JPH02261014A - 過負荷検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は過負荷検出装置に関し、例えば、電動機によ
って駆動される、クラッシャのような機器で、断続的に
過負荷が加わった場合の損傷を事前に検出する過負荷検
出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、クラッシャでは、通常運転を円滑に行なうために
運転能力以上の大きな出力の電動機が使用されている。

このため、鉱石類の増減等の負荷の変化により、減速機
が過負荷状態となることが多々あり、この過負荷状態の
くり返しによって減速機には経時劣化や歪等の疲労が蓄
積される。その結果、内部の潤滑油や軸受けが過熱し、
内部機器を損傷したり、火災等を起こす場合がある。

このような事故を防ぐため、上記減速機には、温度検出
器が取り付けられており、潤滑油の熱と軸受けの熱を蓄
積して、熱蓄積が定量を超えると作動し、警報を発生す
るようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記温度検出器は、過負荷状態が連続ま
たは、連続に近い状態で発生した場合に作動するもので
あるため、断続的に過負荷が加わる場合には、過負荷と
過負荷との間に熱放出が生じて復帰してしまい、過負荷
を検出することはできない。

また、断続的に発生する過負荷その他の異常であっても
これが累積すると経時劣化や歪等が次第に増大し、事故
の原因となる。

したがって、上記の温度検出器では、過負荷状態のくり
返しによる経時劣化や歪等を検出して事前に異常を報知
できない。

そこでこの発明では、連続的または断続的に生じる過負
荷を累積的に検出することにより、経時劣化や歪等を事
前に検出することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明にあっては、負荷
に流れる電流を検出する手段と、その検出電流値と所要
設定電流値とを比較し、前記検出電流値が所要設定電流
値を上回ると、その超過電流値を累積加算する手段と、
その累積値が所定設定レベルに達すると過負荷信号を出
力する手段とした構成としたのである。

上記所要設定電流値とは、負荷が過負荷状態となる際に
流れる過電流の最低値であり、負荷により適宜に決める
。

また、所定設定レベルとは、機器が経時劣化や歪等のた
め異常状態、例えば、機器の損傷や火災等を起こす恐れ
のある過負荷累積電流値であり、経験および実験等によ
り、負荷に応じて適宜に決める。

（作用〕 このように、構成される過負荷検出装置は、過負荷状態
を電流の変化として捉え、その値が所要設定電流値を上
回ると、その超過電流を累積加算し、その累積加算値が
所定レベルに達すると過負荷出力信号を出力して、機器
の受りる経時劣化や歪等の蓄積による機器の異常が起こ
る前に報知する。

〔実施例］ 以下、この実施例を第１図から第３図に基づいて説明す
る。

第１図に示す過負荷検出装置Ａの電流検出器１は、負荷
りを駆動する電源ラインｌに挿入されており、負荷りに
流れる電流Ｉを検出する。この電流Ｉは、負荷りのクラ
ッシャＢの駆動用電動機Ｍに流れる電流Ｉでクラッシャ
Ｂの動作状態に応して変化する。

前記電流検出器１は、変流器および変成器等を使用して
おり、例えば電源ラインｌが３相交流入力でも２相の電
流Ｉを検出するだけで欠相（共通線）の電Ｋｌを検出す
ることができる（共通線の電流Ｉは、他の２線のヘクト
ル和の逆となるため）。

この電流検出器１により検出された電流Ｉは、電流／電
圧変換回路２により電流Ｉに応じた電圧Ｖ、に変換され
、この電圧■４は、第３図に示すように、Ａ／Ｄコンバ
ータ３でサンプリング時間しごとにディジタル電圧■ゎ
に変換される。このとき、前記サンプリング時間ｔは、
サンプリング定理により、前記検出電流Ｉの最大周波数
成分の２以下の周期とする。

第１図の＾／１１コンバータ３は、変換が終了するとデ
ィジタル電圧値ＶＤを出力すると同時に、ＥＣＯ端子か
らマイクロプロセッサ−４（以下プロセッサーとする）
のＴＮＴ端子に変換終了信号（ＥＯＣ）を出力し、プロ
セッサー４は前記ディジタル電圧値ＶＤを読み込む。こ
のプロセッサー４には、入力回路５より所要設定電流値
１１および所定設定レベルＩ、に対応した所要設定電圧
■１および所定設定レベル電圧■、をディジタル値で入
力する。

このプロセッサー４は、第２図に示すフローチャートに
従って処理を行なう（初期値設定は省略しである）。す
なわら、プロセッサー４が処理を開始しく処理１０１　
（以下「処理」は略す））、入力回路５に設定された所
要設定電圧値■１および所定レベル電圧値■、を読み込
む１０２゜その後ＩＮＴ入力が１となるまで待機する１
０３、　ＴＮＴ入力が１となるとＡ／Ｄコンバータ３が
変換した電圧値■。を読み込み１０４、その電圧値■。

と所要設定電圧Ｖ、、！：を比較し、前記電圧値■、が
所用設定電圧■１より等しいか小さければ同図で示すよ
うにＡ／Ｄコンバータ３からの新たな入力電圧■。

を待つ１０５゜ 前記と逆に電圧値■、が所要設定電圧■、より大きけれ
ば（Ｖ［ｌ　　Ｖ、）２　ｔの演算を行い、前記電圧値
■、と所要設定電圧■１との差（第３図の実線で示す超
過電流値に対応する電圧値Ｖ′、）を　１２ｄｔの関数
により、２乗積分平均値としてサンプリングとサンプリ
ングの間の電圧値のない期間ｔの電圧を求める。また、
この電圧は、過負荷電流と比例しているため負荷りの発
熱量とも対応している。プロセッサー４は、この値をＡ
１に記憶し１０６、次にＡ＝Ａ＋ＡＩ　、の処理を行な
い、（ｖｎ　　ｖ＋）２　むの値を累積加算する１０７
゜この累積加算値Ａは、所定レベル電圧値■８と比較さ
れ、Ａ／Ｖ、の値が１より小さい場合、すなわち、累積
算値Ａが所定レベル電圧稙■、より小さい場合、Ａ／Ｄ
コンバータ３からの新たな入力電圧■。を待つ１０８゜
また、逆にＡ／ＶｓＯ値が１より大きいか等しい場合、
すなわち、累積算値Ａの値が所定レベル電圧■８より大
きいか等しい場合、過負荷出力信号を出力し１０９、処
理を終了する１１０゜ この実施例は、以上のように構成されており、いま、電
流検出器１は、負荷りの電流Ｉを常に検出し、その電流
Ｉは、電流／電圧変換回路２によって前記電流■に対応
した電圧値■、に変換される。Ａ／Ｄコンバータ３は、
第３図に示すように、前記アナログ電圧値Ｖヶをサンプ
リング時間ｔごとにディジタル電圧値ＶＤ　　（鎖線子
実線）に変換し、プロセッサー４に出力する。プロセッ
サー°−４は、所要設定電圧値■１以上の前記電圧値Ｖ
′を用い、２乗積分平均値によって過負荷による負荷り
の発熱量を近僚値として求め、その値を累積加算するご
とに所定レベル設定電圧値■３と比較し、累積加算値が
所定レベル設定電圧値Ｖ、と等しいか大きくなった場合
、過負荷出力信号を出力する。このようにして過負荷検
出装置Ａは、過負荷による超過電流値を累積加算するこ
とにより、負荷に発生する熱の総発熱量を求め、その熱
により発生する経時劣化や歪等によって起こる異常を事
前に検出し、過負荷出力信号を出力する。

なお、この過負荷検出装置Ａは、電流検出器１と電流／
電圧変換回路２との間にマルチプレクリ・回路を挿入し
、多数の電流検出器１を接続するごとによって１台の過
負荷検出装置Ａで多数の機器を監視することができる。

また、この過負荷検出装置Ａは、実施例のクラッシャＢ
以外の機器の検出装置としても使用できる。例えば、電
動機の過負荷耐量として　（１２１）ｄｔ＝ｃ（ｃ：定
数）等の関数を過負荷検出装置Ａで用いると、電動機の
過負荷検出にも利用できる。

さらに過負荷検出装置Ａは、プロセッサー４のメモリー
機能を増設し、サンプリングごとの電圧値■。を記憶さ
せることにより、そのデータを分析して断続的な負荷り
の経時劣化や歪等によって起こる故障の傾向を知ること
ができる。

〔効果〕

この発明は、以上のように連続的に発生する過負荷の場
合は勿論、断続的に発生する過負荷であっても超過電流
の累積加算により、検出することができ、クラッシャの
ような各種の機器の経時劣化や歪等によって起こる異常
を事前に検出するこができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のブロツク図、第２図は実
施例のマイクロプロセッサ−の動作フローチャート、第
３図は第１図の作用説明図である。 １・・・・・・電流検出器、 ２・・・・・・電流／電圧変換回路、 ３・・・・・・＾／Ｄコンバータ、 ４・・・・・・マイクロプロセッサ− ５・・・・・・入力回路、　　　　Ｌ・・・・・・負荷
、■・・・・・・電流、　　　　　　１１・・・・・・
所要設定電流値、１、・・・・・・所定設定レベル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）負荷に流れる電流を検出する手段と、その検出電
   流値と所要設定電流値とを比較し、前記検出電流値が所
   要設定電流値を上回ると、その超過電流値を累積加算す
   る手段と、その累積値が所定設定レベルに達すると過負
   荷信号を出力する手段とから成る過負荷検出装置。