JPS63114590A - 電動機の速度制御装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、主回路に介在された複数個の電磁接触器の開
閉に応じて電動機の極数切換を行なうようにした電動機
の速度制御装置に関する。

（従来の技術） この種電ｉ機の速度Ｉ１１御装置においては、−般的に
、速度選択スイッチにより電磁接触器を開閉制御して電
動機の極数を選択された速度に対応した値に切換えるよ
うに構成されている。この場合、極数が切換えられた各
状態における定格電流値が夫々異なるから、各状態を構
成する巻線の通電路毎に規格の異なる熱動形サーマルリ
レーを設け、これら熱動形サーマルリレーにより、上記
各通電路に過電流が流れたとき、その通電路を遮断して
過電流保護を行なうようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来構成では、規格の異なる熱動形
サーマルリレーを極数の切換状態に応じた数だけ必要と
するため、構造の複雑化を来たす問題点がある。

そこで、本発明の目的は、電動機の極数を切換えて速度
制御を行なう構成でありながら、主回路の過電流状態を
検出するための電流検出器の設置個数を減少させ得ると
共に、過電流保護動作を常に最適に行なうことができる
電動機の速度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） 本発明は、主回路に介在された複数個の電磁接触器の開
閉に応じて電動機の極数切換を行なうようにした電動機
の速度制御装置において、前記電動機の極数を選択する
ための速度選択スイッチを設け、前記電動機の極数が前
記速度選択スイッチにより選択された速度に対応した値
となるように前記電磁接触器を制御するための制御プロ
グラムを記憶してなる制御回路を設け、前記電動機の極
数が切換えられた各状態における異なる値の定格電流値
を夫々記憶してなる記憶回路を設け、前記主回路に流れ
る電流を検出するように電流検出器を設け、更に、前記
制御回路は、前記電流検出器による検出電流値及び前記
記憶回路に記憶された各定格電流値のうち選択された極
数に対応したものに基づいて各極数切換状態での過電流
状態を論理的に判断し、その判断結果に基づいて前記主
回路を遮断するように構成したところに特徴を有する。

（作用） 電流検出器による検出電流値及び記憶回路に記憶された
異なる定格電流値のうち選択された極数に対応した定格
電流値に基づいて、制御回路が各極数切換状態での過電
流状態を論理的に判断すると共にその判断結果に基づい
て前記主回路を遮断する。従って、主回路に１個の電流
検出器を設けるだけで、各極数切換状態での過電流状態
を検出してその主回路を遮断することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例につき図面を参照しながら説明
する。

まず第１図において、１，２及び３は三相の主回路母線
であり、その一端は図示しない電源用変圧器等の三相交
流電源に接続され、他端は極数切換形の電動機４に接続
されている。この主回路母線１，２及び３には配線用遮
断器５．電流検出器たる変流器６．零相変流器７．電動
機４の極数切換用の低速用電磁接触器８及び高速用電磁
接触器９が介在されている。そして、これら主回路母線
１．２，３．配線用遮断器５．変流器６．零相変流器７
及び電磁接触器８．９によって主回路１０が構成されて
いる。ここで、変流器６は主回路１０に流れる電流を検
出して電流信号Ｓ６を出力し、零相変流器７は主回路１
０に流れる零相電流を検出して電流信号Ｓ７を出力する
。また、低速用電磁接触器８が閉路されると、電動機４
の極数が例えば３２極に切換えられて電動機４が低速で
運転されるようになると共に、高速用電磁接触器９が閉
路されると、電動機４の極数が例えば４極に切換えられ
て電動機４が高速で運転されるようになっている。１１
は主回路１０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２Ｍ類の電源電圧を発生するために２個
の巻線１１ａ、１１ｂが設けられている。１２及び１３
は夫々電源トランス１１の二次側巻線１１ａがら電源ラ
インＬｌ及びＬ２を介して給電される操作回路部及び表
示回路部、１４は電源トランス１１の二次側巻線１１ｂ
から給電される制御回路部である。

上記操作回路部１２において、１５は低速起動用操作ス
イッチ、１６は高速起動用操作スイッチ、１７は停止用
操作スイッチであり、これらは夫々電源ラインＬ１と制
御回路部１４の入力端子Ｄ８゜Ｄ９及びＤ７との各間に
接続されている。８ａ及び８ｂは前記低速用電磁接触器
８の励磁コイル及び常開補助接点であり、これら励磁コ
イル８ａ及　　。

び常開補助接点８ｂは、夫々電源ラインＬ１と制御回路
部１４の出力端子Ｐｏ及び入力端子ｂ５との各間に接続
されている。９ａ及び９ｂは前記高速用電磁接触器９の
励磁コイル及び常開補助接点であり、これら励磁コイル
９ａ及び常開補助接点９ｂは、夫々電源ラインＬ１と制
御回路部１４の出力端子ＰＩ及び入力端子ＤＢとの各間
に接続されている。尚、１８はリセットスイッチで、こ
れは制御回路部１４の出力端子Ｐ３と入力端子Ｄ１０と
の間に接続されている。

前記表示回路部１３において、１９は低速運転状態表示
灯、２０は高速運転状態表示灯、２１は停＋ｌ−，状態
表示灯、２２は地絡故障状態表示灯、２３は過電流故障
状態表示灯であり、これら各表示灯１９，２０，２１．
２２及び２３は、夫々夫々電源ラインＬ１と制御回路部
１４の出力端子Ｐ８＋ｐ、ｊ　ｐ、ｌ　　ｐ、及びＰ６
との各間に接続されている。尚、電源ラインＬ２は、制
御回路部１４の入力端子Ｄ４に接続されている。

さて、制御回路部１４においては、その入力端子り。、
Ｄｉ間に前記変流器６による電流信号Ｓ６を人力すると
共に、入力端子り、、Ｄ３間に前記零相変流Ｓ７による
電流信号Ｓｙを入力するようになっている。そして、第
２図には、斯かる制御回路部１４の内部構成のうち本発
明の要旨に直接関係した部分の構成が示されている。

この第２図において、２４は制御回路部１４の入力端子
Ｄ０〜Ｄ３が設けられた電流検出回路で、これは変流器
６からの電流信号Ｓ、及び零相変流器７からの電流信号
ＳＴを夫々デジタル化した電流信号Ｓ８＋及びｓＴ−を
出力する。２５は入力回路で、これには制御回路部１４
の入力端子Ｄ５〜Ｄ９が設けられている。そして、入力
回路２５は、入力端子ＤＳ−Ｄ、に接続される常開補助
接点８ｂ、９ｂ、停止用操作スイッチ１７．起動用操作
スイッチ１５．１６の各オン毎にそのオン状態を特定可
能なコード信号Ｓａを出力端子Ｑから出力するようにな
っている。

２６は記憶回路で、こ任には後述する基本制御プログラ
ムの他に低速運転用及び高速運転用の各制御プログラム
が予め記憶されていると共に、電動機４の極数が３２極
及び４極に切換えられた各状態時（低速運転時及び高速
運転時）における異なる値の定格電流値が夫々予め記憶
されている。

２７は記憶回路２６と共に制御回路２８を構成する演算
回路で、これは上記各制御プログラムのうちの一つを実
行するようになっている。この演算回路２７は、データ
転送用の記憶装置を存し、前記入力回路２５から与えら
れるコード信号Ｓａ及び前記電流検出回路２４から与え
られる電流信号Ｓｓ　＋、Ｓ、　　−に基づいて、励磁
コイル８ａ、９ａ用の各駆動指令信号を後述のように出
力する。

２９は演算回路２７から出力される各駆動指令信号を受
ける駆動回路で、これは、励磁コイル８ａ用の駆動指令
信号を受けたときに出力端子Ｐｏに接続された励磁コイ
ル８ａの通電路を形成し、また、励磁コイル９ａ用の駆
動指令信号を受けたときに出力端子Ｐ１に接続される励
磁コイル９ａの通電路を形成するようになっている。３
０は設定スイッチで、これにより電動機４の極数が切換
えられた各状態における各定格電流値が適宜設定されて
、その定格電流値が記憶回路２６に記憶されるようにな
っている。

次に、」二記構成の作用について説明する。

配線用遮断器５が閉路されて電源が投入されると、演算
回路２７は、記憶回路２６から基本制御プログラムを読
出し、この基本制御プログラムに基づいて入力回路２５
から出力されるコード信号Ｓａを読込む。この状態で、
今、低速起動用操作スイッチ１５がオンされると、その
オン状態を示すコード信号Ｓａが入力されたときに、演
算回路２７は励磁コイル８ａ用の駆動指令信号を駆動回
路２９に出力する。すると、駆動回路２９により励磁コ
イル８ａの通電回路が形成されて低速用電磁接触器８が
閉路され、以て電動機４の極数が低速運転用即ち３２極
に切換えられて電動機４が低速で運転される。このとき
、演算回路２７は、常開補助接点８ｂのオン状態を示す
コード信号Ｓａが入力されるのに応じて、低速運転状態
表示灯１９を点灯させる。尚、この状態において、演算
回路２７は、常開補助接点８ｂのオン状態を示すコード
信号Ｓａが入力されている場合のみ前記駆動指令信号の
出力を継続するものである。

さて、上記低速運転状態において、主回路１０に過電流
が流れると、演算回路２７は、記憶回路２６に記憶され
ている低速運転時に対応した定格電流値を読み込むと共
に、電流検出回路２４からの電流信号８６′（主回路１
０に流れる電流に対応）を人力し、これら定格電流値及
び電流信号８６　′に基づいて過電流状態が発生したか
否かを判断する。そして、演算回路２７は、過電流状態
と判断したときには、励磁コイル８ａ用の駆動停止信号
を駆動回路２９に出力し、これによって励磁コイル８ａ
が断電されて低速用電磁接触器８が開路され、以て主回
路１Ｇが遮断されて電動機４の運転が停止される。この
とき、演算回路２７は、上記駆動停止信号を駆動回路２
９に出力するのに応じて、過電流故障状態表示灯２３を
点灯させる。

また、前記低速運転状態において、停止用操作スイッチ
１７がオンされると、そのオン状態を示すコード信号Ｓ
ａが入力されたときに、演算回路２７は励磁コイル８ａ
用の駆動停止信号を駆動回路２９に出力する。すると、
駆動回路２９により励磁コイル８ａが断電されて低速用
電磁接触器８が開路され、以て電動機４の運転が停止さ
れる。

このとき、演算回路２７は、常開補助接点８ｂのオフ状
態を示すコード信号Ｓａが人力されるのに応じて、低速
運転状態表示灯１９を消灯させると共に停止状態表示灯
２１を点灯させる。

次に、上記停止状態で、高速起動用操作スイッチ１６が
オンされると、そのオン状態を示すコード信号Ｓａが人
力されたときに、演算回路２７は励磁コイル９ａ用の駆
動指令信号を駆動回路２９に出力する。すると、駆動回
路２９により励磁コイル９ａの通電路が形成されて高速
用電磁接触器９が閉路され、以て電動機４の極数が高速
運転用即ち４極に切換えられて電動機４が高速で運転さ
れる。このとき、演算回路２７は、常開補助接点９ｂの
オン状態を示すコード信号Ｓａが入力されるのに応じて
、高速運転状態表示灯２０を点灯させる。尚、この状態
において、演算回路２７は、常開補助接点９ｂのオン状
態を示すコード信号Ｓａが人力されている場合のみ前記
駆動指令信号の出力を継続するものである。

ここで、上記高速運転状態において、主回路１Ｏに過電
流が流れると、演算回路２７は、記憶回路２６に記憶さ
れている高速運転時に対応した定格電流値を読み込むと
共に、電流検出回路２４からの電流信号Ｓｓ　”を入力
し、これら定格電流値及び電流信号Ｓ６　＋に基づいて
過電流状態が発生したか否かを判断する。そして、演算
回路２７は、過電流状態と判断したときには、前記低速
運転状態の場合と同様にして励磁コイル９ａ用の駆動停
止信号を駆動回路２９に出力することにより、高速用電
磁接触器９が開路されて主回路１０が遮断され、電動機
４の運転が停止される。このとき、演算回路２７は、上
記駆動停止信号を駆動回路２９に出力するのに応じて、
過電流故障状態表示灯２３を点灯させる。

また、高速運転状態において、停止用操作スイッチ１７
がオンされた場合も前述と同様にして、演算回路２７か
ら励磁コイル９ａ用の駆動停止信号が駆動回路２９に出
力されて、励磁コイル９ａが断電されて高速用電磁接触
器９が開路され、以て電動１１１４の運転が停止される
。このとき、演算回路２７は、高速運転状態表示灯２０
を消灯させると共に停止状態表示灯２１を点灯させる。

尚、電動機４の低速運転時及び高速運転時の何れの場合
も、主回路１０に地絡事故等が発生して所定値以上の零
相電流が流れると、演算回路２７は、電流検出回路２４
からの電流信号Ｓｒ　　＝　　（主回路１０に流れる零
相電流に対応）を人力し、この電流信号Ｓ７　＋に基づ
いて地絡事故発生状態を判断する。そして、演算回路２
７は、上記判断に基づいて励磁コイル８ａ用の駆動停止
信号を駆動回路２９に出力することにより、励磁コイル
８ａが断電されて低速用電磁接触器８が開路され、以て
主回路１０が遮断されて電動機４の運転が停止される。

このとき、演算回路２７は、上記駆動停止信号を駆動回
路２９に出力するのに応じて、地絡故障状態表示灯２２
を点灯させる。

さて、演算回路２７は、上記各低速及び高速運転が開始
されると、電動機４に蓄積される熱の量を算出すると共
にこの蓄積熱量を記憶する。この後、各運転状態におい
て、停止用操作スイッチ１７がオンされて電動機４が停
止されると、電動機４の放熱即ち冷却に応じて上記蓄積
熱量を減算する。そして、演算回路２７は、この蓄積熱
量がなくなる前に電動機４が再起動されたときには、残
る蓄積熱量を考慮して前記過電流状態の判断を行なう。

因みに従来では、極数を切換えて電動機を連続運転した
場合、即ち、７は動機のステータ及びロータに熱が蓄積
された状態のままで速度切換が行われた場合、極数が切
換えられた側の巻線の通電路に設けられた熱動形サーマ
ルリレーには熱が蓄積されておらずこの熱動形サーマル
リレーが所謂コールドスタートすることから、最適な条
件で過電流保護を行なうことができないという問題があ
ったが、本実施例では上記のような問題を招くことが全
くない。

また、本実施例では、主回路の過電流を検出するための
電流検出器として１個の変流器６を設けるだけで良く、
複数の熱動形サーマルリレーを必要とする従来構成に比
して構造を簡単化できる。

［発明の効果］ 本発明は以上の説明から明らかなように、制御回路によ
り、電流検出器による検出電流値及び記憶回路に記憶さ
れた各定格電流値のうち選択された極数に対応したもの
に基づいて各極致切換状態での過電流状態を論理的に判
断し、その判断結果に試づいて主回路を遮断するように
構成したので、電動機の極数を切換えて速度制御を行な
う構成でありながら、主回路の過電流状態を検出するた
めの電流検出器の設置個数を減少させ得ると共に、過電
流保護動作を常に最適に行なうことができるという優れ
た効果を奏する。

【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図は全体
の電気的構成図〈第２図は要部の電気的構成図である。 図面中、４は電動機、６は変流器（電流検出器）、８．
９は電磁接触器、１０は主回路、１４は制御回路部、１
５は低速起動用操作スイッチ（速度選択スイッチ）、１
６は高速起動用操作スイッチ（速度選択スイッチ）、１
７は停止用操作スイッチ、２６は記憶回路、２７は演算
回路、２８は制御回路を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、主回路に介在された複数個の電磁接触器の開閉に応
   じて電動機の極数切換を行なうようにした電動機の速度
   制御装置において、前記電動機の極数を選択するための
   速度選択スイッチと、前記電動機の極数が前記速度選択
   スイッチにより選択された速度に対応した値となるよう
   に前記電磁接触器を制御するための制御プログラムを記
   憶してなる制御回路と、前記電動機の極数が切換えられ
   た各状態における異なる値の定格電流値を夫々記憶して
   なる記憶回路と、前記主回路に流れる電流を検出するよ
   うに設けられた電流検出器とを具備し、前記制御回路は
   、前記電流検出器による検出電流値及び前記記憶回路に
   記憶された各定格電流値のうち選択された極数に対応し
   たものに基づいて各極数切換状態での過電流状態を論理
   的に判断し、その判断結果に基づいて前記主回路を遮断
   するように構成されていることを特徴とする電動機の速
   度制御装置。