JPS60131021A - リレ−故障検出装置 - 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】 本発明はモータその他の負荷に対する駆動回路に設けら
れるリレーの故障を自動的に検出するリレー故障検出装
置に関する。

ホイストンクレーンその他人型の加工機におけるモータ
等の駆動には大電流高電圧が使用される。従って起＃操
作に際し直接手動によｐ開閉操作を行なうことは危険で
ある。このため駆動回路の開閉に当りては低電圧の電源
を使用し小電流にて高電圧大電流の駆動回路を開閉せし
めるリレーが採用されている。

この場合、リレーはその使用頻度、電圧電流値等によっ
てその寿命が不均一である。特に三相交流電源において
何れか１個の相の接続が不確実になったとき、負荷には
他のＡ相のみが接続され、いわゆる単相運転となシ、焼
損その他の事故を発生し危険である。

このため、操作をよシ確実に行なうため、予めリレーの
寿命に見合った使用許容時間を定め、一定期聞または時
間毎に新品と交換する手段が採られている。このため未
だ使用可能なリレーも多くあシネ経済である。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、リレーに対
し寿１１１Ｊ限界まで使用し、かつ故障発生時には直ち
にこれを検出すると共に％部品点数が少なく構成簡単な
らしめ、しかも耐久性を有する新規なリレー故障検出装
置を提供することを目的とする。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図／ＩＩ至第４図は実施例１を示す。第１図は本発
明の原理を示し、電源１はリレー３を介してモータ等の
負荷２に接続され、リレー３は適宜のスイッチ４に操作
回路５を介して接続される。１０は上記リレー３の故障
時これを検出する検出装置であシ、電源１から負荷２に
対する駆動回路乙の適所に設けられる駆動電流検出用セ
ンサ１１及び操作回路５に設けられる操作電流検出用セ
ンサ１２並びに両センサ１１．１２からの入力信号によ
りリレー３の良否を判断する判別回路１３とよシなる。

判別回路１３は例えば工Ｃによ多形成され、リレー３の
異常発生時これを報知する報知手段例えば報知ランプ１
４及び駆動回路乙に設けられるブレーカ（図示省略）を
開放するための遮断用回路または警報用回路１５に設け
られる接点１６の開閉回路１７とを備える。

これによシリレ−６が正常の作動状７ＪＪｌ　ｌｃある
ときは、操作′電流検出用センサ１２からの信号と駆動
電流検出用センサ１１からの信号は共に判別回路１３に
入力され、あるいは操作電流検出用センサ１２からの信
号がＯＦＦのときは駆動電流検出用センサ１１からの信
号も０７１Ｆとなる。

しかしリレー３が焼損等によル故障したときは操作電流
検出用センサ１２からの信号が入力されても駆動電流検
出用センサ１１からの信号が入力されず、あるいはスイ
ッチ４を解放した状態にあってもリレー３が閉成してい
るときは駆動電流検出用センサ１１からの信号のみが判
別回路１６に印加される。判別回路１６はこれに基づい
て報知ランプ１４を点灯し、かつ接点１６を閉成し、ブ
レーカ等を作動し駆動回路６をＯＦＦとするか、または
警報回路に信号を伝えるものである。

この場合、大電流を流す駆動回路６は通常三相交流回路
である。従って何れが一相に対する接点が不良となり、
他の二相が接続状態にあるときは、負荷例えはモータは
単相運転となシ、焼損する等の危険がある。本例は、こ
の三相の場合、何れか一相に対するリレー接点の不良を
生じた場合においてもこれを検知すると共に１１個の駆
動電流検出用センサにょシ各相の通電有無を検出するよ
うにしたもので、第２図及び第３図に示す。

第３図に示す駆動電流検出用センサ２０は変流器を利用
し、各相Ｒ，Ｓ、Ｔ　の通電有無を検出する判定手段Ａ
として、巻線２１に対し上記Ｒ１Ｓ、　Ｔの各相に接続
される３個の導ａＲａ、ｓａ。

Ｔａをそれぞれ異なった巻数（図例はそれぞれ１回、２
回、３回）に巻付け、各招待に異なった誘導電圧を生ぜ
しめるようにしたものである。

即ち周知の如く巻線２１内にＲ，Ｓ、　Ｔの各相をその
まま貫通させるときは、相互に干渉して巻線２１には電
圧が発生しない。従って上記の如く各相の巻数を異なら
しめることによシ各相からの誘起電圧はアンバランスと
なる。判別回路はこれを記憶し、何れか一相が不通のと
き、これに伴なう誘起電圧の変動を検知するようにした
ものである。

第２図は三相交流駆動回路２２に上記駆動電流検出用セ
ンサ２０を適用した例を示すもので、リレー故障検出装
Ｍ３０は該センサ２０とスイッチ２４とリレー２３とを
連結する操作回路２５”　に設けられる操作電流検出用
センサ６１及び判別回路６２とよシなる。なお、操作回
路２５は通常単相であシ、従って操作電流検出用センサ
３１としては通電の誘起電圧を発生せしめる変流器が使
用される。

その他第１図に示す部品と同一部品は同一符号を伺して
説明を省略する。

これによルリレ−２３の各接点のうち何れか１個が焼損
あるいはその他の原因により導通不良となったとき、駆
動電流検出用センサ２０からは変動した出力電圧が操作
電流検出用センサ６１からの出力電圧と共に判別（ロ）
路３２に印加される。あるいはスイッチ２４を解放操作
し、操作電流検出用センサ３１からの信号がＯＦＦ状態
において、リレー２３の各接点が確実に解放されず、膜
数の接点が接続状態にあるときは、祁動電流検出用セン
サ２０からのみ判別回路３２に信号が付与される。何れ
の場合においても判別回路６２はこれに基づき報知ラン
プ１４を点灯し、接点開閉回路１７を１μ動し、遮断回
路１５に対する接点１６を閉成し駆動回路２２を開路せ
しめる。この状態は判別回路６２において保持され、リ
セット用スイッチ３６を操作することによ）旧に復する
。

尚上記駆動電流検出用センサ２０は図例ではＲ，８，Ｔ
各相をそれぞれ巻１１ｓ２１に対し１回、２圓、３回の
巻数にて巻付けた例を示したが、場合によっては何れか
一相例えばＲ相は巻線２１とは無関係に張設し、Ｓ相Ｔ
相のみをそれぞれ異なる巻数にて巻！２１に巻付けるよ
うにしてもよい。

なお、上記判別回路３２には、負荷２に過負荷が加わり
、駆動電流検出用センナ２０Ｏ出力電圧が異常に上昇し
たとき、これを検知せしめることが可能であシ、これに
よシ遮断回路１５の接点１６を閉ぢ、駆動回路２２を開
路または警報回路に接続して層報を発することができる
。

第４図は駆動電流検出用セン？４０と操作電流検出用セ
ンサ４２と判別回路及び接点開閉回路を１個Ｋ１１ｌめ
たものである。駆動電流検出用センサ４０の巻線４１及
び操作電流検出用センサ４２の＠８４５が共にり、、−
ス４４内に収納され、ケース４４に鉱各巻＃］４１．４
３と同心に：。

貫通孔４５．４６が穿設される。巻！１４１には前記要
領にて駆動回路の各相、Ｒ−８，Ｔに連なる導ＭＲｂ、
８ｂ、Ｔｂが不均一の巻数に巻かれ（但し図例は導ｌ５
Ｒｂは単に貫通した状態を示す）、他方の巻１ｓ４３に
は操作回路の一万の導線に連なる導線２５ｔｌが巻回さ
れる〇 ４７はケース４４の上方に取付けられり端子盤であり、
各巻線４１．４５の端子が取付けられていり。尚図面は
省略したが、ケース４４内に前記判別回路３２を内蔵せ
しめ、端子盤４７には該判別回路３２の入出力端子を取
付けるようにしてもよい。

また報知２ンブをケース４４の表面に取付けることもで
きる。

第５図は実施例２を示すもので、本例は複数個（図例は
３１１１　）　（Ｄ負荷５０．５１５２に対するそれぞ
れのリレー５３．５４．５５を１組のリレー故障検出装
置６５によシ故障を自動的に検出するようにしたもので
、該故障検出装置６５は、共通の駆動回路５６に対して
設けられる前例同様の駆動電流検出用センサ２ａと、各
リレー５５．５４．．５５のそれぞれに対する開閉用押
釦５７．５８．５９が並列に設けられる共通の操作回路
６０に対設される前例と同様の操作電流検出用センサ６
６並びに判別回路６７とよシなる。６Ｂ、６９ｈ該判別
回路６７に設けられる報知用ランプ及びリセット用押釦
、また７０は前述の遮断回路１５に設けられる接点１６
に対する開閉回路である。

これにより何れかのリレー例えはリレー５３の作動に対
しては、駆動電流検出用センサ２０及び押釦５７の閉成
によシ共通の操作回路６０に流れる電流を操作電流検出
用センサ６６によｐ検出することＫより前記要領にて良
品を判定することができる。もし不良の場合には前記要
領にて共通の駆動回路５６に設けられるプレーカ（図示
省略）を開略し、負荷の安全を計るものである。

次に第６図は実施例６を示す。前記各実施例は駆動回路
に流れる駆動電流と、リレーに対する操作回路に流れる
操作電流とをそれぞれ検出し、両検出信号を判別回路に
人力せしめるようにしたが、本実施例は操作電流検出用
センナを省略しリレー（８ＳＲ）操作用入力信号を直接
判別回路に入力せしめるようにしたもので、例えば光遮
断方式等のスイッチを使用し、駆動回路のリレー（ＳＳ
Ｒ）を開閉する場合に好適である。

これは駆動回路のリレー（ＳＳＲ）の二次側はＳＳＲの
入力信号が０７７の状態でも、漏れ電流の影響によシミ
圧が発生しておシ、従って、二次側の検出をリレーで行
うことは不適当である。

即ち、本実施例の故障検出装［８０は負荷８１に対する
駆動回路８２に対して設けられる前例と同様の駆動電流
検出用センサ２０及び駆動回路開閉用リレー（ＳＳＲ）
８３とそのインタ−７＝＝イス回路８７及びそのスイッ
チ装置８５並びに判別回路よシなる。

図はスイッチ装置８５として、無接点方式り光遮断方式
のスイッチを示し該スイッチ回路８６は発光素子８９と
受光素子９０及びその間に配備され押釦等（図示省略）
Ｋよシ光遮断位置に往復移行される光遮断板９１とから
なるスイッチ信号は駆動回路内蔵の制御箱８８に伝送さ
れ、インターフェイス回路８７を経て、駆動用リレー（
ＳＳＲ）の入力信号となると共に判別回路９２に入力さ
れる。　図中９５．９６は判別回路９２に設けられる報
知用ランプ及びリセット用スイッチ、９７は前述の遮断
回路１５に設けられる接点１６の開閉用回路である。こ
れによシ前述と同様に駆動電流検出用センサからの検出
信号と、スイッチ装置８５からのスイッチ閉成信号とを
判別回路９２において比較し、リレー８３の良否を判断
し、不良発生の場合には、直ちに遮断回路１５を閉成し
、駆動回路８２を開放することができる。

尚上記実施例はスイッチ装置及び駆動用リレーとして無
接点方式を示したが、スイッチ装置は必ずしも無接点方
式に限らず、有接点方式のスイッチ装置においても、リ
レー８３に対する作動と共に判別回路９２にリレー操作
信号を付与スるようにしてもよい。

また、駆動用リレーを５ＳＲ（ソリッド・ステート−リ
レー）を例にあげや説明したが、ＳＳＨに限らず、他の
無接点スイッチ（サイリスタ等）についても同様である
。

以上の如く本発明によるときは、負荷に対する駆動回路
に設けられるリレーが故障を発生しリレー作動時におい
て何れかの相の１本に対するリレー接点の接合が不確実
で導通しないとき、あるいはリレー解放操作に当Ｄａｆ
ｔの相のリレー接点が離間せず導通状態にあると色は、
駆動電流検出用センナ及びリレーに対するスイッチ開閉
操作の有無によシ直ちに検出し、駆動回路を開放するよ
うにしたから、負荷に対する不測の事故を未然に防止す
ることかで性る。

更に駆動回路が三相交流回路の場合においても１個のセ
ンサによシ各相の導通の良否を判定することができ構造
簡単であると共に、判別四路に印加される電力は駆動回
路に流れる高電圧大電流とは電気的に絶縁されていて、
しかも微弱電力であシ安全である。

また第２の発明によるときは、リレー操作用スイッチと
して無接点方式を用い、駆動回路のリレー（ＳＳＲ）を
操作する場合に駆動用リレー（ＳＳＲ）の人力信号を取
り出しこれと駆動電流検出用センサの出力とを比較する
ようにしたから、構成簡単であり、かつ全体を無接点に
て製作することができるため、小型軽量で消費電力も少
なく、かつ長寿命であシ、かつ本発明装置が故障した場
合においても、駆動回路のリレー開閉操作には何等の影
會を及ぼすことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は実施例１を示し、第１図は説明崗、
第２図は三相交流回路に本発明を適用した全体回路図、
　−ｍ− ゛　第３図は駆動電流 検出用センサの斜視図、第４図は駆動電流検出用センサ
と操作電流検出用センサとを一体とした構造を示す斜視
図、第５図は本発明の実施例２を示す全体回路図、第６
図は本発明の実施例３を示す全体回路図である。 １・・・電源 ２．５０．５１．５２，８１・・・負荷５．２３．５５
．５４．５５．８５・・・リレー５．２５．６０・・・
操作回路 ６．２２．５６．８２・・・駆動回路 １０．５０．６５．８０・・・リレー故障検出装置１１
、２０．４０・・・駆動電流検出用センナ１２．５１．
４０．６６・・・操作電流検出用センサ１５．５２．６
７．９２・・・判別回路８５・・・スイッチ装置 Ａ・・・判別手段 特許出臥　新晃電機株式会社。 １．・′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 、（１）電源と負荷とを連結する駆動回路には、負荷に
   対する印力Ｕ電流を検出し検出信号を発する、駆動電些
   検出用センサを配備し、上記駆動回路を開閉するリレー
   に対する操作回路には操作電流を検出し検出信号を発す
   る操作電流検出用センサを配備し、上記それぞれの検出
   信号を比較し、何れか一方の検出信号が他方からの検出
   信号と無関係に変動したとき、これを検出し信号を発せ
   しめる判定回路を有せしめることを特徴午するリレー故
   障検出装置。 （２）駆動回路は単相または三相交流回路であシ、駆動
   電流検出用センサは各相に共通であシ、かつ各相のそれ
   ぞれの印加電流を区分して識別する判別手段を具備して
   いそこ生を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のリレ
   ー故障検出装置。 （３）電源と負荷とを連結する駆動回路には、負荷に対
   する印加電流を検出し検出信号を発する駆動電流検出用
   センナを配備し、該センサからの検出信号と上記駆動回
   路を開閉するリレーに対する操作用スイッチからのスイ
   ッチ操作信号とを比較し何れか一方のｉｗ号が他方の信
   号と無関係に変動したと睡これを検出し信号を発−せし
   める判定回路を有せしめることを特徴とするリレー故障
   検出装置。