JPH0528338A - 負荷制御装置 - Google Patents

負荷制御装置

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JPH0528338A
JPH0528338A JP18215591A JP18215591A JPH0528338A JP H0528338 A JPH0528338 A JP H0528338A JP 18215591 A JP18215591 A JP 18215591A JP 18215591 A JP18215591 A JP 18215591A JP H0528338 A JPH0528338 A JP H0528338A
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Hideyuki Masumoto
英之 増元
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343Testing dynamo-electric machines in operation

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  • Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
  • Time Recorders, Dirve Recorders, Access Control (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 励磁コイル5aの温度を検出する温度検出手
段24を設けるとともに、励磁コイル5aの稼働時間を
検出する時間検出手段を設ける。論理演算回路13は予
め設定されたコイル温度に基づく励磁コイル5aの寿命
算出プログラムにより検出したコイル温度に基づいて励
磁コイル5aの寿命を演算し、また励磁コイル5aの稼
働時間によりその寿命を補正し、残り寿命を推測すると
ともにその推測結果を表示装置21に表示させる。 【効果】 励磁コイル5aの残り寿命が表示装置21に
表示されることにより、励磁コイル5aの交換時期を知
ることができ、以て保守管理の簡略化を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動機などの負荷の開
閉,保護などを行な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。
【0002】
【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用操作スイ
ッチ,停止用操作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。
【0003】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なう構成とされる。
【0004】
【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早いため、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,始動用操作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、或い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。
【0005】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。
【0006】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なう論理演算回路を
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精度良く自己判断する
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。
【0007】
【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
な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コイル
温度を検出する温度検出手段、前記特定器具の稼働時間
を検出する時間検出手段とを設けた上で、前記温度検出
手段により検出されたコイル温度結果に基づいて、前記
論理演算回路に予め設定されたコイル温度に基づく前記
特定器具の寿命算出のプログラムにより、前記特定器具
の寿命を演算し、前記時間検出手段が検出した前記特定
器具の稼働時間により前記特定器具の寿命を補正し残り
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。
【0008】
【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
としては通電継続時間(稼働時間)とコイル温度とがあ
る。
【0009】しかして時間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、温度検
出手段は特定器具のコイルの温度を検出する。従ってこ
のコイル温度は特定器具の寿命と密接な関係を有したも
のとなり、コイル温度に対する当該特定器具の寿命が判
明していれば、その寿命を上記コイル温度と上記稼働時
間に基づいて推測することが可能となる。そこで論理演
算回路は予め設定された演算式による前記特定器具のコ
イル温度と稼働時間との演算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。
【0010】
【実施例】以下、本発明をコイ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。
【0011】即ち、図1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。この図1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。
【0012】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1
2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,設定回路17,計測回路22
及び受信回路28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。
【0013】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、コイルを利用し
た特定器具たる前記電磁接触器5の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。
【0014】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の常閉形補助接点5a及び夫々操作装置たる始動用操
作スイッチ18,停止用操作スイッチ19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。
【0015】設定回路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のコイル温度で決まる当該電磁接触器5の残り寿命
算出の定数設定を行ない得るように構成されている。具
体的には、上記残り寿命は電磁接触器5の稼働時間に換
算した寿命時間Hmaxとして設定されるものであり、こ
の寿命時間Hmax は励磁コイル5bのコイル温度,周囲
温度,コイル材料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20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20を通じて制御される。
【0016】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21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、その点燈状態で電磁接触器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。
【0017】時間検出手段たる計測回路22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18
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。温度検出手段たる電流−温度変換回路24
は、直流電圧の供給を行なうDC電源23より電磁接触
器5の励磁コイル5bに直流電圧を印加し、励磁コイル
5bのコイル温度により変動するコイル抵抗を電流値の
変動にて検出し、その電流値を温度値に変換して励磁コ
イル5bのコイル温度を出力するようになっている。
【0018】また、制御回路12内に構成されたコイル
温度の測定部27を電気的に絶縁するため、電流−温度
変換回路24より出力されたコイル温度値はA−D変換
回路25にてデジタル値に変換され、送信回路26から
受信回路28へ光送信させることにより回路を絶縁でき
るようになっている。
【0019】ここで、電磁接触器5の寿命低下量は、図
2(a)に示すように周囲温度Pの関数で表されるもの
である。また電磁接触器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、周囲温度Pが一定の場合、その稼働時間
Tに依存する。つまり図2(b)に示すように、電磁接
触器5の残り寿命は稼働時間Tが長くなる程短くなるも
のである。
【0020】しかして論理演算回路13は、設定回路1
7より設定された電磁接触器5の設置周囲の温度、励磁
コイル5bのコイル材料と受信回路28より出力された
コイル温度とをデータに、記憶回路14より励磁コイル
の寿命算出プログラムに基づき電磁接触器5の寿命を算
出し、計測回路22より検出された稼働時間により寿命
を補正し、電磁接触器5の残り寿命を補正し、電磁接触
器5の残り寿命を推測する。
【0021】そして上記推測結果を前記表示装置21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
21が有する残り寿命表示ランプを点灯させる。
【0022】
【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,保護などを行な
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1】本発明の一実施例を示す概略的な電気回路構成
【図2】主回路器具の寿命と周囲温度及び稼働時間との
各関係を示す特性図
【符号の説明】
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は設定回路、18は始動用操作スイッチ(操作
装置)、19は停止用操作スイッチ(操作装置)、21
は表示装置、22は計測回路(時間検出手段)、24は
電流−温度変換回路(温度検出手段)を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項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な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
    用した特定器具のコイル温度を検出する温度検出手段
    と、前記特定器具の稼動時間を検出する時間検出手段と
    を設けた上で、前記温度検出手段により検出されたコイ
    ル温度結果に基づいて、前記論理演算回路に予め設定さ
    れたコイル温度に基づく前記特定器具の寿命算出のプロ
    グラムにより前記特定器具の寿命を演算し、前記時間検
    出手段が検出した前記特定器具の稼動時間により前記特
    定器具の寿命を補正し残り寿命を推測するとともに、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。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0675369A3 (en) * 1994-03-31 1996-09-25 Westinghouse Electric Corp On-line diagnostic system for rotating electrical devices.
CN102226833A (zh) * 2011-04-10 2011-10-26 沈阳航空航天大学 便携式航空发电机寿命检测仪
CN111198308A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 罗伯特·博世有限公司 用于获取电磁执行器的电磁线圈的剩余的运行时间的方法

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CN111198308A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 罗伯特·博世有限公司 用于获取电磁执行器的电磁线圈的剩余的运行时间的方法

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