JPS61183830A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、モータその他の負荷に対する駆動回路に設け
られるリレーまたはマグネットスイッチ（以下単にリレ
ーという）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。

従来の技術 ホイストクレーンその他大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。

従って起動停止の操作に対し、直接手動により開閉操作
を行うことは危険である。このため駆動回路の開閉に当
っては、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、リレーは使用頻度、電圧電流値等によってそ
の寿命が一定ではない。特に三相交流回路において何れ
か一相の接続が不確実になったとき、いわゆる単相運転
となり、焼損その他の事故を発生し危険である。またリ
レー接点が溶着した場合には装置が暴走運転となり、そ
の結果式及び物に多大の損害を加える等の問題がある。

発明の解決しようとする問題点 このため、操作の安全を期するため、予めリレーの寿命
に見合った使用許容時間を定め１一定期間または時間毎
に新品と交換する手段が採られている。従って未だ使用
可能なリレーも多くあり不経済である。しかも使用環境
によっては、予期しないガスまたは水分等により早期に
故障する場合もあり、確実な安全対策が望まれている。

本発明はか＼る点に鑑み、リレーの故障発生時には直ち
にこれを自動的に検出し、上記焼損事故等の防止を計る
ことを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するための本発明を第１図に示す基本概
念図を用いて説明する。電源１と負荷３とを連結する駆
動回路２にはリレー４が配備され、リレー４は操作回路
５により開閉される。

本発明のリレー故障検出装置６は、上記駆動回路２に設
けられる駆動電流検出用センサ７と、該センサ７からの
検出信号とリレー操作回路５からの操作信号とが入力さ
れる判別回路８とを備える。

駆動電流検出用センサ７は負荷に対する印加電流に応じ
た検出信号を判別回路８に印加する。

判別回路８は、上記検出信号とリレー操作信号とを比較
し、双方が予め定められた正常運転の条件により関連し
て変動する場合には問題はないが１何れか一方が他方に
対し上記条件を外れて変動したとき、警報回路１０を作
動するようにしたものである０ 作用 駆動回路における駆動電流の増減と１リレ一操作回路か
らの操作信号とを判別回路において検討し、リレー接点
の開閉に伴い駆動電流が予め定められた条件にて増減す
るか否かをチェックするようにしたもので、この条件を
外れたときはリレー接点は不良であり、不良発生時は直
ちに警報回路を作動するようにしたから、事故を未然に
防止することができる。

第１実施例 第１図は本発明のリレー故障検出装置の基本概念図であ
る。図において、電源１はリレー４を介してモータ等の
負荷３に接続され、リレー４はリレー操作回路５により
開閉される。６はリレー故障検出装置であり、駆動回路
２に設けられる駆動電流検出用センサ７及び該センサ７
からの検出信号と操作回路５からの操作信号とが印加さ
れる判別回路８とよりなり１操作信号の入力手段として
、例えば操作回路５に取付けられる操作信号検出用セン
サ９を備える。判別回路８は例えば工Ｃ等により構成さ
れ、リレー操作信号と駆動電流検出用センサ７からの検
知信号を対比し、何れか一方の信号のみが入力され、他
方の信号が入力されないとき、及び双方の信号が入力さ
れても三相交流の場合には、各相の電流が均一であるか
否かを検出し、これによりリレー４の良否を判定するよ
うにしたもので、異常発生時は警報回路１０を作動し箋
警報を発し、及びまたは駆動回路２に設けられる遮断用
スイッチ１２を作動して回路２を開放するようにしたも
のである。１３は警報用ランプを示す０駆動電流検出用
センサ７は、例えば変流器より構成され、かつ電源が三
相交流のときは、各相の電流を区分して検知するように
構成されるもので、その１例を第２図に示す。

図に示す駆動電流検ｆｆｌ用センサ１５は、巻線１６に
対し各相Ｒ，Ｓ、Ｔにそれぞれ接続される導線Ｒａ、Ｓ
ａ、’！’ａをそれぞれ巻付け（但し図例はＲａの巻数
＝０即ち単に貫通させた例を示す）巻１６に誘起電流を
生ぜしめるようにしたもので、各相の＠数はそれぞれ異
ならしめる。１７は＠線１６の出力端子であり、前記判
別回路８に接続される。

判別回路８は各桁毎に巻線１６に誘起される誘起電流を
比較し、何れか一相が不通または導通不良となり１これ
に伴なう誘起電流に変動をきたしたとき、これを検、知
するようにしたものである。

第３図は他の型式の駆動電流検出用センサを示す。本例
は駆動回路２の各導線が太く、第２図に示す如く巻線１
６に巻付けることが不適当の場合に適用したもので、駆
動′電流検出用センサ２０は、三相の各相の導線Ｒ，Ｓ
、Ｔに対しそれぞれ取付けられる各相検出用変流器２１
１１２１　’Ｏ（但し図はＲ相に対しては省略した例を
示す）と主変流器Ｕとよりなり、各相検出用変流器２１
　＆　、　２１　ｂの二次側２２＆、２２ｂより導線２
３＆、２３ｂを主変流器Ｕの巻、ｌ１１２５にそれぞれ
前記要領にて巻付けたものである。

作動要領は前記と同様であり１説明を省略する０尚前述
の操作信号検出用センサ９は例えば変流器より構成され
、リレー操作回路５の作動時、該回路５に流れる電流を
検知するようにしたものである。但し操作回路５が直流
の場合には後述する如く他の適宜の手段にて作動信号を
判定回路８に印加するように構成される。

第４図は第１実施例を示す〇三相交流の駆動回路３０に
は、複数個例えば３個の負荷３ｉａ、ａｔｂ。

３１０が並列に取付けられている。各負荷は例えば駆動
モータであり、正逆回転させるためλ駆動回路３０に対
しそれぞれリレー３２ａ、３２ｂ、３２Ｇ・・・３２　
ｆを介して取付けられる。おはリレー操作回路であり、
各リレー３２ａ、３２ｂ、３２Ｑ・・・のソレノイドコ
イルＭ　Ｏ１，Ｍ　Ｏ２、Ｍ　０３・・・ＭＣ６及びこ
れら各ソレノイドフィルに対するインターロック式押釦
Ｐｂ２．Ｐｂ３．Ｐｂ４　を備える。但し押釦Ｐｂｌは
主押釦である０ リレー故障検出装置４０は、駆動回路３０に設けられる
駆動電流検出用センサ４１と操作箱４２とよりなり、操
作箱４２には、リレー操作回路３３に対する操作信号検
出用センサ４３と判別回路４４及び警報回路４６に対す
る開閉接点４５を備える。警報回路４６は駆動回路３０
に設けられるトリップ付シャント回路を有するノーヒユ
ーズブレーカ（以下ＮＩＦＥという）４７に接続されて
いる。尚駆動電流検出用センサ４１、操作信号検出用セ
ンサ４３は何れも前述の如く変流器を以て構成され、駆
動電流検出用センサ４１は例えば第２図もしくは第３図
に示す構造が好ましい。　　　　゛図中４８ａ、４８ｂ
・・・４８　ｆは誤作動防止用常閉接点であり、図示の
如く正逆反対側のソレノイドコイルＭＣ２゜ＭＣ１，Ｍ
Ｃ４・・・の作動時開放される。

上記構造において、リレー３２ａ、３２ｂ・・・が正常
のときは、それぞれのリレーの投入により負荷３１　＆
。３１１）　、　３１０は駆動され、駆動回路３０に流
れる電流量は駆動電流検出用センサ４１により検知され
る。この場合、運転される負荷の馬力及びその個数によ
り駆動回路３０に流れる電流量は当然異なるが１三相の
各相における交流電流量は均一である。また上記リレー
３２　ａ。３２．　ｂ・・・作動のため押釦Ｐｂ２．Ｐ
ｂ３．Ｐｂ４　を押圧することによりリレー操作回路３
３に流れる電流は操作信号検出センサ４３により検知さ
れる。この場合、操作回路３３に流れる電流量は押釦閉
成個数に比例する０即ち判別回路材は操作信号検出用セ
ンサ４３に誘起される電気量により押釦閉成個数を知る
ことができる。次に例えば負荷３１　＆のみを運転する
ため押釦Ｐｂ２を押し、リレー３２　ａまたは３２１）
ｅ作動したとき、何れか１個のリレー接点が不良となり
導通しないときは、操作信号検出用センサ４３す介して
操作信号は判別回路材に印加されるも、駆動電流検出用
センサ４３には導通する二相間に生ずる電流に対しての
み誘起電流が発生する。判別回路材はこれを検出し、両
センサ４１．４３からの信号に基づいて当該リレーが不
良であることを識別し警報回数Ａｒ％ル＾１てｖ７ηＡ
フル門鯰ナス−亮−９ノ田鬼スいは３個全部の接点が導
通不良のときは駆動回路加には電流が流れず、判別回路
材には操作信号のみが印加される故当該リレーの不良は
容易に判定することができる。

また運転終了時押釦Ｐｂ２を解放しても接点が溶着し負
荷３１＆が引続き駆動され、あるいは単相運転となった
ときは１判別回路４４には駆動電流検出用センサ４１か
らのみ信号が印加され、操作信号検出用センサ４３から
は操作信号が印加されない。

これによって当該リレーの不良を識別することができる
。

次に箋押釦Ｐｂ２．Ｐｂ３を押圧し負荷３１　＆　、　
３１　ｂが共に正常運転中、更に第３の負荷３１　Ｃを
運転するため押釦Ｐｂ４　を押圧するとき、リレー３２
８（または３２ｆ）が不良で何れか１個の接点の導通不
良のとき、残る２個の接点に連なる相にのみ電流が流れ
る０即ち交流三相間の電流は不均衡となり、これは駆動
電流検出用センサ４１による誘起電流により判別するこ
とができる。もし接点が２個もしくは３個共接続不良の
ときは、上紀押釦Ｐｂ４の押圧閉成に伴う操作回路３３
の電流は増加するも駆動回路３０には、これに伴う電流
増加は認められず、これによりリレー不良を識別するこ
とができる。同様に押釦を解放したときリレー接点が溶
着しているときも上記要領にて検出することができる。

第２実施例 本実施例は第５図に示す。本実施例に示すリレー故障検
出装置５０は警報回路５１の作動により主電磁接触器５
２を開放するようにし４たものである。即ち警報回路５
１は前例において説明した操作箱４２に設けられる開閉
接点４５の常閉端子４５　ａ側に接続され、該警報回路
５１に操作用押釦ｐｂ５及び主電磁開閉器５２のソレノ
イドフィルＭ　Ｏ７を配してなるものである。これによ
り始動時には先づ押釦Ｐｂ５を押圧して主電磁開閉器５
２を閉成する。もしリレー接点に接触不良を生じたとき
は、前例と同様手段にてこれを検知し開閉接点４５を切
換え１主電磁接触器５２を解放するものである。その他
前例と同一部品に対しては同一符号を付して説明を省略
する。尚上記各実施例は、何れも駆動電源として三相交
流を用いた例を示したが、これは勿論単相交流の場合に
おいても同様に適用することができる０まだリレー操作
回路おけ交流とし、操作信号検出用センサは変流器を用
いた構造を示したが、操作回路に直流を用いる場合には
、例えば直流電流計その他適宜の手段により操作回路に
流れる電流を検知すればよい。

第３実施例 本実施例は＃！６図に示す。前記各実施例は、駆動回路
（９）に流れる駆動電流と、リレー操作回路おに流れる
操作電流とを１それぞれ検出用センサ４１゜４３により
検出し、雨検出センサ４１．４３より検出信号を判別回
路材に入力せしめるようにしたが１本実施例は操作電流
検出用センサを省略し、リレー操作と共に、その操作信
号を直接判別回路に入力させるようにしたもので、負荷
６１に連なる駆動回路間に設けられるリレー６２として
半導体素子を以てするリレー（以下、ソリッド・ステー
ト・リレー略してＳＳＲという）を用い、スイッチＢと
して光遮断方式を利用した例を示す。

上記リレー６２は、ＳＳＲの構成上、入力信号がｏｙｐ
の状態でも、二次側には漏れ電流の影響により電圧が発
生しでおり１従って二次側の検出をリレー等を用いるこ
とは不適当である。

即ち本実施例のリレー故障検出装雪田は、負荷６１に対
する駆動回路（４）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印及び駆動回路開閉用リレー（ｓ　
Ｓ　Ｒ）　６２に対するインターフェイス回路等のリレ
ー操作回路６７と判別回路部とよりなり、スイッチ簡の
作動信号はリレー操作回路６７から判別回路部に入力さ
れる。スイッチ６３は上述の如く光遮断方式であり１発
光素子７０と受光素子７１及びその間に配備され光遮断
位置に往復移行される光遮断板７２とよりなり、スイッ
チ信号は信号伝達回路７３を介して制御箱７５内のリレ
ー操作回路６７に伝達され１リレ一操作回路６７はリレ
ー（ＳｓＲ）６２に作動信号を発すると共に判別回路部
に入力される。

図中、７５．７７は判別回路６８に設けられる報知用ラ
ンプ及びリセット用スイッチ、（資）は前述の警報回路
８１に設けられる接点８２の開閉回路である。警報回路
８１は前述のＮ　？　Ｂ　４７を作動する例を示す。

これにより前述と同様に駆動電流検出用センサ関からの
検出信号と、スイッチ６３からのスイッチ閉成信号とを
判別回路６８において比較し、リレー６２の良否を判断
し、不良発生の場合には直ちに警報回路８１を閉成し１
駆動回路印を開路する〇尚上記実施例は、駆動回路ωに
設けたリレー６２及びスイッチ６３は、何れも無接点方
式を示したが、スイッチ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６２に
対する作動と共に判別回路部にリレー操作信号を付与す
るようにしてもよい。またリレー６２としてＳＳＲを例
にあげて説明したが、ＳＳＲに限らず他の無接点スイッ
チ（例えはサイリスタ等）についても同様である。

発明の効果 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１本または複数本の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り複数の相
のリレー接点が離間せず導通状態にあるときは、駆動回
路を流れる電流値及びその状態とリレー操作の有無とに
より検出し、駆動回路を開放する等警報を発するように
したから、不測の事故を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念図、第２図は駆動電流検出用
センサの斜視図、第３図は駆動電流検出用センサの他の
例の斜視図、第４図は本発明の第１実施例を示す全体回
路図、第５図は本発明の第２実施例を示す全体回路図、
第６図は本発明の第３実施例を示す全体回路図である。 １は電源、２．３０．ωは駆動回路、３．３１＆。 ３１　ｂ。３１　ｃ　、　６１は負荷、５．３３．６７
はリレー操作回路、６．４０゜５０．６５はリレー故障
検出装置、７゜１５、２０．４１．６６は駆動電流検出
用センサ、８．４４゜藺は判別回路、１０．４６．５１
．８１は警報回路であ第４図 第５図 ＪＩＧ　　　　　　　　　　３１ｂ　　　　　　　　　
３１ｃ第６図 昭和２θ年ぐ月＝）３日 １、事件の表示 特願昭／θ−２３／致 ２、　　発　明　の名称 ３、補正する者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 昭和　　年　　月　　日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源と負荷とを連結する駆動回路に設けられる駆
   動電流検出用センサと、該センサからの検出信号とリレ
   ー操作回路の操作信号とが印加される判別回路とを備え
   、駆動電流検出用センサは負荷に対する印加電流に応じ
   た検出信号を判別回路に印加し、判別回路は上記検出信
   号と操作信号との相互の変動関係を検討し、警報回路を
   選択作動することを特徴とするリレー故障検出装置。
2. （２）駆動回路は単相又は三相交流回路であり、駆動電
   流検出用センサは各相に共通であり、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
   ること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. （３）リレー操作回路には操作信号検出用センサを備え
   ていること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。