JPS62281717A - 電子式過電流保護装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、過電流を検出して機器を保護する電子式の
過電流保護装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

第３図は電子式過電流保護装置の従来例を示すブロック
図であって、負荷としてたとえば誘導電動機２に１なる
負荷電流が流れるとき、この負荷電流Ｉを変流器３と電
流検出回路４とにより検出して電圧信号に変換してアン
プ回路５に与える。

このアンプ回路５に人力される電圧信号のレベルがあら
かじめ定められた値、たとえば誘導電動機２の定格電流
に対応した電圧値を越えると、当該アンプ回路５からは
この超過分の電圧信号に見合った信号が積分回路６へ出
力される。

積分回路６は図示のように演算増幅器とコンデンサとで
構成されているので、アンプ回路５からの信号の大きさ
とその継続時間に対応して積分回路６の出力は増大し、
その値がコンパレータ７で設定された値を越えると、こ
のコンパレータ７からの信号でトリップ回路８が作動し
て誘導電動機２を電源から切り離し、当該誘導電動機２
の過電流状態を解消させる。

第４図は第３図に示す従来例回路において負荷電流が連
続して過電流状態になったときの動作をあられしたグラ
フであって、第４図（イ）は負荷電流の変化を、第４図
（ロ）は積分回路６の出力の変化をそれぞれがあられし
ている。すなわち負荷電流■が過電流レベルよりも小さ
い値であるとき、積分回路６の出力は零であるが、負荷
電流Ｉが過電流レベルを越えた瞬間から積分回路６はそ
の出力を増加させ、この出力値がコンパレータ７で設定
された値を越えればトリップ信号が出力されることにな
るのであるが、積分回路６の積分時定数が一定であるこ
とから、負荷電流Ｉの過電流レベルを超過する度合が大
であるほど、この積分回路出力がコンパレータ設定レベ
ルに到達するまでの時間が短くなる、いわゆる反限時特
性が得られるので、電流の熱作用による負荷の焼損を未
然に防止できる。

第５図は第３図に示す従来例回路において負荷電流が間
欠的に過電流状態を繰り返したときの動作をあられした
グラフであって、第５図（イ）は負荷電流が零と過電流
レベル以上の値とを交互に繰り返している状態を、第５
図（ロ）は積分回路６の出力の変化をＡなる実線で、ま
た負荷である誘導雷り機２の温度変化をＢなる１点鎖線
でそれぞれあられしている。この第５図（イ）に示すよ
うに過電流状態が間欠的であって、過電流期間中に積分
回路６の出力がコンパレーク７の設定レベルに達するこ
となく、かつ過電流状態が解消されている期間中に積分
回路６の出力が零に復帰することを繰り返すような場合
には、コンパレーク７は永久に動作することなく、従っ
てトリップ信号も発令されない。しかるに保護対象とな
っている誘導電動機２の温度は第５図（ロ）のＢなる１
点鎖線であられされているように、徐々にその値を上昇
させているので、ついには当該誘導電動機２の許容温度
限度を突破するおそれがある。すなわち第３図に示す従
来例回路では完全な過電流保護が行えず、負荷を焼損さ
せるおそれがあるという大きな欠点を有する。

〔発明の目的〕

この発明は、間欠的な過電流状態が継続した場合でも負
荷が過熱状態になるのを防止できる電子式過電流保護装
置を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

この発明は、電子式過電流保護装置をＩ！成している積
分回路の積分時定数を切り換えられるようにし、当該積
分回路の出力が上昇するときと下降するときとで異なる
積分時定数を選択できるよう＃ｔＲ成することにより、
間欠的な過電流状態が繰り返されることによる負荷の温
度上昇を間接的に検出できるようにして、あらゆる状態
の過電流に対し、負荷を保護しようとするものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の実施例を示すプロ’７り図である。こ
の第１図において、誘導電動機２に流れる負荷電流Ｉを
変流器３と電流検出回路４とにより検出して電圧信号に
変換し、この電圧信号をアンプ回路５に人力させる。ア
ンプ回路５は人力された電圧信号のレベルが誘導電動機
２の過電流設定値に対応した値を越えると、二のアンプ
回路５からは超過分の電圧信号に見合った信号が積分回
路１０へ出力されるのは第３図に示す従来例回路の場合
と同じである。

本発明における積分回路１０は、演算増幅器１１と１１
コンデンサ１２、第２コンデンサ１３ならびに切り換え
スイッチ１４とで構成されており、この切り換えスイッ
チ１４を切り換えることにより、第１コンデンサ１２ま
たは第２コンデンサ１３のいずれかが演算増幅器１１に
接続されて積分時定数が異なる積分回路を形成するよう
になっている。

第１コンデンサ１２の静電容量が０１、第２コンデンサ
１３の静電容量がＣ２であって、Ｃ，ｔ　　＜Ｃ２とな
るようにしておくならば、第１図に図示のように切り換
えスイッチ１４が第１コンデンサ１２を選択していると
きの積分回路１０の積分時定数は、第２コンデンサ１３
が選択されているときの積分時定数よりも短くなる。

そこで積分回路１０の出力が上昇する場合、すなわち負
荷電流■が過電流状態のときは第１コンデンサ１２を選
択して積分時定数を小にすることにより、当該積分回路
ＩＯの出力の上昇速度を速めるのであるが、積分回路１
０の出力が下降する場合は第２コンデンサ１３を選択す
ることにより、積分特定数を大にする二とで出力の下降
速度を暖かなものとしている。

第２図は第１図に示す実施例回路において負荷電流が間
欠的に過電流状態を繰り返したときの劾１乍をあられし
たグラフであって、第２図（イ）は負荷電流が零と過電
流レベル以上の値とを交互に繰り返している状態を、第
２図（ロ）は積分回路１０の出力の変化をＡなる実線で
、また負荷である透導電動機２の温度変化をＢなる１点
鎖線でそれぞれあられしている。

この第２図であきらかなように、過電流状態が間欠的で
あって、過電流期間中に積分回路１０の出力がコンパレ
ータ７の設定レベルに到達しないうちにこの過電流状態
が解消された場合でも、電流零期間中の下降時定数が大
（なぜならば静電容量が大なる第２コンデンサ１３が選
択されている。）であることから、積分回路１０の出力
が零に到達しないうちに過電流状態となり、再びその出
力が小さい時定数に切り換わって上昇する過程を繰り返
すので、ついに当該積分回路１０の出力がコンパレータ
７で設定した値を上廻ることになり、このコンパレータ
７の出力信号によりトリップ回路８が作動して負荷電流
■を遮断するので、間欠運転時に過電流状態になった場
合でも、誘導電動機２の温度が許容値以上になって焼損
する事故を未然に防止できる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、負荷に流れる過電流の程度に反比例
して動作時間が変化する、いわゆる反限時特性を実現さ
せるための積分回路の積分時定数を、コンデンサの静電
容量を変化させることにより当該積分回路の出力が上昇
するときは短く、また出力が下降するときは長くなるよ
うにしているので、過電流状態が間欠的であってそれが
繰り返されるような場合でも過電流保護を行うので、過
電流による発生熱が負荷に蓄積されてその温度が許容値
以上になって焼損するおそれを未然に防ぐことができる
効果を発揮するのであるが、これに要する費用はごく僅
かなものである。さらにこの積分回路の積分時定数を、
保護対象である負荷の熱時定数と同じになるように選定
するならば、当該積分回路の出力をもって負荷の温度を
間接的に検出できる効果もあわせて有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図であり、第２
図は第１図に示す実施例回路において負荷電流が間欠的
に過電流状態を繰り返したときの動作をあられしたグラ
フである。第３図は電子式過電流保護装置の従来例を示
すブロータ図であり、第４図は第３図に示す従来例回路
において負荷電流が連続して過電流状態になったときの
動作をあられしたグラフ、第５図は第３図に示す従来例
回路において負荷電流が間欠的に過電流状態を繰り返し
たときの動作をあられしたグラフである。 ２　誘導筒Ｄ＠、３　変流器、４　過電流検出回路、５
　アンプ回路、６．ｉｌ〕　　積分回路、７コンバレー
タ、８　トリップ回路、１１　　演算増幅器、１２　　
第１コンデンサ、１３　　第２コンデンサ、第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）負荷に流れる電流を検出する手段と、この検出電流
   が所定値を越えればその電流値に見合った電圧信号を出
   力するアンプ回路と、このアンプ回路出力信号を積分す
   る積分回路と、この積分演算結果が所定値以上になると
   過電流信号を出力する手段とで構成されている電子式過
   電流保護装置において、前記積分回路はその積分時定数
   が切り換えられるよう構成され、当該積分回路出力電圧
   が上昇するときと下降するときとで異なる積分時定数を
   選択する時定数切り換え手段が備えられていることを特
   徴とする電子式過電流保護装置。