JPH03130673A - 負荷制御装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電動機などの負荷の開閉、保護などを行うた
めの主回路器具の他に、負荷の状態表示及び操作のため
の表示装置及び操作装置を備えた負荷制御装置に関する
。

（従来の技術） 電動機や抵抗負荷などの開閉及び保護機能を備えた負荷
制御装置の一例として、コントロールセンタが知られて
いる。即ち、コントロールセンタにおいては、電磁接触
器、配線用遮断器、電流変換器、制御用補助リレーなど
の主回路器具を単位回路毎にまとめた複数のユニットを
多段に収納すると共に、各ユニット毎に始動停止表示ラ
ンプなどを含む表示装置と始動スイッチ、停止スイッチ
などを含む操作装置とを備えた表示操作パネルを設ける
ことにより構成されている。

また、近年においては、ユニットの仕様変更に容易に対
処可能とするために、電子応用技術を採用することも行
なわれている。即ち、この場合には、マイクロコンピュ
ータより成る論理演算回路を設け、この論理演算回路に
よって、前記操作装置による入力信号及び電流変換器に
より検出した主回路電流の大小に応じた前記主回路器具
及び表示装置の制御を行う構成とされる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このようなコントロールセンタを保守管理し
ていく上で問題となるのは、多数用いられる各種器具の
寿命である。中でも、コイル類は絶縁劣化の進行が比較
的率いため、コイルを利用した電磁接触器や制御用補助
リレーにあっては、他の配線用遮断器、始動スイッチな
どに比べて寿命が短いという事情下にある。このため従
来では、電磁接触器や制御用補助リレーなどの健全性を
定期的にサンプリング調査したり、或は電磁接触器など
の比較的寿命が短い部品を一定時期毎に新品と交換する
ことが行なわれている。

しかしながら、斯かるサンプリング調査及び部品交換の
ためには膨大な労力と多額の費用を要するものであり、
従来のコントロールセンタではこのような点が未解決の
課題となっていた。

本発明は、上記事情並びに近年の負荷制御装置において
は操作装置による入力信号及び主回路電流の大小に応じ
た主回路器具及び表示装置の制御を予め記憶した制御プ
ログラムに基づいて行う論理演算回路を設けることが行
なわれているという事情に鑑みてなされたものであり、
その目的は、コイルを利用した特定器具の残り寿命を論
理演算回路により自己判断すると共に、その残り寿命を
表示することができ、以て保守管理の簡略化を実現でき
る負荷制御装置を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、負荷の開閉、保護
用などの主回路器具、前記負荷の状態表示のための表示
装置、負荷の操作のための操作装置を設けると共に、前
記操作装置による入力信号及び主回路電流の大小に応じ
た前記主回路器具及び表示装置の制御を予め記憶した制
御プログラムに基づいて行う論理演算回路を設けた負荷
制御装置において、前記主回路器具のうちのコイルを利
用した特定器具の稼働時間を検出する検出手段、及び検
出手段が検出した稼働時間を周囲温度に応じて補正する
補正手段を設けた上で、前記論理演算回路を、前記補正
後の稼働時間と予め設定された前記特定器具の寿命特性
との比較結果に基づいて特定器具の残り寿命を推測する
と共にその推測結果を前記表示装置に表示させる構成と
したものである。

（作用） コイルを利用した器具は、そのコイルの絶縁劣化によっ
て寿命切れとなることが多い。斯かるコイルの絶縁劣化
速度つまり上記器具の寿命を決定するファクタとしては
、駆動電流が一定の場合、通電継続時間（稼働時間）と
周囲温度とがある。

しかして、検出手段は、主回路器具のうちコイルを利用
した特定器具の稼働時間を検出し、補正手段は、検出手
段が検出した稼働時間を周囲温度に応じて補正するよう
になる。従って、この補正後の稼働時間は、特定器具の
寿命と密接な関係を有したものとなり、当該特定器具の
寿命特性が判明していれば、その寿命を上記補正後の稼
働時間に基づいて推７１１することが可能となる。そこ
で、論理演算回路は、補正手段による補正後の稼働時間
と予め設定された前記特定器具の寿命特性との比較結果
に基づいて特定器具の残り寿命を推測し、その推測結果
を前記表示装置に表示させる。つまり、このような表示
に基づいて特定器具の交換時期を知ることができるもの
であり、以て保守管理の簡略化を実現できる。

（実施例） 以下、本発明をコントロールセンタに適用した一実施例
について図面を参照しながら説明する。

即ち、第１図にはコントロールセンタの１ユニット分の
回路構成が示されている。この第１図において、三相の
電源母線１と負荷である電動機２との間の主回路３には
、夫々主回路器具たる配線用遮断器４．電磁接触器５．
主回路電流検出用の電流変換器６及び地絡電流検出用の
零相変流器７が設けられている。配線用遮断器４の負荷
側には、操作用変圧器８の一次側が接続されており、こ
の変圧器８の二次側には制御母線９，１０が接続されて
いると共に、直流定電圧を発生するための電源回路１１
が接続されている。

上記電源回路１１から給電される制御回路１２は次のよ
うな構成となっている。即ち、制御回路１２は、マイク
ロコンピュータより成る論理演算回路１３を中心に構成
されたもので、この論理演算回路１３は、記憶回路１４
に記憶された制御プログラム並びにＡ−Ｄ変換回路１５
．入力回路１６、特性設定部１７及び比較回路１８から
与えられる各信号に基づいた保護動作並びに制御動作を
実行する。

記憶回路１４に記憶された制御プログラム中には、過電
流、欠相、不足電流、地絡などの保護動作並びに瞬時停
電再始動、限時再始動などの制御動作を実行するための
周知のプログラムの他に、リレーを利用した特定器具た
る前記電磁接触器５の残り寿命推定用の後述する内容の
プログラムが含まれている。

Ａ−Ｄ変換回路１５は、電流変換器６が検出した主回路
電流を示す電圧信号並びに零相変流器７が検出した地絡
電流を示す電圧信号をデジタル変換する構成である。入
力回路１６は、制御母線９に対して、電磁接触器５の常
開形補助接点５ａ及び夫々操作装置たる始動用操作スイ
ッチ１９．停止用操作スイッチ２０を介して接続されて
おり、それらのオンに応じた各オン信号を入力信号とし
て受けるようになっている。

特性設定部１７は多数の選択スイッチなどを組合わせて
構成されたもので、前記記憶回路１４に記憶された制御
プログラムによる保護特性及び瞬時停電保護時間などの
選択の他に、前記電磁接触器５の励磁コイル５ｂの絶縁
材料で決まる当該電磁接触器５の寿命特性の設定を行い
得るように構成されている。具体的には、上記寿命特性
は、電磁接触器５の稼働時間に換算した寿命時間Ｈａ＋
ａｘとして設定されるものであり、この寿命時間Ｈ■ａ
Ｘは励磁コイル５ｂの絶縁材料の特性などを考慮して決
定される。尚、上記励磁コイル５ｂは、制御母線９と制
御回路１２内の出力回路２１との間に接続されており、
論理演算回路１３により上記出力回路２１を通じて通断
電制御される。

また、制御回路１２において、電動機２の状態を表示す
るために設けられた表示装置２２は、具体的には図示し
ないが、電動機２の運転及び停止状態表示ランプ、過負
荷表示ランプ、電磁接触器５の残り寿命表示ランプ、そ
の残り寿命をデジタル表示する表示器などを含んで構成
されており、特に上記残り寿命表示ランプは、その点灯
状態で電磁接触器５の残り寿命が一定時間Ｈｋ以下にな
ったことを示すようになっている。

検出手段たる計１ＴＩＪ回路２３は、前記電磁接触器５
の補助接点５ａ及び始動用操作スイッチ１９からの各オ
ン信号を受けるようになっており、それらオン信号のア
ンド条件が成立している時間を計数することによって電
磁接触器５の稼働時間Ｔを検出するようになっている。

累算回路２４は、上記稼働時間Ｔと補正手段たる温度補
正回路２５からの補正用時間値ΔＴとを累算して電磁接
触器５の通算稼働時間ΣＴを得るようになっている。上
記温度補正回路２５は、その補正用時間値ΔＴを複数段
階に設定可能となっており、電磁接触器５の設置雰囲気
の温度が高い場合径大きな値に設定される。つまり、コ
ントロールセンタの各ユニットは、その設置段の位置に
応じて内部温度が異なるものであり、斯様な事情を考慮
して補正用時間値ΔＴの設定が行われる。

ここで、電磁接触器５は、その励磁コイル５ｂの絶縁劣
化によって寿命切れとなることが多い。

このような励磁コイル５ｂの絶縁劣化速度に対応した電
磁接触器５の残り寿命は、駆動電流が一定の場合、その
稼働時間Ｔと周囲温度とに依存する。

つまり、第２図に一例を示すように、電磁接触器５の残
り寿命は、稼働時間Ｔが長くなる程短く、且つＤｈ、Ｄ
ｓ、ＤΩで示した周囲温度が高い場合はど短くなるもの
である。従って、累算回路２４により得られる通算稼働
時間ΣＴ１つまり稼働時間Ｔに対して周囲温度に応じた
補正が加えられた時間値は、電磁接触器５の残り寿命と
密接な関係を有したものとなる。

尚、前記特性設定部１７で設定される電磁接触器５の寿
命時間Ｈｍａｘは、例えば第２図中の「標準温度ＤｓＪ
特性に対応したものであり、また、前記補正用時間値Δ
Ｔは、上記「標準温度ＤｓＪ特性を基準に決定されるも
のである。つまり、電磁接触器５の設置雰囲気の温度が
例えば第２図に示すＤｈ　（Ｄｈ＞Ｄｓ）であった場合
には、補正用時間値ΔＴとして正の所定値が設定され、
上記設置雰囲気の温度が例えば第２図に示すＤｇ　（Ｄ
ｇ＜Ｄｓ）であった場合には、補正用時間値ΔＴとして
負の所定値が設定される。

しかして、前記比較回路１８は、累算回路２４からの補
正通算稼働時間Ｔｃと、前記特性設定部１７により設定
された電磁接触器５の寿命時間ＨＩｌａＸとを比較する
ものであり、その比較出力が論理演算回路１３に与えら
れる。この場合、論理演算回路１３は、上記比較結果並
びに前記残り寿命推７１１１用プログラムに基づいて電
磁接触器５の残り寿命を推測する。

具体的な例を挙げるならば、電磁接触器５の設置雰囲気
の温度が第２図に示すＤｈの状態において、稼働時間Ｔ
がｔｌであった場合、つまり第３図に示すように、通算
稼働時間ΣＴがｔ１＋ΔＴの場合には、論理演算回路１
３は、その通算稼働時間ΣＴと特性設定部１７により設
定された寿命時間Ｈｉａｘとの差に基づいて、残り寿命
がＨｌを推測する。

そして、論理演算回路１３は、上記推測結果を前記表示
装置２２が有する表示器にデジタル表示させると共に、
その推測残り寿命が一定時間Ｈｋ以下であった場合には
、表示装置が２２が有する残り寿命表示ランプを点灯さ
せる。

尚、上記実施例において、比較回路１８．計測回路２３
．累算回路２４及び温度補正回路２５などの機能は、こ
れらを論理演算回路１３にて得るように構成することも
できる。

［発明の効果］ 本発明の負荷制御装置によれば以上の説明により明らか
なように、負荷の開閉、保護などを行うための主回路器
具並びに負荷の状態表示のための表示装置を制御するよ
うに設けられた論理演算回路を利用することによって、
コイルを利用した特定器具の残り寿命を自己判断すると
共に、その残り寿命を表示することができるものであり
、これにより保守管理のために従来のような膨大な労力
と多額の費用を要することがなくなるなど、その保守管
理の簡略化を実現できるという優れた効果を奏すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は概略的
な電気回路構成図、第２図は主回路器具の稼働時間と残
り寿命との関係を示す特性図、第３図は主回路器具の実
際の稼働時間と周囲温度による補正を加えた後の稼働時
間との関係を示す特性図である。 図中、１は電源母線、２は電動機（負荷）、３は主回路
、４は配線用遮断器（主回路器具）、５は電磁接触器（
主回路器具、特定器具）、５ａは補助接点、５ｂは励磁
コイル、６は電流変換器（主回路器具）、７は零相変流
器（主回路器具）、１２は制御回路、１３は論理演算回
路、１７は特性設定部、１８は比較回路、１９は始動用
操作スイッチ（操作装置）、２０は停止用操作スイッチ
（操作装置）、２２は表示装置、２３は計測回路（検出
手段）、２４は累算回路、２５は温度補正回路（補正手
段）を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、負荷の開閉、保護用などの主回路器具と、前記負荷
   の状態表示のための表示装置と、負荷の操作のための操
   作装置とを備えたものであって、前記操作装置による入
   力信号及び主回路電流の大小に応じた前記主回路器具及
   び表示装置の制御を予め記憶した制御プログラムに基づ
   いて行う論理演算回路が設けられた負荷制御装置におい
   て、前記主回路器具のうちのコイルを利用した特定器具
   の稼働時間を検出する検出手段と、この検出手段が検出
   した稼働時間を周囲温度に応じて補正する補正手段とを
   設けた上で、前記論理演算回路を、前記補正後の稼働時
   間と予め設定された前記特定器具の寿命特性との比較結
   果に基づいて特定器具の残り寿命を推測すると共にその
   推測結果を前記表示装置に表示させる構成としたことを
   特徴とする負荷制御装置。