JPS6215982B2 - - Google Patents
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- JPS6215982B2 JPS6215982B2 JP51115762A JP11576276A JPS6215982B2 JP S6215982 B2 JPS6215982 B2 JP S6215982B2 JP 51115762 A JP51115762 A JP 51115762A JP 11576276 A JP11576276 A JP 11576276A JP S6215982 B2 JPS6215982 B2 JP S6215982B2
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- excitation coil
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電磁弁の故障検出装置に関するもの
である。
である。
原子力プラント、化学プラント等のシステムに
おいては、使用される電磁弁の故障を実装状態で
検出することが要求される。
おいては、使用される電磁弁の故障を実装状態で
検出することが要求される。
そのため、従来、電磁リレーのようなものの場
合には、その接点を閉成させるのではなく、閉成
動作に移り、閉成完了する前の段階で、故障を判
定することにより、被制御装置へ影響を与えるこ
となく、故障検出を行なうことが知られている。
合には、その接点を閉成させるのではなく、閉成
動作に移り、閉成完了する前の段階で、故障を判
定することにより、被制御装置へ影響を与えるこ
となく、故障検出を行なうことが知られている。
すなわち、第１図の動作波形に示すように、ａ
の励磁電圧を接点が閉成する以前の時刻t0まで印
加し、その後励磁を開閉して、励磁コイルの両端
に誘起される電圧が、正常時と接点溶着時のよう
な故障時とで、ｂ，ｃに示すように、振幅または
高調波成分で異なることを利用して、電磁リレー
の故障検出を行なうものである。
の励磁電圧を接点が閉成する以前の時刻t0まで印
加し、その後励磁を開閉して、励磁コイルの両端
に誘起される電圧が、正常時と接点溶着時のよう
な故障時とで、ｂ，ｃに示すように、振幅または
高調波成分で異なることを利用して、電磁リレー
の故障検出を行なうものである。
ところで、上述した従来の検出方法では、実際
には接点を閉成しないので、電磁リレーの同期的
な監視には有効であるが、一方、実際に電磁弁に
作動指令を与えた時、それが正常に動作したか否
かを遠方からオンラインで確認できる機能を要求
されることが多い。
には接点を閉成しないので、電磁リレーの同期的
な監視には有効であるが、一方、実際に電磁弁に
作動指令を与えた時、それが正常に動作したか否
かを遠方からオンラインで確認できる機能を要求
されることが多い。
特に、原子炉制御棒の駆動用に使用される水圧
切換用電動弁などは、数も多く、原子炉建屋内に
設置されるため、遠方からその動作を確認できる
ことが望ましい。
切換用電動弁などは、数も多く、原子炉建屋内に
設置されるため、遠方からその動作を確認できる
ことが望ましい。
第２図は、この種原子炉制御棒駆動装置の構成
を示すもので、制御棒１は原子炉圧力容器２を貫
通して配置され、水圧源３の水圧を電動弁４〜７
によつて切換えてピストン８を動かして駆動する
ようになつている。
を示すもので、制御棒１は原子炉圧力容器２を貫
通して配置され、水圧源３の水圧を電動弁４〜７
によつて切換えてピストン８を動かして駆動する
ようになつている。
電気出力100万kW級の沸騰水形原子炉では、
制御棒は200本近くの多数本となるので、この電
動弁４〜７が正常に動作しているか否かを、何ら
かのトランスジユーサ設置によつて検出しようと
すると、トランスジユーサが約800個も必要とな
るし、その信号線も膨大な数になつてしまう。
制御棒は200本近くの多数本となるので、この電
動弁４〜７が正常に動作しているか否かを、何ら
かのトランスジユーサ設置によつて検出しようと
すると、トランスジユーサが約800個も必要とな
るし、その信号線も膨大な数になつてしまう。
本発明の目的は、電磁弁の励磁電流が交流であ
る場合、直流である場合を問わず、電磁弁の故障
を確実に検出できる電磁弁の故障検出装置を提供
することにある。
る場合、直流である場合を問わず、電磁弁の故障
を確実に検出できる電磁弁の故障検出装置を提供
することにある。
本発明の特徴は、励磁コイルの励磁電流を検出
する検出手段と、前記電流の検出信号の位相を遅
延させる遅延手段と、前記遅延手段の出力信号と
前記検出信号の一方を基準として他方とのレベル
を比較して２値信号を出力するコンパレータと、
前記励磁コイルが励磁された時に所定幅のパルス
信号を出力する回路と、前記パルス信号が出力さ
れている期間の間、前記コンパレータの出力信号
のパルス数を計数するカウンタとを設けたことに
ある。
する検出手段と、前記電流の検出信号の位相を遅
延させる遅延手段と、前記遅延手段の出力信号と
前記検出信号の一方を基準として他方とのレベル
を比較して２値信号を出力するコンパレータと、
前記励磁コイルが励磁された時に所定幅のパルス
信号を出力する回路と、前記パルス信号が出力さ
れている期間の間、前記コンパレータの出力信号
のパルス数を計数するカウンタとを設けたことに
ある。
以下本発明の実施例を図面により詳細に説明す
る。
る。
なお、一般に、電磁弁の故障としては、
(1) 励磁コイルの断線または相間短絡
(2) 可動部分の錆あるいは異物混入などの原因に
よるステイツク（固着） (3) シール部あるいは本体からの制御体の漏洩な
どがあるが、本発明では、これらの内の(1)およ
び(2)を検出対象とするものである。
よるステイツク（固着） (3) シール部あるいは本体からの制御体の漏洩な
どがあるが、本発明では、これらの内の(1)およ
び(2)を検出対象とするものである。
第３図は本発明による電磁弁の故障検出装置の
一実施例を示すもので、１０は交流電源、１１お
よび１２はスイツチ、１３は抵抗、２０はコンパ
レータ、２１は遅延回路、２２は抵抗、２３はア
ンドゲート、２４はカウンタ、２５は単安定マル
チバイブレータ、２６はフリツプフロツプ、２７
は表示灯、２８はリセツト入力端子、３０は電磁
弁、３１および３２はそれぞれ電磁弁３０の励磁
コイルおよびアーマチユアを示す。
一実施例を示すもので、１０は交流電源、１１お
よび１２はスイツチ、１３は抵抗、２０はコンパ
レータ、２１は遅延回路、２２は抵抗、２３はア
ンドゲート、２４はカウンタ、２５は単安定マル
チバイブレータ、２６はフリツプフロツプ、２７
は表示灯、２８はリセツト入力端子、３０は電磁
弁、３１および３２はそれぞれ電磁弁３０の励磁
コイルおよびアーマチユアを示す。
第４図は、電磁弁３０が正常である場合におけ
る第３図の各部の動作波形を示すもので、ａは励
磁コイル３０の励磁電圧、ｂはコンパレータ２０
の入力電圧（実線はコンパレータ２０の負接点に
入力される電圧、破線は遅延回路２１を介してコ
ンパレータ２０の正接点に入力される電圧、ｃは
コンパレータ２０の出力信号、ｄは単安定マルチ
バイブレータ２５の出力信号、ｅはカウンタ２４
に入力されるアンドゲート２３の出力信号を示
す。
る第３図の各部の動作波形を示すもので、ａは励
磁コイル３０の励磁電圧、ｂはコンパレータ２０
の入力電圧（実線はコンパレータ２０の負接点に
入力される電圧、破線は遅延回路２１を介してコ
ンパレータ２０の正接点に入力される電圧、ｃは
コンパレータ２０の出力信号、ｄは単安定マルチ
バイブレータ２５の出力信号、ｅはカウンタ２４
に入力されるアンドゲート２３の出力信号を示
す。
以下、電磁弁３０が正常な場合における第３図
の動作を第４図を参照しながら説明する。スイツ
チ１１を閉成すると、交流電源１０からの電圧に
よつて、第４図ａのような励磁電圧が励磁コイル
３１に印加される。これにより電磁弁３０が励磁
され、可動部であるアーマチユア３２が動作す
る。つまり、通常、アーマチユア３２は励磁開始
から若干遅れて変位動作が開始され、初期の変位
変化率と全開又は全閉直前の変位変化率は、途中
の変化率に比べて緩慢となる非線形特性となつて
いる。この非線形特性に応じて、電磁弁３０の磁
気回路パーミアンスも非線形に変化するので、励
磁コイル３１のインダクタンスも非線形な変化と
なる。これによつて、励磁コイル３１に流れる励
磁電流は、第４図ｂの実線で示すように変化し、
アーマチユア３２の変位動作中に振動的な電流波
形、即ち極値を有するものとなる。この変化は、
コンパレータ２０、遅延回路２１および抵抗２２
で構成される極値検出回路によつて、次のように
検出される。
の動作を第４図を参照しながら説明する。スイツ
チ１１を閉成すると、交流電源１０からの電圧に
よつて、第４図ａのような励磁電圧が励磁コイル
３１に印加される。これにより電磁弁３０が励磁
され、可動部であるアーマチユア３２が動作す
る。つまり、通常、アーマチユア３２は励磁開始
から若干遅れて変位動作が開始され、初期の変位
変化率と全開又は全閉直前の変位変化率は、途中
の変化率に比べて緩慢となる非線形特性となつて
いる。この非線形特性に応じて、電磁弁３０の磁
気回路パーミアンスも非線形に変化するので、励
磁コイル３１のインダクタンスも非線形な変化と
なる。これによつて、励磁コイル３１に流れる励
磁電流は、第４図ｂの実線で示すように変化し、
アーマチユア３２の変位動作中に振動的な電流波
形、即ち極値を有するものとなる。この変化は、
コンパレータ２０、遅延回路２１および抵抗２２
で構成される極値検出回路によつて、次のように
検出される。
コンパレータ２０の反転入力端子は直接抵抗１
３の一端に、非反転入力端子は遅延回路２１を通
して同様に抵抗１３の一端に接続されている。ま
た、反転入力端子の入力電圧をV-、非反転入力
端子の入力電圧をV+とすると、V+＞V-＞０また
はV-＜V+＜０となつた時、コンパレータ２０の
出力が“１”となるように構成されている。
３の一端に、非反転入力端子は遅延回路２１を通
して同様に抵抗１３の一端に接続されている。ま
た、反転入力端子の入力電圧をV-、非反転入力
端子の入力電圧をV+とすると、V+＞V-＞０また
はV-＜V+＜０となつた時、コンパレータ２０の
出力が“１”となるように構成されている。
このため、入力波形の変曲点でコンパレータ２
０の出力が第４図ｃのように変化する。
０の出力が第４図ｃのように変化する。
単安定マルチバイブレータ２５は、スイツチ１
１の閉成と同時に閉成されるスイツチ１２により
トリガされ、その出力Ｑが第４図ｄに示すように
一定時間“１”となるパルス信号を出力する。
１の閉成と同時に閉成されるスイツチ１２により
トリガされ、その出力Ｑが第４図ｄに示すように
一定時間“１”となるパルス信号を出力する。
アンドゲート２３は、コンパレータ２０の出力
信号（第４図ｃ）と単安定マルチバイブレータ２
５の出力信号（第４図ｄ）を入力して第４図ｅに
示すパルス信号を出力する。このパルス信号は、
カウンタ２４に入力される。カウンタ２４は、第
４図ｅに示すパルス信号のパルス数をカウントす
る。カウントされたパルス数が、電磁弁３０が正
常である場合の規定値になつた時には、カウンタ
２４はフリツプフロツプ２６をセツトする信号
Q2を出力する。フリツプフロツプ２６は、表示
灯２７に電磁弁３０が正常である旨を表示させ
る。
信号（第４図ｃ）と単安定マルチバイブレータ２
５の出力信号（第４図ｄ）を入力して第４図ｅに
示すパルス信号を出力する。このパルス信号は、
カウンタ２４に入力される。カウンタ２４は、第
４図ｅに示すパルス信号のパルス数をカウントす
る。カウントされたパルス数が、電磁弁３０が正
常である場合の規定値になつた時には、カウンタ
２４はフリツプフロツプ２６をセツトする信号
Q2を出力する。フリツプフロツプ２６は、表示
灯２７に電磁弁３０が正常である旨を表示させ
る。
なお、カウンタ２４およびフリツプフロツプ２
６はスイツチ１１の投入と同時に入力端子２８か
らの信号でリセツトしておくことは言うまでもな
い。
６はスイツチ１１の投入と同時に入力端子２８か
らの信号でリセツトしておくことは言うまでもな
い。
第５図は、電磁弁３０が異常である場合におけ
る第３図の各部の動作波形を示すものである。ａ
は励磁コイル３０の励磁電圧、ｂはコンパレータ
２０の入力電圧（実線はコンパレータ２０の負接
点に入力される電圧、破線は遅延回路２１を介し
てコンパレータ２０の正接点に入力される電
圧）、ｃはコンパレータ２０の出力信号、ｄは単
安定マルチバイブレータ２５の出力信号、ｅはア
ンドゲート２３の出力信号である。
る第３図の各部の動作波形を示すものである。ａ
は励磁コイル３０の励磁電圧、ｂはコンパレータ
２０の入力電圧（実線はコンパレータ２０の負接
点に入力される電圧、破線は遅延回路２１を介し
てコンパレータ２０の正接点に入力される電
圧）、ｃはコンパレータ２０の出力信号、ｄは単
安定マルチバイブレータ２５の出力信号、ｅはア
ンドゲート２３の出力信号である。
第５図に基づいて電磁弁３０が異常である場合
の第３図の動作を説明する。例えば、アーマチユ
ア３２がステイツクしている時には、励磁電流
が、第５図ｂの実線のようになり、コンパレータ
２０の負接点に入力される。遅延回路２１の出力
は、第５図ｂの破線で示され、コンパレータ２０
の正接点に入力される。第５図ｃに示すコンパレ
ータ２０の出力信号と第５図ｄに示す単安定マル
チバイブレータ２５の出力信号がアンドゲート２
３に入力される。これらの入力信号を受けたアン
ドゲート２３は、第５図ｅに示すパルス信号をカ
ウンタ２４に出力する。カウンタ２４は、第５図
ｅのパルス信号のパルス数をカウントするが、パ
ルス数が規定値に達しないので、表示灯２７は異
常状態であることを表示する。励磁コイル３１が
破線していた場合も同じである。
の第３図の動作を説明する。例えば、アーマチユ
ア３２がステイツクしている時には、励磁電流
が、第５図ｂの実線のようになり、コンパレータ
２０の負接点に入力される。遅延回路２１の出力
は、第５図ｂの破線で示され、コンパレータ２０
の正接点に入力される。第５図ｃに示すコンパレ
ータ２０の出力信号と第５図ｄに示す単安定マル
チバイブレータ２５の出力信号がアンドゲート２
３に入力される。これらの入力信号を受けたアン
ドゲート２３は、第５図ｅに示すパルス信号をカ
ウンタ２４に出力する。カウンタ２４は、第５図
ｅのパルス信号のパルス数をカウントするが、パ
ルス数が規定値に達しないので、表示灯２７は異
常状態であることを表示する。励磁コイル３１が
破線していた場合も同じである。
また、上述した例では、電磁弁が交流電源によ
つて励磁する場合について述べたが、直流電源に
よつて電磁弁が励磁される場合も、カウンタの段
数を適当に選定することにより、全く同じように
検定できることは言うまでもない。
つて励磁する場合について述べたが、直流電源に
よつて電磁弁が励磁される場合も、カウンタの段
数を適当に選定することにより、全く同じように
検定できることは言うまでもない。
以上述べたように、本発明によれば、電磁弁の
励磁電流が直流であつても交流であつても簡単な
構造で、電磁弁の故障を確実に検出することがで
きる。
励磁電流が直流であつても交流であつても簡単な
構造で、電磁弁の故障を確実に検出することがで
きる。
第１図は従来の故障検出方式を説明する動作波
形図、第２図は原子炉制御棒駆動装置の構成図、
第３図は本発明における電磁弁の故障検出装置の
一実施例の回路構成図、第４図は正常状態におけ
る第３図の各部の動作説明図、第５図は異常状態
における第３図の各部の動作説明図である。 １１，１２……スイツチ、２０、……コンパレ
ータ、２１……遅延回路、２３……アンドゲー
ト、２４……カウンタ、２６……フリツプフロツ
プ、２７……表示灯、３０……電磁弁、３１……
励磁コイル、３２……アーマチユア。
形図、第２図は原子炉制御棒駆動装置の構成図、
第３図は本発明における電磁弁の故障検出装置の
一実施例の回路構成図、第４図は正常状態におけ
る第３図の各部の動作説明図、第５図は異常状態
における第３図の各部の動作説明図である。 １１，１２……スイツチ、２０、……コンパレ
ータ、２１……遅延回路、２３……アンドゲー
ト、２４……カウンタ、２６……フリツプフロツ
プ、２７……表示灯、３０……電磁弁、３１……
励磁コイル、３２……アーマチユア。
Claims (1)
- １ 弁体と連動するアーマチユアと、前記アーマ
チユアを駆動する励磁コイルとを具えて成る電磁
弁の故障を検出する装置において、前記励磁コイ
ルの励磁電流を検出する検出手段と、前記電流の
検出信号の位相を遅延させる遅延手段と、前記遅
延手段の出力信号と前記検出信号の一方を基準と
して他方とのレベルを比較して２値信号を出力す
るコンパレータと、前記励磁コイルが励磁された
時に所定幅のパルス信号を出力する回路と、前記
パルス信号が出力されている期間の間、前記コン
パレータの出力信号のパルス数を計数するカウン
タと、該計数値が規定値以上のとき正常とし規定
値未満のとき異常とする判定手段と、を備えて構
成されることを特徴とする電磁弁の故障検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11576276A JPS5341971A (en) | 1976-09-29 | 1976-09-29 | Fault detector of electromagnetic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11576276A JPS5341971A (en) | 1976-09-29 | 1976-09-29 | Fault detector of electromagnetic device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5341971A JPS5341971A (en) | 1978-04-15 |
| JPS6215982B2 true JPS6215982B2 (ja) | 1987-04-10 |
Family
ID=14670404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11576276A Granted JPS5341971A (en) | 1976-09-29 | 1976-09-29 | Fault detector of electromagnetic device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5341971A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5204633A (en) * | 1992-02-25 | 1993-04-20 | International Business Machines Corporation | Electromagnetic contactor with closure fault indicator |
| JP6068058B2 (ja) * | 2012-08-29 | 2017-01-25 | 富士電機株式会社 | 電磁接触器 |
| JP6010478B2 (ja) * | 2013-02-13 | 2016-10-19 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | リレーの接点溶着検知システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4895166A (ja) * | 1972-03-14 | 1973-12-06 | ||
| JPS4935867A (ja) * | 1972-08-09 | 1974-04-03 |
-
1976
- 1976-09-29 JP JP11576276A patent/JPS5341971A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4895166A (ja) * | 1972-03-14 | 1973-12-06 | ||
| JPS4935867A (ja) * | 1972-08-09 | 1974-04-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5341971A (en) | 1978-04-15 |
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