JPS5970189A - 電動機制御装置 - 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】 本発明は電動機制御装置に係り、特に直人起動方式、ス
ター・デルタ起動方式等の各種運転制御方式に共通に使
用可能なコントローラ？具有する電動機制御装置に関す
る。

従来、この種の電動機制御装置として、各種運転制御方
式に応じた第１図〜第６図、に示すものがめった。この
中、第１図は直入起動方式に、第２図は可逆運転方式に
、第３図はスター・デルタ起動方式に係るものである。

先ず、直入起動方式に係る第１図に示す従来装置全説明
する。図において、（１）に主回路電源母線、（２）は
配線用しゃ断器、（８）は電磁開閉器、（４）は電動機
で、こｎらの要素に裏って主回路部（６）が構成さｎて
いる。

電磁開閉器（８）のコイル（５ａ）は主回路部（５）に
接続された制御電源用変圧器（６）？介して電源が供給
される制御部（７）に含まれる。第１図の制御部（７）
において％　　（５ｂ）ｓ（５ｃ）ｓ（３ｄ）は電磁開
閉器（８）の補助接点、（８）は主回路電流全検出する
変流器、（９）は変流器（８）に接続さ′ｉ′した過電
流リレー、（９ａ）は過電流リレー（９）の出力接点、
α・は零相電流？検出する変流器、０１）は変流器（２
）に接続さｆ′した漏電リレー、　　（ｌｌａ）に漏電
リレー（１１Ｊの出力接点、　　（１２ａ）ｌｄ起動用
操作スイッチ、Ｑｓ）は停止用操作スイッチ、　（１４
ａ）ｌｄ常開補助接点（Ｊｃ）Ｋニジ点灯する赤色ラン
プでなる運転表示灯、αをは常閉補助接点（６ｄ）にエ
リ点灯する緑色ランプでなる停止表示灯、０６）は過電
流リレー（９）の出力接点（９ａ）又は漏電リレー（１
１１の出力接点（１１ａ）に、Ｃり励磁さｎる補助リレ
ー、（１６ａ）ｌｄ補助リレー　Ｑａ）の接点、（１η
は補助リレーθ６）が励磁さｆＬりとき点灯さｎるオレ
ンジ色ランプでなる故障表示灯である。

第１図の構成において起動用操作スイッチ（１２ａ）。

停止用操作スイッチ（１８）により電磁開閉器（８）奮
そのコイル（３ａ）ｋ励磁制御して開閉することＫより
電動機（４）を起動、停止制御する。このとき電磁開閉
器（８）の補助接点（５ｂ）Ｉ／ｃ工り運転状態が自己
保持さｆｌ、起動用操作スイッチ０８）がオフになって
も電動機（４）は運転を続ける。また補助接点（５ｃ）
にエフ運転表示灯（ｎａ）２点灯し、また補助接点（６
ｄ）により停止表示灯（至）を点灯することにエリ電動
機（４）の運転状態を表示する。

−Ｑ）かる運転時に主回路ｍ　（５）に過負荷又は漏電
等が発生した場合には、そｎぞれ過電流リレー（９）又
は漏電リレー（１ηが動作して補助リレーθ６）が励磁
さｎｌ　このとき電磁開閉器（３）のコイルＣ５＆）ｋ
接点（＋６ａ）に工って非励磁にすることにエフ′亀′
ｉｕＪ機（４）全停止させると共に、故障表示灯Ｃｌ７
１１に点灯させて電動機制御ユニットの故障全表示する
。

次いで、可逆運転方式に係る第２図に示す従来装置につ
いて説明する。第１図の図示装置と同一部分に同一符号
を付した第２図において％（１Ｂ）　；　（１９）は可
逆起動用の電磁開閉器でｓ　　（１８ａ）ｓ（１９ａ）
はそ几ぞれ該電磁開閉器α８）　、　（１１の励磁コイ
ル？示す。

また、　　（ｔａｂ）〜（１８ｅ）は電磁開閉器（ホ）
の補助接点、（１９１））〜（１９θ）は電磁開閉器（
ｌｄｌの補助接点、（１２ｂ）は逆転用の起動用操作ス
イッチ、　　（＋４ｂ）は逆転用の運転状態全表示する
運転表示灯である。

係る構成を有する第２図図示の従来装置に、第１図の図
示装置の主回路部（６）に更に１台の電磁開閉器全設置
し、２台の電磁開閉器（至））　、　（ＩＱが互に逆相
の電圧を電動機（４）′に印加するよう配線し、他方、
制御部（γンには２台の電磁開閉器（至））、α９）の
コイル（１８ａ）、（１９ａ）が同時に励磁さ几ないよ
うに電磁開閉器Ｑ８）の常閉接点（１８ｂ）　、又は電
磁開閉器α９）の常閉接点（１９ｂ）に１′り互いに電
気的インターロックを施し、起動用操作スイッチ（１２
ａ）に工９電動機（４）の正方向運転全行ない、他の起
動用操作スイッチ（１２ｂ）Ｋエリ電動機（４）の逆方
向運転２行なうようにした点が上述の第１図従来装置の
動作と異なるだけで、他の動作については第１図従来装
置と同様である。故に、そ几ら動作の睨明げ省略する。

次に、スター−デルタ起動方式に係り、第１図装置と同
一部分に同一符号が附された第５図に示す従来装置につ
いて説明する。第５図において、■〜Ｉ２２１はスター
・デルタ起動用の電磁開閉器で、（２０ａ）−（２２ａ
）はそ１１ぞ几開閉器（２０１〜ｔｍの動感コイル？、
（２０１：＋）〜（２０ｄ）は電凪開閉器呵の補助接点
金、（２２ｂ）　ｉｊ電磁開閉器（碑の補助接点？％　
　（２１ｂ）ｔ（２１ｑ、）は電磁開閉器（２１１の補
助接点葡示す。また、（転）１は時限継電器でｓ　　（
２５ａ）〜（２５ｃ　）は該時限継電器−）の接点を示
す。

係る構成を有する第３図図示の従来装置は、第１図の従
来装置の主回路部（５）に、更に２台の電磁開閉器？設
置し、計５台の電磁開閉器盆〜関？用い、箪磁開閉器倭
、　１２１１の２台が励磁さｎた場合に電動機（４）Ｏ
％線？スター巻線にして電圧を印加すると共Ｇて、電ヨ
開閉器盆８図の２台が励出さｎた場合にＮ動機（４）Ｏ
巻＠全デルタ結線にして電圧？印加する工う（でし、し
かも、スター及びデルタ結線全形成しない電磁開閉器＋
ｚｔ＋　、　（２２１の２台の同時動感がなさｎない工
うに、互に常閉接点（２２ｂ）及び（２１ｂ）で電気的
なインターロックを行なっている。

このように、２台の電磁開閉器の閉成の仕方にＪ：ｖ異
なった結線？行なう第６図装置において。

今、起動用操作スイッチ（１２ａ）’（投入したとする
と、電磁開閉器陵、閂のコイル（２０ａ）、（２２ａ）
及び時限継電器例が励磁さ１電動機（４）にスター結線
にて起動さｎる。この時、起動用操作スイッチ（＋２ａ
）は時限継電器（８Ｂ）の瞬時接点（２３ｃ）ｖｃ工９
バイパスされ、開放してもそのまま起動さｎる。時限継
電器□□□）にて設定さｆした時間が経過すると、接点
（２５ｂ）が動作して開放状態となり、電磁開閉器■の
励磁が消滅する。同時に、電磁開閉器■の接点（ｚｏｂ
）も開放し、電磁開閉器間の励磁が消滅して電動機（４
）は短時間の無電圧状態となる。電磁開閉器内。

隣）の開路状態から、先ず、電磁開閉器間の常閉接点（
２２ｂ）が閉路し、次いで時限継電器（２３１の接点（
２３ａ）も閉路して、電磁開閉器（２１１のコイル（２
１ａ）が励磁さｎ１同時に電磁開閉器＋２１１の接点（
２１ｃ）に工Ｖ電磁開閉器（社）のコイル（２０ａ）が
励磁さｎる。

従って、電磁開閉器７２０）　、　＋２１１が投入さｎ
たこととなり、その結果、電動機（４）の巻線はデルタ
結線となりそのまま運転？続ける。このように起動用操
作スイッチ（＋２ａ）の抑圧により電動機（４）は滑ら
かに起動する。

従来の電動機制御装置は、以上の工うに電動機の運転制
御方式毎に個別に構成さ１ており１電動機の運転制御方
式を変更するにあたっては装置内の各種器具間の配線？
大幅に変更しなけｎばならないので、制御方式の変更に
よる配線作業自体にも多大な時間及び多大な労力が必要
であり、しかも装置内の配線が多い場合には誤配線も発
生し易く、変更時の配線チェック等にも時間及び労カケ
取らｎるという欠点があった。

本発明は叙土の点ｖｉ−鑑みなきｎだもので、電動機の
多様な運転制御方式を容易に実現できる内部回路４持ち
、外部スイッチにエリ任意制御方式を選択して運転し得
、しかも、各種制御方式に器具全共通に用い得て器具の
種類を削減できるようユニット化さｎた電動機制御装置
の提供全目的とする。

係る目的？達成すべく、本発明においては、電動機制御
装置を、主回路電源母線に電磁開閉器及び変流器等全介
在さゼて接続さ九た電動機への電源供給を制御するコン
トローラを備え、該コントローラを、前記変流器に裏る
主回路電流の検出信号及び零相電流の検出信号と起動用
及び停止用操作スイッチによる接点信号を動作条件デー
タとして入力する入力回路と、該データに対応した各制
御動作を命令コードでプログラムしそ予め記憶した記憶
回路と、その記憶回路の命令コードを入力回路の入力デ
ータに工って論理判断し駆動信号を得る制御回路と、該
制御回路によって駆動さｎ前記電動機の起動制御及び保
勲動作を行う出力回路とで構成すると共に、該コントロ
ーラによる運転制御全複数の運転制御方式の任意運転制
御方式に設定できる制御方式選択スイッチケ設け、該制
御方式選択スイッチにより選択さｆした運転制御方式？
前記動作条件データとして前記入力回路に入力させる構
成としたのである。

以下、本発明装置の各種運転制御方式への適用例金弟４
〜７図について説明する。なお、この中、第４〜６図に
そｎぞｆＬ従来の各種運転制御方式毎示す第１〜５図に
対応するもので金υ％ま１こ、第７図は本発明の一実施
例の機能ブロック図である。

本発明の実施例における制御部（γ）は第４〜６図に示
す如く、制御部本体としてユニット化さｆしたコントロ
ーラ（９１１金有し、動作条件として主回路電流全検出
する変流器（８）、零相電流音検出する変流器０呻、起
ｆｔｌ＋用操ｆ’Ｆ　ス’ｆ　ｙ　チ（１ｆ４　、　（
１２ａ）、（１２ｂ）　ｓ　停圧用操作スイッチ（旧か
らの信号、及び、運転制御方式金選択設定する制御方式
選択スイッチ（２）からの信号？受ける工うになさｎ１
制御対象として電磁開閉器（８１、（ｉ８）　〜ｔ２２
１のコイル（５ａ）　ｓ（＋８ａ）−（２２ａ入運転表
示灯（１４１、（１４ａ）ｓ（＋４ｂ）停止表示灯（１
り）、及び） 故障表示灯Ｕηへ制御出力毎号を送出する裏うになさｎ
ている。

この実施列の場合、コントローラ［有］）は印刷配線基
板上に形成さ九、入力４８号端子として制御電源用変圧
器（６）から電源の供給を受ける制御電源端子（２４ａ
）　、変流器（８）に接続さｎる過負荷検出用端子（２
４ｂ）　、変流器叫に接続さｎる漏電検出端子（２４ｃ
）、起動用操作スイッチ（１２ａ）、（＋２ｂ）に接続
さ７１．る起動操作検出端子（２４θ）Ｉ（２４ｆ）　
％停止用操作スイッチ（旧に接続さｎる停止操作検出端
子（２４ｇ）　、及び。

制御方式選択スイッチ轡に接続さｎる制御方式選択端子
（２４ｓ）　ｆ有し、また、出力信号端子として電磁開
閉器（３）、（］８）〜（２２１のコイル（５ａ）、（
＋８ａ）−（２２ａ）に接続さｎる電磁開閉器端子（２
４ｋ）〜（２４ｍ）　ｓ運転表示灯（１４ａ）、（１４
ｂ）と停止表示灯（判及び故障表示灯（１７）にそｎぞ
ｆ′Ｌ接続される表示灯端子（２４ｎ）〜（２４（１）
？有する。

そして、該コントローラ□□□の内部構成としては。

第７図に示すように％主回路電流の検出信号工。、零相
電流の検出信号　工。と、起動用操作スイッチ（＋２ａ
）、（１２ｂ）と停止用操作スイッチ（１３）、及び制
御方式選択スイッチｎｖＣよる接点信号Ｓの状態検出信
号？動作条件として入力し内部制御ディジタル信号に変
換する入力回路（財）八その人力データに対応した起動
、制御及び保護動作ケ命令コードでプログラムして予め
記憶した記憶回路（２７Ｉ、該記憶回路（２７ｊの命令
コードと入力回路Ｉｎ）の入力データに裏って論理判断
し、駆動信号音１Ｍる制御回路μｓ）、及び該制御回路
し８）ヵ・らの論理出力に裏って駆動さｎ電動機（４）
の起動制御及び保護動作を行う出カ回路即全備えている
。

次に１本発明の実施例の動作を、直入起動方式の適用例
たるお４図徴成、可逆運転方式の適用例たる第５図構成
、スター・デルタ起動方式の適用例たる第６図構成のそ
ｎぞｎについて第７図の機能ブロック図をも用いて説明
する。なお、こｎら制御方式のコントローラ岡内部への
設定は制御方式選択スイッチ（至）により行なう。

最初に、直入起動方式への適用例の動作を第４図及び第
７図について述べると、先ず、第１ＶＣ起動操作スイッ
チ（１２ａ）がオンとなると、入力回路−の検出に基い
て制御回路（２８１は、記憶回路１Ｚ７１の同時の命令
□コードを読み出し、また入力（ロ）路（４））の入力
データを読み込みその両者のデータより論理判断し、こ
の場合出力回路■９１に電磁開閉器（３）の駆動信号と
運転表示灯（１４ａ）　ｆ点灯する信号？送ると共に記
憶回路（２７１に運転状況を記憶する。上記出カ回路四
においては、電磁開閉器（３）の駆動信号？増巾し内部
接点をオンすることにより電磁開閉器（８）のコイル（
３ａ）ｔ−励磁して電動機（４）を起動する。また同時
に運転表示信号全増巾して内部接点？オンすることにＸ
ｔ）運転表示灯（１４ａ）’ｉｉ点灯する。この運転状
態に内部で記憶さｎているためその後起動用操作スイッ
チ（１２ａ）がオフになっても運転は持続される。

第２に、かかる運転状態において、停止用操作スイッチ
０３）がオフになると、入力回路興）はその接点信号を
検出し、こｆＬＫ基いて制御回路例は記憶−路（潤の内
部命令コード全貌み出し、また入力回路（財）」のデー
タを読み込んで両者のデータエリ論理判断して出力回路
（２ａ　＋’？：停止表示信号を送ると共に、運転表示
信号と電磁開閉器の駆動信号全停止する。

同時に記憶回路ｒ）に記憶していた運転状態盆リセット
する。この時、出力回路腎９）は内部接点奮オフ。

にして運転表示灯（１４ａ）　ｆ消灯し、内部接点をオ
ンして停止表示灯＜１５）　ｋ点灯すると共に、円部接
点全オフにして電磁開閉器（８）のコイル（５Ｂ、）の
励磁を解き、電動機（４）全停止する。

そして第５に、上述した運転状態において、主回路（６
ン及び電動機（４）に過負荷状態または漏電状態が発生
すると、入力回路模）はその回路電流　稲または零相電
流　へ盆検出し、こｎに基いて制御回路μｓ）は記憶回
路ｌ闘の内部命令フードを読み出しまた入力回路叫のデ
ータを読み込み両者のデータ裏り論理判断して故障状態
と判定する。そして、記憶回路院）の運転状態の記憶を
リセットし故障状態を新たに記憶する。さらに出力回路
に））に故障表示信号と停止表示信号を送出すると共に
、運転表示信号と電磁開閉器の駆動信号を停止する。こ
の時出力回路嘆）は内部接点全オンして運転表示灯（１
４ａ）全消灯し、内部接点全オンして停止表示灯（ロ）
全点灯すると同時に、内部接点をオフとし電磁開閉器（
８）のコイル（５ａ）の励磁を解き電動機（４）？停止
する。

次いで、可逆運転方式への適用例の動作？第５図及び第
７図について述べると、起動操作スイッチ（１２ａ）が
オンすると、第４図構成における第１の場合と同様な動
作で電磁開閉器α８）のコイル（＋８ａ）が励磁さｎ電
動機（４）が正方向に運転全行ない、同時に運転表示灯
（１４ａ）が点灯さｎ１他方、停止状態から逆転起動操
作スイッチ（１２ｂ）がオンすると、第４図における第
１の場合と同様な動作で電磁開閉器（１時のコイル（１
９ａ）が励磁さｎ１電動機（４）が逆方向に運転せらｎ
１同時に逆転運転表示灯（１２ｂ）が点灯される。な訃
、この正転又に逆転運転時に。

スイッチ（＋２ａ）又は（１２ｂ）がオフしても運転は
第４回動作と同様に継続さｎる。

また、係る正転又は逆転運転状態において停止操作スイ
ッチ（１Ｂ）がオフになった場合、及び主回路（５）に
過負荷又は漏電状態が発生した場合の動作に開放さ１す
る電磁開閉器が異なる点を除けば、第４図構成の第２の
場合及び第５の場合の動作と同様であるので、以下の説
明？省略する。

最後に、スター・デルタ起動方式への適用例の動作全第
６図及び第７図について述べると、起動操作スイッチ（
＋２ａ）がオンすると、入力回路ｍｌが制御信号ｓ’２
検出する。この時、制御回路１２８１　Ｕ記憶回路（鍔
の内部命令コード、及び入力回路＋２０Ｉのデータ？読
み込み、この両データにより論理判断し。

出力回路（ロ）ｌＶＣ電磁開閉器■及び関の駆動信号と
運転表示灯（＋４ａ）の点灯毎号を送ると共に記憶回路
−に運転状態を記憶させる。こｆｔｉ受け、出力回路に
運転表示灯（１４ａ）　’ｆ１点灯し、両電母開閉器陣
。

関２動作させ、電動機（４）の巻線？スター結線とし。

デルタ結線の場合の１／３の起動電流で起動させる。

なお、この場合にも、起動操作スイッチ（１２ａ）がオ
フしても運転動作全継続する。

この場合に、コントローラ例の内部に電動機（４）の起
動電流が所定値に低減するまでの時間が設定されていて
、記憶回路−）及び制御回路（２８）とで実時間を把え
該設定時間に達した時に制御回路（２８１は電磁開閉器
（２）及び（別の駆動信号全停止し、その後、短時間経
過後（例えば、０．１〜０．５　　秒後）に別個１対の
電磁開閉器■及び（２１１の駆動信号全出力回路１２９
１に送出する。この時、運転表示灯の駆動信号は継続出
力されている。しかして、該動作により、電動機（４）
はスター結線で起動し、デルタ結線で定格運転状態に入
ることになる。従って、切替動作に工って電動様の起動
電流全抑えらｎ１電源容量の小さい回路においても安全
に起動可能である。

他方、該第６図構成において、停止操作スイッチ（１８
）がオフになった場合、及び、主回路（６ン又は電動機
（４）に過負荷、漏電状態が発生した場合については、
電出開閉器陣及び（２１ｉが停止すること？除けば第４
図構成についての上述の第２及び第５の動作と同様であ
る。故に、以下の動作説明は省略する。

なお、上記各実施例においては、操作スイッチ（１２ａ
）ｓ（１２ｂ）＋０１３）、各種表示灯（＋４ａ）ｓ（
ｔｓｂ）ｔｏ５）ｓ　ａ’ｒ＞ｈ・及び制御方式選択ス
イッチに）にコントローラーの外部に設けたが、該コン
トローラーに一体的に設けても良いことは勿論であり、
同様な効果が期待できる。また、上記実施例のコントロ
ーラ（２４１は直入起動方式、スターφデルタ起動方式
、可逆運転方式に適用し得るものであったが、この他、
リアクトル起動方式、極数切替による可変速運転方式等
の運転制御方式に適用し得る工うにしても良いことは勿
論である。

以上の工うに、本発明の’ＦＬＷｉＡ磯制御装置圧制御
装置電源供給？制御すると共に各種保護リレー等の器具
を一体的に備えるコントローラを配備し。

かつ、該コントローラ全各種電動機運転制御方式に適応
し得る構成としたので、装置が小型化し。

しかも、制御方式の変更に際しても配線作業が簡単かつ
容易に行えるという効果？有する。更に、ユニット化し
たことで制御配線等全標準化できるので、標準化に伴な
う品質の向上、器具の低価格化という効果音も有する。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図げそ第１ぞ几従米の電動機制御装置の回路図
で、第１図は直入起動方式、第２図は可逆運転方式、第
５図はスター・デルタ起動方式にそれぞｎ係る回路図で
ある。第４〜６図はそｎぞｎ本発明の一実施例による電
動機制御装置の回路図で、第４図σ厘人起動方式、第５
図は可逆運転方式、第６図はスター・デルタ起動方式に
七れぞｎ係る回路図である。第７図は第４〜６図構成の
機能ブロック図である。 （８１、（１８１〜叫：電磁開閉器 （ｔｚａ）ｓ（ｔｚｂ）　ｓ　（１印：起動、停止用操
作スイッチ（１４ａ）、（１４ｂ）　、αｓ）　ａ　ｕ
’Ｑ　：表示灯−二コントローラ に）：制御方式選択スイッチ なお、図中、同一符号は同−又は相当部分ケ示す。 代理人　葛　野　信　− 第１図 第２日 第４図 ７４ｍ　　７４ｎ 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）主回路電源母線に電磁開閉器及び変流器等盆介在
   させて接続さ′ｆまた電動機への電源供給を制御するコ
   ントローラを備え、該コントローラを１前記変流器によ
   る主回路電流の検出毎号及び零相電流の検出信号と起動
   用及び停止用操作スイッチによる接点信号を動作条件デ
   ータとして入力する入力回路と、該データに対応した各
   制御動作ケ命令コードでプログラムして予め記憶した記
   憶回路と。 その記憶回路の命令コードを入力回路の入力データに工
   って論理判断し駆動信号？得る制御回路と。 該制御回路に１って駆動さｎ前記電動機の起動制御及び
   保護動作全行う出力回路とで構成すると共に、該コント
   ローラによる運転制御を複数の運転制御方式の任意運転
   制御方式に設定できる制御方式選択スイッチ？設け、該
   制御方式選択スイッチにエリ選択さｆした運転制御方式
   ？前記動作条件データとして的記入力回路に入力させる
   構成とし友ことを特徴とする電動機制御装置。 （２）上記制御方式選択スイッチにより選択さｎる運転
   制御方式が直入起動方式、スター・デルタ起動方式又は
   可逆運転方式の何れかであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の電動機制御装置。 （８）上記コントローラに運転状態金表示する表示打金
   一体的に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   又は第２項に記載の電動機制御装置。 （４）上記コントローラに上記起動用及び停止用スイッ
   チ全一体化し几こと？特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第６項の伺ｎかに記載の電動機制御装置。 （５）上記コントローラに上記制御方式選択スイッチを
   一体化したことｔ特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第４項の何几かに記載の電動機制御装置。