JPH05146055A - 電動機保護装置 - Google Patents

電動機保護装置

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JPH05146055A
JPH05146055A JP3305977A JP30597791A JPH05146055A JP H05146055 A JPH05146055 A JP H05146055A JP 3305977 A JP3305977 A JP 3305977A JP 30597791 A JP30597791 A JP 30597791A JP H05146055 A JPH05146055 A JP H05146055A
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JP
Japan
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amount
power factor
electric motor
current
current amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP3305977A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenjiro Abe
憲治郎 阿部
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、電動機が正常状態か、拘束状態か、
起動渋滞かの区別を確実に行ない、電動機を保護できる
ことを最も主要な目的としている。 【構成】本発明は、電動機の電圧量および電流量から力
率量を算出する力率量演算手段と、力率量演算手段によ
り算出された力率量を時分割分析して記憶する力率量記
憶手段と、電動機の電流量を時分割分析して記憶する電
流量記憶手段と、力率量記憶手段および電流量記憶手段
に記憶されている時間毎の力率量および電流量に基づい
て、当該力率量、電流量が増加しているか減少している
かをそれぞれ判定する増加・減少判定手段と、増加・減
少判定手段による力率量の増加または減少の判定結果、
および電流量の増加または減少の判定結果に基づいて、
電動機が拘束状態であるか、起動渋滞であるかを判定
し、その旨の警報出力を送出する保護手段とを備えたこ
とを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば誘導電動機等の
電動機を拘束状態、起動渋滞から保護する保護装置に係
り、特に電動機が正常状態か、拘束状態か、起動渋滞か
の区別を確実に行ない得るようにした電動機保護装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば誘導電動機等の電動機を拘
束状態、起動渋滞から保護する場合には、過電流継電器
によって電動機の電流量のみを検出し、過電流継電器の
時間と電流量の設定で行なっている。このため、図5に
示すように、電動機の拘束状態と起動渋滞との電流量の
差が余りないことから、1台の過電流継電器では、電動
機が拘束状態か、起動渋滞かの区別を行なうことが困難
である。また、電動機の拘束状態と起動渋滞との区別を
行なおうとすると、2台の過電流継電器が必要となるた
め、経済的に不利となる。さらに、電動機の拘束状態と
起動渋滞との電流量の差が余りないことから、過電流継
電器として電流検出感度が非常に高いものが要求され
る。
【0003】さらにまた、1台の過電流継電器が動作し
た場合に、電動機が拘束状態なのか、起動渋滞なのかを
区別できないということは、電動機を保守、監視する場
合に、実際の電動機や相手機械の状態から人間が判断す
るようになり、事故原因の調査、推測に多大な時間を要
することになる。そして、これは、実際に電動機を保守
する場合に、非常に大きな障害となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
方法においては、電動機の拘束状態と起動渋滞との区別
を行なうことが困難であるという問題があった。
【0005】本発明の目的は、電動機が正常状態か、拘
束状態か、起動渋滞かの区別を確実に行ない、電動機を
拘束状態、起動渋滞から保護することが可能な極めて信
頼性の高い電動機保護装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、誘導電動機等の電動機を拘束状態、起
動渋滞から保護する保護装置において、電動機の電圧量
および電流量から力率量を算出する力率量演算手段と、
力率量演算手段により算出された力率量を時分割分析し
て記憶する力率量記憶手段と、電動機の電流量を時分割
分析して記憶する電流量記憶手段と、力率量記憶手段お
よび電流量記憶手段に記憶されている時間毎の力率量お
よび電流量に基づいて、当該力率量、電流量が増加して
いるか減少しているかをそれぞれ判定する増加・減少判
定手段と、増加・減少判定手段による力率量の増加また
は減少の判定結果、および電流量の増加または減少の判
定結果に基づいて、電動機が拘束状態であるか、起動渋
滞であるかを判定し、その旨の警報出力を送出する保護
手段とを備えて構成している。ここで、特に保護手段と
しては、警報出力を送出すると共に、電動機の電源をし
ゃ断する出力を送出するようにしている。
【0007】また、保護手段としては、増加・減少判定
手段による判定の結果、力率量が増加し、電流量が減少
している場合に、設定時間内で力率量および電流量が設
定値内であると、電動機が正常状態にあると判定するよ
うにしている。
【0008】さらに、保護手段としては、増加・減少判
定手段による判定の結果、力率量が減少し、電流量が増
加している場合に、設定時間内で力率量および電流量が
設定値であると、電動機が拘束状態にあると判定するよ
うにしている。
【0009】さらにまた、保護手段としては、増加・減
少判定手段による判定の結果、力率量が増加し、電流量
が減少している場合に、設定時間内で力率量が設定値に
到達せずまた電流量が設定値内であると、電動機が起動
渋滞にあると判定するようにしている。
【0010】
【作用】従って、本発明の電動機保護装置においては、
電動機の電圧量および電流量から算出した力率量が時分
割分析して記憶されると共に、電動機の電流量が時分割
分析して記憶され、この記憶された時間毎の力率量およ
び電流量を基に、力率量、電流量が増加しているか減少
しているかがそれぞれ判定される。そして、この力率量
の増加または減少の判定結果、および電流量の増加また
は減少の判定結果に基づいて、電動機が拘束状態である
か、起動渋滞であるかの判定が行なわれ、その旨の警報
出力が送出されると共に、必要に応じて、電動機の電源
がしゃ断される。これにより、電動機が正常状態か、拘
束状態か、起動渋滞かの区別を確実に行なって、電動機
を拘束状態、起動渋滞から保護することができる。
【0011】
【実施例】まず、本発明の考え方について説明する。
【0012】一般に、例えば誘導電動機においては、定
格電圧、周波数の下では、図5に示すような電流、力
率、すべりの関係がある。そして、このような関係か
ら、実際に電動機が起動してから連続運転までの時間
と、電動機の電流および力率との関係を求めると、図4
に示すような関係になり、図示のように電動機の拘束域
と起動渋滞域との区別が可能となる。
【0013】従って、本発明では、電動機の電圧量およ
び電流量を検出し、これを力率量および電流量に時分割
分析し、さらに力率量および電流量を設定し、時間と力
率量、電流量の増加または減少を比較し、この判定結果
から、電動機が拘束状態であるか、起動渋滞であるかを
判定して、警報出力を送出するものである。以下、上記
のような考え方に基づく本発明の一実施例について、図
面を用いて詳細に説明する。
【0014】図1は、本発明による電動機保護装置を適
用した主回路系統例を示す構成図である。図1におい
て、電源母線1には、しゃ断器2を介して電動機(例え
ば、誘導電動機)3を接続している。また、電動機3に
入力される電圧量を検出する計器用変圧器4、および同
じく電流量を検出する計器用変流器5を設けている。さ
らに、計器用変圧器4により検出された電圧量、および
計器用変流器5により検出された電流量を、本実施例の
電動機保護装置6に入力するようにしている。なお、こ
こで、計器用変圧器4、および計器用変流器5として
は、三相分の電圧量および電流量をそれぞれ検出するも
のである。
【0015】図2は、本実施例の電動機保護装置6の詳
細な構成例を示すブロック図である。図2において、電
動機保護装置6は、力率量演算回路61と、力率量記憶
回路62と、電流量記憶回路63と、力率量増加・減少
判定回路64と、電流量増加・減少判定回路65と、保
護回路66とからなっている。
【0016】ここで、力率量演算回路61は、計器用変
圧器4により検出された電圧量、および計器用変流器5
により検出された電流量を入力し、この電圧量および電
流量から力率(PF)量を算出するものである。また、
力率量記憶回路62は、力率量演算回路61により算出
された力率量を時分割分析して記憶するものである。さ
らに、電流量記憶回路63は、計器用変流器5により検
出された電流量を入力し、この電流量を時分割分析して
記憶するものである。
【0017】一方、力率量増加・減少判定回路64は、
力率量記憶回路62に記憶されている時間毎の力率量に
基づいて、この力率量が増加しているか減少しているか
を判定するものである。
【0018】また、電流量増加・減少判定回路65は、
電流量記憶回路63に記憶されている時間毎の電流量に
基づいて、この電流量が増加しているか減少しているか
を判定するものである。
【0019】さらに、保護回路66は、力率量増加・減
少判定回路64および電流量増加・減少判定回路65に
よる、力率量の増加または減少の判定結果、および電流
量の増加または減少の判定結果に基づいて、電動機3が
拘束状態であるか、起動渋滞であるかを判定し、その旨
の警報出力ALを送出すると共に、しゃ断器2をしゃ断
するトリップ出力TRを送出するものである。次に、以
上のように構成した本実施例の電動機保護装置6の作用
について、図3に示すフロー図を用いて説明する。
【0020】図において、計器用変圧器4で検出された
電圧量と、計器用変流器5で検出された電流量は、電動
機保護装置6に入力される。すると、電動機保護装置6
においては、まず力率量演算回路61では、入力された
電圧量および電流量から力率量が算出される。そして、
力率量記憶回路62では、この力率量演算回路61で算
出されたその時々の力率量が時分割され、その力率量が
時間毎に記憶される。また、電流量記憶回路63でも同
様に、計器用変流器5で検出されたその時々の電流量が
時分割され、その電流量が時間毎に記憶される。
【0021】一方、力率量増加・減少判定回路64で
は、力率量記憶回路62に記憶されている時間毎の力率
量から、力率量が増加しているか減少しているかが判定
される。また、電流量増加・減少判定回路65では、電
流量記憶回路63に記憶されている時間毎の電流量か
ら、電流量が増加しているか減少しているかが判定され
る。
【0022】次に、保護回路66では、この力率量増加
・減少判定回路64による力率量の増加または減少、ま
た電流量増加・減少判定回路65による電流量の増加ま
たは減少のそれぞれの判定結果から、電動機3が正常状
態であるか、拘束状態であるか、起動渋滞であるかの判
定が行なわれる。
【0023】すなわち、まず力率量が増加し、電流量が
減少している場合には、保護回路66が有するタイマー
回路と突き合わせをして、設定時間内で力率量および電
流量が設定値内であれば、電動機が正常状態(図4の正
常域)にあると判定される。また、同様に、力率量が減
少し、電流量が増加している場合には、同タイマー回路
と突き合わせをして、設定時間内で力率量および電流量
が設定値の値であれば、電動機が拘束状態(図4の拘束
域)にあると判定される。さらに、力率量が増加してい
くが、同タイマー回路と突き合わせをして、設定時間内
で力率量が設定値に到達せず、電流量が減少していき、
設定時間内で設定値に達した場合には、電動機が起動渋
滞(図4の起動渋滞域)にあると判定される。
【0024】ここで、判定の結果、電動機3が拘束状
態、起動渋滞の場合には、その旨の警報出力ALが送出
されると共に、トリップ出力TRを送出してしゃ断器2
がしゃ断され、電動機3の電源をしゃ断して電動機3が
保護される。
【0025】上述したように、本実施例の電動機保護装
置は、電源母線1からしゃ断器2を介して電源が供給さ
れる電動機3の電圧量を検出する計器用変圧器4と、同
電動機3の電流量を検出する計器用変流器5と、計器用
変圧器4により検出された電圧量、および計器用変流器
5により検出された電流量を入力し、この電圧量および
電流量から力率(PF)量を算出する力率量演算回路6
1と、力率量演算回路61により算出された力率量を時
分割分析して記憶する力率量記憶回路62と、計器用変
流器5により検出された電流量を入力し、この電流量を
時分割分析して記憶する電流量記憶回路63と、力率量
記憶回路62に記憶されている時間毎の力率量に基づい
て、この力率量が増加しているか減少しているかを判定
する力率量増加・減少判定回路64と、電流量記憶回路
63に記憶されている時間毎の電流量に基づいて、この
電流量が増加しているか減少しているかを判定する電流
量増加・減少判定回路65と、力率量増加・減少判定回
路64および電流量増加・減少判定回路65による、力
率量の増加または減少の判定結果、および電流量の増加
または減少の判定結果に基づいて、電動機3が拘束状態
であるか、起動渋滞であるかを判定し、その旨の警報出
力ALを送出すると共に、しゃ断器2をしゃ断するトリ
ップ出力TRを送出する保護回路66とから構成するよ
うにしたものである。従って、電動機3が正常状態か、
拘束状態か、起動渋滞かの区別を確実に行ない、電動機
3を拘束状態、起動渋滞から保護することが可能とな
る。
【0026】これにより、従来のような、 (a)2台の過電流継電器が必要で経済的に不利とな
る。 (b)過電流継電器として電流検出感度が非常に高いも
のが要求される。 (c)電動機を保守、監視する場合に、実際の電動機や
相手機械の状態から人間が判断して、事故原因の調査、
推測に多大な時間を要し、実際に電動機を保守する場合
に大きな障害となる。 という問題をことごとく解消することができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
動機の電圧量および電流量から力率量を算出する力率量
演算手段と、力率量演算手段により算出された力率量を
時分割分析して記憶する力率量記憶手段と、電動機の電
流量を時分割分析して記憶する電流量記憶手段と、力率
量記憶手段および電流量記憶手段に記憶されている時間
毎の力率量および電流量に基づいて、当該力率量、電流
量が増加しているか減少しているかをそれぞれ判定する
増加・減少判定手段と、増加・減少判定手段による力率
量の増加または減少の判定結果、および電流量の増加ま
たは減少の判定結果に基づいて、電動機が拘束状態であ
るか、起動渋滞であるかを判定し、その旨の警報出力を
送出する保護手段とを備えて構成するようにしたので、
電動機が正常状態か、拘束状態か、起動渋滞かの区別を
確実に行ない、電動機を拘束状態、起動渋滞から保護す
ることが可能な極めて信頼性の高い電動機保護装置が提
供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電動機保護装置を適用した主回路
系統の一実施例を示す構成図。
【図2】同実施例における電動機保護装置の構成例を示
すブロック図。
【図3】同実施例における作用を説明するためのフロー
図。
【図4】電流、力率、VS時間の関係を示す図。
【図5】誘導電動機の電流、力率、VSすべりの関係を
示す特性図。
【符号の説明】
1…電源母線、2…しゃ断器、3…電動機、4…計器用
変圧器、5…計器用変流器、6…電動機保護装置、61
…力率量演算回路、62…力率量記憶回路、63…電流
量記憶回路、64…力率量増加・減少判定回路、65…
電流量増加・減少判定回路、66…保護回路。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘導電動機等の電動機を拘束状態、起動
    渋滞から保護する保護装置において、 前記電動機の電圧量および電流量から力率量を算出する
    力率量演算手段と、 前記力率量演算手段により算出された力率量を時分割分
    析して記憶する力率量記憶手段と、 前記電動機の電流量を時分割分析して記憶する電流量記
    憶手段と、 前記力率量記憶手段および電流量記憶手段に記憶されて
    いる時間毎の力率量および電流量に基づいて、当該力率
    量、電流量が増加しているか減少しているかをそれぞれ
    判定する増加・減少判定手段と、 前記増加・減少判定手段による力率量の増加または減少
    の判定結果、および電流量の増加または減少の判定結果
    に基づいて、前記電動機が拘束状態であるか、起動渋滞
    であるかを判定し、その旨の警報出力を送出する保護手
    段と、 を備えて成ることを特徴とする電動機保護装置。
  2. 【請求項2】 前記保護手段としては、警報出力を送出
    すると共に、前記電動機の電源をしゃ断する出力を送出
    するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の電動
    機保護装置。
  3. 【請求項3】 前記保護手段としては、前記増加・減少
    判定手段による判定の結果、力率量が増加し、電流量が
    減少している場合に、設定時間内で力率量および電流量
    が設定値内であると、前記電動機が正常状態にあると判
    定するようにしたことを特徴とする請求項1または2に
    記載の電動機保護装置。
  4. 【請求項4】 前記保護手段としては、前記増加・減少
    判定手段による判定の結果、力率量が減少し、電流量が
    増加している場合に、設定時間内で力率量および電流量
    が設定値であると、前記電動機が拘束状態にあると判定
    するようにしたことを特徴とする請求項1または2に記
    載の電動機保護装置。
  5. 【請求項5】 前記保護手段としては、前記増加・減少
    判定手段による判定の結果、力率量が増加し、電流量が
    減少している場合に、設定時間内で力率量が設定値に到
    達せずまた電流量が設定値内であると、前記電動機が起
    動渋滞にあると判定するようにしたことを特徴とする請
    求項1または2に記載の電動機保護装置。
JP3305977A 1991-11-21 1991-11-21 電動機保護装置 Pending JPH05146055A (ja)

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