JP5769694B2 - 過負荷検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータの過負荷を検知する過負荷検知装置に関する。

デュアルボルテージモータが実用化されている。デュアルボルテージモータは、２つの異なる電圧のいずれを用いても駆動が可能なモータである。例えば、交流電源の電圧が２３０Ｖ及び４００Ｖのいずれであっても、モータを駆動させることができる。デュアルボルテージモータを２３０Ｖで駆動する場合、３相交流モータをデルタ結線し、４００Ｖで駆動する場合、３相交流モータをスター結線して使用することで、各相のコイルに印加される線間電圧を約２３０Ｖにすることができる。デルタ結線された３相交流モータに４００Ｖの交流電圧が印加された場合、線間電圧は４００／√３＝約２３０Ｖになる。

一方、モータの過負荷保護方法としては、モータに流れる過電流を検知する方法が用いられている。
特許文献１には、モータに流れる電流が所定の閾値を超えたことを検知するモニタ手段を備え、電流が前記閾値を超えた場合に、警報を発するギアモータが開示されている。
特許文献２には、モータに流れる電圧及び電流を検出して電力を演算し、演算した電力を用いてモータを保護するモータマルチリレーが開示されている。
特許文献３には、外部信号によってスター結線とデルタ結線を切り替えて駆動することができ、結線態様に応じて、過電流検出用の閾値を変更するように構成された電動機駆動装置が開示されている。

特開２０１１−１１５０２５号公報 特開２００７−１９８８４４号公報 特開２００８−２２８５１３号公報

しかしながら、デュアルボルテージモータに流れる過負荷電流は、印加する電圧の大きさによって異なるため、特許文献１に係るギアモータにおいては、過負荷が発生しているにも拘わらず過負荷を検知できなくなったり、過負荷が発生しない状況で過負荷を誤検出したりといった不具合が発生する。

また、特許文献２に係るモータマルチリレーのように、デュアルボルテージモータの電力を演算することで過負荷保護を行う方法も考えられるが、電力の演算処理を常時行う演算器が必要であり、装置が大型及び複雑化し、高コストになるという問題があった。

更に、特許文献３に係る電動機駆動装置においては、外部から切り替え信号を入力する必要があり、過電流検出用の閾値を自動で変更できないという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的はモータに印加される交流の電圧に応じて、過負荷を検知するための閾値を自動的に選択し、過負荷検知を行うことができる過負荷検知装置を提供することにある。

本発明に係る過負荷検知装置は、モータに流れる電流を検出する電流検出部と、モータの過負荷を検知するための複数の閾値を規定する閾値規定部と、前記電流検出部にて検出した電流及び前記閾値規定部が規定する一の閾値を比較する比較部とを備える過負荷検知装置において、前記モータに印加される電圧の高低を判別する判別部と、該判別部の判別結果に応じて、前記閾値規定部にて規定される一の閾値を選択する閾値選択部とを備え、前記判別部は、前記モータに印加される電圧を検出する電圧検出部と、前記モータに印加される電圧の高低を判別するための所定電圧及び前記電圧検出部にて検出した電圧を比較する電圧比較部とを備え、更に、前記電圧検出部は、前記モータに印加される交流の電圧を降圧させる変圧器と、該変圧器によって降圧した電圧を整流する整流回路と、該整流回路によって整流した電圧を分圧する分圧抵抗とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、モータに印加される電圧の高低に応じて、モータの過負荷を検知するための一の閾値が閾値選択部によって選択される。過負荷検知装置は、閾値選択部によって選択された一の閾値と、電流検出部にて検出された電流を比較することによって過負荷検知を行う。

本発明にあっては、モータに印加される電圧を検出し、検出した電圧と、所定電圧とを比較することによって、モータに印加される電圧の高低を判別する。

本発明にあっては、モータに印加される電圧を変圧器で降圧し、整流回路で整流し、分圧抵抗で分圧する。分圧抵抗で分圧された電圧は、モータに印加される電圧値に対応する。

本発明に係る過負荷検知装置は、前記整流回路によって整流された電圧から定電圧を生成するレギュレータを備え、前記電圧比較部は前記レギュレータにて生成した定電圧にて駆動するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、電圧比較部を駆動するために降圧及び整流された電圧を、分圧抵抗によって検出する。従って、少ない追加部品によって電圧の検出及び閾値変更を行うことができる。

本発明に係る過負荷検知装置は、モータに流れる電流を検出する電流検出部と、モータの過負荷を検知するための複数の閾値を規定する閾値規定部と、前記電流検出部にて検出した電流及び前記閾値規定部が規定する一の閾値を比較する比較部とを備える過負荷検知装置において、前記モータに印加される電圧の高低を判別する判別部と、該判別部の判別結果に応じて、前記閾値規定部にて規定される一の閾値を選択する閾値選択部とを備え、前記判別部は、前記モータに印加される電圧を検出する電圧検出部と、前記モータに印加される電圧の高低を判別するための所定電圧及び前記電圧検出部にて検出した電圧を比較する電圧比較部とを備え、更に、前記電圧検出部は、前記モータに印加される交流の電圧を整流する整流回路と、該整流回路によって整流した電圧を分圧する分圧抵抗とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、モータに印加される電圧の高低に応じて、モータの過負荷を検知するための一の閾値が閾値選択部によって選択される。過負荷検知装置は、閾値選択部によって選択された一の閾値と、電流検出部にて検出された電流を比較することによって過負荷検知を行う。
本発明にあっては、モータに印加される電圧を検出し、検出した電圧と、所定電圧とを比較することによって、モータに印加される電圧の高低を判別する。
本発明にあっては、モータに印加される電圧を整流回路で整流し、分圧抵抗で分圧する。分圧抵抗で分圧された電圧は、モータに印加される電圧値に対応する。

本発明に係る過負荷検知装置は、モータに流れる電流を検出する電流検出部と、モータの過負荷を検知するための複数の閾値を規定する閾値規定部と、前記電流検出部にて検出した電流及び前記閾値規定部が規定する一の閾値を比較する比較部とを備える過負荷検知装置において、前記モータに印加される電圧の高低を判別する判別部と、該判別部の判別結果に応じて、前記閾値規定部にて規定される一の閾値を選択する閾値選択部とを備え、前記判別部は、前記モータに印加される電圧の高低に応じてオンオフするスイッチ回路を備え、該スイッチ回路は、前記モータに給電する交流電源の端子に、逆極性で直列接続される２つのツェナーダイオードと、前記ツェナーダイオードに直列接続されており、該ツェナーダイオードの通電の有無によってオンオフするフォトカプラとを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、モータに印加される電圧の高低に応じて、モータの過負荷を検知するための一の閾値が閾値選択部によって選択される。過負荷検知装置は、閾値選択部によって選択された一の閾値と、電流検出部にて検出された電流を比較することによって過負荷検知を行う。
本発明にあっては、判定部は、モータに印加される電圧に応じてオンオフするスイッチ回路を用いて、モータに印加される電圧の高低を判別する。従って、電圧検出部で検出した電圧と、所定電圧との比較処理をマイコン等で行う必要がない。
本発明にあっては、モータに給電する交流電源の端子に印加される電圧が所定の降伏電圧以上である場合、ツェナーダイオードに電流が流れ、フォトカプラがオン状態になる。モータに給電する交流電源の端子に印加される電圧が所定の降伏電圧未満である場合、ツェナーダイオードには電流が流れず、フォトカプラがオフ状態になる。ツェナーダイオードの通電状態をフォトカプラによって検出する構成であるため、絶縁状態でモータに印加される電圧の高低を判別することが可能である。

本発明に係る過負荷検知装置は、モータに流れる電流を検出する電流検出部と、モータの過負荷を検知するための複数の閾値を規定する閾値規定部と、前記電流検出部にて検出した電流及び前記閾値規定部が規定する一の閾値を比較する比較部とを備える過負荷検知装置において、前記モータに印加される電圧の高低を判別する判別部と、該判別部の判別結果に応じて、前記閾値規定部にて規定される一の閾値を選択する閾値選択部とを備え、前記判別部は、前記モータに印加される電圧の高低に応じてオンオフするスイッチ回路を備え、該スイッチ回路は、前記モータに給電する交流電源の端子に、逆極性で直列接続された整流ダイオード及びツェナーダイオードと、該整流ダイオード及びツェナーダイオードに直列接続された分圧抵抗と、該分圧抵抗によって分圧された電圧に応じてオンオフするスイッチ素子とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、モータに印加される電圧の高低に応じて、モータの過負荷を検知するための一の閾値が閾値選択部によって選択される。過負荷検知装置は、閾値選択部によって選択された一の閾値と、電流検出部にて検出された電流を比較することによって過負荷検知を行う。
本発明にあっては、判定部は、モータに印加される電圧に応じてオンオフするスイッチ回路を用いて、モータに印加される電圧の高低を判別する。従って、電圧検出部で検出した電圧と、所定電圧との比較処理をマイコン等で行う必要がない。
本発明にあっては、モータに給電する交流電源の端子に印加される電圧が所定の降伏電圧以上である場合、ツェナーダイオードに電流が流れ、分圧抵抗にも電流が流れる。分圧抵抗に電流が流れた場合、分圧された電圧によってスイッチ素子がオン状態になる。モータに給電する交流電源の端子に印加される電圧が所定の降伏電圧未満である場合、ツェナーダイオードに電流が流れず、分圧抵抗にも電流が流れない。分圧抵抗に電流が流れない場合、スイッチ素子がオフ状態になる。

本発明に係る過負荷検知装置は、モータに流れる電流を検出する電流検出部と、モータの過負荷を検知するための複数の閾値を規定する閾値規定部と、前記電流検出部にて検出した電流及び前記閾値規定部が規定する一の閾値を比較する比較部とを備える過負荷検知装置において、前記モータに印加される電圧の高低を判別する判別部と、該判別部の判別結果に応じて、前記閾値規定部にて規定される一の閾値を選択する閾値選択部とを備え、前記判別部は、結線方法をデルタ結線又はスター結線に変更することが可能な三相コイルを有するモータの結線態様を検知する結線態様検知部を備え、前記モータの結線態様に基づいて、該モータに印加される電圧の高低を判別するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、モータに印加される電圧の高低に応じて、モータの過負荷を検知するための一の閾値が閾値選択部によって選択される。過負荷検知装置は、閾値選択部によって選択された一の閾値と、電流検出部にて検出された電流を比較することによって過負荷検知を行う。
本発明にあっては、モータの結線態様を検知し、結線態様に基づいてモータに印加される電圧の高低を判別する。

本発明に係る過負荷検知装置は、前記結線態様検知部は、前記モータを構成する３つのコイルの端部のうち、端子同士がデルタ結線された場合に接続状態（又は非接続状態）になり、スター結線された場合に非接続状態（又は接続状態）になる２つの端子間に接続されており、該端子間の電圧に応じてオンオフするフォトカプラを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、前記２つの端子間の電圧がモータの結線状態によって変化する。つまり、前記２つの端子間の電圧によってフォトカプラがオンオフする。

本発明によれば、モータに印加される交流の電圧に応じて、過負荷を検知するための閾値を自動的に選択し、過負荷検知を行うことができる。

本実施の形態１に係る過負荷検知装置の一構成例を示す回路ブロック図である。 電圧判別部の細部構成を示した回路図である。 デルタ結線された三相モータを示す回路図である。 スター結線された三相モータを示す回路図である。 過負荷検知方法に係る処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態１の第１変形例に係る電圧判別部の細部構成を示した回路図である。 実施の形態１の第２変形例に係る電圧判別部の細部構成を示した回路図である。 本実施の形態２に係る電圧判別部の細部構成を示した過負荷検知装置の回路図である。 過負荷検知方法に係る処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態２の第１変形例に係る電圧判別部の細部構成を示した回路図である。 実施の形態２の第２変形例に係る電圧判別部の細部構成を示した回路図である。 実施の形態３に係る電圧判別部の細部構成を示した過負荷検知装置の回路図である。 実施の形態３の変形例に係る電圧判別部の細部構成を示した回路図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は本実施の形態１に係る過負荷検知装置の一構成例を示す回路ブロック図である。実施の形態１に係る過負荷検知装置１は、電源接続部１１、モータ接続部１２、過負荷検知部１３、変圧器１４、整流回路１５及びレギュレータ１６を備える。過負荷検知装置１は例えば、ギアモータの端子箱に収納されている。

電源接続部１１は三相の交流電圧を出力する交流電源２に接続するための３つの端子を備える。
モータ接続部１２は三相モータ３に接続するための３つの端子を備える。モータ接続部１２を構成する３つの端子と、電源接続部１１を構成する３つの端子とはそれぞれ各別に給電線１７によって接続されている。

モータ接続部１２に接続された三相モータ３は、結線方法をデルタ結線（図３参照）又はスター結線（図４参照）に変更することが可能なＵ相コイル３１、Ｖ相コイル３２及びＷ相コイル３３を有する。Ｕ相コイル３１、Ｖ相コイル３２及びＷ相コイル３３は例えば固定子に巻回されており、該Ｕ相コイル３１、Ｖ相コイル３２及びＷ相コイル３３に交流電圧が印加されると回転磁界が発生する。回転子は回転磁界によって回転し、トルクを出力する。

電源接続部１１には、三相モータ３に印加される交流電圧を降圧させる変圧器１４が接続されている。変圧器１４は、磁器結合した一次コイル及び二次コイルを備える。一次コイルの端子対は電源接続部１１を構成する２つの端子にそれぞれ接続されている。交流電源２から出力された交流が一次コイルに印加されると、該一次コイルにて交番磁束が発生し、該交番磁束によって二次コイルに降圧された交流が誘導される。

変圧器１４の二次コイルには、変圧器１４によって降圧した交流電圧を整流する整流回路１５が接続されている。整流回路１５は例えば全波整流を行うダイオードブリッジであり、二次コイルの端子対は整流回路１５の入力端子対に接続されている。整流回路１５の負極出力端子は接地され、正極出力端子はレギュレータ１６の入力端子に接続されている。

レギュレータ１６は、整流回路１５によって整流された直流電圧を安定化させた定電圧を生成する回路である。レギュレータ１６のグランド端子は接地され、出力端子は過負荷検知部１３に接続されている。レギュレータ１６で生成された定電圧は過負荷検知部１３に供給され、該過負荷検知部１３はレギュレータ１６から供給されて電力によって動作する。

過負荷検知部１３は、閾値規定部１３ａ、電流検出部１３ｂ、カレントトランス１３ｃ、電圧判別部１３ｄ、閾値選択部１３ｅ及び比較部１３ｆを備える。過負荷検知部１３を構成する各機能部は、例えば、電圧検出素子及び電流検出素子の一部を除き、マイコンで構成されている。以下では、閾値規定部１３ａ、閾値選択部１３ｅ及び比較部１３ｆはマイコンで構成されているものとする。また、実施の形態１では電圧判別部１３ｄの一部をマイコン以外の回路素子で構成する例を説明する。

電流検出部１３ｂは例えば、給電線１７に流れる交流電流を電圧に変換するカレントトランス１３ｃを有する。電流検出部１３ｂは、例えば電気抵抗器を備えており、電気抵抗器の両端には、カレントトランス１３ｃを構成するコイルの両端が接続されている。また、電気抵抗器には、整流ダイオードが接続されている。整流ダイオードは、電気抵抗器で生じた電圧を整流し、整流した電圧を増幅器に与える。増幅器は、整流された電圧を増幅し、増幅した電圧をＡ／Ｄ変換器に与える。Ａ／Ｄ変換器は、入力した電圧をデジタルの電流値にＡＤ変換し、ＡＤ変換した電流値を比較部１３ｆに与える。

閾値規定部１３ａは例えば記憶部である。記憶部はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の不揮発性のメモリであり、三相モータ３の過負荷を検知するための２つの閾値を記憶することにより、閾値を規定する。つまり、三相モータ３を４００Ｖの高電圧で駆動する場合における過負荷検出用の第１閾値と、三相モータ３を２３０Ｖの低電圧で駆動する場合における過負荷検出用の第２閾値を記憶している。
なお、記憶部は閾値規定部１３ａの一例であり、分圧抵抗器にて分圧した電圧値によって閾値を規定しても良い。また、可変抵抗器によって分圧した電圧値によって閾値を規定しても良い。可変抵抗器を用いた場合、選択対象の閾値自体を可変にすることができる。

電圧判別部１３ｄは、三相モータ３に印加される電圧の高低を判別する回路であり、判別結果を閾値選択部１３ｅに与える回路である。電圧判別部１３ｄの詳細は後述する。

閾値選択部１３ｅは、電圧判別部１３ｄから与えられた判別結果に応じて、閾値規定部１３ａが規定する第１閾値又は第２閾値を選択し、選択された第１閾値又は第２閾値を比較部１３ｆに与える回路である。具体的には、三相モータ３に印加される電圧が高電圧である場合、第１閾値を選択して比較部１３ｆに与える。低電圧である場合、第２閾値を選択して比較部１３ｆに与える。以下、閾値選択部１３ｅによって選択された第１閾値及び第２閾値のいずれか一つを、過電流閾値という。

比較部１３ｆは、電流検出部１３ｂにて検出した電流値と、閾値選択部１３ｅによって選択された過電流閾値とを比較することにより過負荷を検知する。
過負荷検出装置１は過負荷が検知された場合、図示しない報知手段によって過負荷が検知されたことを報知する。また、給電線１７の途中に設けられた図示しないリレーによって三相モータ３への給電を停止するように構成しても良い。

図２は電圧判別部１３ｄの細部構成を示した回路図である。電圧判別部１３ｄは、例えば整流回路１５の正極出力端子の電圧を分圧する分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２を備える。詳細には分圧抵抗Ｒ１の一端は整流回路１５の正極出力端子に接続され、他端は分圧抵抗Ｒ２の一端に接続されている。分圧抵抗Ｒ２の他端は接地されている。分圧抵抗Ｒ２の一端、つまり分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続箇所は過負荷検知部１３に接続されており、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧された電圧が過負荷検知部１３に入力されるように構成されている。電圧判別部１３ｄは、入力した電圧をデジタルの電圧値にＡＤ変換し、ＡＤ変換した電圧値と、モータに印加される電圧の高低を判別するための所定電圧値とを比較することで、三相モータ３に印加される交流電圧が高電圧であるか、低電圧であるかを判別する。

このように構成された過負荷検知装置１に接続される三相モータ３は、該三相モータ３を構成するＵ相コイル３１、Ｖ相コイル３２、Ｗ相コイル３３の結線方法を変更することで、異なる２つの電圧のいずれを用いても駆動することができる。
図３はデルタ結線された三相モータ３を示す回路図、図４はスター結線された三相モータ３を示す回路図である。２３０Ｖで駆動する場合、図３に示すように３相交流モータをデルタ結線して使用する。４００Ｖで駆動する場合、図４に示すように３相交流モータをスター結線して使用する。スター結線することにより、Ｕ相コイル３１、Ｖ相コイル３２、Ｗ相コイル３３に印加される線間電圧を約２３０Ｖにすることができる。
ところが、三相モータ３をデルタ結線した場合と、スター結線した場合とで、過負荷となる電流値が異なる。本実施の形態１に係る過負荷検知部１３は三相モータ３に印加される電圧を検出することで、過負荷を検知するための第１閾値又は第２閾値を自動的に選択し、過負荷検知を行うというものである。

図５は過負荷検知方法に係る処理手順を示すフローチャートである。電圧判定部は、モータに印加される交流電圧を検出し（ステップＳ１１）、検出した電圧値が所定電圧値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１２）。検出した電圧値が所定電圧値より大きい場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、閾値選択部１３ｅは、第１閾値を過電流閾値として設定し、比較部１３ｆに与える（ステップＳ１３）。検出した電圧が所定電圧値以下である場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、閾値選択部１３ｅは、第２閾値を過電流閾値として設定し、比較部１３ｆに与える（ステップＳ１４）。

次いで、電流検出部１３ｂは三相モータ３に流れる電流を検出する（ステップＳ１５）。比較部１３ｆは電流検出部１３ｂにて検出した電流値と、過電流閾値とを比較する（ステップＳ１６）。電流値が過電流閾値より大きいと判定した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、過負荷検知部１３は、過負荷が発生した旨の報知、給電停止等の所定の過負荷処理を行い（ステップＳ１７）、処理を終了する。電流値が過電流閾値以下であると判定した場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、過負荷検知部１３は処理を終える。
過負荷検知部１３は以上の処理を定期的に実行することにより、三相モータ３の過負荷を監視している。

このように構成された過負荷検知装置１及び過負荷検知方法によれば、三相モータ３に印加される交流の電圧に応じて、過負荷を検知するための閾値を自動的に選択し、過負荷検知を行うことができる。
従って、確実にかつ小型、低コストでいわゆるデュアルボルテージモータである三相モータ３の過負荷保護を実現することができる。過電流閾値の切り替えは、三相モータ３に印加される電圧が２３０Ｖ及び４００Ｖのどちらかであるかのみを判断して行う回路構成であるため、回路の簡素化が可能である。特に、実施の形態１では、過負荷検知部１３を駆動するために必要な定電圧を作成するために設けられた変圧器１４、整流回路１５を利用して三相モータ３に印加される電圧を検出する構成であるため、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２を追加するのみで、過電流閾値の切り替え制御を行うことが可能であり、更なる回路の簡素化を図ることができる。

（変形例１）
図６は実施の形態１の第１変形例に係る電圧判別部１３ｄの細部構成を示した回路図である。変形例１に係る過負荷検知装置１０１ａは、全波整流を行う整流回路１５に代えて、半波整流を行うダイオードＤ１を備える。より詳細には、ダイオードＤ１のアノードは変圧器１４を構成する二次コイルの一端に接続され、ダイオードＤ１のカソードはレギュレータ１６の入力端子に接続されている。分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２はダイオードＤ１のカソードの電圧を分圧するように構成されている。

変形例１によれば、部品点数をより削減することができる。
変形例１に係る過負荷検知装置１０１ａのその他の構成、作用及び効果は実施の形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。

（変形例２）
図７は実施の形態１の第２変形例に係る電圧判別部１３ｄの細部構成を示した回路図である。変形例２に係る過負荷検知装置１０１ｂは、交流電源２から出力される交流電圧を直接的に分圧することで、モータに印加される電圧を検出するように構成してある点が実施の形態１と異なる。

電源接続部１１の２つの端子にはそれぞれダイオードＤ２，Ｄ３のアノードが接続されている。ダイオードＤ２，Ｄ３のカソードは分圧抵抗Ｒ３の一端に接続され、分圧抵抗Ｒ３の他端は分圧抵抗Ｒ４の一端に接続されている。分圧抵抗Ｒ４の他端は接地されている。分圧抵抗Ｒ４の一端、つまり分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続箇所は過負荷検知部１３に接続されており、分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧された電圧が過負荷検知部１３に入力されるように構成されている。
また、過負荷検知装置１０１ｂは、変圧器１１４として非絶縁電源部又は非絶降圧部を備える。

変形例２に係る過負荷検知装置１０１ｂのその他の構成、作用及び効果は実施の形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
なお、変形例２では、交流電源から出力される交流電圧を全波整流し、直接的に分圧する例を説明したが、言うまでもなく交流電圧を半波整流し、分割するように構成しても良い。

（実施の形態２）
図８は本実施の形態２に係る電圧判別部１３ｄの細部構成を示した過負荷検知装置２０１の回路図である。実施の形態２に係る過負荷検知装置２０１は、電圧判別部１３ｄの構成のみが実施の形態１と異なるため、以下では主にかかる相違点を説明する。実施の形態２では、電圧判別部１３ｄはモータに印加される電圧の高低に応じてオンオフするスイッチ回路で構成されている。以下スイッチ回路の構成を具体的に説明する。

電源接続部１１の一の端子には２つのツェナーダイオードＺ１，Ｚ２が逆極性で直列接続されている。つまり、一のツェナーダイオードＺ１のカソードは、前記一の端子に接続され、ツェナーダイオードＺ１のアノードは、ツェナーダイオードＺ２のアノードに接続されている。ツェナーダイオードＺ２のカソードは、交流入力型のフォトカプラＰ１を構成する発光素子の一端に接続されている。交流入力型のフォトカプラＰ１は、逆極性で並列接続された発光素子と、該発光素子に対向配置された受光素子とで構成されている。フォトカプラＰ１を構成する発光素子の他端は抵抗器Ｒ５の一端に接続され、抵抗器Ｒ５の他端は、電源接続部１１の他の端子に接続されている。ツェナーダイオードＺ１，Ｚ２は電源接続部１１の端子間に印加される電圧が４００Ｖの高電圧である場合、通電し、２３０Ｖの低電圧である場合導通しない降伏電圧を有している。降伏電圧は例えば３００Ｖである。フォトカプラＰ１のオンオフ状態を示す信号は閾値選択部１３ｅに入力されるように構成されている。

図９は過負荷検知方法に係る処理手順を示すフローチャートである。過負荷検知部１３の閾値選択部１３ｅは、フォトカプラＰ１のオン信号が入力しているか否かを判定する（ステップＳ３１）。オン信号が入力していると判定した場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、閾値選択部１３ｅは、第１閾値を過電流閾値として設定し、比較部１３ｆに与える（ステップＳ３２）。オン信号が入力していないと判定した場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、閾値選択部１３ｅは、第２閾値を過電流閾値として設定し、比較部１３ｆに与える（ステップＳ３３）。

以下、実施の形態１と同様にして、電流検出部１３ｂは三相モータ３に流れる電流を検出し（ステップＳ３４）。比較部１３ｆは電流検出部１３ｂにて検出した電流値と、過電流閾値とを比較する（ステップＳ３５）。電流値が過電流閾値より大きいと判定した場合（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、過負荷検知部１３は、過負荷が発生した旨の報知、給電停止等の所定の過負荷処理を行い（ステップＳ３６）、処理を終了する。電流値が過電流閾値以下であると判定した場合（ステップＳ３５：ＮＯ）、過負荷検知部１３は処理を終える。

実施の形態２に係る過負荷検知装置２０１のその他の構成、作用及び効果は実施の形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。

（変形例１）
図１０は実施の形態２の第１変形例に係る電圧判別部１３ｄの細部構成を示した回路図である。変形例１に係る過負荷検知装置２０１ａは、電圧判別部１３ｄの構成のみが実施の形態２と異なるため、以下では主にかかる相違点を説明する。

電源接続部１１の一の端子にはツェナーダイオードＺ３のカソードが接続され、ツェナーダイオードＺ３のアノードは、フォトカプラＰ２を構成する発光素子のアノードに接続されている。フォトカプラＰ２を構成する発光素子のカソードは抵抗器Ｒ６の一端に接続され、抵抗器Ｒ６の他端は、電源接続部１１の他の端子に接続されている。また、フォトカプラＰ２を構成する発光素子のカソードにはダイオードＤ４のアノードが接続され、ダイオードＤ４のカソードは前記発光素子のアノードに接続されている。ツェナーダイオードＺ３は電源接続部１１の端子間に印加される電圧が４００Ｖの高電圧である場合、通電し、２３０Ｖの低電圧である場合導通しない降伏電圧を有している。フォトカプラＰ２のオンオフ状態を示す信号は閾値選択部１３ｅに入力されるように構成されている。

変形例１に係る過負荷検知装置２０１ａのその他の構成、作用及び効果は実施の形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。

（変形例２）
図１１は実施の形態２の第２変形例に係る電圧判別部１３ｄの細部構成を示した回路図である。変形例２に係る過負荷検知装置２０１ｂは、電圧判別部１３ｄの構成のみが実施の形態２と異なるため、以下では主にかかる相違点を説明する。

電源接続部１１の一の端子にはダイオードＤ５のカソードが接続され、ダイオードＤ５のアノードはツェナーダイオードＺ５のアノードが接続されている。ツェナーダイオードＺ５のアノードは、分圧抵抗Ｒ７の一端に接続され、分圧抵抗Ｒ７の他端は分圧抵抗Ｒ８の一端に接続されている。分圧抵抗Ｒ８の他端は接地されている。また、電源接続部１１の他の端子にはダイオードＤ６のアノードが接続され、ダイオードＤ６のカソードはツェナーダイオードＺ６のカソードが接続されている。ツェナーダイオードＺ６のアノードは抵抗器Ｒ７の前記一端に接続されている。分圧抵抗Ｒ８の前記一端は、分圧抵抗Ｒ７，Ｒ８によって分圧された電圧に応じてオンオフするスイッチ素子ＳＷ１に抵抗器Ｒ９を介して接続されている。
ツェナーダイオードＺ５，Ｚ６は電源接続部１１の端子間に印加される電圧が４００Ｖの高電圧である場合、通電し、スイッチ素子ＳＷ１がオンになり、２３０Ｖの低電圧である場合導通せず、スイッチ素子ＳＷ１がオフになるように構成されている。
また、過負荷検知装置２０１ｂは、変圧器２１４として非絶縁電源部又は非絶降圧部を備える。

変形例２に係る過負荷検知装置２０１ｂのその他の構成、作用及び効果は実施の形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。

（実施の形態３）
図１２は実施の形態３に係る電圧判別部１３ｄの細部構成を示した過負荷検知装置３０１の回路図である。実施の形態３に係る過負荷検知装置３０１は、電圧判別部１３ｄの構成のみが実施の形態１と異なるため、以下では主にかかる相違点を説明する。実施の形態３では、電圧判別部１３ｄは三相モータ３の結線態様を検知する結線態様検知部で構成されている。以下結線態様検知部の構成を具体的に説明する。

三相モータ３を構成するＵ相コイル３１、Ｖ相コイル３２及びＷ相コイル３３の端部のうち、端子同士がデルタ結線された場合に接続状態（又は非接続状態）になり、スター結線された場合に非接続状態（又は接続状態）になる２つの端子間に、フォトカプラＰ３及び抵抗器Ｒ１０が設けられている。例えば、Ｕ相コイル３１のＸ端子と、Ｗ相コイル３３のＺ端子との間にフォトカプラＰ３及び抵抗器Ｒ１０が設けられている。具体的には、Ｚ端子には抵抗器Ｒ１０の一端が接続され、抵抗器Ｒ１０の他端は、交流入力型のフォトカプラＰ３を構成する発光素子の一端に接続されている。フォトカプラＰ３を構成する発光素子の他端は端子Ｚに接続されている。

三相モータ３が図３に示すようにデルタ結線された場合、Ｘ端子及びＺ端子には一定の電圧が発生するためフォトカプラＰ３はオン状態になる。三相モータ３が図４に示すようにスター結線された場合、Ｘ端子及びＺ端子が接続されるためフォトカプラＰ３はオフ状態になる。

閾値選択部１３ｅはフォトカプラＰ３がオフ状態である場合、第１閾値を選択し、フォトカプラＰ３がオン状態である場合、第２閾値を選択する。

実施の形態３に係る過負荷検知装置３０１のその他の構成、作用及び効果は実施の形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。

（変形例）
図１３は実施の形態３の変形例に係る電圧判別部１３ｄの細部構成を示した回路図である。変形例に係る過負荷検知装置３０１ａは、電圧判別部１３ｄの構成のみが実施の形態３と異なるため、以下では主にかかる相違点を説明する。Ｚ端子には抵抗器Ｒ１１の一端が接続され、抵抗器Ｒ１１の他端は、フォトカプラＰ４を構成する発光素子のアノードに接続されている。フォトカプラＰ４を構成する発光素子のカソードは端子Ｚに接続されている。また、フォトカプラＰ４を構成する発光素子のアノードにはダイオードＤ７のカソードが接続され、ダイオードＤ７のアノードは前記発光素子のカソードに接続されている。
変形例に係る過負荷検知装置３０１ａのその他の構成、作用及び効果は実施の形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 過負荷検知装置
２ 交流電源
３ 三相モータ
３１ Ｕ相コイル
３２ Ｖ相コイル
３３ Ｗ相コイル
１１ 電源接続部
１２ モータ接続部
１３ 過負荷検知部
１３ａ 閾値規定部
１３ｂ 電流検出部
１３ｃ カレントトランス
１３ｄ 電圧判別部
１３ｅ 閾値選択部
１３ｆ 比較部
１４ 変圧器
１５ 整流回路
１６ レギュレータ
１７ 給電線

Claims (7)

1. モータに流れる電流を検出する電流検出部と、モータの過負荷を検知するための複数の閾値を規定する閾値規定部と、前記電流検出部にて検出した電流及び前記閾値規定部が規定する一の閾値を比較する比較部とを備える過負荷検知装置において、
   前記モータに印加される電圧の高低を判別する判別部と、
   該判別部の判別結果に応じて、前記閾値規定部にて規定される一の閾値を選択する閾値選択部と
   を備え、
   前記判別部は、
   前記モータに印加される電圧を検出する電圧検出部と、
   前記モータに印加される電圧の高低を判別するための所定電圧及び前記電圧検出部にて検出した電圧を比較する電圧比較部と
   を備え、
   更に、前記電圧検出部は、
   前記モータに印加される交流の電圧を降圧させる変圧器と、
   該変圧器によって降圧した電圧を整流する整流回路と、
   該整流回路によって整流した電圧を分圧する分圧抵抗と
   を備えることを特徴とする過負荷検知装置。
2. 前記整流回路によって整流された電圧から定電圧を生成するレギュレータを備え、
   前記電圧比較部は
   前記レギュレータにて生成した定電圧にて駆動するようにしてある
   ことを特徴とする請求項１に記載の過負荷検知装置。
3. モータに流れる電流を検出する電流検出部と、モータの過負荷を検知するための複数の閾値を規定する閾値規定部と、前記電流検出部にて検出した電流及び前記閾値規定部が規定する一の閾値を比較する比較部とを備える過負荷検知装置において、
   前記モータに印加される電圧の高低を判別する判別部と、
   該判別部の判別結果に応じて、前記閾値規定部にて規定される一の閾値を選択する閾値選択部と
   を備え、
   前記判別部は、
   前記モータに印加される電圧を検出する電圧検出部と、
   前記モータに印加される電圧の高低を判別するための所定電圧及び前記電圧検出部にて検出した電圧を比較する電圧比較部と
   を備え、
   更に、前記電圧検出部は、
   前記モータに印加される交流の電圧を整流する整流回路と、
   該整流回路によって整流した電圧を分圧する分圧抵抗と
   を備えることを特徴とする過負荷検知装置。
4. モータに流れる電流を検出する電流検出部と、モータの過負荷を検知するための複数の閾値を規定する閾値規定部と、前記電流検出部にて検出した電流及び前記閾値規定部が規定する一の閾値を比較する比較部とを備える過負荷検知装置において、
   前記モータに印加される電圧の高低を判別する判別部と、
   該判別部の判別結果に応じて、前記閾値規定部にて規定される一の閾値を選択する閾値選択部と
   を備え、
   前記判別部は、
   前記モータに印加される電圧の高低に応じてオンオフするスイッチ回路を備え、
   該スイッチ回路は、
   前記モータに給電する交流電源の端子に、逆極性で直列接続される２つのツェナーダイオードと、
   前記ツェナーダイオードに直列接続されており、該ツェナーダイオードの通電の有無によってオンオフするフォトカプラと
   を備えることを特徴とする過負荷検知装置。
5. モータに流れる電流を検出する電流検出部と、モータの過負荷を検知するための複数の閾値を規定する閾値規定部と、前記電流検出部にて検出した電流及び前記閾値規定部が規定する一の閾値を比較する比較部とを備える過負荷検知装置において、
   前記モータに印加される電圧の高低を判別する判別部と、
   該判別部の判別結果に応じて、前記閾値規定部にて規定される一の閾値を選択する閾値選択部と
   を備え、
   前記判別部は、
   前記モータに印加される電圧の高低に応じてオンオフするスイッチ回路を備え、
   該スイッチ回路は、
   前記モータに給電する交流電源の端子に、逆極性で直列接続された整流ダイオード及びツェナーダイオードと、
   該整流ダイオード及びツェナーダイオードに直列接続された分圧抵抗と、
   該分圧抵抗によって分圧された電圧に応じてオンオフするスイッチ素子と
   を備えることを特徴とする過負荷検知装置。
6. モータに流れる電流を検出する電流検出部と、モータの過負荷を検知するための複数の閾値を規定する閾値規定部と、前記電流検出部にて検出した電流及び前記閾値規定部が規定する一の閾値を比較する比較部とを備える過負荷検知装置において、
   前記モータに印加される電圧の高低を判別する判別部と、
   該判別部の判別結果に応じて、前記閾値規定部にて規定される一の閾値を選択する閾値選択部と
   を備え、
   前記判別部は、
   結線方法をデルタ結線又はスター結線に変更することが可能な三相コイルを有するモータの結線態様を検知する結線態様検知部を備え、
   前記モータの結線態様に基づいて、該モータに印加される電圧の高低を判別するようにしてある
   ことを特徴とする過負荷検知装置。
7. 前記結線態様検知部は、
   前記モータを構成する３つのコイルの端部のうち、端子同士がデルタ結線された場合に接続状態（又は非接続状態）になり、スター結線された場合に非接続状態（又は接続状態）になる２つの端子間に接続されており、該端子間の電圧に応じてオンオフするフォトカプラを備える
   ことを特徴とする請求項６に記載の過負荷検知装置。

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