JPS5933502A - リレ−制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、直流駆動のリレーを使用して負荷のオンオフ
を制御する制御装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来のリレー制御装置は第１図に示すような構成であっ
た。この第１図において、１は交流電源であり、この両
端に直列に接続された抵抗２、ダイオード３、コンデン
サ４で、直流電源を構成している。このコンデンサ４の
両端に直列に接続された抵抗６及びツェナーダイオード
６で制御装置７の電源を構成している。この制御装置７
は例えばマイクロコンピュータからなる制御回路のよう
なシーケンヌコントロールを行なうものであり、この制
御装置７の出力は抵抗８を通してトランジスフ９のベー
スに接続されている。１ｏは直流駆動用のリレーの励磁
コイルであり、トランジスタ９がオンすると、励磁コイ
ル１ｏが駆動され、リレー１１の常開接点を閉じ、ヒー
ター２に通電する。

すなわち、電源投入後、制御装置７による一定のシーケ
ンスに基づいて、リレー１３（リレーコイル１０及びリ
レー常開接点１１から成る）をオπ ンオフすることにより、ヒーター２の通電を制御する制
御回路の基本構成である。

この回路において、交流電源１が零になった時、つ捷り
停電が起った時のこの回路の動作について第２図にそっ
て説明する。Ａ時点になるまでは、リレー１３をオンさ
せる信号がでていて、かつ正常な交流電源１がある。こ
こで停電すると、コンデンサ４の電圧（→−Ｖｃｃ）は
抵抗６とツェナダイオード６及び、リレーコイ／ｌ／１
０を通して放電を開始する。そこで、リレー１３の保持
電圧（リレーをオンさぜだ状態で電圧を除々に下げてい
った時にリレーの接点をオン状態に保持できる最低の電
圧）未満になると、リレー１３の接点は開く（Ｂ点）。

この時制御装置７の正常に動作する最底の電圧は、リレ
ーの保持電圧より高くなければいけない。なぜならば、
逆に制御装置７の正常に動作する最低の電圧の方が低い
とすると、第２図のように、Ｃ時点で正常な電圧に復帰
したとすると、制御装置７は正常に動作しているだめに
オン信号を出力しておシ、リレーコイ）ｖｌｏには電流
が流れ続けているが、リレーの保持電圧以下になっただ
めに、リレー接点１１が開いているという異常な動作を
行なうことになる。ゆえに、制御装置７が正常に動作す
る電圧は、リレーの保持電圧よシ高い電圧でなければい
けない。従って、停電してから制御回路が正常に動作し
ている時間は、第２図に示す如（Ｔ＋の巾となシ、この
時間以上の停電が起った場合を常な動作が保証できない
。そしてこの時間Ｔ１は、コンデンサ４の容量値、抵抗
５の値、ツェナーダイオード６の電圧値、リレーコイル
１ｏの抵抗値により決定されるが、制御装置７の消費電
流はＣ−ＭＯＳに代表されるようにますます少なくなっ
てきているが、リレーコイル１０の抵抗値は、機械的に
接点を動かすだめに、制御装置７と比較すると非常に大
きな電力を必要とするので、小さいものとなってしまう
。ゆえにコンデンサ４の容量を相当大きくするか、Ａ、
＋（でのコンデンサ４の電圧を相当高くとらねばならな
いが、それぞれ限度があるので、瞬時停電力；起った時
に正常に動作している時間（瞬停耐量）は／］＼さくな
ってし捷う欠点が存在した。

発明の目的 本発明はコンデンサ°の容量を大きくせずに、瞬停耐量
を大［１〕に増加させるリレー制御装置をｄ４成するこ
とを目的とするものである。

発明の構成 本発明の構成を第３図を用いて説明する。

コンデンサを含み交流電源１から′電流を供給される２
つの直流電源１４と１６がある。第１の直淫し電源１４
は、主制御装置７と、停電検出装置１６及びタイマ１７
に電源を供給し、第２の直流電源１６は、リレー駆動装
置１８に電源を供給している。交流電源１が停電してい
ないときは、主制御装置７の所定のシーケンスに従って
、リレー駆動装置１８を駆動し、リレー１３をオンオフ
している。そして交流電源１が停電すると、停電検知装
置１６が動作し、タイマー１７を駆動する。このタイマ
ー１７は停電復帰後所定の時間、リレー駆動装置１８の
動作を禁止する。この所定の時間とは、停電復帰後筒２
の直流電源１５の電圧がリレー駆動装置１８が正常に動
作し、リレー１３を正常に駆動する電圧に達する捷での
時間のことである。もし、第２の直流電源の電圧が、リ
レー１３の感動電圧より低い電圧の時に、リレー駆動装
置１８が動作すると、リレーの励磁コイルには電流が流
れるがリレー接点は正常に移動されないという状態にな
り、制御シーケンスの誤動作という結果をひき起こす。

ゆえに瞬時停電が起こると、主制御装置アは第１の直流
電源１４のコンデンサの電荷の放電によりある一定の時
間は正常な動作が保証され、この一定の時間内に停電が
復帰すると、タイマー１７の出力により所定の時間リレ
ー駆動装置１８の動作が禁ＩＩされて、第２の直流電源
１６の電圧が、リレーの感動電圧以１．０屯に１に復帰
した後、主制荀１１装置７の信シ３出力に応じてリレー
１３が１１三常に制省１１されることになる。

次にこのリレー制御回路の瞬停耐量について考えてみる
。第１の直流電源１４により電源を供給される主制御装
置７等の消費電流と第２の直流電源１６により電源を供
給されるリレー駆動装置の消費電流とを比較してみると
、前者の方がはるかに小さい。まだ、どちらの電源の瞬
停耐量を大きくする必要があるかを考えてみると、本発
明においては、第１の直流電源のみが正常に動作してお
れば、第２の直流電源はいかなる状態になっていてもよ
いのであるから、第１の直流電源の瞬停耐量が大きけれ
ばよい。つまり、消費電流の少ない直流電源の瞬停耐量
を大きくすればよいということであるから、コンデンサ
の容量もあまり大きくしなくても瞬停耐ｆｉは大＋ｔ＋
に増加させることが可能になる。

実施例の説明 本発明の具体的な一実施例を第４図に示す。この回路は
従来例と同じく、制御装置７の所定のシーケンスで、リ
レー１３をオンオフする制御装置である。

第３図のブロック図に相当する部分は、第４図において
は数字の下に−をイ′、１して、説明を省略する。

第１の直流電源１４は、抵抗１９、タイオード２０、コ
ンデンサ２１、抵抗２２及びツェナーダイオード２３か
らなる半波整流回路であり、主制御装置７、停電検知装
置１６及びタイマー１７に電源を供給している。停電検
知装置１６は、ダイオード２４，２５，２６．２７と、
トランジスタ２８及び抵抗２９とからなる零ポルトパル
ス発生回路からなる。ダイオード側より、抵抗２９の電
位が低い時は、ダイオード２４．ダイオ−１’　２７、
抵抗２９を介してトランジスタ２８が順バイアスされ、
逆に、抵抗２９の電位の方が高い時は、抵抗２９．ダイ
オード２５．ダイオード２６を介してトランジスタ２８
が順バイアスされるので、交流電源１が零ボ／Ｖ　＋・
近辺でのみ、トランジスタ２８がバイアスされることが
ない。つまりオフするゼロボルトパルス発生回路の一般
的な回路である。

このトランジスタ２８のコレクタは、抵抗３０を介して
トランジスタ３１のベースに接続されているので、トラ
ンジスタ３１は、交流電源１が零ボルト近辺 コンデンサ３２は、抵抗３３を介して、＋Ｖａｃに接続
されている。一方、トランジスタ３１のコレクタに接続
されているために、正常に交流電源が印加されていると
、零ボルト近辺で抵抗３３を介して充電されるが、すぐ
にトランジヌタ３１が゛オンするだめに、抵抗３４を介
して、トランジスタ３５をバイアスする電圧まで上昇し
ないので、トランジスタ３５はオフし停電検出装置１６
の出力は通常Ｈｉｇｈである。逆に、停電が起こると　
トランジスタ３６がオンするため、出力はＬｏｗになる
。

交流電源１が正常時には、コンデンサ３６は、トランジ
スタ３６がオフしているだめ充電されず、コンパレータ
３７の出力はＨｉｇｈ　（但、オープンコレクタ出力）
である。つまりタイマー１７の出力はＨｉｇｈなので、
制御装置７の出力は、抵抗３８を介して、トランジヌタ
３９を１頃バイアスすることができる。いいかえれば、
リレー駆動装置１８の動作は、主制御装置７の出力にの
み依存し、タイマー７の出力には無関係である。ゆえに
、トランジスタ３９がオンすると、抵抗４０、タイオー
ド４１、コンデンサ４２、抵抗４３からなる第２の直流
電源１５によシリレーコイ／ｌ／１０を励磁し、リレー
１３をオンさせることができる。この第２の直流電源１
６は、トランジスタ３９がオフの時は、抵抗４３と抵抗
４１で決定される電圧までコンデンサ４２が充電されて
いるが、この電圧は、リレー１３の感動電圧より充分大
きくとっておくものとする。次にトランジスタ３９がオ
ンすると抵抗４ｏと抵抗４３とリレーコイル１３の抵抗
値の比で決まる電圧にリレーコイルの両端の電圧は安定
するが、この値はリレーの保持電圧以」−であればよい
。

この回路においてリレー１３がオンの状態で瞬停が起っ
た時の動作を、＠６図に基づいて説明する。

交流電源１がＸ点で停電し、Ｙ点で復帰するものとする
と、Ｘ点からコンデンサ３２が充電開始され、２点でト
ランジスタ３６をオンさせることができる電圧捷で」二
昇する。ゆえに停電検知装置１６の出力はＨｉｇｈから
Ｌｏｗにかわり、タイマー１γの出力もＨｉｇｈからＬ
ｏｗにかわるので、リレー１３は制御装置７の出力がリ
レー１３を駆動する信号にもかかわらず、リレー駆動装
置１８は駆動されず、リレー１３はオンからオフにかわ
る。

この時コンデンサ４２の電圧は下がり、リレーの保持電
圧以上ではあるが感動電圧以下の電圧に保持すれている
。コンデンサ２１の電圧が、制御装置７の正常動作を確
保できる電圧未満になる前のＹ点で停電が復帰すると、
停電検知装置１６の出力はＬＯＩＩｖからＨｉｇｈにか
わるが、コンデンサ３６が抵抗４４を介して放電し、コ
ンパレータ３７の出力が反転するまでの時間Ｔ２、タイ
マー１７の出力はＬｏｗのままである。このＴ２の時間
経過したＹ点までの間に、第２の直流電源１６は、リレ
ーの感動電圧以」二になっている。この時に、タイマー
１７の出力がＬｏｗからＨｌｇｈにかわるため、制御装
置７の出力により、リレー１３がオンオフされるため、
リレー１３はオンし正常な動作を開始する。ゆえにリレ
ーコイ／ｌ／１０の両端の電圧が、リレーがオンしてい
る時に感動電圧より低くなっていても、停電を検知し、
一定時間リレーの駆動をタイマーにより禁止することに
より、正常なシーケンスの制御が行なわしめることがで
きる。

ここで瞬時停電耐量について考えてみると、第１の直流
電源のコンデンサ２１が放電して、制御装置７の動作が
正常でなくなる電圧に低下するまでの時間Ｔ５というこ
とになる。従来例のところで述べたように、制御回路部
品は０ＭＯ８のＩＣに代表されるようにインピーダンス
が年々高くなっておシ、リレーと比較すれば、数１０倍
高い。

ゆえに、同じ容量のコンデンサを使用すると、数１０倍
の瞬停耐量をもたせる回路が構成できる。

捷だ第２の直流電源１５のコンデンサの容量値は瞬停耐
量に関与しないのであるから小さくできるので、制御装
置にとって負担は少ない。

なお、第４図における、抵抗４ｏ、ダイオード４１、コ
ンデンサ４２、抵抗４３を削除し、リレーコイル１０の
１−ランジヌタ３９のコレクタニ接続されていない方の
一端を、コンデンサ２１とダイオード２０の接続点に接
続すると、瞬停が起った時にコンデンサ２１の負荷が大
きくなるだめに放電時定数が小さくなる。ゆえに第４図
におけるＴ３の瞬停耐量は小さくなるが、停電復帰時の
直流電流の電圧（コンデンサ２１０両端の電圧）はリレ
ーの保持電圧以下であっても、タイマー１７の動作によ
り、この電圧がリレーの感動電圧以上に」二昇する捷で
、リレー駆動装置１８の動作を禁止するので正常なシー
ケンヌ動作は行なうことができる。

ゆえに従来例は保持電圧以上でなければなら力いのに対
して瞬停耐量が大きくとれることは明白である。

ゆえに瞬停耐量は比較的小さいが、回路構成の簡単なリ
レー制御装置を構成することができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように瞬時停電に対する対策は
従来コンデンサの容量を大きくする方法をとっていだが
、リレーのようなインピーダンスの小さい、いいかえれ
ば電流を多く流さなければいけない負荷を制御する制御
装置においてはこの方法は、実際」二手可能に近くなる
。それは、大きさが大きくなるので実装上に問題が生じ
るからである。

本発明においては、制御装置の電源と、リレーのような
大電流の負荷用の電源に分割すると同時に、停電検知装
置とタイマーによシ、主制御装置のみ正常に動作してい
れば、負荷用の電源はどのような状態でも正常復帰可能
な回路構成にすることにより、小容量のコンデンサによ
シ、瞬停耐量を大きくとることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のリレー制御装置の回路図、第２図は同装
置の要部の電圧波形図、第３図は本発明の概略を示すブ
ロック図、第４図は本発明の一実施例を示すリレー制御
装置の回路図、第６図は同装置の要部の電圧電流波形図
である。 １・・・・・・交流電源、７・・・・・・主制御装置、
１４・・・・・・第１の直流電源、１５・・・・・・第
２の直流電源、１６・・・・・停電検知装置、１７・・
・・・・タイマー、１８・・・・・リレー駆動装置、１
３・・・・・直流駆動リレー。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名！＠
１図 ２　　図 ノ 謁部−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源と、この交流電源より電源を供給される
   コンデンサからなる第１の直流電源及び第２の直流電源
   と、この第１の直流電源よシミ源電圧を供給され、所定
   のシーケンス制御を行なう主制御装置と、この主制御装
   置の出力により動作し、前記第２の直流電源より電源を
   供給されるリレー駆動装置と、このリレー駆動装置によ
   り駆動される直流駆動のリレーと、前記交流電源の停電
   を検知し、前記第１の直流電源より電源を供給される停
   電検知装置及びこの停電検知装置の出ツＪにより駆動さ
   れ停電復帰後所定の時間前記リレー駆動装置の動作を禁
   止する前記第１の直流電源よシミ源を供給されるタイマ
   ーからなり、前記交流電源の停電復帰後前記第２の直流
   電源が前記リレー駆動装置が正常に動作する電圧に復帰
   する時間具」二前記タイマーにより前記リレー駆動回路
   の動作を禁止する構成としたリレー制御装置。
2. （２）第１の直流電源と第２の直流電源を一つの直流電
   源で構成した特許請求の範囲第１項記載のリレー制御装
   置。