JPS6244023A - ヒユ−ズ溶断検出装置 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、回転機の回転側に設けられているヒＹ−ズの
溶断に応動して起き王がる溶断表示片に固定側からチェ
ック光を投射すると共にその反射光を固定側で受光し、
前記ヒユーズの溶断を前記溶断表示片の起き上がりによ
る前記反射光の増強変化として検出するヒユーズ溶断検
出装置に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

この種のヒユーズ溶断検出装置として第３図に示す構成
のものが知られている（刊行物囁富士時報〃第５５巻第
６号第１８頁〜第加頁参照）。この装置では回転機、た
とえばブラシレス交流発電機５の回転子（界磁）１に設
けられた励磁機出力整流用ダイオードに直列に接続され
たヒユーズ２の溶断を検出するためにヒユーズ２にその
溶断釦応動して遠心力で起き上がる溶断表示片２Ａ　（
第４図参照）を設け、固定子（電機子）３には起き上が
らない状態の溶断表示片２Ａにチェック光を投射し得る
投光レンズ４Ａと同状態の溶断表示片２人からの反射光
を集光する集光レンズ４Ｂとを有する投／受光ヘッド４
を設けている０回転子１側は溶断表示片２Ａの受光面の
みならず回転中に投／受光ヘッド４から見た視野領域を
低反射率となるように黒色塗装し、溶断表示片２人の下
のみ、すなわち溶断表示片２Ａが起き上がったときに現
れるヒユーズ面２Ｂのみを高反射率となるように例えば
銀色面とする。電光変換器、たとえばＬＥＤからなる光
源９から発せられた光が第１の光ファイバ６を介して投
／受光ヘッド４に導かれ、さらに投光レンズ４Ａを通し
て平行光としてヒユーズ２の溶断表示片２人の面を含む
回転子１上に投射され、その反射光が受光レンズ４Ｂお
よび第２の光ファイバ７を介して光電変換器１０に導か
れ、ここで電気信号に変換される。このような構成とす
ることにより、ヒユーズ２に溶断が生じていないときは
溶断表示片２への、周囲と同様の低反射率面上に投光さ
れるので、回転子１の全周にわたって低反射率となり、
光電変換器１０の出力は回転子１の全周にわたって低レ
ベルとなる。ところがヒユーズ２に溶断が生ずると、第
４図に示すように溶断表示片２人が起き上がることによ
りその下の高反射率のヒユーズ面２Ｂが露出するので当
該ヒユーズ２の回転位置で反射光量が増大し、それが光
電変換器１０の出力増加となって現れる。判定部１１は
以上述べた光電変換器１０の出力変化から溶断表示片２
人の起き上がり、すなわちヒユーズ２の溶断を判断し、
警報器１２を作動させてアラーム表示すると共にアラー
ム音発生等の処理を行なう。

なお、光ファイバ６．７は比較的長い距離を低減衰度で
光伝送を行なうことができるので、光源９、光電変換器
１０、判定部１１．および警報器１２を含む信号処理部
８は発電機５から比較的離れた場所、たとえばコントロ
ールセンタなどに設置するととができる。

この種の検出装置の欠点は、光ファイバ６．７自体やそ
の先出入口の接続部などの光伝送系に経年変化や折損、
接続不良などの異常による損失の増加を生じるとヒユー
ズ２が溶断して溶断表示片２人が起き上がってもヒユー
ズ面２Ｂから反射されて光電変換器１０に到達する光量
が所定のレベルに達しないので、溶断検出が不能罠なっ
てしまうことである。第５図はこのことを説明するもの
で、同図（ａ）は測定系に異常のない、すなわち正常の
ときの反射光のタイムチャートを破線でヒユーズの正常
時、実線でヒユーズ溶断時としてそれぞれ示す。

この場合はヒユーズ正常時と溶断時の反射光が基準レベ
ルによシ明瞭に区別できるのが特徴である。

ところが同図（ｂ）に示すように測定系に異常を来たす
とヒユーズ溶断時（実線）にも反射光が所定の基準レベ
ルに達せず、溶断検出が不能になることを示している。

〔発明の目的〕

本発明は以上の事情を考慮してなされたもので、測定系
の異常をその異常発生箇所別に良好にモニタし得る手段
を備えたヒユーズ溶断検出装置を提供することを目的と
するものである０ 〔発明の要点〕 上記目的を達成するために本発明は、固定側の投／受光
端近くにチェック光の一部をバイパス光として分岐する
光分岐器と、固定子側からのチェック光によって走査さ
れる回転子走査軌道上のヒユーズとは異なる周方向位置
に設けられたチェック光チェック用反射面と、回転子側
からの反射光と前記光分岐器からのバイパス光とを固定
子側で集約する光集約器と、この光集約器を介して得ら
れる前記バイパス光のレベルによシ固定子側の測定系の
良否をモニタする第１のモニタ手段と、前記光集約器を
介して得られる前記反射面からの反射光が所定値以上の
レベルで周期的に発生しているかどうかをモニタする第
２のモニタ手段とを具備したことを特徴とするものであ
る０この構成によれば、測定系に異常が生じた場合、第
１のモニタ手段と第２のモニタ手段の両者が異常を検出
し従い、固定子側に異常が生じたのか回転子側に異常が
生じたのかを知ることができ、したがって保守作業を迅
速に進め、ヒユーズ溶断検出装置の信頼性向上に寄与す
ることができる。

〔発明の実施例〕

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は本発明の一実
施例の要部構成を示すものである０投／受光ヘツド４（
第１図（ａ））内には、第１の光ファイバ６と投光レン
ズ４Ａとの間に光分岐器１７Ａを、また、集光レンズ４
Ｂと第２の光ファイバ７との間に光集約器１７Ｂを介挿
している。光分岐器１７Ａとしてはハーフミラ−型やプ
リズム型、光フアイバ型などの公知の型のものを用いる
ことができる。光集約器１７Ｂは、構造自体は光分岐器
１７Ａと同一のものを用い、それを機能的に逆の使い方
、すなわち光の進行方向に関して逆向きにした使い方と
すればよい。光分岐器１７Ａの第１の分岐出力端は投光
レンズ４Ａに導かれ、ヒユーズの溶断検出のための投射
光を導出するのに用いられる。光集約器１７Ｂの第１の
光入力端は集光レンズ４Ｂに導かれ、ヒユーズ溶断表示
部からの反射光を導入するのに用いられるｏ’ｌた、光
分岐器１７Ａの第２の分岐出力端は光バイパス路１８を
介して光集約器１７Ｂの第２の光入力端に導かれている
。光分岐器１７Ａの光入力端は第１の光ファイバ６に、
また、光集約器１７Ｂの光出力端は第２の光ファイバ７
にそれぞれ連結されている。

回転子１（第１図（ｂ））には固定子側からのチェック
光による走査軌道上にチェック光チェック用反射面１６
を設けている。この反射面１６はヒユーズ２から周方向
にずらして配置される。

反射光を信号処理する信号処理部は第１図（Ｃ）に示す
ように構成されている。すなわち、まず光ファイバ７に
よって伝送されて来た反射光は光電変換部１０に含まれ
る光電変換素子１９によって電気信号に変換され、増幅
器加によって増幅されて判定部１１に入力される。

判定部１１は３組のコンパレータ２１　、２２　、２３
を備えている。第１のコンパレータ２１は固定子側の測
定系が異常になっていないかどうかをモニタするための
ものであって、光電変換部１０の出力信号（連続信号）
がレベル設定器Ｕの設定レベル以下に低下すると動作出
力を出し、ＡＮＤゲート３４を介して後述のタイマー動
作との論理積をとって警報器１２を作動させ、アラーム
音発生およびアラーム表示を行なわせる。光電変換器１
０の出力信号はさらにコンデンサ５および増幅器２６か
らスイッチｎを介して第２のコンパレータｎへ、スイッ
チ四を介して第３のコンパレータおへそれぞれ導かれる
０両スイッチ釘、２８は共通の光ファイバ７を介してシ
リアル信号的に伝送されて来る反射面１６からの反射光
信号とヒユーズ面２Ｂからの反射光信号（共ニハルス信
号）をコンパレータｎとコンパレータ２３に振シ分ける
のに用いられる。この振シ分けのための同期信号は同期
回路四によって得られる。コンパレータｎはスイッチｎ
と共働して反射面１６からのチェック用反射光信号が設
定器（９）によって設定される良否判定レベルすなわち
基準レベル以上あるときに動作信号を出力してタイマー
３３ヲリセツトする。タイマーおはコンパレータｎが動
作出力を出していないときにインバータ３２を介して入
力される信号の継続時間、すなわちチェック用反射光信
号が基準レベルに達していない時間、をカウントし、そ
れが回転子１の少なくとも１回転相当を超える時間に達
するとタイムアツプとなシ、ＡＮＤゲート３５によりコ
ンパレータ２１の不動作との論理積をとって警報器１２
を作動させ、アラーム表示やアラーム音の発生を行なわ
せる。コンパレータｎはスイッチ四と共働してヒユーズ
２が溶断したとき、溶断表示片２人が起き上がることに
より露出するヒユーズ面２Ｂからの強い反射光信号が設
定器３１によって設定される所定レベル以上となること
により動作信号を出力してその旨のアラーム表示および
アラーム音発生を警報器１２に行なわせる。

以上の構成により、測定系が正常であり、かつヒユーズ
２が溶断していない場合は、光ファイバ６を介して投／
受光ヘッド４に達した光信号は光分岐器１７Ａの作用に
より一部は投光レンズ４Ａを介して回転子１を照射し、
他の一部は光バイパス路１８を介して光集約器１７Ｂに
直接導かれる０光集約器１７Ｂには反射面１６からの反
射光も集光レンズ４Ｂを介して導かれ、光ファイバ７を
介して光電変換部１０に導かれる０前者の光バイパス信
号は所定レベル以上の連続信号であり、コンパレータ２
１が動作出力を出すことはない０また、後者の反射光信
号は第２図（ａ）に示すように基準レベルを超えるピー
ク値を有する１パルス／回転の周期的な信号であり、コ
ンパレータηを１周期ごとに動作させる。このときタイ
マーおはインバータ３２を介してコンパレータｎの不動
作時間をカウントするが、タイムアツプ前にコンパレー
タｎの動作出力によりリセットされてしまう。以上によ
り、この場合、警報器１２が作動することはない０ 次に、測定系は正常であるという条件下でヒユーズ２が
溶断した場合は、第２図（ｂ）に示すように反射面１６
からの反射光信号とヒユーズ面２Ｂからの反射光信号（
溶断信号）がシリアル信号として光電変換部１０に導か
れる０この両反射光信号は共圧基準レベルを超えるので
両コンパレータ２２　、２３が周期的に動作出力を出す
。このとき、第１の場合で述べたようにタイマー３３は
タイムアツプ前にリセットされる動作を繰返し、結局、
コンパレータｎの動作出力により警報器１２を作動させ
、ヒユーズ溶断を知らせる。

次に固定子側の測定系に異常が生じてチェック光が弱く
なった場合であるが、この場合はコンパレータ２１が動
作すると共に、反射面１６からの反射光信号も第２図（
Ｃ）に示すように基準レベル以下に低下することＫより
コンパレータηも不動作となり、タイマー３３の毎サイ
クルのリセット信号が無くなるのでタイマー３３がタイ
ムアツプとなって動作信号を出力する。したがってＡＮ
Ｄゲー）３４を介して警報器１２が作動し、固定子側の
測定系異常を知らせる。

次に、光バイパス路１８よシも回転子１側の測定系に異
常が生じた場合であるが、この場合はコンパレータ２１
およびコンパレータｎが共に不動作、タイマー３３はタ
イムアツプ（動作）となるので、ＡＮＤゲート３５を介
して警報器１２が作動し、回転子１側（投／集光レンズ
以降）の測定系異常を知らせる。

以上のようにしてヒユーズの溶断検出機能に影響を与え
ることなく測定系の異常を投／集光レンズ以降か、それ
よりも手前側かを区別して早期に検知することができる
。

上述の判定部１１の特に論理回路は図示の実施例のほか
に種々の形で実現することができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、測定系の故障や劣
化などの異常を異常箇所別にヒユーズ溶断検出と並行し
てモニタすることができ、ヒユーズ溶断検出の信頼性向
上を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、第１図（ｂ）、第１図（Ｃ）はそれぞれ
本発明の一実施例に係る投／受光ヘッド、チェック光チ
ェック用反射面を設けた回転子を有する全体構成、信号
処理部の内部構成図、系統図、ブロック図、第２図（ａ
）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）は異なる状態における反射
光信号の発生態様を示す波形図、第３図は従来のヒユー
ズ溶断検出装置の配置構成図、第４図は同装置の要部の
拡大図、第５図（ａ）　、　（ｂ）は同装置によって得
られる測定系正常時および異常時のヒユーズ溶断信号を
示す波形図である０ １・・・回転子、２・・・ヒユーズ、２Ａ・・・溶断表
示片、３・・・固定子、４・・・投／受光ヘッド、５・
・・発電機、６．７・・・光ファイバ、７Ａ・・・光分
岐器、７Ｂ・・・光集約器、８・・・信号処理部、９・
・・光源、１０・・・光電変換部、１１・・・判定部、
１２・・・警報器、１６・・・反射面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転機の回転子側に設けられているヒューズの溶断に応
   動して起き上がる溶断表示片に固定子側からチェック光
   を投射すると共にその反射光を固定子側で受光し、前記
   ヒューズの溶断を前記溶断表示片の起き上がりによる前
   記反射光の増強変化として検出するヒューズ溶断検出装
   置において、固定子側の投／受光端近くに前記チェック
   光の一部をバイパス光として分岐する光分岐器と、前記
   固定子側からのチェック光によつて走査される回転子走
   査軌道上の前記ヒューズとは異なる周方向位置に設けら
   れたチェック光チェック用反射面と、回転子側からの反
   射光と前記光分岐器からのバイパス光とを固定子側で集
   約する光集約器と、この光集約器を介して得られる前記
   バイパス光のレベルにより固定子側の測定系の良否をモ
   ニタする第１のモニタ手段と、前記光集約器を介して得
   られる前記反射面からの反射光が所定値以上のレベルで
   周期的に発生しているかどうかをモニタする第２のモニ
   タ手段とを具備したことを特徴とするヒューズ溶断検出
   装置。