JPS5847108Y2 - 電気シヨベルの保護回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電気ショベルの駆動回路の過電圧、過電流を防
止し、発電機、電動機等の保護を行う電気ショベルの保
護回路に関する。

電気ショベルの駆動回路は界磁制御された発電機の発生
電力により直巻電動機を制御するいわゆるワードレオナ
ード方式がとられているが、発電機の発生電圧、発生電
流が過電流、過電圧となると発電機及び電動機等を損傷
する恐れがある。

従来発電機の発生電圧が所定の基準値を越えないように
し、発電機及び電動機等を保護する電気ショベルの保護
回路としては第１図に示すものがある。

この回路は発電機１からの電圧フィードバック信号が所
定値以上に増加すると発電機１の界磁電流を減少するよ
うに制御し、発電機１の発生電圧、電流を所定値を越え
ないようにしたものである。

第１図において始動スイッチ（図示せず）を押圧すると
、リレーコイル５が励磁し、リレー接点５ａを閉じ、交
流電源７からの電流をトランス８に加える。

トランス８の出力は整流回路９で整流され、サイリスタ
１０．１１を介して界磁巻線２，３に加えられる。

一方スイッチ１２を投入するとコントローラ１３で制御
された電圧が可変抵抗１４、抵抗１５を介して磁気巻線
１６に加えられる。

磁気巻線１６の励磁は磁気増幅器１７で増幅され、この
信号に応じてサイリスタ１０．１１の導通率が制御され
る。

すなわちコントローラ１３の操作に応じて発電機１の界
磁巻線２，３を流れる電流が制御される。

発電機１には並列に直巻電動機１８が接続されており、
この電動機１８の回転速度は発電機１の界磁巻線２，３
を流れる電流によって制御される。

保護回路１９は発電機１の電圧フィードバック端子Ｔ１
．Ｔ２に接続される。

端子Ｔ ｚ 、 Ｔ ２からの電圧フィードバック信号
は抵抗２０、可変抵抗２１で分圧されて取り出され、可
変抵抗２２を介して負の磁気巻線２３に加えられる。

負の磁気巻線２３は前記磁気巻線１６と逆極性に巻かれ
ており、発電機１の発生電圧が増加すると磁気増幅器１
７に磁気巻線１６と逆の信号を加え、サイリスタ１０．
１１の導通率を減少させ、発電機１の発生電圧を減少さ
せる。

このように従来の電気ショベルの保護回路１９は電圧、
フィードバック信号の増加に応じてサイリスタ１０．１
１の導通率を減少させるものであり、その調整はコント
ローラ１３を徐々に入れながら可変抵抗１４，２１．２
２を調整してコントローラ１３の出力電圧が最大になっ
たとき発電機１の発生電圧、電流が基準値に達するよう
にしている。

ところで上記保護回路１９は電圧フィードバック端子Ｔ
１．Ｔ２との接続を逆にしてしまったり、フィードバッ
ク回路が切断されていたりした場合、または保護回路の
調整途中でコントローラ１３を急に入れたりした場合等
は発電機１から過電流過電圧が発生し、発電機１、電動
機１８を破損することがあった。

本考案は、電気ショベルの駆動回路の過電圧、過電流を
確実に防止することができ、かつ調整の容易な電気ショ
ベルの保護回路を提供することを目的とする。

以下、本考案を添付図面に示した一実施例を参照して詳
細に説明する。

第２図は本考案に係わる電気ショベルの保護回路の一実
施例を示したものである。

なお、第２図において第１図の回路と同一の部分は共通
の符号を付して説明は省略する。

発電機１の発生電圧が加わる電圧フィードバック端子Ｔ
１． Ｔ ２には保護回路３０が接続される。

端子Ｔ１．Ｔ２の電圧フィードバック信号は抵抗３１．
３２可変抵抗３３で適当な値に分圧され整流回路３４に
加えられる。

整流回路３４によって整流された信号は抵抗３５．３６
で更に分圧され、被検出電圧ｅとして抵抗３７を介して
オペアンプ３８の反転入力端子に加えられる。

他方、オペアンプの非反転入力端子には端子Ｔ、Ｔ’に
加えて定電圧Ｅ。

が抵抗３９．４０で分圧された電圧が基準電圧ｅ。

とじて加えられる。オペアンプ３８の出力と非反転入力
端子間には可変抵抗３９を介する帰還回路が接続されて
おり、オペアンプ３８は可変抵抗４１によって不感帯幅
ｅＸが設定される比較器を形成している。

従ってオペアンプ２８の出力は反転入力端子に加わる被
検出電圧ｅが増加し非反転入力端子に加わる基準電圧ｅ
。

より不感帯幅ｅｘを越えて高くなるとバイレベルとなる
。

なお、オペアンプ３８の出力がバイレベルとなると被検
出電圧ｅが減少してもすぐにはオペアンプ３８の出力は
ローレベルにならず、被検出電圧ｅが非反転入力端子に
加わる基準電圧ｅ。

以下になって初めてローレベルとなる。

すなわち比較器を形成するオペアンプ３８は可変抵抗４
１によって設定される不感帯幅ｅｘに応じたヒステリシ
ス特性を有する信号を出力する。

オペアンプ３８の出力は抵抗４２を介してトランジスタ
４２に加えられる。

またトランジスタ４３のコレクタに接続された抵抗４４
及び抵抗４５によって定電圧ｅ。

が分圧され、抵抗４６を介してトランジスタ４７のベー
スに加えられている。

トランジスタ４７のコレクタにはリレーコイル４８が接
続され、リレーコイル４８にはダイオード４９が並列に
接続されている。

今オペアンプ３８の出力がローレベルであるとするとト
ランジスタ４３はオフであり、トランジスタ４７はオン
してリレーコイル４８は励磁されている。

発電機１からの電圧フィードバック信号が増加し、オペ
アンプ３８の出力がバイレベルとなりトランジスタ４３
はオンし、これによりトランジスタ４３はオフとなり、
リレーコイル４８は消磁される。

ル−コイル４８はリレー接点４８ ａ 、４８ ｂを有
しており、リレー接点４８ ａはメイク接点からなり、
前記リレーコイル５とリレー接点４の間に接続される。

またリレー接点４８ ｂはブレイク接点からなり、リレ
ー接点４８ ｂと警報ランプ５０との直列回路が前記電
源７に接続され、ランプ５０に並列に警報ブザ−５１が
接続される。

従ってリレーコイル４８が励磁されている間はリレー接
点４８ ａはオンしており、リレー接点４８ ｂはオフ
している。

発電機１からの電圧フィードバック信号が所定値以上に
増加しリレーコイル４８が消磁されるとリレー接点４８
ａはオフする。

これによりリレーコイル５への電流が遮断されるからリ
レーコイル５は消磁し、リレーコイル５に対応するリレ
ー接点５ａはオフとなり、発電機１への励磁電流を遮断
する。

これと同時にリレー接点４８ ｂはオンとなり、警報ラ
ンプ５０を点燈するとともに警報ブザ−５１を鳴す。

なお、始動スイッチの押圧によってオンする前述したリ
レー接点４はリレー接点５ａを含む保持回路（図示せず
）によって保持されるようになっており、一旦リレー接
点５ａがオフになると上記保持回路は断たれ、発電機１
からの電圧フィードバック信号が所定値以下に低下し、
リレー接点４８ ａが再びオンになっても、再度始動ス
イッチを押圧しなければ発電機１の界磁巻線２，３に給
電することはできない。

このようにこの実施例によれば発電機１の電圧フィード
バック信号が所定電圧以上になると発電機１の界磁電流
を遮断し、同時に警報ランプ５０、警報ブザ−５１によ
ってこれを知らせるようにすることができる。

第３図は本考案に係わる電気ショベルの保護回路の他の
実施例を示したものである。

この実施例は第２図に示した保護回路３０と同一の回路
を発電機１の電圧フィードバック端子Ｔ１．Ｔ２に接続
し、保護回路３０のリレーコイル４８によって動作する
リレー接点４８ ｂを前記磁気増幅器１７に加わる信１
号を負の方向に制御する制御回路６０に挿入したもので
ある。

なお、第３図の回路は前記第１図、第２図と同一の部分
は共通の符号を付して説明は省略する。

制御回路６０は磁気巻線１６と逆極性に巻かれた負の磁
気巻線６１を具えており、この負の磁気巻線６１にはコ
ントロール回路（図示せず）からリレー接点４８ｂ、可
変抵抗６２を介して給電されている。

リレー接点４８ ｂはブレイク接点からなり、保護回路
３０のリレーコイル４８が励磁されているときにはリレ
ー接点４８ ｂはオフしており、リレーコイル４８が非
励磁となるとリレー接点４８ ｂはオンになる。

従って発電機１の電圧フィードバック信号が所定電圧以
上に増加し、リレーコイル４８が非励磁となると、リレ
ー接点４８ ｂはオンし、負の磁気巻線６１が励磁され
、磁気増幅器１７に加わる信号を減少させる。

これによりサイリスタ１１．１０の導通率は減少する方
向に制御され、発電機１の子離巻線２，３の界磁電流を
減少させ、発電機１の発生電圧を低下させる。

発電機１の発生電圧が所定値以下に低下し、端子Ｔ １
． Ｔ ２からの電圧フィードバック信号が所定値以下
になり、保護回路３０のリレーコイル４８が再び励磁さ
れるとリレー接点４８ ｂはオフとなり、負の磁気巻線
６１は非励磁となる。

このリレー接点４８ ｂのオン、オフは保護回路３０の
オペアンプ３８の出力のヒステリシスによって決定され
る。

このように発電機１の発生電圧が所定値以上になると発
電機１の界磁電流を減少させ、発電機の発生電圧が低下
すると再び通常の操作を行うことができる。

なお、上記両実施例においては発電機１の電圧フィード
バック信号を用いるようにしたが、端子Ｔ２．Ｔ３（第
２図、第３図）から取り出される電流フィードバック信
号を用いても同様に電気ショベルの駆動回路の保護を行
うことができる。

以上説明したように本考案によれば発電機、電動機等の
過電流、過電圧を確実に防止することができ、発電機、
電動機等の保護を行うことができる。

また本考案の回路は従来の回路に簡単に取り付けること
ができ、特に電気ショベルの駆動回路の調整時における
過電流、過電圧の防止に役立つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す回路図、第２図は本考案の電気シ
ョベルの保護回路に係わる一実施例を示す回路図、第３
図は本考案に係わる他の実施例を示す回路図である。 ３０・・・・・・保護回路、３４・・・・・・整流回路
、３８・・・・・・オペアンプ、４８・・・・・・リレ
ーコイル、４８ ａ 、４８ ｂ−・・・・−リレー接
点、５０・・・・・・警報ランプ、５１・・・・・・警
報ブザ−６０・・・・・・制御回路、６１・・・・・・
負の磁気巻線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電気ショベルの駆動回路からの電圧フィードバック信号
   若しくは電流フィードバック信号と所定基準電圧とを比
   較し、ヒステリシスを有する信号を出力する比較器と、
   この比較器の出力に応じて前記電気ショベルの駆動回路
   を不動作にするリレー回路とを具える電気ショベルの保
   護回路。