JP3601406B2 - 誘導性負荷のスイッチ開放方法とその制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は交流電源に開閉スイッチを介して、誘導性負荷を接続したものにおける誘導性負荷のスイッチ開放方法とその制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の誘導性負荷たとえばモーターは、交流電源に開閉スイッチを介して誘導性負荷であるモーターが接続された構成となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものにおいて、開閉スイッチを開放する場合には、この開閉スイッチにかかる電圧がほぼゼロ点となった点において、これを開放しようとすることが試みられている。この場合従来のものでは、交流電源のゼロ点を検出してこの開閉スイッチを開放しようとする。
【０００４】
しかしながら、このようなものにおいては現実には開閉スイッチ部分においてアーク放電が発生し、この結果としてこの開閉スイッチの寿命を短くするなどの問題が生じている。その理由は、開閉スイッチには誘導性負荷であるモーターが接続されているので、交流電源のゼロ点になったとしても、実際にはこの誘導性負荷による電源の遅れ状態が発生しており、誘導性負荷と開閉スイッチの間においては電源電圧がゼロ点になったにも関わらず、まだ電圧が発生した状態が生じている。そしてこの電圧が発生した状態において開閉スイッチを開放しようとするから、この部分でアーク放電が生じてしまうものであった。そこで本発明は開閉スイッチの開放時におけるアーク放電の防止を図ることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そしてこの目的を達成するために本発明は、誘導性負荷と開閉スイッチ間の電圧がほぼゼロ点になった時に、開閉スイッチの開放を行うようにしたものである。すなわち、このように実際に誘導性負荷と開閉スイッチの間の電圧がゼロ点になった時点で、開閉スイッチの開放を行うようにすれば、この開閉スイッチにおいてアーク放電が発生せず、その分寿命が長くなるものである。
【０００７】
本発明の請求項１に記載の発明は、交流電源のゼロ点から実際に前記開閉スイッチと誘導性負荷の間の電圧がゼロになるまでの所望値ＴＳと、前記ゼロ点から時間ＴＡ後に開閉手段に開放信号を出力して、前記開閉手段の動作により前記開閉スイッチが時間ＴＡから時間ＴＢ後に開動作し、これらＴＳ，ＴＡ，ＴＢからＴＡとＴＢとの和と所望値ＴＳとの差を演算し、この演算結果で前記時間ＴＡを補正して新たな時間ＴＡとする誘導性負荷の制御装置であって、誘導性負荷の種類に応じて、実際に交流電源のゼロ点からどの程度遅れた時点で開閉スイッチを開放すれば、開閉スイッチにアーク放電が発生しないかの時間をあらかじめ測定して、これを所望値ＴＳとし、仮に設定した時間ＴＡと、実際に開閉スイッチへの開放指示により開放するまでの時間ＴＢとを加えた値と前記所望値ＴＳとの差を演算し、その演算結果で仮に設定した時間ＴＡを補正して新たな時間ＴＡとすることにより、以降の開閉スイッチの開放動作は、誘導性負荷と開閉スイッチ間の電圧がほぼゼロになった時点で開放するようになるので、アーク放電の発生が無くなるものである。以下本発明の一実施形態を添付図面に従って説明する。
【０００８】
図１において１は交流電源で、この交流電源１には開閉スイッチ２を介してモーターなどの誘導性負荷３が接続されている。また、開閉スイッチ２には並列に開閉スイッチ開閉検出回路４が接続されている。さらに、開閉スイッチ２と誘導性負荷３の直列体に対して並列に電源同期発生回路５が接続されている。また、電源同期発生回路５は制御回路６に接続されている。具体的には、この制御回路６内のカウンター手段７に電源同期発生回路５は出力を行うようになっている。
【０００９】
また、制御回路６には操作スイッチ８が接続されている。具体的には、この操作スイッチ８から制御回路６内のスイッチ開放判定手段９に対して開閉スイッチ２の開放指示がなされるものである。また、カウンター手段７には開閉手段制御部１０が接続され、この開閉手段制御部１０には開閉手段１１が接続されている。具体的には、この開閉手段１１内には継電器駆動回路１２と継電器１３が設けられており、この継電器１３によって開閉スイッチ２が開閉されるようになっている。いわゆるリレー駆動となっているのである。
【００１０】
一方、制御回路６内において開閉スイッチ開閉検出回路４に接続された入力信号判定部１４が設けられ、この入力信号判定部１４にはタイマー手段１５、時間ＴＢメモリ１６、演算部１７が接続されている。また、カウンター手段７には時間ＴＡメモリ１８が接続されている。さらに、演算部１７には所望値ＴＳ入力部１９が接続された状態となっている。
【００１１】
さて、図２（ａ）における２０は交流電源１の電圧波形を示している。また、２１は開閉スイッチ２と誘導性負荷３の間の電圧を示している。
【００１２】
以上の構成において、本実施形態の具体的な説明を行う。今この状態において、開閉スイッチ２は閉じられているものとする。この場合には、誘導性負荷３には開閉スイッチ２を介して交流電源１から電源電流が供給された状態となっている。さてこの状態において、あらかじめ演算部１７には所望値ＴＳ入力部１９から図２（ｃ）の所望値ＴＳが入力されている。この所望値ＴＳは、交流電源１のゼロ点から実際に開閉スイッチ２と誘導性負荷３の間の電圧がゼロになるまでの時間を測定して決めるものである。
【００１３】
これは、誘導性負荷３の種類によってそれぞれ異なるものであるので、最初に一度は必ず測定し、それをこの所望値ＴＳ入力部１９に入力しておく。また、時間ＴＡメモリ１８には図２（ｃ）に示すＴＡ時間をあらかじめ定めた仮のＴＡ時間を入力させておく。このような状態において、操作スイッチ８を操作して開放指示をしたとする。その場合に、スイッチ開放判定手段９からカウンター手段７にスイッチ開放指示がされた事が入力される。
【００１４】
カウンター手段７は、次に電源同期発生回路５からのゼロ点情報の入力を受ける。これは、図２の（ｂ）に示している。すなわち、図２の（ｂ）に示すごとく電源同期発生回路５は交流電源１に同期した矩形波を出力しているものである。従って、カウンター手段７は電源同期信号が入力され、このエッジでスタートし、あらかじめ仮に定めた時間ＴＡメモリ１８からの時間ＴＡが経過すると開閉手段制御部１０に対して開閉スイッチ２の開放信号を出力する。そうすると、継電器駆動回路１２、継電器１３を介して開閉スイッチ２への開放動作が生じる。この開放動作が生じて開閉スイッチ２が開放すると、その開放状態は開閉スイッチ開閉検出回路４で検出され、その状態は入力信号判定部１４を介してタイマー手段１５へと伝達される。
【００１５】
このタイマー手段１５は、あらかじめ開閉手段制御部１０と同じタイミングで時間ＴＡのタイミングが入力されている。従って、このタイマー手段１５においては図２の（ｃ）に示すＴＡから実際に開閉スイッチ２が開放した時間、すなわちＴＢが検出される事となる。そして、その時間は時間ＴＢとして時間ＴＢメモリ１６に記憶される事になる。演算部１７は、この時に時間ＴＡメモリ１８からの仮の時間ＴＡと時間ＴＢメモリ１６からの時間ＴＢを加えたものと、あらかじめ測定した所望値ＴＳ入力部１９からの所望値ＴＳとの差を演算し、この図２においてはＴＡ＋ＴＢの方が所望値ＴＳよりも長かったので、この場合には演算部１７から仮に設定した時間ＴＡメモリ１８の時間ＴＡを短くするような値に、この時間ＴＡメモリ１８の時間ＴＡを書き換えることになる。その書き換えたものが、すなわち所望値ＴＳと書き換えられることになるものである。従って、以降は時間ＴＡメモリ１８からカウンター手段７に対して、適切な時間ＴＡが供給されることになるので操作スイッチ８による開放指示があった場合には、必ず開閉スイッチ２と誘導性負荷３の間の電圧がほぼゼロ点になった時点で、開閉スイッチ２を開放することになるので、この開閉スイッチ２の部分においてアーク放電が発生せず、その寿命が低下することはない。尚、図２（ｄ）は接点開閉信号を示している。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明は、交流電源に開閉スイッチを介して誘導性負荷を接続し、前記開閉スイッチは誘導性負荷と開閉スイッチ間の電圧がほぼゼロ点になった時点で開放するようにしたので、開閉スイッチの開放時においてアーク放電が発生せず、その寿命が低下することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のブロック図
【図２】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれその制御波形図
【符号の説明】
１ 交流電源
２ 開閉スイッチ
３ 誘導性負荷
４ 開閉スイッチ開閉検出回路
５ 電源同期発生回路
６ 制御回路
７ カウンター手段
８ 操作スイッチ
９ スイッチ開放判定手段
１０ 開閉手段制御部
１１ 開閉手段
１２ 継電器駆動回路
１３ 継電器
１４ 入力信号判定部
１５ タイマー手段
１６ 時間ＴＢメモリ
１７ 演算部
１８ 時間ＴＡメモリ
１９ 所望値ＴＳ入力部
２０ 交流電源１の電圧波形
２１ 開閉スイッチ２と誘導性負荷３の間の電圧
【発明の属する技術分野】
本発明は交流電源に開閉スイッチを介して、誘導性負荷を接続したものにおける誘導性負荷のスイッチ開放方法とその制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の誘導性負荷たとえばモーターは、交流電源に開閉スイッチを介して誘導性負荷であるモーターが接続された構成となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものにおいて、開閉スイッチを開放する場合には、この開閉スイッチにかかる電圧がほぼゼロ点となった点において、これを開放しようとすることが試みられている。この場合従来のものでは、交流電源のゼロ点を検出してこの開閉スイッチを開放しようとする。
【０００４】
しかしながら、このようなものにおいては現実には開閉スイッチ部分においてアーク放電が発生し、この結果としてこの開閉スイッチの寿命を短くするなどの問題が生じている。その理由は、開閉スイッチには誘導性負荷であるモーターが接続されているので、交流電源のゼロ点になったとしても、実際にはこの誘導性負荷による電源の遅れ状態が発生しており、誘導性負荷と開閉スイッチの間においては電源電圧がゼロ点になったにも関わらず、まだ電圧が発生した状態が生じている。そしてこの電圧が発生した状態において開閉スイッチを開放しようとするから、この部分でアーク放電が生じてしまうものであった。そこで本発明は開閉スイッチの開放時におけるアーク放電の防止を図ることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そしてこの目的を達成するために本発明は、誘導性負荷と開閉スイッチ間の電圧がほぼゼロ点になった時に、開閉スイッチの開放を行うようにしたものである。すなわち、このように実際に誘導性負荷と開閉スイッチの間の電圧がゼロ点になった時点で、開閉スイッチの開放を行うようにすれば、この開閉スイッチにおいてアーク放電が発生せず、その分寿命が長くなるものである。
【０００７】
本発明の請求項１に記載の発明は、交流電源のゼロ点から実際に前記開閉スイッチと誘導性負荷の間の電圧がゼロになるまでの所望値ＴＳと、前記ゼロ点から時間ＴＡ後に開閉手段に開放信号を出力して、前記開閉手段の動作により前記開閉スイッチが時間ＴＡから時間ＴＢ後に開動作し、これらＴＳ，ＴＡ，ＴＢからＴＡとＴＢとの和と所望値ＴＳとの差を演算し、この演算結果で前記時間ＴＡを補正して新たな時間ＴＡとする誘導性負荷の制御装置であって、誘導性負荷の種類に応じて、実際に交流電源のゼロ点からどの程度遅れた時点で開閉スイッチを開放すれば、開閉スイッチにアーク放電が発生しないかの時間をあらかじめ測定して、これを所望値ＴＳとし、仮に設定した時間ＴＡと、実際に開閉スイッチへの開放指示により開放するまでの時間ＴＢとを加えた値と前記所望値ＴＳとの差を演算し、その演算結果で仮に設定した時間ＴＡを補正して新たな時間ＴＡとすることにより、以降の開閉スイッチの開放動作は、誘導性負荷と開閉スイッチ間の電圧がほぼゼロになった時点で開放するようになるので、アーク放電の発生が無くなるものである。以下本発明の一実施形態を添付図面に従って説明する。
【０００８】
図１において１は交流電源で、この交流電源１には開閉スイッチ２を介してモーターなどの誘導性負荷３が接続されている。また、開閉スイッチ２には並列に開閉スイッチ開閉検出回路４が接続されている。さらに、開閉スイッチ２と誘導性負荷３の直列体に対して並列に電源同期発生回路５が接続されている。また、電源同期発生回路５は制御回路６に接続されている。具体的には、この制御回路６内のカウンター手段７に電源同期発生回路５は出力を行うようになっている。
【０００９】
また、制御回路６には操作スイッチ８が接続されている。具体的には、この操作スイッチ８から制御回路６内のスイッチ開放判定手段９に対して開閉スイッチ２の開放指示がなされるものである。また、カウンター手段７には開閉手段制御部１０が接続され、この開閉手段制御部１０には開閉手段１１が接続されている。具体的には、この開閉手段１１内には継電器駆動回路１２と継電器１３が設けられており、この継電器１３によって開閉スイッチ２が開閉されるようになっている。いわゆるリレー駆動となっているのである。
【００１０】
一方、制御回路６内において開閉スイッチ開閉検出回路４に接続された入力信号判定部１４が設けられ、この入力信号判定部１４にはタイマー手段１５、時間ＴＢメモリ１６、演算部１７が接続されている。また、カウンター手段７には時間ＴＡメモリ１８が接続されている。さらに、演算部１７には所望値ＴＳ入力部１９が接続された状態となっている。
【００１１】
さて、図２（ａ）における２０は交流電源１の電圧波形を示している。また、２１は開閉スイッチ２と誘導性負荷３の間の電圧を示している。
【００１２】
以上の構成において、本実施形態の具体的な説明を行う。今この状態において、開閉スイッチ２は閉じられているものとする。この場合には、誘導性負荷３には開閉スイッチ２を介して交流電源１から電源電流が供給された状態となっている。さてこの状態において、あらかじめ演算部１７には所望値ＴＳ入力部１９から図２（ｃ）の所望値ＴＳが入力されている。この所望値ＴＳは、交流電源１のゼロ点から実際に開閉スイッチ２と誘導性負荷３の間の電圧がゼロになるまでの時間を測定して決めるものである。
【００１３】
これは、誘導性負荷３の種類によってそれぞれ異なるものであるので、最初に一度は必ず測定し、それをこの所望値ＴＳ入力部１９に入力しておく。また、時間ＴＡメモリ１８には図２（ｃ）に示すＴＡ時間をあらかじめ定めた仮のＴＡ時間を入力させておく。このような状態において、操作スイッチ８を操作して開放指示をしたとする。その場合に、スイッチ開放判定手段９からカウンター手段７にスイッチ開放指示がされた事が入力される。
【００１４】
カウンター手段７は、次に電源同期発生回路５からのゼロ点情報の入力を受ける。これは、図２の（ｂ）に示している。すなわち、図２の（ｂ）に示すごとく電源同期発生回路５は交流電源１に同期した矩形波を出力しているものである。従って、カウンター手段７は電源同期信号が入力され、このエッジでスタートし、あらかじめ仮に定めた時間ＴＡメモリ１８からの時間ＴＡが経過すると開閉手段制御部１０に対して開閉スイッチ２の開放信号を出力する。そうすると、継電器駆動回路１２、継電器１３を介して開閉スイッチ２への開放動作が生じる。この開放動作が生じて開閉スイッチ２が開放すると、その開放状態は開閉スイッチ開閉検出回路４で検出され、その状態は入力信号判定部１４を介してタイマー手段１５へと伝達される。
【００１５】
このタイマー手段１５は、あらかじめ開閉手段制御部１０と同じタイミングで時間ＴＡのタイミングが入力されている。従って、このタイマー手段１５においては図２の（ｃ）に示すＴＡから実際に開閉スイッチ２が開放した時間、すなわちＴＢが検出される事となる。そして、その時間は時間ＴＢとして時間ＴＢメモリ１６に記憶される事になる。演算部１７は、この時に時間ＴＡメモリ１８からの仮の時間ＴＡと時間ＴＢメモリ１６からの時間ＴＢを加えたものと、あらかじめ測定した所望値ＴＳ入力部１９からの所望値ＴＳとの差を演算し、この図２においてはＴＡ＋ＴＢの方が所望値ＴＳよりも長かったので、この場合には演算部１７から仮に設定した時間ＴＡメモリ１８の時間ＴＡを短くするような値に、この時間ＴＡメモリ１８の時間ＴＡを書き換えることになる。その書き換えたものが、すなわち所望値ＴＳと書き換えられることになるものである。従って、以降は時間ＴＡメモリ１８からカウンター手段７に対して、適切な時間ＴＡが供給されることになるので操作スイッチ８による開放指示があった場合には、必ず開閉スイッチ２と誘導性負荷３の間の電圧がほぼゼロ点になった時点で、開閉スイッチ２を開放することになるので、この開閉スイッチ２の部分においてアーク放電が発生せず、その寿命が低下することはない。尚、図２（ｄ）は接点開閉信号を示している。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明は、交流電源に開閉スイッチを介して誘導性負荷を接続し、前記開閉スイッチは誘導性負荷と開閉スイッチ間の電圧がほぼゼロ点になった時点で開放するようにしたので、開閉スイッチの開放時においてアーク放電が発生せず、その寿命が低下することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のブロック図
【図２】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれその制御波形図
【符号の説明】
１ 交流電源
２ 開閉スイッチ
３ 誘導性負荷
４ 開閉スイッチ開閉検出回路
５ 電源同期発生回路
６ 制御回路
７ カウンター手段
８ 操作スイッチ
９ スイッチ開放判定手段
１０ 開閉手段制御部
１１ 開閉手段
１２ 継電器駆動回路
１３ 継電器
１４ 入力信号判定部
１５ タイマー手段
１６ 時間ＴＢメモリ
１７ 演算部
１８ 時間ＴＡメモリ
１９ 所望値ＴＳ入力部
２０ 交流電源１の電圧波形
２１ 開閉スイッチ２と誘導性負荷３の間の電圧
Claims (1)
- 交流電源に開閉スイッチを介して接続された誘導性負荷と、前記交流電源のゼロ点に同期した電源同期信号を発生する電源同期発生回路と、この電源同期発生回路が接続されると共に、操作スイッチと、前記開閉スイッチの開閉手段と、この開閉手段による前記開閉スイッチの開閉状態を検出する開閉スイッチ開閉検出回路及び前記交流電源のゼロ点から実際に開閉スイッチと誘導性負荷の間の電圧がゼロになるまでの時間（以下、所望値ＴＳとする）を記憶する所望値ＴＳ入力部が接続された制御回路からなり、
前記制御回路は、前記操作スイッチによる開放指示を判定するスイッチ開放判定手段と、このスイッチ開放判定手段の開放判定情報と前記電源同期信号が入力されるカウンター手段と、このカウンター手段の信号によりタイマースタートするタイマー手段と、前記ゼロ点から時間ＴＡ後に前記開閉手段に開放信号を出力する開閉手段制御部と、前記開閉手段の動作により前記開閉スイッチが前記時間ＴＡから時間ＴＢ後に開動作して前記開閉スイッチ開閉検出回路から前記開閉スイッチの開信号が入力される入力信号判定部と、前記時間ＴＢを記憶する時間ＴＢメモリと、これらＴＳ，ＴＡ，ＴＢを演算する演算部とを備え、
この演算部はＴＡとＴＢとの和とＴＳとの差を演算し、この演算結果で前記時間ＴＡを補正して新たな時間ＴＡとする誘導性負荷の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000079743A JP3601406B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 誘導性負荷のスイッチ開放方法とその制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000079743A JP3601406B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 誘導性負荷のスイッチ開放方法とその制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001267901A JP2001267901A (ja) | 2001-09-28 |
| JP3601406B2 true JP3601406B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=18596947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000079743A Expired - Fee Related JP3601406B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 誘導性負荷のスイッチ開放方法とその制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3601406B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4872754B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-02-08 | 株式会社ノーリツ | 誘導性負荷の駆動制御装置 |
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2000
- 2000-03-22 JP JP2000079743A patent/JP3601406B2/ja not_active Expired - Fee Related
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