JPH0574298A - 過電流保護装置を有する電磁接触器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は短時間定格品を使用する回路、装置に
於いて、短時間定格品を保護する様過電流保護装置を設
けたものである。 【構成】 電磁接触器投入用コイル２Ｓと直列に過電流
保護装置７１，７２を設けた。 【効果】 過電流保護装置７１，７２を設けることで、
前記投入コイル２Ｓに連続通電された場合にのみ過電流
保護装置７１，７２を開路させ、前記投入コイル２Ｓの
連続通電を解除し焼損を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、短時間定格品を有する
電磁接触器等の電磁器具に係り、特に、構成品の焼損防
止に関する。

【０００２】

【従来の技術】短時間定格の電磁コイルを具備する機械
的保持形電磁接触器で使われる、従来技術に係る起動回
路としては図１に示す補助リレー６とタイマー７の組合
せが多い。図１の従来技術について以下説明する。

【０００３】図１（ａ）は誘導電動機１、電磁接触器主
接点２Ａ及び限流ヒューズ３から構成される誘導電動機
１の駆動主回路である。８１は、誘導電動機１用の電源
である。

【０００４】図１（ｂ）は図１（ａ）の電磁接触器主接
点２Ａを開閉制御する操作回路である。８２は、操作回
路用の電源である。

【０００５】図１（ａ）に示す電磁接触器主接点２Ａ
と、図１（ｂ）に示す電磁接触器主接点２Ａを開閉制御
する操作回路とより電磁接触器は、構成される。

【０００６】図１（ｂ）の動作は押ボタンスイッチ５が
投入されると、補助リレー６が励磁される。そして、こ
の補助リレー６のａ接点６ａ１が付勢され、補助リレー
６を保持する。補助リレー６のａ接点６ａ３も付勢さ
れ、電磁接触器投入コイル２Ｓが励磁される。これによ
り、電磁接触器主接点２Ａが付勢され、図に記載されて
いない機械的保持機構により保持され、誘導電動機１が
始動する。同時に補助リレー６のａ接点６ａ２が付勢さ
れる為、タイムリレー７が励磁される。このタイムリレ
ー７の設定時限がタイムアップすると、タイムリレー７
のｂ接点７ｂが開路し、補助リレー６の励磁が解除さ
れ、補助リレー６のａ接点６ａ３が開路し、前記投入コ
イル２Ｓの励磁が解除される。こうして、前記電動機１
の始動完了となる。

【０００７】前記電動機１を停止するためには、押ボタ
ンスイッチ９を投入すると、電磁接触器釈放コイル２Ｒ
が励磁され、図に記載されていない電磁接触器の機械的
保持部分を引き外し、前記接触器２Ａが開路し、前記電
動機１を停止させる。

【０００８】図４は以上の動作のタイムチャートであ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術で述べた
如く機械的保持形電磁接触器においては、投入コイル、
釈放コイル共に３０秒程度の短時間定格で設計された短
時間定格品である。これらコイルを、故障により生じる
連続通電から保護する機能としては、回路内のタイムリ
レー７に全て依存しており、タイムリレー７の故障に対
し前記接触器は何ら防御機能を有していない。特に近年
の機器は省エネ、弱電回路の採用により、その消費電力
が少なくなって来ており、通電電流が小さいために生じ
る接触不良等により動作が不安定になることがある。図
１（ｂ）の操作回路で言えば補助リレー６のａ接点６ａ
２とタイムリレー７の関係がこれにあたり、特にタイム
リレー７の消費電流が数ｍＡ以下になると、補助リレー
ａ接点６ａ２が接触不良を起こし、タイムリレー７の不
動作が顕著になる。この為タイムリレー７が不動作にな
ると、前記従来技術で説明した様にタイムリレー７がタ
イムアップせず、補助リレー６が連続励磁される為、補
助リレー６のａ接点６ａ３は付勢されたままとなり、前
記投入コイル２Ｓは連続通電され焼損する。このタイム
チャートを図５に示す。

【００１０】このために、特開昭５４−１２９３６５号
公報および特開平２−１５５１３４号公報においては、
リレーを追加することにより、シ−ケンシャル制御によ
り、コイルの遮断を行なう方法が提案されている。しか
し、これらの方法では、従来回路の修正が簡単に行なえ
ないという問題がある。

【００１１】本発明はこの点に鑑みなされたもので、短
時間定格品であるコイルが連続通電された場合は、これ
を検知し、防止する機能を具備した電磁接触器を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、電磁コイルを有する電磁接触器において、上
記電磁コイルと直接または間接に接続された、保護協調
カ−ブで示される特性を有する過電流保護装置を有する
こととしたものである。

【００１３】

【作用】電磁コイルを有する電磁接触器において、過電
流保護装置は、例えば、図２に示す保護協調カ−ブで示
される特性を有する。

【００１４】従って、前記電磁コイルの許容温度上昇及
び許容通電時間以前に前記電磁コイルを遮断することが
できる

【００１５】

【実施例】本発明は、従来技術に過電流保護装置を具備
することで図２に示す過電流保護装置保護協調カーブの
如く、通常のシーケンス動作ではタイムリレー７の設定
時限が０．５秒程度である為動作しないが、補助リレー
６のａ接点６ａ２の接触不良等によりタイムリレー７が
不動作になった時には、投入コイル定格時間約３０秒以
内に前記投入コイル２Ｓの励磁を遮断する様にして前記
投入コイル２Ｓの焼損を防止する様にしたものである。

【００１６】この他に投入コイルの連続励磁を防止する
方法としては、機械的な方法として電磁接触器が機械的
保持完了後に機械的接点で投入コイル回路を遮断する方
法があるが遮断を０．５秒程度遅らせる為の機構が難し
く、投入不良となることがあり、又完成された電磁接触
器に事後追加することが困難なことが欠点と考えられ
る。本発明はこれらと比較しても従来回路、機構を何ら
変更することなく簡便な方法で目的を達成することがで
きる為適用範囲の拡大が図れる。

【００１７】以下本発明の実施例を図３により説明す
る。

【００１８】図３（ａ）は誘導電動機１、電磁接触器主
接点２Ａ及び限流ヒューズ３から構成される誘導電動機
１の駆動主回路である。８１は、誘導電動機１用の電源
である。

【００１９】図３（ｂ）は図３（ａ）の電磁接触器主接
点２Ａを開閉制御する操作回路である。８２は、操作回
路用の電源である。

【００２０】図３（ａ）に示す電磁接触器主接点２Ａ
と、図３（ｂ）に示す電磁接触器主接点２Ａを開閉制御
する操作回路とより電磁接触器は構成される。

【００２１】図３（ｂ）の操作回路の動作は押ボタンス
イッチ５が投入されると補助リレー６が励磁され、補助
リレー６のａ接点６ａ１が付勢される。そして、補助リ
レー６を保持する。さらに、補助リレー６のａ接点６ａ
３が付勢され、電磁接触器投入コイル２Ｓが励磁され
る。これにより、電磁接触器主接点２Ａが付勢され、図
に記載されていない機械的保持機構により保持され、誘
導電動機１が始動する。同時に補助リレー６のａ接点６
ａ２が付勢される為、タイムリレー７が励磁され、この
タイムリレー７の設定時限がタイムアップするとタイム
リレーｂ接点が開路し、補助リレー６の励磁が解除さ
れ、補助リレーａ接点６ａ３が開路する。こうして、前
記投入コイル２Ｓの励磁が解除され、前記電動機１の始
動完了となる。この時過電流保護装置７１，７２の働き
は図２に示す過電流保護装置保護協調カーブの如く正常
動作の為不動作である。

【００２２】この様な回路で万一、補助リレー６のａ接
点６ａ２の接触不良が発生し、タイムリレー７がタイム
アップしなくなった場合、補助リレー６のａ接点６ａ３
も連続付勢されたままとなり、前記投入コイル２Ｓが連
続通電となる。この時過電流保護装置７１，７２は図２
の過電流保護装置保護協調カーブにより、７秒程度で開
路動作をし、前記投入コイル２Ｓの励磁回路を遮断し、
前記投入コイルの連続通電を防止する。この時のタイム
チャートを図６に示す。又、前記投入コイルの定格を３
０秒程度にしている為、前記投入コイル２Ｓは７秒程度
の励磁では許容温度上昇以下とすることができ過熱、焼
損の防止が可能となる。

【００２３】過電流保護装置を２個有することにより、
遮断電圧が回路電圧の１／２となり接点寿命が長くなる
遮断電圧を１／２にすることで装置を小形化できる。

【００２４】尚この過電流保護装置の開閉動作に連動す
る補助接点を設け、これを外部表示信号として使うこと
で遠方での監視も可能となる。

【００２５】本発明は機器の焼損防止も目的としている
為、装置の保護の他、多数の人が集まるビル、デパー
ト、病院等に設置される電動機始動盤などに採用すれば
火災防止等の面で大きな信頼性向上の効果が期待でき
る。

【００２６】次に、本発明をコンビネ−ションスタ−タ
の構成品であるコンビネ−ションユニットに適用した例
を図７、８により説明する。

【００２７】図７（ａ）は負荷１１、電磁接触器主接点
５２及び限流ヒューズＣＬＦから構成される負荷１１の
駆動主回路である。８１は、負荷１１用の電源である。

【００２８】図７（ｂ）は図７（ａ）の電磁接触器主接
点５２を開閉制御する操作回路である。８２は、操作回
路用の電源である。

【００２９】図７（ａ）に示す電磁接触器主接点５２
と、図７（ｂ）に示す電磁接触器主接点５２を開閉制御
する操作回路とより電磁接触器は構成される。

【００３０】図７（ｂ）の操作回路の動作は押ボタンス
イッチ５１が投入されると補助リレー５２Ｘが励磁さ
れ、補助リレー５２Ｘのａ接点５２Ｘａ１が付勢され
る。そして、補助リレー５２Ｘを保持する。さらに、補
助リレー５２Ｘのａ接点５２Ｘａ３が付勢され、電磁接
触器投入コイル５２Ｃが励磁される。これにより、電磁
接触器主接点５２が付勢され、図に記載されていない機
械的保持機構により保持され、負荷１１が始動する。同
時に補助リレー５２Ｘのａ接点５２Ｘａ２が付勢される
為、タイムリレー７３が励磁され、このタイムリレー７
３の設定時限がタイムアップするとタイムリレーｂ接点
が開路し、補助リレー５２Ｘの励磁が解除され、補助リ
レーａ接点５２Ｘａ３が開路する。こうして、前記投入
コイル５２Ｃの励磁が解除され、前記電動機１の始動完
了となる。この時過電流保護装置７１，７２の働きは正
常動作の為不動作である。

【００３１】前記負荷１１を停止するためには、押ボタ
ンスイッチ９１を投入すると、電磁接触器釈放コイル５
２Ｔが励磁され、図に記載されていない電磁接触器の機
械的保持部分を引き外し、前記接触器５２が開路し、前
記負荷１１を停止させる。

【００３２】この様な回路で万一、補助リレー５２Ｘの
ａ接点５２Ｘａ２の接触不良が発生し、タイムリレー７
３がタイムアップしなくなった場合、補助リレー５２Ｘ
のａ接点５２Ｘａ３も連続付勢されたままとなり、前記
投入コイル５２Ｃが連続通電となる。この時過電流保護
装置７１，７２は過電流保護装置保護協調カーブによ
り、開路動作をし、前記投入コイル５２Ｃの励磁回路を
遮断し、前記投入コイルの連続通電を防止する。

【００３３】尚この過電流保護装置の開閉動作に連動す
る補助接点Ａ−１，２，３を設け、これを外部表示信号
として使うことで遠方での監視も可能となる。また、限
流ヒュ−ズＣＬＦが溶断したときは、溶断表示接点３３
２により、外部に溶断を知らせることができる。さら
に、インタ−ロックスイッチ３３１を有し、架台８３を
収納ケ−ス８５から取り外すときは、このスイッチ３３
１を入れて、負荷１１への電源供給を立ってから架台８
３を取り外す。

【００３４】図８（ａ）に、コンビネ−ションユニット
の正面図、図８（ｂ）に側面図を示す。架台８３は、車
輪８６によりか動であり、境界線８４で示す位置で収納
ケ−ス８５からきりはなすことができる。コンビネ−シ
ョンユニットには、図７において２点鎖線で示す部分が
搭載されている。

【００３５】この様に、電磁接触器５２等を前面に取付
ることにより、動作状態が目視可能となり他に動作確認
用の装置を設ける必要がない。

【００３６】過電流保護装置７１，７２は、図８に示す
ように、前面に取付ける。これにより、電磁接触器の開
閉時の熱影響による動作の変動を少くする。また、引出
式の架台があるため、盤収納時、前面に他の機器が配さ
れることが比較的少く、換気状態を良好とし、過電流保
護装置７１，７２回りの温度変化を過小にして動作時間
のバラツキを少くすることができる。

【００３７】以上の本発明によれば、以下の効果があ
る。

【００３８】（１）過電流保護装置による電磁接触器自
身の保護機能を具備したことにより短時間投入コイルの
過熱、焼損が皆無となった。

【００３９】（２）シーケンス的にはタイムリレーによ
る遮断及び自己診断の２重保護構造となる為投入コイル
焼損に対する信頼性が向上した。

【００４０】（３）従来構造を変えることなく信頼性向
上を図れる為納入後の具備も可能となり適用範囲の拡大
が図れる。

【００４１】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いる為、短時間定格品であるコイルが連続通電された場
合は、これを検知し、防止する機能を具備した電磁接触
器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は従来技術の電動機駆動主回路図、
（ｂ）は従来技術の電動機操作回路図。

【図２】過電流保護装置の保護協調カーブの説明図。

【図３】（ａ）は本発明の電動機駆動主回路図、（ｂ）
は本発明の電動機操作回路図。

【図４】正常時のタイムチャート。

【図５】従来技術の異常時のタイムチャート。

【図６】本発明の異常時のタイムチャート。

【図７】コンビネ−ションユニットの回路図。

【図８】コンビネ−ションユニットの全体図。

【符号の説明】

１…誘導電動機、２Ａ…電磁接触器主接点、３…限流ヒ
ューズ、５，９…押しボタンスイッチ、６…補助リレ
ー、６ａ１，６ａ２，６ａ３…補助リレー６のａ接点、
７…タイムリレー、７ｂ…タイムリレー７のｂ接点、２
Ｓ…電磁接触器投入用コイル、２Ｒ…電磁接触器釈放用
コイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久郷 幸雄 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 加藤 弘志 茨城県日立市金沢町１丁目15番25号 株式 会社日立エレクトリツクシステムズ内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁コイルを有する電磁接触器において、 上記電磁コイルと直接または間接に接続された、保護協
   調カ−ブで示される特性を有する過電流保護装置を有
   し、 前記電磁コイルの許容温度上昇及び許容通電時間以前に
   前記電磁コイルを遮断することを特徴とする電磁接触
   器。
2. 【請求項２】動作可能時間の定格値が短い短時間定格品
   を有する装置において、 上記短時間定格品と直接または間接に接続された、保護
   協調カ−ブで示される特性を有する過電流保護装置を有
   し、 前記短時間定格品の動作可能時間以内に前記短時間定格
   品を遮断することを特徴とする短時間定格品を有する装
   置。
3. 【請求項３】請求項１記載の電磁接触器において、 上記過電流保護装置は、上記過電流保護装置の動作を示
   す信号を出力する端子を有することを特徴とする電磁接
   触器。
4. 【請求項４】請求項１記載の電磁接触器において、 上記過電流保護装置を上記電磁コイルの両端に各々１個
   づつ設けたことを特徴とする電磁接触器。
5. 【請求項５】収納ケ−スと、 収納ケースに可動に取付けた架台とを有し、 上記架台に請求項１、３または４記載の電磁接触器と、
   上記電磁接触器に直列に接続された限流ヒューズとを設
   けたことを特徴とするコンビネ−ションユニット。