JPH0517782Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 利用分野 この考案は、負荷への給電線から制御電源変圧
器を介して電圧を導き、該電圧により電磁開閉器
のコイルを励磁して前記給電線に接続された電磁
開閉器を閉成し、該電磁開閉器を介して前記負荷
に電力を供給する制御電源回路に係り、 個々の負荷ごとに前記制御電源回路を備える個
別制御電源方式に利用される。

(ロ) 従来技術 一般に、多数のモータ等の負荷を制御するため
の中央制御局や集中型電動機制御盤においては、
１負荷ごとに１個の始動器を備えるように構成さ
れている。そして、これら負荷群を制御するため
の制御電源方式としては、１個の制御電源回路を
備えてここで全部の負荷を制御するために必要な
制御電源を供給する共通制御電源方式と、個々の
負荷（始動機）ごとに独立した制御電源を有する
個別制御電源方式とが知られている。

第２図は従来の個別制御電源方式による制御電
源回路の構成図を示している。第２図において、
符号１は３相Ｒ，Ｓ，Ｔの給電母線を示し、該給
電母線１に接続された３相の給電線２を経てモー
タ３に電力が供給されて主回路が構成されてい
る。この給電線２には給電母線１からモータ３の
方向に順次直列に保護しや断器４、電磁開閉器５
及び過負荷保護リレー６が接続されている。そし
て、保護しや断器４と電磁開閉器５との間の２相
の給電線２には制御電源変圧器７の１次コイル７
ａが接続され、ここから制御電力が供給される。

前記制御電源変圧器７の２次コイル７ｂの一端
は保護ヒユーズ８を介し、起動押釦９、電磁開閉
器５の通常開の補助接点５a₁，５a₂及び通常閉の
補助接点５b₁、そして故障検出リレー１０のコイ
ルの各一端に夫々接続されている。起動押釦９及
び補助接点５a₁の他端は相互に接続され、停止押
釦１１を介して電磁開閉器５のコイル５ｃの一端
に接続されている。コイル５ｃの一端は前記過負
荷保護リレー６の通常閉の接点６ｂに、また故障
検出リレー１０の他端は過負荷保護リレー６の通
常開の接点６ａに夫々接続されている。前記補助
接点５a₁，５b₁の各他端は夫々対応してモータ３
の運転を表示する運転表示ランプ１２、モータ３
の停止状態を表示する停止表示ランプ１３の各一
端に夫々接続されている。前記制御電源変圧器７
の２次コイル７ｂの他端は過負荷保護リレー６の
共通接点６ｃ、運転表示ランプ１２及び停止表示
ランプ１３の各他端に接続されている。

(ハ) この考案が解決しようとする問題点 上述の個別制御電源方式の制御電源回路におい
て、負荷への電力を供給する主回路は低圧でも
200Vから400Vあるため、制御電源変圧器７を備
えて電圧を降下している。この制御電源変圧器７
の容量は、電磁開閉器５を閉成する際にコイル５
ｃに供給される電力の投入時の容量と、この投入
時に生じる制御電圧変圧器７の二次定格電圧の電
圧降下の許容値により決定され、一般には電磁開
閉器５の閉成を保持するための容量に比べて数倍
から10倍以上の容量となる。すなわち、電磁開閉
器５が閉成されてしまうと制御電源変圧器７は非
常に軽負荷となり、その二次電圧はほぼ無負荷電
圧に近い値となる。

ところで、制御電源変圧器はJEM 1333「操作
変圧器」の規格で製作される場合ば一般的である
ため、無負荷時又はそれに近い状態での二次電圧
は定格二次電圧より数％から十数％高い値とな
る。（JEM 1333では定格二次電圧は一次巻線に
定格一次電圧を印加し、定格周波数のもとで定格
容量（容量1kVA未満の変圧器では、定格容量の
85％）を得られるときの二次電圧を定義されてい
る）。一方、主回路電圧は負荷の端子部で定格電
圧となるように、一般的にはケーブル電圧降下方
を考慮して装置（中央制御局又は集合型電動機制
御盤）の定格電圧よりも５％程度高くしている。
そして、制御電源変圧器の一次定格電圧は前記装
置と同一に設定されているため、常時、定格電圧
よりも５％程度高い電圧が一次端子に印加される
ため、制御電源変圧器の二次側には無負荷時に二
次定格電圧の1.05×1.05〜1.10＝1.10〜1.16倍程度
の電圧が出力されることになる。

上述の制御電源変圧器の二次電圧の上昇の状態
は、電磁開閉器の投入時においては電圧降下の許
容下限の幅を広げることとなり、この結果、該変
圧器の容量を小さくできて好ましい。しかし、電
磁開閉器の投入完了後においてはコイル５ｃ、表
示ランプ１２，１３に対してその定格電圧よりも
高い電圧が印加されることになる。電磁開閉器の
コイル５ｃに印加される電圧が高い場合には励磁
電流がその分増加し、コイルの発熱量は電圧の２
乗で増加するからコイルの熱寿命が短かくなる。
また、表示ランプでは、白熱ランプの場合は電圧
の13.5乗で、ネオンランプ、LEDの場合も電圧の
上昇に応じて寿命が短かくなる。

上述のように、従来方法によれば、電磁開閉器
が開又は閉のいずれの状態においても制御電圧が
高くなり、この結果、閉状態の長い電磁開閉器の
コイル、及び表示灯の寿命を短かくする欠点があ
つた。

この考案の目的は、個別制御電源方式の回路に
おいて、制御電源変圧器の容量を小さくでき、か
つ電磁開閉器のコイル及び表示ランプの寿命の低
下を防止するように構成された、制御電源回路を
提供することである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 この考案の制御電源変圧器は１次、２次、３次
の各巻線を有し、該２次巻線の無負荷電圧は前記
電磁開閉器のコイルの定格電圧より高くかつ前記
３次巻線の無負荷電圧は該コイルの定格電圧より
も低くなるように構成され、前記２次巻線と３次
巻線の各一端は共通に前記コイルの一端に接続さ
れ、前記２次巻線の他端は前記電磁開閉器投入時
の電流を分担すべく起動スイツチを介しそして前
記３次巻線の他端は前記電磁開閉器の保持電流を
分担すべく前記電磁開閉器の通常開の補助接点を
介して夫々前記コイルの他端に接続され、さらに
前記３次巻線は前記起動スイツチ投入時に生じる
前記２次巻線と３次巻線の混触による循環電流を
制限すべく高インピイーダンスに構成されてい
る。

(ホ) 作用 制御電源回路の起動スイツチ投入により制御電
源変圧器のコイルには２次巻線から電流が流れ、
電磁開閉器は閉成されると共に補助接点も閉成さ
れる。この起動スイツチ投入時に２次巻線と３次
巻線の混触が生じ循環電流が流れるが、３次巻線
の高インピイーダンスにより低く抑えられる。起
動スイツチ投入後は電磁開閉器のコイルは３次巻
線から保持電流が供給される。

(ヘ) 実施例 第１図はこの考案の一実施例を示す制御電源回
路の構成図を示している。第２図において第１図
と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。

第２図において、制御電源変圧器２１の１次巻
線２１ａは保護しや断器４と電磁開閉器５との間
の２相の給電線に接続されている。給電母線１の
線間電圧EBはモータ３の端子電圧EMより約５
％高く設定され、また１次巻線２１ａの定格電圧
E₁は中央制御局等の装置の定格電圧と等しく設
定されている。

前記制御電源変圧器２１は２次巻線２１ｂ、３
次巻線２１ｃを有し、該巻線２１ｂ及び２１ｃの
一端は相互に接続され、保護ヒユーズ２２を介し
て過負荷保護リレー６の共通接点６ｃ、運転表示
ランプ１２及び停止ランプ１３の各他端に接続さ
れている。２次巻線２１ｂの他端は起動押釦９の
一端に、３次巻線２１ｃの他端は電磁開閉器５の
補助接点５a₁，５a₂，５b₁の一端に相互に接続さ
れている。

制御電源変圧器２１の２次巻線２１ｂは電磁開
閉器投入時のコイル５ｃへ大きな電流を分担し、
かつ電磁開閉器５の投入時容量に比べて小さな容
量で投入動作が可能となるように無負荷二次電圧
を電磁開閉器５の投入コイル定格電圧よりも十分
高く、この例ではコイル定格電圧より約20％高く
構成される。この２次巻線２１ｂの容量は前記電
磁開閉器５の投入時にコイル５ｃにより消費され
る容量とその時の二次端子電圧が電磁開閉器の規
格上の最低吸引電圧（定格電圧の85％）以上とな
る値から決定される。制御電源変圧器２１の３次
巻線２１ｃは電磁開閉器５の閉成時の保持容量及
び表示ランプ１２，１３の合計をまかなう小さい
容量で内部インピイーダンスを十分高くし、かつ
電磁開閉器５のコイル５ｃ及び表示ランプ１２，
１３への印加電圧E₃をこれらの定格電圧より低
い値、この例ではコイル５ｃの定格電圧より約５
％程度低い値になるように構成されている。

上述のように構成された制御電源回路におい
て、起動押釦９を押すと、制御電源変圧器２１の
２次巻線２１ｂの電圧E₂は停止押釦１１を介し
て電磁開閉器５のコイル５ｃに印加され、電流を
供給する。このとき、制御電源変圧器２１の二次
電圧E₂は120％から85％〜90％へと降下し、コイ
ル１２ｃの端子電圧はコイルの定格電圧の85％〜
90％になるものの、電磁開閉器５の閉成動作は完
了する。このように二次電圧E₂の電圧変動を大
幅に許容できることは制御電源変圧器の容量を小
型化できることを示している。

電磁開閉器５のコイル５ｃの動作により、通常
開の補助接点５a₁，５a₂が閉成し、一方通常閉の
補助接点５b₁が開成する。すると、電磁開閉器５
の３次巻線５ｃから補助接点５b₁を介して停止表
示ランプ１３に供給されていた電流が遮断され、
替わつて補助接点５a₂を介して運転表示ランプ１
２に供給され、モータ３の運転状態が表示され
る。さらにこのとき、補助接点５a₂の閉成によ
り、２次巻線５ｂと３次巻線５ｃとが起動押釦９
及び補助接点５a₂を介して接続され、起動押釦９
を解放するまでの瞬時の間混触状態となり、循環
電流が流れることになる。しかし、３次巻線２１
ｃは前述のように小容量かつ内部インピイーダン
スが十分高く形成されているから、循環電流は数
Ａ以下に制限でき、何らの不都合を生じない。起
動押釦９が解放されると前記混触も消滅する。電
磁開閉器５の閉成されている間、３次巻線５ｃか
ら補助接点５a₁を介してコイル５ｃに保持電流が
供給され続ける。

モータ３が過負荷になつた場合には、過負荷保
護リレー６が動作し、その接点が６ｂから６ａへ
切り替わる。この結果、コイル５ｃへの電圧の印
加が遮断され、電磁開閉器５が開成すると共に、
故障検出リレー１０が３次巻線２１ｃから電力の
供給を受けて動作し、故障を報知（図示せず）す
る。また、モータ３の運転中に停止押釦１１を押
すと、コイル５ｃへの保持電流が遮断される結
果、電磁開閉器５は開成し、補助接点５a₁，５a₂
は開成、補助接点５b₁は閉成へと切り替わり、停
止表示ランプ１３が３次巻線２１ｃからの電力を
受けて点燈する。

(ト) 効果 この考案によれば、制御電源変圧器の２次巻線
の端子電圧を電磁開閉器のコイルの定格電圧より
高くしかつ電磁開閉器の投入時にその電圧を許容
最低吸引電圧近くまで降下させているので、電磁
開閉器の投入時容量に比べ大幅に小容量にする事
ができる。また、電磁開閉器のコイルの保持電
流、表示ランプは定格電圧より低い制御電源変圧
器の３次巻線によつて供給されるので、該コイ
ル、表示ランプの寿命を延ばすことができる。さ
らに３次巻線の容量も小さく形成できるので、制
御電源変圧器全体として小型化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す回路構成
図、第２図は従来の制御電源回路を示す回路構成
図である。 ３……モータ、５……電磁開閉器、５a₁，５
a₂，５b₁……電磁開閉器の補助接点、５ｃ……電
磁開閉器のコイル、９……起動押釦、１２……運
転表示ランプ、１３……停止表示ランプ、２１…
…制御電源変圧器、２１ａ……１次巻線、２１ｂ
……２次巻線、２１ｃ……３次巻線。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 負荷への給電線から制御電源変圧器を介して
   電圧を導き、該電圧により電磁開閉器のコイル
   を励磁して前記給電線に接続された電磁開閉器
   を閉成し、該電磁開閉器を介して前記負荷に電
   力を供給する制御電源回路において、 前記制御変圧器は１次、２次、３次の各巻線
   を有し、該２次巻線の無負荷電圧は前記電磁開
   閉器のコイルの定格電圧より高くかつ前記３次
   巻線の無負荷電圧は該コイルの定格電圧よりも
   低くなるように構成され、前記２次巻線と３次
   巻線の各一端は共通に前記コイルの一端に接続
   され、前記２次巻線の他端は前記電磁開閉器投
   入時の電流を分担すべく起動スイツチを介しそ
   して前記３次巻線の他端は前記電磁開閉器の保
   持電流を分担すべく前記電磁開閉器の通常開の
   補助接点を介して夫々前記コイルの他端に接続
   され、 さらに前記３次巻線は前記起動スイツチ投入
   時に生じる前記２次巻線と３次巻線の混触によ
   る循環電流を制限すべく高インピイーダンスに
   構成されていることを特徴とする制御電源回
   路。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の制御電
   源回路において、前記制御電源変圧器の前記２
   次巻線と３次巻線の共通線には前記循環電流の
   保護用のヒユーズが接続されていることを特徴
   とする制御電源回路。 ３ 実用新案登録請求の範囲第１項又は第２項記
   載の制御電源回路において、前記制御電源変圧
   器の３次巻線には前記負荷の動作状態を表示す
   る表示ランプが接続されていることを特徴とす
   る制御電源回路。