JPS622878A - 直流電動機のスト−ル保護装置 - Google Patents
直流電動機のスト−ル保護装置Info
- Publication number
- JPS622878A JPS622878A JP60138993A JP13899385A JPS622878A JP S622878 A JPS622878 A JP S622878A JP 60138993 A JP60138993 A JP 60138993A JP 13899385 A JP13899385 A JP 13899385A JP S622878 A JPS622878 A JP S622878A
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- Japan
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- current
- main circuit
- stall
- motor
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- Control Of Direct Current Motors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野〕
本発明は直流電＠機の拘束（ロック）時に主回路に流れ
る過大なストール電流から直流電動機を保護する直流電
動機のストール保護装置に係り、特に、直流電動機の零
速度時、すなわら、回転停止時に検出した主回路電流ｌ
ｉｉ′ｒ等に塁き直流電動機を制御する直流電動機のス
トール保護装置に関する。
る過大なストール電流から直流電動機を保護する直流電
動機のストール保護装置に係り、特に、直流電動機の零
速度時、すなわら、回転停止時に検出した主回路電流ｌ
ｉｉ′ｒ等に塁き直流電動機を制御する直流電動機のス
トール保護装置に関する。
一般に、直流電動機では負荷側の異常等により負荷トル
クが過大になると、しばしば拘束（Ｄツり）状態となっ
て主回路に過大なストール電流が流れ、所要時間継続す
ることがある。
クが過大になると、しばしば拘束（Ｄツり）状態となっ
て主回路に過大なストール電流が流れ、所要時間継続す
ることがある。
このストール電流は整流子の所要箇所に局所的に集中し
、巻線や整流子・リード部分の局所過熱を発生させる。
、巻線や整流子・リード部分の局所過熱を発生させる。
また、回転トルクの最大時にスト−ル電流が数十秒から
数分間以上も継続して流れる場合には、整流子の過熱に
よる凹状変形のローパーや凸状変形のハイパーを発生さ
せ、電刷子の接触状態によっては各極間の電流アンバラ
ンスを生じ、巻線の焼損事故等の千人事故を発生する恐
れがあった。
数分間以上も継続して流れる場合には、整流子の過熱に
よる凹状変形のローパーや凸状変形のハイパーを発生さ
せ、電刷子の接触状態によっては各極間の電流アンバラ
ンスを生じ、巻線の焼損事故等の千人事故を発生する恐
れがあった。
ところで、パワーショベル、リグ、鉱山巻上機およびク
レーン等に組み込まれる直流電動機では、ストール電流
が所要の電流制御値を超えたままの状態で運転されるこ
とがよくある。
レーン等に組み込まれる直流電動機では、ストール電流
が所要の電流制御値を超えたままの状態で運転されるこ
とがよくある。
また、圧延機駆動用として使用される直流電動機におい
ても、板切れや噛込みの失敗等により電流制限値を超え
ている状態でロックし、過大なストール電流が１１！続
して流れることがある。この場合は過電流継電器が過大
なストール電流を検出して動作するので、圧延機の運転
は停止し、その間操業ス１〜ツブとなる。
ても、板切れや噛込みの失敗等により電流制限値を超え
ている状態でロックし、過大なストール電流が１１！続
して流れることがある。この場合は過電流継電器が過大
なストール電流を検出して動作するので、圧延機の運転
は停止し、その間操業ス１〜ツブとなる。
このように従来の直流電動機は過大なストール電流等の
過電流から保護するために電流制限回路や限時特性を持
つり゛−マルリレーを設番ノている。
過電流から保護するために電流制限回路や限時特性を持
つり゛−マルリレーを設番ノている。
この電流制限回路とサーマルリレーを設（）た従来の直
流電動機は第２図のブロック線図に示すように構成され
ている。
流電動機は第２図のブロック線図に示すように構成され
ている。
すなわら、直流電動機１の整流子２の電刷子に主回路電
源４を接続する配線の途中にシ１！ント５を介在させ、
このシャン１−５に電流制限回路６と限時特性を持つサ
ーマルリレ−７とをそれぞれ接続している。この電流制
限回路６は主回路電流が所定の上限値を瞬時値で超えた
ときに動作して主回路電源４をトリップするものであり
、サーマルリレー７は主回路電流が所定の上限値を超え
て所定時間Ｎ続して流れたときに動作して主回路電源４
をトリップする。これら電流制限回路６およびり“−マ
ルリレー７はその電流上限値を直流電動機１の回転時に
おける負荷電Ｇ１に基き設定し、回転時や停止時に関係
なく一定不変である。このために、特に過負荷電量２０
０％を超えるような直流電動様でのストール状態から直
流電動機を保護することができなかった。
源４を接続する配線の途中にシ１！ント５を介在させ、
このシャン１−５に電流制限回路６と限時特性を持つサ
ーマルリレ−７とをそれぞれ接続している。この電流制
限回路６は主回路電流が所定の上限値を瞬時値で超えた
ときに動作して主回路電源４をトリップするものであり
、サーマルリレー７は主回路電流が所定の上限値を超え
て所定時間Ｎ続して流れたときに動作して主回路電源４
をトリップする。これら電流制限回路６およびり“−マ
ルリレー７はその電流上限値を直流電動機１の回転時に
おける負荷電Ｇ１に基き設定し、回転時や停止時に関係
なく一定不変である。このために、特に過負荷電量２０
０％を超えるような直流電動様でのストール状態から直
流電動機を保護することができなかった。
すなわち、電流制限回路６やサーマルリレー７を有する
直流電動機１は、例えば可逆熱間圧延器用のものでは定
格の２２５％の負荷電流で常用最大１分間の過負荷耐量
を持つように設計されてぃ−る。しかし、この値は回転
時に基いて設定されているので、ロック時では局部過熱
のために整流子にローパーやハイパーの過熱変形を発生
させることになる。したがって、この定格２２５％の負
荷電流値で直流電動機１がロックされると、回転時にお
ける１分間よりも非常に短い数秒から十数秒で過負荷電
量を超え、整流子に過熱変形を生じざゼる。すなわち、
己流電！Ｉ！１ＩＩａ１のロック状態では回転状態に比
して冷却効果が低下すると共に、各極間の電流アンバラ
ンスや周部集中を生じ易くなるために過大なストール電
流からの保護が不十分となる。
直流電動機１は、例えば可逆熱間圧延器用のものでは定
格の２２５％の負荷電流で常用最大１分間の過負荷耐量
を持つように設計されてぃ−る。しかし、この値は回転
時に基いて設定されているので、ロック時では局部過熱
のために整流子にローパーやハイパーの過熱変形を発生
させることになる。したがって、この定格２２５％の負
荷電流値で直流電動機１がロックされると、回転時にお
ける１分間よりも非常に短い数秒から十数秒で過負荷電
量を超え、整流子に過熱変形を生じざゼる。すなわち、
己流電！Ｉ！１ＩＩａ１のロック状態では回転状態に比
して冷却効果が低下すると共に、各極間の電流アンバラ
ンスや周部集中を生じ易くなるために過大なストール電
流からの保護が不十分となる。
本発明は１述の事情に鑑みなされたもので、直流電ｆｉ
ｌＪ機のロック時における過大なストール電流から直流
電動機を保護する直流電動機のス１−−ル保護装置を提
供することを目的とする。
ｌＪ機のロック時における過大なストール電流から直流
電動機を保護する直流電動機のス１−−ル保護装置を提
供することを目的とする。
本発明は、直流電！１１１１のロックにより過大ストー
ル電流が主回路に流れた場合は、まず、この直流電動機
をロック状態より脱出させるために界磁のフォージング
を行ない、次いで、ロック状態が長期化した場合には主
回路電源をトリップすると共に警報を出力し、または主
回路電源をトリップせずに逆転寸動を行なうようにした
ことに特徴がある。
ル電流が主回路に流れた場合は、まず、この直流電動機
をロック状態より脱出させるために界磁のフォージング
を行ない、次いで、ロック状態が長期化した場合には主
回路電源をトリップすると共に警報を出力し、または主
回路電源をトリップせずに逆転寸動を行なうようにした
ことに特徴がある。
以下本発明の一実施例について第１図を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例の全体構成を示しており、直
流電動ｇ１１１ｏの整流子１１の電刷子１２にシャント
１３を介して主回路電源１４を接続している。このシャ
ント１３には主回路電流（１）を２乗演算する電流２乗
演算器１５と、主回路電流が所定の上限値を瞬時値で超
えたときに主回路電源１４をトリップする電流制限回路
１６とがそれぞれ接続されている。
流電動ｇ１１１ｏの整流子１１の電刷子１２にシャント
１３を介して主回路電源１４を接続している。このシャ
ント１３には主回路電流（１）を２乗演算する電流２乗
演算器１５と、主回路電流が所定の上限値を瞬時値で超
えたときに主回路電源１４をトリップする電流制限回路
１６とがそれぞれ接続されている。
一方、直流電動機１０には電機子１７の回転速度を検出
する速度検出器１８が付設されており、この速度検出器
１８にはその零速度、すなわち回転停止を検出して、零
速度が継続する時間ｔを計時するタイマ１９ａを内蔵す
る零速度検出器１つを接続している。この零速度時間ｔ
は積分器２０に入力されて、上記電流２乗演算器１５か
らの主回路電流（１）の２乗値（【２）に乗算（１２Ｘ
ｔ）され、その積値（１２ｔ）は比較器２１に入力され
る。この比較器２１では、直流電動機１０に許容される
ストール耐ａを設定するス］・−ル基準設定器２２から
出力される設定値に、上記積値（１２ｔ）を比較し、両
者の偏差である偏差信号５１４をストール制御回路２３
へ出力する。
する速度検出器１８が付設されており、この速度検出器
１８にはその零速度、すなわち回転停止を検出して、零
速度が継続する時間ｔを計時するタイマ１９ａを内蔵す
る零速度検出器１つを接続している。この零速度時間ｔ
は積分器２０に入力されて、上記電流２乗演算器１５か
らの主回路電流（１）の２乗値（【２）に乗算（１２Ｘ
ｔ）され、その積値（１２ｔ）は比較器２１に入力され
る。この比較器２１では、直流電動機１０に許容される
ストール耐ａを設定するス］・−ル基準設定器２２から
出力される設定値に、上記積値（１２ｔ）を比較し、両
者の偏差である偏差信号５１４をストール制御回路２３
へ出力する。
ストール制御回路２３は偏差信号Ｓ１４の太きさに応じ
て制限値を数段、例えば上下２段に段歯的に設定してＪ
３す、偏差信号８１４が下制限値内であればフォージン
グ信号Ｓｆを界磁電源制御回路２４に出力する。このフ
ォージング信号Ｓｆを入力した界磁電源制御回路２４は
界磁２５にロック時よりし高い界磁電流を供給して、強
め界磁（）４−ジンク）を行ない、ロックしている電機
子１７を微少角度電動さぜるトルクを発生させる。
て制限値を数段、例えば上下２段に段歯的に設定してＪ
３す、偏差信号８１４が下制限値内であればフォージン
グ信号Ｓｆを界磁電源制御回路２４に出力する。このフ
ォージング信号Ｓｆを入力した界磁電源制御回路２４は
界磁２５にロック時よりし高い界磁電流を供給して、強
め界磁（）４−ジンク）を行ない、ロックしている電機
子１７を微少角度電動さぜるトルクを発生させる。
これにより、電機子１７が電動してロックから脱出され
れば、整流子１１の所要箇所に過大なストール電流が局
所的に集中することは防止され、整流子の過熱変形が防
止される。但し、直流電動機１０の用途によっては、ロ
ック状態を保持する必要のものもあるので、この場合は
界磁電流を増大させることにより、トルク一定で主回路
電流を減じることや、ロック保持を一層確実にすること
ができる。
れば、整流子１１の所要箇所に過大なストール電流が局
所的に集中することは防止され、整流子の過熱変形が防
止される。但し、直流電動機１０の用途によっては、ロ
ック状態を保持する必要のものもあるので、この場合は
界磁電流を増大させることにより、トルク一定で主回路
電流を減じることや、ロック保持を一層確実にすること
ができる。
そして、引き続き直流電動ｉｉｏがロックしている場合
は、零速度時間ｔが大きくなり、主回路電流２乗値との
積１ａ（Ｉ２ｔ）が次第に増大し、ストール基準値との
偏差が開いて行く。このために、偏差信号Ｓ１４がスト
ール制御回路２３の王制限値に達したとぎは、非常時と
してストール警報のための警報信号Ｓａおよび主回路電
源トリップ信号Ｓｔをそれぞれ出力する。この警報信号
Ｓａを入力した図示しないストール警報装置はストール
警報を行ない、主回路電源１〜リツプ信号Ｓｔを入力し
た電流制限回路１６は主回路′Ｔｉ源１４をトリップし
、過大なストール電流を遮断する。
は、零速度時間ｔが大きくなり、主回路電流２乗値との
積１ａ（Ｉ２ｔ）が次第に増大し、ストール基準値との
偏差が開いて行く。このために、偏差信号Ｓ１４がスト
ール制御回路２３の王制限値に達したとぎは、非常時と
してストール警報のための警報信号Ｓａおよび主回路電
源トリップ信号Ｓｔをそれぞれ出力する。この警報信号
Ｓａを入力した図示しないストール警報装置はストール
警報を行ない、主回路電源１〜リツプ信号Ｓｔを入力し
た電流制限回路１６は主回路′Ｔｉ源１４をトリップし
、過大なストール電流を遮断する。
なお、この電流制限回路１６はシャント１３を介して主
回路電流の電流値を常時検出しており、その主回路電流
が所定の電流ａｉｌＪ限値を超えたことを検出したとき
は、直流電動ａ１０の回転中であっても、主回路電源１
４をトリップするようになっている。
回路電流の電流値を常時検出しており、その主回路電流
が所定の電流ａｉｌＪ限値を超えたことを検出したとき
は、直流電動ａ１０の回転中であっても、主回路電源１
４をトリップするようになっている。
また、エレベータの巻上様等に組み込まれる直流電ｆＩ
Ｉ機１０にあっては、主回路電源１４を直ちに１−リッ
プせずに、ストール制御回路２３より位相制御回路２６
に逆電動信号ＳＲを入力させてらよい。これによれば、
位相制御回路２６は逆電動信号Ｓ Ｒを受けて主回路電
源１４から電刷子１２に給電される主回路電流の位相を
逆転さばて、直流電動１１０を逆転電動させ、ロックか
らの脱出を図ることができる。しだがって、電動機を停
止させずに、電動機１０自体の保護を図ることかできる
。
Ｉ機１０にあっては、主回路電源１４を直ちに１−リッ
プせずに、ストール制御回路２３より位相制御回路２６
に逆電動信号ＳＲを入力させてらよい。これによれば、
位相制御回路２６は逆電動信号Ｓ Ｒを受けて主回路電
源１４から電刷子１２に給電される主回路電流の位相を
逆転さばて、直流電動１１０を逆転電動させ、ロックか
らの脱出を図ることができる。しだがって、電動機を停
止させずに、電動機１０自体の保護を図ることかできる
。
なお、第１図中、符号２７は直流電動機１０の速亀制御
を行なうための速度フィードバック回路である、１ 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、直流電動機のロックによ
り過大なスト−ル警報が主回路に流れた場合は、まず、
この直流電動機をロック状態ににり脱出さぼるために界
磁のフォージング（強め界磁）を行＜’にい、次いでロ
ック状態が長期化した場合には主回路電源をトリップす
ると共にストール警報を出力し、または主回路電源をト
リップ°Ｕずに逆転寸ＩＪＪ してロック状態からの脱
出を図るように構成したことにある。
を行なうための速度フィードバック回路である、１ 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、直流電動機のロックによ
り過大なスト−ル警報が主回路に流れた場合は、まず、
この直流電動機をロック状態ににり脱出さぼるために界
磁のフォージング（強め界磁）を行＜’にい、次いでロ
ック状態が長期化した場合には主回路電源をトリップす
ると共にストール警報を出力し、または主回路電源をト
リップ°Ｕずに逆転寸ＩＪＪ してロック状態からの脱
出を図るように構成したことにある。
したがって、本発明によれば、直流電動機の口ツク時に
おける過大なストール電流による整流子の過熱変形を防
止する効果を奏し、直流電動機を過大ストール電流から
保護することができる。
おける過大なストール電流による整流子の過熱変形を防
止する効果を奏し、直流電動機を過大ストール電流から
保護することができる。
第１図は本発明に係る直流電動機の一実施例の全体構成
を示すブロック線図、第２図は従来例のブロック線図で
ある。 １０・・・直流電動機、１１・・・整流子、１２・・・
電刷子、１５・・・電流２乗演算器、１９・・・零速度
検出器、２０・・・積分器、２１・・・比較器、２２・
・・ストール基準設定置、２３・・・ストール制御回路
、２４・・・界磁電源制御回路。 出願人代理人 波 多 野 久蔓 ２ 図
を示すブロック線図、第２図は従来例のブロック線図で
ある。 １０・・・直流電動機、１１・・・整流子、１２・・・
電刷子、１５・・・電流２乗演算器、１９・・・零速度
検出器、２０・・・積分器、２１・・・比較器、２２・
・・ストール基準設定置、２３・・・ストール制御回路
、２４・・・界磁電源制御回路。 出願人代理人 波 多 野 久蔓 ２ 図
Claims (1)
- 直流電動機の回転子の零速度を検出しその零速度時間を
計時する零速度検出器と、上記回転子の零速度時に主回
路に流れる主回路電流を２乗演算する電流２乗演算器と
、この主回路電流の２乗値に上記零速度時間を乗算する
積分器と、この積分器における積値を上記直流電動機の
ストール耐量であるストール基準値に比較して偏差を出
力する比較器と、この比較器からの偏差の大きさに応じ
て少なくとも下制限値と上制限値とにそれぞれ設定して
上記比較器からの偏差が下制限値に達したときにフォー
ジング信号を出力し、この偏差が上制限値に達したとき
に警報信号および主回路電源トリップ信号を出力し、ま
たはこの主回路電源トリップ信号に代えて逆寸動信号を
出力するストール制御回路と、上記主回路電源トリップ
信号を受けて主回路電源をトリップする電流制限回路と
、上記フォージング信号を受けて界磁電流を増大させる
界磁電源制御回路と、上記逆寸動信号を受けて逆転寸動
可能に主回路電流を位相制御する位相制御回路とを有す
ることを特徴とする直流電動機のストール保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60138993A JPS622878A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 直流電動機のスト−ル保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60138993A JPS622878A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 直流電動機のスト−ル保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622878A true JPS622878A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15234974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60138993A Pending JPS622878A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 直流電動機のスト−ル保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS622878A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265692A (ja) * | 1988-08-30 | 1990-03-06 | Sony Corp | カセット装填装置 |
| US9249895B2 (en) | 2007-09-10 | 2016-02-02 | Buerkert Werke Gmbh | Solenoid valve |
| CN112367006A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-12 | 深圳市云视机器人有限公司 | 直流电机故障识别方法、装置及清洁设备 |
-
1985
- 1985-06-27 JP JP60138993A patent/JPS622878A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265692A (ja) * | 1988-08-30 | 1990-03-06 | Sony Corp | カセット装填装置 |
| US9249895B2 (en) | 2007-09-10 | 2016-02-02 | Buerkert Werke Gmbh | Solenoid valve |
| CN112367006A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-12 | 深圳市云视机器人有限公司 | 直流电机故障识别方法、装置及清洁设备 |
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