JP2000228822A - 過負荷保護装置及びこれを備えた減速機 - Google Patents
過負荷保護装置及びこれを備えた減速機Info
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/0816—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors concerning the starting sequence, e.g. limiting the number of starts per time unit, monitoring speed during starting
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- Protection Of Generators And Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータ駆動時の過負荷を変流器にて検出し、
モータの給電線に設けた半導体スイッチを動作させ、モ
ータ駆動電流を迅速に遮断する。 【解決手段】 Ｒ、Ｓ、Ｔ相の３相電源に連なるＲ、
Ｓ、Ｔ相の線路のうちのＲ相、Ｔ相の線路に半導体スイ
ッチ４、５を設け、この半導体スイッチをオン, オフさ
せるスイッチ制御回路を構成するフォトカプラ４ａ、５
ａを定電圧源（電圧Ｖcc) と始動回路３０の比較器３３
と、トリップ回路５０の比較器５８との出力端との間に
直列接続して配設する。
モータの給電線に設けた半導体スイッチを動作させ、モ
ータ駆動電流を迅速に遮断する。 【解決手段】 Ｒ、Ｓ、Ｔ相の３相電源に連なるＲ、
Ｓ、Ｔ相の線路のうちのＲ相、Ｔ相の線路に半導体スイ
ッチ４、５を設け、この半導体スイッチをオン, オフさ
せるスイッチ制御回路を構成するフォトカプラ４ａ、５
ａを定電圧源（電圧Ｖcc) と始動回路３０の比較器３３
と、トリップ回路５０の比較器５８との出力端との間に
直列接続して配設する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はモータ及びこれによ
り駆動される駆動機構を過負荷から保護する過負荷保護
装置及びこれを備えた減速機に関するものである。
り駆動される駆動機構を過負荷から保護する過負荷保護
装置及びこれを備えた減速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、３相モータに対する給電回路
及び３相モータにより駆動される駆動機構を過負荷から
保護する従来の過負荷保護装置の回路図であり、Ｒ、
Ｓ、Ｔ３相の図示しない３相電源からの各線路は、配線
用遮断器（ＣＢ）９１を介在させてモータＭの３端子に
連なるＵ、Ｖ、Ｗ相の３線路に接続されている。Ｕ、
Ｖ、Ｗ相の各線路には途中に電磁接触器（ＭＣ）９２を
介在させて、例えばコンベアを駆動する３相モータＭに
接続されている。電磁接触器９２と３相モータＭとを接
続する、Ｕ、Ｗ相の線路にはサーマルリレー９３，９３
が、またＷ相の線路には更に変流器９４が設けられてい
る。変流器９４の出力は過負荷保護装置９０の入力端子
ｋ，ｌへ入力される。過負荷保護装置９０はＵ相とＷ相
の線路間に介装され、また過負荷保護装置９０のｂ端子
とＷ相の線路との間には停止用押釦スイッチ９５、始動
用押釦スイッチ９６と電磁接触器９２との並列回路、電
磁接触器９２の電磁コイル及びサーマルリレー９７の常
閉接点からなる直列回路が介装されている。
及び３相モータにより駆動される駆動機構を過負荷から
保護する従来の過負荷保護装置の回路図であり、Ｒ、
Ｓ、Ｔ３相の図示しない３相電源からの各線路は、配線
用遮断器（ＣＢ）９１を介在させてモータＭの３端子に
連なるＵ、Ｖ、Ｗ相の３線路に接続されている。Ｕ、
Ｖ、Ｗ相の各線路には途中に電磁接触器（ＭＣ）９２を
介在させて、例えばコンベアを駆動する３相モータＭに
接続されている。電磁接触器９２と３相モータＭとを接
続する、Ｕ、Ｗ相の線路にはサーマルリレー９３，９３
が、またＷ相の線路には更に変流器９４が設けられてい
る。変流器９４の出力は過負荷保護装置９０の入力端子
ｋ，ｌへ入力される。過負荷保護装置９０はＵ相とＷ相
の線路間に介装され、また過負荷保護装置９０のｂ端子
とＷ相の線路との間には停止用押釦スイッチ９５、始動
用押釦スイッチ９６と電磁接触器９２との並列回路、電
磁接触器９２の電磁コイル及びサーマルリレー９７の常
閉接点からなる直列回路が介装されている。
【０００３】次にこのような過負荷保護装置９０の動作
を説明する。配線用遮断器９１を閉じた状態で、始動押
釦スイッチ９６を閉じると、電磁接触器９２の電磁コイ
ルが励磁されて電磁接触器９２が閉じ、３相モータＭに
３相の電流が流れてモータＭが始動する。それにより、
変流器９４はモータ電流を検出し、それが過負荷保護装
置９０へ入力され、過負荷保護装置９０はモータ駆動電
流Ｉに比例した出力電圧Ｖを得る。そこでこれと始動検
出基準電圧Ｅ1 との大小を比較し、Ｖ＞Ｅ1 になると、
３相モータＭの始動を検出する。
を説明する。配線用遮断器９１を閉じた状態で、始動押
釦スイッチ９６を閉じると、電磁接触器９２の電磁コイ
ルが励磁されて電磁接触器９２が閉じ、３相モータＭに
３相の電流が流れてモータＭが始動する。それにより、
変流器９４はモータ電流を検出し、それが過負荷保護装
置９０へ入力され、過負荷保護装置９０はモータ駆動電
流Ｉに比例した出力電圧Ｖを得る。そこでこれと始動検
出基準電圧Ｅ1 との大小を比較し、Ｖ＞Ｅ1 になると、
３相モータＭの始動を検出する。
【０００４】始動を検出した時点から設定時間が経過す
ると過負荷保護装置９０が得た出力電圧Ｖと過負荷検出
基準電圧Ｅ2 とを大小比較し、Ｖ＞Ｅ2 になると、計時
を開始し、設定時間を計時したとき電磁コイルが消磁さ
れて電磁接触器９２が開きモータ電流Ｉが遮断されてモ
ータＭが停止し、モータ及び駆動機構が過負荷から保護
される。
ると過負荷保護装置９０が得た出力電圧Ｖと過負荷検出
基準電圧Ｅ2 とを大小比較し、Ｖ＞Ｅ2 になると、計時
を開始し、設定時間を計時したとき電磁コイルが消磁さ
れて電磁接触器９２が開きモータ電流Ｉが遮断されてモ
ータＭが停止し、モータ及び駆動機構が過負荷から保護
される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのような従
来の過負荷保護装置は、モータ駆動電流に比例した電圧
を検出し、それを予め設定した過負荷検出基準電圧Ｅ2
と比較し、これを超えると過負荷と判定してトリップ信
号を出力し、そのトリップ信号によりモータに対する給
電線路を継, 断する電磁接触器９２を開にすることによ
り、モータ駆動電流を遮断していた。しかしながら、こ
のような従来の構成では以下のような問題点があった。 （１） 電磁接触器９２により給電線路を断してモータ
駆動電流を遮断するので、過負荷保護装置９０を設置し
た場合には複雑な配線作業が必要となる。 （２） 電磁接触器９２を使用しないモータの駆動系、
例えば、ナイフスイッチ又は押釦開閉器を用いたモータ
の駆動系には過負荷保護装置を設置するのが難しい。 （３） モータＭにより駆動される駆動機構は、周囲温
度が低い時はグリースの粘度が高い等の原因により、駆
動に要するモータ出力トルクが大きくなり、モータ駆動
電流が増大する。そのため過負荷保護装置の過負荷検出
基準値を設定した時より、周囲温度が低くなると過負荷
保護装置が不必要にトリップする場合が生じていた。
来の過負荷保護装置は、モータ駆動電流に比例した電圧
を検出し、それを予め設定した過負荷検出基準電圧Ｅ2
と比較し、これを超えると過負荷と判定してトリップ信
号を出力し、そのトリップ信号によりモータに対する給
電線路を継, 断する電磁接触器９２を開にすることによ
り、モータ駆動電流を遮断していた。しかしながら、こ
のような従来の構成では以下のような問題点があった。 （１） 電磁接触器９２により給電線路を断してモータ
駆動電流を遮断するので、過負荷保護装置９０を設置し
た場合には複雑な配線作業が必要となる。 （２） 電磁接触器９２を使用しないモータの駆動系、
例えば、ナイフスイッチ又は押釦開閉器を用いたモータ
の駆動系には過負荷保護装置を設置するのが難しい。 （３） モータＭにより駆動される駆動機構は、周囲温
度が低い時はグリースの粘度が高い等の原因により、駆
動に要するモータ出力トルクが大きくなり、モータ駆動
電流が増大する。そのため過負荷保護装置の過負荷検出
基準値を設定した時より、周囲温度が低くなると過負荷
保護装置が不必要にトリップする場合が生じていた。
【０００６】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところはモータに対する給電を
遮断するスイッチとして半導体スイッチを用いること
で、電源が接続されている状態でのモータ駆動電流の遮
断を可能とし、また配線の簡略化を図ると共に、ナイフ
スイッチ、押釦開閉器を用いる場合にも過負荷保護装置
の設置を容易とした過負荷保護装置及びこれを備えた減
速機を提供することにある。
あって、その目的とするところはモータに対する給電を
遮断するスイッチとして半導体スイッチを用いること
で、電源が接続されている状態でのモータ駆動電流の遮
断を可能とし、また配線の簡略化を図ると共に、ナイフ
スイッチ、押釦開閉器を用いる場合にも過負荷保護装置
の設置を容易とした過負荷保護装置及びこれを備えた減
速機を提供することにある。
【０００７】他の目的は温度に起因する過負荷検出基準
値の変動分を補正することで正確な過負荷検出及び過負
荷時の措置を迅速に採り得るようにした過負荷保護装置
及びこれを備えた減速機を提供するにある。
値の変動分を補正することで正確な過負荷検出及び過負
荷時の措置を迅速に採り得るようにした過負荷保護装置
及びこれを備えた減速機を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る過負荷保
護装置は、モータに対する給電線に設けられた半導体ス
イッチと、前記給電線に設けられ、モータ駆動電流を検
出する電流検出器、過負荷検出基準値を設定する過負荷
検出基準値設定回路及び前記電流検出器にて検出したモ
ータ駆動電流と前記過負荷検出基準値設定回路で設定し
た過負荷検出基準値とを比較し、その比較結果に対応し
た信号を出力する第１の演算増幅器を備えた過負荷検出
回路と、モータ始動時にモータ駆動電流とモータ始動時
の基準電圧である第１の基準値とを比較し、その比較結
果に対応した信号を出力する第１の比較器を備えた始動
回路と、前記第１の演算増幅器の出力を積分した積分値
と第２の基準値とを比較し、比較結果に対応した信号を
出力する第２の演算増幅器及び該第２の演算増幅器の出
力と前記第１の基準値とを比較し、比較結果に対応した
信号を出力する第２の比較器を備えたトリップ回路と、
定電圧源と前記第２の比較器の出力端及び／又は前記第
１の比較器の出力端との間に配設され、前記第１、第２
の比較器の出力に対応して前記半導体スイッチを継，断
すべく信号を出力するスイッチ操作回路とを備えること
を特徴とする。
護装置は、モータに対する給電線に設けられた半導体ス
イッチと、前記給電線に設けられ、モータ駆動電流を検
出する電流検出器、過負荷検出基準値を設定する過負荷
検出基準値設定回路及び前記電流検出器にて検出したモ
ータ駆動電流と前記過負荷検出基準値設定回路で設定し
た過負荷検出基準値とを比較し、その比較結果に対応し
た信号を出力する第１の演算増幅器を備えた過負荷検出
回路と、モータ始動時にモータ駆動電流とモータ始動時
の基準電圧である第１の基準値とを比較し、その比較結
果に対応した信号を出力する第１の比較器を備えた始動
回路と、前記第１の演算増幅器の出力を積分した積分値
と第２の基準値とを比較し、比較結果に対応した信号を
出力する第２の演算増幅器及び該第２の演算増幅器の出
力と前記第１の基準値とを比較し、比較結果に対応した
信号を出力する第２の比較器を備えたトリップ回路と、
定電圧源と前記第２の比較器の出力端及び／又は前記第
１の比較器の出力端との間に配設され、前記第１、第２
の比較器の出力に対応して前記半導体スイッチを継，断
すべく信号を出力するスイッチ操作回路とを備えること
を特徴とする。
【０００９】この発明にあっては、過負荷時には半導体
スイッチによりモータ駆動電流を遮断するから、従来の
電磁接触器による場合と比較して高速にモータ駆動電流
を遮断することが可能となり、過負荷トリップ時の被害
をより低減し得る。
スイッチによりモータ駆動電流を遮断するから、従来の
電磁接触器による場合と比較して高速にモータ駆動電流
を遮断することが可能となり、過負荷トリップ時の被害
をより低減し得る。
【００１０】請求項２に係る過負荷保護装置は、前記過
負荷検出基準値設定回路は定電圧源に直列接続された感
温抵抗器及び可変抵抗器を備えることを特徴とする。
負荷検出基準値設定回路は定電圧源に直列接続された感
温抵抗器及び可変抵抗器を備えることを特徴とする。
【００１１】この発明にあっては周辺環境温度に対応し
て過負荷検出基準値を補正することで、より正確な過負
荷検出が可能となって周囲温度が低くなった時の不必要
なトリップを低減し得ることとなる。
て過負荷検出基準値を補正することで、より正確な過負
荷検出が可能となって周囲温度が低くなった時の不必要
なトリップを低減し得ることとなる。
【００１２】請求項３に係る過負荷保護装置は、前記半
導体スイッチを継，断すべく信号を出力するスイッチ操
作回路はフォトカプラを備えることを特徴とする。
導体スイッチを継，断すべく信号を出力するスイッチ操
作回路はフォトカプラを備えることを特徴とする。
【００１３】この発明にあっては半導体スイッチによる
線路の継, 断を行うスイッチ操作回路はフォトカプラで
構成したから配線の簡略化が図れる。
線路の継, 断を行うスイッチ操作回路はフォトカプラで
構成したから配線の簡略化が図れる。
【００１４】請求項４に係る過負荷保護装置は、前記始
動回路は、始動時の基準電圧である第１の基準値と、定
電圧源に接続された抵抗とコンデンサとの直列接続点か
ら入力されるコンデンサに対する充電電圧とを比較する
比較器を備え、充電電圧が第１の基準値を超えるまでの
間所定の信号を出力するようにしてあることを特徴とす
る。
動回路は、始動時の基準電圧である第１の基準値と、定
電圧源に接続された抵抗とコンデンサとの直列接続点か
ら入力されるコンデンサに対する充電電圧とを比較する
比較器を備え、充電電圧が第１の基準値を超えるまでの
間所定の信号を出力するようにしてあることを特徴とす
る。
【００１５】この発明にあっては始動回路を備えること
で始動時の定格を大きく上回る始動電流を過負荷として
検出してもトリップせずモータを始動することが出来
る。
で始動時の定格を大きく上回る始動電流を過負荷として
検出してもトリップせずモータを始動することが出来
る。
【００１６】請求項５に係る過負荷保護装置を備えた減
速機は、入力軸に連結されたモータの回転数を減速して
負荷側に出力する減速機において、請求項１〜４のいず
れかに記載の過負荷保護装置をモータ端子筐内に収納し
てあることを特徴とする。
速機は、入力軸に連結されたモータの回転数を減速して
負荷側に出力する減速機において、請求項１〜４のいず
れかに記載の過負荷保護装置をモータ端子筐内に収納し
てあることを特徴とする。
【００１７】この発明にあっては過負荷保護装置がモー
タの端子筐に収納されているから特別な筐等を用意する
必要がなく、またトラブル発生時の点検、交換も容易に
行え、また過負荷保護装置を設けることに伴う配線の複
雑化も生じない。
タの端子筐に収納されているから特別な筐等を用意する
必要がなく、またトラブル発生時の点検、交換も容易に
行え、また過負荷保護装置を設けることに伴う配線の複
雑化も生じない。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る実施の形態で
ある過負荷保護装置を備えた減速機を示す模式的正面
図、図２(a) は図１の右側面図、図２(b) は制御盤と端
子筐及びモータとの間の電気的接続態様を示す説明図で
あり、図中Ｍはモータ、１は減速機、２はモータの端子
筐、９は制御盤を示している。制御盤９には図１１に示
した従来の給電回路と同様にＲ、Ｓ、Ｔ３相の図示しな
い３相電源からの３本の線路が導入されている。制御盤
９内では各線路に電磁接触器ＭＣが介装されて外部配線
の各一端に接続されている。外部配線の各他端はモータ
Ｍの外筐に取り付けられている端子筐２内の端子台２ｂ
に接続されている。端子台２ｂにはモータＭの３端子に
連なる３相の各線路Ｕ、Ｖ、Ｗの各一端が接続されてお
り、Ｕ、Ｗ相線路の途中には本発明に係る過負荷保護装
置１０が介装されている。２ａは端子筐２に開口してあ
る配線用の孔である。図３はモータＭに対する給電回路
及びこれに設けた過負荷保護装置１０を示す回路図であ
り、図示しない３相電源はＲ、Ｓ、Ｔの３相の各線路を
介して、例えばコンベア等の駆動機構における３相モー
タＭの３端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されており、これらを通
じてモータ駆動電流が３相モータＭへ供給される。また
３相の各線路にはこれらを一括して遮断する遮断器（ナ
イフスイッチ）３が、またＲ相及びＴ相の線路には夫々
半導体スイッチ４及び５が介装され、またＲ相及びＴ相
の線路には制御電流回路２０が、更にＲ相の線路には過
負荷検出回路４０を構成する変流器４１が夫々設けられ
ている。
ある過負荷保護装置を備えた減速機を示す模式的正面
図、図２(a) は図１の右側面図、図２(b) は制御盤と端
子筐及びモータとの間の電気的接続態様を示す説明図で
あり、図中Ｍはモータ、１は減速機、２はモータの端子
筐、９は制御盤を示している。制御盤９には図１１に示
した従来の給電回路と同様にＲ、Ｓ、Ｔ３相の図示しな
い３相電源からの３本の線路が導入されている。制御盤
９内では各線路に電磁接触器ＭＣが介装されて外部配線
の各一端に接続されている。外部配線の各他端はモータ
Ｍの外筐に取り付けられている端子筐２内の端子台２ｂ
に接続されている。端子台２ｂにはモータＭの３端子に
連なる３相の各線路Ｕ、Ｖ、Ｗの各一端が接続されてお
り、Ｕ、Ｗ相線路の途中には本発明に係る過負荷保護装
置１０が介装されている。２ａは端子筐２に開口してあ
る配線用の孔である。図３はモータＭに対する給電回路
及びこれに設けた過負荷保護装置１０を示す回路図であ
り、図示しない３相電源はＲ、Ｓ、Ｔの３相の各線路を
介して、例えばコンベア等の駆動機構における３相モー
タＭの３端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されており、これらを通
じてモータ駆動電流が３相モータＭへ供給される。また
３相の各線路にはこれらを一括して遮断する遮断器（ナ
イフスイッチ）３が、またＲ相及びＴ相の線路には夫々
半導体スイッチ４及び５が介装され、またＲ相及びＴ相
の線路には制御電流回路２０が、更にＲ相の線路には過
負荷検出回路４０を構成する変流器４１が夫々設けられ
ている。
【００１９】半導体スイッチ４、５は夫々フォトカプラ
４ａ、５ａ及びこれと直列に接続された抵抗器４ｂ、５
ｂを備えており、フォトカプラ４ａ、５ａがオンし、こ
れらの直列回路にゲート電流Ｉf 又はＩg が通流し、半
導体スイッチ４又は５のゲートに印加されると、半導体
スイッチ４、５がオンし、Ｒ相及びＴ相の各線路は導通
状態となる。一方フォトカプラ４ａ、５ａがオフすると
半導体スイッチ４、５がオフし、Ｒ相及びＴ相の各線路
は断状態となり、モータ駆動電流が遮断されるようにな
っている。フォトカプラ４ａ及び５ａは定電圧源 (電圧
Ｖcc) と、後述する比較器３３、５８の出力端との間に
抵抗器６１と共に直列接続されており、比較器３３、５
８の出力がローレベル (比較器３３、５８のオープンコ
レクタ出力が導通) の状態ではフォトカプラ４ａ、５ａ
に電流Ｉt が流れてフォトカプラ４ａ、５ａがオンし、
また比較器３３、５８の出力がハイレベル (比較器３
３、５８のオープンコレクタ出力が不導通) の状態では
フォトカプラ４ａ、５ａはオフとなるようにしてある。
４ａ、５ａ及びこれと直列に接続された抵抗器４ｂ、５
ｂを備えており、フォトカプラ４ａ、５ａがオンし、こ
れらの直列回路にゲート電流Ｉf 又はＩg が通流し、半
導体スイッチ４又は５のゲートに印加されると、半導体
スイッチ４、５がオンし、Ｒ相及びＴ相の各線路は導通
状態となる。一方フォトカプラ４ａ、５ａがオフすると
半導体スイッチ４、５がオフし、Ｒ相及びＴ相の各線路
は断状態となり、モータ駆動電流が遮断されるようにな
っている。フォトカプラ４ａ及び５ａは定電圧源 (電圧
Ｖcc) と、後述する比較器３３、５８の出力端との間に
抵抗器６１と共に直列接続されており、比較器３３、５
８の出力がローレベル (比較器３３、５８のオープンコ
レクタ出力が導通) の状態ではフォトカプラ４ａ、５ａ
に電流Ｉt が流れてフォトカプラ４ａ、５ａがオンし、
また比較器３３、５８の出力がハイレベル (比較器３
３、５８のオープンコレクタ出力が不導通) の状態では
フォトカプラ４ａ、５ａはオフとなるようにしてある。
【００２０】また制御電源回路２０は、３相の定格電圧
Ｖa を降圧、整流、平滑及び安定化して制御用の直流定
電圧源 (電圧Ｖcc) を得るための回路であり、これによ
り得た定電圧源 (電圧Ｖcc) と低電圧源 (接地電位) と
の間に抵抗器２１、２２が直列に接続され、両抵抗器２
１と２２との中間点は始動回路３０の比較器３３におけ
る−端子に接続されると共に、トリップ回路５０の比較
器５８における＋端子と接続されている。
Ｖa を降圧、整流、平滑及び安定化して制御用の直流定
電圧源 (電圧Ｖcc) を得るための回路であり、これによ
り得た定電圧源 (電圧Ｖcc) と低電圧源 (接地電位) と
の間に抵抗器２１、２２が直列に接続され、両抵抗器２
１と２２との中間点は始動回路３０の比較器３３におけ
る−端子に接続されると共に、トリップ回路５０の比較
器５８における＋端子と接続されている。
【００２１】遮断器３が閉路されて３相電源から過負荷
保護装置１０の入力端子Ｕ1 、Ｗ1間に定格電圧 (交流
電圧) Ｖa が印加され、各定電圧源（電圧Ｖcc）が立ち
上がり、抵抗器２１と２２との中間点からはこれらによ
って分圧された基準値電圧Ｅ1 が始動回路３０における
比較器３３の−端子及びトリップ回路５０における比較
器５８の＋端子に入力されることとなる。始動回路３０
は比較器３３と共に、定電圧源 (電圧Ｖcc) と低電圧源
(接地電位) との間に抵抗器３１及びコンデンサ３２の
直列回路を備えており、比較器３３の＋端子には抵抗器
３１とコンデンサ３２との中間点からコンデンサ３２に
充電されつつある充電電圧Ｅ2 が入力される。
保護装置１０の入力端子Ｕ1 、Ｗ1間に定格電圧 (交流
電圧) Ｖa が印加され、各定電圧源（電圧Ｖcc）が立ち
上がり、抵抗器２１と２２との中間点からはこれらによ
って分圧された基準値電圧Ｅ1 が始動回路３０における
比較器３３の−端子及びトリップ回路５０における比較
器５８の＋端子に入力されることとなる。始動回路３０
は比較器３３と共に、定電圧源 (電圧Ｖcc) と低電圧源
(接地電位) との間に抵抗器３１及びコンデンサ３２の
直列回路を備えており、比較器３３の＋端子には抵抗器
３１とコンデンサ３２との中間点からコンデンサ３２に
充電されつつある充電電圧Ｅ2 が入力される。
【００２２】基準電圧Ｅ1 及び充電電圧Ｅ2 はモータＭ
の始動時には定格電流を大きく超える電流、即ちモータ
始動電流が流れるから、モータＭが正常に始動した際に
は過負荷トリップが生じないようモータ始動から始動電
流が安定するまでの時間より長い時間、比較器３３の出
力がローレベルを維持するように定める。
の始動時には定格電流を大きく超える電流、即ちモータ
始動電流が流れるから、モータＭが正常に始動した際に
は過負荷トリップが生じないようモータ始動から始動電
流が安定するまでの時間より長い時間、比較器３３の出
力がローレベルを維持するように定める。
【００２３】比較器３３は基準値電圧Ｅ1 と充電電圧Ｅ
2 とを比較し、定電圧源 (電圧Ｖcc) が立上がった後、
コンデンサ３２の充電電圧Ｅ2 が基準値電圧Ｅ1 を超え
るまでの間、比較器３３のオープンコレクタ出力が導通
（出力がローレベル）し、電圧Ｅ9 がローレベルとな
る。この結果、フォトカプラ４ａ、５ａに抵抗器６１を
通じて電流Ｉt が流れ、フォトカプラ４ａ、５ａと夫々
直列接続されている抵抗器４ｂ、５ｂを介してベース電
流Ｉf 、Ｉg が通流され、半導体スイッチ４、５がオン
し、３相電源の線路Ｒ、Ｓ、Ｔが夫々モータＭの端子
Ｕ、Ｖ、Ｗと接続状態となり、モータＭが始動する。
2 とを比較し、定電圧源 (電圧Ｖcc) が立上がった後、
コンデンサ３２の充電電圧Ｅ2 が基準値電圧Ｅ1 を超え
るまでの間、比較器３３のオープンコレクタ出力が導通
（出力がローレベル）し、電圧Ｅ9 がローレベルとな
る。この結果、フォトカプラ４ａ、５ａに抵抗器６１を
通じて電流Ｉt が流れ、フォトカプラ４ａ、５ａと夫々
直列接続されている抵抗器４ｂ、５ｂを介してベース電
流Ｉf 、Ｉg が通流され、半導体スイッチ４、５がオン
し、３相電源の線路Ｒ、Ｓ、Ｔが夫々モータＭの端子
Ｕ、Ｖ、Ｗと接続状態となり、モータＭが始動する。
【００２４】比較器３３のオープンコレクタ出力が導通
（出力がローレベル）状態となっている時間はモータＭ
の始動時に始動電流により後述する過負荷検出回路４０
及びトリップ回路５０が作動し、比較器５８のオープン
コレクタ出力が非導通 (出力がハイレベル) になっても
フォトカプラ４ａ、５ａに対する電流Ｉt が遮断される
ことのないようモータＭの始動電流が定常電流に戻るま
での時間より長くなるように抵抗器３１及びコンデンサ
３２の特性定数が決定されている。
（出力がローレベル）状態となっている時間はモータＭ
の始動時に始動電流により後述する過負荷検出回路４０
及びトリップ回路５０が作動し、比較器５８のオープン
コレクタ出力が非導通 (出力がハイレベル) になっても
フォトカプラ４ａ、５ａに対する電流Ｉt が遮断される
ことのないようモータＭの始動電流が定常電流に戻るま
での時間より長くなるように抵抗器３１及びコンデンサ
３２の特性定数が決定されている。
【００２５】過負荷検出回路４０は変流器４１、整流・
平滑回路４２、感温抵抗器４３、可変抵抗器４４、固定
抵抗器４５及び演算増幅器４６等を備えている。演算増
幅器４６には、その＋端子に変流器４１で検出され、整
流・平滑回路４２にて直流変換されたモータ駆動電流に
比例した電圧Ｅ3 が入力され、また−端子には、過負荷
検出基準値設定回路にて設定された過負荷検出基準値Ｅ
4 が入力される。
平滑回路４２、感温抵抗器４３、可変抵抗器４４、固定
抵抗器４５及び演算増幅器４６等を備えている。演算増
幅器４６には、その＋端子に変流器４１で検出され、整
流・平滑回路４２にて直流変換されたモータ駆動電流に
比例した電圧Ｅ3 が入力され、また−端子には、過負荷
検出基準値設定回路にて設定された過負荷検出基準値Ｅ
4 が入力される。
【００２６】図４は過負荷検出回路における過負荷検出
基準値設定回路の説明図であり、過負荷検出基準値設定
回路は定電圧源 (電圧Ｖcc) と低電圧源 (接地電圧) と
の間に感温抵抗器 (Ｒ43：抵抗値) ４３、可変抵抗器
(Ｒ44a 、Ｒ44b ：抵抗値）４４及び固定抵抗器 (Ｒ4
5：抵抗値）４５を直列に接続して構成されており、過
負荷検出基準値Ｅ4 は下式で与えられる。 Ｅ4 ＝（Ｒ45＋Ｒ44b ）Ｖcc／（Ｒ43＋Ｒ44a ＋Ｒ44b
＋Ｒ45） Ｒ44a ：可変抵抗器４４の＋側の抵抗値 Ｒ44b ：可変抵抗器４４の−側の抵抗値 即ち過負荷検出基準値Ｅ4 は可変抵抗器４４にて設定さ
れるが、周囲温度が設定時の温度から変化すると、感応
抵抗器４３が示す抵抗値が変化することで自動的に補正
されることとなる。
基準値設定回路の説明図であり、過負荷検出基準値設定
回路は定電圧源 (電圧Ｖcc) と低電圧源 (接地電圧) と
の間に感温抵抗器 (Ｒ43：抵抗値) ４３、可変抵抗器
(Ｒ44a 、Ｒ44b ：抵抗値）４４及び固定抵抗器 (Ｒ4
5：抵抗値）４５を直列に接続して構成されており、過
負荷検出基準値Ｅ4 は下式で与えられる。 Ｅ4 ＝（Ｒ45＋Ｒ44b ）Ｖcc／（Ｒ43＋Ｒ44a ＋Ｒ44b
＋Ｒ45） Ｒ44a ：可変抵抗器４４の＋側の抵抗値 Ｒ44b ：可変抵抗器４４の−側の抵抗値 即ち過負荷検出基準値Ｅ4 は可変抵抗器４４にて設定さ
れるが、周囲温度が設定時の温度から変化すると、感応
抵抗器４３が示す抵抗値が変化することで自動的に補正
されることとなる。
【００２７】図５は感温抵抗器４３の抵抗値変化率
（％）と周囲温度（℃）との関係 (直線性) を規格値毎
に示す特性図であり、横軸に周囲温度（℃）を、また縦
軸に抵抗値変化率（％）をとって示してある。この特性
図中の各規格値１０００〜４０００ｐｐｍ／℃は下式で
与えられる。 ｛Ｒ2 −Ｒ1 ／Ｒ1 （ｔ2 −ｔ1 ）｝×１０6 （ｐｐ
ｍ／℃） 但し、Ｒ1 ：可変抵抗器４４の設定時の温度ｔ1 におけ
る抵抗値 Ｒ2 ：可変抵抗器４４の設定後の変化した温度ｔ2 にお
ける抵抗値 １０００〜４０００ｐｐｍ／℃の範囲の規格値毎に抵抗
値変化率（％）が異なるが、−３０℃〜１３０℃の範囲
内ではいずれも略良好な直線性が得られていることが解
る。
（％）と周囲温度（℃）との関係 (直線性) を規格値毎
に示す特性図であり、横軸に周囲温度（℃）を、また縦
軸に抵抗値変化率（％）をとって示してある。この特性
図中の各規格値１０００〜４０００ｐｐｍ／℃は下式で
与えられる。 ｛Ｒ2 −Ｒ1 ／Ｒ1 （ｔ2 −ｔ1 ）｝×１０6 （ｐｐ
ｍ／℃） 但し、Ｒ1 ：可変抵抗器４４の設定時の温度ｔ1 におけ
る抵抗値 Ｒ2 ：可変抵抗器４４の設定後の変化した温度ｔ2 にお
ける抵抗値 １０００〜４０００ｐｐｍ／℃の範囲の規格値毎に抵抗
値変化率（％）が異なるが、−３０℃〜１３０℃の範囲
内ではいずれも略良好な直線性が得られていることが解
る。
【００２８】図６は過負荷検出基準値Ｅ4 と感温抵抗器
の抵抗値Ｒ43との特性を示すグラフであり、横軸に感温
抵抗器４３の抵抗値Ｒ43を、また縦軸に過負荷検出基準
値Ｅ4 をとって示してある。このグラフから明らかなよ
うに可変抵抗器４４が設定されたときの周囲温度よりも
周囲温度が低くなると感温抵抗器４３の抵抗値が小さく
なり、過負荷検出回路４０の過負荷検出基準値Ｅ4 が高
くなる。また周囲温度が高くなると感温抵抗器４３の抵
抗値は大きくなり、過負荷検出回路４０の過負荷検出基
準値Ｅ4 は低くなる。これによって、負荷が同じであっ
ても低温時には高温時よりもモータ駆動電流が大きくな
っても過負荷検出基準値Ｅ4 も高くなることで不必要な
トリップを招くことを回避し得ることとなる。
の抵抗値Ｒ43との特性を示すグラフであり、横軸に感温
抵抗器４３の抵抗値Ｒ43を、また縦軸に過負荷検出基準
値Ｅ4 をとって示してある。このグラフから明らかなよ
うに可変抵抗器４４が設定されたときの周囲温度よりも
周囲温度が低くなると感温抵抗器４３の抵抗値が小さく
なり、過負荷検出回路４０の過負荷検出基準値Ｅ4 が高
くなる。また周囲温度が高くなると感温抵抗器４３の抵
抗値は大きくなり、過負荷検出回路４０の過負荷検出基
準値Ｅ4 は低くなる。これによって、負荷が同じであっ
ても低温時には高温時よりもモータ駆動電流が大きくな
っても過負荷検出基準値Ｅ4 も高くなることで不必要な
トリップを招くことを回避し得ることとなる。
【００２９】演算増幅器４６はモータ駆動電流に比例し
た電圧Ｅ3 と過負荷検出基準値Ｅ4とを比較し、例えば
始動時又は過負荷時にモータ駆動電流に比例した電圧Ｅ
3 が過負荷検出基準値Ｅ4 を超えるＥ3 ＞Ｅ4 の場合は
ハイレベルの、またＥ3 ≦Ｅ4 の場合はローレベルの出
力電圧Ｅ5 をトリップ回路５０へ出力する。トリップ回
路５０は抵抗器５１、コンデンサ５２からなる積分器、
抵抗器５３、５４、６１、ダイオード５７、５９、ツェ
ナーダイオード６０及び演算増幅器５６、比較器５８等
にて構成されている。
た電圧Ｅ3 と過負荷検出基準値Ｅ4とを比較し、例えば
始動時又は過負荷時にモータ駆動電流に比例した電圧Ｅ
3 が過負荷検出基準値Ｅ4 を超えるＥ3 ＞Ｅ4 の場合は
ハイレベルの、またＥ3 ≦Ｅ4 の場合はローレベルの出
力電圧Ｅ5 をトリップ回路５０へ出力する。トリップ回
路５０は抵抗器５１、コンデンサ５２からなる積分器、
抵抗器５３、５４、６１、ダイオード５７、５９、ツェ
ナーダイオード６０及び演算増幅器５６、比較器５８等
にて構成されている。
【００３０】前記演算増幅器４６の出力は前述した抵抗
器５１とコンデンサ５２とからなる積分器に入力され、
その出力である積分値Ｅ6 が演算増幅器５６の−端子へ
入力される。積分器を構成する抵抗器５１とコンデンサ
５２との接続点と定電圧源 (電圧Ｖcc) との間には抵抗
器６１、ツェナーダイオード６０及びダイオード５９の
直列回路が介装されており、抵抗器５１を介して演算増
幅器４６の出力端に所定の電圧を印加するようにしてあ
る。演算増幅器５６の＋端子には定電圧源 (電圧Ｖcc)
と低電圧源 (接地電位) との間に介在させた抵抗器５
３、５４の直列回路の中間点が接続されており、両抵抗
器５３、５４で分圧された電圧Ｅ7 が入力される。抵抗
器５１、５３、５４、コンデンサ５２、ダイオード５７
は遅延回路を構成しており (遅延時間２０〜４０msec)
、電圧Ｅ7 は瞬時の過電流で不必要に過負荷トリップ
を生じないような値に定められている。また前記中間点
はダイオード５７を介在させて演算増幅器５６の出力端
及び比較器５８の−端子に接続されている。
器５１とコンデンサ５２とからなる積分器に入力され、
その出力である積分値Ｅ6 が演算増幅器５６の−端子へ
入力される。積分器を構成する抵抗器５１とコンデンサ
５２との接続点と定電圧源 (電圧Ｖcc) との間には抵抗
器６１、ツェナーダイオード６０及びダイオード５９の
直列回路が介装されており、抵抗器５１を介して演算増
幅器４６の出力端に所定の電圧を印加するようにしてあ
る。演算増幅器５６の＋端子には定電圧源 (電圧Ｖcc)
と低電圧源 (接地電位) との間に介在させた抵抗器５
３、５４の直列回路の中間点が接続されており、両抵抗
器５３、５４で分圧された電圧Ｅ7 が入力される。抵抗
器５１、５３、５４、コンデンサ５２、ダイオード５７
は遅延回路を構成しており (遅延時間２０〜４０msec)
、電圧Ｅ7 は瞬時の過電流で不必要に過負荷トリップ
を生じないような値に定められている。また前記中間点
はダイオード５７を介在させて演算増幅器５６の出力端
及び比較器５８の−端子に接続されている。
【００３１】演算増幅器５６は入力された積分値Ｅ6 と
電圧Ｅ7 とを比較し、出力電圧Ｅ8を出力するが、Ｅ6
≦Ｅ7 の場合にはハイレベルの信号を出力し、またＥ6
＞Ｅ7 の場合はローレベルの信号を出力する。出力電圧
Ｅ8 がローレベルの場合、ダイオード５７が導通し、電
圧Ｅ7 は演算増幅器５６のローレベルの出力電圧Ｅ8よ
りもダイオード５７の順電圧だけ高い電圧まで低下す
る。比較器５８にはその＋端子に前述した如く抵抗器２
１、２２で分圧された基準電圧Ｅ1 が入力され、また−
端子は演算増幅器５６の出力電圧Ｅ8 が入力され、両者
を比較し、比較結果に基づく出力、即ちオープンコレク
タ出力が導通、又は非導通 (出力がローレベル又はハイ
レベル) となる。
電圧Ｅ7 とを比較し、出力電圧Ｅ8を出力するが、Ｅ6
≦Ｅ7 の場合にはハイレベルの信号を出力し、またＥ6
＞Ｅ7 の場合はローレベルの信号を出力する。出力電圧
Ｅ8 がローレベルの場合、ダイオード５７が導通し、電
圧Ｅ7 は演算増幅器５６のローレベルの出力電圧Ｅ8よ
りもダイオード５７の順電圧だけ高い電圧まで低下す
る。比較器５８にはその＋端子に前述した如く抵抗器２
１、２２で分圧された基準電圧Ｅ1 が入力され、また−
端子は演算増幅器５６の出力電圧Ｅ8 が入力され、両者
を比較し、比較結果に基づく出力、即ちオープンコレク
タ出力が導通、又は非導通 (出力がローレベル又はハイ
レベル) となる。
【００３２】次にモータＭの始動時及び駆動後における
正常時、過負荷発生時の動作を図７に示すタイミングチ
ャートと共に説明する。
正常時、過負荷発生時の動作を図７に示すタイミングチ
ャートと共に説明する。
【００３３】ａ) モータＭの始動時における動作 遮断器３が投入されると定格電圧Ｖa が印加され (図７
(a))、制御電源回路２０によって定電圧源 (電圧Ｖcc)
、続いて基準電圧Ｅ1 が立ち上がり、これに伴って充
電電圧Ｅ2 が遅れて立ち上がってゆく (図７(b))。比較
器３３の出力は充電電圧Ｅ2 が基準電圧Ｅ1 を超えるま
ではローレベルを維持し (図７(c))、基準電圧Ｅ1 を超
えるとその後はハイレベルを維持する。
(a))、制御電源回路２０によって定電圧源 (電圧Ｖcc)
、続いて基準電圧Ｅ1 が立ち上がり、これに伴って充
電電圧Ｅ2 が遅れて立ち上がってゆく (図７(b))。比較
器３３の出力は充電電圧Ｅ2 が基準電圧Ｅ1 を超えるま
ではローレベルを維持し (図７(c))、基準電圧Ｅ1 を超
えるとその後はハイレベルを維持する。
【００３４】モータＭの始動時は定格電流を大幅に上回
る始動電流が流れるので、変流器４１により検出し換算
して得たモータ駆動電流に比例した電圧Ｅ3 が過負荷検
出基準値Ｅ4 よりも高くなり (図７(g))、演算増幅器４
６の出力電圧Ｅ5 がハイレベルとなり (図７(h))、積分
回路による積分値Ｅ6 が電圧Ｅ7 を超え (図７(i))、演
算増幅器５６の出力電圧Ｅ8 はローレベルになり、基準
電圧Ｅ1 よりも低くなる (図７(j))。
る始動電流が流れるので、変流器４１により検出し換算
して得たモータ駆動電流に比例した電圧Ｅ3 が過負荷検
出基準値Ｅ4 よりも高くなり (図７(g))、演算増幅器４
６の出力電圧Ｅ5 がハイレベルとなり (図７(h))、積分
回路による積分値Ｅ6 が電圧Ｅ7 を超え (図７(i))、演
算増幅器５６の出力電圧Ｅ8 はローレベルになり、基準
電圧Ｅ1 よりも低くなる (図７(j))。
【００３５】この結果、比較器５８の出力は一時的にハ
イレベルとなるが、モータ駆動電流Ｅ3 の低下に伴って
(図７(g))ローレベルとなり、比較器３３の出力がハイ
レベルとなるに先立ってローレベルに戻り (図７(d))、
即ちモータが正常に始動した時は、比較器３３の出力が
ローレベルとなり (図７(c))、電圧Ｅ9 がローレベルを
維持している間に (図７(e))、モータ駆動電流Ｅ3 は定
常値に戻り、演算増幅器５６の出力電圧Ｅ8 はハイレベ
ルとなる (図７(j))。
イレベルとなるが、モータ駆動電流Ｅ3 の低下に伴って
(図７(g))ローレベルとなり、比較器３３の出力がハイ
レベルとなるに先立ってローレベルに戻り (図７(d))、
即ちモータが正常に始動した時は、比較器３３の出力が
ローレベルとなり (図７(c))、電圧Ｅ9 がローレベルを
維持している間に (図７(e))、モータ駆動電流Ｅ3 は定
常値に戻り、演算増幅器５６の出力電圧Ｅ8 はハイレベ
ルとなる (図７(j))。
【００３６】比較器５８は基準電圧Ｅ1 と出力電圧Ｅ8
とを比較し、ローレベルの信号を出力するから電圧Ｅ9
はローレベルの状態を維持し (図７(e))、定電圧源 (電
圧Ｖcc) から抵抗器６１を介してフォトカプラ４ａ、５
ａに入力電流Ｉt が流れる。半導体スイッチ４、５のゲ
ートには、抵抗器４ｂ、５ｂを介して、夫々ゲート電流
Ｉf 、Ｉg が流れ (図７(k),図７(l))、半導体スイッチ
４、５はオンし、モータＭは運転を継続する。
とを比較し、ローレベルの信号を出力するから電圧Ｅ9
はローレベルの状態を維持し (図７(e))、定電圧源 (電
圧Ｖcc) から抵抗器６１を介してフォトカプラ４ａ、５
ａに入力電流Ｉt が流れる。半導体スイッチ４、５のゲ
ートには、抵抗器４ｂ、５ｂを介して、夫々ゲート電流
Ｉf 、Ｉg が流れ (図７(k),図７(l))、半導体スイッチ
４、５はオンし、モータＭは運転を継続する。
【００３７】ｂ) 過負荷発生時の動作 モータＭが正常に始動した後に、過負荷状態が発生する
と、モータ駆動電流に比例した電圧Ｅ3 が高くなり (図
７(g))、演算増幅器４６の出力電圧Ｅ5 はハイレベルに
なり (図７(h))、積分値Ｅ6 が電圧Ｅ7 を超え (図７
(i))、演算増幅器５６の出力電圧Ｅ8 はローレベルにな
って基準電圧Ｅ1 よりも低くなる (図７(j))。比較器５
８は出力電圧Ｅ8 と基準電圧Ｅ1 とを比較し、比較器５
８のオープンコレクタ出力は非導通、即ち出力はハイレ
ベルとなる (図７(d))。
と、モータ駆動電流に比例した電圧Ｅ3 が高くなり (図
７(g))、演算増幅器４６の出力電圧Ｅ5 はハイレベルに
なり (図７(h))、積分値Ｅ6 が電圧Ｅ7 を超え (図７
(i))、演算増幅器５６の出力電圧Ｅ8 はローレベルにな
って基準電圧Ｅ1 よりも低くなる (図７(j))。比較器５
８は出力電圧Ｅ8 と基準電圧Ｅ1 とを比較し、比較器５
８のオープンコレクタ出力は非導通、即ち出力はハイレ
ベルとなる (図７(d))。
【００３８】始動回路３０の比較器３３の出力及び比較
器５８の出力が共にハイレベルになると、フォトカプラ
４ａ、５ａへの入力電流Ｉt が遮断される。その結果、
半導体スイッチ４、５のゲートに流れるゲート電流Ｉf
、Ｉg が遮断され、半導体スイッチ４、５はオフとな
ってモータ駆動電流を遮断し、モータＭを停止させ、モ
ータＭにより駆動する駆動機構の被害の拡大を防止す
る。トリップ回路５６の比較器５８の出力がハイレベル
になると (図７(d))、ローレベルとなった演算増幅器４
６の出力電圧Ｅ5 に抵抗器６１、ツェナーダイオード６
０、ダイオード５９及び抵抗器５１を通じて定電圧 (Ｖ
cc) が印加され、演算増幅器５６の−端子に入力される
電圧Ｅ6 は、＋端子に入力される電圧Ｅ7 より、高い電
圧を維持しつづける (図７(i))。
器５８の出力が共にハイレベルになると、フォトカプラ
４ａ、５ａへの入力電流Ｉt が遮断される。その結果、
半導体スイッチ４、５のゲートに流れるゲート電流Ｉf
、Ｉg が遮断され、半導体スイッチ４、５はオフとな
ってモータ駆動電流を遮断し、モータＭを停止させ、モ
ータＭにより駆動する駆動機構の被害の拡大を防止す
る。トリップ回路５６の比較器５８の出力がハイレベル
になると (図７(d))、ローレベルとなった演算増幅器４
６の出力電圧Ｅ5 に抵抗器６１、ツェナーダイオード６
０、ダイオード５９及び抵抗器５１を通じて定電圧 (Ｖ
cc) が印加され、演算増幅器５６の−端子に入力される
電圧Ｅ6 は、＋端子に入力される電圧Ｅ7 より、高い電
圧を維持しつづける (図７(i))。
【００３９】その結果、演算増幅器５６の出力電圧Ｅ8
はローレベルを維持し (図７(j))、比較器５８の出力が
ハイレベルを維持し、フォトカプラ４ａ、５ａの入力電
流Ｉt に対する遮断を継続し、ゲート電流Ｉf,Ｉg の遮
断も継続され (図７(k),図７(l))、半導体スイッチ４、
５はオフとなってモータ駆動電流を遮断し続ける。
はローレベルを維持し (図７(j))、比較器５８の出力が
ハイレベルを維持し、フォトカプラ４ａ、５ａの入力電
流Ｉt に対する遮断を継続し、ゲート電流Ｉf,Ｉg の遮
断も継続され (図７(k),図７(l))、半導体スイッチ４、
５はオフとなってモータ駆動電流を遮断し続ける。
【００４０】ｃ) 次に始動時に過負荷が発生した場合の
動作を図８に示すタイミングチャートに従って説明す
る。モータＭの定格電流を大幅に上回る始動電流（モー
タ駆動電流）が流れる（図８(g))ので、過負荷検出回路
４０が作動し、演算増幅器４６の出力電圧Ｅ5 はハイレ
ベルになり (図８(h))、積分値Ｅ6 が電圧Ｅ7 を超え
(図８(i))、演算増幅器５６の出力電圧Ｅ8 はローレベ
ルの状態を維持し続ける (図８(j))。
動作を図８に示すタイミングチャートに従って説明す
る。モータＭの定格電流を大幅に上回る始動電流（モー
タ駆動電流）が流れる（図８(g))ので、過負荷検出回路
４０が作動し、演算増幅器４６の出力電圧Ｅ5 はハイレ
ベルになり (図８(h))、積分値Ｅ6 が電圧Ｅ7 を超え
(図８(i))、演算増幅器５６の出力電圧Ｅ8 はローレベ
ルの状態を維持し続ける (図８(j))。
【００４１】比較器５８には基準電圧Ｅ1 とローレベル
の電圧Ｅ8 が入力され、過負荷状態が続くと、比較器５
８の出力もハイレベル状態が続き (図８(d))、始動回路
３０の比較器３３の出力がハイレベルになるとフォトカ
プラ４ａ、５ａへの入力電流Ｉt を遮断し、ゲート電流
Ｉf 、Ｉg が遮断され (図７(k),図７(l))、半導体スイ
ッチ４、５はオフとなってモータ駆動電流を遮断する。
の電圧Ｅ8 が入力され、過負荷状態が続くと、比較器５
８の出力もハイレベル状態が続き (図８(d))、始動回路
３０の比較器３３の出力がハイレベルになるとフォトカ
プラ４ａ、５ａへの入力電流Ｉt を遮断し、ゲート電流
Ｉf 、Ｉg が遮断され (図７(k),図７(l))、半導体スイ
ッチ４、５はオフとなってモータ駆動電流を遮断する。
【００４２】図９は本発明を適用した電動シリンダの構
成を示す部分破断側面図、図１０は図９のＸ−Ｘ線によ
る断面図であり、図中Ｍはモータ、７１はシリンダ部、
７２は減速機を示している。モータの端子筐２には図３
に示したのと同様の過負荷保護装置が内蔵され、モータ
Ｍの給電線に取り付けられている。モータＭの出力軸７
３は減速ギヤ７４、７５、７６、７７を介在させて駆動
軸７８に連繋されている。駆動軸７８にはこれと同軸に
ネジシャフト７９が連結されている。ネジシャフト７９
にはナット部材８０が螺合せしめられており、このナッ
ト部材８０にはロッド８１がネジシャフト７９と同心に
支持されると共に、ナット部材８０自体はネジシャフト
７９と平行に配設した回り止め棒８２に摺動可能に外嵌
せしめられている。
成を示す部分破断側面図、図１０は図９のＸ−Ｘ線によ
る断面図であり、図中Ｍはモータ、７１はシリンダ部、
７２は減速機を示している。モータの端子筐２には図３
に示したのと同様の過負荷保護装置が内蔵され、モータ
Ｍの給電線に取り付けられている。モータＭの出力軸７
３は減速ギヤ７４、７５、７６、７７を介在させて駆動
軸７８に連繋されている。駆動軸７８にはこれと同軸に
ネジシャフト７９が連結されている。ネジシャフト７９
にはナット部材８０が螺合せしめられており、このナッ
ト部材８０にはロッド８１がネジシャフト７９と同心に
支持されると共に、ナット部材８０自体はネジシャフト
７９と平行に配設した回り止め棒８２に摺動可能に外嵌
せしめられている。
【００４３】このような電動シリンダにあってはモータ
Ｍの正, 逆駆動により減速ギヤ７４〜７７を介して駆動
軸７８及びネジシャフト７９が回転せしめられ、回り止
め棒８２にて回り止めされたナット部材８０が前, 後移
動し、ロッド８１が前進又は後退移動せしめられるよう
にしてある。そしてロッド８１に大きな負荷が作用し、
モータＭに過負荷が発生し、所定時間過負荷状態が継続
するとモータＭが停止せしめられ過負荷に伴う損傷が防
止される。
Ｍの正, 逆駆動により減速ギヤ７４〜７７を介して駆動
軸７８及びネジシャフト７９が回転せしめられ、回り止
め棒８２にて回り止めされたナット部材８０が前, 後移
動し、ロッド８１が前進又は後退移動せしめられるよう
にしてある。そしてロッド８１に大きな負荷が作用し、
モータＭに過負荷が発生し、所定時間過負荷状態が継続
するとモータＭが停止せしめられ過負荷に伴う損傷が防
止される。
【００４４】
【発明の効果】請求項１に係る発明にあっては、過負荷
時には半導体スイッチによりモータ駆動電流を遮断する
から、従来の電磁接触器と比較して高速にモータ電流を
遮断することが可能となり、過負荷トリップ時の被害を
より低減し得る。
時には半導体スイッチによりモータ駆動電流を遮断する
から、従来の電磁接触器と比較して高速にモータ電流を
遮断することが可能となり、過負荷トリップ時の被害を
より低減し得る。
【００４５】請求項２に係る発明にあっては、周辺環境
温度に対応して過負荷検出基準値を補正することで、周
囲温度が低くなった場合も不必要なトリップを低減し
得、より適正な過負荷検出が可能となる。
温度に対応して過負荷検出基準値を補正することで、周
囲温度が低くなった場合も不必要なトリップを低減し
得、より適正な過負荷検出が可能となる。
【００４６】請求項３に係る発明にあっては、スイッチ
操作回路をフォトカプラで構成したから配線が簡略化さ
れる。
操作回路をフォトカプラで構成したから配線が簡略化さ
れる。
【００４７】請求項４に係る発明にあっては、始動回路
を備えることで始動時に定格を上回る始動電流を検出し
てもトリップせず、モータを始動せしめることが可能と
なる。
を備えることで始動時に定格を上回る始動電流を検出し
てもトリップせず、モータを始動せしめることが可能と
なる。
【００４８】請求項５に係る発明にあっては、過負荷保
護装置がモータの端子筐に収納されているから小型、コ
ンパクトで保守、点検及び交換も容易に行え、また過負
荷保護装置を設けたことに伴う配線の複雑化も生じるこ
とがない。
護装置がモータの端子筐に収納されているから小型、コ
ンパクトで保守、点検及び交換も容易に行え、また過負
荷保護装置を設けたことに伴う配線の複雑化も生じるこ
とがない。
【図１】過負荷保護装置を備えた減速機の構成を示す正
面図である。
面図である。
【図２】図２(a) は図１の右側面図、図２(b) は制御盤
と端子筐及びモータとの間の電気的接続態様を示す説明
図である。
と端子筐及びモータとの間の電気的接続態様を示す説明
図である。
【図３】過負荷保護装置の回路図である。
【図４】過負荷保護装置の過負荷検出回路における過負
荷検出基準値Ｅ3 の設定回路を示す説明図である。
荷検出基準値Ｅ3 の設定回路を示す説明図である。
【図５】感温抵抗器の特性図である。
【図６】過負荷検出基準値Ｅ4 と感温抵抗器の抵抗値Ｒ
43との特性を示すグラフである。
43との特性を示すグラフである。
【図７】過負荷保護装置のタイミングチャートである。
【図８】過負荷保護装置のタイミングチャートである。
【図９】本発明に係る過負荷保護装置を備えた減速機を
適用した電動シリンダの部分破断側面図である。
適用した電動シリンダの部分破断側面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線による断面図である。
【図１１】モータに対する給電回路及びこれに取り付け
た従来の過負荷保護装置の回路図である。
た従来の過負荷保護装置の回路図である。
Ｍ モータ １ 減速機 ２ 端子筐 ３ 遮断器 ４，５ 半導体スイッチ ４ａ，５ａ フォトカプラ ４ｂ，５ｂ 抵抗器 １０ 過負荷保護装置 ２１，２２ 抵抗器 ３０ 始動回路 ３１ 抵抗器 ３２ コンデンサ ３３ 比較器 ４０ 過負荷検出回路 ４１ 変流器 ４２ 整流・平滑回路 ４３ 感温抵抗器 ４４ 可変抵抗器 ４５ 固定抵抗器 ４６ 演算増幅器 ５０ トリップ回路 ５１ 抵抗器 ５２ コンデンサ ５３，５４ 抵抗器 ５６ 演算増幅器 ５７ ダイオード ５８ 比較器 ５９ ダイオード ６０ ツェナーダイオード ６１ 抵抗器
Claims (5)
- 【請求項１】 モータに対する給電線に設けられた半導
体スイッチと、前記給電線に設けられ、モータ駆動電流
を検出する電流検出器、過負荷検出基準値を設定する過
負荷検出基準値設定回路及び前記電流検出器にて検出し
たモータ駆動電流と前記過負荷検出基準値設定回路で設
定した過負荷検出基準値とを比較し、その比較結果に対
応した信号を出力する第１の演算増幅器を備えた過負荷
検出回路と、 モータ始動時にモータ駆動電流とモータ始動時の基準電
圧である第１の基準値とを比較し、その比較結果に対応
した信号を出力する第１の比較器を備えた始動回路と、 前記第１の演算増幅器の出力を積分した積分値と第２の
基準値とを比較し、比較結果に対応した信号を出力する
第２の演算増幅器及び該第２の演算増幅器の出力と前記
第１の基準値とを比較し、比較結果に対応した信号を出
力する第２の比較器を備えたトリップ回路と、 定電圧源と前記第２の比較器の出力端及び／又は前記第
１の比較器の出力端との間に配設され、前記第１、第２
の比較器の出力に対応して前記半導体スイッチを継，断
すべく信号を出力するスイッチ操作回路とを備えること
を特徴とする過負荷保護装置。 - 【請求項２】 前記過負荷検出基準値設定回路は定電圧
源に直列接続された感温抵抗器及び可変抵抗器を備える
ことを特徴とする請求項１記載の過負荷保護装置。 - 【請求項３】 前記半導体スイッチを継，断すべく信号
を出力するスイッチ操作回路はフォトカプラを備えるこ
とを特徴とする請求項１記載の過負荷保護装置。 - 【請求項４】 前記始動回路は、始動時の基準電圧であ
る第１の基準値と、定電圧源に接続された抵抗とコンデ
ンサとの直列接続点から入力されるコンデンサに対する
充電電圧とを比較する比較器を備え、充電電圧が第１の
基準値を超えるまでの間所定の信号を出力するようにし
てあることを特徴とする過負荷保護装置。 - 【請求項５】 入力軸に連結されたモータの回転数を減
速して負荷側に出力する減速機において、請求項１〜４
のいずれかに記載の過負荷保護装置をモータの端子筐内
に収納してあることを特徴とする過負荷保護装置を備え
た減速機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11029368A JP2000228822A (ja) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | 過負荷保護装置及びこれを備えた減速機 |
| US09/433,981 US6252752B1 (en) | 1999-02-05 | 1999-11-04 | Overload protection apparatus and a speed reducer having such an apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11029368A JP2000228822A (ja) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | 過負荷保護装置及びこれを備えた減速機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000228822A true JP2000228822A (ja) | 2000-08-15 |
Family
ID=12274226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11029368A Pending JP2000228822A (ja) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | 過負荷保護装置及びこれを備えた減速機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6252752B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000228822A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014093932A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-19 | Fuji Hensokuki Co Ltd | 過負荷保護装置付きギヤードモータ |
| CN104242224A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-24 | 国家电网公司 | 一种复合开关投入感性负载控制参数的设计方法 |
| WO2020204034A1 (ja) * | 2019-04-01 | 2020-10-08 | 富士変速機株式会社 | 過負荷保護装置、ギヤードモータ、及び、モータのトルク換算値を出力する方法 |
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| CN1503971A (zh) * | 2000-11-27 | 2004-06-09 | �����ι�˾ | 控制马达启动电流的装置和方法 |
| DE10108548A1 (de) * | 2001-02-22 | 2002-09-26 | Siemens Ag | Stellvorrichtung für einen Motor |
| JP4446955B2 (ja) * | 2005-10-24 | 2010-04-07 | 株式会社ツバキエマソン | 分相始動単相モータ制御回路 |
| JP4924374B2 (ja) * | 2007-11-15 | 2012-04-25 | 富士電機機器制御株式会社 | 回路遮断器 |
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| CN102570393A (zh) * | 2010-12-27 | 2012-07-11 | 东莞市妙达电动工具制造有限公司 | 锂电池充电钻功率积分保护电路 |
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| JP6642608B2 (ja) * | 2018-03-19 | 2020-02-05 | 株式会社椿本チエイン | モータ装置 |
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| JPH08289466A (ja) * | 1995-04-17 | 1996-11-01 | Sanyo Electric Co Ltd | 電源誤配線検知装置 |
| JP3185128B2 (ja) | 1995-12-14 | 2001-07-09 | 株式会社椿本チエイン | 過負荷保護装置 |
-
1999
- 1999-02-05 JP JP11029368A patent/JP2000228822A/ja active Pending
- 1999-11-04 US US09/433,981 patent/US6252752B1/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2020171070A (ja) * | 2019-04-01 | 2020-10-15 | 富士変速機株式会社 | 過負荷保護装置、ギヤードモータ、及び、モータのトルク換算値を出力する方法 |
| JP7270923B2 (ja) | 2019-04-01 | 2023-05-11 | 富士変速機株式会社 | 過負荷保護装置、ギヤードモータ、及び、モータのトルク換算値を出力する方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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