JPH0210772Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はモータその他の負荷に対する駆動回路
に設けられるリレーの故障を自動的に検出するリ
レー故障検出装置に関する。

〔従来の技術〕

ホイストクレーンその他大型の加工機における
モータ等の駆動には大電流高電圧が使用される。
従つて、起動操作に際し直接手動により開閉操作
を行なうことは危険である。このため駆動回路の
開閉に当たつては低電圧の電源を使用し、小電流
にて高電圧大電流の駆動回路を開閉せしめるリレ
ー（電磁接触器）が採用されている。

この場合、リレーはその使用頻度、電圧電流値
等によつてその寿命が不均一である。特に三相交
流電源において何れか１個の相の接続が不確実に
なつたとき、負荷には他の二相のみが接続され、
いわゆる単相運転となり、焼損等の故障を発生
し、また電磁接触器の接点が溶着した時は暴走事
故となり非常に危険である。

このため、例えば実開昭63−121337号に代表さ
れるように駆動回路の正逆切換接点に補助リレー
を併設しシーケンス回路により、リレーの接点溶
着を検出する手段が採られている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記周知のリレー故障検出装置は、装置の電気
回路は駆動回路と並列し、駆動電流が流入し、両
者を電気的に分離することが困難である。従つて
検出装置が故障したときは逆に駆動回路に悪影響
を及ぼす等の問題がある。

このため、操作をより確実に行なうため、予め
リレーの寿命に見合つた使用許容時間を定め、一
定期間または時間毎に新品と交換する手段が採ら
れている。このため未だ使用可能なリレー（電磁
接触器）も多くあり不経済である。

本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、リ
レーに対し寿命限界まで使用し、かつ接点溶着等
の故障発生時には直ちにこれを検出すると共に、
駆動回路とは電気的に離間し、しかも耐久性を有
する新規なリレー故障検出装置を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本考案のリレー故障
検出装置は、電源と負荷とを連結する駆動回路に
配備した負荷に対する印加電流を検出し検出信号
を発する駆動電流検出用センサと、上記駆動回路
を開閉するリレーに対する操作回路に配備し、操
作電流を検出し検出信号を発する操作電流検出用
センサと、それぞれのセンサの検出信号を受け入
れる判別回路とを備え、それぞれのセンサは変流
器により構成され、負荷に対する駆動電流及び操
作電流に対しそれぞれの変流器の二次側電流を検
出信号として判別回路に印加すると共に、駆動回
路は三相交流回路であり、駆動電流検出用センサ
は各相に共通の変流器を以て構成し各組のそれぞ
れの印加電流を区分して識別する如く各組の巻数
を異ならしめることにより一つの変流器で三相負
荷の欠相を含め負荷電流信号を検出して、その信
号と駆動電流信号を比較し、いずれか一方の検出
信号が他方からの検出信号と無関係に変動したと
き、これを検出し信号を発せしめるようにしたも
のである。

または三相無接点リレーの場合には電源と負荷
とを連結する駆動回路に配備した負荷に対する印
加電流を検出し、検出信号を発する駆動電流検出
用センサと、上記駆動回路を開閉する無接点リレ
ーに対する操作用スイツチと、それぞれの信号を
受け入れる判別回路とを備え、駆動回路は三相交
流回路であり、駆動電流検出用センサは各相に共
通の変流器を以て構成し、各相のそれぞれの印加
電流を区分して識別する如く各相の巻数を異なら
しめ、判別回路は変流器による各相の二次電流に
よる検出信号と、スイツチ操作信号とを比較し何
れか一方の信号が他方の信号と無関係に変動した
ときこれを検出し信号を発せしめるようにしても
よい。

〔作用〕

センサとして変流器を用いることにより故障検
出装置には微弱電流が印加され、駆動回路とは電
気的に区分されている。また変流器には各相毎に
異なる巻数に巻かれており、発生する誘起電圧は
各相毎に異なる。従つて誘起電圧の合計を記憶す
ることにより、何れか一相が不足になつたときこ
れに伴う誘起電圧が変動し、不通になつた相を知
ることができる。

〔実施例〕

第１図乃至第３図は本考案の第１実施例を示
す。負荷２に対する駆動回路２２は三相交流回路
であり、リレー２３を介して接続され、リレー２
３は適宜のスイツチ２４に操作回路２５を介して
接続される。

３０は上記リレー２３の故障時これを検出する
検出装置であり、駆動回路２２の適所に設けられ
る駆動電流検出用センサ２０及び操作回路２５に
設けられる操作電流検出用センサ３１並びに両セ
ンサ２０，３１からの入力信号によりリレー２３
の良否を判断する判別回路３２とよりなる。判別
回路３２は、例えばICにより形成され、リレー
２３の異常発生時これを報知する報知手段、例え
ば報知ランプ１４及び駆動回路２２に設けられる
ブレーカ（図示省略）を開放するための遮断用回
路または警報用回路１５に設けられる接点１６の
開閉回路１７とを備える。

上記駆動電流検出用センサ２０は駆動回路２２
の三相Ｒ，Ｓ，Ｔのうち何れか一相に対するリレ
ー接点の不良を生じた場合においてもこれを検知
すると共に、１個の駆動電流検出用センサにより
各相の通電有無を検出するようにしたもので、第
２図に示す。この駆動電流検出用センサ２０は変
流器を利用し、各相Ｒ，Ｓ，Ｔの通電有無を検出
する判定手段として、巻線２１に対し上記Ｒ，
Ｓ，Ｔの各相に接続される３個の導線Ra，Sa，
Taをそれぞれ異なつた巻数（図例はそれぞれ１
回、２回、３回）に巻き付け、各相毎に異なつた
誘導電圧を生ぜしめるようにしたものである。即
ち、周知の如く巻線２１内にＲ，Ｓ，Ｔの各相を
そのまま貫通させるときは、相互に干渉して巻線
２１には電圧が発生しない。従つて上記の如く各
相の巻数を異ならしめることにより各相からの誘
起電圧はアンバランスとなる。判別回路はこれに
記憶し、何れか一相が不通のとき、これに伴う誘
き電圧の変動を検知するようにしたものである。
なお、操作回路２５は通常単相であり、従つて操
作電流検出用センサ３１としては通常の誘起電圧
を発生せしめる変流器が使用される。

これによりリレー２３が正常の作動状態にある
ときは、操作電流検出用センサ３１からの信号と
駆動電流検出用センサ２０からの信号は共に判別
回路３２に入力され、あるいは操作電流検出用セ
ンサ３１からの信号がOFFのときは駆動電流検
出用センサ２０からの信号もOFFとなる。

しかし、リレー２３の各接点のうち何れか１個
が焼損あるいはその他の原因により導通不良とな
つたとき、駆動電流検出用センサ２０からは変動
した出力電圧が操作電流検出用センサ３１からの
出力電圧と共に判別回路３２に印加される。ある
いはスイツチ２４を解放操作し、操作電流検出用
センサ３１からの信号がOFF状態において、リ
レー２３の各接点が確実に解放されず、複数の接
点が接続状態にあるときは、駆動電流検出用セン
サ２０からのみ判別回路３２に信号が付与され
る。何れの場合においても判別回路３２はこれに
基づき報知ランプ１４を点灯し、接点開閉回路１
７を作動し、遮断回路１５に対する接点１６を閉
成し駆動回路２２を開路せしめる。この状態は判
別回路３２において保持され、リセツト用スイツ
チ３３を操作することにより旧に復する。

尚、上記駆動電流検出用センサ２０は図例では
Ｒ，Ｓ，Ｔ各相をそれぞれ巻線２１に対し１回、
２回、３回の巻数にて巻き付けた例を示したが、
場合によつては何れか一相例えばＲ相は巻線２１
とは無関係に張設し、Ｓ相、Ｔ相のみをそれぞれ
異なる巻数にて巻線２１に巻き付けるようにして
もよい。

なお、上記判別回路３２には、負荷２に過負荷
が加わり、駆動電流検出用センサ２０の出力電圧
が異常に上昇したとき、これを検知せしめること
が可能であり、これにより遮断回路１５の接点１
６を閉じ、駆動回路２２を開路または警報回路に
接続して警報を発することができる。

第３図は駆動電流検出用センサ４０と操作電流
検出用センサ４２と判別回路及び接点開閉回路を
１個に纒めたものである。駆動電流検出用センサ
４０の巻線４１及び操作電流検出用センサ４２の
巻線４３がともにケース４４内に収納され、ケー
ス４４には各巻線４１，４３と同心に貫通孔４
５，４６が穿設される。巻線４１には前記要領に
て駆動回路の各相Ｒ，Ｓ，Ｔに連なる導線Rb，
Sb，Tbが不均一の巻数に巻かれ（但し図例は導
線Rbは単に貫通した状態を示す）、他方の巻線４
３には操作回路の一方の導線に連なる導線２５ｂ
が巻回される。

４７はケース４４の上方に取り付けられる端子
盤であり、各巻線４１，４３の端子が取り付けら
れている。尚、図面は省略したが、ケース４４内
に前記判別回路３２を内蔵せしめ、端子盤４７に
は該判別回路３２の入出力端子を取り付けるよう
いにしてもよい。

また報知ランプをケース４４の表面に取り付け
ることもできる。

第４図は実施例２を示すもので、本例は複数個
（図例は３個）の負荷５０，５１，５２に対する
それぞれのリレー５３，５４，５５を１組のリレ
ー故障検出装置６５により故障を自動的に検出す
るようにしたもので、該故障検出装置６５は、共
通の駆動回路５６に対して設けられる前例同様の
駆動電流検出用センサ２０と、各リレー５３，５
４，５５のそれぞれに対する開閉用押釦５７，５
８，５９が並列に設けられる共通の操作回路６０
に対設される前例と同様の操作電流検出用センサ
６６並びに判別回路６７とよりなる。６８，６９
は該判別回路６７に設けられる報知用ランプ及び
リセツト用押釦、また７０は前述の遮断回路１５
に設けられる接点１６に対する開閉回路である。

これによりいずれかのリレー例えばリレー５３
の作動に対しては、駆動電流検出用センサ２０及
び押釦５７の閉成により共通の操作回路６０に流
れる電流を操作電流検出用センサ６６により検出
することにより前記要領にて良品を判定すること
ができる。もし不良の場合には前記要領にて共通
の駆動回路５６に設けられるブレーカ（図示省
略）を開路し、負荷の安全を計るものである。

次に第５図は実施例３を示す。前記各実施例は
駆動回路に流れる駆動電流と、リレーに対する操
作回路に流れる操作電流とをそれぞれ検出し、両
検出信号を判別回路に入力せしめるようにした
が、本実施例は操作電流検出用センサを省略しリ
レー（SSR）操作用入力信号を直接判別回路に入
力せしめるようにしたもので、例えば光遮断方式
等のスイツチを使用し、駆動回路のリレー
（SSR）を開閉する場合に好適である。これは駆
動回路のリレー（SSR）の二次側はSSRの入力信
号がOFFの状態でも、漏れ電流の影響により電
圧が発生しており、従つて、二次側の検出をリレ
ーで行なうことは不適当である。即ち、本実施例
の故障検出装置８０は負荷８１に対する駆動回路
８２に対して設けられる前例と同様の駆動電流検
出用センサ２０及び駆動回路開閉用リレー
（SSR）８３とそのインターフエイス回路８７及
びそのスイツチ装置８５並びに判別回路９２より
なる。

図はスイツチ装置８５として、無接点方式の光
遮断方式のスイツチを示し該スイツチ回路８６は
発光素子８９と受光素子９０及びその間に配備さ
れ押釦等（図示省略）により光遮断位置に往復移
行される光遮断板９１とからなるスイツチ信号は
駆動回路内蔵の制御箱８８に伝送され、インター
フエイス回路８７を経て、駆動用リレー（SSR）
の入力信号となると共に判別回路９２に入力され
る。図中９５，９６は判別回路９２に設けられる
報知用ランプ及びリセツト用スイツチ、９７は前
述の遮断回路１５に設けられる接点１６の開閉用
回路である。これにより前述と同様に駆動電流検
出用センサからの検出信号と、スイツチ装置８５
からのスイツチ閉成信号とを判別回路９２におい
て比較し、リレー８３の良否を判断し、不良発生
の場合には、直ちに遮断回路１５を閉成し、駆動
回路８２を開放することができる。

尚、上記実施例はスイツチ装置及び駆動用リレ
ーとして無接点方式を示したが、スイツチ装置は
必ずしも無接点方式に限らず、有接点方式のスイ
ツチ装置においても、リレー８３に対する作動と
共に判別回路９２にリレー操作信号を付与するよ
うにしてもよい。

また駆動用リレーをSSR（ソリツド・ステー
ト・リレー）を例にあげ説明したが、SSRに限ら
ず、他の無接点スイツチ（サイリスタ等）につい
ても同様である。

以上の如く本考案によるときは、負荷に対する
駆動回路に設けられるリレーが故障を発生しリレ
ー作動時における何れかの相の１本に対するリレ
ー接点の接合が不確実で導通しないとき、あるい
はリレー解放操作に当り複数の相のリレー接点が
離間せず導通状態にあるときは、駆動電流検出用
センサ及びリレーに対するスイツチ開閉操作に有
無により直ちに検出し、駆動回路を開放するよう
にしたから、負荷に対する不測の事故を未然に防
止することができる。

更に、駆動回路が三相交流回路の場合において
も１個のセンサにより各相の導通の良否を判定す
ることができ構造簡単であると共に、上記駆動電
流検出用センサ及び操作電流検出用センサとして
それぞれ変流器を用い、変流器の二次側電流を検
出信号として判別回路に印加するようにしたか
ら、ホイストクレーン等大形加工機駆動のために
駆動回路に大電流高電圧が使用されていても、判
別回路に印加される電力は駆動回路に流れる高電
圧大電流とは電気的に絶縁されていて、しかも微
弱電力であり安全である。

また第２の考案による時は、リレー操作用スイ
ツチとして無接点方式を用い、駆動回路のリレー
（SSR）を操作する場合に駆動用リレー（SSR）
の入力信号を取り出しこれと駆動電流検出用セン
サとしての変流器の出力とを比較するようにした
から、構成簡単であり、かつ全体を無接点にて製
作することができるため、小型軽量で消費電力も
少なく、かつ長寿命であり、かつ本考案装置が故
障した場合においても、駆動回路のリレー開閉操
作には何等の影響を及ぼすことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第３図は実施例１を示し、第１図は
本考案の全体回路図、第２図は駆動電流検出用セ
ンサの斜視図、第３図は駆動電流検出用センサと
操作電流検出用センサとを一体とした構造を示す
斜視図、第４図は本考案の実施例２を示す全体回
路図、第５図は本考案の実施例３を示す全体回路
図である。 ２，５０，５１，５２，８１……負荷、２３，
５３，５４，５５，８３……リレー、２５，６０
……操作回路、２２，５６，８２……駆動回路、
３０，６５，８０……リレー故障検出装置、２
０，４０……駆動電流検出用センサ、３１，４
２，６６……操作電流検出用センサ、３２，６
７，９２……判別回路、８５……スイツチ装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 電源と負荷とを連結する駆動回路に配備した
   負荷に対する印加電流を検出し検出信号を発す
   る駆動電流検出用センサと、上記駆動回路を開
   閉するリレーに対する操作回路に配備し、操作
   電流を検出し検出信号を発する操作電流検出用
   センサと、それぞれのセンサの検出信号を受け
   入れる判別回路とを備え、それぞれのセンサは
   変流器により構成され、負荷に対する駆動電流
   及び操作電流に対しそれぞれの変流器の二次側
   電流を検出信号として判別回路に印加すると共
   に、駆動回路は三相交流回路であり、駆動電流
   検出用センサは各相に共通の交流器を以て構成
   し各相のそれぞれの印加電流を区分して識別す
   る如く各相の巻数を異ならしめることにより一
   つの変流器で三相負荷の欠相を含め負荷電流信
   号を検出して、その信号と駆動電流信号を比較
   し、いずれか一方の検出信号が他方からの検出
   信号と無関係に変動したとき、これを検出し信
   号を発せしめることを特徴とするリレー故障検
   出装置。 (2) 無接点リレーの場合、電源と負荷とを連結す
   る駆動回路に配備した負荷に対する印加電流を
   検出し検出信号を発する駆動電流検出用センサ
   と、上記駆動回路を開閉する無接点リレーに対
   する操作用スイツチと、それぞれの信号を受け
   入れる判別回路とを備え、駆動回路は三相交流
   回路であり、駆動電流検出用センサは各相に共
   通の変流器を以て構成し、各相のそれぞれの印
   加電流を区分して識別する如く各相の巻数を異
   ならしめ、判別回路は変流器による各相の二次
   電流による検出信号と、スイツチ操作信号とを
   比較し何れか一方の信号が他方の信号と無関係
   に変動したときこれを検出し信号を発せしめる
   ことを特徴とするリレー故障検出装置。