JPS62230375A - 誘導電動機の制御装置 - 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】 Ｃ発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、電磁接触器等の開閉器を用いて誘導電動機の
スターデルタ始動及び可逆運転の少なくとも一方を制御
するようにした誘導電動機の制御装置に関する。

（従来の技術） 誘導電動機を例えばスターデルタ始動させる場合には、
誘導電動機を含む主回路中に、スター結線用電磁接触器
及びデルタ結線用電磁接触器を設け、始動用操作スイッ
チのオンに応じてまずスター結線用電磁接触器を閉路し
、この後に誘導電動機が略全速度に達したときに上記電
磁接触器を開路させると共に、デルタ結線用電磁接触器
を閉路させるようにしている。そして、従来では、上記
のようにスター結線用電磁接触器を開路させるタイミン
グ並びにスター結線用電磁接触器が開路してからデルタ
結線用電磁接触器が閉路されるまでの時間（以下これを
切換所要時間と呼ぶ）を、一般的にタイマ等の時限要素
を用いて固定的に設定している。この場合注意すべき点
は、スター結線用電磁接触器により主回路が完全に開路
状態となる以前にデルタ結線用電磁接触器が閉路される
と、主回路の短絡事故が発生するという点である。

このため従来では、安全性を保つために、前記切換所要
時間を、スター結線用電磁接触器の開路時における消弧
時間及び機械的な接点開離時間等のばらつきを考慮して
、ある程度の余裕を見込んだ時間に設定している。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のように、スターデルタ切換時の主回路短絡事故に
対する安全性を高めるためには、切換所要時間をなるべ
く長くすることが望ましい。ところが、スターデルタ切
換時における過度突入電流は切換所要時間が長い程大き
くなるものであり（例えば日本電機工業会　技術資料筒
１３５号参照二昭和５７年７月３０日１社団法人日本電
機工業会発行）、このような過度突入電流によって電磁
接触器に接点溶岩が生じたり、電源系統の電圧降下が引
起こされる等の問題点がある。特に、電源系統の電圧が
降下した場合には、主回路に付随して設けられる過電流
継電器等の誤動作を誘発する虞もある。従って、このよ
うな問題点に対処するためには、切換所要時間を極力短
くして過度突入電流による弊害を軽減することが望まし
いものであるが、切換所要時間が短く設定されると、前
述したスターデルタ切換時の主回路短絡に対する安全性
が損われることになる。要するに、切換所要時間を従来
のように固定的に設定する構成としたのでは、スターデ
ルタ切換時に発生する過度突入電流の抑制と、主回路短
絡事故の発生防止という互に背反する要求を満たすこと
がきわめて困難であり、この点が未解決の課題となって
いた。

そこで、本発明の目的は、複数の開閉器の一方を開路さ
せて他方を閉路させるという切換動作が実行される場合
に、上記一方の開閉器が開路されてから他方が閉路され
るまでの時間を、その開閉器の消弧時間等のばらつきの
如何に拘らず常に最適な時間に自動的に設定することが
でき、以て主回路短絡事故の発生及び過度突入電流の抑
制という背反する技術的課題を同時に解決することがで
きる等の効果を奏する誘導電動機の制御装置を提供する
にある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明による誘導電動機の制御装置は、主回路に介在さ
れた複数の開閉器を選択的に閉路させることによって誘
導電動機のスターデルタ始動及び可逆運転の少なくとも
一方を制御するようにしたものであり、前記主回路に流
れる電流を検出する電流検出手段、この電流検出手段に
よる検出値をデジタル化する変換回路、並びに予め記憶
した制御プログラムにより制御されその制御プログラム
に基づいて前記各開閉器を駆動回路を介して開閉させる
論理演算回路を夫々設け、上記論理演算回路に対し、前
記複数の開閉器の一方を開路させて他方を閉路させる切
換動作が実行される場合に前記変換回路から出力される
検出電流値が所定値以下になるまでの間上記切換動作の
実行を待機状態に保持する機能を付加したものである。

（作用） 閉路状態にあった一方の開閉器を開路させて他方の開閉
器を閉路する切換動作が実行される場合、一方の開閉器
の開路に応じて誘導電動機に流れる電流が減少するよう
になる。このとき論理演算回路は、入力回路を介して与
えられる検出電流値つまり誘導電動機の電流値が所定値
以下に下がったときに、直ちに他方の開閉器を閉路する
。

（実施例） 第１図には本発明の一実施例における要部の電気的構成
が示され、第２図には同実施例における全体の電気的構
成が示され、さらに第３図には制御プログラムの一例が
フローチャートにて示されている。

まず、第２図において、１は制御対象である誘導電動機
、２はこの誘導電動機１の電源をなす三相の主回路電源
母線、３は配線用しゃ断器、４は電源投入用の開閉器た
る第１の電磁接触器、５はその閉路状態で誘導電動機１
の一次巻線をスター結線状態に切換える開閉器たる第２
の電磁接触器、６はその閉路状態で誘導電動機１の一次
巻線をデルタ結線状態に切換える開閉器たる第３の電磁
接触器で、これらによって主回路７が構成される。

８は主回路電流（主回路７に流れる負荷電流）を検出す
るように設けられた電流検出手段たる変流器で、その検
出電流値を示す電流信号１ｃを出力する。９は主回路７
の二相から給電される電源トランスで、これの二次側に
は２種類の電源電圧を発生するために２個の巻線１０ａ
、１０ｂが設けられている。

１１は前記電源トランス９の二次側巻線１０ａから給電
される操作回路部、１２は電源トランス９の二次側巻線
１０ｂから給電される演算回路部である。上記操作回路
部１１において、１３は始動用操作スイッチ、１４は停
止用操作スイッチ、４ａ及び４ｂは夫々前記第１の電磁
接触器４の励磁コイル及び常開形補助接点、５ａ、５ｂ
及び５Ｃは夫々前記第２の電磁接触器５の励磁コイル。

常開形補助接点及び常閉形補助接点、６ａ、６ｂ及び６
ｃは夫々前記第３の電磁接触器６の励磁コイル、常開形
補助接点及び常閉形補助接点である。

そして、上記補助接点４ｂ、５ｂ、６ｂ、始動用操作ス
イッチ１３及び停止用操作スイッチ１４は、電源トラン
ス９の二次側巻線１０ａの一端に接続された電源ライン
Ｌ１と演算回路部１２の入力端子り、、Ｄ８＋　Ｄ７＋
　Ｄ８及びＤ９との各間に接続される。また、励磁コイ
ル４ａは電源ラインし、と演算回路部１２の出力端子Ｐ
ｏとの間に接続され、励磁コイル５ａは電源ラインＬ１
と演算回路部１２の出力端子Ｐ１との間に補助接点６ｃ
を介して接続される。さらに、励磁コイル６ａは電源ラ
インＬｌと演算回路部１２の出力端子Ｐ２との間に補助
接点５ｃを介して接続されるものである。従って、励磁
コイル５ａ、６ａに関しては、これらが同時に励磁され
ない所謂インクロック回路が構成されている。尚、電源
トランス９の二次側巻線１０ａの他端に接続された電源
ラインＬ２は、演算回路部１２の入力端子Ｄ４に接続さ
れ、電源トランス９の二次側巻線１０ａの両端は演算回
路部１２の入力端子り。、Ｄｌに接続されている。

一方、演算回路部１２にあっては、その入力端子Ｄ２．
Ｄ３間に前記変流器８による検出出力（電流信号１ｃ）
を受けるように設けられている。

そして、第１図には斯かる演算回路部１２の内部ｔ１１
４成が示されている。この第２図において、１５は変換
回路で、これは変流器８からの電流信号ＩＣをデジタル
化した電流信号１−ｃを出力する。

１６は入力回路で、これは補助接点４ｂ、５ｂ。

６ｂ、始動用操作スイッチ１３．停止用操作スイッチ１
４の各オン毎にそのオン状態を特定可能なコード信号を
゛発生する。１７は予め記憶した励磁コイル４ａ、５ａ
、６ａの通断電制御プログラムにより制御される論理演
算回路で、これは前記変換回路１５から与えられる電流
信号ｔ−ｃ及び前記入力回路１６から与えられるコード
信号に基づいて、励磁コイル４ａ、５ａ、５ａ用の各駆
動信号を後述のように出力する。１８は上記論理演算回
路１７から出力される各駆動信号を受ける駆動回路で、
励磁コイル４ａ用の駆動信号を受けたときに入力端子Ｄ
４と出力端子Ｐｏとの間を接続状態にして励磁コイル４
ａの通電路を形成し、同様に励磁コイル５ａ及び６ａ用
の駆動信号を受けた各場合に、入力端子Ｄ４と出力端子
Ｐ！若しくはＰ２との各間を接続状態にして励磁コイル
５ａ及び６ａの各通電路を選択的に形成するように構成
されている。１９は設定記憶回路で、これには論理演算
回路１７による制御用のデータが予め外部指令により記
憶される。この場合、上記データとしては、少なくとも
誘導電動機１をスターデルタ始動させるときにスター結
線状態で通電する期間に対応した始動所要時間Ｔ１並び
に所定の電流値ｉ　（この実施例では零）が記憶される
。

さて、以下においては、第３図に示した制御プログラム
について、上記構成の作用と共に説明する。即ち、上記
制御プログラムは、始動用操作スイッチ１３のオンに応
じてそのオン状態を示すコード信号が入力された（換言
すれば動作指令が与えられた）ときにスタートする。そ
して、まず信号出力ステップ（ａ）にて、励磁コイル４
ａ、５ａ用の駆動指令信号を出力する。すると、駆動回
路１８によって励磁コイル４ａ、５ａの通７Ｔ［が形成
されて第１の電磁接触器４及び第２の電磁接触器５が閉
路されるため、誘導電動機１がスター結線状態にて通電
開始されるようになる。この後に行なわれる判断ステッ
プ（ｂ）では、設定記憶回路１９に記憶された始動所要
時間Ｔが経過したか否かを判断するものであり、ｒＹＥ
ｓＪと判断されたとき、換言すればスターデルタ切換時
期に至ったときに初めて次の信号出力停止ステップ（ｃ
）へ移行する。この信号出力停止ステップ（ｃ）では、
励磁コイル５ａ用の駆動指令信号の出力を停止するもの
である。従って、励磁コイル５ａが断電されて第２の電
磁接触器５が開路され、誘導電動機１の通電路が開放さ
れた状態になる。

この後に行なわれる判断ステップ（ｄ）では、変換回路
１５から与えられる電流信号１−ｃが設定記憶回路１９
に記憶された所定の電流値ｉ　（この実施例では零）に
なったか否か、換言すれば主回路電流の有無を判断する
ものであり、ｒＹＥｓＪと判断されたとき、つまり主回
路電流かなくなったときに初めて次の信号出力ステップ
（ｅ）へ移行する。この信号出力ステップ（ｅ）では、
励磁コイル６ａ用の駆動指令信号を出力するものである
。このため、駆動回路１８によって励磁コイル６ａの通
電路が形成されて第１の電磁接触器４に加えて第３の電
磁接触器６も閉路されるため、誘導電動機１がデルタ結
線での通電状態に切換えられる。この後に行なわれる判
断ステップ（ｆ）では、停止用操作スイッチ１４のオン
状態を示すコード信号が入力された（換言すれば停止指
令が与えられた）か否かを判断するものであり、ｒＹＥ
Ｓ」と判断されたとき、換言すれば停止用操作スイッチ
１４がオンされたときに初めて次の信号出力停止ステッ
プ（ｇ）へ移行する。この信号出力ステップ（ｇ）では
、励磁コイル４ａ、６ａ用の駆動指令信号の出力を停止
するものである。従って、励磁コイル４ａ、５ａが断電
されて第１及び第３の電磁接触器４及び６が開路され、
以て誘導電動機１の運転が停止される。

要するに論理演算回路１７は、動作指令が与えられたと
きに、まず第１及び第２の電磁接触器４及び５を閉路し
て誘導電動機１をスター結線にて通電させる。そして論
理演算回路１７は、斯かる通電開始後に予め設定された
始動所要時間Ｔが経過したときに第２の電磁接触器５を
開路すると共に、この後に主回路電流（誘導電動機１に
流れる電流）が零になったときに第３の電磁接触器６を
閉路して誘導電動機１をデルタ結線での通電状態へ自動
的に切換えるものである。このように、スターデルタ切
換動作時には、スター結線用の第２の電磁接触器５を開
路した後に、主回路電流がなくなったことを条件にデル
タ結線用の第３の電磁接触器６を閉路させるようにして
いるから、主回路７の短絡事故を確実に防止できるもの
である。

また、主回路電流がなくなったときに直ちにデルタ結線
状態へ切換えるようにしているから、切換所要時間（第
２の電磁接触器５が開路されてから第３の電磁接触器６
が閉路されるまでの時間）を最大限短くでき、以て過度
突入電流による弊害を軽減できるものである。しかも、
上記のような切換所要時間は、第２の電磁接触器５の開
路時において消弧時間等のばらつきがあったとしても、
常に上記のようなばらつきを吸収した最適な時間となる
から、上述した効果を必ず得ることができるものである
。

尚、上記実施例では、スターデルタ始動を制御する場合
について述べたが、誘導電動機を可逆運転する場合にお
いても、その可逆切換時にスターデルタ始動時と同様に
主回路短絡及び過度突入電流の問題があるものであり、
従って誘導電動機の可逆運転の制御に同様の構成を採用
しても良いものである。また、上記実施例では、演算回
路部１７に対して主回路電流を示す電流信号■″Ｃが与
えられているから、この電流信号１−ｃを利用した過電
流保護動作用等のプログラムを組込むようにしても良い
。

その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施例に限定
されるものではなく、例えば開閉器として電磁接触器以
外のものを使用したり、或は電流検出手段として変流器
以外のものを使用しても良い等、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施することができる。

［発明の効果コ 本発明によれば以上の説明によって明らかなように、１
隻数の開閉器の一方を開路させて他方を閉路させるとい
う切換動作が実行される場合に、゛」二紀一方の開閉器
が開路されてから他方が閉路されるまでの時間を、その
開閉器の消弧時間等のばらつきの如何に拘らず常に最適
な時間に自動的に設定することができ、以て主回路短絡
事故の発生及び過度突入電流の抑制という背反する技術
的課題を同時に解決することができるという優れた効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は要部の
電気的構成図、第２図は全体の電気的構成図、第３図は
制御プログラムの一例を示すフローチャートである。 図中、１は誘導電動機、２は主回路電源母線、４は第１
の電磁接触器（開閉器）、５は第２の電磁接触器（開閉
器）、６は第３の電磁接触器（開閉器）、７は主回路、
８は変流器（電流検出手段）、１１は操作回路部、１２
は演算回路部、１５は変換回路、１６は入力回路、１７
は論理演算回路、１８は駆動回路、１９は設定記憶回路
を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、主回路に介在された複数の開閉器を選択的に閉路さ
   せることによって誘導電動機のスターデルタ始動及び可
   逆運転の少なくとも一方を制御するようにした誘導電動
   機の制御装置において、前記主回路に流れる電流を検出
   する電流検出手段と、この電流検出手段による検出値を
   デジタル化する変換回路と、予め記憶した制御プログラ
   ムにより制御されるように設けられその制御プログラム
   に基づいて前記各開閉器用の駆動指令信号を発生する論
   理演算回路と、この論理演算回路からの駆動指令信号に
   よって前記開閉器を開閉させる駆動回路とを具備し、前
   記論理演算回路は、前記複数の開閉器の一方を開路させ
   て他方を閉路させる切換動作が実行される場合に前記変
   換回路から出力される検出電流値が所定値以下になるま
   での間上記切換動作の実行を待機状態に保持するように
   構成されていることを特徴とする誘導電動機の制御装置
   。