JPS59100882A - 電動機の極数・回転方向検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は電動機の相回転方向と軸回転方向と極数とを同
時に検出し得るようにした電動機の極数・回転方向検出
装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

３相誘導電動機を使用するにあたっては、使用する前に
軸回転方向を確認しておく必要がある。このような場合
、一般には、電動機の軸を外力で回転させて、３相（Ｕ
、Ｖ、Ｗ）の各端子に誘起される電圧間の位相差を比較
しで、各相の相回転方向を検出することにより、軸回転
方向を確認するようにしている。

第１図は、このような電動機の回転方向検出装置の一例
を示す回路図である。

即ち、直流電源１の両端にスイッチ２を介して同一抵抗
値を有する抵抗３　ａ、Ｊ　ｂが直列に接続されており
、この直列回路の両端は入力端子ａ、ｃに接続されてい
る。さらに二つの抵抗３　ａ　＊　３　ｂの接続点と入
力端子すとの間には両振型の検流計４と抵抗５との並列
回路が接続されている。なお、入力端子ａ、ｂ間とｂｅ
ｅ間にはコンデンサ６ａ、６ｂがそれぞれ接続されてい
る。

このように構成された回転方向検出装置を用いて電動機
７の相回転方向を検出する場合には電動機７の各相（Ｕ
、Ｖ、Ｗ）の入力端子と前記検出装置の入力端子ａ　＊
　ｂ　ｇ　Ｃとをリード線８ａｒ８ｂ＊８ｃで接続しし
た後、スイッチ２を投入する。この状態では電動機７の
各相の巻線の抵抗が均衡しているので抵抗５には電流は
流れない。しかし上記電動機７の軸９を外力によシ回転
させると、上記抵抗５に交流電流が流れる。その結果検
流計４の指針は図中（ｄ）方向に電流が流れたとき（→
方向に振れ、（ｅ）方向に電流が流れたとき（→方向に
振れる。したがって、上記電動機７の軸９を静止状態か
ら外力によって任意の方向に回転させ始めた瞬間の前記
指針の振れ方向を目視で確認することによシミ動機７の
回転方向を判定できる。今仮に、軸９を矢印Ａ方向に回
転させたときの上記指針の振れ方向が（→方向であれば
、そのときの相回転方向はリード線８１Ｌ−８ｂ−Ｂｅ
の順であり、逆に、指針の振れ方向が（→方向であれば
、そのときの相回転方向はリード線Ｂｅ−８ｂ−８Ｎの
順でちると判定できる。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、上記のように構成された電動機の回転方
向検出装置にあっては、次のような問題があった。

すなわち、検流計４の指針の振れの周期は、電動機７の
軸９を回転させる回転速度にもよるが、約０，５秒前後
であり、比較的短い値である。

したがって、監視者は、約０．５秒周期で振れる指針の
振れ始めの最初の振れ方向を目視で判定しなければなら
ないので、極めて判定しにくいうえ、誤った判定をする
可能性がめった。

また、電動機７の保守・点検のために、極数を知る必要
がちる場合、従来においては、容易に知り得る装置がな
かった。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、電動機の相回転方向、軸回転方向、極
数を迅速且つ正確に判定することができる取扱いの容易
な電動機の極数・回転方向検出装置を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

本発明による電動機の極数・回転方向検出装置は、上記
目的を達成するために次のように構成したことを特徴と
している。即ち、３相誘導電動機の軸を外力で回転させ
たとき各電源端子間に誘起される相間電圧を、夫々第１
．第２の極性判別回路により比較して相極性を判定した
信号を出力し、この出力信号を位相比較回路によシ、位
相比較することによシ相回転方向を検出して順方向検出
信号あるいは逆方向検出信号を夫々順方向表示駆動回路
あるいは逆方向表示駆動回路に与えて、夫々極性変化の
回数に対応した順方向パルス信号あるいは逆方向／Ｐル
ス信号を出力し、上記順方向・クルレス信号あるいは逆
方向・ぞルス信号により順方向電光表示器あるいは逆方
向電光表示器を付勢するように構成したものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
２図は、本発明による電動機の極数・回転方向検出装置
の一実施例を示す回路構成図であシ、第２図において、
第１図と同一部分には同一符号を付してその説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。第２図
において、３相誘導電動機７のＵ相の出力は、１ノード
線８”ｉ入力端ａを介して第１の極性判別回路１１にの
オペアンプ１２にの正側入力端に入力される。同様にＶ
相の出力はリード線８ｂ。

入力端すを介して極性判別回路１１Ｂのオペアンプ１２
Ｂの正側入力端に入°力される。一方、Ｗ相の出力はリ
ード線８ｃ、入力端Ｃを介して各オペアンｆ１２に、１
２Ｂの負側入力端に入力される。図中１３ｈは入力抵抗
、１３ｂは帰還用抵抗、１４はダイオードである。

上記第１．第２の極性判別回路１１に、１１Ｂはオペア
ンプ１２に、１２Ｂの正側入力端と、負側入力端との入
力電圧を比較し、正側入力端の電圧が負側入力端の電圧
より高いときは、Ｈレベルの信号を出力し、逆に正側入
力端の電圧が負（１（１１入力端の電圧よシ低い時はＬ
レベルの信号を出力する。

前記極性判別回路１１人の出力信号（ロ）は、位相比較
回路１５内の第１のＤフリップフロップ１６にのＤ端子
に入力される。この第１のＤフリラグフロツノ１６Ａの
Ｑ出力（ホ）は、第２のＤ７リツプフロツプ１６ＢのＤ
端子に入力される。上記Ｄ７リツプ７ｏ、ゾ１６Ａ、１
６Ｂは発信器１７で生成されるクロックパルスに）にて
動作される。そして、第２の極性判別回路１６ＢのＱ出
力（へ）は第１のアンド素子１８Ａに入力される。一方
、上記Ｑ出力（ホ）、Ｑ出力（へ）およびノット素子１
９で反転された上記出力信号（ハ）の反転信号（ト）は
第２図のアンド素子１８Ｂに入力される。

上記第１．第２のアント素子１８に、１８Ｂの出力は第
１．第２の表示回路２０に、２０Ｂに入力される。

この第１．第２め表示回路２０に、２０Ｂは駆動表示回
路をなす第１．第２のシングルショット回路２１に、２
１Ｂと、第１１第２のバッファ２２１．２２Ｂ及び電光
表示器としての第１．第２の発光ダイオード２３１．２
３Ｂ等から構成される。

第１．第２のアンド素子１８に、１８Ｂの出力は、第１
．第２のシングルショット回路２１に、２１Ｂにて第１
．第２の発光ダイオ−）’、？　ＪＡ　、２３Ｂ（Ｄ点
灯時間を０．１〜０．２秒程度にするために・母ルス幅
が広げられ、信号（ヌ］、Ｑりとして出力される。この
出力（ヌン、（へ）は夫々第１．第２のバッファ２２１
．２２Ｂを介して第１．第２の発光ダイオード２２Ａ。

２２Ｂを付勢する。

一方、図中２４は電源回路であり、本装置を携帯用とし
て使用できるように電源としては１池２５を使用してい
る。また、位相比較回路１５、第１．第２のシングルシ
ョット回路２１に、２１Ｂ及び第１＋第２のバッファ２
２に、２２Ｂは、電源として電池２５を使用することを
考慮して動作電圧の範囲が広いＣ−ＭＯ８ＩＣを選び、
第１゜第２の極性判別回路１１に、１１Ｂも上記電池２
５を電源として共用できる電子部品を使用する。

上記第１．第２のシングルショット回路２１Ａ、２１Ｂ
における２６に、２６Ｂは抵抗、２７に、２７Ｂはコン
デンサ、２８Ａ。

２８Ｂはダイオードであり、夫々の値の設定により、出
力されるノソルス幅が調整される。なお、図中２９に、
２９Ｂは抵抗、３０は電源スィッチ、３１０３２は抵抗
、３３はコンデンサである。

次に電動機７の軸を外力により回転させたときの各部の
動作を第３図（、）に示すタイムチャートを用いて説明
する。

今仮に、電動機７の軸９を矢印Ａ方向に回転させること
により、第３図（、）の（イ）に示すようにＵＷ相間の
電圧Ｅ１とＶＷ相間の電圧Ｅ２との間に６０°の位相差
が生じるとする。すなわち電圧Ｅ１が電圧Ｅ２よシロ０
°位相が進むとする。

したがって、第１の極性判別回路１１人の出力信号は同
図（ロ）に示すように上記電圧Ｅｌの波形に対応してＨ
レベル、Ｌレベルと変化する矩形波となる。一方第２の
極性判別回路１１Ｂの出力信号は同図（ハ）に示すよう
に、出力信号（ロ）よシロ０°位相遅れの矩形波となる
。

上記第１の極性判別回路１１にの出力信号（ロ）が同図
に）に示される高周波数のクロックパルスにて作動され
る第１のＤフリッゾフロッ７Ｄ１６ＡのＤ端子に入力さ
れると、この第１のＤフリップフロッゾＪ６ＡのＱ出力
は同図（ホ）に示すように時刻ｔｌにて上記クロックパ
ルスに）の立上シエッゾでＬレベルからＨレベルに変換
される。

このＱ出力（ホ）が第２のＤフリップフロッグ１６Ｂの
Ｄ端子に入力されると、回出力は、同図（へ）に示すよ
うに、時刻ｔ２にて前記クロック・ぐルスに）の次の立
上シエッジでＨレベルからＬレベルに変換される。した
がって、前記第１の極性判別回路１１Ｂの出力信号（ハ
）、上記Ｑ出力（ホ）および上記す出力（へ）が入力さ
れる第１のアンド素子１８１’、の出力は、同図（ト）
に示すようにＬレベルとなる。

一方、ノット素子１９の出力は、第２の極性判別回路１
１Ｂの出力信号（ハ）を反転したものであるから、同図
（ト）に示すように、出力信号（ロ）の立上シ時刻１．
よυ６０°位相遅れた時刻ｔ３でＨレベルからＬレベル
へ変換される。しだがって、ノット素子１９の出力（ト
）、前記Ｑ出力（ホ）および前記回出力（へ）が入力さ
れる第２のアンド素子１８Ｂの出力は同図Ｑ力に示すよ
うに、時刻ｔ、−ｔ２間のみＨレベルであるパルス波形
となる。

次に時刻ｔ４で電圧Ｅ１が負側に反転すると、同時に前
記Ｑ出力（ホ）がＨレベルからＬレベルへと変換し、時
刻ｔ５で前記回出力（へ）はＬレベルからＨレベルへと
変換される。さらに、時刻ｔ６で電圧Ｅ２が負側に反転
すると同時にノット素子１９の出力（ト）がＬレベルか
らＨレベルへと変換される。

従って、第１のアンド素子１８にの出力は、同図（ト）
に示すようにＬレベルの直線波形となシ、第２のアンド
素子１８Ｂの出力は同図（す）に示すようなノぐルス波
形となる。

上記信号（ホ）、　Ｑ））は夫々第１．第２の表示回路
２０に、２０Ｂの第１．第２のシングルショット回路２
１に、２１Ｂに入力される。信号（１刀は第２のシング
ルショット回路２１Ｂにてパルス幅が広げられ、第２の
バッファ２２Ｂを介して第２の発光ダイオード２３Ｂを
付勢して点灯する。なお信号（ト）はＬレベル信号であ
るので、第１の発光ダイオード２３ｋを点灯することは
ない。

上記動作においては、リード線Ｂ　ａ　ｐ　８　ｂ　ｔ
８ｃに夫々ＵＶＷという符号を付しておき、第２の発光
ダイオード２３Ｂには割という符号を付しておけば第２
の発光ダイオード２３Ｂが点滅を繰返すことにより軸９
を回転させた方向に対応する電動機７の［Ｊ　−＋　Ｖ
→Ｗなる相回転方向を容易に知ることができる。！た軸
９が一回転する間に相間に誘起される電圧の極性が何回
変化したかは、第２の発光ダイオード２３Ｂの点滅の回
数を数えることにより、電動機７の極数を知ることがで
きる。この場合、例えば２極機では、軸９が１回転する
間に誘起電圧の極性は１回変化し、４極機では２回変化
するので、この極数変化の数に対応した第２の発光ダイ
オード２３Ｂの点滅回数を知ることにより、極数の検知
は容易である。

次にＵＶ相間の電圧Ｅ、がＶＷ相間の電圧Ｅ２よシ位相
が遅れている場合について述べるこの場合、各回路の波
形は第３図（ｂ）に示すようになシ、第１のＤフリッゾ
フロツプ回路１６Ａはセット状態となり、第２のＤフリ
ソゾフロツゾ回路１６Ｂはリセット状態のままである。

したがって第１のシングルショット回路２１ｋが動作し
、第１の発光ダイオード２３には点滅する。この場合、
上述した電圧Ｅ１が電圧Ｅ２より位相が進んでいる場合
と同様に、Ｖ−＋Ｗ→Ｕなる相回転方向を容易に知るこ
とができる。まだ、極数についても第１の発光ダイオー
ド２３にの点滅回数を数えることによシ、同様に知るこ
とができる。

以上述べた本実施例は以下（イ）乃至（ホ）に述べるよ
うな作用効果がある。

Ｇ）電動機７の軸９を継続的に回転させながら第１．第
２の発光ダイオード２３に、２３Ｂのいずれか一方が、
点滅を繰シ返す構成としたので、軸９の自転に基づいた
相回転方向、極数は容易に検知可能である。従って検知
における操作性は極めて良い。

（ロ）電動機７からの誘起電圧を電子回路により増幅し
てこの増幅された電圧により相回転方向等を検出する方
式としているため、検出電圧の小さい大型電動機に適用
しても、極めて高性能にて検出を行なうことが可能とな
る。

ｅう　第１．第２の発光ダイオード２３Ａ、２３Ｂの夫
々を例えば異なった色で構成し、回転方向に対応した色
の発光ダイオードが点灯するようにすれば、暗い場所に
設置された電動機７に対しても、確実な検出が可能であ
る。

に）　ＩＣ，コンデンサ、発光ダイオード等の構成部品
は、従来装置における検流計よりも衝撃に対し強いので
携帯用として構成した場合は、その耐久性を保証するこ
とができる。

（ホ）　リード線８ａ・８　ｂ　＃　８　ｅに出力され
る電動機７の相回転方向を検出するものであるがこの他
に交流電源の相回転方向の検出もできる。

従って電動機７の回転方向が電動機７の負荷の回転方向
によシ、予じめ設定されている場合は電動機７の軸回転
方向の相回転方向の関係、及び電源の相回転方向を本装
置のみで検出し得、これによシミ動機７の端子をどのよ
うに電源に接続すればよいかを容易に判定することが可
能となる。なお、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々変形し
て実施することができる。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によれば３相誘導電動機の軸を外力で
回転させたとき各電源端子間に誘起される相間電圧を、
夫々第１．第２の極性判別回路によシ比較して相極性を
判定した信号を出力し、この出力信号を位相比較回路に
よシ位相比較し、順方向あるいは逆方向の表示駆動回路
を介し極性変化の回数に対応して順方向あるいは逆方向
の電光表示器を付勢するようにしたので、電動機の相回
転方向、軸回転方向及び極数を迅速且つ正確に判定する
ことができ、しかもその取扱いの極めて容易な電動機の
極数・回転方向検出装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電動機の回転方向検出装置を示す回路構
成図、第２図は本発明による電動機の極数・回転方向検
出装置の〒実施例を示す回路構成図、第３図（ａ）　（
ｂ）は同実施例の動作を説明するためのタイムチャート
である。 ７・・・電動機、ａｈ、８ｂ＊８ｃ・・・リード線、９
・・・軸、１１Ａ、１１Ｂ・・・第１．第２の極性判別
回路、１２に、１２Ｂ・・・第１．第２のオペアンプ、
１５・・・位相比較回路、１６Ａ、１６Ｂ・・・第１．
第２のＤフリップフロップ、１７・・・発信器、１８Ａ
、１８Ｂ・・・第１．第２のアンド素子１９・・・ノッ
ト素子、２０に、２０Ｂ・・・第１．第２の表示回路、
２１に、２１Ｂ・・・第１．第２のシングルショット回
路、２２に、２２Ｂ・・・第１＋第２のバッファ、２３
に、２３Ｂ・・・第１．第２の発光ダイオード、２４・
・・電源回路、２５・・・電池。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦特許庁長官　　
　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 特願昭５７−２１０８４８号 ２、発明の名称 電動機の極数一回転方向検出装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （３０７）　　東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 ５、自発補正 （１）明細書第８頁第３行の「アント素子」を「アンド
素子」と訂正する。 （２）　　同書第１３頁第２行ノ「Ｖ　Ｗ　Ｕ　Ｊ　ｆ
　ｒＷＶＵＪと訂正する。 （３）同書第１４頁第５行の「ｖ−４Ｗ−４ＵＪ￥「Ｗ
→■→Ｕ」と訂正する。 （４）　　同書第１４員第１５行の「自転」を「回転」
と訂正する。 （５）同書第１５・頁第１７行の「軸回転方向の相回転
方向」を「軸回転方向と相回転方向」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ３相誘導電動機の軸を外力で回転させたとき各電源端子
   間に誘起される相間電圧を比較して相極性を判別する第
   １．第２の極性判別回路と、この第１．第２の極性判別
   回路の出力信号の位相を比較することによシ相回転方向
   を検出し、順方向検出信号あるいは逆方向検出信号を出
   力する位相比較回路と、この位相比較回路からの順方向
   検出信号に基づいて極性変化の回数に対応した順方向パ
   ルス信号を出力する順方向表示駆動回路と、前記位相比
   較回路からの逆方向検出信号に基づいて極性変化の回数
   に対応した逆方向パルス信号を出力する逆方向表示駆動
   回路と、前記順方向表示駆動からの順方向パルスによシ
   付勢される順方向電光表示器と、前記逆方向表示駆動回
   路からの逆方向パルス信号によυ付勢される逆方向電光
   表示器とから構成されたことを特徴とする電動機の極数
   ・回転方向検出装置。