(57)【要約】  本発明は、コネクタベース（５０）、および電力極を開路・閉路するように前記可動接点（５２）に作用できる制御電磁石（４１）と開放装置（４２）からなる低電圧の多極電気スイッチ装置の制御及び保護モジュール（１０）に関する。着脱自在の制御及び保護モジュール（１０）は、処理部（３０）から発生される制御信号（３１０）および開放信号（３２０）に応じて、それぞれ電磁石および開放装置を動作する電子制御装置（３１）および電子保護装置（３２）を備えた処理部（３０）を有する電子カード（２０）を備える。  保護装置（３２）が機能不全である場合には、処理部が電磁石（４１）の制御信号（３１０）を停止できる。
2005510024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点および可動接点を備えた電流配線（５３，５４）を有するコネクタベース（５０）、および電力極を開路・閉路するように前記可動接点（５２）に作用できる制御電磁石（４１）と開放装置（４２）からなる電気負荷の制御および保護に適用できる低電圧の多極電気スイッチ装置の制御及び保護モジュール（１０）であって、前記制御及び保護モジュールは、前記コネクタベース（５０）に着脱自在に結合されたケース内において、
前記電流配線（５４）に流れている電流の強さを測定するための電流センサ（１１，１２，１３）と、
処理部（３０）から発生される制御信号（３１０）および開放信号（３２０）にそれぞれ応答して、制御端子台（２１）を介し、それぞれ制御電磁石（４１）および開放装置（４２）を動作する電子制御装置（３１）および電子保護装置（３２）を備えた処理部（３０）を有する電子カード（２０）と
を備え、前記電子保護装置（３２）が機能不全である場合には、前記処理部（３０）が前記制御電磁石（４１）の前記制御信号（３１０）を停止できることを特徴とする制御及び保護モジュール。
【請求項２】
前記電子保護装置（３２）が、少なくとも前記開放装置（４２）を動作できるレベルの電気エネルギを蓄積できるエネルギ蓄積手段（３４）を備えた制御及び保護モジュールであって、前記エネルギ蓄積手段（３４）に蓄積された電気エネルギが前記レベル以下である時、前記処理部（３０）が電磁石（４１）からの前記制御信号（３１０）を停止できることを特徴とする請求項１に記載の制御及び保護モジュール。
【請求項３】
前記処理部（３０）が、前記エネルギ蓄積手段（３４）に蓄積された前記電気エネルギが前記開放装置（４２）を動作できるレベル以上であることを、前記制御信号（３１０）が発信される前に確認することを特徴とする請求項２に記載の制御及び保護モジュール。
【請求項４】
前記電子保護装置（３２）と開放装置（４２）間において接続異常が検出される時、前記処理部（３０）が前記電磁石（４１）の前記制御信号（３１０）を停止できることを特徴とする請求項１に記載の制御及び保護モジュール。 
【請求項５】
熱異常が検出される時、前記処理部（３０）が、前記開放装置（４２）からの前記開放信号（３２０）を発信することなく、電磁石（４１）からの前記制御信号（３１０）を停止できることを特徴とする請求項１に記載の制御及び保護モジュール。
【請求項６】
前記電子カード（２０）が、ケースの前面に位置された前記電流センサ（１１，１２，１３）、制御端子台（２１）および作業者対話手段（１４）と直接接続するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の制御及び保護モジュール。
【請求項７】
前記電子カード（２０）が、前記制御及び保護モジュール（１０）と前記スイッチ装置の追加装置（４４）とを通信させるように、通信コネクタ（２４）と直接接続できるように配置されることを特徴とする請求項６に記載の制御及び保護モジュール。
【請求項８】
前記作業者対話手段（１４）が、単一の調整パラメータ（ＩR）を選択するための手段を有し、前記処理部（３０）が前記調整パラメータ（ＩR）に基づいて、熱異常に対する開放閾値および磁気異常に対する開放閾値を算出できる演算手段を有することを特徴とする請求項６に記載の制御及び保護モジュール。
【請求項９】
前記電流センサ（１１，１２，１３）が、電力端子台（２２）によって、前記コネクタベース（５０）の電流配線へ直列に接続される制御及び保護モジュールであって、前記制御端子台（２１）および前記電力端子台（２２）が、スイッチ装置の前記コネクタベース（５０）に対する前記モジュール（１０）の挿入・取外軸に相当する方向（Ｘ）にしたがって、前記制御及び保護モジュール（１０）のケースの後方に向けられることを特徴とする請求項１に記載の制御及び保護モジュール。
【請求項１０】
前記制御及び保護モジュール（１０）とスイッチ装置の前記ベース（５０）とを断線する際、前記制御端子台（２１）が前記電力端子台（２２）より先に前記ベース（５０）から断線することを特徴とする請求項９に記載の制御及び保護モジュール。
【請求項１１】
前記電子制御装置（３１）が、前記電磁石（４１）を識別するための信号（３１２）をベース（５０）から、前記制御端子台（２１）を介して受信することを特徴とする請求項１に記載の制御及び保護モジュール。
【請求項１２】
前記電子制御装置（３１）が、前記電磁石（４１）を制御するために、通電する電流の強度を調整するために前記識別信号（３１２）を使用することを特徴とする請求項１１に記載の制御及び保護モジュール。
【請求項１３】
固定接点および可動接点を備えた電流配線（５３，５４）を有するベース（５０）、前記可動接点（５２）に作用できる制御電磁石（４１）と開放装置（４２）からなる電気負荷の制御および保護に適用できる多極電気スイッチ装置であって、前記ベース（５０）が、上記請求項のいずれか一つに記載の制御及び保護モジュールに着脱自在に接続できることを特徴とする電気スイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンタクタ・ブレーカなどの低電圧の電気スイッチ装置の制御及び保護モジュールに関する。この制御及び保護モジュールは、電気スイッチ装置の電力極を開閉できる制御用電磁石および開放装置をコントロールする。本発明はまた、上記の制御及び保護モジュールに接続できる電気スイッチ装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
コンタクタ・ブレーカは、モータなどの電気負荷を制御および保護するために使用される多極電気装置である。コンタクタ・ブレーカは、コンタクタ部の一部である制御電磁石によって、負荷に接続された電力導体に通電・遮断を任意に制御することを可能とする。熱過負荷、磁気過負荷または短絡回路などの電気異常の際、ブレーカ部の一部である電磁開放機構（以下、開放装置と呼ぶ）によって、自動的に電力導体を遮断するように制御できる。
【０００３】
係る装置では、遮断ケース内の電力極に可動接点と固定接点を備える。制御装置からのコマンドに応じて、制御電磁石が電力極を開路または閉路するように、多極部材に作用し、可動接点を動作させる。開放装置は、保護装置での電気異常の検出に応じて、電力極を開路するように、同様に前記多極部材に作用し、可動接点を動作させる。可動接点を開路するように多極部材に作用できる手動操作部材によって、開放装置をリセットできる。
【０００４】
文献ＥＰ３６６５１９は、上記のようなコンタクタ・ブレーカを記載する。保護装置は基本的に機械式であって、要求される電圧、電流範囲に対応するために、多数の装置が必要となる。文献ＦＲ２７５９４８９では、コンタクタ・モードにおいても、ブレーカ・モードにおいても、コンタクタ・ブレーカの電磁石が接点の開閉を行う。ここで、電磁石の共用動作、およびブレーカ・モードで要求される制御スピードが問題となる。
【０００５】
文献ＷＯ２００１／２７９５８は、電力導体、固定接点および可動接点、制御電磁石ならびに開放装置を装置のベースに収納するコンタクタ・ブレーカを記載する。好ましくは、ベースに取替可能に接続された着脱自在のモジュール形式の電子制御及び保護装置をベースに接続する。この構成によって、各サイズの保護モジュールを同一のベースと結合でき、一連の商品に対応するのに必要となる組み合わせの数を少なくできる。また、この構成によって、電力部を配線した後、最後の段階で使用者がコンタクタ・ブレーカをカスタマイズできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようなスイッチ装置では、制御及び保護を行う各部品の動作の安全性を確保しなければならない。したがって、本発明の第一目的は、電磁石の制御および開放装置の制御にサーボ制御を備え、電磁石と開放装置を同時に制御するための中央電子処理手段を使用し、安全機能を重複することによって、コンタクタ・ブレーカの動作の安全性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このために、本発明は電気負荷の制御および保護に適用できる低電圧の多極電気スイッチ装置の制御及び保護モジュールを記載する。スイッチ装置は、固定接点および可動接点を備えた電流配線を有するベース、および電力極を開路・閉路するように前記可動接点に作用できる制御電磁石と開放装置からなる。制御及び保護モジュールは、ベースに着脱自在に結合されたケース内に、前記電流配線に流れている電流の強さを測定するための電流センサ、ならびに処理部から発生される制御信号および開放信号に応じて、制御端子台を介し、それぞれ制御電磁石および開放装置を動作する電子制御装置および電子保護装置を備えた処理部を有する電子カードからなる。このモジュールは、保護装置が機能不全である場合には、処理部が電磁石の制御信号を停止できることを特徴とする。
【０００８】
電子保護装置は、少なくとも開放装置を動作できるレベルの電気エネルギを蓄積できるエネルギ蓄積手段を有する。一つの態様によれば、蓄積手段に蓄積されたエネルギが前記レベル以下である時、処理部が電磁石の制御信号を停止する。電子保護装置と開放装置間において接続異常が検出される時も、処理部が電磁石の制御信号を停止する。
【０００９】
また、本発明のさらなる目的は、保護モジュールの取り付けを単純化し、使用者に対してその調整を単純化し、製造において部品数を減少し、ベースと保護モジュール間の接続の信頼性を向上するために、係るコンタクタ・ブレーカの構成を改良することにある。
【００１０】
他の態様によれば、電子カードは、ケースの前面に位置された電流センサ、制御端子台および作業者対話手段と直接接続するように配置される。この作業者対話手段は、単一の調整パラメータの選択手段を有し、処理部は前記調整パラメータに基づいて、熱異常に対する開放閾値および磁気異常に対する開放閾値を算出できる演算手段を有する。
【００１１】
本発明はまた、固定接点および可動接点を備えた電流配線を有するベース、および前記可動接点に作用できる制御電磁石と開放装置からなる電気負荷の制御および保護に適用できる多極電気スイッチ装置に関する。前記電気装置は、そのベースが係る制御及び保護モジュールに着脱自在に接続できることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図２において、コンタクタ・ブレーカ型、逆変換器あるいは起動器のコンタクタ・ブレーカなどの多極スイッチ装置には、取替可能で着脱自在の制御及び保護モジュール１０を電気的に接続できるベースユニット５０が装備される。ベースユニット５０は、標準レールまたは支持板などの支持体に固着するための通常用いられている固定手段５７を裏面部に有し、可動接点５２間には、上流および下流の固定接点を設けた電力極を備える。上流固定接点は、電力網とスイッチ装置の極とを接続する上流電流配線５３（電源配線）に接続される。下流固定接点は、スイッチ装置で制御及び保護するべき、一般に電動機などの電気負荷とスイッチ装置の極とを接続する下流電流配線５４（負荷配線）に接続される。図２に示すように、固定接点および可動接点が装置の後部に位置する。下流電流配線５４には電力端子台２２が配置される。この電力端子台２２は、制御及び保護モジュール１０の一部である、各電力極に流れる電力を計測するための電流センサ１１、１２、１３を接続する。
【００１３】
可動接点５２は、固定接点から引き離された時には開路位置となり、したがって電力極も開路となる。固定接点に接続される時には閉路位置となるが、電力端子台２２に電源が供給された場合は、これによって電力極は閉路され、電気負荷に電流が流れる。図２は、開路位置となった可動接点５２を示す。
【００１４】
各極においては、可動接点５２が可動ブリッジに配置され、一般に「ブレーカ極」と呼ばれる形式で、プレスロッド５８の移動によって開路方向へ作用され、プレスロッド５８が自在である時、バネ５９によって閉路方向へ作用される。本出願の図面では示していないが、通常用いられている機械的結合によって各種の部材が協働してプレスロッド５８を移動させ、可動接点５２を開路・閉路させる。上記の各種部材はコネクタベース５０の一部であって、制御電磁石４１、電磁開放装置４２および手動制御ボタン５１からなる。公知のように、電磁開放装置４２および手動制御ボタン５１は、スイッチを介して可動接点に作用する。
【００１５】
制御電磁石４１は単安定方式であって、直流が供給されるコイルを有する。コイルに電流が流れる時に可動接点５２が閉路され、電流が流れない時に可動接点５２が開路される。電磁開放装置４２はクイックアクションの双安定方式であって、電磁石４１の状態にかかわらず、コイルに電流が流れる時には可動接点５２の開路を起こす。
【００１６】
スイッチ装置が使用される際には、作業者が容易にアクセスできるように、手動制御ボタン５１はコネクタベース５０の正面に位置する。ボタン５１には、オン（「ＯＮ」）位置とオフ（「ＯＦＦ」）位置がある。オフ位置は、可動接点５２を開路し、スイッチ装置をオフライン（分離モード）にする。オフ位置からオン位置になる際には、開放装置４２がリセットされ、電磁石４１への適切な命令（インストラクション）によって、可動接点５２が閉路される。またボタン５１には、第三位置として開放位置（「ＴＲＩＰ」）もあり、熱または磁気の異常を表示するために、開放装置４２の動作によって設定される。
【００１７】
制御及び保護モジュール１０はコネクタベース５０からの取り外し、取り替えができる。好ましくは、平行六面体であって、縦断面がＬ字をなす形を有するケースからなる。該ケースは、下流電流配線５４に流れる電流の強さを測定するための電流センサ１１、１２および１３、電子カード２０ならびに作業者が容易にアクセスできるようケースの正面に位置する対話手段１４からなる。
【００１８】
図１において、本発明によれば、制御及び保護モジュール１０の電子カード２０は、電子制御装置３１および電子保護装置３２に接続された中央処理部３０を備える。電子制御装置３１は、極性の二線式配線３１１で制御電磁石４１に接続し、電子保護装置３２は、極性の二線式配線３２１で開放装置４２に接続する。電子カード２０は、電源モジュール４３からの電源信号４３０を受信する。簡略の実施形態において、この信号４３０を、電磁石４１を制御するためのオン・オフ・オーダ（Ａ１，Ａ２）にも、使用できる。他の実施例では、電磁石のオン・オフ・オーダは、論理フォームとして、または通信ネットワークを介して、受信する。
【００１９】
電子制御装置３１は、処理部３０から送られる電磁石からの制御信号３１０に応答して、制御電磁石４１を動作するものである。このために、下記の工程を行う。制御信号３１０を受信すると、制御装置３１が受信オン・オフ・オーダにおいて利用可能な電圧レベルを求める。この電圧レベルが「引き上げ電圧（climb voltage）」より高い場合は、電磁石４１を引き上げられるエネルギ（引付エネルギ）を配線３１１で供給し、可動接点５２を閉路させた後、保持できるエネルギ（一般には、保持エネルギ（maintenance energy）は引付エネルギ（call energy）より低い）を供給する。電磁石制御信号３１０が消えると、制御装置３１はエネルギを止め、電磁石４１は降下する。安全性の観点から、上記のシステムの利点は電磁石４１の単安定であるので、制御及び保護モジュール１０が断線または遮断された場合は、電磁石４１も自動的に降下する。また、上記の如く、開放装置４２の動作できるエネルギが十分にあることを確認した場合のみに、電磁石４１からの電磁石制御信号３１０が送信される。
【００２０】
好ましい実施形態によれば、電子制御装置３１は、電磁石４１を識別するための信号３１２をコネクタベース５０から受信する。この識別信号３１２によって、電子制御装置３１はコネクタベース５０に収納された電磁石の種類を認識できる。上記の実施例では、スイッチ装置のサイズに応じて、２種類の電磁石をコネクタユニット５０に挿入することができる。両方の電磁石は、例えば２４ボルトの直流コイルを使用するが、電力消費レベルが異なる。電磁石コイルの第一のタイプは、約２００ｍＡを消費するが、電磁石コイルの第二のタイプは約１００ｍＡしか消費しない。電磁石の第二のタイプは、通常１００ｍＡしか出力できない小型直流２４ボルト出力を有するプログラマブル自動化システムなどの自動化装置を、低コストで、中継リレーを使用せずに、直接スイッチ装置に接続するのに適している。
【００２１】
電子制御装置３１は、識別信号３１２の状態に応じて、二線式配線３１１に流れる電流の値を調整することができる。極めて簡単な実施例において、識別信号３１２は一本の導体からなり、（低電力消費の第二のタイプの電磁石の場合）この導体を二線式配線３１１の「プラス」端子に接続するか、（第一のタイプの電磁石の場合）どちらの端子にも接続しない。したがって、制御装置３１は容易に識別信号３１２での電圧を求め、二線式配線の電流強度を所望のレベルに調整できる。
【００２２】
開放装置４２を制御するための二線式配線３２１、電磁石４１を制御するための二線式配線３１１および電磁石４１の識別信号３１２が、この実施例では５つのコネクタからなる同一の制御端子台２１（例えば押圧板式）を介して、コネクタベース５０とモジュール１０の電子カード２０間に送信される。
【００２３】
電子保護装置３２は処理部３０からの開放信号３２０に応じて、開放装置４２を動作するものである。処理部３０が、電流センサ１１、１２、１３が送信する情報に基づいて、一つまたは複数の電力極において、特に熱異常、磁気異常または短絡回路異常の異常状態があると判断する時に開放信号３２０を発生する。開放装置４２を確実に開放するために、少なくとも開放装置４２を動作できるレベルの電気エネルギを蓄積できるエネルギ蓄積手段３４を電子保護装置３２に備える。このエネルギ蓄積手段３４は、たとえば電子カード上に位置し、電子カード２０に電源を入れる際に充電されるコンデンサから成る。処理部３０からの開放信号３２０を受信すると、電子保護装置３２がこのコンデンサに蓄積された電気エネルギを二線式配線３２１を介して供給することによって、開放装置４２を直ちに動作する。
【００２４】
したがって、中央処理部３０によって、制御及び保護モジュール１０が電力極に同時に作用する２つの異なる作動装置、即ちスイッチ装置の極に異常を検出する場合では、開放装置４２（回路ブレーカ機能）、および故意によるコマンド（オーダ）に応じてスイッチ装置の極を開路または閉路するために制御電磁石４１（コンタクタ機能）を同時に動作できる。好ましい実施形態によれば、処理部３０は電子カード２０に設けたＡＳＩＣ部品に組み込むことができる。
【００２５】
しかしながら、最良の動作安全性を確保するために、特にスイッチ装置が常に開放装置４２を動作できることを確認することが必要である。このことが、電子保護装置３２の動作を常に監視するために処理部３０が監視機能を実行する理由である。この監視機能が電子保護装置３２での異常を検出すると、スイッチ装置の可動接点５２を開路するように、処理部３０が制御信号３１０を停止することができる。このように、中央処理部３０によって、スイッチ装置の制御及び保護モジュール１０は、開放装置４２の動作で電気負荷を熱、磁気および短絡回路の異常から保護するだけでなく、電磁石４１の制御信号３１０を停止することによって、この開放装置４２の異常に対しても備えることができる。
【００２６】
このように、制御及び保護モジュール１０が電子保護装置３２の種々の異常を検出できる。本実施例の特徴として、蓄積手段３４で蓄積されたエネルギが十分であって、また開放装置４２と保護装置３２間の接続が正確であることを常に確認できる。
【００２７】
このために、処理部３０の監視機能が蓄積手段３４で蓄積された電気エネルギを測定し、この電気エネルギが少なくとも開放装置４２を動作できるレベルに等しくあることを常に確認できる。蓄積手段３４で蓄積された電気エネルギがこのレベルより低い場合は、熱または磁気異常があっても、スイッチ装置は開放装置４２を動作できないであろうから、可動接点５２が閉路された場合では、危険な状態になる。
【００２８】
同様に、処理部３０の監視機能が、制御及び保護モジュール１０と開放装置４２間において、制御端子台２１を介する電気接続が正確であることを常に確認する。このために、モジュール１０は、たとえば小型定電流源を使用して二線式配線３２１で低出力レベル電流を発生するが、この電流は該二線式配線３２１のループを検証できるレベルであって、開放装置４２を動作させるに十分なレベルではない。二線式配線３２１が通電されていない場合（制御及び保護モジュール１０と開放装置４２間の接続異常）、熱、磁気または短絡回路の異常があっても、スイッチ装置が開放装置４２を動作できないであろうから、可動接点５２が閉路された場合では危険な状態になる。
【００２９】
上記二つの機能不全状態においては、本発明によれば、電子制御装置３１が電磁石４１の電源を切断するように制御信号３１０を止めて、可動接点５２を開路するために、処理部３０がスイッチ装置を安全な状態に設定できる。
【００３０】
同様に、処理部３０が制御信号３１０で電磁石４１のあらゆる制御を実行する前に必ず、
−蓄積手段３４で蓄積された電気エネルギは開放装置４２を動作できるレベル以上であること、および
−制御及び保護モジュール１０と開放装置４２間の接続が有効であることを確認する。
【００３１】
制御及び保護モジュール１０は、熱、磁気または短絡回路の異常がある場合、スイッチ装置が安全機能を実行できない状態になる可能性を大幅に低下させるので、スイッチ装置の冗長な安全性が備えられる。
【００３２】
また、中央処理部３０によって、制御及び保護モジュール１０は、一つまたは複数の電流配線での異常に対する対策が、選択された作動モードに応じて変更できる。たとえば、自動方式の作動モードにおいて熱異常が発生した場合、処理部３０が、開放装置４２の開放信号３２０を発信することなく、電磁石４１の制御信号３１０のみを停止することができる。所定の停止時間が経過すると、必要条件を再び満たす場合には、処理部３０は自動的に電磁石の制御信号３１０をもう一度発生させることができる。この作動モードは、単に熱異常が発生した場合では、作業者がその場でスイッチ装置を手動でリセットする必要がないので、遠隔に位置された、またはアクセスが困難であるモータを制御する場合に特に有利である。もちろん、熱異常が再発生した場合は、その際に処理部３０が開放装置４２を動作できる。
【００３３】
本発明の他の目的は、制御及び保護モジュール１０の製造を単純化し、その実施を容易にすることに関する。
【００３４】
本発明によれば、電線などの付加的な接続手段が不要になるように、電子カード２０が電流センサ１１、１２および１３、制御端子台２１ならびに作業者対話手段１４を直接接続できるように、制御及び保護モジュール１０のケースに配置する。この構成によって、取り付けを単純化し、接続の信頼性を向上する。図２では、電子カード２０をスイッチ装置内に実質的に垂直に位置する。スイッチ装置の前方に前面２０ａ、およびスイッチ装置の後方に後面２０ｂを有する。作業者対話手段１４は、スイッチ装置の前に位置する作業者がアクセスできるように、たとえばハンダ付けでカードの前面２０ａに直接固定され、ケースを貫通する。制御端子台２１は同様に、ハンダ付けでカードの後面２０ｂに固定され、ケースを貫通して、コネクタベース５０に接続される。
【００３５】
電流センサ１１、１２、１３が、スイッチ装置の後部方向に水平面で、電子カード２０に対して実質的に垂直に挿入される。この構成によって、電子カードが電流センサによって加熱される可能性が低下する。たとえば、カードに直接ハンダ付で固定される二つの隆起部を介して、各電流センサ１１、１２、１３の先端が電子カード２０の後面２０ｂに接続される。各電流センサ１１、１２、１３の後部の端が、（クリップまたはプラグから構成された）共用電力端子台２２によって、スイッチ装置の下流電流配線５４のそれぞれの極へ直列に接続される。このように、制御及び保護モジュール１０がない場合は、電力端子台２２のレベルにおいて、下流電流配線５４はかならず開路され、スイッチ装置は遮断式の安全ポジションに設定される。
【００３６】
任意として、図２に示すように、スイッチ装置は制御及び保護モジュール１０の下方に位置された追加装置４４を収納できる。ケースを貫通する（たとえば押圧板式）通信コネクタ２４は電子カード２０に直接固定され、制御及び保護モジュール１０と追加装置４４間の通信を可能にする。
【００３７】
これらの各構成によれば、電子カード２０とその外部環境との間の接続を有利に最大限に単純化でき、特に編組（braid）や電線を必要とする追加接続を不要にする。
【００３８】
制御及び保護モジュール１０は、水平前後方向Ｘにしたがって、コネクタベース５０に挿入・取外しできるように設計される。電力端子台２２および制御端子台２１は、両者ともこの方向Ｘにしたがって、制御及び保護モジュール１０のケースの後方に向けられる。挿入する際には、コネクタベース５０の前方に向けられている相補形のコネクタに接続される。このように対向するため、接続圧力とモジュール１０の挿入力は同じ方向となり、接点の信頼性を向上し、モジュール１０の設置を単純化できる。また、本発明では、制御及び保護モジュール１０を取り外す際には、特に電力端子台２２のピンの長さによって、制御端子台２１の断線はかならず電力端子台２２の断線より先に行う。これによって、電力端子台２２を断線する前に可動接点５２がかならず開路されるので、電流が流れている状態で遮断されることを避けられ、さらに安全性が高まる。すなわち、制御端子台２１を一旦断線すると、制御電磁石４１の電源が切られるので、可動接点５２は開路する。
【００３９】
手動制御ボタン５１が図２に示すようなオフ位置にあるときは、制御及び保護モジュール１０のコネクタベース５０に対しての挿入・取り外しに障害にならないように構成される。ただし、手動制御ボタン５１が図３に示すようなオン位置にあるときは、制御及び保護モジュール１０のケースの上部にかかるため、間違って取り外すことがなく、さらに安全性が高まる。
【００４０】
作業者がスイッチ装置を手早くセットアップできるように、作業者対話手段１４は、作業者がケースの前面でアクセスできる指回し式ダイヤルやポテンショメータなどの選択手段から成る。有利に、この手段によって、作業者がケースの前面に表示された単一の調整パラメータＩRの値を選択できる。本発明によれば、処理部３０はさらに、この選択された値ＩRから、熱異常の開放閾値および磁気異常の開放閾値を算出できる演算手段を備える。通常、モータに指示された定格電流に相当するので、作業者が容易に調整パラメータＩRの値を選択できる。制御及び保護モジュール１０の等級（rating）に応じて変わるが、所定の最小値ＩRminと最大値ＩRmaxの間にある。
【００４１】
電流センサ１１、１２、１３で測定される各固定子電流の一つが最小値の約１５倍という閾値を越えると、モジュール１０の処理部３０が直ちに短絡回路の異常を検出する。約１００ミリ秒間、固定子電流の一つが調整値ＩRの約１５倍という閾値を越えると、処理部３０が磁気過負荷の異常を検出する。従来、バイメタルで実施された熱過負荷の異常の検出には、モータの固定子電流の測定に基づいて、処理部３０が作業者が設定した定格電流ＩRにしたがって各位相の電流の２乗に比例し、保護するべきモータの熱状態を表す熱状態を算出し、記憶する。測定される固定子電流が不均衡になる時、または累積的な熱状態がモジュール１０の処理部３０に記憶され、電流に応じて開放時間を示し、典型的な保護曲線にしたがって決定される値を超える時に、モジュール１０の処理部３０によって熱異常を検出する。モジュール１０を組み立ている際には、電子カード２０での熱保護として、他のもの（保護カテゴリ、モータのタイプ）が選択されていてもよい。
【００４２】
また、作業者がモータの熱状態を人為的に負荷し、熱異常の発生をシミュレートするために、作業者対話手段１４はケースの前面にテストボタンを設けることができる。特定の種類においては、より高性能の作業者対話手段１４も考えられ、とりわけケースの前面に小型の画面を備えることによって、追加情報を表示できるように構成することができる。
【００４３】
言うまでもなく、本発明の範囲を超えることなく、他の変形や変更または均等手段の使用を想定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による制御及び保護モジュールの機能図を示す。
【図２】スイッチ装置に設置された制御及び保護モジュールの概略構成図を示す。
【図３】図２における手動制御ボタンを他の位置に設けた構成を示す。
【符号の説明】
【００４５】
１０  制御及び保護モジュール
１１〜１３  電流センサ
２０  電子カード
２２  電力端子台
３０  中央処理部
３１  電子制御装置
３２  電子保護装置
３０  中央処理部
４１  制御電磁石
４２  開放装置
５０  ベース
５２  可動接点
５３  上流電流配線
５４  下流電流配線
【図１】
2005510024.tif 000003
【図２】
2005510024.tif 000004
【図３】
2005510024.tif 000005
【国際調査報告】
2005510024.tif 000006
2005510024.tif 000007
2005510024.tif 000008
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