JPS6211162Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は定電圧発電機等の交流電源によつて動
作する機器の保護回路に関し、特に電源周波数の
異常低下に起因する機器の損傷を未然に防ぐ保護
回路に関する。

交流電源がエンジンまたはモーター等を動力源
とする定電圧交流発電機の場合、これを電源とし
て動作する機器であつて、その内部にトランスや
モーター等の交流の励磁回路が使用されている場
合に機器の電源入力を「断」とする前に発電用動
力源の停止操作をすると、発電機の回転数の低下
とともに周波数が低下する。しかし、定電圧発電
機のため電圧低下は周波数低下より小さいため機
器内部のトランス等の励磁電流が増加し、コアな
どの磁気回路が飽和する場合がある。飽和の状態
は、インダクタンスが非常に小さく、短絡に近い
状態であり、この場合は、過大電流が流れ、電源
入力回路にヒユーズが挿入されているとヒユーズ
は溶断する。機器を再び動作させるためには、ヒ
ユーズの交換をすれば良いのは当然でも、機器を
使用している周囲の条件によつては、特に機器が
航空機にとう載されている場合などには交換が容
易でないこともある。

第１図は、交流電源によつて動作する機器の電
源接続の一例を示すものである。定電圧交流電源
１からスイツチ２及びヒユーズ３を通して内部に
トランス等を使用した機器である負荷４が接続さ
れる。

第２図は、交流電源と直流電源を使用する機器
の接続例を示すもので、電源の「接」、「断」をリ
レー５０を介してスイツチ９で行うようにしたも
ので遠隔操作を行う場合に多く見られる接続であ
る。定電圧交流源１及び直流電源６の出力はスイ
ツチ２及び７、ヒユーズ３及び８、リレー５０の
メーク接点である接片５３、接点５４及び５６，
５７を通して負荷４に供給される。リレー５０の
両メーク接点は少なくともスイツチ７が閉じてい
れば、スイツチ９を閉じることによりコイル５１
で接点５３は５２から５４に接続され、接点５６
は接点５５から５７へ接続される。いずれの場合
も定電圧交流電源の周波数が低下するに従つて、
第３図の曲線ａのように次第に励磁電流が増加し
ｄ点に近づくと急激に増え、ヒユーズ３の容量を
上回る過大電流となり、やがてヒユーズは溶断す
る。

本考案は、このような誤操作のために起る電源
周波数の低下から機器を保護する手段として、電
源の異常周波数低下を検知し、リレー等によつて
電源から機器を切り離くような保護回路を提供
し、電源が正常に戻つた場合は、機器を容易に再
び動作させることができるようにすることを目的
とする。

次に本考案の実施例について図面を用いて説明
する。第４図は、従来回路の一例として示した第
１図に本考案の保護回路を適用した例を示すもの
である。電源周波数が正常な場合、可飽和コイル
１０１は、インピーダンスが抵抗１０２に比して
非常に高くなつており、リレー１１０の駆動コイ
ルにかかる電圧が小さく接片１１３及び１１６は
図の示す位置にあり、負荷４に電源１から電力が
供給されている。電源周波数が低下してくると、
可飽和コイル１０１のインピーダンスが次第に小
さくなり、飽和点に近づくと急激にインピーダン
スが下がり、抵抗１０２の両端の電圧がリレー１
１０を動作させるに十分な値となると、接片１１
３及び１１６は、それぞれ接点１１４及び１１７
に接続される。接片１１３が接点１１２から離れ
たことにより機器への電力の供給は停止され、可
飽和コイル１０１への電流の供給も停止され、可
飽和コイルにさらに過大電流が流れることを防止
し接片１１６が接点１１７に接がることによりリ
レー１１０の駆動コイル１１１に電源から電流が
供給されて、リレー１１０は、電源１の出力電圧
が小さくなるまで保持される。

第４図では省略してあるが駆動コイル１１１と
並列にツエナーダイオードが接続され、抵抗１０
５の値を小さくすれば電源１の出力電圧がかなり
小さくなるまでリレー１１０が保持されることは
明らかである。尚、ダイオード１０３，１０６は
リレー１１０が直流電源用である場合に交流を整
流する目的で使用されるものであり、コンデンサ
１０４は平滑用コンデンサで両者とも交流電源用
のリレーを用いるときには不要である。

第５図は、従来回路の他の例として示した第２
図に本考案の保護回路を適用した他の実施例であ
る。電源周波数低下によつてリレー１１０が動作
すると、負荷４への電力供給を停止するのに、リ
レー５０を動作させて間接的に行うこととリレー
１１０の保持に直流電源６から直流電流を供給す
るようにした以外は、第４図の実施例と同じであ
る。但し、この場合、スイツチ７が「接」の状態
になつている間は、リレー１１０は保持される。

以上説明したように本考案は電源の周波数低下
を検知する手段として用いる可飽和コイルは機器
内部に使用しているトランス等の磁気回路の励磁
電流対周波数特性に近い特性をもつ磁気材料を用
いるものであり、第３図曲線ｂに示すごとく、機
器内部のトランス等の曲線ａより少し高めの周波
数で飽和するように作られたものである。この可
飽和コイルの一方は、交流電源の一方に接続され
他方は抵抗を通して交流電源の他方に接続され、
可飽和コイルと抵抗の接続点から必要により整流
用のダイオードを通して、２回路のメイク、ブレ
ーク両接点をもつリレーの駆動コイルの一方に接
続され、駆動コイルの他方は電源の他方に接続さ
れ、必要によつて前記ダイオードが挿入された場
合は平滑用コンデンサを駆動コイルと並列に接続
する。リレーの１つのブレーク接点は、電源と負
荷である機器を接続するように使用し、メイク接
点は電源が抵抗を通して駆動コイルの一方に接続
されるように構成することによつて本考案の保護
回路が得られる。但し２回路のメイク、ブレーク
両接点のあるリレーの代わりに同じ機能をもつ他
の手段によつても良いことはもちろんである。以
上のように、可飽和コイルの飽和する周波数を機
器内部に使用しているトランスあるいはモーター
等の励磁回路が飽和する周波数より少し高く設定
し、この可飽和コイルの周波数の低下によるイン
ピーダンスの低下を電流の変化としてとらえこれ
をさらに電圧の変化に変換することによりリレー
を駆動して電源周波数の異常低下に対して機器を
保護することができ、誤操作に対処できる。実施
例における可飽和コイルの他の一方と交流電源の
他の一方間に接続される抵抗を、励磁電流による
飽和点を可飽和コイルより低い周波数に設定され
たトランス、あるいはコンデンサに置き換えても
本考案は構成できるし、電源回路を「接」、「断」
するリレーを同じ機能を持つ他のスイツチング回
路を用いても本考案を構成することができる。ま
た、定電圧交流電源の負荷となる機器内部にトラ
ンスあるいはモーター等が使われない場合であつ
ても電源周波数の異常低下によつて引き起される
かもしれない不具合から機器を保護するためにも
本考案の保護回路を適用することは有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は交流電源によつて動作する機器の電源
接続の一例を示す図、第２図は、交流電源と直流
電源を使用する機器の接続例を示す図で、電源の
「接」、「断」をリレーを介して行う場合の例であ
り、第３図は、通常のトランス等の供給電圧が一
定の場合の周波数と励磁電流の関係を示す図、第
４図は第１図の従来回路に本考案を適用した一実
施例を示す図、第５図は第２図の従来回路に本考
案を適用した一実施例を示す図である。 １……定電圧交流電源、２……スイツチ、３…
…ヒユーズ、４……交流電源によつて動作する機
器（負荷）、５０，１１０……リレー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 動力源の回転数の変動等による出力電圧の低下
   が周波数の低下より小さい定電圧発電機のような
   交流電源の両端に接続され、印加交流電圧が一定
   のもとで対周波数インピーダンス変化特性が磁気
   飽和のため非直線部分を有する可飽和コイルと、
   この可飽和コイルに流れる電流が予め定めた値以
   上であることを検知する検知手段と、この検知手
   段の出力により動作し、前記電流の異常増加によ
   つて前記電源からこの電源を電力源として用いて
   いる機器を切り離すスイツチング手段とを具備す
   ることを特徴とする電源周波数の異常低下に対す
   る保護回路。