JPH0412642A - 遠隔操作機器駆動回路 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、分電盤等に使用される遠隔操作リレー（以下
、リモコンリレーと言う）や遠隔操作回路遮断器（以下
、リモコンブレーカと言う）などの遠隔操作機器をオン
／オフ制御する制御装置の駆動回路に関するものである
。

［従来の技術］ 第６図はリモコンリレー（１）とその従来の駆動回路（
２）とを示す回路図である。図において、リモコンリレ
ー（１）と駆動回路（２）とは電源（３）を含む閉回路
を構成するように接続されている。電源（３）としては
例えばＡＣ２４Ｖの電源を用いる。制御回路（２１）よ
りリモコンリレー（１）のオン制御信号（２２）が出力
されると、これに連動してオン制御用接点（２３）が閉
路する。このオン制御信号（２２）はリモコンリレー（
１）のハンチングを生じさせないためにワンショット信
号となっており、例えば１００ｍ５ｅｃ程度オン信号を
発するものである。ダイオード（２４）は電源（３）の
交流電流の半波のみを通過させる。

この通過した電流（４）は、リモコンリレー（１）のダ
イオード（１１）を通過し、接点（１２）を経由してコ
イル（１３）に至る閉回路を流れる。この電流（４）に
よりコイル（１３）は励磁されて主接点（１４）を閉路
させると共に接点（１２）を端子（１２ｂ）側に切換え
る。これによりコイル（１３）に流れる電流（４）は遮
断される。これ以降、この回路は断路状態となるため電
流（４）は流れなくなる。一方、主接点（１４）は機械
的にランチがかかりオン状態が保持され、これに接続さ
れた負荷（図示せず）は別電源（図示せず）から電源を
供給される。

次に、制御回路（２１）よりリモコンリレー（１）のオ
フ制御信号（２５）が出力されるとこれに連動してオフ
制御用接点（２６）が閉路する。このオフ制御信号（２
５）も前記オン制御信号（２２）と同様にワンショット
信号となっている。ダイオード（２７）は、電源（３）
の交流電流の、前述のダイオード（２４）とは逆相の半
波を通過させる。この場合は、リモコンリレー（１）の
コイル（１３）、接点（１２）及びダイオード（１５）
を経由し、ダイオード（２７）及びオフ制御用接点（２
６）を通過して電流（５）が流れる。この電流（５）に
よりフィル（１３）は、前述の電流（４）による励磁と
は逆極性に励磁されて主接点（１４）を開路させると共
に、接点（１２）を端子＜１２ａ）側に切換える。これ
により電流（５）は遮断される。、−れ以降、この回路
は断路状態になるため電流（５）は流れなくなる。一方
、主接点（１４）は機械的ラッチが力）かりオフ状態が
保持され、これに接続された負荷はオフ状態となる。

以上の動作を第７図の信号波形で説明する。第７図（イ
）は電源（３）の交流電圧波形である。次に（ロ）は、
オン制御用接点（２３）の信号波形であり高いレベルを
オン（開路）、低いレベルをオフ（開路）とする。オン
制御用接点（２３）の信号波形（０）がオンのとき、交
流電圧波形（イ）が正側の高い電圧となると、電流（４
）が流れる。この波形を（ハ）に示す。リモコンリレー
（１）は半波１山分で充分動作するために、その動作に
よって接点（１２）が端子（１２ｂ　）側へ切換えられ
た時点で電流（４）は断となり、波形（ハ）の後縁が欠
けた波形となる。（：）はオフ制御用接点（２６）の信
号波形である。この場合も動作は、オン制御用接点（２
３）の動作と同じであるが、電流（５）の波形（ネ）は
波形（八）とは逆相となる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の遠隔操作機器駆動回路では、オン制御用接点（２
３）及びオフ制御用接点（２６）が電源（３）の位相と
無関係にオン、／オフされるため、位相によっては第７
図（へ）に示す波形のように、−両目の半波の電気エネ
ルギーでは駆動されず、二両目の半波の電気エネルギー
で駆動することがあった。位相によってはさらに、第７
図（ト）の波形のように電気エネルギーが少ないながら
もかろうじてリモコンリレー（１）をオンまたはオフに
できる場合がある。ところが、この場合、リモコンリレ
ー（１）の機械的特性によって内部のレバーがオン状態
からオフ状態へ戻されることがあるために折角オンにし
たのに再びオフとなってしまい、完全にオン制御しきれ
ない問題点があった。また駆動部にリレーの接点（２３
，２６）を使用し、ているために動作時間が長く、また
接点寿命が短いという問題点があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、確実にリモコンリレー等のオン／オフ駆動を行
うことができると共に、動作時間が短く長寿命な遠隔操
作機器駆動回路を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、交流電源と、電流の流れる方向に応じてその
オン／オフ状態を変化させる遠隔操作機器とを含む閉ル
ープの一部を構成すべき遠隔操作機器駆動回路において
、 上記交流電源のゼロクロス近傍を検出するゼロクロス検
出手段と、 上記ゼロクロス検出手段がゼロクロス近傍を検出してい
るとき、上記交流電源の位相に対して順方向であって且
つ上記遠隔操作機器のオン制御用信号を受けることによ
って上記閉ループを一方向に閉路する第１のスイッチ手
段と、 上記ゼロクロス検出手段がゼロクロス近傍を検出してい
るとき、上記交流電源の位相に対して順方向であって且
つ上記遠隔操作機器のオフ制御用信号を受けることによ
って上記閉ループを他方向に閉路する第２のスイッチ手
段と、 を備えたことを特徴とするものである。また、表示手段
として、 上記第１及び第２のスイッチ手段と並列に設けられ、上
記一方向及び上記他方向をそれぞれ順方向とする第１の
発光ダイオード及び第２の発光ダイオードを備えたもの
とすることもできる。また、さらに、監視等に用いるた
めの信号を外部へ供給する手段として、 上記第１の発光ダイオード及び第２の発光ダイオードに
それぞれ直列に接続された第１のフォトカブラ及び第２
のフォトカブラを設けても良い。

スイッチ手段としては、フォトサイリスタを単独で用い
るか、または、フォトサイリスタとサイリスタとを組合
わせた構成が可能である。

［作用］ 本発明における第１のスイッチ手段及び第２のスイッチ
手段は、ゼロクロス検出手段によって交流電源のゼロク
ロス近傍が検出されているとき、それぞれオン制御用信
号及びオフ制御用信号を受けることによって、遠隔操作
機器との間に形成する閉ループをそれぞれ所定の方向に
閉路する。

第１の発光ダイオード及び第２の発光ダイオードは遠隔
操作機器のオン／オフ状態を表示し、第１のフォトカブ
ラ及び第２のフォトカブラは、このオン／オフ状態に応
じた信号を外部へ送出する。

［実施例］ 第１図は第１の実施例による遠隔操作機器駆動回路を含
び回路図である。第２図は第１図上の主要部における信
号波形を示すグラフである。第１図において、遠隔操作
機器駆動回路（３０）はその端子（１０１，１０２）を
介してリモコンリレー（１）及び電源（３）と、閉回路
を形成すべく接続されている。リモコンリレー（１）、
電源（３）及び制御回路（２１）は従来と同じである。

端子（１０１）及び（１０２）の間に、電流を制限する
ための抵抗器（１０４）を介して接続されたフォトカブ
ラ（１０３）は、双方向の入力で動作する。すなわち、
電源（３）の正弦波波形の正及び負の両極性において導
通し、ゼロクロス付近ではフォトカブラ（１０３）の入
力側のダイオードの順方向電圧により非導通となる。フ
ォトカブラ（１０３）の入力側に電流が流れると出力側
のトランジスタ（１０３ｂ）がオンし、そのコレクタに
接続されたトランジスタ（１０５）のベースには電流が
流れず、トランジスタ（１０５）はオフとなる。次に、
フォトカブラ（１０３）の入力側の電流が止ると、出力
側のトランジスタ（１０３ｂ）もオフとなり、トランジ
スタ（１０５）のベースに抵抗器（１０６）を介して電
流が流れ込み、トランジスタ（１０５）はオンとなる。

この動作を第２図において説明する。（ａ）は電源（３
）の電圧波形であり、（ｂ）はトランジスタ（１０５）
の出力波形である。トランジスタ（１０５）は電圧波形
（ａ）のゼロクロス付近でのみオンとなり、そうでない
部分ではオフとなる。再び第１図において、オン制御用
信号（２２）は電気的には低いレベルを信号とする。こ
の信号が第２図（ｃ）の如く入力されると、フォトサイ
リスタ（１０７）のダイオード（１０７ａ）は順方向に
バイアスされる。このときトランジスタ（１０５）がオ
ン状態で、かつ電源電圧波形（ａ）が正方向になったと
き、ダイオード（１０７ａ）に電流が流れてフォトサイ
リスタ（１０７）のサイリスク（１０７ｂ）が点弧され
る。これにより、サイリスタ（１０７ｂ）が導通状態と
なり、さらに次に接続されたサイリスタ（１０８）のゲ
ートが点弧され、同様にしてサイリスタ（１０８）も導
通状態となる。これにより電流（４）が流れてリモコン
リレー（１）をオン状態へ動作させる。

リモコンリレー（１）がオン動作してその状態を保持す
ると、内部の接点（１２）が端子（１２ｂ）側に切換わ
ることによって回路が断路される。従って、サイリスク
（１０Ｂ）は非導通となる。この間の電流（４）の波形
は第２図（ｄ）のようになる。この状態において、電源
（３）からコイル（１３）、接点（１２）の端子（１２
ｂ）、ダイオード（１５）、端子（１０２）、抵抗（１
１１）、赤色の発光ダイオード（１２２）及び端子（１
０１）を通って電源（３）へ戻る閉回路が形成され、電
流が流れる。この場合、抵抗（１１１）は、コイル（１
３）に流れる電流を、コイル（１３）が励磁されて接点
（１４）が動作しないレベルに抑える抵抗値を選択する
。この電流により発光ダイオード（１２２）が発光する
ので、リモコンリレー（１）がオン状態にあることを表
示することができる。

次に、オフ制御用信号（２５）が第２図（ｅ）の如く入
力されると、フォトサイリスタ（１０９＞のダイオード
（１０９ａ）は順方向にバイアスされる。このときトラ
ンジスタ（１０５）がオンで、かつ電源電圧波形（ａ＞
が負方向になったとき、ダイオード（１０９ａ）に電流
が流れてフォトサイリスタ（１０９）のサイリスタ（１
０９ｂ）が点弧される。これにより、サイリスタ（１０
９ｂ）が導通状態となり、さらに次に接続されたサイリ
スタ（１１０）のゲートが点弧されて導通状態となる。

これにより電流（５）が流れてリモコンリレー（１）ヲ
オフ状態へ動作させる。リモコンリレー（１）が動作す
ると前記と同様に、接点（１２）が切換わることにより
回路の導通が止まり、従ってサイリスク（１１０）も導
通を停止する。この間の電源（５）の波形は第２図（ｆ
）のようになる。

リモコンリレー（１）がオフ動作してその状態を保持す
ると、サイリスタ（１０８）及び（１１０）は共に非導
通状態である。この状態では、電源（３）から端子（１
０１）、緑色の発光ダイオード（１２１）、抵抗（１１
１）、端子（１０２）及びリモコンリレー（１）を通っ
て電源（３）へ戻る閉回路が形成され、電流が流れる。

この電流により、発光ダイオード（１２１）が発光する
ので、リモコンリレー（１）がオフ状態にあることを表
示することができる。

なお上記の回路では、電源（３）が停電した場合、又は
、接点（１２）の動作が不完全で端子（１２ａ）及び（
１２ｂ）のいずれにも切換わらなかったり、あるいはリ
モコンリレー（１）と遠隔操作機器駆動回路（３０）と
の配線が外れたりした場合は、電流ループが断路される
ため、いずれの発光ダイオード（１２１，１２２）も発
光しない。これは異常な状態として識別できるので、制
御回路（２１）は異常と判断して警報を発生するなどの
処理を行うことができる。

なおサイリスク（１０８）及び（１１０）はアノード−
カソード間が逆バイアスされたときは非導通となり、そ
れ以降、点弧されるまで導通しない。しかし、仮にリモ
コンリレー（１）が半波−山で動作しなくてもオン制御
用信号（２２）及びオフ制御信号（２５）が充分長けれ
ば次の交流のサイクルで再び点弧されて導通するので、
この信号（２２）及び（２５）が持続している間、導通
のための動作を繰り返し行うことができる。

なお上記実施例では制御対象をリモコンリレーとして説
明したが、リモコンブレーカであっても何ら問題なく同
様の回路によって駆動できる。

第３図は第２の実施例を示す回路図である。第１の実施
例からサイリスタ（１０８，１１０）及びそれらの周辺
の抵抗器等を取り除いたものである。上記第１の実施例
ではフォトサイリスタ（１０７）及び（１０９）によっ
てそれぞれサイリスタ（１０８）及び（１１０）を点弧
する回路構成としたが、第３図に示すように、電流容量
の大きいフォトサイリスタ（１０７Ａ、　１０９Ａ）を
使用すれば第１の実施例で用いたサイリスタ（１０８、
１１０）は不要であり、これらのフォトサイリスタ（１
０７Ａ、　１０９Ａ）によって直接、リモコンリレー（
１）等を駆動させることができる。

第４図は第３の実施例を示す回路図である。第１の実施
例との違いは、発光ダイオード（１２１）及び（１２２
）に流れる電流によってそれぞれ動作するフォトカブラ
（１１５）及び（１１２）を設け、外部回路へリモコン
リレー（１）のオン／オフ状態を表す信号を送出できる
構成を有することである。

オン制御用信号（２２）’が入力され、その結果、第１
の実施例と同様に、リモコンリレー（１）が動作してそ
の状態を保持すると、内部の接点（１２）が端子（１２
ｂ）側に切換わることによって回路が断路される。サイ
リスタ（１０８）及び（１１０）はこの状態では共に非
導通であるが、電源（３）からコイル（１３）、接点（
１２）の端子（１２ｂ）、ダイオード（１５）、端子（
１０２）、抵抗器（１１１）、ダイオード（１１２ａ）
、発光ダイオード（１２２）及び端子（１０１）を通っ
て電源（３）へ戻る閉回路が形成され、電流が流れる。

この電流によって、発光ダイオード（１２２＞は発光し
、リモコンリレー（１）のオン状態を表示するが、抵抗
器（１１１）が所定の抵抗値を有していることによって
、コイル（１３）を十分に励磁する程の電流とはならず
、従って接点（１４）は動作しない。また、この電流に
よりフォトカブラ（１１２）のトランジスタ（１１２ｂ
）が導通し、抵抗器（１１３）を介して信号（１１４）
を外部へ送出する。この信号は高いレベルのときリモコ
ンリレー（１）がオン動作していることを示しているの
で、この信号を制御回路（２１）によって読み取って監
視等を行うことができる。

オフ制御用信号（２５）が入力され、その結果、第１の
実施例と同様に、リモコンリレー（１）が動作してその
状態を保持すると、内部の接点（１２）が端子（１２ａ
）側に切換わることによって回路が断路される。サイリ
スタ（１０８）及び（１１０）はこの状態では共に非導
通であるが、電源（３）から端子（１０１）、発光ダイ
オード（１２１）、フォトカブラ（１１５）のダイオー
ド（１１５ａ）、抵抗器（１１１）、端子（１０２）、
ダイオード（１１）、接点（１２）の端子（＋２ａ）及
びコイル（１３）を通って電源（３）へ戻る閉回路が形
成され、電流が流れる。この電流によって、発光ダイオ
ード（１２１）は発光し、リモコンリレー（１）のオフ
状態を表示するが、抵抗器（１１１）が所定の抵抗値を
有していることによって、コイル（１３）を十分に励磁
する程の電流とはならず、従って接点（１４）は動作し
ない。

また、この電流によりフォトカブラ（１１５）のトラン
ジスタ（１１５ｂ）が導通し、抵抗器（１１６）を介し
て信号（１１７）を外部へ送出する。この信号は高いレ
ベルのとキリモコンリレー（１）がオフ動作しているこ
とを示しているので、この信号を制御回路（２１）によ
って読み取って監視等を行うことができる。

第５図は第４の実施例を示す回路図である。第２の実施
例との違いは、発光ダイオード（１２１）及び（１，２
２）に流れる電流によってそれぞれ動作するフォトカブ
ラ（１，１５）及び（１１２）を設け、外部回路へリモ
コンリレー（１）のオン／オフ状態を表す信号を送出で
きる構成を有することである。フォトカブラ（１１５）
及び（＋１２）の動作については第３の実施例と同様で
あるのでその説明は省略する。

［発明の効果］ 本発明は上記の通り構成されているので、次に記載する
効果を奏する。

請求項（１）の遠隔操作機器駆動回路においては、遠隔
操作機器のオン制御用信号又はオフ制御用信号を、交流
電源がゼロクロス近傍にあることを条件として受は入れ
、それによってスイッチ手段を点弧させる回路構成とし
たので、スイッチ手段の点弧は交流電源のゼロクロスと
同期して開始される。従って、交流電源の位相に同期し
て常に所望の半波波形を有する電流を、遠隔操作機器に
供給することができ、常に確実に遠隔操作機器を動作さ
せることができるという効果がある。また、該駆動回路
をすべて半導体による構成としたことによって動作時間
を短縮でき、かつ長寿命とすることができるという効果
がある。

請求項（２）の遠隔操作機器駆動回路においては、さら
に、遠隔操作機器のオン／オフ状態の表示を行うことが
できる。

請求項（３）の遠隔操作機器駆動回路においては、さら
に、遠隔操作機器のオン／オフ状態を示す信号を外部へ
送出でき、監視等に供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例による遠隔操作機器駆動回路（３
０）とその周辺回路を示す図、第２図は第１図の各部分
の信号波形を示すグラフ、第３図は第２の実施例による
遠隔操作機器駆動回路（３１）とその周辺回路を示す図
、第４図は第３の実施例による遠隔操作機器駆動回路（
３２）とその周辺回路を示す図、第５図は第４の実施例
による遠隔操作機器駆動回路（３３）とその周辺回路を
示す図、第６図は従来の遠隔操作機器駆動回路とその周
辺回路を示す図、第７図は第６図の各部分の信号波形を
示すグラフである。 図において、（１）はリモコンリレー、（３）は交流電
源、（２２）はオン制御用信号、（２５）はオフ制御用
信号、（３０〜３３）は遠隔操作機器駆動回路、（１０
３）はフォトカブラ、（１０５）はトランジスタ、（１
０７゜１０９）はフォトサイリスタ、（ｌｏｇ、　ｎｏ
）はサイリスタ、（１１２，１１５）はフォトカブラ、
（１２１，１２２）は発光ダイオードである。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第２図 Ｂ考量−− 第 図 第 図 特開□

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源と、電流の流れる方向に応じてそのオン
   ／オフ状態を変化させる遠隔操作機器とを含む閉ループ
   の一部を構成すべき遠隔操作機器駆動回路において、 上記交流電源のゼロクロス近傍を検出するゼロクロス検
   出手段と、 上記ゼロクロス検出手段がゼロクロス近傍を検出してい
   るとき、上記交流電源の位相に対して順方向であって且
   つ上記遠隔操作機器のオン制御用信号を受けることによ
   って上記閉ループを一方向に閉路する第１のスイッチ手
   段と、 上記ゼロクロス検出手段がゼロクロス近傍を検出してい
   るとき、上記交流電源の位相に対して順方向であって且
   つ上記遠隔操作機器のオフ制御用信号を受けることによ
   って上記閉ループを他方向に閉路する第２のスイッチ手
   段と、 を備えたことを特徴とする遠隔操作機器駆動回路。
2. （２）交流電源と、電流の流れる方向に応じてそのオン
   ／オフ状態を変化させる遠隔操作機器とを含む閉ループ
   の一部を構成すべき遠隔操作機器駆動回路において、 上記交流電源のゼロクロス近傍を検出するゼロクロス検
   出手段と、 上記ゼロクロス検出手段がゼロクロス近傍を検出してい
   るとき、上記交流電源の位相に対して順方向であって且
   つ上記遠隔操作機器のオン制御用信号を受けることによ
   って上記閉ループを一方向に閉路する第１のスイッチ手
   段と、 上記ゼロクロス検出手段がゼロクロス近傍を検出してい
   るとき、上記交流電源の位相に対して順方向であって且
   つ上記遠隔操作機器のオフ制御用信号を受けることによ
   って上記閉ループを他方向に閉路する第２のスイッチ手
   段と、 上記第１及び第２のスイッチ手段と並列に設けられ、上
   記一方向及び上記他方向をそれぞれ順方向とする第１の
   発光ダイオード及び第２の発光ダイオードと、 を備えたことを特徴とする遠隔操作機器駆動回路。
3. （３）交流電源と、電流の流れる方向に応じてそのオン
   ／オフ状態を変化させる遠隔操作機器とを含む閉ループ
   の一部を構成すべき遠隔操作機器駆動回路において、 上記交流電源のゼロクロス近傍を検出するゼロクロス検
   出手段と、 上記ゼロクロス検出手段がゼロクロス近傍を検出してい
   るとき、上記交流電源の位相に対して順方向であって且
   つ上記遠隔操作機器のオン制御用信号を受けることによ
   って上記閉ループを一方向に閉路する第１のスイッチ手
   段と、 上記ゼロクロス検出手段がゼロクロス近傍を検出してい
   るとき、上記交流電源の位相に対して順方向であって且
   つ上記遠隔操作機器のオフ制御用信号を受けることによ
   って上記閉ループを他方向に閉路する第２のスイッチ手
   段と、 上記第１及び第２のスイッチ手段と並列に設けられ、上
   記一方向及び上記他方向をそれぞれ順方向とする第１の
   発光ダイオード及び第２の発光ダイオードと、 上記第１の発光ダイオード及び第２の発光ダイオードに
   それぞれ直列に接続された第１のフォトカプラ及び第２
   のフォトカプラと、 を備えたことを特徴とする遠隔操作機器駆動回路。
4. （４）上記第１のスイッチ手段及び第２のスイッチ手段
   はフォトサイリスタであることを特徴とする請求項第１
   、２または３項に記載の遠隔操作機器駆動回路。
5. （５）上記第１のスイッチ手段及び第２のスイッチ手段
   は、上記オン制御用信号またはオフ制御用信号によって
   点弧されるフォトサイリスタと、このフォトサイリスタ
   の動作によって点弧されるサイリスタとを組み合わせて
   なることを特徴とする請求項第１、２または３項に記載
   の遠隔操作機器駆動回路。