ｃ３）及びインバ
ーター（Ｇ３）を抵抗（Ｒ５）でフィードバック（ ｆ
ｅｅｄ ｂａｃｋ ）させて発振回路を構成させたこ
とだけが相違するのである． 又，第３図の実施例Ｋおいても電源回路，ヒステリ幅訂
正回路は第１図の実施例と同様であるがトライアック（
ＴＲＩＡＣ）をトリガする方式において．プリッチダ
イオード（ＢＤ）’と限流抵抗（Ｒｌｏ）を通じてＴＲ
ＩＡＣのゲートκλ力されるようＫしてブリッチダイオ
ード（ＢＤ）の直流出力側をタイリスター（ＳＣＲ）の
制御端子とカソード端子とを連結し．ホトカブン−（Ｐ
ＨＣ）の入力をＮＡＮＤゲート（Ｎ２）出力側にてＮＡ
ＮＤゲート（Ｎ３）を通じてＮＡＮＤゲート（Ｎ４）の
出力と連結言せた点だけが相違するのみである．第４図
においても電源回路．信号入力回路，ヒステリ幅訂正回
路は第一図と同様ではあるが， ＴＲｒＡＣのゲートと
カソードの間に抵抗（Ｒ１０） とコンデンサー（Ｃ５
）が湿列連結されてピックアップコイル（ｐｃ）の１次
側Ｋ連結され．一端が接地された２次側Ｋコンデンサー
（Ｃ５）を通じてＮＡＮＤゲート（Ｍ４）の出力信号が
伝達されてＴＲＩＡＣを制御するようにする点だけが異
なる． 以上の如く構成された本発明の動作原理を説明すれば．
全くの単相誘導電動機は運転コイル（Ｗｌ） （Ｗ２
）と起動コイル（Ｗ３）で構成されて，起動コイル（Ｗ
３）は電動機が起動する瞬間だけ通電して起動回転力を
供給し．起動后運転中はＯＦＦ状態Ｋあるのは公知の通
シである．従って，起動前Ｋは起動コイル（Ｗ３）をＯ
ＮＩＣ［せ．起動后Ｋは起動コイル電流をＯＦＦさせる
装置を遠心開閉機又は起動リレーと称する．この起動装
置が電動機の速度に比例して動作する遠心カ装置にょシ
起動コイル電流をＯＮ／ＯＦＦさせるスウィッチを遠心
カスウィ，チ又はカバナスウィッチと称し．起動コイル
電圧が電動機速度の増加により増加される特性を応用し
て．起動コイル両端の誘起電圧を信号電圧Ｋ利用して起
動コイル電流をＱＮ／ＯＦＦさせる装置を電圧式電子リ
レーと称する． 第１図の実施例Ｋおいては．多く使用されるＩＩＯＶ／
２２０Ｖ兼用起動型単相誘導電動機の配線例で，Ｗｌ，
Ｗ２は主巻線．１〜４は主巻線端子，５．６は・起動巻
線端子で．本発明の電圧式電子リレー（ＥＭＳ）の引出
端子（Ｔ１）（Ｔ２）に連結され．電源電圧が端子（Ｔ
ｌ）からＴＲ−ＩＡＣを通じて端子（Ｔ２）と起動コン
デンサーを介して起動コイル（ｗ３）を通じて端子（Ｔ
４）で，電源端子（Ｌｌ）（Ｌ２）Ｋ連結される．従っ
て，電源が供給されれば，電源電圧は端子（Ｔ１）と端
子（Ｔ４）から直列連結されたコンデンサー（ＳＣ）と
起動コイル（ｗａ ） Ｋリアクタンス比例に依シ分配
される．この時．起動コイル両端の分配電圧は本発明の
端子（Ｔ３）と端子（Ｔ４）からダイオード（Ｄ１）に
より整流されて抵抗（Ｊ）（Ｒ２）により分配され，抵
抗（Ｒ２）両端に形成された半波電圧はコンデンサー（
Ｃ１）によりフィルターされて．ヒステリ幅調整用抵抗
（Ｒ３）を通じてＮＡＮＤゲート（Ｍｌ）の入力側に印
加される．ここで抵抗（Ｒｌ ）は抵抗（Ｒ２）の両端
電圧を設定する為の可変抵抗である．即ち起動前は抵抗
（Ｒ２）の両端電圧が低いのでＮＡＮＤゲート（Ｍｌ）
の入力が’ＬＯＷ’状態であるからその出力ｑ’ＨＩＧ
Ｈ＃になシＮＡＮＤゲート（Ｍ３ ） （Ｍ４ ） ，
コンデンサー（Ｃ３）及び抵抗（Ｒ５）で構成された発
振回路が可動され抵抗（Ｒ６）を通じてトランジスター
を断続するようＫなるのでトライアック（ＴＲＬＡＣ）
｝リガ用ピックアップコイルからパルス信号が形成され
．トライアック（ＴＲＬＡＣ）をＩＯＮ’させ．起動フ
ィル（ Ｗ３ ） Ｋ起動電流が通電され．モーターは
起動して回転数が増加するようＫなる．例へば，電源電
圧がＩＩＯＶの場合，電動機の回転が加速されて定格速
度の７０％程度で起動コイル誘起電圧が１２５ｖ程度上
昇すればＮＡＮＤゲート（Ｍｌ ）の入力がｌＨＩＧＨ
’になるからその出力は，ＬＯＷＩＩｃ変り，発振回路
入力が’ＬＯＷ’になれば発振が停止しトライアック（
ＴＲＩＡＣ）もｌＯＦＦ＃されて起動コイルに流れる電
流も＃ＯＦＦ＃されてモーターは正常稼動するようにな
る．正常的な運転状態ではＮＡＮＤゲート（Ｍｌ）の出
力が’ＬＯＷ＃ＮＡ−ＮＤゲート（Ｍ２）Ｏ出力も＃Ｌ
ＯＷ＃で，その出力は＃ＨＩＧＨ＃になシ抵抗（Ｒ４）
を通じてＮＡＮＤゲート（Ｍｌ）の入力にフィートバン
クされるから電気的なラッチ状態Ｋある． ところが電動機負荷側に重負荷状態罠なって拘束状態に
到れば起動コイル（Ｗ３）の両端電圧は原状に復帰され
て電源電圧の本来の電圧だけかかるようになるので約５
０Ｖ程度に低下するようになる．この時は抵抗（Ｒ２）
の分配電圧も共に降下してＮＡＮＤゲート（Ｍ１）の入
力が・ＬＯＷ−状態に変化してヒステリ回路のＬａｔｃ
ｈ状態が解除されながら，ＮＡＮＤゲート（Ｍｌ）の出
力が再びｌＨＩＧＨ’になり発振回路が動作してトライ
ブック（ ＴＲ Ｉ ＡＣ ）は再びｉＬＯＮ１ｌされ
てモーターは再稼動される． 上記の如く，リレーのヒステリ幅が５０Ｖから１２５
Ｖまで約７５Ｖの広い幅を持つから電源電圧が低いか又
は高い場合．即ち電圧変動率が大きい悪性電源設備地域
Ｋおいても起動装置に無理なく安全運転をすることが出
来る特徴をもつ殆んど完壁な起動リレーを提供するよう
になる． 次Ｋ電源回路Ｋおいては．ダイオード（Ｄ２）で整流さ
れた半波がコンデンサー（Ｃ４）に依りフィルターされ
てトライアック（ＴＲＩＡＣ）のト替ガ用ピックアップ
コイルのパルス発生用電源に供給され．一部は抵抗（Ｒ
７ ） （Ｒ８ ）に依シ分配されコンデンサー（Ｃ２
）に依シフィルターされて各ゲートの電源に供給される
が．ここで定電圧ダイオード（ＺＤ）はゲートの供給電
圧より格段に大きい動作電圧１５Ｖ用を使用して電源電
圧の異常上昇時．各ゲートの電源電圧を１５ＶＫ限定さ
せるアレスター（ Ａｒ ｒ ｅ ｓ ｔ ｏ ｒ ）
機能を持ち．正常状態では．分配抵抗（Ｒ７）（Ｒ８）
の抵抗値を各ゲートの電源電圧が約６ｖ内外になるよう
にしておくと．電動機の電源電圧の変動時に，各ゲート
の供給電圧も共に比例して増加するからヒステリ回路の
ＮＡＮＤゲート（Ｍｌ）の基準入力電圧も共Ｋ増減する
から電圧補償が出来る特徴を持つのである．一方．第２
図の実施例においては，ヒステリ調整回路と発振回路が
シュミアト用ＮＯＴゲートで構成されたものでＭｌ図及
び第２図の電圧式リレーは起動巻線電圧入力回路→電圧
変更回路→ヒステリ幅訂正回路及び動作状態維持回路→
発振回路→スウィッチング回路→トライアフク（ＴＲＩ
ＡＣ ） ｝ ！ｊガ回路Ｋて構成されて動作原理も全
く同一である． 又．第３図の実施例Ｋおいては信号感知回路と変別回路
．フィードバック回路及びヒステリ幅訂正回路は本発明
の第１図Ｋ示した実施例と同一で．モーターの起動が完
了されて起動コイル誘起電圧が上昇すればＮＡＮＤゲー
ト（Ｎｌ）の入力が＃ＨＩＧＨ＃Ｋなシその出力は’Ｌ
ＯＷ＃ｌＣナｆｉ，ＮＡＮＤゲート（Ｎ２）＋７）入力
が−ＬＯＷ＃ならばその出力が＃ＨＩＧＨ＃になり．以
下信号がＮＡＮＤゲート （Ｎ３ ） （Ｎ４ ）から
増幅反転を繰り返してＮＡＮＤゲート（Ｎ４）の出力が
ｌＨＩＧＨ’となるからホトカプラー（ＰＨＣ）が動作
してタイリスター（ＳＣＲ）をｌＯＦＦ−させるのでト
ライアック（ ＴＲ Ｉ ＡＣ ”）も＃ＯＦＦ’され
て起動巻線電流を遮断させ正常運転Ｋ突入するようＫな
る． ここでタイリスタ−（ ＳＣＲ ）のカンード側に設置
された２個のダイオードはこの冫イリスターの，ＯＦＦ
’＠性を改善する為のものであシ， ＮＡＮＤゲート（
Ｎ３）とＮＡＮＤゲート（Ｎ４）の間に設置された抵抗
はこのゲートの出力変換時に安定度を増加させる為のも
のであり，ダイオード（Ｄｌ）と抵抗（Ｒｔ ）の間に
設置されたコンデンサーはモーター起動時に侵入するノ
イズＫよる誤動作防止用に設置されたものであり， Ｎ
ＡＮＤゲート（Ｎ２）とＮＡＮＤゲート（Ｎ２）の間に
設置されたコンデンサーは信号入力電圧の安定の為のフ
ィルターコンデンサーである． 又，実施例の第４図ＫおいてはＮＡＮＤゲート（Ｍ４）
の高周波出力をカップリングコンデンサー（Ｃ５）を介
してピックアップコイル（ｐｃ）の１次側圧直接供給し
その２次側に変成された低い電圧の高周波信号がトライ
ア，ク（ＴＲＩＡＣ）のゲート保護用コンデンサー（Ｃ
６）及び抵抗（Ｒｌｏ）と並列に設置されてトライアッ
ク（ＴＲＩＡＣ）をトリガーするように構成されたので
．ここでの特徴はトライアックトリガ方法においてトラ
ンジスター（ＴＲ）と抵抗（Ｒ９）及びコンデンサー（
Ｃ４）を除去して回路を単純化したことが特徴である．
上記の如く本発明はＮＡＮＤゲートの正帰還特性と入力
信号の勢力を調整するよう圧して．ヒステリ幅を電源電
圧の半分以上である７５Ｖまで広く調整するととが出来
．電源電圧が低いか高い場合．即ち電圧変動率が大きい
悪性電源設備地域においても，起動装置が無理なく安全
運転することが出来る起動特性が優秀な起動リレーの提
供が可能であり．又アーク発生がなく特に設置場所Ｋ制
限なしに半永久的に使用出来る実使用価値が一層高揚さ
れた新規なる劃期的発明である．
．特に従来使用された遠心カスウィッチ．機械的な電圧
リレー及び電流式起動リレーの代替用として．本出願人
の韓国特許第１９１７６号（米国特許第４， ６０５，
８８８号）であるトランジスターの電子沙汰を利用し
た単相モーター起動用電圧式電子リレーを改良した静止
型電子リレーＫ関する． 本出願人の先特Ｍ第１９１７６号の電子リレーは．電子
沙汰用トランジスターの増幅度と沙汰電圧がトランジス
ターの生産ロフト毎Ｋ変化するにより．時定数を再設定
するべき不便がアシ．またリレーのＯＦＦ電圧とＯＮ！
圧の幅であるリレーのヒステリ幅が約３０Ｖ程度でそれ
以上は得ることが困難のため，電源電圧が低いか高い場
合．電圧補償が出来ない為に起動特性が低下する為多く
の問題点があった．本発明は．上記の問題点を解決する
為に，ＮＡＮＤゲートの正帰還特性と入力信号の勢力を
調整するようにすることで．ヒステリ幅を電源電圧の半
分以上である７５Ｖまで広く調整することが出来ると共
Ｋ起動特性が優れて生産性が格段で既存の機械的な遠心
開閉器では得ることが出来ないヒステリ幅を得られ，又
アークの発生が無く．設置場所に制限もなしに．その寿
命が半永久的な単相誘導電動機用電圧式電子リレーを提
供する目的をもって案出したもので．これを添附回路図
面の実施例Ｋより詳細に説明すれば次の通シである．第
１図の実施例において，引出端子（Ｔｌ） （Ｔ４ ）
に電源電圧が印加され，この電圧はダイオード（Ｄ２）
とフィルターコンデンサー（ｃ４）Ｋて一応整流されて
，端子（Ｔ１）と端子（Ｔ２）の間Ｋ設置されたトライ
アアク（ＴＲＩＡＣ・）のゲートトリガ用ピックアップ
コイル（ｐｃ）の２次側コイルに抵抗（Ｒ９）を通じて
供給されるようにし，分配抵抗（Ｒ７）（Ｒ８〕で設定
された直流電圧がフィルターコンデンサー（ｃ２）を介
してＮＡＮＤゲート （Ｍｌ−Ｍ４）の電源（ ＶＣＣ
）に供給されるようにすると共Ｋ，ジェナーダイオー
ド（ＺＤ）を設置して，過電圧防止を施すようにし．端
子（Ｔ２）から起動コンデンサー（ＳＣ）を通じて単相
誘導電動機の起動コイル（Ｗ３）を介して端子（Ｔ４）
と電源入力端子（Ｌ２）Ｋ電圧が印加されるように連結
構成するもので．端子（Ｔ３）と端子（Ｔ４）の間の起
動コイル（Ｗ３）両端にダイオード（Ｄ１）と抵抗（Ｒ
ｌ ）（Ｒ２ ）を直列連結し，この抵抗中間Ｋコンデ
ンサー（ｃ１〕を連結して信号電圧を７イルターしてヒ
ステリ幅調整抵抗（Ｒ３）を通じてＮＡＮＤゲート （
Ｍ． ）の入力で電圧が供給されるようにし，ＮＡＮＤ
ゲート（Ｍ２）の出力を抵抗（Ｒ４）を通じてＮＡＮＤ
ゲーＨＭｌ）の入カで正帰還させ．ヒステリ幅が増加す
るようにした． なお． ＮＡＮＤゲート（Ｍｌ）の出力をＮＡＮＤゲー
ト（Ｍ３）の入力端一側に印加させ， ＮＡＮＤゲート
（Ｍ３）とＮＡＮＤゲート（Ｍ４）をコンデンサー（ｃ
３）と抵抗（Ｒ５）に負帰還させて発附回路を構成し，
限流抵抗（Ｒ６）を通じてトランジスター（ＴＲ）のべ
イスに供１１ｊｆるよう圧した． 一方，第２図の実施例においては．全くの構成が第１図
の実施例と同様ではあるが，ゲート素子をヒステリ幅が
大きいシュミットＮＯＴゲート素子を使用すると共Ｋ．
ダイオード（Ｄ３）とコンデンサー（Ｃ３）及びインバ
ーター（Ｇ３）を抵抗（Ｒ５）でフィードバック（ ｆ
ｅｅｄ ｂａｃｋ ）させて発振回路を構成させたこ
とだけが相違するのである． 又，第３図の実施例Ｋおいても電源回路，ヒステリ幅訂
正回路は第１図の実施例と同様であるがトライアック（
ＴＲＩＡＣ）をトリガする方式において．プリッチダ
イオード（ＢＤ）’と限流抵抗（Ｒｌｏ）を通じてＴＲ
ＩＡＣのゲートκλ力されるようＫしてブリッチダイオ
ード（ＢＤ）の直流出力側をタイリスター（ＳＣＲ）の
制御端子とカソード端子とを連結し．ホトカブン−（Ｐ
ＨＣ）の入力をＮＡＮＤゲート（Ｎ２）出力側にてＮＡ
ＮＤゲート（Ｎ３）を通じてＮＡＮＤゲート（Ｎ４）の
出力と連結言せた点だけが相違するのみである．第４図
においても電源回路．信号入力回路，ヒステリ幅訂正回
路は第一図と同様ではあるが， ＴＲｒＡＣのゲートと
カソードの間に抵抗（Ｒ１０） とコンデンサー（Ｃ５
）が湿列連結されてピックアップコイル（ｐｃ）の１次
側Ｋ連結され．一端が接地された２次側Ｋコンデンサー
（Ｃ５）を通じてＮＡＮＤゲート（Ｍ４）の出力信号が
伝達されてＴＲＩＡＣを制御するようにする点だけが異
なる． 以上の如く構成された本発明の動作原理を説明すれば．
全くの単相誘導電動機は運転コイル（Ｗｌ） （Ｗ２
）と起動コイル（Ｗ３）で構成されて，起動コイル（Ｗ
３）は電動機が起動する瞬間だけ通電して起動回転力を
供給し．起動后運転中はＯＦＦ状態Ｋあるのは公知の通
シである．従って，起動前Ｋは起動コイル（Ｗ３）をＯ
ＮＩＣ［せ．起動后Ｋは起動コイル電流をＯＦＦさせる
装置を遠心開閉機又は起動リレーと称する．この起動装
置が電動機の速度に比例して動作する遠心カ装置にょシ
起動コイル電流をＯＮ／ＯＦＦさせるスウィッチを遠心
カスウィ，チ又はカバナスウィッチと称し．起動コイル
電圧が電動機速度の増加により増加される特性を応用し
て．起動コイル両端の誘起電圧を信号電圧Ｋ利用して起
動コイル電流をＱＮ／ＯＦＦさせる装置を電圧式電子リ
レーと称する． 第１図の実施例Ｋおいては．多く使用されるＩＩＯＶ／
２２０Ｖ兼用起動型単相誘導電動機の配線例で，Ｗｌ，
Ｗ２は主巻線．１〜４は主巻線端子，５．６は・起動巻
線端子で．本発明の電圧式電子リレー（ＥＭＳ）の引出
端子（Ｔ１）（Ｔ２）に連結され．電源電圧が端子（Ｔ
ｌ）からＴＲ−ＩＡＣを通じて端子（Ｔ２）と起動コン
デンサーを介して起動コイル（ｗ３）を通じて端子（Ｔ
４）で，電源端子（Ｌｌ）（Ｌ２）Ｋ連結される．従っ
て，電源が供給されれば，電源電圧は端子（Ｔ１）と端
子（Ｔ４）から直列連結されたコンデンサー（ＳＣ）と
起動コイル（ｗａ ） Ｋリアクタンス比例に依シ分配
される．この時．起動コイル両端の分配電圧は本発明の
端子（Ｔ３）と端子（Ｔ４）からダイオード（Ｄ１）に
より整流されて抵抗（Ｊ）（Ｒ２）により分配され，抵
抗（Ｒ２）両端に形成された半波電圧はコンデンサー（
Ｃ１）によりフィルターされて．ヒステリ幅調整用抵抗
（Ｒ３）を通じてＮＡＮＤゲート（Ｍｌ）の入力側に印
加される．ここで抵抗（Ｒｌ ）は抵抗（Ｒ２）の両端
電圧を設定する為の可変抵抗である．即ち起動前は抵抗
（Ｒ２）の両端電圧が低いのでＮＡＮＤゲート（Ｍｌ）
の入力が’ＬＯＷ’状態であるからその出力ｑ’ＨＩＧ
Ｈ＃になシＮＡＮＤゲート（Ｍ３ ） （Ｍ４ ） ，
コンデンサー（Ｃ３）及び抵抗（Ｒ５）で構成された発
振回路が可動され抵抗（Ｒ６）を通じてトランジスター
を断続するようＫなるのでトライアック（ＴＲＬＡＣ）
｝リガ用ピックアップコイルからパルス信号が形成され
．トライアック（ＴＲＬＡＣ）をＩＯＮ’させ．起動フ
ィル（ Ｗ３ ） Ｋ起動電流が通電され．モーターは
起動して回転数が増加するようＫなる．例へば，電源電
圧がＩＩＯＶの場合，電動機の回転が加速されて定格速
度の７０％程度で起動コイル誘起電圧が１２５ｖ程度上
昇すればＮＡＮＤゲート（Ｍｌ ）の入力がｌＨＩＧＨ
’になるからその出力は，ＬＯＷＩＩｃ変り，発振回路
入力が’ＬＯＷ’になれば発振が停止しトライアック（
ＴＲＩＡＣ）もｌＯＦＦ＃されて起動コイルに流れる電
流も＃ＯＦＦ＃されてモーターは正常稼動するようにな
る．正常的な運転状態ではＮＡＮＤゲート（Ｍｌ）の出
力が’ＬＯＷ＃ＮＡ−ＮＤゲート（Ｍ２）Ｏ出力も＃Ｌ
ＯＷ＃で，その出力は＃ＨＩＧＨ＃になシ抵抗（Ｒ４）
を通じてＮＡＮＤゲート（Ｍｌ）の入力にフィートバン
クされるから電気的なラッチ状態Ｋある． ところが電動機負荷側に重負荷状態罠なって拘束状態に
到れば起動コイル（Ｗ３）の両端電圧は原状に復帰され
て電源電圧の本来の電圧だけかかるようになるので約５
０Ｖ程度に低下するようになる．この時は抵抗（Ｒ２）
の分配電圧も共に降下してＮＡＮＤゲート（Ｍ１）の入
力が・ＬＯＷ−状態に変化してヒステリ回路のＬａｔｃ
ｈ状態が解除されながら，ＮＡＮＤゲート（Ｍｌ）の出
力が再びｌＨＩＧＨ’になり発振回路が動作してトライ
ブック（ ＴＲ Ｉ ＡＣ ）は再びｉＬＯＮ１ｌされ
てモーターは再稼動される． 上記の如く，リレーのヒステリ幅が５０Ｖから１２５
Ｖまで約７５Ｖの広い幅を持つから電源電圧が低いか又
は高い場合．即ち電圧変動率が大きい悪性電源設備地域
Ｋおいても起動装置に無理なく安全運転をすることが出
来る特徴をもつ殆んど完壁な起動リレーを提供するよう
になる． 次Ｋ電源回路Ｋおいては．ダイオード（Ｄ２）で整流さ
れた半波がコンデンサー（Ｃ４）に依りフィルターされ
てトライアック（ＴＲＩＡＣ）のト替ガ用ピックアップ
コイルのパルス発生用電源に供給され．一部は抵抗（Ｒ
７ ） （Ｒ８ ）に依シ分配されコンデンサー（Ｃ２
）に依シフィルターされて各ゲートの電源に供給される
が．ここで定電圧ダイオード（ＺＤ）はゲートの供給電
圧より格段に大きい動作電圧１５Ｖ用を使用して電源電
圧の異常上昇時．各ゲートの電源電圧を１５ＶＫ限定さ
せるアレスター（ Ａｒ ｒ ｅ ｓ ｔ ｏ ｒ ）
機能を持ち．正常状態では．分配抵抗（Ｒ７）（Ｒ８）
の抵抗値を各ゲートの電源電圧が約６ｖ内外になるよう
にしておくと．電動機の電源電圧の変動時に，各ゲート
の供給電圧も共に比例して増加するからヒステリ回路の
ＮＡＮＤゲート（Ｍｌ）の基準入力電圧も共Ｋ増減する
から電圧補償が出来る特徴を持つのである．一方．第２
図の実施例においては，ヒステリ調整回路と発振回路が
シュミアト用ＮＯＴゲートで構成されたものでＭｌ図及
び第２図の電圧式リレーは起動巻線電圧入力回路→電圧
変更回路→ヒステリ幅訂正回路及び動作状態維持回路→
発振回路→スウィッチング回路→トライアフク（ＴＲＩ
ＡＣ ） ｝ ！ｊガ回路Ｋて構成されて動作原理も全
く同一である． 又．第３図の実施例Ｋおいては信号感知回路と変別回路
．フィードバック回路及びヒステリ幅訂正回路は本発明
の第１図Ｋ示した実施例と同一で．モーターの起動が完
了されて起動コイル誘起電圧が上昇すればＮＡＮＤゲー
ト（Ｎｌ）の入力が＃ＨＩＧＨ＃Ｋなシその出力は’Ｌ
ＯＷ＃ｌＣナｆｉ，ＮＡＮＤゲート（Ｎ２）＋７）入力
が−ＬＯＷ＃ならばその出力が＃ＨＩＧＨ＃になり．以
下信号がＮＡＮＤゲート （Ｎ３ ） （Ｎ４ ）から
増幅反転を繰り返してＮＡＮＤゲート（Ｎ４）の出力が
ｌＨＩＧＨ’となるからホトカプラー（ＰＨＣ）が動作
してタイリスター（ＳＣＲ）をｌＯＦＦ−させるのでト
ライアック（ ＴＲ Ｉ ＡＣ ”）も＃ＯＦＦ’され
て起動巻線電流を遮断させ正常運転Ｋ突入するようＫな
る． ここでタイリスタ−（ ＳＣＲ ）のカンード側に設置
された２個のダイオードはこの冫イリスターの，ＯＦＦ
’＠性を改善する為のものであシ， ＮＡＮＤゲート（
Ｎ３）とＮＡＮＤゲート（Ｎ４）の間に設置された抵抗
はこのゲートの出力変換時に安定度を増加させる為のも
のであり，ダイオード（Ｄｌ）と抵抗（Ｒｔ ）の間に
設置されたコンデンサーはモーター起動時に侵入するノ
イズＫよる誤動作防止用に設置されたものであり， Ｎ
ＡＮＤゲート（Ｎ２）とＮＡＮＤゲート（Ｎ２）の間に
設置されたコンデンサーは信号入力電圧の安定の為のフ
ィルターコンデンサーである． 又，実施例の第４図ＫおいてはＮＡＮＤゲート（Ｍ４）
の高周波出力をカップリングコンデンサー（Ｃ５）を介
してピックアップコイル（ｐｃ）の１次側圧直接供給し
その２次側に変成された低い電圧の高周波信号がトライ
ア，ク（ＴＲＩＡＣ）のゲート保護用コンデンサー（Ｃ
６）及び抵抗（Ｒｌｏ）と並列に設置されてトライアッ
ク（ＴＲＩＡＣ）をトリガーするように構成されたので
．ここでの特徴はトライアックトリガ方法においてトラ
ンジスター（ＴＲ）と抵抗（Ｒ９）及びコンデンサー（
Ｃ４）を除去して回路を単純化したことが特徴である．
上記の如く本発明はＮＡＮＤゲートの正帰還特性と入力
信号の勢力を調整するよう圧して．ヒステリ幅を電源電
圧の半分以上である７５Ｖまで広く調整するととが出来
．電源電圧が低いか高い場合．即ち電圧変動率が大きい
悪性電源設備地域においても，起動装置が無理なく安全
運転することが出来る起動特性が優秀な起動リレーの提
供が可能であり．又アーク発生がなく特に設置場所Ｋ制
限なしに半永久的に使用出来る実使用価値が一層高揚さ
れた新規なる劃期的発明である．
第１図は本発明を説明する為の電気配線及び回路図．第
２図はＮＯＴゲートを使用した本発明の他の実施例示図
．第３図はＮＡＮＤゲートを使用し，ホトカプラー（Ｐ
ｈｏｔｏ−Ｃｏｕｐｌｅｒ）を使用した本発明の他の実
施例示図． 第４図は本発明のもう一つの実施例の回路図である．※
図面の主要部分に対する符号説明 ＴＩＮＴ４：引出端子， ＴＲＩＡＣ ： ｝
ライアックＰＣ； ピックアップコイル ＢＤ ：プリ
ツチダイオードＳＣＲ ： タイリスター
ＰＨＣ ：ホトカプラーＭＩ ＮＭ４及びＮＩ ＮＮ
４ ： ＮＡＮＤゲートＧＩＮＧ４：シュミットＮ
ＯＴゲート ＴＲ ： ｝ランジスター ＤｉＮＤ３：ダイ
オードｚＤ： ジェナーダイオード ＣＩ ＮＣ５ ：
コンデンサーＲｌ− Ｒ１３ ： 抵抗 Ｓ
Ｃ：起動コンデンサーＷｌ，Ｗ２ ： 運転コイル
Ｗ３： 起動コイルＭＯＴＯＲ ：単相誘導電
動機 １〜６ ：モーターの引出端子 Ｌｌ， Ｌ２ 二 電源端子
２図はＮＯＴゲートを使用した本発明の他の実施例示図
．第３図はＮＡＮＤゲートを使用し，ホトカプラー（Ｐ
ｈｏｔｏ−Ｃｏｕｐｌｅｒ）を使用した本発明の他の実
施例示図． 第４図は本発明のもう一つの実施例の回路図である．※
図面の主要部分に対する符号説明 ＴＩＮＴ４：引出端子， ＴＲＩＡＣ ： ｝
ライアックＰＣ； ピックアップコイル ＢＤ ：プリ
ツチダイオードＳＣＲ ： タイリスター
ＰＨＣ ：ホトカプラーＭＩ ＮＭ４及びＮＩ ＮＮ
４ ： ＮＡＮＤゲートＧＩＮＧ４：シュミットＮ
ＯＴゲート ＴＲ ： ｝ランジスター ＤｉＮＤ３：ダイ
オードｚＤ： ジェナーダイオード ＣＩ ＮＣ５ ：
コンデンサーＲｌ− Ｒ１３ ： 抵抗 Ｓ
Ｃ：起動コンデンサーＷｌ，Ｗ２ ： 運転コイル
Ｗ３： 起動コイルＭＯＴＯＲ ：単相誘導電
動機 １〜６ ：モーターの引出端子 Ｌｌ， Ｌ２ 二 電源端子
Claims (4)
- （１）トライアック（ＴＲＩＡＣ）を使用した単相モー
ター起動用電圧式電子リレーを構成するにおいて、ダイ
オード（Ｄ＿２）及びコンデンサー（Ｃ＿４）で構成さ
れた整流回路からトリガ用ピックアップコイル（ＰＣ）
を介して、トランジスター（ＴＲ）のコレクターに連結
され、抵抗（Ｒ＿７、Ｒ＿８）で分配しジェナーダイオ
ード（ＺＤ）とフィルターコンデンサー（Ｃ＿２）を介
してナンドゲート（ＮＡＮＤｇａｔｅ）の電圧補償用電
源を供給するようにすることと、ダイオード（Ｄ＿１）
と、分配抵抗（Ｒ＿１、Ｒ＿２）と分配抵抗（Ｒ＿１、
Ｒ＿２）及びフィルターコンデンサー（Ｃ＿１）で構成
された信号電圧感知回路と、ヒステリ調整抵抗（Ｒ＿３
）とＮＡＮＤゲート（Ｍ＿１、Ｍ＿２）及びフィードバ
ック抵抗（Ｒ＿４）で構成されたヒステリ発生回路と、
ＮＡＮＤゲート（Ｍ＿３）（Ｍ＿４）及び抵抗（Ｒ＿５
）、コンデンサー（Ｃ＿３）で構成された発振回路と、
抵抗（Ｒ＿６）、トランジスター（ＴＲ）とピックアッ
プコイル（ＰＣ）及び整流回路で構成されたトリガー回
路により構成されたことを特徴とする電圧式電子リレー
。 - （２）請求項第１項記載において、第２図のようにヒス
テリ幅設定回路と、発振回路がシュミット用ＮＯＴゲー
トで構成されることを特徴とする電圧式電子リレー。 - （３）請求項第１項において、第３図のようにトライア
ック（ＴＲＩＡＣ）スウィッチング回路を抵抗（Ｒ＿１
＿０）と、ブリッチダイオード（ＢＤ）、またタイリス
ター（Ｔｈｇｒｉｓｔｏｒ）（ＳＣＲ）及びトリガ抵抗
（Ｒ＿１＿２）で停止スウィッチ回路を構成し、ヒステ
リ幅訂正回路であるＮＡＮＤゲート（Ｎ＿２）の出力が
ＮＡＮＤゲート（Ｎ＿３、Ｎ＿４）を介してホトカプラ
ー（ＰＨＣ）とカプリングされ、その出力がタイリスタ
ー（ＳＣＲ）のカソードとコントロールグリッドの間に
設置されるようにすることを特徴とする電圧式電子リレ
ー。 - （４）請求項第１項において、第４図のようにトライア
ック（ＴＲＩＡＣ）のゲートと、カソードの間に抵抗（
Ｒ＿１＿０）とコンデンサー（Ｃ＿６）が並列連結され
たピックアップコイル（ＰＤ）の一次側に連結され、一
端が接地されたピックアップコイル（ＰＤ）の２次側が
コンデンサー（Ｃ＿５）を介してＮＡＮＤゲート（Ｍ＿
４）の出力により制御されるようにすることを特徴とす
る電圧式電子リレー。
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|---|---|---|---|
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| KR1988-10376 | 1988-08-16 |
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|---|---|
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