JPS63249059A - 無接点接触器の異常検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 −本発明はサイリ・メタをスイッチング素子とする三相
無接点接触器（以下この無接点接触器をＳＳＣと略称す
る）の異常を検出するＳＳＣの異常検出装置に関する。

〔従来の技術〕

ＳＳＣは複数のサイリスタとそのそれぞれの制御回路を
１個のケースに収納して三相電気回路を開閉するために
用いる。このＳＳＣは電気的機械的損耗部が壜＜、頻繁
な開閉に耐えるから三相モータをはじめ各種三相負荷の
開閉に用いられているが、各相に挿入されたサイリスタ
はそれぞれゼロクロス回路を有する点弧回路で閉じるの
でそのうちの一部の点弧回路やサイリスタが故障を起こ
すことがあると負荷が不平衡になったり、三相モータの
場合単相で運転されて焼損するような事故が発生する。

そこで従来第６図に示すような異常検出装置を設けてＳ
ＳＣの異常を検出し、早期に処理する方法がとられてい
る０ここで三相モータ１は５ＳＣ２を介して電源Ｒ８Ｔ
相に接続されている。異常検出装置３は操作入力検出回
路４、整流回路６、平滑回路７、遅延回路８、リレー回
路９を備え、操作入力検出回路４は補助リレー５を有し
操作スイッチ１０を介して電源Ｒ８相に接続された５Ｓ
Ｃ２の点弧回路２ａと並列に接続されている。ＳＳＣの
出力側ＵＶＷ相には三相全波整流回路６が接続され、こ
の整流回路６の直流出力電圧は出力リレー５の常閉接点
５ａを介して平滑回路７で平滑化され、遅延回路８で遅
延されてリレー回路９に入力する。リレー回路９は切換
接点１１ａを有する出力リレー１１を備え、この出力リ
レー１１の接点１１ａを例えばこの５ＳＣ２と直列にこ
の５ＳＣ２の電源側に接続された図示しない配線用遮断
器の引外しコイルに接続し、５ＳＣ２が異常のときこの
引、外しコイルで配線用遮断器を遮断するように構成す
る。勿論接点１１ａで光や音響による告知装置を動作さ
せることもできる０８ＳＣ２が健全のときスイッチ１０
を閉じるとこの操作入力で点弧回路２ａが動作して５Ｓ
Ｃ２が閉じ、モータ１が始動する０このとき操作入力検
出回路４にも操作入力が与えられるから検出回路４の出
力、リレー５が動作し、常閉接点５ａを開き、異常検出
装置３は動作せず出力リレー１１は動作しない〇 勿論操作スイッチ１０を開いていれば５ＳＣ２は閉じな
いからモータＩＫは電圧は印加されない筈である。しか
しもし、このとき５ＳＣ２のサイリスクが破損したシ、
点弧回路２ａの故障でサイリスタが導通状態になると各
相サイリスタが同時に導通した場合は操作スイッチ１０
を閉じないのにモータ１が始動し、二相のサイリスタが
導通した場合はモータ１は始動しないが焼損するおそれ
もあって、何れにしても危険である。しかし、このとき
出力リレー５は動作していないから接点５ａは閉じてい
る・したがって負荷側ＵＶＷ相に現れる電圧は整流回路
６で整流され、平滑回路７で平滑にされ、遅延回路８で
５ＳＣ２の異常か否か確認して５ＳＣ２の異常が事実で
あれば出力回路９で出力リレー１１を動作させて、例え
ば配線用遮断器を引外す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この異常検出装置では、操作スイッチ１０を閉じたどき
、入力検出回路４が動作し、出力リレー５の動作で接点
５ａは開いているから、もし点弧回路２ａの故障やサイ
リスタが破損して不導通状態になり、例えば負荷側Ｗ相
に電圧が印加されないと、モータ１は単相電圧の印加で
始動せず焼損のおそれがある。言い換えればこのＳＳＣ
の異常検出装置はサイリスタの短絡異常だけが検出され
、投入不能異常は検出できないという欠点がある。

またＳＳＣの３個のサイリスタのうち１個が導通故障を
起こした場合にはＳＳＣの出力側には線間電圧が発生し
ないからこの異常検出装置は動作しない。す々わち三相
ＳＳＣの故障の最も多い一相導通故障の検出が不可能で
あり、２個のＳＳＣを用いて三相モータなどを可逆運転
するときに相間短絡を起こすおそれがある。また同じ可
逆運転をするときに、この異常検出装置を使用すると、
開いている筈の一方のＳＳＣに取付けた異常検出装置に
は操作入力が印加されないＫもかかわらずこのＳＳＣの
出力端には他方のＳＳＣの相間電圧が現われているから
この異常検出装置は一方のＳＳＣの導通故障と見なして
誤って異常検出してしまう。

このためこの異常検出装置はＳＳＣの可逆運転装置には
使用不可であるという問題がある〇本発明の目的は三相
ＳＳＣのサイリスタが１個でも異常があるとこれを検出
するととが可能で、かつ可逆運転装置のＳＳＣにも利用
できるＳＳＣの異常検出装置を提供することにある〇〔
問題点を解決するための手段〕 上述の問題点を解決するため本発明は、各相にスイッチ
ング素子を備え三相電気回路を幽閉するＳＳＣの異常を
検出するＳＳＣの異常検出装置において、前記ＳＳＣの
操作入力を検出して操作信号を発する操作入力検出回路
と、前記各スイッチング素子の極間電圧を検出して極間
電圧信号を発する極間電圧検出回路と、前記操作僅号、
極間電圧信号に基づいて動作信号を発する異常検出論理
回路と、前記動作信号を所定時間遅らせる遅延回路と、
前記遅延回路からの動作信号により動作するリレー回路
とを備えているものである◎なお異常検出論理回路は極
間電圧検出回路の一相の導通故障を検出しないようにす
るスイッチ回路を備えることができ、さらに無接点接触
器は電源電圧が印加されているか否かを判別して電源電
圧信号を発する電源電圧判別回路を備え、異常検出論理
回路は操作信号、極間電圧信号、電源電圧信号に基づい
て動作信号を発することもできる。なおこの異常検出装
置はこのＳＳＣを収納するケース内に一体に組込まれて
いるとよい。

〔作　用〕

上述の構成により異常検出論理回路は操作信号と極間電
圧信号に基づいてＳＳＣに故障があると判断すると動作
信号を発して遅延回路で確認し、リレー回路で警報装置
を動作させるとか電源側の回路遮断器を遮断するなどの
動作をする。さらに２個のＳＳＣが可逆運転装置として
接続されているときは、異常検出論理回路は極間電圧検
出回路が一相の導通故障を検出しないようにしたスイッ
チ回路を閉じて可逆運転の際に誤検出しないようにする
。ま九電源電圧判別回路を設け、ＳＳＣの電源側に三相
電圧が印加されているか否かを判別し、否のときＫは動
作信号を停止しＳＳＣが誤検出することを防止する。こ
のような異常検出装置は５ＳＣＶｃ一体に組込むと取扱
い易い。

〔実施例〕

第１図は本発明によるＳＳＣの異常検出装置の一実施例
をブロック図で示し、第６図と同一のものには第６図と
同一の符号を付した。第１図においてモータ１は５ＳＣ
２と回路遮断器１２の直列回路を介して電源Ｒ８ＴＫ接
続されている。異常検出装置３は操作入力検出回路４、
電源電圧判別回路５０、極間電圧検出回路６０、異常検
出論理回路７０．遅延回路８、リレー回路９を備え、操
作入力検出回路４は５ＳＣ２の操作入力を検出する回路
で操作スイッチ１０を介して電源Ｒ８相に接続された５
ＳＣ２の点弧回路２ａと並列に接続され、第２図に示す
ように電源Ｒ８相の電圧を分圧抵抗４１．４２で分圧し
て、この分圧電圧をホトカプラの発光ダイオード４３ａ
に印加している◇電源電圧判別回路５０は５ＳＣ２に：
電源電圧が印加されているか否か判別するもので第３図
に示すように三相全波整流回路５１の入力端が５ＳＣ２
の電源側のＲ８Ｔ相に接続され、整流回路５１の直流出
力端は分圧抵抗５２．５３で分圧されて、この分圧電圧
がホトカプラの発光ダイオード５４ａに接続されている
。極間電圧検出回路６０はＳＳＣの各サイリスタの極間
電圧を検出するもので第４図に示すように各抵抗６１．
６２．６３に各ホトカプラの各発光ダイオード６４ａ、
　６５ａ、　６６ａと、極性を互いに逆に接続した各２
個１組のツェナダイオード６７．６８．６９がすべて直
列に接続された３組の回路が１組ずつ５ＳＣ２の各サイ
リスタ２ｂ、２ｃ、２ｄの極間に接続されている。異常
検出論理回路７゜は第５図に示すように操作入力検出回
路４ｏの発光ダイオード４３ａＫ対するホトトランジス
タ４３ｂと極間電圧検出回路６０の各発光ダイオード６
１ａ。

６２　Ｌ　６３　ａに対する各ホトトランジス、／　６
１ｂ、　６２ｂ。

６３ｂとがそれぞれ各抵抗７１．７２，７３．７４と、
抵抗、コンデンサからなる各平滑回路７５．７６、７７
゜７８に接続されて４組の直列回路を形成している。

各平滑回路７５．７６．７７．７８は、各発光ダイオー
ド４３ａ、６１ａ、６２ａ＋　６３ａが交流で駆動され
るからホトトランジスタ側の信号の脈動を除くものであ
り、各抵抗７１．７２，７３．７４は各ホトカプラに進
入するノイズを除くものである０この回路のほかにさら
にスイッチ８０と抵抗７９を直列に接続したスインチ回
路が設けられＳＳＣ２個を可逆運転装置に利用するとき
くこのスイッチ８０が閉じられる＠これら５組の直列回
路が制御電源ＶＣＣＫ接続されている。抵抗７２．平滑
回路７６の接続点（仁の点をＢ点という）と、抵抗７４
．平滑回路７８の接続点（この点をＤ点という）とはそ
れぞれ抵抗８１．８２を介してナンド回路８６のそれぞ
れの入力端に接続されている０また抵抗７３．平滑回路
７７の接続点（この点を０点という）と、スイッチ８０
．抵抗７９の接続点（この点をＥ点という）とはそれぞ
れ抵抗８−３．８４を介してオア回路８７のそれぞれの
入力端に接続されオア回路８７の出力端はナンド回路８
６のもう一つの入力端に接続されている０ナンド回路８
６の出力端はアンド回路８９の一方の入力端に接続され
、このアンド回路８９の他方の入力端には抵抗８５とイ
ンバータ８８の直列回路を介して抵抗７１．平滑回路７
５の接続点（この点をＡ点という）が接続されている。

さらにナンド回路８６の２つの入力端とオア回路８７１
つの入力端はそれぞれオア回路９０のそれぞれの入力端
に接続され、とのオア回路９０の出力端がアンド回路９
１の一方の入力端に接続され、このアンド回路９１の他
方の入力端には抵抗８５とインバータ８８の接続点に接
続されている。このアンド回路９１の出力端とアンド回
路８９の出力端はオア回路９２のそれぞれの入力端に接
続され、とのオア回路９２の出力端は抵抗９３を介して
、この異常検出論理回路７０の出力端として次の遅延回
路８に接続されているＯとの異常検出論理回路７０出力
端と電源ｖＣＣの負極側との間にはトランジスタ９４の
コレクタ。

エミッタが接続され、このベースには抵抗９５を介して
電源ｖＣＣが接続され、さらにこのペースと電源ＶＣＣ
の負極側との間に判別回路５００発光ダイオード５４ａ
に対するホトトランジスタ５４ｂが接続されている。

次にこの異常検出回路の動作を示すＯまず５Ｓ０２が正
常の場合スイッチ１０を閉じると５ＳＣ２が閉じるから
５ＳＣ２の極間電圧はほぼ０になり、各ホトトランジス
タ６１ｂ、　６２ｂ、　６３ｂは不導通状態にある。し
かし発光ダイオード４３ａには操作入力が印加されるか
らホトトランジスタ４３ｂは閉じる。したがって第５図
のＡ点がハイレベル（以下このハイレベルをＨという）
、Ｂ、Ｃ，Ｄ点がローレベル（以下このローレベルをＬ
という）になり、スイッチ８０が開いていればＥ点もＬ
なのでオア回路８７の出力はＬでナンド回路８６の出力
はＨになる。またインバータ８８の出力はＬＫなり、ア
ンド回路８９の出力はＬになる０マ九オア回路９０の出
力はしてあり、アンド回路９１の出力はＬになる。した
がってオア回路９２の出力はＬであり、トランジスタ９
４０オン、オフにかかわらずリレー回路９は動作せず回
路遮断器１２が遮断されることはない。次にスイッチ１
０を開いたときＳＳＣ２は開くがこのとき各サイリスタ
２ｂ。

２ｃ、２ｄには図示しないスナバ回路が接続されている
からモータ１を介し各サイリスタ２ｂ、２ｃ、２ｄの極
間に電圧が現われるから、Ｂ、Ｃ，Ｄ点はＨになり、こ
のとき操作入力が印加されないからＡ点はＬであり、ス
イッチ８０が開いていればＥ点もＬである。したがって
オア回路８７の出力はＨ１ナンド回路８６の出力はＬ１
アンド回路８９の出力はＬ１オア回路９０の出力はＨ１
アンド回路９１の出力はＬになり、オア回路９２の出力
はＬである。したがってトランジスタ９４のオン、オフ
にかかわらずリレー回路９は動作せず回路遮断器は遮断
しない。

次にＳＳＣ２が異常の場合について述べる。スイッチ１
０を閉じて５ＳＣ２を閉じたときに例えばＲ相のサイリ
スタ２ｂが開放故障を起こしていたとすると、Ａ、Ｂ点
は共にＨＳＣ，Ｄ点は共にＬで、スイッチ８０が開いて
いるからＥ点もＬである。したがってオア回路８７の出
力はＬｌす／ド回路８６の出力はＨ１インバータ８８の
出力はＬであるからアンド回路８９の出力はＬになる。

またオア回路９０の出力はＨになり、アンド回路９１の
出力がＨになるからオア回路９２の出力はＨＫなるＯ８
相、Ｔ相のサイリスタ２ｂ、２ｄがそれぞれ単独に開放
故障を起こしたとき、まえは２つ以上の相が同時に開放
故障を起こしたときも同様にオア回路９２の出力はＨに
なる０そしてこのとき回路遮断器１２が閉じて電源電圧
が健全なら発光ダイオード５４ａに対するホトトランジ
スタ５４ｂが閉じているからトランジスタ９４はオフ状
態にあり、オア回路９２の出力Ｈで遅延回路８を介して
リレー回路９を動作させ、回路遮断器１２を遮断する０
またスイッチ１０を開いて５ＳＣ２を開いたときＲ相が
導通故障を起こしていたとするとＡ、Ｂ点は共にり、Ｃ
，Ｄ点が共ＫＨＫなる。

そしてスイッチ８０を開いているとＥ点はＬになる。す
ると上述の要領に従ってオア回路９２の出力はＨＫなハ
、Ｓ相、Ｔ相がそれぞれ単独に導通故障を起こしたとき
も２つ以上の相が同時に導通故障を起こしたときも同様
にオア回路９２の出力はＨになる。勿論このとき回路遮
断器１２が閉じて電源Ｒ８Ｔが健全で５ＳＣ２に接続さ
れていればホトトランジスタ５４ｂは閉じているからト
ランジスタ９４はオフ状態にあり、オア回路９２の出力
Ｈは遅延回路８．リレ、−回路９を介して回路遮断器１
２を遮断する０ ＳＳＣ２個を用いて七−夕などの可逆運転をする場合は
２個のＳＳＣの例えばＳ相が並列接続されるから、可逆
運転中はこの並列運転されたＳ相のサイリスタ２ｃは常
に導通状態になる。このため開いている側のＳＳＣに接
続された異常検出装置がこのサイリスタ２ｃを導通故障
と判定し、異常検出してしまうおそれがある。このため
第５図に示すように可逆運転用のスイッチ８０と抵抗７
９からなるスイッチ回路が設けられている。すなわちス
イッチ８０を閉じるとＥ点は常ＫＭになるからＳ相すイ
リスタが閉じて０点がＬになってもオア回路８７の出力
は常ＫＨであり、オア回路９２の出力はＨにならない０
すなわちＳＳＣ２個を用いて可逆運転装置とするときは
スイッチ８０を閉じるととＫより並列接続されたサイリ
スタを導通故障として検出せず回路遮断器１２を遮断し
ないようＫすることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、ＳＳＣの正常と異常
とをＳＳＣの操作信号と極間電圧信号とに基づいて判断
する構成としたのでＳＳＣが閉じているべきときの開放
故障も、ＳＳＣが開いているべきときの導通故障も、そ
の故障の相数によらず検出することができる。また２個
のＳＳＣを用いてモータなどを可逆運転する場合は並列
相を導通故障として検出しないようにするスイッチ回路
を設けたから可逆運転時にも誤検出なく対応でき応用範
囲が広くなり、効果は大きい０

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はそれぞれ本発明によるＳＳＣの異
常検出装置の一実施例を示し、第１図は異常検出装置を
示すブロック図、第２図は操作入力検出回路の結線図、
第３図は電源電圧判別回路の結線図、第４図は極間電圧
検出回路の結線図、第５図は異常検出論理回路の結線図
、第６図は従来のＳＳＣの異常検出回路の一例を示すブ
ロック図である。 ２　：　ＳＳＣ，４：操作入力検出回路、８：遅延回路
、９：リレー回路、５０：電源電圧判別回路、６０：極
間電圧検出回路、７０：異常検出論理回路。 第２図　　　　　第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）各相にスイツチング素子を備え三相電気回路を開閉
   する無接点接触器の異常を検出する無接点接触器の異常
   検出装置において、前記無接点接触器の操作入力を検出
   して操作信号を発する操作入力検出回路と、前記各スイ
   ツチング素子の極間電圧を検出して極間電圧信号を発す
   る極間電圧検出回路と、前記操作信号、極間電圧信号に
   基づいて動作信号を発する異常検出論理回路と、前記動
   作信号を所定時間遅らせる遅延回路と、前記遅延回路か
   らの動作信号により動作するリレー回路とを備えている
   ことを特徴とする無接点接触器の異常検出装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の無接点接触器の異常検
   出装置において、異常検出論理回路は極間電圧検出回路
   が一相の導通故障を検出しないようにするスイツチ回路
   を備えていることを特徴とする無接点接触器の異常検出
   装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載の無接点接触器の異常検
   出装置において、前記無接点接触器は電源電圧が印加さ
   れているか否かを判別して電源電圧信号を発する電源電
   圧判別回路を備え、異常検出論理回路は操作信号、極間
   電圧信号、電源電圧信号に基づいて動作信号を発するこ
   とを特徴とする無接点接触器の異常検出装置。 ４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかの項
   に記載した無接点接触器の異常検出装置において、この
   異常検出装置がこの無接点接触器を収納するケース内に
   一体に組込まれていることを特徴とする無接点接触器の
   異常検出装置。