JPH11273490A - 継電器の制御回路 - Google Patents
継電器の制御回路Info
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- JPH11273490A JPH11273490A JP7381798A JP7381798A JPH11273490A JP H11273490 A JPH11273490 A JP H11273490A JP 7381798 A JP7381798 A JP 7381798A JP 7381798 A JP7381798 A JP 7381798A JP H11273490 A JPH11273490 A JP H11273490A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/001—Means for preventing or breaking contact-welding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リバウンドの発生により接点寿命が著しく短
縮するという零点制御のウィークポイント課題を解決
し、リバウンドの検出を経済的に実現すると共に、継電
器のメンテナンス警報や継電器駆動の強制停止等、安全
確保の提供を目的とする。 【解決手段】 交流電源１の零点を検出するための零点
検出手段５と、零点検出手段５の信号に基づき継電器の
接点４を交流電源１の零点近傍で開閉するための制御手
段と、継電器の接点４の開閉を検出する接点開閉検出手
段と、接点開離直後に再閉成するリバウンド検出手段６
を有している。
縮するという零点制御のウィークポイント課題を解決
し、リバウンドの検出を経済的に実現すると共に、継電
器のメンテナンス警報や継電器駆動の強制停止等、安全
確保の提供を目的とする。 【解決手段】 交流電源１の零点を検出するための零点
検出手段５と、零点検出手段５の信号に基づき継電器の
接点４を交流電源１の零点近傍で開閉するための制御手
段と、継電器の接点４の開閉を検出する接点開閉検出手
段と、接点開離直後に再閉成するリバウンド検出手段６
を有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロコンピュ
ータで交流電源の零点検出をしながら継電器の接点を零
点制御で駆動する継電器の制御回路に関するものであ
る。
ータで交流電源の零点検出をしながら継電器の接点を零
点制御で駆動する継電器の制御回路に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に継電器の接点で交流電源の負荷を
零点制御する技術は、例えば特公平３−３３２５号公報
に示されるようなものが知られており、図６のようにマ
イクロコンピュータで継電器の接点を零点制御するもの
であった。すなわち１は交流電源、２は直流電源、３は
負荷、４は負荷３に直列に設けられた継電器の接点、５
は交流電源１の零点に同期した信号を発生する電源同期
発生手段、６は継電器の接点４が開閉した位相を検知す
る開閉位相検知手段、７はマイクロコンピュータよりな
る制御回路部、８は制御部７からの出力信号によって継
電器を駆動する駆動手段である。
零点制御する技術は、例えば特公平３−３３２５号公報
に示されるようなものが知られており、図６のようにマ
イクロコンピュータで継電器の接点を零点制御するもの
であった。すなわち１は交流電源、２は直流電源、３は
負荷、４は負荷３に直列に設けられた継電器の接点、５
は交流電源１の零点に同期した信号を発生する電源同期
発生手段、６は継電器の接点４が開閉した位相を検知す
る開閉位相検知手段、７はマイクロコンピュータよりな
る制御回路部、８は制御部７からの出力信号によって継
電器を駆動する駆動手段である。
【０００３】ここで電源同期信号発生手段５はダイオー
ドブリッジ９、抵抗１０，１１、フォトカプラ１２より
構成されており、開閉位相検知手段６はダイオードブリ
ッジ１３、抵抗１４，１５、フォトカプラ１６より構成
されており、また継電器駆動手段８は継電器コイル１
７、トランジスタ１８、ダイオード１９、抵抗２０より
構成されている。
ドブリッジ９、抵抗１０，１１、フォトカプラ１２より
構成されており、開閉位相検知手段６はダイオードブリ
ッジ１３、抵抗１４，１５、フォトカプラ１６より構成
されており、また継電器駆動手段８は継電器コイル１
７、トランジスタ１８、ダイオード１９、抵抗２０より
構成されている。
【０００４】制御部７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ入出
力ポート等により構成され、ＲＯＭ内に前記電源同期信
号発生手段５からの電源同期信号と、開閉位相検知手段
６からの開閉信号とを入力し、その時間差を測定する時
間差測定手段（図示せず）と、この時間差測定手段から
の測定信号に基づき、前記継電器の駆動位相を決定する
駆動位相決定手段（図示せず）とをもっている。
力ポート等により構成され、ＲＯＭ内に前記電源同期信
号発生手段５からの電源同期信号と、開閉位相検知手段
６からの開閉信号とを入力し、その時間差を測定する時
間差測定手段（図示せず）と、この時間差測定手段から
の測定信号に基づき、前記継電器の駆動位相を決定する
駆動位相決定手段（図示せず）とをもっている。
【０００５】図７にその動作を示すフローチャートによ
り、簡単に継電器が制御され接点が閉じる動作例を説明
する。
り、簡単に継電器が制御され接点が閉じる動作例を説明
する。
【０００６】継電器の接点４が閉じる場合、電源同期信
号の立ち下りが入力されると時間（位相）ｔ0の測定を
スタートし（ステップ１）、ステップ２でその時間ｔ0
がＲＡＭに記憶している時間ｔonと一致した位相で継電
器駆動信号を出力する。継電器接点が閉じられるとステ
ップ３で開閉信号の立ち下りが入力され、時間ｔ0の測
定をストップする。この時間ｔ0と電源同期信号の周期
Ｔ1とを比較し等しくない場合のみ時間ｔ0と周期Ｔ1の
差を前記時間ｔonに加算し、その値を新しい時間ｔonと
してＲＡＭに記憶する（ステップ４）。
号の立ち下りが入力されると時間（位相）ｔ0の測定を
スタートし（ステップ１）、ステップ２でその時間ｔ0
がＲＡＭに記憶している時間ｔonと一致した位相で継電
器駆動信号を出力する。継電器接点が閉じられるとステ
ップ３で開閉信号の立ち下りが入力され、時間ｔ0の測
定をストップする。この時間ｔ0と電源同期信号の周期
Ｔ1とを比較し等しくない場合のみ時間ｔ0と周期Ｔ1の
差を前記時間ｔonに加算し、その値を新しい時間ｔonと
してＲＡＭに記憶する（ステップ４）。
【０００７】また接点４が開く場合は電源同期信号の立
ち上りが入力されると、時間ｔ0の測定をスタートし
（ステップ５）、その時間ｔ0がＲＡＭに記憶している
時間ｔoffと一致した位相で継電器駆動信号の出力を停
止する（ステップ６）というものであった。このように
交流電源の零点で継電器の接点を制御するもので、零点
同期信号の立ち下り時にｏｎ制御、立ち上り時にｏｆｆ
制御するものであった。
ち上りが入力されると、時間ｔ0の測定をスタートし
（ステップ５）、その時間ｔ0がＲＡＭに記憶している
時間ｔoffと一致した位相で継電器駆動信号の出力を停
止する（ステップ６）というものであった。このように
交流電源の零点で継電器の接点を制御するもので、零点
同期信号の立ち下り時にｏｎ制御、立ち上り時にｏｆｆ
制御するものであった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来例のごとく継電器
を交流電源の零点付近で接点を開閉させると接点寿命が
伸びることが知られている。しかし、小型継電器は接点
の開離直後にリバウンドの出る可能性もあるため、継電
器の接点を零点付近で開閉すると開離直後のリバウンド
によって致命的なアーク放電が発生し著しく接点寿命を
縮める恐れがある。
を交流電源の零点付近で接点を開閉させると接点寿命が
伸びることが知られている。しかし、小型継電器は接点
の開離直後にリバウンドの出る可能性もあるため、継電
器の接点を零点付近で開閉すると開離直後のリバウンド
によって致命的なアーク放電が発生し著しく接点寿命を
縮める恐れがある。
【０００９】このリバウンドとは、継電器の接点開離時
にアーマチュアのバックストップへの衝突によって起こ
るバウンシング現象で開放接点が再閉成（継電器のコイ
ル信号がなくても接点が再度ＯＮ）する過渡的応答のこ
とをいう（本現象のことを以下リバウンドと表現す
る）。これが接点寿命に与える影響は、特に従来例のよ
うな接点の零点制御方式を採用したときに致命的な悪影
響が顕在化しヒータ負荷等を制御する機器では安全上の
問題が残るのである。
にアーマチュアのバックストップへの衝突によって起こ
るバウンシング現象で開放接点が再閉成（継電器のコイ
ル信号がなくても接点が再度ＯＮ）する過渡的応答のこ
とをいう（本現象のことを以下リバウンドと表現す
る）。これが接点寿命に与える影響は、特に従来例のよ
うな接点の零点制御方式を採用したときに致命的な悪影
響が顕在化しヒータ負荷等を制御する機器では安全上の
問題が残るのである。
【００１０】すなわちリバウンドが発生すると、接点が
零点制御された直後の交流電源半サイクル間に強力な接
点間アーク放電を引き起こし、継続すると接点表面の異
常加熱で溶着や接点金属の転移によるロッキングが発生
するという課題を有していた。
零点制御された直後の交流電源半サイクル間に強力な接
点間アーク放電を引き起こし、継続すると接点表面の異
常加熱で溶着や接点金属の転移によるロッキングが発生
するという課題を有していた。
【００１１】本発明は、このような課題を未然に解決す
るためのものであり、リバウンド発生を検出し、接点溶
着（ロッキングも含む）が発生する前にメンテナンス警
報および安全停止できる継電器の制御回路を提供するこ
とを目的とするものである。
るためのものであり、リバウンド発生を検出し、接点溶
着（ロッキングも含む）が発生する前にメンテナンス警
報および安全停止できる継電器の制御回路を提供するこ
とを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、交流電源で駆動される負荷と、継電器の接点で制御
する継電器の制御回路であって、前記交流電源の零点を
検出するための零点検出手段と、前記零点検出手段の信
号に基づき前記継電器の接点を前記交流電源の零点近傍
で開閉するための制御手段と、前記継電器の接点の開閉
を検出するための接点開閉検出手段と、前記継電器の接
点の開離直後の半サイクル間に発生するリバウンドを検
出するためのリバウンド検出手段とを備えて継電器の制
御回路を構成したものである。
に、交流電源で駆動される負荷と、継電器の接点で制御
する継電器の制御回路であって、前記交流電源の零点を
検出するための零点検出手段と、前記零点検出手段の信
号に基づき前記継電器の接点を前記交流電源の零点近傍
で開閉するための制御手段と、前記継電器の接点の開閉
を検出するための接点開閉検出手段と、前記継電器の接
点の開離直後の半サイクル間に発生するリバウンドを検
出するためのリバウンド検出手段とを備えて継電器の制
御回路を構成したものである。
【００１３】本構成によれば継電器を駆動する際、接点
の開離直後に発生するリバウンドを検出できるので、所
定の回数発生した場合は警告信号を発し、さらに継続し
て発生する場合は、接点が溶着（ロッキングも含む）す
る前に継電器の駆動を強制的にストップさせる機能が付
加できることによって安全確保が図れ本発明の目的が達
成できるものである。
の開離直後に発生するリバウンドを検出できるので、所
定の回数発生した場合は警告信号を発し、さらに継続し
て発生する場合は、接点が溶着（ロッキングも含む）す
る前に継電器の駆動を強制的にストップさせる機能が付
加できることによって安全確保が図れ本発明の目的が達
成できるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、交流電源で駆動される負荷を継電器の接点で零点制
御する零点検出手段をもったマイクロコンピュータ搭載
の制御手段と、接点の開離直後に発生する接点リバウン
ドを検出するリバウンド検出手段をもった回路であり、
この構成によれば、継電器の接点を零点制御する際のウ
ィークポイントである開離直後の接点リバウンドを、常
時検出することができマイクロコンピュータで多面的な
危険回避策が構築できるという作用を有する。
は、交流電源で駆動される負荷を継電器の接点で零点制
御する零点検出手段をもったマイクロコンピュータ搭載
の制御手段と、接点の開離直後に発生する接点リバウン
ドを検出するリバウンド検出手段をもった回路であり、
この構成によれば、継電器の接点を零点制御する際のウ
ィークポイントである開離直後の接点リバウンドを、常
時検出することができマイクロコンピュータで多面的な
危険回避策が構築できるという作用を有する。
【００１５】請求項２に記載の発明は、継電器の接点を
零点制御するための接点開閉検出手段を継電器の接点両
端に設けているが、前記リバウンド検出手段も直接接点
両端から検出するのが好ましく、接点開閉検出手段と兼
用させる回路構成とした。この構成によれば新しく回路
を追加することなくリバウンド検出が可能になるという
経済的作用と正確な接点動作検出作用を共有できる利点
を有するものである。
零点制御するための接点開閉検出手段を継電器の接点両
端に設けているが、前記リバウンド検出手段も直接接点
両端から検出するのが好ましく、接点開閉検出手段と兼
用させる回路構成とした。この構成によれば新しく回路
を追加することなくリバウンド検出が可能になるという
経済的作用と正確な接点動作検出作用を共有できる利点
を有するものである。
【００１６】請求項３記載の発明は、交流電源の零電位
に同期した電源同期手段で、その出力信号である矩形波
の立ち上り信号または立ち下り信号のいずれか一方を接
点開閉検知入力として接点の零点演算制御を行い、他方
の信号（接点開閉検知入力に利用しない側の立ち上り信
号または立ち下り信号）でリバウンド検出を行う処理切
り換えソフトアルゴリズムを有しており、この構成によ
れば、リバウンド検出が継電器の接点開閉毎に常時検出
可能という効果を有するものである。
に同期した電源同期手段で、その出力信号である矩形波
の立ち上り信号または立ち下り信号のいずれか一方を接
点開閉検知入力として接点の零点演算制御を行い、他方
の信号（接点開閉検知入力に利用しない側の立ち上り信
号または立ち下り信号）でリバウンド検出を行う処理切
り換えソフトアルゴリズムを有しており、この構成によ
れば、リバウンド検出が継電器の接点開閉毎に常時検出
可能という効果を有するものである。
【００１７】請求項４記載の発明は、制御手段をリバウ
ンド検出手段からの検出信号に基づきマイクロコンピュ
ータによって、リバウンドの発生回数を計数するととも
に、所定回数カウントした際、継電器の異常報知のため
の警報手段を駆動させ、さらに継続する場合の継電器の
動作を強制停止させることができる。この構成によれ
ば、継電器の接点寿命延長化のための零点制御のウィー
クポイントであるリバウンド現象による接点溶着（ロッ
キングも含む）問題を警報手段によって事前にキャッチ
でき、安全性確保ができるという効果を有するものであ
る。
ンド検出手段からの検出信号に基づきマイクロコンピュ
ータによって、リバウンドの発生回数を計数するととも
に、所定回数カウントした際、継電器の異常報知のため
の警報手段を駆動させ、さらに継続する場合の継電器の
動作を強制停止させることができる。この構成によれ
ば、継電器の接点寿命延長化のための零点制御のウィー
クポイントであるリバウンド現象による接点溶着（ロッ
キングも含む）問題を警報手段によって事前にキャッチ
でき、安全性確保ができるという効果を有するものであ
る。
【００１８】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施の形態における継電器の制御回路の構成を示す。図１
において、１は交流電源、２は回路駆動用の直流電源、
３は交流電源１に接続された負荷である。４は負荷３を
制御する継電器接点、５は交流電源の零点に同期した信
号を発生する零点検出手段、６は継電器１７の接点４が
開閉した位相を検知する接点開閉検出手段と兼用になっ
ているリバウンド検出手段である。７はマイクロコンピ
ュータよりなる制御部、８は制御部７からの出力信号に
よって継電器１７を駆動する継電器駆動手段である。
施の形態における継電器の制御回路の構成を示す。図１
において、１は交流電源、２は回路駆動用の直流電源、
３は交流電源１に接続された負荷である。４は負荷３を
制御する継電器接点、５は交流電源の零点に同期した信
号を発生する零点検出手段、６は継電器１７の接点４が
開閉した位相を検知する接点開閉検出手段と兼用になっ
ているリバウンド検出手段である。７はマイクロコンピ
ュータよりなる制御部、８は制御部７からの出力信号に
よって継電器１７を駆動する継電器駆動手段である。
【００１９】ここで零点検出手段５は、トランジスタ
９、トランジスタのベース・エミッタ間保護用ダイオー
ド１０、ベース抵抗１１、コレクタ抵抗１２で構成され
ている。また接点開閉検出手段と兼用のリバウンド検出
手段６は、トランジスタ１３、ベース・エミッタ間保護
ダイオード１４、ベース抵抗１５、コレクタ抵抗１６で
構成されている。さらに制御部７はマイクロコンピュー
で構成されており、零点検出手段５の零点検知入力ａ、
接点開閉検出手段と兼用になっているリバウンド検出手
段６から得られる接点開閉検知入力と兼用のリバウンド
検知入力ｂ（ここでは接点開閉検知入力ｂと表現する）
を有するとともに、リバウンドが所定回数発生したとき
警報を出す警報出力ｄを有する。なお２１はその警報手
段を示し、２２は警報のためのＬＥＤ表示素子、２３は
電流制限抵抗である。また継電器駆動手段８は継電器駆
動出力ｃで駆動され、継電器１７、トランジスタ１８、
ベース抵抗１９、継電器１７の逆起電力吸収ダイオード
２０から構成されている。ＶRは継電器１７の接点４の
両端電圧を示す。
９、トランジスタのベース・エミッタ間保護用ダイオー
ド１０、ベース抵抗１１、コレクタ抵抗１２で構成され
ている。また接点開閉検出手段と兼用のリバウンド検出
手段６は、トランジスタ１３、ベース・エミッタ間保護
ダイオード１４、ベース抵抗１５、コレクタ抵抗１６で
構成されている。さらに制御部７はマイクロコンピュー
で構成されており、零点検出手段５の零点検知入力ａ、
接点開閉検出手段と兼用になっているリバウンド検出手
段６から得られる接点開閉検知入力と兼用のリバウンド
検知入力ｂ（ここでは接点開閉検知入力ｂと表現する）
を有するとともに、リバウンドが所定回数発生したとき
警報を出す警報出力ｄを有する。なお２１はその警報手
段を示し、２２は警報のためのＬＥＤ表示素子、２３は
電流制限抵抗である。また継電器駆動手段８は継電器駆
動出力ｃで駆動され、継電器１７、トランジスタ１８、
ベース抵抗１９、継電器１７の逆起電力吸収ダイオード
２０から構成されている。ＶRは継電器１７の接点４の
両端電圧を示す。
【００２０】以下にその動作を図１の構成に基づいた図
２のタイミングチャートを用いて、説明する。後で説明
するリバウンド検出モードと分けるため、図２は接点開
閉検知入力ｂの取り込み動作モードを説明する。
２のタイミングチャートを用いて、説明する。後で説明
するリバウンド検出モードと分けるため、図２は接点開
閉検知入力ｂの取り込み動作モードを説明する。
【００２１】今、接点４がＯＮ状態にあるとき（継電器
の接点両端電圧ＶRは信号が無い状態）、交流電源１の
波形から零点検出手段５によって得られる零点検出入力
ａの立ち上り信号（イ）点からＴ1後に制御部７で計測
演算された継電器駆動出力ｃで継電器駆動手段８をＯＦ
Ｆする。継電器１７はこの（ロ）点でコイル信号が遮断
され、継電器１７の接点４はＴ2後の（ハ）点でＯＦＦ
する。ここで接点開閉検知入力ｂが制御部７のマイクロ
コンピュータに取り込まれ、交流電源１の零点検出入力
ａの立ち下り部（ニ）点までのＴ3を測定し、次回の演
算制御に反映される。
の接点両端電圧ＶRは信号が無い状態）、交流電源１の
波形から零点検出手段５によって得られる零点検出入力
ａの立ち上り信号（イ）点からＴ1後に制御部７で計測
演算された継電器駆動出力ｃで継電器駆動手段８をＯＦ
Ｆする。継電器１７はこの（ロ）点でコイル信号が遮断
され、継電器１７の接点４はＴ2後の（ハ）点でＯＦＦ
する。ここで接点開閉検知入力ｂが制御部７のマイクロ
コンピュータに取り込まれ、交流電源１の零点検出入力
ａの立ち下り部（ニ）点までのＴ3を測定し、次回の演
算制御に反映される。
【００２２】次に図３のタイミングチャートでリバウン
ド検知入力ｂの取り込みモードを説明する。回路は接点
開閉手段と兼用になっているリバウンド検出手段６から
得られる接点開閉検知入力と兼用のリバウンド検知入力
ｂがある（ここではリバウンド検知入力ｂと表現す
る。）。今、接点４がＯＮ状態にあるとき、交流電源１
の波形から零点検出手段５によって得られる零点検出入
力ａの立ち下り信号（ホ）点から、Ｔ4後に制御部７で
前回計測されたＴ2と同じ継電器駆動出力ｃで継電器駆
動手段８をＯＦＦする。継電器１７はこの（ヘ）点でコ
イル信号が遮断され、継電器１７の接点４はＴ5後の
（ト）点でＯＦＦする。
ド検知入力ｂの取り込みモードを説明する。回路は接点
開閉手段と兼用になっているリバウンド検出手段６から
得られる接点開閉検知入力と兼用のリバウンド検知入力
ｂがある（ここではリバウンド検知入力ｂと表現す
る。）。今、接点４がＯＮ状態にあるとき、交流電源１
の波形から零点検出手段５によって得られる零点検出入
力ａの立ち下り信号（ホ）点から、Ｔ4後に制御部７で
前回計測されたＴ2と同じ継電器駆動出力ｃで継電器駆
動手段８をＯＦＦする。継電器１７はこの（ヘ）点でコ
イル信号が遮断され、継電器１７の接点４はＴ5後の
（ト）点でＯＦＦする。
【００２３】ここで前記接点開閉検知入力ｂの取り込み
モードと異なる点は、この（ト）点から交流電源１の零
点検出入力ａの立ち上り信号（チ）点間はリバウンド検
知入力ｂに信号が出ない点にある。これは零点検出入力
ａがＬＯＷレベルにしており、接点開閉検知入力ｂが回
路上取り込めないようにしているためである。正常時は
この後もリバウンド検知入力ｂに信号はこないのである
が、前記説明のごとくリバウンド現象は一度ＯＦＦした
接点がアーマチュアのバックストップへの衝突跳ね返り
によって起こるバウンシングで交流電源１の零点位置
（チ）点からＴ7後にＯＦＦした接点４が再閉成（リバ
ウンドで接点が再ＯＮすることの表現。）したポイント
が（リ）点である。
モードと異なる点は、この（ト）点から交流電源１の零
点検出入力ａの立ち上り信号（チ）点間はリバウンド検
知入力ｂに信号が出ない点にある。これは零点検出入力
ａがＬＯＷレベルにしており、接点開閉検知入力ｂが回
路上取り込めないようにしているためである。正常時は
この後もリバウンド検知入力ｂに信号はこないのである
が、前記説明のごとくリバウンド現象は一度ＯＦＦした
接点がアーマチュアのバックストップへの衝突跳ね返り
によって起こるバウンシングで交流電源１の零点位置
（チ）点からＴ7後にＯＦＦした接点４が再閉成（リバ
ウンドで接点が再ＯＮすることの表現。）したポイント
が（リ）点である。
【００２４】この前記Ｔ7は機械的なアーマチュアの衝
突跳ね返りであるので、構造的な影響も強くＴ6の範囲
内でおさまる場合もある。この場合は交流電源１の電圧
も零点に近いので接点劣化の影響は無いので検出できな
くても問題にはならない。しかし交流電源１の零点
（チ）を少しでも超えた点で再閉成した場合は、アーク
発生電圧ＶA点（一般的に通常の空気中で１５Ｖぐらい
から発生するといわれている）からアーク放電停止電圧
ＶBの（ヌ）点までのＴ8の間、強力なアーク放電が接点
間に発生する。いま交流電源１の零点を超えたところで
リバウンドが発生すると、リバウンド検知入力ｂが
（リ）点で検出され制御部７のマイクロコンピュータに
取り込まれる。
突跳ね返りであるので、構造的な影響も強くＴ6の範囲
内でおさまる場合もある。この場合は交流電源１の電圧
も零点に近いので接点劣化の影響は無いので検出できな
くても問題にはならない。しかし交流電源１の零点
（チ）を少しでも超えた点で再閉成した場合は、アーク
発生電圧ＶA点（一般的に通常の空気中で１５Ｖぐらい
から発生するといわれている）からアーク放電停止電圧
ＶBの（ヌ）点までのＴ8の間、強力なアーク放電が接点
間に発生する。いま交流電源１の零点を超えたところで
リバウンドが発生すると、リバウンド検知入力ｂが
（リ）点で検出され制御部７のマイクロコンピュータに
取り込まれる。
【００２５】次に制御部７のマイクロコンピュータに取
り込まれた信号の処理アルゴリズムを次の図４で説明す
る。
り込まれた信号の処理アルゴリズムを次の図４で説明す
る。
【００２６】図４は接点開閉検知入力とリバウンド検知
入力を、信号処理アルゴリズムの中で切り換え処理でき
るようにしたマイクロコンピュータ内の動作フローチャ
ートである。
入力を、信号処理アルゴリズムの中で切り換え処理でき
るようにしたマイクロコンピュータ内の動作フローチャ
ートである。
【００２７】(1)は交流電源の負の半サイクルの零点検
出入力に立ち上り信号があれば接点開閉検知入力モード
に、立ち上り信号がなければリバウンド検知入力モード
に切り換える部分である。したがって図２でも説明した
零点検出入力ａは、零点検出入力の立ち上り（フローチ
ャートのＹＥＳ）から接点開閉検知入力モードに入る。
出入力に立ち上り信号があれば接点開閉検知入力モード
に、立ち上り信号がなければリバウンド検知入力モード
に切り換える部分である。したがって図２でも説明した
零点検出入力ａは、零点検出入力の立ち上り（フローチ
ャートのＹＥＳ）から接点開閉検知入力モードに入る。
【００２８】(2)は接点動作のモード（ＯＮさせるか、
ＯＦＦさせるか）の切り換え部分を示す。ここで前記よ
り条件にしていた接点のＯＮ状態からの動作モードは
(3)の部分に相当し、図２で示していたＴ1のタイマーを
構成する部分である。(4)は継電器駆動出力ｃがＯＦＦ
されてから接点が開くまでの時間Ｔ2を測定する部分で
ある。以上のフローが接点開閉検知入力モードの処理部
分となっている。
ＯＦＦさせるか）の切り換え部分を示す。ここで前記よ
り条件にしていた接点のＯＮ状態からの動作モードは
(3)の部分に相当し、図２で示していたＴ1のタイマーを
構成する部分である。(4)は継電器駆動出力ｃがＯＦＦ
されてから接点が開くまでの時間Ｔ2を測定する部分で
ある。以上のフローが接点開閉検知入力モードの処理部
分となっている。
【００２９】(5)は接点がＯＦＦからＯＮになるモード
の処理部分で今回のリバウンドには無関係の部分である
ため説明は省く。
の処理部分で今回のリバウンドには無関係の部分である
ため説明は省く。
【００３０】次に、交流電源１の正の半サイクルの立ち
下り部分（零点検出入力ａでＮＯ）のリバウンド検知入
力モードを説明する。(6)は接点動作の切り換え（ＯＮ
させるか、ＯＦＦさせるか）部分を示す。(7)は図３で
も説明した継電器駆動出力ｃを前回測定ＤＡＴＡ（Ｔ
2）をセットした駆動タイマーによりＴ4を作り出す部分
である。
下り部分（零点検出入力ａでＮＯ）のリバウンド検知入
力モードを説明する。(6)は接点動作の切り換え（ＯＮ
させるか、ＯＦＦさせるか）部分を示す。(7)は図３で
も説明した継電器駆動出力ｃを前回測定ＤＡＴＡ（Ｔ
2）をセットした駆動タイマーによりＴ4を作り出す部分
である。
【００３１】(8)は交流電源１の零点検出入力ａはハイ
レベル状態かを検知する部分である。(9)はそのハイレ
ベル状態に基づいて、リバウンド検知期間を決めるタイ
マ部と後のリバウンド検知入力ｂの有無を判別する部分
である。(10)はその中でリバウンド発生回数を数えるカ
ウンター部と所定のカウントに達すると警報出力ｂをＯ
Ｎさせる警報機能部を示す。更にリバウンドが継続して
別のカウンター部が所定のカウントに達すると継電器駆
動出力ｃがＯＦＦし、継電器は強制停止される安全停止
機能部を示す。
レベル状態かを検知する部分である。(9)はそのハイレ
ベル状態に基づいて、リバウンド検知期間を決めるタイ
マ部と後のリバウンド検知入力ｂの有無を判別する部分
である。(10)はその中でリバウンド発生回数を数えるカ
ウンター部と所定のカウントに達すると警報出力ｂをＯ
Ｎさせる警報機能部を示す。更にリバウンドが継続して
別のカウンター部が所定のカウントに達すると継電器駆
動出力ｃがＯＦＦし、継電器は強制停止される安全停止
機能部を示す。
【００３２】(11)は継電器の接点をＯＮさせる動作フロ
ーでリバウンドには関係しない部分であるので説明を省
く。
ーでリバウンドには関係しない部分であるので説明を省
く。
【００３３】なお、本実施の形態では交流電源の負の半
サイクルを接点開閉検知とし、正の半サイクルをリバウ
ンド検知としてきたが、負の半サイクルをリバウンド検
知、正の半サイクルを接点開閉検知としても同様の効果
が得られる。その回路構成を図５に示す。６は図１にも
示した接点開閉検出手段であるが、２４のトランジスタ
をＰＮＰ型を採用することによって実現できるのは周知
の通りである（当然図２〜図４も変わる）。２５は保護
ダイオード、２６はベース抵抗、２７はコレクタ抵抗で
ある。
サイクルを接点開閉検知とし、正の半サイクルをリバウ
ンド検知としてきたが、負の半サイクルをリバウンド検
知、正の半サイクルを接点開閉検知としても同様の効果
が得られる。その回路構成を図５に示す。６は図１にも
示した接点開閉検出手段であるが、２４のトランジスタ
をＰＮＰ型を採用することによって実現できるのは周知
の通りである（当然図２〜図４も変わる）。２５は保護
ダイオード、２６はベース抵抗、２７はコレクタ抵抗で
ある。
【００３４】また警報手段を設けて警報表示するとした
が、この部分にフォトカプラ等のアイソレーションでき
る素子（継電器も可能）を接続することによって、将来
のセキュリティシステムへの情報伝達もでき、メンテナ
ンス警報等にも利用できる効果が得られる。
が、この部分にフォトカプラ等のアイソレーションでき
る素子（継電器も可能）を接続することによって、将来
のセキュリティシステムへの情報伝達もでき、メンテナ
ンス警報等にも利用できる効果が得られる。
【００３５】
【発明の効果】以上のようにして得られる継電器の制御
回路は、継電器の接点ＯＦＦ時のアーマチュアのバック
ストップからの跳ね返りによる接点再閉成が、接点の零
点制御されるシステムに於いて致命的な接点劣化（接点
溶着およびロッキング）が問題となるが、リバウンド検
出手段を備えることによって、これを回避できるという
効果が得られる。
回路は、継電器の接点ＯＦＦ時のアーマチュアのバック
ストップからの跳ね返りによる接点再閉成が、接点の零
点制御されるシステムに於いて致命的な接点劣化（接点
溶着およびロッキング）が問題となるが、リバウンド検
出手段を備えることによって、これを回避できるという
効果が得られる。
【００３６】さらに本発明は、このリバウンド検出手段
を特別に設けるのではなく、零点制御に必要不可欠な接
点開閉検出手段の回路は兼用とし、ソフト処理で切り換
えるアルゴリズムを提供することによって、経済的負担
無くこれを実現することができるという効果が得られる
のである。
を特別に設けるのではなく、零点制御に必要不可欠な接
点開閉検出手段の回路は兼用とし、ソフト処理で切り換
えるアルゴリズムを提供することによって、経済的負担
無くこれを実現することができるという効果が得られる
のである。
【００３７】さらにもう一つの効果は、リバウンド検出
手段で得られた結果をカウントするソフト処理を提供す
ることによって、継電器の異常を警報すると共に、更に
継続する場合は接点が溶着やロッキング発生前に動作を
停止させるという安全確保の面からも有効な効果が得ら
れるのである。
手段で得られた結果をカウントするソフト処理を提供す
ることによって、継電器の異常を警報すると共に、更に
継続する場合は接点が溶着やロッキング発生前に動作を
停止させるという安全確保の面からも有効な効果が得ら
れるのである。
【図１】本発明の第１の実施の形態による回路構成図
【図２】同実施の形態の接点開閉動作説明用タイミング
チャート
チャート
【図３】同実施の形態のリバウンド検出動作説明用タイ
ミングチャート
ミングチャート
【図４】同実施の形態の接点開閉動作とリバウンド検出
切り換えソフトアルゴリズムを示すフローチャート
切り換えソフトアルゴリズムを示すフローチャート
【図５】図２、図３の交流電源零点同期信号から得られ
る零点検出入力信号の立ち上がり、立ち下りを逆に利用
した例の回路構成図
る零点検出入力信号の立ち上がり、立ち下りを逆に利用
した例の回路構成図
【図６】従来例の回路構成図
【図７】従来例の動作フローチャート
１ 交流電源 ２ 回路駆動用直流電源 ３ 負荷 ４ 継電器の接点 ５ 零点検出手段 ６ リバウンド検出手段 ７ 制御部 ８ 継電器駆動手段 ９ トランジスタ １０ 保護用ダイオード １１ ベース抵抗 １２ コレクタ抵抗 １３ リバウンド検出手段のトランジスタ １４ 保護用ダイオード １５ ベース抵抗 １６ コレクタ抵抗 １７ 継電器コイル １８ トランジスタ １９ ベース抵抗 ２０ 逆起電力吸収ダイオード ２１ 警報手段 ２２ ＬＥＤ表示素子 ２３ ＬＥＤ表示素子の電流制限抵抗
Claims (4)
- 【請求項１】 交流電源で駆動される負荷と、継電器の
接点で制御する継電器の制御回路であって、前記交流電
源の零点を検出するための零点検出手段と、前記零点検
出手段の信号に基づき前記継電器の接点を前記交流電源
の零点近傍で開閉するための制御手段と、前記継電器の
接点の開閉を検出するための接点開閉検出手段と、前記
継電器の接点の開離直後に発生するリバウンドを検出す
るためのリバウンド検出手段とを備えた継電器の制御回
路。 - 【請求項２】 継電器の接点開閉検出手段とリバウンド
検出手段を兼用するように構成したことを特徴とする請
求項１記載の継電器の制御回路。 - 【請求項３】 商用電源の零電位に同期した矩形波を発
生する電源同期発生手段を備え、前記電源同期発生手段
の立ち上り信号または立ち下り信号に基づき接点開閉検
出とリバウンド検出を切り換えて行うことを特徴とする
請求項１記載の継電器の制御回路。 - 【請求項４】 継電器の接点を開閉するための制御手段
をリバウンド検出手段からの検出信号に基づき、リバウ
ンドの発生回数をカウントすると共に、所定回数カウン
トした際に警報手段を駆動させることを特徴とする請求
項１記載の継電器の制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07381798A JP3703959B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 継電器の制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07381798A JP3703959B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 継電器の制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11273490A true JPH11273490A (ja) | 1999-10-08 |
| JP3703959B2 JP3703959B2 (ja) | 2005-10-05 |
Family
ID=13529100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07381798A Expired - Fee Related JP3703959B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 継電器の制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3703959B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008066099A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 継電器及びこれを用いた電子機器 |
| CN109324287A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-02-12 | 深圳市中晶微电子技术开发有限公司 | 一种电磁继电器触点闭合检测电路 |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP07381798A patent/JP3703959B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008066099A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 継電器及びこれを用いた電子機器 |
| CN109324287A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-02-12 | 深圳市中晶微电子技术开发有限公司 | 一种电磁继电器触点闭合检测电路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3703959B2 (ja) | 2005-10-05 |
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