JPS62285623A - 分級機などの運転安全装置 - 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 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電動機を駆動源として使用する機械、例えば
分級機、搬送装置、撹拌機、粉砕機、混合・混練機その
他粉粒体を扱う機械の負荷変動を検出して安全運転を保
証するための装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、この種の機械の運転監視の目安に用いられる過負
荷検出には、回転軸のトルクを検出する方式と、電動機
の負荷電流を検出する方式とが知られている。これは前
者のトルク検出方式は、主として機械の運動部分や、回
転部分の破を員防止装置としての役割に用いられ、後者
の電流検出方式は、電動機の焼を員防止、保護回路の役
割として用いられることが多い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前者のトルク検出方式においては、回転軸の中間にトル
ク変換器を設置したり、回転軸に歪ゲージを設置するこ
とが必要で機械の完成後に設置するには、機構改造を必
要としたり、専門的で高度な技術を必要とするなどの不
便があった。

また、後者の電流測定は、きわめて一般的な方法である
が、的確に負荷増大を検出できない不便があった。即ち
この種の機械は、電動機が負荷変動に対し十分な余裕を
持って選定されることになる。その場合定常の運転状態
では、所要動力は、電動機の定格負荷より十分少さいた
め、電動機は無負荷運転と同等の電流しか消費せず力率
の低い状態である。したがって機械負荷が増加した場合
でも消費電流の増加は目安とする検出値としては見られ
ないことになる。

従って電流の変化がなくても電力増加に対応できること
になって機械の運転状態の監視において電流監視は煩雑
な割りには不十分であってシャープ追随表示する機能に
欠は制御上の鋭敏性に問題があった。

本発明は、これら従来の欠点を排除しようとするもので
、ホール効果、即ちホール素子内で演算したホール素子
出力を利用して電力変動を検出し検出精度を大幅に向上
させ機械類の運転状態の監視を適確容易化できる機械運
転上の安全装置を構成ｉｔで安価に提供することを目的
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、機械の負荷を、電動機の１１ｔ＃回路に設け
た負荷検出部で検出するものにおいて電動機の電力負荷
を電気信号に変換するホール素子を含む変換器と、該変
換器の電気信号を所定値と比較する設定比較器とを有し
、かつ時計回路ないし時限検出器を有し、該変換信号が
所定電力値を所定時間逸脱したことを検出して前記電源
回路を遮断しうることを特徴とする分級機などの運転装
置でである。

〔実施例］ 本発明の一実施例を第１図〜２図について説明すると分
級機などの各種機械の駆動源としての電動機１を電磁開
閉器２を介してｔ源３に接続される配線中に接Ｖｔ＠子
４で電力負荷を電圧に変換する変換器５が配備され、こ
の変換器５は電動機１の電力負荷を電気信号に変換する
ホール素子６を含むホール素子電力計を用いである。そ
して該変換器５の電気信号を比較するため、電圧設定器
７と、これを介して所定値と比較して電圧検出する設定
比較器８とを備えると共に、時計回路から成る時限設定
部９を含む時限検出器１０を設け、変換信号が所定電力
値を所定時間逸脱することを検出するようにし、かつ始
動時の時限回路のある時限設定器１１を経て検出した検
出信号反型警報を前記電磁開閉器２への切断操作信号と
して用い、異常な過負荷ｉ流の際にただちに電源を切っ
て機械の安全を守ることができるようになっている。

なお前記時計回路の時限設定部９ないし時限検出器ｌＯ
は電動機始動操作時に生じる過度電力増加ないし減少を
不検出とするようにし、始動時にも時限設定を行わせる
ものには始動時の時限設定器１１を侍っている。また前
記ホール素子６を含む変換器５においてホール素子６は
ホール素子電力計の負荷電線の周囲に設置する円環状の
磁気コア１２を分υ１可能とし測定線路を切断ないし取
外しを行うことなく設置することができるクランプ方式
とするのがよく、測定線路が単線または二線ないし三線
でも、単相回路ないし三相回路に使用できるようにし単
線測定の場合には単相三相両方に使用可能とし、二線、
三線測定のときには三相に使用可能とするのがよい。

例えばホール素子６が磁束Ｇの磁気コア１２の一部に設
けて電力値を電圧として出力する場合についてみると、
第２図例のように電動機の電源ケーブル１３に磁気コア
１２を設置し、このコアの円輪の一部にホール素子６を
設けて、ホール素子６に線路電流ｉに比例した磁界を与
えるとともに線路電圧に比例する電流ＩＨを与えること
で、ホ−ル素子６の内部で、直接的に電カー電圧×電流
の演算を行わしめホール素子６の出力を電圧比較、時限
設定値との比較により検出する。

ホール素子出力ｖｌＬは ＶＨ−ｋＸＧｘ　１）ｌ ＝に’Ｘ１Ｘｅ ＝に’ＸＰ 〔但しＰ・・・電力　ｋ、に’・・・比例定数　ｉ・・
・電流Ｇ・・・磁束〕となり、電力の直接変換が行われ
るので、従来の前記電流検出方式の欠点を除き、式Ｗ　
＝　Ｖ　Ｘ　　Ｉ　　ＸＣｏ５φ におけるｃｏｓφの補正項を考ｊＣすることなく負荷変
動を測定検出でき、電動機の運転制御を簡易にすること
ができる。

なお前記時限設定器９による時限設定を設けたのは、逸
脱時間が所定時間以上継続したとき、異常として時限検
出器ＩＯで検出するもので、また時限設定器１１で始動
時にも時限設定を行うのは、電動機始動時の大電流等を
不検出とすることが可能である。

さらに、磁束変換部に分割コア１２を用いクランプ方式
とすることによって、既設のケーブルを切断することな
く設置ができる。

また検出信号で前記電磁開閉器２を切断して電動機ｌへ
の１を源を切って機械の安全を守る制御回路としである
が、ブザーなど警報や表示ランプの確認で電源を切る制
御回路若しくは手動で電源から遮断する構成とすること
もできる。

しかして大きな負荷変動のあるａ械の負荷検出制御に接
続端子４に接続した変換器５でホール素子６を電力測定
用として配線にクランプとしてセットし、配線路電圧に
比例する電流を与えることでホール素子６の出力を電圧
比較、時限設定値との比較によって検出し、異常な過負
荷電流がプロテクトタイムを越えて持続するとその検出
信号によりＴｉ源を切って機械の安全を保持することが
でき高信顛性と安定した運転性能を確保することができ
る。

〔発明の効果〕

本発明は、電力の直接変換が行われて負荷変動の測定検
出が可能であり、機械の運転状態の監視が十分でき安定
した連続運転が可能であると共に機械の破損防止が適確
で高安全性を保つことができ電動機の焼損防止にも役立
つし、検出精度も従来のトルク検出方式や電流検出方式
より鋭敏適確で高性能の制御が可能となるし、取扱い容
易で構成も簡単で製作容易で安価である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は系統説明図、
第２図は変換器の動作原理説明図である。 １・・・電動機、２・・・電磁開閉器、３−電源、４・
・・接続端子、５・・・変換器、６・・・ホール素子、
７・・・電圧設定器、８・・・設定比較器、９・・・時
限設定部、ｌＯ・・・時限検出器、１１・・・時限設定
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、機械の負荷を、電動機の電源回路に設けた負荷検出
   部で検出するものにおいて、電動機の電力負荷を電気信
   号に変換するホール素子を含む変換器と、該変換器の電
   気信号を所定値と比較する設定比較器とを有し、かつ時
   計回路ないし時限検出器を有し、該変換信号が所定電力
   値を所定時間逸脱したことを検出して前記電源回路を遮
   断しうることを特徴とする分級機などの運転安全装置。 ２、前記時計回路ないし時限設定器が、電動機始動操作
   時に生じる過渡電力増加ないし減少を不検出とすること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の安全装置。 ３、前記ホール素子を含む変換器が、電力負荷を電圧に
   変換するホール素子電力計であって設置される環状の磁
   気コアを分割可能としてクランプするものである特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の安全装置。 ４、前記ホール素子を含む変換器が、単相回路或いは三
   相回路に使用できるように測定接続端子を備えているも
   のである特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一つ
   の項記載の安全装置。