(57)【要約】【課題】電動機の定格運転時における過負荷の保護協調性を確保しつつ、電動機の始動時間の長短に左右されることなく始動中にサーマルリレーが不用意にトリップ動作しないように改良した電動機保護用の過負荷継電器を提供する。【解決手段】電磁開閉器と併用して電動機を過負荷，拘束運転から保護する過負荷継電器で、電動機２の主回路１に介装した変流器７にサーマルリレー８を組み合わせ、変流器の二次出力をサーマルリレーのヒートエレメント８ａに通電するようにしたものにおいて、電動機の始動中に前記ヒートエレメントへの通電を停止する制御手段として、変流器の出力回路にサーマルリレーのヒートエレメントと並列に接続した制御リレー１０を配し、制御リレー１０の接点を電動機の始動中に閉極して変流器の二次回路を短絡し、始動後は開極するようタイマー１１により電動機の始動時間に合わせてＯＮ／ＯＦＦ制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁開閉器と併用して電動機を過負荷，拘束運転から保護する過負荷継電器であり、電動機の主回路に介装した変流器にサーマルリレーを組み合わせ、変流器の二次出力をサーマルリレーのヒートエレメントに通電するようにしたものにおいて、
前記変流器の二次出力回路に、電動機の始動中に前記ヒートエレメントへの通電を停止する制御手段を備えたことを特徴とする電動機保護用の過負荷継電器
【請求項２】
請求項１記載の過負荷継電器において、制御手段が、サーマルリレーのヒートエレメントと並列に接続した制御リレーであり、該制御リレーの接点を電動機の始動中に閉極し、始動後は開極するよう電動機の始動時間に合わせてＯＮ／ＯＦＦ制御することを特徴とする電動機保護用の過負荷継電器。
【請求項３】
請求項２記載の過負荷継電器において、制御リレーのＯＮ／ＯＦＦ時間を、電動機の始動開始から始動確立までの始動電流の通流時間に合わせてタイマーで設定することを特徴とする電動機保護用の過負荷継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁開閉器と組み合わせて電動機を過負荷，拘束運転から保護する過負荷継電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機を過負荷，拘束運転から保護する手段として、電動機の主回路（電源回路）に配備した電磁開閉器にサーマルリレーを組み合わせ、過負荷，拘束運転時にはサーマルリレーのトリップ動作により電磁開閉器を断路して電動機を電源から切り離すようした過負荷保護方式が周知である。
なお、この過負荷保護については規格で規定されており、そのサーマルリレーの標準的な仕様での動作特性は、整定電流の約７倍の過負荷電流に対する動作時間を９〜３０秒程度としている。
一方、前記サーマルリレーを定格電流の大きな電動機回路に適用する場合の構成として、電動機の主回路に介装した変流器（一次導体貫通形ＣＴ）にサーマルリレーを搭載した上で、変流器の二次出力をサーマルリレーのヒートエレメントに通電するようにしたＣＴ付き熱動形過負荷継電器が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、このＣＴ付き熱動形過負荷継電器について、電動機の運転，負荷条件などにより、始動時におけるサーマルリレーの動作時間を前記の標準仕様よりもさらに時延する市場要求があり、そのような要求仕様に対応させる動作時間の時延手段として、ＣＴの二次側回路に限流抵抗，過飽和リアクトルを接続する、あるいはＣＴを構成する成層鉄心の鋼板積層枚数を標準品の枚数よりも減らして鉄心の磁気飽和性を高めるようにした構成のものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−１５６１４５号公報
【特許文献２】特開２００２−２９８７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記したＣＴ付き熱動形過負荷継電器の動作時間に対する従来の時延手段は、部品発熱などの制約から実用的に可能な動作時間の延長に限界があるほか、所望の動作特性を設定するための回路定数の調整が面倒である。しかも、前記の仕様変更により、運転開始から定格運転に移行するまで始動中に流れる電動機の始動電流でサーマルリレーが不要にトリップ動作するのを避けることができるものの、サーマルリレーの動作特性が標準仕様から変わっているために、始動確立後の定格運転時における過負荷電流に対しては適切な保護協調性が得られない問題もある。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、電動機の定格運転時における過負荷の保護協調性を確保しつつ、電動機の始動時間の長短に左右されることなく始動中にサーマルリレーが不用意にトリップ動作しないように改良した電動機保護用の過負荷継電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明によれば、電磁開閉器と併用して電動機を過負荷，拘束運転から保護する過負荷継電器であり、電動機の主回路に介装した変流器にサーマルリレーを組み合わせ、変流器の二次出力をサーマルリレーのヒートエレメントに通電するようにしたものにおいて、
前記変流器の二次出力回路に、電動機の始動中に前記ヒートエレメントへの通電を停止する制御手段を備えるものとし（請求項１）、その制御手段は次記のような具体的態様で構成する。
（１）前記の制御手段が、サーマルリレーのヒートエレメントと並列に接続した制御リレーであり、該制御リレーの接点を電動機の始動中に閉極し、始動後は開極するよう電動機の始動時間に合わせてＯＮ／ＯＦＦ制御するようにする（請求項２）。
（２）前項（１）において、制御リレーのＯＮ／ＯＦＦ時間を、電動機の始動開始から始動確立までの始動電流の通流時間に合わせてタイマーで設定する（請求項３）。
【発明の効果】
【０００６】
上記構成によれば、電動機の始動開始に合わせ投入したタイマーの限時動作により変流器の二次出力回路に接続した制御リレーの接点がＯＮとなって変流器の二次回路を短絡状態にする。したがって、電動機の始動中に主回路に大きな始動電流が流れてもサーマルリレーは始動電流を検出せず、これによりサーマルリレーが電動機の始動中にトリップ動作することはない。また、電動機の始動に要する所定の時間が経過してタイマーの限時動作が終了すると、制御リレーの接点がＯＦＦに切り換わって変流器の二次出力がサーマルリレーのヒートエレメントに供給されるようになる。これにより電動機の始動が確立した後の定格運転状態では、サーマルリレー自身の本来の動作特性により適正に電動機の過負荷保護を行うことかできる。
しかも、制御リレーのＯＮ／ＯＦＦ時間の設定は、被保護電動機の負荷，運転条件に応じた始動時間に合わせてタイマーで適宜に設定することができる。しかがって、従来のように保護対象となる電動機によって異なる始動時間など、過負荷継電器に課せられる様々な市場要求の仕様に合わせて特許文献１で開示されているようにサーマルリレーの動作特性を変えたりする必要なく、標準仕様のＣＴ付き過負荷継電器をそのまま適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図３に示す実施例に基づいて説明する。
図１は電動機の回路に適用した本発明の実施例による過負荷継電器の回路図であり、１は主回路（電動機の電源回路）、２は電動機、３は電動機の負荷、４は配線用回路遮断器、５は電磁開閉器、６は過負荷継電器、７は主回路１に介装した変流器、８は変流器７の二次出力回路にヒートエレメント８ａを接続し、リレー接点８ｂを電磁開閉器５の操作コイル５ａの回路に接続した標準仕様のサーマルリレー、９は電動機の運転スイッチ、１０は本発明により新たに追加装備した常開接点付きの制御リレー、１１は制御リレー１０をＯＮ／ＯＦＦ制御するタイマーである。
また、図２，図３は前記の過負荷継電器の組立図で、前記変流器７はＵ，Ｖ，Ｗ各相の一次導体７１，接続端子７２，一次導体７１に嵌挿した鉄心７３，および二次コイル７４からなる一次貫通形変流器で、該変流器の上にサーマルリレー８および制御リレー１０を搭載し、その相互間に配線を施して過負荷継電器を構成している。
【０００８】
ここで、図１に示すように、制御リレー１０はサーマルリレー８のヒートエレメント８ａに並列して変流器７の二次出力回路７ａに接続されている。また、タイマー１１は運転スイッチ９にリンクして該スイッチの投入（電動機の始動開始）により限時動作を開始して制御リレー１０をＯＮ（接点閉極）にし、タイマーの設定時間が経過すると、限時動作が終了して制御リレーをＯＦＦ（接点開極）に切り換える。なお、タイマー１１は被保護対象となる電動機の始動時間に合わせて適宜に設定するものとし、具体的には電動機２の始動開始に伴い主回路１に大きな始動電流が流れている時間（運転スイッチ９の投入から始動が確立して定格運転に移行するまでの所要時間）に合わせて限時時間を設定する。
上記の構成で、電動機２の運転開始時に運転スイッチ９を投入すると、制御リレー１０の接点が閉極して変流器７の二次出力回路を短絡する。したがって、電動機２の始動中に大きな始動電流が主回路１に流れても、変流器７の二次回路に接続したサーマルリレー８のヒートエレメント８ａには通電がなくて始動電流を検出しない。これにより、電動機２の始動中にサーマルリレー８がトリップ動作して始動を中断するおそれはなく、電動機２は始動を確立して定格運転に移行する。そして、電動機２の定格運転中に過負荷運転，拘束運転が継続した異常状態になれば、サーマルリレー８が所定の動作時間後にトリップ動作し、電磁開閉器５を断路して電動機２を電源回路から切り離す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電動機回路に適用した本発明の実施例による過負荷継電器の回路図
【図２】図１における過負荷継電器の組立構造を示す側面図
【図３】図２の平面図
【符号の説明】
【００１０】
１    主回路（電動機の電源回路）
２    電動機
５    電磁開閉器
６    過負荷継電器
７    変流器
７ａ  変流器の二次出力回路
８    サーマルリレー
８ａ  ヒートエレメント
９    電動機の運転スイッチ
１０    制御リレー
１１    タイマー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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