JPS61251428A - Ism機器システム - Google Patents

Ism機器システム

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JPS61251428A
JPS61251428A JP60091471A JP9147185A JPS61251428A JP S61251428 A JPS61251428 A JP S61251428A JP 60091471 A JP60091471 A JP 60091471A JP 9147185 A JP9147185 A JP 9147185A JP S61251428 A JPS61251428 A JP S61251428A
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JP
Japan
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power supply
low voltage
isolation transformer
power
noise filter
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Pending
Application number
JP60091471A
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Inventor
中村 了司
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はISM機器システムに係シ、特に工業。
科学および医用を対象とする全般で電源容量が数100
W以上のISM機器の安全を確保するのに好適なt8M
機器システム忙関重石ものである。
〔発明の背景〕
近年、世界各国で製品の電気安全に関連して種種の規制
を定め、特に、民生品の分野では、電気に無知な消費者
の安全を守ることを主眼とした電気安全規格を制定する
ことを義務づける場合が多くなってきた。例えば、米国
のUL、カナダのC8人、***のVDEなどのほかに世
界統一の推奨規準としてIECの各種バプリケーショy
Vcよる規準案(安全超低電圧を人C5GVrms以下
と定義)が公にされ、製品分野毎にこれら規格への対応
例が暫増している。
日本でも医用機器の電気安全基準がJISにて制定され
(JIS’l’1001〜5.1984 )%電気安全
への取シ組みが活発化している。
第2図は従来のこの種ISMti1M器システムの回路
構成図である。第1図においては、交流電源である1o
ovまたは200v系の交流電源1から供給される電源
をノイズ除去用のノイズフィルタ21、電源スイッチ2
2、ヒユーズ機能部A23を経て絶縁トランス24に1
次電圧を供給し、絶縁トランス24で交流電源1からの
電圧は、電気的には一旦遮断され念形で、商用電気周波
数(50あるいは60Hz)の電圧のみを絶縁トランス
24の2次側に出力することを意図した構成の交流電源
回路を用い、絶縁トランス24の1次側から2次側へ混
入してくる電源ノイズなどについては、この絶縁トラン
ス24で阻止または大幅に減衰させることも絶縁トラン
ス24の固有の機能として合わせもたせている。
そして、絶縁トランス24の2次側は、AC100Vの
商用電源電圧としであるから、2次側に接続される負荷
は、交流100vの交流電動機25、交流電磁部品26
、交流ファン27、交流電動機付電機部品28であシ、
汎用の誘導負荷が使えるため、入手の便や価格的利点が
得られるが、機器内への実装取シ付けが機能に応じて分
散されるため、AClooVの配線が機内に分散する形
となシ、安全規格対応のためには、この配線につながる
各[(気部品および配線さらにはこれらの回路部に関連
する実装空間の沿面距離、配線分離、接地配線などにつ
いて、安全規格対応の対策が不可欠となっていた。
したがって、安全超低電圧回路でないことによる安全規
格への対応、対策および対応認定受支などの付帯業務が
不可欠となシ、製品開発期間においても、認定す/プル
完成後、さら忙受支期間を必要とするため、総開発期間
の長期化などの問題が生じていた。
これらの安全規格への適合化対応に関して、安全超低電
圧以上の電圧で使用される部品は、安全規格への適合化
対応のために、耐電圧や絶縁抵抗確保のための対策処理
や配線材の特別な選定などが付帯業務として不可欠とな
るため、市販品が使えず、特別な仕様部品の入手本余儀
なくされる場合もあシ、安全規格への対応に関しては、
適用範囲の極小化を如何にしてはかるかが機器製造開発
に関連して大きな検討課題となってきた。
輸出品に対応する海外電気安全規格としては、上記した
ようIc%UL、C8A、VDE、IEC等種々あシ、
規格対応の対象となる機器内回路部分としては、安全超
低電圧(IECではAC50Vrms以下)を超える電
気回路のすべてが対象になシ、各規格の厳しい認定試験
を経て認可された部品をfい、かつ、検査機関の検定試
験を受支しなければならず、そのための経費と時間の投
入を迫られる現状にあシ、電源容量が数100W以上の
機、器では、検定不要な機器内回路と、部品の構成法を
検討することが急務となっている。検定不要化または個
々の部品毎の検定不要化が実現できれば、実質的な眠気
安全の確保ができるとともに、各国毎に規定している安
全規制への対応が技術的に容易になる。現状ではJAc
loov系以上の交流で作動する小形電動機や電磁弁な
どのため、安全規格対応忙は、個々の部品毎に安全規格
の承認を6〜12ケ月の時間と経費を必要とするとと4
に、装置自体についても承認のための時間と費用を投入
しておシ、開発期間の増大と経費の支出増になっていた
なお、第2図の29は、スイッチング式直流安定化電源
で、30け機器制御部、31は直流電磁部品、32は周
辺付属機能部で、−団結線部は安全超低電圧回路を示し
ている。
〔発明の目的〕
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、安全超低電圧IBM機器に対応できる交流電
源回路を有するISMfA器システムを提供することに
ある。
〔発明の概要〕
本発明の第1の特徴は、交流電源に接続した電源スイッ
チと、この電源スイッチに直列に接続したヒユーズ機能
部品と、このヒユーズ機能部品に直列に接続した二次側
が50v以下の安全超低電圧の絶縁トランスと、この絶
縁トランスの二次側に接続したノイズフィルタとよりな
る交流電源回路と、上記ノイズフィルタの負荷側に並列
に接続した入力電圧が上記安全超低電圧の電動機、電磁
部品などの交流電気機器とよりなる構成とした点VC1
Dる。第2の特徴は、前記ノイズフィルタの負荷側にさ
らに交流を直流に変換する入力電圧が上記安全超低電圧
のスイッチング式直流安定化電源を接続した構成とした
点にある。
〔発明の実施例〕
以下本発明を第1図に示した実施例を用いて詳細に説明
する。
第1図は本発明のISM機器システムの一実施例を示す
回路構成図である。第1図だおいて、1は交流電源、2
Fi電源スイツチ、3はFl’Bなどのヒユーズ機能部
品、4は二次側が50V以下(実施例では35v)の安
全超低電圧の8緑トランス、5はノイズ除去用のノイズ
フィルタで、これらは電源1IC対して直列に接続して
あわ、交流電源回路を構成している。6〜9はそれぞれ
入力電圧が35Vの安全超低電圧の交流電動機、交流電
磁部品、交流ファン、交流電動機付電機部品であシ、1
0は交流を直流に変換するスイッチング式直流安定化電
源で、これらはノイズフィルタ5の負荷側に並列に接続
しである。11はスイッチング式直流安定化電源10に
接続した機器制御部で、負荷として直流電磁部品12、
周辺付属機能部13などが接続しである。なお、−印は
安全超低電画路を示す。
すなわち、絶縁トランス4は、二次巻線電圧を安全規格
で定めである安全超低電圧(IECの場合、AC50V
rms )以下に設計してあシ、二次側につながるすべ
ての電気部品の交流入力電圧定格を安全超低電圧以下に
設計したものを使うようくしてあシ、安全規格対応を不
必要化し九構成としである。
この考え方に類似の構成方式として家電品などがあるが
、本質的相違点は、家電品(テープレコーダやビデオテ
ープレコーダなど)では、電源トランス(絶縁トランス
)の二次側負荷はすべて安全超低電圧をカバーで色る電
圧の直流負荷であシ。
モータなどもDCモータが使われ、故障率9回転寿命な
どの品質面からの仕様もDCモータでカバーできる程度
までしか達成していない。この場合、直流電源には、交
流入力がl0QW以下程度の規模の機器では、絶縁トラ
ンスの二次電圧が35V以下であシ、アナログ式の直列
制御形トランジスタ式安定化電源が主に使われるため、
二次側回路電圧が安全超低電圧を超えることはない。
他方、本発明に係る回路構成では、すべての機器の交流
入力が市販品と異なる安全超低電圧の定格品となるため
、AC35〜50v入力のスイッチング式直流安定化電
源10および同様の入力電圧を有する交流電動機6、交
流電磁部品7、交流7アン8、交流電動機付電機部品9
などの各種アクチュエータの新規設計品を採用すること
になる。
しかし、絶縁トランス4以降の回路の安全規格対応が省
略できるため、安全規格への対応のために従来欠かせな
かった対応設計が不要になる。
なお、第1図において、−次側回路は2本線で示してあ
り、この部分は本格的な安全規格対策が必要になる部分
で、電源スイッチ2、ヒユーズ機能部品3、絶縁トラン
ス4については、個々に安全規格適合のための検定承認
を取得することが必要であるが、絶縁トランス4の二次
側全回路における構成要素については、−切の対策、対
応が不要になる。
スイッチング式直流安定化電源10の出力は、安全超低
電圧以下の直流電圧であシ、機器制御部11に必要なす
べての直流電源を供給するが、通常、論理回路用の+5
V、アナログ回路用の±15V、直流負荷駆動用の+2
4Vなどがある。
この機器制御部11につながる負荷としては、パルスモ
ータなどの直流電磁部品12および各種制御やデータ出
力、対話処理などの手段として使われる周辺付属機能部
13などがあり、いずれも、スイッチング式直流安定化
電源10からの電源供給を何らかの形で受けて作動する
ように構成しである。
また、従来、絶縁トランス24の1次側に設けてあった
ノイズフィルタ23(g2図参照)を第1図においては
絶縁トランス4の二次側に安全超低電圧定格(AC50
V以下)のノイズフィルタ5として設けた。これにより
耐電圧がAC300V程度(AC100V以上では、A
C1500〜2000Vの耐電圧が必要なため、フィル
タ内の絶縁構造が複雑、かつ、大規模となシ、高価格と
なる)になり、小形、低価格化が可能になる。
さらに1安全規格対応不可避な電気部品要素14が存在
する場合は、第1図に示しであるように、絶縁トランス
4の一次側回路の適切な分岐点から電源を供給するよう
にする。
上記した本発明の実施例によれば、 α)安全超低電圧二次巻線を有する絶縁トランス4を設
け、負荷は二次巻線電圧で作動する構成要素(6〜10
)としたので、安全規格対応の回路範囲を最小限に縮小
することができる。
(匂 安全超低電圧回路の拡大によシ機器内保守。
サービス時の電気安全確立が可能である。
(3)  絶縁トランス4の一次側回路の安全規格対応
要素部品を電源スイッチ2とヒユーズ機能部品3の2品
と関連配線のみに限定できるので、機器の安全規格対応
時の適用検討が簡便になシ、また、市販電気部品の中か
ら容易に部品の選定ができるため、安全規格対応のため
に特殊な設計、加工、保護構造などを追加しなくてよい
(4)  絶縁トランス4の二次側回路に長寿命の交流
電動機6などを使えるため、8000hr以上の公称寿
命が得られ、ISM機器の高信頼化をはかることができ
る。
(5)絶縁トランス4の二次側にノイズフィルタ5を設
けたので、耐接地間漏洩電流を事実上無視できる。
などの効果がある。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、安全超低電圧I
SM機器に対応できる交流電源回路を有しているので、
ISM機器の安全規格対応が容易となシ、かつ、機器の
高信頼化をはかることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のISM@器システムの一実施例を示す
回路構成図、第2図は従来のISM機器システムの回路
構成図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、交流電源の供給を受けて作動する電動機、電磁部品
    、スイッチングレギュレータなどよりなる工業、科学お
    よび医用を対象とするISM機器システムにおいて、前
    記交流電源に接続した電源スイッチと、該電源スイッチ
    に直列に接続したヒューズ機能部品と、該ヒューズ機能
    部品に直列に接続した二次側が50V以下の安全超低電
    圧の絶縁トランスと、該絶縁トランスの二次側に接続し
    たノイズフィルタとよりなる交流電源回路と、前記ノイ
    ズフィルタの負荷側に並列に接続した入力電圧が前記安
    全超低電圧の電動機、電磁部品などの交流電気機器とよ
    りなることを特徴とするISM機器システム。 2、交流電源の供給を受けて作動する電動機、電磁部品
    、スイッチングレギュレータなどよりなる工業、科学お
    よび医用を対象とするISM機器システムにおいて、前
    記交流電源に接続した電源スイッチと、該電源スイッチ
    に直列に接続したヒューズ機能部品と、該ヒューズ機能
    部品に直列に接続した二次側が50V以下の安全超低電
    圧の絶縁トランスと、該絶縁トランスの二次側に接続し
    たノイズフィルタとよりなる交流電源回路と、前記ノイ
    ズフィルタの負荷側に並列に接続した入力電圧が前記安
    全超低電圧の電動機、電磁部品などの交流電気機器およ
    び交流を直流に変換するスイッチング式直流安定化電源
    とよりなることを特徴とするISM機器システム。
JP60091471A 1985-04-26 1985-04-26 Ism機器システム Pending JPS61251428A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5941033B2 (ja) * 1979-03-09 1984-10-04 株式会社トキメック 可変容量型流体変換装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5941033B2 (ja) * 1979-03-09 1984-10-04 株式会社トキメック 可変容量型流体変換装置

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