JPH09182281A - 電子式過負荷リレー - Google Patents

電子式過負荷リレー

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JPH09182281A
JPH09182281A JP32382496A JP32382496A JPH09182281A JP H09182281 A JPH09182281 A JP H09182281A JP 32382496 A JP32382496 A JP 32382496A JP 32382496 A JP32382496 A JP 32382496A JP H09182281 A JPH09182281 A JP H09182281A
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overload relay
capacitor
contactor
normally closed
power supply
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/06Arrangements for supplying operative power
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H77/00Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0816Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors concerning the starting sequence, e.g. limiting the number of starts per time unit, monitoring speed during starting

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Generators And Motors (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】過負荷リレーの常閉接点と直列に接続された電
源を有する低コストの電子式過負荷リレーを提供するこ
と。 【解決手段】電子式過負荷リレー14は、ワイヤ取付端子
26,28 の間にリレーの常閉接点16a と直列に接続される
真性の電源を有する。この電源は、並列接続されたツェ
ナーダイオード(Z1)とキャパシタ(C1)であり、キャパシ
タ上の電荷を検知する低電圧感知回路34と並列となるプ
ロセッサー16に接続されており、プロセッサー16は、低
電圧コイルにより電子スイッチFET Q1をターンオンさ
せ、接触器12を閉鎖中、電源を分路して回路を励磁する
コイル12d からの電力を減少させ、接触器12が閉じた後
で定めた時間間隔の後でターンオンさせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、過負荷リレー及び
過負荷保護装置に関するものであり、特に電子式過負荷
リレー及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在利用されているサーマル過負荷リレ
ーは、ヒータ及び検知手段に特別の材料を用いており、
装置を校正する作業中に個々に調整が必要となる。これ
らの要因は、それぞれ現在のサーマル過負荷リレーの製
造費を増加させる。低コストの過負荷リレーが求められ
ており、特に、この種のリレーは、一般的にモータのア
スタータを与えるために電磁接触器にワイヤ結線され
る。電子式過負荷リレー及びそのシステムは、リレー用
の電力をモータ電流から供給または経済的な方法で分離
して供給できる場合には、一般的にサーマル式の相当部
品よりも一般的に廉価である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて、過負荷リレーの常閉接点と直列に接続さ
れた電源を有する低コストの電子式過負荷リレーを提供
することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、過負荷リレー
の常閉接点と直列に接続された電源を有する低コストの
電子式過負荷リレーを提供する。この電源は、本発明の
電子式過負荷リレーに含まれる一体構成要素である。そ
して、この過負荷リレーは、サーマル過負荷リレーが従
来備えている電磁接触器に接続可能であり、その接触器
コイルは、リレーの常閉接点に直列に接続されている。
また、その結果、電力が接触器コイルに供給されると
き、この過負荷リレーに電力を供給するために、電源が
この接触器コイルに直列に接続されている。
【0005】過負荷リレーにおけるプロセッサーは、接
触器が閉じている間の極めて電力消費が少ないスリープ
モードで作動する。電力供給用の半導体スイッチは、定
電圧コイルを利用してこのプロセッサーによって作動さ
れ、プロセッサーは接触器が閉じている間、過負荷リレ
ー用の電源の分路として接触器のコイルに接続されてい
る。
【0006】本発明におけるこれら及び他の特徴及び利
点は、以下の記載及び特許請求の範囲の構成を添付の図
面を参照して見れば、より明確になるであろう。
【0007】
【発明の実施の形態】図1には、モータ2が、接触器1
2を経由して各導線6,8,10を介して三相交流電源
4等の電力供給源に接続されている。この接触器12
は、導線6,8,10の各々に接続された接点12a,12b,
12c を有する。過負荷リレー14は、接触器12と連動
して、モータの始動制御を行う。
【0008】過負荷リレー14は、各導線6,8,10
に連結された電流変圧器CT1,CT2,CT3 を備え、導線に流
れる電流を監視し、また、各電流レベルの代表アナログ
値をアナログ・デジタル変換器18によってデジタル信
号としてプロセッサー16に送る。
【0009】プロセッサー(プロセッサー手段)16
は、電流変圧器からのデジタル信号を処理して、公知の
方法でモータ2に対する過負荷を保護する。また、プロ
セッサー16は、常閉接点16a を制御して、予め決めら
れたモータ回路における電流の時間的変化特性を越えた
場合に接点を開くようになっている。
【0010】過負荷リレー14は、常閉接点16a がコイ
ル12d に直列接続されるように接触器12の制御回路に
接続されている。制御回路の電力は、分離した三相交流
電源のような電力供給源によって供給できる。また図面
で示したように、導線22,24をそれぞれ導線6,8
に接続して三相交流電源4から二相電源とすることもで
きる。
【0011】接触器コイル12d のための制御モジュール
20は、導線22を介して制御回路に接続されている。
過負荷リレー14は、2つの取付端子26,28を有
し、これらの端子は、サーマル過負荷リレーに接続され
ている常閉接点の場合と同様にコイル12d の制御回路に
おける接点に接続する常閉接点16a と対向する側に内部
的に接続されている。プロセッサー16は、モトローラ
社の利用できるプロセッサーのファミリーの1つであ
り、例えば、カタログ番号68HC05P6である。
【0012】電子式過負荷リレー用プロセッサーは低電
圧電源を必要とする。分離した低電圧電源が設けられる
場合には、付加的なワイヤ結線が、電源からの過負荷リ
レーへの電力を生じさせるのに必要であり、また付加的
な端子も、このようなワイヤ結線のために過負荷リレー
14に必要となる。
【0013】接触器回路においてサーマル過負荷リレー
に接続するには、分離した電源、付加的なワイヤ結線、
端子、さらに付加的コスト及び従来のワイヤリング方法
からの転換により生じる労力が必要とされる。
【0014】プロセッサー用の電力は、コイルのための
制御回路から取り出され、このような電力は、接触器の
閉鎖中、接触器の閉鎖電力及びそのシーリング能力を減
少させながら、接触器コイル12d から転換供給できるよ
うにする。
【0015】本発明の過負荷リレー14は、それ自体に
常閉接点16a と直列に接続されるツェナーダイオードに
よる電圧源を設けている。ワイヤリング端子26,28
は、接触器コイルの制御回路における常閉接点16a を接
続するために、ハウジング(図示略)の好ましくはリレ
ーの常閉接点及びツェナーダイオードの電力源の両側に
設けられる。
【0016】電力源は、ツェナーダイオード(ブレーク
オーバ電圧素子)Z1により構成されており、このダイ
オードは常閉接点16a 及びコイル12d あるいは他の適当
な負荷に直列に接続されている。ダイオードD1の陽極
は、ツェナーダイオードD1の陰極に接続されている。
ダイオードD1の陰極は、キャパシタC1の正端子に接
続されている。C1の一端側は、ツェナーダイオードZ
1の陽極に接続され、かつ端子28に接続されている。
キャパシタC1の両端は、それぞれ導線30,32によ
ってプロセッサー16に接続されている。
【0017】モトローラMC34164 等の低電圧感知集積回
路34は、導線30と並列になるようにプロセッサー1
6に接続され、この回路34の出力はプロセッサー16
の電圧表示器の入力に接続されている。プルアップ抵抗
R1は、導線30とこの導線に接続する回路34の間で
プロセッサー16の電圧表示器入力に接続されている。
【0018】接触器12を閉じるための制御モジュール
20は、常閉接点16a とツェナーダイオードの電力源を
介してコイル16a を励磁する。ツェナーダイオードZ1
は、概略5VにキャパシタC1の電荷に制限する5.6 V
素子である。キャパシタC1での電圧が概略3Vになる
と、プロセッサー16がターンオンする。低電圧感知集
積回路34は、4.65の閾値を有する電圧モニターであ
る。この閾値に達しないと、その場合、極端に低い電圧
となっているか、あるいはコイル12d が高電圧、高イン
ピーダンスのコイルである。
【0019】充電されたキャパシタC1から1度、プロ
セッサー16に電力が供給されると、プロセッサーは、
数回のサイクルで低電力消費のスリープモードに入るよ
うにプログラムされている。その結果、接触器コイル12
d への電力は、接触器の閉鎖中減少しない。また、プロ
セッサー16の電圧表示器入力に何の信号も現れない、
すなわち、低電圧感知回路34の閾値電圧にまだなって
いないことを示している場合、その時、コイル12d は、
高電圧コイルであり、スリープモードにおいてプロセッ
サー16を駆動するコイル回路から供給される電力量は
比較的小さく、コイル12d へ供給する電力は無視できる
程度のパーセントである。反対に、プロセッサー16の
電圧表示器入力に信号が現れる場合、その時、キャパシ
タC1は、ある一定時間以内に4.65Vを越える電圧に充
電され、コイル12d は低い電圧コイルとなる。
【0020】接触器12の閉鎖時に低電圧コイルから電
力が供給されないことが重要なことである。この目的の
ために、NチャネルFET Q1、ユニジャンクション
トランジスタ等の半導体スイッチ(電子スイッチ)がツ
ェナーダイオードZ1に並列に接続される。このFET
Q1は、信号が電圧表示器入力に供給され、それによ
りツェナーダイオードZ1の分路を通して電流が流れる
とプロセッサー16によってパワーアップ時にターンオ
ンする。
【0021】FET Q1の導通は、常閉接点16a を介
して制御回路とは反対側にあるコイル12d に直接電力を
供給する。ダイオードD1は、FET Q1を介してキ
ャパシタからの電流を阻止し、FET Q1を介してキ
ャパシタC1の放電を阻止する。これにより、プロセッ
サー16への電力供給を維持する。
【0022】接触器が作動し、そのためアーマチュアが
シールされると、電力は、接触器コイルへの不利なし
に、再びプロセッサー16へのコイル回路から供給する
ことができる。したがって、上記の時間間隔またはサイ
クル数の後で、プロセッサー16はスリープモードが解
除され、通常作動モードに復帰する。その時、FETQ
1はターンオフする。
【0023】過負荷または他の妨害が導線6,8及び/
または10上の電流変圧器CT1,CT2,CT3 に感知される場
合、プロセッサー16が作動して、コイル12d の制御回
路内の常閉接点を開く。これにより、コイル12d 消磁
し、接触器12の各接点12a,12b,12c を開いてモータ2
を電源4から切り離す。
【0024】上述のように、これまで本発明の特定の実
施例を説明してきたが、本発明は、添付の特許請求の範
囲から外れない他の変形例が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電力制御された過負荷リレーの結線図
である。
【符号の説明】
12 電磁接触器 12a,12b,12c 接点 12d コイル 14 過負荷リレー 16 プロセッサー 26,28 端子 34 低電圧感知回路 C1 キャパシタ D1 ダイオード Q1 電子スイッチ Z1 ツェナーダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Eaton Center,Clevel and,Ohio 44114,U.S.A.

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のワイヤ取付端子(26,28) と、 前記取付端子間に導電接続された常閉接点(16a) と、 前記常閉接点(16b) と前記取付端子の一方との間で、前
    記に常閉接点(16a) に直列に接続された過負荷リレーの
    ための真性の電源(Z1,C1) とを含んでいることを特徴と
    する電子式過負荷リレー。
  2. 【請求項2】 電気接触器(12)の接点(12a,12b,12c) を
    介して三相電源(4)に供給される負荷(2) を保護する電
    子式過負荷リレー(14)であって、 前記電磁接触器(12)の作動コイル(12d) の励起回路に接
    続される常閉接点(16a) と、 前記三相電極の各相(6,7,8) に前記負荷(2) へ流れる電
    流を監視し、各相に流れる電流の電気信号値を与えるた
    めの手段(CT1,CT2,CT3) と、 前記各信号を受け入れて処理し、前記信号の所定の状態
    に応じて常閉接点(16a) が開くように作動し、前記接触
    器のコイルを消磁し、接点(12a,12b,12c) を開き、そし
    て、前記負荷(2) からの電力を切り離すプロセッサー手
    段(16)と、 前記常閉接点(16a) に直列接続され、前記プロセッサー
    手段(16)のための真性の電源(Z1,C1) とを備えているこ
    とを特徴とする電子式過負荷リレー。
  3. 【請求項3】 一対のワイヤ取付端子(26,28) を含み、
    一方の取付端子(26)が電源(Z1,C1) とは反対側にある常
    閉接点(16a) に接続され、また、他方の取付端子(28)が
    前記常閉接点(16a) とは反対側にある前記電源(Z1,C1)
    に接続されていることを特徴とする請求項2記載の電子
    式過負荷リレー。
  4. 【請求項4】 電源は、プロセッサー手段(16)に対して
    並列接続されたブレークオーバ電圧素子(Z1)及びキャパ
    シタ(C1)、さらに、このキャパシタ(C1)とブレークオー
    バ電圧素子(Z1)の間に接続され、前記キャパシタ(C1)か
    らブレークオーバ電圧素子(Z1)へ電流の流れを阻止し、
    前記キャパシタ(C1)の電荷を所定の電圧に制限するダイ
    オード(D1)を含んでいることを特徴とする請求項3記載
    の電子式過負荷リレー。
  5. 【請求項5】 プロセッサー手段(16)は、所定の電圧よ
    り低いキャパシタ(C1)の電圧でターンオンし、このター
    ンオンの後、定めた時間間隔の間、低電力消費のスリー
    プモードで作動するようにプログラムされており、接触
    器(12)の作動中、回路を励磁するコイル(12d) からの電
    力を減少させることを特徴とする請求項4記載の電子式
    過負荷リレー。
  6. 【請求項6】 キャパシタ(C1)とブレークオーバ電圧素
    子(Z1)に並列に接続される電子スイッチ(Q1)を備え、こ
    の電子スイッチ(Q1)は、プロセッサー手段(16)により制
    御されて作動し、接触器のコイル(12d) の励磁中の定め
    た時間間隔の間、前記キャパシタ(C1)の分路を導通状態
    にすることを特徴とする請求項5記載の電子式過負荷リ
    レー。
  7. 【請求項7】 キャパシタ(C1)とプロセッサー手段(1
    6)との間で、このプロセッサー手段に対して直結された
    前記キャパシタ(C1)と並列に接続される低電圧感知手段
    (34)を備えていることを特徴とする請求項6記載の電子
    式過負荷リレー。
  8. 【請求項8】 ダイオード(D1)は、電子スイッチ(Q1)と
    キャパシタ(C1)の間に接続され、前記電子スイッチ(Q1)
    の導通により前記キャパシタ(C1)が放電することを阻止
    することを特徴とする請求項6記載の電子式過負荷リレ
    ー。
JP32382496A 1995-12-05 1996-12-04 電子式過負荷リレー Pending JPH09182281A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US567664 1995-12-05
US08/567,664 US5715129A (en) 1995-12-05 1995-12-05 Electronic overload relay having intrinsic power supply operable from power applied to contactor coil

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AU (1) AU7046196A (ja)
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