JPS61109422A - 過負荷検出装置 - Google Patents
過負荷検出装置Info
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- JPS61109422A JPS61109422A JP59229581A JP22958184A JPS61109422A JP S61109422 A JPS61109422 A JP S61109422A JP 59229581 A JP59229581 A JP 59229581A JP 22958184 A JP22958184 A JP 22958184A JP S61109422 A JPS61109422 A JP S61109422A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は負荷保護のために負荷量を監視する過負荷検
出装置に関する。
出装置に関する。
第５図は例えば三菱電機■「ＤＢ形直流過電流継電器」
の取扱説明書に示された従来の過負荷検出装置を示す説
明図であり、図において、１は固定コア２に巻装したコ
イル、３は固定コア２に吸引、離脱される可動コア、４
はこの可動コア３の動きに応じて押動されるサドル、５
はこのサドル４によってオン−オフ操作されるマイクロ
スイッチ、６は可動コア３に一端を連繋したロッド、７
はこのロッド６の他端に連繋した空気ダッシュポット式
限時要素８のダイヤフラム、９は開度調整可能なパルプ
、１０はリセットバルブ、１１は長限時吸引目盛整定用
ノブ、１２は瞬時吸引目盛整定用ノブ、１３はノブ１２
に応動する二次アーマチュアである。
の取扱説明書に示された従来の過負荷検出装置を示す説
明図であり、図において、１は固定コア２に巻装したコ
イル、３は固定コア２に吸引、離脱される可動コア、４
はこの可動コア３の動きに応じて押動されるサドル、５
はこのサドル４によってオン−オフ操作されるマイクロ
スイッチ、６は可動コア３に一端を連繋したロッド、７
はこのロッド６の他端に連繋した空気ダッシュポット式
限時要素８のダイヤフラム、９は開度調整可能なパルプ
、１０はリセットバルブ、１１は長限時吸引目盛整定用
ノブ、１２は瞬時吸引目盛整定用ノブ、１３はノブ１２
に応動する二次アーマチュアである。
次Ｋ、動作について説明する。先ず、負荷に長限時吸引
目盛整定以上の過負荷電流が流れると、可動コア３が上
方へ吸引され、このためサドル４も上方に押し上げられ
る。この可動コア３とこれにロッド６を介して継がるダ
イヤフラム７の運動速度は、限時パルプ９を通して吸入
される空気量による空気室１４の内圧によって決定され
る。リセットパルプ１０はコイル１の励磁電流がなくな
るかそれに近い状態になれば速かに可動コア３を含む可
動部を復帰させる。一方、ノブ１２による瞬時吸引目盛
整定値以上の大きな過電流、例えば短絡電流が流れると
、二次アーマチュア１３が可動コア３に吸引されて、限
時パルプ９を大きく開き、可動コア３を自由にし、可動
コア３およびサドル４は瞬時動作して、マイクロスイッ
チ５を速かに開かせる。
目盛整定以上の過負荷電流が流れると、可動コア３が上
方へ吸引され、このためサドル４も上方に押し上げられ
る。この可動コア３とこれにロッド６を介して継がるダ
イヤフラム７の運動速度は、限時パルプ９を通して吸入
される空気量による空気室１４の内圧によって決定され
る。リセットパルプ１０はコイル１の励磁電流がなくな
るかそれに近い状態になれば速かに可動コア３を含む可
動部を復帰させる。一方、ノブ１２による瞬時吸引目盛
整定値以上の大きな過電流、例えば短絡電流が流れると
、二次アーマチュア１３が可動コア３に吸引されて、限
時パルプ９を大きく開き、可動コア３を自由にし、可動
コア３およびサドル４は瞬時動作して、マイクロスイッ
チ５を速かに開かせる。
従来の過負荷検出装置は以上のように構成されテイルノ
で、過負荷設定をノブ１１ 、１２ニよる機械的手動操
作によって行わねばならず、その機械的誤差により過負
荷設定値のずれが大きくなるほか、可動部分の運動領域
を必要とするため、装置の大形化が避けられない。また
、使用環境による摩擦部の品質および機能の劣化が著る
しくなるなどの問題点があった。
で、過負荷設定をノブ１１ 、１２ニよる機械的手動操
作によって行わねばならず、その機械的誤差により過負
荷設定値のずれが大きくなるほか、可動部分の運動領域
を必要とするため、装置の大形化が避けられない。また
、使用環境による摩擦部の品質および機能の劣化が著る
しくなるなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、主回路の負荷量をディジタル的に高精度に検
出かつ処理し、かつこの検出値の平均化処理値と基準値
とを電気的に比較演算し、もって過負荷の設定誤差を生
じることなく確実に過負荷検出を行うことができる過負
荷検出装置を得ることを目的とする。
たもので、主回路の負荷量をディジタル的に高精度に検
出かつ処理し、かつこの検出値の平均化処理値と基準値
とを電気的に比較演算し、もって過負荷の設定誤差を生
じることなく確実に過負荷検出を行うことができる過負
荷検出装置を得ることを目的とする。
この発明にかかる過負荷検出装置は、直流負荷の主回路
電流を検出する変流器と、主回路電流をディジタル量に
変換するＡ／Ｄ変換器と、変換したディジタル信号を一
定周期ごとにサンプリングして、さらに平均化処理する
平均化処理器と、平均化処理して得た平均電流ＩＡと瞬
時過電流判定 ｄ基準値Ｉｏ とを比較する瞬時過電
流検出用比較器と、この比較器出力により制御されるリ
レーと、上記平均電流ＩＡを平方演算し、この演算値Ｉ
Ａ２に負荷抵抗Ｒを乗算する演算器と、この乗算値ＩＡ
Ｒから上昇温度θを求める一次遅演算器と、上昇温度θ
を設定基準上昇温度と比較し、この比較出力により上記
過負荷リレーを制御する限時過負荷検出用温度比較器と
を備えて構成された船のである。
電流を検出する変流器と、主回路電流をディジタル量に
変換するＡ／Ｄ変換器と、変換したディジタル信号を一
定周期ごとにサンプリングして、さらに平均化処理する
平均化処理器と、平均化処理して得た平均電流ＩＡと瞬
時過電流判定 ｄ基準値Ｉｏ とを比較する瞬時過電
流検出用比較器と、この比較器出力により制御されるリ
レーと、上記平均電流ＩＡを平方演算し、この演算値Ｉ
Ａ２に負荷抵抗Ｒを乗算する演算器と、この乗算値ＩＡ
Ｒから上昇温度θを求める一次遅演算器と、上昇温度θ
を設定基準上昇温度と比較し、この比較出力により上記
過負荷リレーを制御する限時過負荷検出用温度比較器と
を備えて構成された船のである。
この発明における過負荷検出装置は、変流器で検出した
主回路電流ＩをＡ／Ｄ変換してディジタル化し、このデ
ィジタル化した主回路電流信号を一定周期ごとにサンプ
リングして積分し、以って平均値化した平均電流工□を
得る。次に、この電流工□を瞬時過電流判定基準値工。
主回路電流ＩをＡ／Ｄ変換してディジタル化し、このデ
ィジタル化した主回路電流信号を一定周期ごとにサンプ
リングして積分し、以って平均値化した平均電流工□を
得る。次に、この電流工□を瞬時過電流判定基準値工。
と比較し、ＩＡ＞Ｉｏのときは瞬時過負荷と判定して過
負荷リレーを作動し、過負荷検出を行う。一方、この電
流ＩＡの平方値ＩＡ を演算し、これに負荷抵抗Ｒを
乗算してこのＲによりジュール熱となって消耗される消
費電力ＩＡ”Ｒを求め、このＩＡ”Ｈに相当する負荷の
温度上昇値θを換算する。このθは限時過負荷検出用の
基準温度θ０と比較し、θ〉θ０のとき過負荷であると
判断して、過負荷リレーを作動し過負荷検出を行う。
負荷リレーを作動し、過負荷検出を行う。一方、この電
流ＩＡの平方値ＩＡ を演算し、これに負荷抵抗Ｒを
乗算してこのＲによりジュール熱となって消耗される消
費電力ＩＡ”Ｒを求め、このＩＡ”Ｈに相当する負荷の
温度上昇値θを換算する。このθは限時過負荷検出用の
基準温度θ０と比較し、θ〉θ０のとき過負荷であると
判断して、過負荷リレーを作動し過負荷検出を行う。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、２１は直流負荷としての直流電動機、２２
は整流用サイリスタ変換器、２３は交流側に入れた変流
器、２４は変流器２３に接続した主回路電流■の電流検
出器、２５は主回路電流をディジタル変換するＡ／Ｄ変
換器、２６は演算装置２７に設けられた平均化処理器で
、ディジタル化した電流信号を一定時間ごとにサンプリ
ングし、そのサンプリングした電流信号の平均値工□を
求める。２８は平均化処理した平均電流ＩＡと瞬時過電
流判定基準値■。と比較する瞬時過電流検出用比較器、
２９は平均電流ＩＡの平方値工□ を求める演算器、３
ｏは平方値ｒ Ａ２に負荷抵抗Ｒを乗算して負荷の消費
電力（ジュール熱）ＩＡＲを求める演算器、３１は演算
値ＩＡＲから負荷の１昇温度θを演算する一次遅演算器
、３２は上昇温度θと限時過負荷判定基準温度θ。とを
比較する限時過負荷検出用温度比較器、３３は混合器、
３４は各比較器２８．３２の出力回路、３４はアンプ、
３５は各比較器２８．３２の出力により作動制御される
過負荷リレーである。
図において、２１は直流負荷としての直流電動機、２２
は整流用サイリスタ変換器、２３は交流側に入れた変流
器、２４は変流器２３に接続した主回路電流■の電流検
出器、２５は主回路電流をディジタル変換するＡ／Ｄ変
換器、２６は演算装置２７に設けられた平均化処理器で
、ディジタル化した電流信号を一定時間ごとにサンプリ
ングし、そのサンプリングした電流信号の平均値工□を
求める。２８は平均化処理した平均電流ＩＡと瞬時過電
流判定基準値■。と比較する瞬時過電流検出用比較器、
２９は平均電流ＩＡの平方値工□ を求める演算器、３
ｏは平方値ｒ Ａ２に負荷抵抗Ｒを乗算して負荷の消費
電力（ジュール熱）ＩＡＲを求める演算器、３１は演算
値ＩＡＲから負荷の１昇温度θを演算する一次遅演算器
、３２は上昇温度θと限時過負荷判定基準温度θ。とを
比較する限時過負荷検出用温度比較器、３３は混合器、
３４は各比較器２８．３２の出力回路、３４はアンプ、
３５は各比較器２８．３２の出力により作動制御される
過負荷リレーである。
次に動作について説明するが、この前にまず、限時過負
荷検出に利用する負荷の温度上昇と負荷の大きさとの関
係について説明する。
荷検出に利用する負荷の温度上昇と負荷の大きさとの関
係について説明する。
温度上昇の一般式は、周知の通り次式となる。
Ｑｄｔ＝Ｃｄθ＋θ・Ａｄｔ （１０）
ここで、Ｑ：単位時間に物体に発生する熱量（Ｗ）Ｃ：
熱容量（Ｊ／Ｋ ） Ａ：ＩＫごとに単位時間に伝達される 熱量（Ｗ／Ｋ） θ：湿温 度１０式変形して次式を得る。
ここで、Ｑ：単位時間に物体に発生する熱量（Ｗ）Ｃ：
熱容量（Ｊ／Ｋ ） Ａ：ＩＫごとに単位時間に伝達される 熱量（Ｗ／Ｋ） θ：湿温 度１０式変形して次式を得る。
Ｋ＝ −
Ｔ＝ −
一方、発熱量はジュール熱によると考えると次式％式％
このことにより、ＩＲが発熱温度と密接に関係すること
が分かり、従って、−次遅演算器３１による限時過負荷
検出温度の演算が可能となる。
が分かり、従って、−次遅演算器３１による限時過負荷
検出温度の演算が可能となる。
次に、上記回路の動作を述べると、電流検出器２４にて
検出した電流値ＩをＡ／Ｄ変換器２５によってディジタ
ル信号に変換し、平均化処理器２６において、Ｍ個のデ
ィジタル信号を一定時間ごとにサンプリングする。この
サンプリングプロセスを第２図のフロー図に示しである
。次にサンプリングしたＭ個のデータを加算し、その加
算値で割つて平均電流ＩＡを得る。続いて過負荷検出の
演算に入る。この平均化プロセスを第３図のフロー図に
示しである。こうして求めた平均電流ＩＡにより過負荷
検出の演算が以下の方法で実行される。
検出した電流値ＩをＡ／Ｄ変換器２５によってディジタ
ル信号に変換し、平均化処理器２６において、Ｍ個のデ
ィジタル信号を一定時間ごとにサンプリングする。この
サンプリングプロセスを第２図のフロー図に示しである
。次にサンプリングしたＭ個のデータを加算し、その加
算値で割つて平均電流ＩＡを得る。続いて過負荷検出の
演算に入る。この平均化プロセスを第３図のフロー図に
示しである。こうして求めた平均電流ＩＡにより過負荷
検出の演算が以下の方法で実行される。
直流電動機の過負荷保護には、整流子の整流能力を規定
する瞬時過電流検出と温度上昇を規定する限時過負荷検
出の２点について監視すれば良い。
する瞬時過電流検出と温度上昇を規定する限時過負荷検
出の２点について監視すれば良い。
先ず、瞬時過電流検出について、第４図のフロー図に従
って説明する。瞬時過電流の判定基準値工０は予め演算
装置２７内のメモリに格納してあり、比較器２８で平均
電流ＩＡとメモリから読み出した判定基準値Ｉ。とを比
較し、ＩＡ＞Ｉ。と判定された場合（ステップａ）には
、過負荷状態と判定して過負荷リレー３５を作動させる
（ステップｂ）。ステップａで、■□≦工。と判定され
た場合には、自動的に限時過負荷検出のプロセスに入り
、その工□の平方値ＩＡ２を演算器２９において求め（
ステップＣ）、さらに演算器３０において負荷抵抗（電
機子回路抵抗）ＲにＩ Ａ２を乗算してＩＡＲを求める
（ステップｄ）。また、とのＩＡＲに対応する上昇温度
θを一次遅演算器３１にて演算する（ステップｅ）。次
て、こうして求めた上昇温度θを定格事項として規定さ
れた限時過負荷判定基準温度θ０と比較器３２において
比較しくステップｆ）、θ〉θ０と判定された場合には
過負荷リレー３５を作動して過負荷状態を検出し、θ≦
θ。と判定された場合には過負荷リレー３５をオフ状態
に維持し、正常運転状態であると判定する（ステップｇ
）。このようにステップｂで過負荷リレー３５が作動す
る場合に過負荷状態にあると判定し、負荷に対する電力
供給の制御その他の負荷保護対策を施すことができる。
って説明する。瞬時過電流の判定基準値工０は予め演算
装置２７内のメモリに格納してあり、比較器２８で平均
電流ＩＡとメモリから読み出した判定基準値Ｉ。とを比
較し、ＩＡ＞Ｉ。と判定された場合（ステップａ）には
、過負荷状態と判定して過負荷リレー３５を作動させる
（ステップｂ）。ステップａで、■□≦工。と判定され
た場合には、自動的に限時過負荷検出のプロセスに入り
、その工□の平方値ＩＡ２を演算器２９において求め（
ステップＣ）、さらに演算器３０において負荷抵抗（電
機子回路抵抗）ＲにＩ Ａ２を乗算してＩＡＲを求める
（ステップｄ）。また、とのＩＡＲに対応する上昇温度
θを一次遅演算器３１にて演算する（ステップｅ）。次
て、こうして求めた上昇温度θを定格事項として規定さ
れた限時過負荷判定基準温度θ０と比較器３２において
比較しくステップｆ）、θ〉θ０と判定された場合には
過負荷リレー３５を作動して過負荷状態を検出し、θ≦
θ。と判定された場合には過負荷リレー３５をオフ状態
に維持し、正常運転状態であると判定する（ステップｇ
）。このようにステップｂで過負荷リレー３５が作動す
る場合に過負荷状態にあると判定し、負荷に対する電力
供給の制御その他の負荷保護対策を施すことができる。
なお、上記実施例で電機子抵抗Ｒを演算器３０に入力し
たのであるが、これは常に一定値であるので、−次遅演
算器３１の演算のゲイン環に含めてしまうこともできる
。また、上記実施例ではディジタル信号処理のために専
用のプロセッサなどを演算装置２７に設けているのであ
るが、他の制御演算装置のプロセッサ等を利用するよう
にすることもできる。
たのであるが、これは常に一定値であるので、−次遅演
算器３１の演算のゲイン環に含めてしまうこともできる
。また、上記実施例ではディジタル信号処理のために専
用のプロセッサなどを演算装置２７に設けているのであ
るが、他の制御演算装置のプロセッサ等を利用するよう
にすることもできる。
以上のように、この発明によれば、過負荷検出用の主回
路電流をディジタル変換した後平均化処理する構成とし
たので、負荷電流値の正確な検出が可能となり、過負荷
検出システムが主回路電流中の雑音などによって誤動作
するのを防止できるほか、上記平均化処理した電流値に
もとづき過・負荷状態を電気的に検出し、さらにこの検
出データにもとづき過負荷リレーを電気的に自動制御す
る構成としたので、過負荷検出点の設定が正確に行え、
検出誤差を生じることもない。また、機構部分が存在し
ないので摩耗、劣化の問題も生じることがなく、経年変
化も極めて少いという効果がある。
路電流をディジタル変換した後平均化処理する構成とし
たので、負荷電流値の正確な検出が可能となり、過負荷
検出システムが主回路電流中の雑音などによって誤動作
するのを防止できるほか、上記平均化処理した電流値に
もとづき過・負荷状態を電気的に検出し、さらにこの検
出データにもとづき過負荷リレーを電気的に自動制御す
る構成としたので、過負荷検出点の設定が正確に行え、
検出誤差を生じることもない。また、機構部分が存在し
ないので摩耗、劣化の問題も生じることがなく、経年変
化も極めて少いという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による過負荷検出装置の回
路図、第２図はサンプリングプロセスのフロー図、第３
図は平均化処理プロセスの７０−図、第４図は過負荷検
出プロセスのフロー図、第５図は従来の過負荷検出装置
の説明図である。 ２１は直流電動機、２３は変流器、２４は電流検出器、
２５はＡ ／ Ｄ変換器、２６は平均化処理器、２８は
比較器、２９．３０は演算器（乗算器）、３１は一次遅
演算器、３２は比較器、３５は過負荷リレー。 特許出願人 三菱電機株式会社 第２図 第３図 第４図
路図、第２図はサンプリングプロセスのフロー図、第３
図は平均化処理プロセスの７０−図、第４図は過負荷検
出プロセスのフロー図、第５図は従来の過負荷検出装置
の説明図である。 ２１は直流電動機、２３は変流器、２４は電流検出器、
２５はＡ ／ Ｄ変換器、２６は平均化処理器、２８は
比較器、２９．３０は演算器（乗算器）、３１は一次遅
演算器、３２は比較器、３５は過負荷リレー。 特許出願人 三菱電機株式会社 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 直流負荷の主回路電流Ｉを検出する変流器と、この検出
した主回路電流をディジタル量に変換するＡ／Ｄ変換器
と、このディジタル量の主回路電流を一定周期ごとにサ
ンプリングして平均化処理する平均化処理器と、この平
均化処理して得た平均電流Ｉ＿Ａと瞬時過電流判定基準
値Ｉ＿０とを比較する瞬時過電流検出用比較器と、この
比較出力により制御される過負荷リレーと、上記平均化
処理して得た平均電流Ｉ＿Ａを平方演算し、この演算値
Ｉ＿Ａ＾２に主回路の直流負荷抵抗Ｒを乗算して演算値
Ｉ＿Ａ＾２Ｒを求める演算器と、この演算値Ｉ＿Ａ＾２
Ｒから上昇温度θを求める一次遅演算器と、上昇温度θ
を予め設定されている基準上昇温度θ＿０と比較し、こ
の比較出力により上記過負荷リレーを制御する限時過負
荷検出用温度比較器とを備えた過負荷検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59229581A JPS61109422A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 過負荷検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59229581A JPS61109422A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 過負荷検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61109422A true JPS61109422A (ja) | 1986-05-27 |
Family
ID=16894421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59229581A Pending JPS61109422A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 過負荷検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61109422A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5794266A (en) * | 1980-12-05 | 1982-06-11 | Toyo Plant Kk | Device for dehydrating and sucking soybean curd to be fried |
| JPS63283419A (ja) * | 1987-05-12 | 1988-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | 過負荷検出装置 |
| JPH01274688A (ja) * | 1988-04-25 | 1989-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | 過負荷検出装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50154912A (ja) * | 1974-06-03 | 1975-12-13 | ||
| JPS5986419A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-18 | 株式会社東芝 | 熱保護装置 |
-
1984
- 1984-10-31 JP JP59229581A patent/JPS61109422A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50154912A (ja) * | 1974-06-03 | 1975-12-13 | ||
| JPS5986419A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-18 | 株式会社東芝 | 熱保護装置 |
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| JPS6357025B2 (ja) * | 1980-12-05 | 1988-11-10 | Toyo Puranto Kk | |
| JPS63283419A (ja) * | 1987-05-12 | 1988-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | 過負荷検出装置 |
| JPH01274688A (ja) * | 1988-04-25 | 1989-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | 過負荷検出装置 |
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