JPS6016822B2 - 電気機械の過負荷保護装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、定格に応じて整定された引はずし値を越えた
とき電気機械をしや断させろ過負荷継電器を備えた電気
機械の過負荷保護装置に関するものである。

・この種の過負荷保護装置は一般に公知である（たとえ
ばドイツ連邦共和国特許出願公開第２３２５７６７号公
報参照）。

この公知の過負荷保護装置においては、引はずし値は電
気機械の温度が連続許容限界値を越えたときに電気機械
のしや断が行なわれるように整定される。しかしこの連
続許容限界温度を短時間だけ越えても、それは電気機械
にとって直接の危険を意味するものではなく、電気機械
の寿命に影響するだけである。したがって、他の運転状
態、たとえば電気機械の温度が許容限界温度を短時間だ
け越えることがあっても重大な生産停止を避けなければ
ならない場合、したがって電気機械の寿命は多少短かく
なっても止むを得ないような場合には、全体として許容
限界温度を一定の時間だけ越える可能性がある。そのよ
うな場合、保護装置は従来手動でしや断され、したがっ
て限界温度を越えたときの過負荷保護装置による電気機
械のしや断は阻止されてきた。過負荷保護装置のこのよ
うなしや断は、電気機械が全く保護ないこ運転されると
いうことを意味する。さらに過負荷保護装置の再投入を
忘れて、電気機械がかなり長時間にわたって全く保護さ
れなくなるというおそれが生ずる。本発明の目的は、冒
頭に述べた型の過負荷保護装置において、特定の運転状
態の下においては、電気機械の限界温度を短時間越える
ことがあっても過負荷保護装置がしや断されないように
することにある。

この目的は本発明によれば、電気機械の温度に比例する
量が定格時に整定された引はずし値を越えたとき電気機
械をしや断する信号を出力する過負荷継電器と、電気機
械に流れる電流が導かれそれぞれ異なる所定の大きさの
スレツショルド値を有する第１の限界値回路および第２
の限界値回路および前記第１の限界値回路に後層されこ
の第１の限界値回路の出力信号を遅延してしや断する時
限回路とを備え、前記第１の限界値回路は電気機械を流
れる電流がそのシュレッショルド値を越えたとき電気機
械の温度に比例する量から所定量を差引く信号を出力し
、前記過負荷継電器は、前記時限回路を介して第１の限
界値回路および第２の限界値回路の出力信号を入力とし
、第２の限界値回路からの出力信号によりそれまで阻止
されていた電気機械をしや断する信号の出力の阻止を解
除し、時限回路を介して第１の限界値回路からの出力信
号により電気機械の温度に比例する量から所定量を差引
くことによって達成される。

このような過負荷保護装置によれば、電気機械の保護機
能を完全に無くすことないこ必要とあれば電気機械の短
時間過負荷が可能になる。過負荷継電器に引はずし値が
変更される値は電気機械の状態に応じて選定される。そ
の値はそれを超過すれば電気機械が直接の損傷を被むる
であろう温度に対応する。このようにして電気機械の短
時間過負荷は、電気機械の保護そのものはそのまま維持
しながら可能になる。また、第１の限界値回路にはその
出力信号を遅延してしや断する時限回路が後遣されてい
ることにより、第１の限界値回路のスレツショルド値を
越える過電流が一定の時間内に第１の限界値回路のスレ
ッショルド値を下回った直後になお過電流が第２の限界
値回路のスレッショルド値を越えている場合にも、電気
機械がしや断されるという事態を回避することができる
。引はずし値の変更は、電気機械の温度上昇を模擬する
過負荷継電器は阻止入力端をもつ比較回路を有し、比較
回路の制御入力機には、加算回路によって、電気機械の
温度に比例する量および第１の限界値回路を通して導か
れる一定電圧から形成される合成電圧が印加され、その
阻止入力端は第２の限界値回路に接続されることによっ
て特に簡単になる。

次に図面に示す実施例について本発明を詳細に説明する
。

電気機械として実施例には電力開閉器２を介して系統電
源３に接続される電動機１が備えられている。電力開閉
器２には電磁引はずしコイル４が付設されている。電動
機導線内に設けられた変流器５によって電気機械に流れ
る電流が検出される。変流器５には過負荷継電器６なら
ぴにそれぞれ異なるスレッショルド値を有し入力信号が
各スレッショルド値を越えると出力信号を出す第１およ
び第２の限界値回路７および８が接続されている。

過負荷継電器６は２乗回路９を有し、その入力端は変流
器５と接続されている。したがって、この２乗回路９に
おいて電気機械の電流の２乗に比例する信号が形成され
る。２乗回路９のこの信号はアナログ・ディジタル変換
器１川こよってディジタル信号に変換され、可逆カウン
タ１１にその正万向計数入力端を介して加えられる。

可逆カウン夕１１の出力端に生ずるディジタル信号はデ
ィジタル・アナログ変換器１２を介して再びアナログ値
に変換される。ディジタル・アナログ変換器１２のアナ
ログ出力信号は加算回路１３を介して比較回路１４の制
御入力端に導かれる。比較回路１４の出力機は電磁引は
ずしコイル４に接続されている。したがって、この引は
ずしコイル４は比較回路１４の出力信号によって引はず
される。ディジタル・アナログ変換器１２のアナログ出
力信号はさらに別のアナログ・ディジタル変換器１５に
も加えられる。このアナログ・ディジタル変換器１５の
出力端は可逆カゥン夕１ １の逆方向計数入力端に接続
されている。ディジタル・アナログ変換器１２のアナロ
グ出力信号は監視すべき電気機械の温度にその都度比例
する。それ故過負荷継電器６は接続されている電気機械
の温度模擬を与える。他方、変流器５に接続されている
第１の限界値回路７の出力端は時限回路１６および可調
整抵抗１７を介して加算回路１３に導かれる。時限回路
１６は第１の限界値回路７の出力信号の遅延しや断のた
めに用いられる。可調整抵抗１７によって第１の限界値
回路７の出力信号の大きさが変えられる。第１の限界値
回路７のスレツショルド値はたとえば電気機械の定格電
流の３倍に等しく選定される。このことは、電気機械に
流れる電流が定格値の３倍を超過したとき初めてこの限
界値回路が出力信号を出すことを意味する。変流器５に
さらに接続されている第２の限界値回路８はそのスレツ
ショルド値が電気機械の定格電流よりもわずかに大きく
整定される。

この第２の限界値回路８の出力端は比較回路１４の阻止
入力端に接続されている。第２の限界値回路８の出力信
号によって比較回路１４の阻止動作が解除される。この
過負荷保護装置は次のように動作する。

過負荷継電器６に援続されている電動機１の温度上昇の
尺度となるディジタル・アナログ変換器１２のアナログ
出力信号が加算回路１３を介して比較回路１４に導かれ
る。比較回路１４は接続されている電気機械の定格温度
上昇に対応するスレッショルド値に整定されている。第
２の限界値回路８は電動機の定格電流よりも５％だけ大
きな値に整定されているものと仮定する。いまたとえば
１０％の過負荷が生じたものとすると、第２の限界値回
路８を介して比較回路１４の阻止は解除される。しかし
て過負荷のためディジタル・アナログ変換器１２のアナ
ログ出力信号は次第に増大し、遂に比較回路１４の動作
値に達する。そこで比較回路１４から与えられる出力信
号によって引はずしコイル４が駆動され、電力開閉器２
を介して電動機１をしや断する。以上がわずかな過負荷
の場合の過負荷保護装置の動作態様である。運転条件上
の理由から電動機の短時間の極度の過負荷が必要な場合
は、第１の限界値回路７はその整定されたスレツショル
ド値を超えるや否や出力信号を出す。

ディジタル・アナログ変換器１２のアナログ出力信号が
かなり大きい場合にはじめて比較回路１４が応敷するよ
うにするため、第１の限界値回路７の出力信号は一定の
負電圧として加算回路１３に導かれる。加算回路１３は
、ディジタル・アナログ変換器１２のアナログ出力信号
と上記の一定負電圧との和を形成する。加算回路１３に
よって形成された和電圧は比較回路１４に導かれる。こ
のにように第１の限界値回路７を通して一定の負電圧が
導かれることによって、比較回路１４を動作させるため
にはディジタル・アナログ変換器１２のアナログ出力信
号がこの一定の負電圧の大きさに応じてより高く上昇し
なければならないことになる。即ちアナログ出力信号が
そのように増加しなければ、比較回路１４は動作しない
。したがって、ディジタル・アナログ変換器１２のアナ
ログ出力信号が比較回路１４の応動に必要な値に達する
前に過電流が再び減衰すると、電気機械のしや断は行わ
れない。

過電流が第１の限界値回路７のスレツショルド値以下に
低下すると、その出力信号は消滅する。過負荷によりデ
ィジタル・アナログ変換器１２の出力信号は、上述の一
定の負電圧を取り去った後比較回路１４の動作値を超え
る大きな値に上昇している。そこで電力開閉器２の引は
ずしを防止するため第１の限界値回路７にはその第１の
限界値回路７の出力信号を遅延してしや断する時限回路
１６が後直されている。この時限回路１６は過電流が第
１の限界値回路７のシュレッショルド値以下に低下して
第１の限界値回路７の出力信号が消滅したのちも一定の
時間負電圧を加算回路１３に印加してディジタル・アナ
ログ変換器１２の出力信号が比較回路１４の動作値を越
えるのを妨げる。これにより過電流が低下する途中にお
いて第１の限界値回路７のシュレッショルド値以下で第
２の限界値回路８のシュレッショルド値以上の期間に電
力開閉器２が引はずされることが防止される。過電流が
第２の限界値回路８のシュレッショルド値以下に抵下す
ると比較回路１４は阻止されるので電力開閉器２の引は
ずいま行なわれない。上記過負荷保護装置は特に苛酷な
始動条件の電動機に対して有利である。

始動時間中、保護装置の引はずし値は自動的に一時的に
高められ、それにより場合によってはたびたびの始動も
可能である。それにもかかわらず、電動機が直接の損傷
を招来するような温度に達するとただちにしや断が行わ
れるので、電動機は保護される。電動機が始動した直後
、過負荷保護装置は再び定格連転に対応する引はずし値
に切換わる。このようにして電動機に対する中断の無い
保護が保証される。電動機の始動中、電流は一定の時間
内に再び定格値に低下する。このことは、一方では第１
の限界値回路７のスレツショルド値を下まわったときそ
の出力信号は消滅し、他方では第２の限界値回路８の出
力端に比較回路１４の阻止を解除する出力信号が生ずる
ことを意味する。というのは電流はなおこの第２の限界
値回路８のスレッショルド値を上まわっているからであ
る。そのため、第１の限界値回路７に、第１の限界値回
路７の出力信号を遅延してしや断する時限回路１６が後
薄されている。この時限回路１６の遅延時間は監視すべ
き電動機の特性値に応じて整定しなければならない。上
記実施例では、加算回路１３に一定の負電圧を加えるこ
とによってより高い引はずし値が得られることを示した
。加算回路１３の代りに減算回路を用いることも勿論可
能である。この場合、それに対応して第１の限界値回路
７の引はずし値を高めるために一定の正電圧が印加され
なければならない。本発明による過負荷保護装置におい
ては、引はずし値が簡単に変えられるので、過負荷保護
装置の引はずし特性を電動機の特性および運転条件に容
易に適合させることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例のブロック図である。 １・・・・・・電動機、２・・・・・・電力開閉器、３
・・・…系統電源、４・・・・・・引はずしコイル、５
…・・・変流器、６・・・…過負荷継電器、７…・・・
第１の限界値回路、８…・・・第２の限界値回路、９…
・・・２案回路、１０，１５……アナログ・ディジタル
変換器、１ １……可逆カウンタ、１２…・・・ディジ
タル・アナログ変換器、１３・・・・・・加算回路、１
４・・・・・・比較回路、１６・・・・・・時限回路、
１７・・・・・・可調整抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気機械の温度に比例する量が定格時に整定された
   引はずし値を越えたとき電気機械をしや断する信号を出
   力する過負荷継電器と、電気機械に流れる電流が導かれ
   それぞれ異なる所定の大きさのスレツシヨルド値を有す
   る第１の限界値回路および第２の限界値回路および前記
   第１の限界値回路に後置されこの第１の限界値回路の出
   力信号を遅延してしや断する時限回路とを備え、前記第
   １の限界値回路は電気機械を流れる電流がそのシユレツ
   シヨルド値を越えたとき電気機械の温度に比例する量か
   ら所定量を差引く信号を出力し、前記過負荷継電器は、
   前記時限回路を介して第１の限界値回路および第２の限
   界値回路の出力信号を入力とし、第２の限界値回路から
   の出力信号によりそれまで阻止されていた電気機械をし
   や断する信号の出力の阻止を解除し、時限回路を介して
   第１の限界値回路からの出力信号により電気機械の温度
   に比例する量から所定量を差引くことを特徴とする電気
   機械の過負荷保護装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の過負荷保護装置におい
   て、電気機械の温度上昇を模擬する過負荷継電器は阻止
   入力端をもつ比較回路を有し、その制御入力端には加算
   回路によつて電気機械の温度に比例する量および第１の
   限界値回路を通して導かれる一定電圧から形成される合
   成電圧が印加され、前記阻止入力端は第２の限界値回路
   に接続されることを特徴とする電気機械の過負荷保護装
   置。