JPS62196036A - 直流モ−タ使用機器の保護装置 - 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ＩＲ，モータ使用機器に係り、特に簡単な機器
で直流モータの異常状態を検出保護するのに好適な保護
装置に関する。

〔従来の技術〕

異常高負荷又はモータ軸受は焼付きなどの異常状態を検
出し電源回路を遮断する従来の保護装置として一般的な
ものは過電流ヒユーズ又は温度ヒユーズであつｔ。この
装置の欠点は一度作動すると再復帰せず、父換が必要な
ことである。

再復帰可能な装置として、異常状態の過熱をサーミスタ
で検出する実公昭４４−１９９３９．実公昭４５−２９
８０３．　　過電流リレー又は過電流バイメタルで異常
状態の過電流を検出遮断する実公昭４０−−１４６０、
実公昭４８−２９９５８．直流モータと直列に入れた抵
抗の端子電圧を電子回路に入力して過電流を検出する実
公昭４５−２９８０３゜実公昭４９−２８５９２などが
公知である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、構造及び回路が複雑となり、まｔ直流
モータ印加電圧を制御する機器では正常状態のモータを
流が変る元め適応できないという問題が６つ１０温度検
出方式はこの問題は無いが、異常検出作動にかかる時間
が長い及び周温の影響を受は易いなどの問題があった。

本発明の目的は上記問題を解決し、簡単な構造及び回路
で、直流モータ印加電圧可変制御機器にも適応でき、異
常検出作動時間の短い保護装置を実現することにある。

〔問題点を解決するｔめの手段〕

上記目的は、第３図のように一般的な直流モータの場合
印加電圧と゛電流の関係か３つの領域に分カネることに
着目し、第２図に示す２つのコイルを同−磁気回路上に
巻いｔ差動リレー１を、第１図のように２つのコイルを
直流モータ２と直列及び並列で両コイルの磁束が打消し
合うように接続し、差動リレーｌの検出接点１ｃを保護
制御回路に接続することにより達成される。

〔１柑〕 第１図及び第２図のように、直流モータ２と直列の電流
コイルｌａに流れる電流は直流モータ電流ｉ１　であり
、その巻数ｆ：Ｎ　ｓ　とすると電流コイルｌａによジ
鉄心１ｄに生じる磁束Φ１　は次式となる。

Φ１：：ａＩＮｌ　ｉｔ　（ａｌは定数）　　　・（１
）また、直流モータ２と並列の電圧コイル１ｂに流れる
電流１２　は、その電圧コイル１ｂの抵抗をＲ２％直流
モータ２の電圧をＶＭとすると１次式電圧コイル１ｂに
より鉄心１ｄに生じる磁束Φ２は、その巻数をＮ２とす
ると、次式となる。

ΦｌとΦ２は互いに向きが逆なため、それらの合成磁束
Φは次式となり、Φの向きはΦ１とΦ２の大小関係で決
まる。

・・・（４） この合成磁束Φにより検出接点１ｃが作動するノテある
が、その作動は、第４図のようにΦの向きを士で表わし
ｔ場合、±ΦｏＮＩ７）ある値で開から閉となる。

式（４）で１１　　とＶＭ以外は定数であるので、Φ１
とΦ２が打消し合い磁束がバランスしてΦ＝０となる時
、１とＶ’Ｍｔｉ比例関係となる。Ｎｌ、　Ｎ、。

Ｒ２を適当な値にすることにより、第５図のように正常
作動領域Ａｏの中心にΦ＝０となるｉ！とＶＭの関係で
ある磁束バランス線を持ってくることができる。この磁
束バランス線の式を次式のようにする。

１１＝ｂｖＭ　（ｂは定数）　　　　　　　・・・（５
）つまシｉｌとＶＭの関係が磁束バランス線上にあれば
、Φ＝０で検出接点１ｃは作動せず開の状態である。と
ころがその線上からずれると、Φ１とΦのバランスか崩
れ、Φが大きくなる。ΦがΦＯＮより太きくなり、検出
接点１ｃが作動する１１とＶＭの関係は式（４）より次
式となる。

この式（６）を第５図中に書くと１点線で示しＲ２本の
リレー作動線となる。このリレー作動線は磁束バランス
線と平行な線となる。

この２本のリレー作動線の内側に１１　とＶＭの関係が
あれば検出接点１ｃは開であり、外側にあれば検出接点
１ｃは閉となる。つまり、そのリレー作動線が正常作動
領域Ａｏの両サイドに位置するように差動リレー１を設
計すれば、検出接点が閉状態となることで異常状態を検
出できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例として、自動！空調用フロアモ
ータの保護装置を第６〜８図により説明する。

自動車用プロアモータで問題となるのは、モータ軸受け
が焼付いた時の風量制御用のレジスタの過熱である。こ
の過熱により最悪の智合単両火災が起こる。

そこで本実施例は、軸焼付き時にプロアモータ電源を遮
断する保護装置の実施例である。

プロアモータの正常作動時及び軸焼付き時のモータ電圧
ＶＭとモータ電流ｉ１の関係の一例を第６図に示す。Ｖ
　Ｍ　＝　４〜１２Ｖの制御範囲内で軸焼付きを検出す
るには、差動リレーの磁束バランス線及びリレー作動線
を第６図のように設定する。

ここで用いる差動リレーは＠６図のようにリレー作動線
が一本しか無い物が必要である。なぜならリレー作動線
が２本のものでは正常作動時にも検出接点が作動してし
まうからである。

このリレー作動線が一本の差動リレーｌを第７図に示す
。その構造は鉄心を無くし、検出接点ｌＣの可動側に磁
石ｌｆ紫取り付けた構造である。この構造により１合成
磁束Φの２つの方向の内一つの方向でしか検出接点ＩＣ
が作動せず、目的の差動リレー１が得られる。

この作動ＩＪＬ／−１を用いｔ保護装置の回路を第８図
に示す。

作動リレーｌの１［流コイル１ａをブロアモータ２と直
列に％電圧コイル１ｂを並列に接続する。

検出接点１ｃの一端を■を源に、他端を抵抗Ｒを介して
遮断リレー３のコイル３ａに接続する。コイル３ａの他
端はｅｔ源に接続する。遮断リレー３の可動接点３ｂを
■電源に、ノーマルクローズ接点３Ｃをブロアモータ２
の■端子に、ノーマルオープン接点３ｄを抵抗凡の検出
接点ＩＣ側に接続する。そしてコイル３ａと並列にコン
デンサＣを接続する。

この回路の動作を説明すると次のようになる。

ｌ、　プロアモータの正常時 遮断リレー３の可動接点３ｂとノーマルクローズ接点３
Ｃ全通してブロアモータ２に電圧が印加される。この時
、検出接点ＩＣは閉とならないｔめ、コイル３ａＫは電
圧がかからず遮断リレー３は作動しない。

２　ブロアモータの軸焼付き時 風量切替えＳＷ５を入ねると、Ｊ断すレー３の可動接点
３ｂとノーマルクローズ接点３ｃを通してブロアモータ
２に大電流が流れる。この大電流が流ｔ″Ｌ心と同時に
検出接点１ｃが閉となり、砥ＫＲ，とコンデンサＣによ
る積分回路を通してコイル３に電圧がかかる。この積分
回路により、ある時間を健いて通断リレー３が作動する
。一度遮断リレー３が作動すると可動接点３ｂとノーマ
ルオーブン接点３ｄｔ通してコイル３ａに電圧がかかる
究め、作動状態を自己保持する。

この作動によりプロアモータ２にかがる電圧が遮断され
る。

３、　ブロアモータ正常時の起動時 ブロアモータ２が正常で風量切替えＳＷ５により起動し
ｔ場合、瞬間的な大電流である起動電流が流れる。この
起動ｉｌｔ流により検出接点１ｃが瞬間的に閉となるが
、抵抗ＲとコンデンサＣによる積分回路かあるｔめ、遮
断リレー３は作動しない。

以上説明し念ように、本実施例ではプロアモータの軸焼
付きを検出し電源回路を遮断し、レジスタの過熱による
火災を防止できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、リレーの接点の開閉により直流モータ
の異常を検出できるので複雑な電子回路を使用せずに保
護装置が実現できる。このため、借頼性の向上及びコス
トダウンの効果がある。

また、目動ｆＬ空調用ブロアモータなどのモータ印加電
圧の変わる機器にも適用できるｔめ、こねら機器の安全
性向上の効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本回路図、第２図は本発明に使用す
る差動リレーの縦断面図、第３図は直流モータの印カロ
電圧に対するモータ電流％性図、第４図は本発明に使用
する差動リレーの作動特性図。 第５図は本発明の基本作動特性線図、第６図は本発明の
一実施例である自動車空調用ブロアモータの保護装置に
おけるモータ電圧に対するモータ電流特性と作動特性線
図、第７図は本発明の実施例に使用する差動リレーの縦
断面図、第８図は本発明の実施例の回路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直流モータとその他周辺回路及び構造より成る直流
   モータ使用機器において、 前記直流モータに直列接続した第一のコイルと前記第一
   のコイルと同一の磁気回路上に巻かれ、前記直流モータ
   に並列接続した第二のコイルと前記第一のコイルと前記
   第二のコイルとの合成磁束で作動する磁力開閉接点と前
   記磁力開閉接点の開閉状態を入力として作動する保護制
   御回路とから成ることを特徴とする直流モータ使用機器
   の保護装置。