JPH0531788Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、電動機を制御する開閉器の故障検
出装置に関し、特に電動機の残留電圧を考慮して
開閉器の故障を検出して交流の供給を停止させる
電動機を制御する開閉器の故障検出装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 一般に開閉器は、有接点コンタクタとソリツド
ステートコンタクタというのを用いるのが一般で
ある。

このような開閉器である有接点コンタクタに接
点溶着が生じたり、又はソリツドステートコンタ
クの主回路素子に導通状態での故障が生じたりす
ると、異常電流等によつて、ブレーカがトリツプ
する場合を除き、オンオフ信号をオフしても負荷
である電動機は励磁状態をそのまま継続し、場合
によつては電動機の回転により、周辺の装置を破
壊することがあつた。

また、電動機に開閉器を接続して、電動機を制
御する場合は、オンオフ信号をオンからオフさせ
て、開閉器から交流の出力を停止させると、電動
機の残留電圧が発生していた。

そこで、実願昭60−23571号公報に示すように、
開閉器をオンオフさせるオンオフ信号を検出し、
そのオンオフ信号がオンからオフにされたとき、
その信号を残留電圧の発生の期間、ロツクする回
路を有して誤動作を防止していた。

また、開閉器がオフ状態にされた後も開閉器の
故障を検出するために、この回路に検出状態を保
たせていた。

［考案が解決しようとする課題］ 従来の開閉器の故障検出装置は、開閉器をオン
オフさせるオンオフ信号がオンからオフにされた
とき、その信号を残留電圧の発生の期間、ロツク
し、また、開閉器がオフ状態にされた後も開閉器
の故障を検出するために、この回路に検出状態を
保たせるようにしている。

このため、回路が複雑になるという問題点があ
つた。

さらに、この回路の時限回路からの出力に基づ
いて、所定電圧Vccで動作するリレーに接続され
たトランジスタをON状態にさせ、ON状態にさ
れるとリレーは異常信号を出力する構成にしてい
るため、リレー用の電源回路を設けなければなら
ないので、装置が複雑になるという問題点があつ
た。

この発明は以上の問題点を解決するためになさ
れたもので、容易な回路構成で、残留電圧による
影響を考慮して開閉器の故障を検出すると共に、
開閉器が故障した場合は、電動機への交流の供給
を停止させることができる電動機を制御する開閉
器の故障検出装置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この考案に係わる電動機を制御する開閉器の故
障検出装置は、開閉器がオンオフ信号に基づく交
流を電動機に出力したとき、電動機の交流端子の
交流を検出して直流にする整流回路と、整流回路
に両端が接続され、駆動されたとき、整流回路か
らの直流を流し続ける共に、異常信号を出力する
リレー回路部と、リレー回路に並列接続され、少
なくとも直流が印加えられたとき、直流を所定電
圧に維持する前記整流回路の負荷回路と、負荷回
路に直流が加えられると、電動機の残留電圧の発
生の期間、コンデンサに充電する充電回路と、コ
ンデンサから放電電流を放電させる放電用のダイ
オードと、コンデンサに並列接続され、所定電圧
になつたとき、流れる放電パルスに基づいてリレ
ー回路を駆動するリレー駆動回路と、オンオフ信
号のオンオフ区間を検出し、オン区間は放電用の
ダイオードを介して放電電流を流させ、またオフ
時は放電用のダイオードから放電電流が流れない
ようにするオンオフ検出回路とを備えたものであ
る。

［作用］ この考案においては、オンオフ信号のオンに伴
つて、オンオフ検出回路が電動機の交流端子に発
生する直流が整流回路の負荷回路に印加されたと
き、放電用のダイオードから放電電流が流れるよ
うにする。

このため、充電回路が所定電圧の直流を電動機
の残留電圧の発生の期間、コンデンサに充電する
が、オンオフ信号のオン時は放電用のダイオード
を介して直ちに放電電流となつて放電されるため
所定電圧に到達しない。

つまり、コンデンサを空にするため、リレー駆
動回路はリレーを動作させないため開閉器への交
流の供給は停止されない。

また、オンオフ信号がオンからオフにされたと
きは、オンオフ検出回路が放電用のダイオードか
ら放電電流が流れなくするため、電流機の残留電
圧による直流が整流回路の負荷回路に印加される
と、充電回路は電動機の残留電圧の発生の期間、
その直流を充電する。しかし、残留電圧は時間の
経過に伴つて低下するため、所定電圧まで充電は
されないので、リレー駆動回路は動作しないため
異常信号は出力されない。

さらに、オンオフ信号がオンからオフにされ、
電動機の残留電圧の発生の期間経過しても、電動
機の交流端子に交流が発生し、その直流が整流回
路の負荷回路に印加されると、放電用のダイオー
ドからは放電電流が流れないようにされているた
め、電動機の残留電圧の発生の期間経過している
ので、直ちに充電電圧は所定電圧に到達する。

このとき、コンデンサに並列接続されているリ
レー駆動回路はオン状態となつて、コンデンサか
らの放電電流によるパルスを流すため、リレー回
路が駆動されて異常信号がリレーから出力され
る。

［実施例］ 第１図はこの考案の一実施例を示す概略構成図
である。図において、１はオンオフ信号を出力す
る接点回路、２は接点回路１からのオンオフ信号
がオンのときは、サイリスタで構成されたコンタ
クタからブレーカ部からの交流を負荷である電動
機３に出力する開閉器である。

D₁₁〜D₁₆は電動機３の交流端子に発生する交
流を検出し、全波整流する整流回路、４は抵抗５
を介して、接点回路１及び開閉器２に接続され、
オンオフ信号を整流し、オン区間を検出するダイ
オードスタツク、６はダイオードスタツク４の負
荷となる抵抗、７は抵抗６に並列接続されたホト
カプラである。このホトカプラ７は抵抗２１を介
して抵抗２０に並列接続されている。この、ダイ
オードスタツク４〜ホトカプラ７までの信号入力
回路をオンオフ検出回路という。

リレー駆動回路は、抵抗１１とツエナダイオー
ド１３を直列接続し、コンデンサ１２を抵抗１１
に並列接続して構成し、後述する充電回路のコン
デンサ１７に並列接続され、サイリスタ９のゲー
トにパスル信号を出力するものであり、駆動パル
ス出力回路ともいう。

整流回路の負荷回路は、第１の直列回路及び第
２の直列回路を並列接続してリレー回路に並列接
続されている。第１の直列回路は、ツエナダイオ
ード１４と抵抗１６より構成され、リレー回路及
び整流回路D₁₁〜D₁₆に並列に接続されている。

第２の直列回路は、抵抗１９と抵抗２０により
構成され、第１の直列回路に並列に接続されてい
る。

また、第２の直列回路の抵抗１９と抵抗２０の
分圧点の分圧値は、ホトカプラ７がON状態のと
きは、第１の直列回路のツエナダイオード１４及
びリレー駆動回路のツエナダイオード１３が維持
する所定電圧より低い分圧値（以下第１の分圧値
という）にされ、また、ホトカプラ７がOFF状
態のときは、第１の直列回路のツエナダイオード
１４及びリレー駆動回路のツエナダイオード１３
が維持する所定電圧以上の高い分圧値（以下第２
の分圧値という）にされるものである。

つまり、整流回路の負荷回路は、リレー回路に
並列接続され、少なくとも直流が印加えられた
き、直流を所定電圧に維持するものである。

充電回路は、抵抗１５及びコンデンサ１７（以
下時限用コンデンサという）によつて、構成され
て、第１の直列回路のツエナダイオード１４に並
列接続され、その時定数は、残留電圧の発生の期
間で、充電完了する時定数にされたものである。
つまり、この期間は直流が印加えられても充電し
ているのでロツク時間回路ともいう。

放電用のダイオード１８は充電回路のコンデン
サ１７にアノードを接続し、カソードを第２の直
列回路の分圧点に接続し、分圧点がツエナダイオ
ード１４が第１の分圧値にされているときは、時
限用コンデンサ１７から分圧点に放電電流を放電
させ、第２の分圧値のときは放電を阻止すると共
に、分圧点から直流を時限用コンデンサ１７に印
加しないようにするものである。

第２図はこの考案の動作を説明するタイミング
チヤートである。

接点回路１からオンオフ信号が入力すると、そ
のオン区間は開閉器２のコンタクタ（図２に示す
正常区間のＵ、Ｖ及びＷ相のコンタクタON）を
導通させる。

そして、ブレーカ部からの交流を電動機３に供
給する。

また、同時にオンオフ検出回路はオンオフ信号
を抵抗５、ダイオードスタツク４に入力し、その
信号のオン区間はホトカプラ７をON状態にさせ
る。

このとき、電動機の交流端子に発生する交流は
整流回路D₁₁〜D₁₆によつて検出されて整流され、
リレー回路が動作していない場合は、その直流が
リレー回路に並列接続されている第１の直列回路
及び第２の直列回路に印加される。

すると、第１の直列回路のツエナダイオード１
４はカソード電圧を所定電圧に維持し、充電回路
の時限用コンデンサ１７は、電動機の残留電圧の
発生の期間で所定電圧になるまで、その直流を充
電しようとする。

しかし、第２の直列回路の分圧点は、ホトカプ
ラ７がON状態であるため、直流が加えられる
と、第１の分圧値になり、時限用コンデンサ１７
の放電電流は放電用のダイオード１８を介して第
２の直列回路の分圧に出力され、抵抗２０及び抵
抗２１、ホトカプラ７のトランジスタを介して流
れるため、充電されない。

このため、リレー駆動回路のツエナダイオード
１３はOFF状態のままとなり、サイリスタ９は
駆動されず、リレー８はOFF状態となつて（図
２に示す正常区間のＵ、Ｖ及びＷ相のコンタクタ
OFF）異常信号を出力しないため、交流は停止
されない。

また、オンオフ信号がオンからオフ（図２に示
すオンオフ信号のオフ区間）にされ、開閉器２が
正常にコンタクタをオフ状態（図２に示す正常区
間のＵ、Ｖ及びＷ相のコンタクタOFF）にする
と、電動機の残留電圧による直流が第１の直列回
路及び第２の直列回路に印加されると、オンオフ
検出回路のホトカプラ７はOFF状態となる。

このため、残留電圧による直流が第１の直列回
路及び第２の直列回路に印加えられると、分圧点
は第１の直列回路のツエナダイオード１４が維持
する所定電圧以上の第２の分圧値になるため、放
電用のダイオード１８は時限用コンデンサ１７か
ら放電電流を分圧点に出力できなくなる。

しかし、残留電圧というのは時間の経過に伴つ
て低下するため、分圧点の電位は低下し、この低
下に伴つて、放電用のダイオード１８は時限用コ
ンデンサ１７から放電電流を分圧点を介して抵抗
２０に流すので、リレー駆動回路のツエナダイオ
ード１３はONせず、リレー８はON状態とはな
らないため（図２に示す正常区間）、異常信号は
出力されないので、交流の供給は停止されない。
このため、オンオフ信号に基づいて、連続して電
動機を駆動できる。

また、オンオフ信号がオンからオフ（図２参
照）にされ、電動機の残留電圧の発生の期間経過
しても、開閉器２の故障により（図２に示すＵ，
Ｖ，Ｗ相がON状態のままの箇所）、電動機の交
流端子に交流が発生し、その直流が第１の直列回
路及び第２の直列回路に印加されると、ホトカプ
ラ７はOFF状態にされているため、直流の分圧
点は所定電圧以上の第２の分圧値になつているた
め、放電用のダイオード１８は時限用コンデンサ
１７から放電電流を分圧点に出力することができ
なくなる。

このため、電動機の残留電圧の発生の期間が経
過すると、時限用コンデンサ１７の充電電圧は第
１の直列回路のツエナダイオード１４が維持する
所定電圧に到達する。

すると、リレー駆動回路のツエナダイオード１
３はツエナダイオード１４と同じ降状電圧にして
いるため、この期間の経過後にON状態（図２に
示す異常区間）となる。

従つて、時限用コンデンサ１７からの放電電流
がパルスとなつて、リレー駆動回路に流れ、サイ
リスタ９がこのパルスによつてON状態を維持
し、リレー８はサイリスタ９がON状態にされて
いるかぎり、整流回路D₁₁〜D₁₆からの直流を流
し、異常信号をブレーカ部に出力しつづける。

このため、開閉器２への交流の供給は停止され
る。

つまり、オンオフ信号をオンからオフにしたと
きは、残留電圧の発生の期間、交流端子に交流が
発生していても、開閉器２を正常と検出し、残留
電圧の発生期間経過しても交流が発生していれ
ば、真に開閉器２を異常と検出するのである。

なお、上記実施例では、サイリスタを用いた開
閉器について説明したが、一般的な有接点の場合
でもよい。

また、負荷回路は第１の直列回路と第２の直列
回路で構成したが第１の直列回路だけで構成して
もよい。

［考案の効果］ 以上のようにこの考案によれば、開閉器のコン
タクタをオンオフさせるオンオフ信号のオン区間
のとき、電動機の交流端子に発生する交流を検出
して直流にする整流回路の負荷回路に直流が印加
えられたときは、その負荷回路に流れる直流を、
残留電圧の発生の期間は充電する充電回路から放
電用のダイオードを介して放電させ、リレー駆動
回路に放電電流が流れないようにして、異常信号
を出力させないようにし、また、オフのときは放
電用のダイオードから放電電流が流れないように
し、残留電圧の発生の期間、電動機の交流端子に
交流が発生している場合は、直ちにリレー駆動回
路が放電電流を流してリレー駆動回路を駆動させ
るようにしているので、容易な構成で残留電圧の
影響を考慮して、真に開閉器が故障な場合のみ異
常信号を出力できるという効果が得られている。

また、異常信号を出力するリレー回路が電動機
の交流端子の交流を検出して直流にする整流回路
に並列に接続されているので、リレー回路のため
の特別な直電流源を必要としないので、回路分品
を減らすことができるという効果が得られてい
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概略構成
図、第２図はこの考案の動作を説明するタイミン
グチヤートである。 図において、１は接点回路、２は開閉器、D₁₁
〜D₁₆は整流回路、４はダイオードスタツク、７
はホトカプラ、１３はツエナダイオード、１７は
時限用コンデンサ、１８は放電用のダイオード。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 開閉器がオンオフ信号に基づく交流を電動機に
   出力したとき、前記電動機の交流端子の交流を検
   出して直流にする整流回路と、 前記整流回路に両端が接続され、駆動されたと
   き、前記整流回路からの直流を流し続ける共に、
   異常信号を出力するリレー回路部と、 前記リレー回路に並列接続され、少なくとも前
   記直流が印加えられたとき、該直流を所定電圧に
   維持する前記整流回路の負荷回路と、 前記負荷回路に直流が加えられると、前記電動
   機の残留電圧の発生の期間、コンデンサに充電す
   る充電回路と、 前記コンデンサから放電電流を放電させる放電
   用のダイオードと、 前記コンデンサに並列接続され、前記所定電圧
   になつたとき、流れる放電パルスに基づいて前記
   リレー回路を駆動するリレー駆動回路と、 前記オンオフ信号のオンオフ区間を検出し、該
   オン区間は前記放電用のダイオードを介して放電
   電流を流させ、またオフ時は前記放電用のダイオ
   ードから放電電流が流れないようにするオンオフ
   検出回路と を有することを特徴とする電動機を制御する開閉
   器の故障検出装置。