JPS61221541A - 電動機の集中制御装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、複数台の電動機を一括して制御するようにし
た電動機の集中制御装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来より、電動機の制御を行なう場合には、各電動機毎
に配線用遮断器、電磁開閉器及び熱動型過負荷保護継電
器等の主回路用器具と、電動機の運転、停止を制御する
ための制御回路用器具とを設け、これらを各単位ユニッ
ト毎にボックス内に収納したものが知られている。

即ち、第３図には一般的な電動機制御系統の単線結線図
が示されている。この第３図において、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ
は夫々異なる代表的な電動機起動方式を示すもので、Ａ
、Ｄは非可逆起動方式、Ｂは可逆起動方式、Ｃはスター
・デルタ起動方式を示す。また、第３図中、１は主回路
電源母線、２は配線用遮断器、３．４．５，６．７は電
磁開閉器、８は熱動型過負荷保護継電器、９は負荷たる
電動機、１０は操作変圧器、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ，
１１Ｄは制御回路、１２は系統の地絡電流を検出するた
めの零相変流器である。

第４図、第５図、第６図には夫々前記駆動方式Ａ、Ｂ、
Ｃを３相３線図で示した例が示されている。

即ち、非可逆起動方式Ａに係わる第４図において、前記
主回路電源母線１．配線用遮断器２．電磁開閉器３．熱
動型保護継電器８．電動機９によって主回路部が構成さ
れている。また、−次側がこの主回路部に接続された前
記操作変圧器１０の二次側がラインＲ，Ｔに接続されて
おり、このラインＲ，Ｔから前記制御回路１１Ａに電源
が与えられる。制御回路１１Ａにおいて、３ａ、３ｂは
前記電磁開閉器３の常開補助接点、３Ｃは電磁開閉器３
の常閉補助接点、３ｄは電磁開閉器３の励磁コイル、８
ａは前記熱動型過負荷保護継電器の補助接点で、常開接
点ａ及び常閉接点すを有する。

また、１３は故障表示ランプ、１４は故障警報用補助リ
レー、１５は運転表示ランプ、１６は停止表示ランプ、
１７は起動押しボタンスイッチ、１８は停止押しボタン
スイッチで、上記故障表示ランプ１３．運転表示ランプ
１５．停止表示ランプ１６、起動押しボタンスイッチ１
７．停止押しボタンスイッチ１８は前記ボックス前面の
パネルに設置される。

上記第４図の構成において、電動機９を起動する場合に
は、配線用遮断器２を図示しない操作ハンドルにてオン
操作し、主回路電源母線１から操作用変圧器１０を介し
てラインＲ，Ｔ間に電源を供給する。この後、起動押し
ボタンスイッチ１７をオン操作すると、この状態では熱
動型過負荷保護継電器８の補助接点８ａが常ｍ接点す側
に切換ねっているから、電磁開閉器３の励磁コイル３ｄ
に通電されるようになり、このためその電磁開閉器３の
閉路に応じて電動機９の起動が行なわれると共に、常開
補助接点３ａのオンに応じてその自己保持回路が形成さ
れる。また、これと同時に電磁開閉器３の常開補助接点
３ｂのオンに応じて運転表示ランプ１５が点灯されると
共に、常閉補助接点３Ｃのオフに応じて停止表示ランプ
１６が消灯されるようになる。そして、この状態から電
動機９を停止させる場合には、停止押しボタンスイッチ
１８をオフ操作して励磁コイル３ｄを断電させ、これに
応じて前記自己保持状態を解除して電磁開閉器３を開路
させ、以て電動機９に対する通電を停止させる。

ところで、上記電動機９の運転状態において、主回路に
て過負荷或は欠相等の故障が発生した場合には、熱動型
過負荷保護継電器８が動作してその補助接点８ａが常開
接点ａ側に切換ねるため、電磁開閉器３の励磁コイル３
ｄが断電されて前述同様に電動機９が停止されると共に
、故障表示ランプ１３が点灯される。また、これと同時
に故障警報用補助コイル１４が励磁されて外部警報を行
なう。

次に、可逆起動方式Ｂに係わる第５図について説明する
（但し、前記第４図と同一部分には同一符号を付すこと
によりその説明を省略する）。即ち、この第５図におい
ては主回路電源母線１．配線用遮断器２．電磁開閉器４
，５．熱動型過負荷保護継電器８．電動機９によって主
回路部が構成されている。また、制御回路１１Ｂにおい
て、４ａ、４ｂ及び５ａ、５ｂは夫々前記電磁開閉器４
及び５の常開補助接点、４ｃ、４ｄ及び５Ｃ９５ｄは夫
々電磁開閉器４及び５の常閉補助接点、４ｅ、５ｅは夫
々電磁開閉器４及び５の励磁コイル、１９は正転用運転
表示ランプ、２０は逆転用運転表示ランプ、２１は正転
運転用の起動押しボタンスイッチ、２２は逆転運転用の
起動押しボタンスイッチである。

斯かる第５図の構成では、電動１１ｉ９の正転運転を電
磁開閉器４によって受持ち、且つ電動機９の逆転運転を
電磁開閉器５によって受持つようにしたものであり、こ
れら電磁開閉器４，５を前記各起動押しボタンスイッチ
２１．２２によって選択的に閉路させ得るようになされ
ている。そして第５図の構成では、電動機９が正転運転
されているときに正転用運転表示ランプ１９が点灯され
、逆転運転されているときに逆転用運転表示ランプ２０
が点灯される。また、電磁開閉器４，５の励磁コイル４
ｅ、５ｅが同時に励磁されないように、夫々の常閉補助
接点４ｃ、５ｃによって互に電気的インタロックをかけ
るように構成している。

続いて、スター・デルタ起動方式Ｃに係わる第６図につ
いて説明するに、この第６図においても前記第４図と同
一部分には同一符号を付すことによりその説明を省略す
る。即ち、第６図においては主回路電源母線１．配線用
遮断器２．電磁開閉器３．スター・デルタ起動用の電磁
開閉器６．７゜熱動型過負荷保護継電器８．電動機９に
よって主回路部が構成されている。また、制御回路１１
Ｃにおいて、３ｅは電磁開閉器３の常開補助接点、８ａ
、７ａは夫々電磁Ｗ＃ｗＪ器６．７の常閉補助接点、６
ｂ、７ｂは夫々電磁開閉器６，７の励磁コイル、２３は
リレー接点２３ａ　、２３ｂを備えた時限リレーで、こ
の時限リレー２３はリレー接点２３ａ及びリレー接点２
３ｂを有し、励磁されると瞬時にリレー接点２３ａを書
間接点Ｂ側に切換えると共に、一定ｒｆ間後にそのリレ
ー接点２３ａを常閉接点す側に切換え、このとき同時に
常開形のリレー接点２３ｂをオンさせる。

上記第６図の構成では、起動押しボタンスイッチ１７を
オンすると、電磁開閉器３の励磁コイル３ｄの励磁に応
じてその常開補助接点３ｅがオンされて時限リレー２３
が励磁されるため、リレー接点２３ａが常閉接点す側に
切換ねって電磁開閉器６の励磁コイル６ｂが励磁され、
これに応じてスター結線を形成してスター電圧を印加す
る。この後時限リレー２３が復帰動作されて、リレー接
点２３ａが常閉接点Ｂ側に切換わると共にリレー接点２
３１）がオンされると、電＠ｒ＃ｌ閉器６が回路される
と共に、ＷｌＩ１１ｒｊＩＩ閉器７の励磁コイル７ｂが
励磁され、これに応じてデルタ結線を形成してデルタ電
圧を印加する。従って、電動機９の起動時においてその
印加電圧を軽減させることができる。

尚、この第６図では電磁開閉器６．７の励磁コイル６ｂ
、７ｂが同時に励磁されないように、夫々の常閉補助接
点５ａ、７ａによって互に電気的にインタロックをかけ
るようにしている。

以上のように、従来の電動機制御系統では、各起動方式
毎に制御方式が異なっており、電動機の起動方式を変更
する場合には、各単位ユニットを構成するボックス内に
収納される主回路用器具。

制御回路用器具及びその配線を大幅に変更しなければな
らず、このため極めて多（の時間並びに労力を必要とす
る不具合があるばかりが、誤配線等のミスを誘発する原
因となって品質の低下を招く虞すらあった。また、近年
においては、各単位ユニットを構成するボックス内にシ
ーケンサの等の電子機器を配設することが行なわれてい
るが、ボックス内には前述したように主回路用器具が設
けられているため、その電子機器が主回路用器具からの
ノイズ或は誘導等の影響を受けて誤動作する虞がある等
その機能低下を招く問題点もある。

［発明の目的］ 本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり
、その目的は、多様な運転モードの複数台の電動機を一
挿して制御することができると共に、各電動機の異常状
態を一括して監視することも可能になり、さらにはその
電動機の起動方式等の制御モードを変更する場合でもそ
の変更に要する時間並びに労力を軽減できると共に、制
御回路器具の共通化によって全体の構造の簡略化を図り
得、しかも集中制御ユニット内に電子機器を配設した場
合でもその電子機器に対してノイズ等の悪影響が及ぶこ
とを抑制することができる等の効果を奏する電動機の集
中制御装置を提供するにある。

［発明の概要］ 本発明は上記目的を達成するために、主回路電源母線に
開閉器を介して接続された複数台の電動機の各負荷電流
を夫々検出するように複数の変流器を設け、こ゛れら変
流器の二次側出力に応じた検出信号を発生する信号発生
手段及び前記開閉器を開閉させる出力手段を備えた複数
の検出ユニットを前記各電動機に夫々対応させて設ける
と共に、前記検出信号に基づいて前記各電動機の異常を
判断する判断手段及び制御用スイッチの操作に応じて前
記各検出ユニット内の前記出力手段を制御するための指
令信号を出力する制御手段を備えた集中制御ユニット設
け、これら検出ユニットと集中制御ユニットとを伝送線
を介して接続する構成とした点に特徴を有する。

第１図において、２４は複数台の電動機で、これらは主
回路電源母線２５から配線用遮断器２６及び開閉器２７
を介して通電されるようになっており、上記主回路電源
母線２５．配線用遮断器２６、開閉器２７．電動機２４
によって主回路部が構成される。また、２８は各電動機
２４の負荷電流を夫々検出するように設けられた複数の
変流器である。２９は各電動機２４に対応して設けられ
た複数の検出ユニットであり、以下これについて述べる
。即ち、３０は信号発生手段たるＡ−Ｄ変換器で、これ
は変流器２８の二次側出力電圧をデジタル値の検出信号
に変換して出力する。従って、この検出信号は、対応す
る電動機２４の負荷電流に対応して表われる。３１は出
力手段たる出力回路で、これは後述する指令信号が入力
されたときにその指令信号によって示されるモードにて
開閉器２７を開閉させると共に、後述する判定信号が出
力されたときに開閉器２７を開路させる。３２は送信部
で、これは前記Ａ−Ｄ変換器３０からの検出信号を伝送
線３３に送出する。３４は受信部でこれは伝送線３３か
ら送られてくる信号を前記出力回路３１に与える。開閉
器２７は、第２図（ａ）または（ｂ）に示すような構成
を有している。

第２図（ａ　）は、非可逆、可逆兼用の駆動方式、第２
図（ｂ）はスター・デルタの起動方式である。

第２図＜ａ　）及び（ｂ　）において、Ｍ　ｔ　＊　Ｍ
　２１Ｍ３は開閉器の主接点、ＭＣｔ　、　Ｍｃ　２　
、　Ｍｃ　３は一括集中制御装置３５の制御モードに対
応して、出力回路３１からの出力条件により励磁される
開閉器主接点Ｍｓ　、ｆＶｈ　、Ｍ３のコイルである。

第２図（ａ　）の動作について説明する。出力回路３１
から制御モード条件により異なる信号が出力されると、
主接点Ｍ！、ｌＶｈが開動作されるかまたはコイルＭＣ
ｊ１．ＭＣ２のいずれかが励磁されて主接点Ｍ１あるい
はＭ２を動作させ主回路を閉路する。主接点Ｍｌが閉、
Ｍ２が開の場合電動機は正転し、逆の場合は逆転する。

第２図（ｂ）においては制御モード条件による出力回路
３１からの出力によって、コイルＭＣｔが最初励磁され
主接点Ｍｔが閉路する。次にコイルＭＣ２が励磁され主
接点Ｍ２が閉路され、スター側に切換えスター電圧を印
加する。この切換えから一定時間後フイルＭＣ２を消磁
させ、主接点Ｍ２を閉路すると同時にコイルＭＣ３を励
磁させ、主接点Ｍ３を閉路し、デルタ側電圧に切換える
。これらの開閉器２７は各電動機２４の駆動方式に対応
するように適宜選択して設ける。

３５は上述した複数の検出ユニット２９と伝送線３３を
介して接続された集中制御ユニットであり、以下これに
ついて説明する。即ち、３６は受信部で、これは検出ユ
ニット２９内の送信部３２から伝送線３３を介して送ら
れてくる前記検出信号を受信して判断手段たるレベル検
出回路３７に与える。このレベル検出回路３７では、入
力された信号を予め設定された整定値と比較し、その信
号が整定値を越えた場合にこれを故障と判断して故障信
号を出力する。３８は上記故障信号を受ける故障モード
判定回路で、これは入力された信号に基づいてその故障
状態が過負荷、欠相１反相或は地絡のいずれであるか判
定し、その判定結果を示す判定信号を出力回路３９を介
して出力する。

４０は複数の制御用スイッチ４０ａが配設された操作パ
ネル、４１は電動機２４の制御モード（電動機２４の起
動方式、即ち非可逆、可逆及びスター・デルタ等の起動
方式或は伯の制御方式）を予め設定するためのモード設
定部で、前記制御スイッチ４０ａがオンされたときにそ
の制御用スイッチ４０ａに該当した電動機２４の運転条
件を示すデータ信号を出力して制御手段たる演算部４２
に与える。この演算部４２では、与えられたデータ信号
に基づいてそのデータ信号に対応した電動機２４の制御
モードを示す例えばパルス列状の指令信号を出力してＡ
ＮＤ回路４３の一方の入力端子に与える。このＡＮＤ回
路４３の他方の入力端子には前記出力回路３９からの信
号がインバータ４４を介して与えられる。また、４５は
送信部で、上記ＡＮＤ回路４３及び出力回路３９からの
各信号をＯＲ回路４６を介して受けて、その信号を伝送
線３３を介して検出ユニット２９内の受信部３４に送出
する。尚、４７は出力回路３９からの判定信号及びモー
ド設定部４１からのデータ信号を受ける表示装置で、こ
れは入力された信号に基づいて電動機の運転・停止状態
の表示並びに主回路での故障状態の表示を行なう。

次に上記構成の作用について説明する。電動機２４の運
転制御を行なう場合には、まず集中制御ユニット３５に
おいて、モード設定部４１により各電動機毎の起動方式
に対応した制御モードを設定する。この状態において、
所望の電動機２４に対応した制御用スイッチ４０ａをオ
ン操作すると、モード設定部４１で設定された運転条件
が演算部４２に入力され、その演算部４２から当該電動
機２４の制御モードを示す指令信号が出力される。

このとき各電動機２４が正常状態にある場合には、出力
回路３９から判定信号が出力されていないためインバー
タ４４に「０」入力が与えられており、従ってその指令
信号がＡＮＤ回路４３を通過して送信部４５に与えられ
、送信部４５がその指令信号を伝送線３３を介して検出
ユニット２９に送信する。すると、当該電動機２４に対
応した検出ユニット２９において、その指令信号を受信
部３４で受信し、その受信に基づいて出力回路３１が開
閉器２７をＷＩｒ１１制御し、電動機２４をモード設定
部４１にて設定された制御モードにて起動させてその運
転制御を行なう。また、これと同時に集中制御ユニット
３５においては、当該電動機２４の運転状態が表示装置
４７により表示されるようになる。尚、このとき、いず
れかの電動機２４で故障が発生していると、出力回路３
９の出力が「１」レベルであるため、インバータ４４の
出力が「０」レベルとなって指令信号がＡＮＤ回路４３
を通過できず、従って運転制御機能がロックされて、故
障が優先されるようになる。

一方、電動機２４の運転状態において、主回路にて故障
が発生すると、その主回路に流れる故障電流に応じたレ
ベルの二次側信号が変流器２８から出力され、Ａ−Ｄ変
換器３０から検出信号が出力されて、これが送信部３２
から伝送線３３を介して集中制御ユニット３５内の受信
部３６に入力される。すると、その入力信号のレベルが
レベル検出回路３７にて整定値と比較され、整定値以上
であったときには故障信号が出力されて故障モード判定
回路３８に与えられる。従って、故障モード判定回路３
８では、入力された故障信号に基づいて故障の状態が過
負荷、欠相２反相、或は地絡のいずれであるか判定し、
その判定結果を示す判定信号を出力回路３９を介して出
力する。このため、表示装置４７においてその故障状態
の内容表示が行なわれると共に、その判定信号がＯＲ回
路４６を介して送信部４５に与えられ、その送信部４５
から伝送線３３を介して当該検出ユニット２９の受信部
３４に与えられる。このため、出力回Ｍ３１が間ｒ１１
器２７を開路してその故障を系統から切り離し、以てそ
の保護を行なう。

尚、上記実施例では、レベル検出回路３８から故障信号
が出力されたときに出力回路３１により開閉器２７を開
路させる構成としたが、斯様な構成は必要に応じて設け
れば良く、表示装＠４７による故障表示のみを行なう構
成としても良い。

［発明の効果］ 本発明によれば以上の説明によって明らかなように、次
に述べるような数々の効果を秦するものである。即ち、
複数の電動機に夫々対応させてその電動機の電源大切用
の開閉器を開閉するための出力手段を備えた複数の検出
ユニットを設けると共に、これら検出ユニット内の出力
手段を制御するための指令信号を出力するための制御手
段を備えた集中制御ユニットを設けて、これら検出ユニ
ット及び集中制御ユニット間を伝送線を介して接続する
構成としたから、多様な運転モードの複数台の電動機を
一括して制御することができる。そして、集中制御ユニ
ットには電動機の負荷電流を示す検出信号が伝送線を介
して与えられ、且つその集中制御ユニットの内部には斯
かる検出信号に基づいて各電動機の異常を判断する判断
手段が設けられているから、各電動機の異常を一括して
監視することが可能になる。また、電動機の起動方式等
の運転モードの変更を、集中制御ユニット内の信号出力
モードを変えるだけまたはさらに変えても開閉器だけで
済ませることが可能になって、従来のように主回路用器
具、制御回路用器具及びその配線を大幅に変更する必要
がなく、その変更に要する時間並びに労力を軽減させる
ことができる。しかも、この場合、各電動機用の制御回
路器具を共通化できるから全体の構造の簡略化を図り得
ると共に、検出ユニットを同一形式のものとすることが
できてその標準化を促進できる。さらに、主回路用器具
と制御回路用器具とが分離される構成であるから、集中
制御ユニット内に電子機器を配設した場合でもその電子
機器に対し主回路器具からのノイズ等の悪影響が及ぶこ
とを確実に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気的構成図、第２図
は第１図における開閉器を示す電気的構成図、第３図乃
至第６図は夫々従来例を説明するための電気的構成図で
ある。 図中、２４は電動機、２５は主回路母線、２６は配線用
遮断器、２７は開閉器、２８は変流器、２９は検出ユニ
ット、３０はＡ−Ｄ変換器（信号発生手段）、３１は出
力回路（出力手段）、３３は伝送線、３５は集中制御ユ
ニット、３７はレベル検出回路（判断手段）、４０ａは
制御用スイッチ、４２は演算部（制御手段）、４７は表
示装置を示す。 第１　図 第２図 （ａ） （ｂ） 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主回路電源母線に開閉器を介して接続された複数台
   の電動機の各負荷電流を夫々検出するように設けられた
   複数の変流器と、前記各電動機に夫々対応して設けられ
   前記変流器の二次側出力に応じた検出信号を発生する信
   号発生手段及び前記開閉器を開閉させる出力手段を備え
   た複数の検出ユニットと、これら検出ユニットと伝送線
   を介して接続され前記検出信号に基づいて前記各電動機
   の異常を判断する判断手段及び制御用スイッチの操作に
   応じて前記各検出ユニット内の前記出力手段を制御する
   ための指令信号を出力する制御手段を備えた集中制御ユ
   ニットとを設けたことを特徴とする電動機の集中制御装
   置。 ２、集中制御ユニット内の判断手段は、電動機の負荷電
   流を示す検出信号が所定の整定値以上となつたときに故
   障信号を出力して当該電動機に対応した開閉器を検出ユ
   ニット内の出力手段により開路させるように構成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電
   動機の集中制御装置。