JPS6029153Y2 - 交互運転用リレ−装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は水槽に設置した水位検出装置からの信号が入
力される毎に２台のポンプを交互に運転して水槽への給
水・排水等を行わせしめるための交互運転用リレー装置
に関するものである。

従来の交互運転用リレー装置は、第１図に示すように、
外部接点４と、この外部接点４の閉成に応答して自己の
巻線に給電される第１および第２の負荷給電用電磁接触
器６，７と、前記外部液、ぺ４と前記第１および第２の
負荷給電用電磁接触器６．７の巻線との間に自己の相補
的に開閉する第１および第２の接点５ｃ、５ｄをそれぞ
れ介挿接続し前記外部接点４が開成する毎に前記第１お
よび第２の接点５ｃ、５ｄの開閉状態が反転する交互運
転回路部■とを備えている。

より詳しく説明すると、ＡＣ２００ＶまたはＡＣＩＱＱ
Ｖの交流電源１と電源回路部Ｉとの間に直列介挿したフ
ロートレスリレー接点等の外部接点４が開成していると
きは電源回路部Ｉに給電されず、２巻線ラッチングリレ
ー５の接点５ａｖ５ｃが開成状態を、またラッチングリ
レー５の接点５ｂ、５ｄが閉成状態をそれぞれ保持し、
したがって電磁接触器６，７の巻線には給電されず、モ
ータＭ１．Ｍ２に給電するための負荷給電用接点６ｂ、
７ｂはともに開いている。

外部接点４が閉成すると、交流電源１から外部接点４、
接点５ｄおよびサーマルリレー５９の接点５９ａを通し
て電磁接触器７の励磁巻線に通電され、その負荷給電用
接点７ｂが外部接点４の閉成後５Ｑｍｓｅｃ以内に閉放
してモータＭ２に給電される。

これと同時に交流電源１がトランス８、ブリッジ整流器
９およびコンデンサ１０で直流電圧に変換され、この直
流電圧によりダイオード１１、接点５ｂおよび２巻線ラ
ッチングリレー５のリセット巻線Ｒ３を通ってコンデン
サ１２が充電されるとともにダイオード６０および抵抗
６１を通して発光ダイオード６２に電流が流れて発光ダ
イオード６２が点灯し、２巻線ラッチングリレー５の切
替のために待機する。

この場合、２巻線ラッチングリレー５は状態変化しない
。

その後、外部接点４が開成すると、電磁接触器７の励磁
巻線への通電が停止し、その負荷給電用接点７ｂが開成
してモータＭ２への給電が停止する。

これと同時に、電源回路部Ｉへの給電も停止し、トラン
ジスタ１５にダイオード１３および抵抗１４を通してベ
ース電流が流れトランジスタ１５がオンとなり、コンデ
ンサ１２の電荷が２巻線ラッチングリレー５のリセット
コイルＲ３，ダイオード１３およびトランジスタ１５を
通って放電され、この放電電流により２巻線ラッチング
リレー５が反転して接点５ａ、５ｃが閉成状態、接点５
ｂ、５ｄが開成状態となってこの状態を保持し、発光ダ
イオード６２が消灯する。

この場合、トランジスタ１５のベース・エミッタ間にコ
ンデンサ１６が接続されているため、外部接点４が開放
すると、まずコンデンサ１６に大容量のコンデンサ１２
から電流が流れ込み、コンデンサ１６が図示の極性に充
電され、このコンデンサ１６の充電電圧がしきい値を越
えるとはじめてトランジスタ１５がオンとなり、コンデ
ンサ１２の電荷がリセットコイルＲ３，ダイオード１３
およびトランジスタ１５を通って放電されることになり
、コンデンサ１６はトランジスタ１５のオンを遅らせる
作用を果たすことになる。

この結果、小容量のコンデンサ１０の電荷が十分に放電
されてトランジスタ１５のベース電位が十分下がってか
らトランジスタ１５にコンデンサ１２からベースＴｔ、
Ｋが供給されることになり、トランジスタ１５が急激に
オンとなってコンデンサ１２の電荷が急激に放電させる
ことになり、２巻線ラッチングリレー５の切替動作を確
実にする。

なお、もしコンデンサ１６がなければ、外部接点４がオ
フ後しばらくの間はコンデンサ１０の残留電荷によって
トランジスタ１５のベース電位が高い状態が続くため、
外部接点４がオフとなってもトランジスタ１５が急激に
はオンとならず、徐々にインピーダンスが減少すること
になり、したがって、２巻線ラッチングリレー５のリセ
ットコイルＲ３に流れる電流も少いものとなり、２巻線
ラッチングリレー５の切替動作が不確実であるという問
題がある。

再度、外部接点４が閉成すると、交流電源１から外部接
点４、接点５Ｃおよびサーマルリレー６３の接点６３ａ
を通して電磁接触器６の励磁巻線に通電され、その負荷
給電用接点６ｂが外部接点４の閉成後５Ｑｍｓｅｃ以内
に閉成してモータＭ工に給電される。

これと同時に交流電源１がトランス８、ブリッジ整流器
９およびコンデンサ１０で直流電圧に変換され、この直
流電圧によりダイオード１１、接点５ａおよび２巻線ラ
ッチングリレー５のセット巻線Ｓを通ってコンデンサ１
７が充電されるとともにダイオード６４および抵抗６５
を通して発光ダイオード６６に電流が流れて発光ダイオ
ード６６が点灯し、２巻線ラッチングリレー５の切替の
ために待機する。

この場合、２巻線ラッチングリレー５は状態変化しない
。

その後、外部接点４が開成すると、電磁接触器６の巻線
への通電が停止し、その負荷給電用接点６ｂが開成して
モータＭ□への給電が停止する。

これと同時に、電源回路部Ｉへの給電も停止し、トラン
ジスタ１５にダイオード１８および抵抗１４を通してベ
ース電流が流れトランジスタ１５がオンとなり、コンデ
ンサ１２の電荷が２巻線ラッチングリレー５のセットコ
イルＳ１ダイオード１８およびトランジスタ１５を通っ
て放電され、この放電電流により２巻線ラッチングリレ
ー５が反転して接点５ａ、５ｃが開成状態、接点５ｂ、
５ｄが閉成状態となってこの状態を保持し発光ダイオー
ド６６が消灯する。

この場合、トランジスタ１５のベース・エミッタ間にコ
ンデンサ１６が接続されているため、外部接点４が開放
すると、まずコンデンサ１６に大容量のコンデンサ１７
から電流が流れ込み、コンデンサ１６が図示の極性に充
電され、このコンデンサ１６の充電電圧がしきい値を越
えるとはじめてトランジスタ１５がオンとなり、コンデ
ンサ１７の電荷がセットコイルＳ１ダイオード１８およ
びトランジスタ１５を通って放電されることになり、コ
ンデンサ１６はトランジスタ１５のオンを遅らせる作用
を果たすことになる。

この結果、小容量のコンデンサ１０の電荷が十分に放電
されてトランジスタ１５のベース電位が十分下がってか
らトランジスタ１５にコンデンサ１７からベース電流が
供給されることになり、トランジスタ１５が急激にオン
となってコンデンサ１７の電荷が急激に放電させること
になり、２巻線ラッチングリレー５の切替動作を確実に
する。

以下、外部接点４の開閉に応答して上述の動作を繰返す
。

また、フロートレスリレー等からの排水槽異常増水、高
架水槽異常減水等の信号が出て異常検知接点６７が閉成
したときには、リレー（またはタイマ）６８の巻線に通
電され、接点６８ａが閉成し電磁接触器６，７の両方の
巻線に通電してモータＭｌ９Ｍ２を同時運転し、接点６
８ｂでこの状態を自己保持する。

この結果、排水能力または給水能力が交互運転時に比べ
て２倍となり、例えば排水槽に流入する水の急増によっ
て水があふれるのを防止することができる。

リレー６８の復帰はスイッチＳＷをオフにすることによ
り行われる。

しかし、このような従来の交互運転用リレー装置は、外
部信号（外部接点４の開閉）が加えられたときに、本来
作動すべき電磁接触器６，７が故障あるいはサーマルリ
レー５９．６３のトリップ等で作動しなかった場合、モ
ータＭ□９Ｍ２の両方が作動しないことになり、信頼性
はあまり高くはなかった。

そのため、警報ランプ等で管理者が故障を知ってすぐに
修理しなければ排水槽から水があふれたり、または上水
道の水が断水するというような事態が発生し、警報ラン
プ等を取付けていなければ断水等の最悪事態になるまで
発見できず、故障による影響は重大である。

また、リレー６８により異常時にモータＭ１゜Ｍ２を同
時に作動させるように構成しているが、ポンプ制御盤等
の内部のスペース、組立作業および機器状等によるコス
トがかかり、配線も複雑になるという問題があった。

第２図は別の従来の交互運転用リレー装置で、リレー６
８に代えて、接点６９ａを有するリレー６９と接点７０
ａｔ ７０ ｂを有するリレー７０とを用い、異常
検知接点６７のオンによってリレー７０を動作させ、ス
イッチＳＷのオフによってリレー７０を復帰させるよう
にしたもので、その動作および問題点は第１図のものと
同様である。

したがって、この考案の目的は、作動すべき一方の負荷
給電用電磁接触器が故障などによって動作しなかったと
きに他方の負荷給電用電磁接触器を代わりに動作させる
ことができ、電磁接触器故障による支障が生じず、しか
も、制御盤などに組込む際に盤内配線を複雑化させるこ
となく同時運転を行うことができる交互運転用リレー装
置を提供することである。

この考案の一実施例を第３図に示す。

すなわち、この交互運転用リレー装置は、外部接点４と
、この外部接点４の閉成に応答して自己の巻線に給電さ
れる第１および第２の負荷給電用電磁接触器６，７と、
前記外部接点４と前記第１および第２の負荷給電用電磁
接触器６，７の巻線との間に自己の相補的に開閉する第
１および第２の交互運転用接点５ｃ、５ｄをそれぞれ介
挿接続し前記外部接点４が開成する毎に前記第１および
第２の接点５ｃ、５ｄの開閉状態が反転する交互運転用
回路部■と、前記外部接点４の閉成時に前記第１および
第２の負荷給電用電磁接触器６，７双方の不作動を検出
して前記交互運転回路部■に対して前記外部接点４の間
伐に相当する信号を与える反転回路部■と、異常時に閉
成する異常検知接点６７と、前記第１の交互運転用接点
５ｃおよび前記第１の負荷給電用電磁接触器６の巻線の
接続点と前記第２の交互運転用接点５ｄおよび前記第２
の負荷給電用電磁接触器７の巻線の接続点との間に自己
の同時運転用接点７１ａを接続し前記異常検知接点６７
の閉成に応答して前記同時運転用接点７１ａを閉成する
同時運転回路部■とを備えている。

自動反転回路部■は、電源回路部Ｉと交互運転回路部■
との間に介挿されていて、図示のように外部接点４が開
威しているときには自動反転回路部■は作動しない。

外部接点４が閉成すると、正常時は電磁接触器６，７の
常閉接点６ａ、？ａのいずれか一方が外部接点４の閉成
後約５Ｑｍｓｅｃ以内に開威し、コンデンサ２０の充電
は行われず、したがってトランジスタ２１゛はオフであ
り、トランジスタ２２に抵抗２３を通してベース電流が
流れ、トランジスタ２２がオンとなり電源回路部Ｉから
交互運転回路部■に給電され、第１図と同様の動作が行
われる。

また、外部接点４が閉成したときにサーマルリレー５９
または６３のトリップまたはシーケンス回路の故障で作
動すべき電磁接触器６，７の一方が作動しなかった場合
、常閉接点６ａ、７ａがともに閉成状態であって端子１
９Ａ、１９Ｂ間が短絡し、抵抗２４を通してコンデンサ
２０が充電され、この充電電圧がツェナーダイオード２
５のツェナー電圧を越えたときに抵抗２６を通してトラ
ンジスタ２１にベース電流が流れ、トランジスタ２１が
オンとなり、したがってトランジスタ２２がオフとなり
交互運転回路部■への給電が停止する。

その結果、外部接点４が開成したときと同様に２巻線ラ
ッチングリレー５の状態が反転し、電磁接触器６，７の
他方が作動し、端子１９Ａ、１９Ｂ間が開放されること
になりコンデンサ２０が抵抗２７を通して放電されトラ
ンジスタ２１がオフとなり、したがってトランジスタ２
２がオンとなり交互運転回路部■へ再び給電される。

なお、この装置は外部接点４が閉成したときには正常で
あって、電磁接触器６，７の一方の巻線に給電中にサー
マルトリップ等によりそれが停止したときにも上述と同
様に動作する。

またフロートレスリレー等からの排水槽異常増水、高架
水槽異常減水等の信号が出て異常検知接点６７が閉成し
たときには、端子７２および抵抗７３を通してブリッジ
整流器７４に給電され、この直流出力により抵抗７５を
通してコンデンサ７６が充電され、このコンデンサ７６
の電圧が一定値を越えたときに抵抗７７およびツェナー
ダイオード７８を通してトランジスタ７９にベースＴｌ
流が流れ、トランジスタ７９がオンとなって電源回路部
Ｉからダイオード８０および抵抗８１を通してコンデン
サ８２が充電され、一定時間遅れてリレー７１の巻線に
通電され、接点７１ａが閉成して２巻線ラッチングリレ
ー５に関係なく電磁接触器６，７の巻線に通電して負荷
給電用接点６ａ。

７ａをともに閉成させ、モータＭ１９Ｍ２を両方ともに
作動させ、接点７１ｂによりこの状態を自己保持する。

これと同時に、リレー７１の接点７１Ｃが閉成してダイ
オード８３．８４を通して発光ダイオード６２．６６に
通電され、発光ダイオード６２．６６がともに点灯する
。

その後、異常検知接点６７が開成すると、コンデンサ７
６が抵抗８５を通して放電されトランジスタ７９はオフ
となるが、リレー７１は外部接点４が開成するまで自己
保持を続ける。

なお、その他は第１図のものと同様な動作を行つ。

このように、この実施例の交互運転用リレー装置は、外
部接点４の開成時における電磁接触器６．７双方の不作
動を検出して交互運転回路部■の状態を反転させるよう
にしたため、電磁接触器６．７のうち作動すべきものが
作動しないときに電磁接触器６，７のうち他のものを作
動させることができ、したがって故障時にも給水または
排水が継続されることになり断水等の不都合は生じない
。

ただし、故障を検知するための故障表示器は別に付設す
る必要がある。

また、８個の端子２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ，１９
Ａ、１９Ｂ、７２を装置の収容ケースに設けるだけでよ
く、小型化でき盤内スペースも大幅に少なくできる。

さらに、従来のタイマ１個分のケースに収容可能である
ため、制御盤として構成する場合に外観が向上する。

さらにまた、タイマ等の別途部品が不要であるため、大
幅なコストダウンを遠戚できる。

この考案の他の実施例を第４図に示す。

すなわち、この交互運転用リレー装置は、外部接点４と
、この外部接点４の閉成に応答して自己の巻線に給電さ
れる第１および第２の負荷給電用電磁接触器６，７と、
前記外部接点４と前記第１および第２の負荷給電用電磁
接触器６，７の巻線との間に自己の相補的に開閉する第
１および第２の接点２８ａ、２９ａをそれぞれ介挿接続
し前記外部接点４が開成する毎に前記第１および第２の
接点２８ａｔ２９ａの開閉状態が反転する交互運転回路
部■′と、前記外部接点４の開成時に前記第１および第
２の電磁接触器６，７双方の不作動を検出して前記交互
運転回路部■′に対して前記外部接点４の開成に構戊に
相当する信号を与える反転回路部■′と、異常時に閉成
する異常検知接点６７と、前記異常検知接点６７の閉成
に応答して前記第１および第２の負荷給電用電磁接触器
６，７両方の巻線に同時通電する同時運転回路部■′と
を備えている。

より詳しく説明すると、ＡＣ２００ＶまたはＡＣＩ Ｑ
ＱＶの交流電源１と電源回路部■との間に直列介挿した
フロートレスリレー接点等の外部接点４が開成している
ときは電磁接触器６，７の巻線には給電されず、それら
の負荷給電用接点６ｂ。

７ｂはともに開いている。

また、外部接点４の開閉に関係なく交流電源１が電源回
路部■のトランス８、ブリッジ整流器９およびコンデン
サ１０により直流に変換されるが、外部接点４の開成時
は反転回路部■′のトランジスタ３０．３１がそれぞれ
オフであり、交互運転回路部■′のＤフリップフロップ
３２のＱ出力およびＱ出力のいずれか、たとえばＱ出力
が低レベル、Ｑ出力が高レベルであって、それらがナン
トゲート９５．９６を通してトランジスタ３５．３６の
ベースに加えられ、トランジスタ３５．３６がそれぞれ
オン、オフとなってリレー２８．２９のうちリレー２８
の巻線への通電が可能となるが、トランジスタ３１がオ
フであるため接点２８ａ、２９ａはともに開威している
。

外部接点４が閉成すると、この外部接点４および抵抗３
７を通してブリッジ整流器３８に給電され、その直流出
力によりコンデンサ３９が抵抗４０を通して充電され、
このコンデンサ３９の！圧が一定値を越えると抵抗４１
を通してトランジスタ３０にベース電流が流れ込み、ト
ランジスタ３０がオンとなってトランジスタ３１に抵抗
４２を通してべ一穴電流が流れ込み、トランジスタ３１
がオンとなって電源回路部■よりリレー２８に通電され
ることになり接点２８ａが閉成しサーマルリレー６３の
接点６３ａを通して電磁接触器６の巻線に通電され、こ
の電磁接触器６の負荷給電用接点６ｂが閉成しモータＭ
□に給電される。

このときに、コンデンサ４３が抵抗４４，４５を通して
充電され、また電磁接触器６の常閉接点６ａも開威し、
そのためコンデンサ４６は充電されず、トランジスタ４
７はオフ状態であり、この状態は外部接点４が開威する
まで継続する。

また、リレー２８の巻線への通電と同時に抵抗８７を通
して発光ダイオード８８に通電され、発光ダイオード８
８が点灯する。

その後、外部接点４が開成すると、電磁接触器６の巻線
への通電が停止してその負荷給電用接点６ｂが開成する
とともに常閉接点６ａが閉成する。

また、ブリッジ整流器３８への給電も停止し、コンデン
サ３９が抵抗４８を通して放電され、一定時間経過後に
トランジスタ３０がオフとなり、したがってトランジス
タ３１もオフとなる。

その結果、コンデンサ４３が抵抗４９を通して放電され
、このコンデンサ４３の電圧低下がインバータ５０およ
びシュミット回路５１を介シてＤフリップフロップ３２
のＣＰ端子に立上り信号として加えられ、それによりＤ
フリップフロップ３２のＱ、 Ｑ出力が反転し、リレー
２９の巻線への通電が可能になる。

このときはトランジスタ３１がオフであるため、接点２
８ａ、２９ａがともに開威し、発光ダイオード８８は消
灯する。

外部接点４が再び閉成すると、反転回路部■′および交
互運転回路部■′が上述と同様の動作を行い、電源回路
部Ｉよりリレー２９に通電されることになり、接点２９
ａが閉成しサーマルリレー５９の接点５９ａを通して電
磁接触器７の巻線に通電され、この電磁接触器７の負荷
給電用接点７ｂが閉成しモータＭ２に給電される。

この場合、常閉接点７ａの代わりに電磁接触器６の常閉
接点６ａが開成する。

また、リレー２９の巻線への通電と同時に抵抗８９を通
して発光ダイオード９０に通電され、発光ダイオード９
０が点灯する。

外部接点４が再び開成すると、電磁接触器７の巻線への
通電が停止してその負荷給電用接点７ｂが開成するとと
もに、上述と同様にＤフリップフロップ３２のＣＰ端子
に立上り信号が加えられ、Ｄフリップフロップ３２が反
転し、最初の状態にもどる。

さて、故障などにより外部接点４の閉成時に電磁接触器
６，７のうち作動すべきものが作動せず、常閉接点６ａ
、？ａがともに閉成状態を維持している場合は抵抗５２
を通してコンデンサ４６が充電され、コンデンサ４６の
電圧が一定値を越えたときにインバータ５３．５４およ
び抵抗５５を通してトランジスタ４７にベース電流が流
れ込み、トランジスタ４７がオンとなってコンデンサ４
３が抵抗４５を通して放電され、前述と同様にＤフリッ
プフロップ３２のＣＰ端子に立上り信号が加えられるこ
とになり、Ｄフリップフロップ３２のＱ、 Ｑ出力を反
転させ、電磁接触器６，７の他方を作動させる。

その結果、常閉接点６ａ、７ａのいずれかが開威し、コ
ンデンサ４６は抵抗５６を通して放電される。

また、フロートレスリレー等からの信号により異常検知
接点６７が閉成したときには、抵抗１０２を通してブリ
ッジ整流器９１に給電され、この直流出力により抵抗９
２に通してコンデンサ９３が充電され、この立上り電圧
がＤフリップフロップ９４のＰＲ端子に加えられ、この
ときのＱ出力がナントゲート９５．９６に加えられてＤ
フリップフロップ３２のＱ、 Ｑ出力に関係なくトラン
ジスタ３５．３６がオンとなり、リレー２８．２９の両
方の巻線に同時通電されてモータＭ１９Ｍ２が両方同時
に動作し、また発光ダイオード８８，９０が両方点灯す
る。

その後、異常検知接点６７が開成するとコンデンサ９３
が抵抗９７を通して放電されるが、同時動作状態は外部
接点４が開成してＤフリップフロップ９４のＣＬ端子に
インバータ９８、コンデンサ９９および抵抗１００，１
０１よりなる回路からの信号が加えられるまで継続する
。

この実施例の効果は前述の実施例と同様である。

以上のように、この考案の交互運転用リレー装置は、外
部接点と、この外部接点の閉成に応答して自己の巻線に
給電される第１および第２の負荷給電用電磁接触器と、
前記外部接点と前記第１および第２の負荷給電用電磁接
触器の巻線との間に自己の相補的に開閉する第１および
第２の交互運転用接点をそれぞれ介挿接続し前記外部接
点が開成する毎に前記第１および第２の交互運転用接点
の開閉状態が反転する交互運転回路部と、前記外部接点
の閉成時に前記第１および第２の負荷給電用電磁接触器
双方の不作動を検出して前記交互運転回路部の第１およ
び第２の交互運転用接点の開閉を反転させる反転回路部
と、異常時に閉成する異常検知接点と、前記異常検知接
点の閉成に応答して前記第１および第２の負荷給電用電
磁接触器の巻線に同時通電する同時運転回路部とを備え
ているので、作動すべき一方の負荷給電用電磁接触器が
故障などによって動作しなかったときに他方の負荷給電
用電磁接触器を代わりに動作させることができ、電磁接
触器故障による志障が生じず、信頼性が高い。

また、異常検知接点に応答して両方の負荷給電用電磁接
触器に同時通電しているので、異常時において負荷を同
時運転して能力を高めることができる。

さらに、同時運転回路部をも内蔵しているため、制御盤
などに組込む際に制御盤内に同時運転のためのリレ一部
品を別に取付けて配線する必要はなく、盤内配線を簡略
化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の交互運転用リレー装置の回路図、第２図
は別の従来の交互運転用リレー装置の回路図、第３図は
この考案の一実施例の交互運転用リレー装置の回路図、
第４図はこの考案の他の実施例の回路図である。 ■・・・・・・交互運転回路部、■・・・・・・反転回
路部、■・・・・・・同時運転回路部、４・・・・・・
外部接点、５ｃ、５ｄ・・・・・・接点、６，７・・・
・・・電磁接触器 ７１ａ・・・・・・接点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外部接点と、この外部接点の閉成に応答して自己の巻線
   に給電される第１および第２の負荷給電用電磁接触器と
   、前記外部接点と前記第１および第２の負荷給電用電磁
   接触器の巻線との間に自己の相補的に開閉する第１およ
   び第２の交互運転用接点をそれぞれ介挿接続し前記外部
   接点が開成する毎に前記第１および第２の交互運転用接
   点の開閉状態が反転する交互運転用回路部と、前記外部
   接点の閉成時に前記第１および第２の負荷給電用電磁接
   触器双方の不作動を検出して前記交互運転回路部の第１
   および第２の交互運転用接点の開閉を反転させる反転回
   路部と、異常時に閉成する異常検知接点と、前記異常検
   知接点の閉成に応答して前記第１および第２の負荷給電
   用電磁接触器の巻線に同時通電する同時運転回路部とを
   備えた交互運転用リレー装置。