(57)【要約】本発明は、モータの供給制御用の少なくとも一つの電子基板（２）とリレー（３）とを備えた、非対称の単相または三相モータ用の電子制御装置に関し、電子基板（２）が、周波数や電圧などの配電網の電気パラメータを分析する少なくとも一つのマイクロコントローラ（７）を含むことにより、前記パラメータがモータの適正な動作と適合して、モータの供給網に配置されるリレー（３）を制御するようにし、好適には、基板（２）およびリレー（３）がケース（１）の内部に収容される。この装置は、リレー（３）が静的リレーであること、また、電子基板（２）が、さらに、モータの供給網から供給されて装置の他の部分の供給電圧を下げる役割をする容量性インピーダンス（４）と、制御部材（６）を介して制御可能な、装置の少なくとも一つの始動および／または停止切換部材（５）とを含み、制御部材自体が、好適にはマニュアル移動制御手段により制御されることを特徴とする。単相または三相モータの制御に用いられる。
2005539472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの供給制御用の少なくとも一つの電子基板（２）とリレー（３）とを含み、電子基板（２）が、周波数や電圧などの配電網の電気パラメータを分析する少なくとも一つのマイクロコントローラ（７）を含むことにより、前記パラメータがモータの適正な動作と適合して、モータの供給網に配置されるリレー（３）を制御するようにし、好適には、基板（２）およびリレー（３）がケース（１）の内部に収容される、非対称の単相または三相モータ用の電子制御装置であって、
リレー（３）が静的リレーであること、また、電子基板（２）が、さらに、
−モータの供給網から供給されて装置の他の部分の供給電圧を下げる役割をする容量性インピーダンス（４）と、
−制御部材（６）を介して制御可能な、装置の少なくとも一つの始動および／または停止切換部材（５）とを含み、制御部材自体が、好適にはマニュアル移動制御手段により制御されることを特徴とする装置。
【請求項２】
電子基板（２）と静的リレー（３）とからなるアセンブリが、樹脂等の絶縁材ブロック（８）に埋め込まれていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
電子基板（２）と静的リレー（３）とからなるアセンブリが、アルミニウム外装等の「ｄ」型外装に収容されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
一つまたは複数の切換部材（５）が、好適には磁石（６）を介して制御可能な可撓性ブレードを持つスイッチ（５）からなることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
磁石（６）による制御を可能にするために絶縁材ブロック（８）の表面近くにくるように取付台（ｂｅｒｃｅａｕｘ）（１１）によってそれぞれ支持される、少なくとも２個の可撓性ブレードスイッチ（５）を含むことを特徴とする、請求項２から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
静的リレー（３）が、放熱器の役割を果たすアルミニウム等の導電材プレート（１０）に溶接される、少なくとも一つのサイリスタ（３Ａ）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
容量性インピーダンス（４）が、好適にはプラスチック製の２個の直列コンデンサからなることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
ケース（１）は、
−電子基板（２）と静的リレー（３）とが埋め込まれる絶縁材ブロック（８）を含む底（１Ａ）と、
−工具を用いずに係止により底（１Ａ）に固定されるカバー（１Ｂ）とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
ケース（１）のカバー（１Ｂ）が、一方は装置の始動用で、他方は装置の停止用の２個の押しボタン（１２）を有し、各押しボタンが、可撓性ブレードスイッチ（５）を制御する磁石（６）を有することを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
ケースの底（１Ａ）は、配電網のケーブルが到達し、モータのケーブルの起点となるチャンバを含み、このチャンバが、隔壁（１３）により絶縁材ブロック（８）から隔てられていることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
電子基板（２）が、絶縁ブロック（８）から突出する二色ダイオード（１５）を有し、このダイオード（１５）に、ケース（１）のカバー（１Ｂ）に結合される光ガイド手段（１６）がかぶせられて、ダイオード（１５）が発光する光信号がケース（１）の外側から見えるようにしていることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
ケース（１）が、帯電防止プラスチックであることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好適には非対称の単相または三相モータ用の電子制御装置に関し、モータの供給制御用の少なくとも一つの電子基板およびリレーを含み、好適には、基板およびリレーがケースの内部に収容される。
【背景技術】
【０００２】
上記のタイプの制御装置は、標準的な環境にも爆発の危険性のある環境にも適合可能であるが、特に、限定的ではないがＬＥＲＯＹ−ＳＯＭＥＲ、ＥＬＮＯＲまたはＡＴＡＶ（登録商標）タイプの防爆型電動機用の、気体または埃によるあらゆる種類の爆発性雰囲気で使用可能である。このような電動機は、塗料または、揮発性化合物を含む他の物質の攪拌制御用に広く用いられており、最も広く知られている危険性分類の一例はＩＩＢ  Ｔ４である。
【０００３】
長い間、これらのモータ制御装置は、特に欧州特許第Ａ００９１３６０号明細書に記載されているように、主に機械的な原理に基礎を置いていた。
【０００４】
同様に、米国特許第Ａ６１５０７９２号明細書は、非対称の三相モータ用の位相制御装置を記載している。この特許では、周波数や電圧などの電気パラメータがモータの適正な動作にかなう電流をもっぱら用いてモータを供給するように構成している。こうした技術的な問題を解決するために使用される手段は、パワースイッチと組み合わされる電磁リレーの存在を必要とするが、これには次のような欠点がある。すなわち、消費量および電力が大きく、切換のたびに火花が発生することがよく知られている。そのため、この位相制御では、電流の電圧条件および周波数条件を検出する第一のセンサを供給可能にするためにスイッチが閉じられ、これらの条件が好適である場合は、電磁リレーの閉鎖と、パワースイッチの切換とによりモータの供給を制御し、第一の検出システムよりも感度が高い第二の検出システムが、この第一の検出システムに対して遅延を伴って作用し、供給電流の周波数および電圧を再検出する。電流の供給条件が好ましくない場合、第二のシステムは、リレーの開放およびパワースイッチの開放を開始できる。しかしながら、上記のタイプの電気機械式リレーには、電子制御装置に比べて多くの欠点がある。
【０００５】
さらに、欧州特許第Ａ１０７９５０９号明細書が記載する電流供給装置では、直列接続された３個のコンデンサが、モータの供給網から供給される容量性インピーダンスを形成し、この容量性インピーダンスが、装置の他の部分の供給電圧を下げる役割をする。こうした容量性インピーダンスは、ＬＥＤを供給する。さらに、光検出器は、ＬＥＤの状態に応じた点灯信号または消灯信号をマイクロプロセッサに送る。ＬＥＤが点灯している場合、光検出器により報知されたマイクロプロセッサは、トランジスタを分極させ、トランジスタはその場合に導体になって電磁リレーを供給し、これによってモータを供給可能にする。入力電流に故障が生じると、ＬＥＤが消灯し、光検出器がＬＥＤの消灯をマイクロプロセッサに知らせ、マイクロプロセッサは、電磁リレーを開放してモータのあらゆる供給を遮断する。このような装置の主な欠点は、ここでもまた、爆発の危険性が高い環境用の設備において、損傷しうる機械接点を必然的に要する電磁リレーの存在に関連する。少なくとも３個のコンデンサの存在は、制御に必要な強度が、当該制御素子のタイプに応じて大きいことを示している。
【０００６】
その後、製品の技術的な発展に対応するように市場には徐々に電子制御が登場した。そのため、標準型モータまたは防爆型モータの制御用途で複数の電子制御技術が競合し、こうした状況で、電子制御の種類がワイアードロジックによるものかプログラム論理によるものかに応じて、乾式接点の電気機械リレー型またはサイリスタ電子接点の静的リレー型のパワースイッチ手段や、始動および停止制御素子が区別され、また、あらゆる状況における電気的な危険性がないこと、特に、欧州指針および現行の一律規格による爆発性環境で爆発の危険性がないことを保証するのに必要な安全保護モードが区別されている。
【０００７】
以下の例は、上記の規準による様々な実施形態を示している。
【０００８】
ＦＲＡＮＫＬＩＮまたはＲＥＬＩＡＮＣＥ等の、特に米国のモータメーカーにより、幾つかのモータ制御手段が直接提案されている。プログラム論理による電子制御は、電気接続ケーブルを介して軽量かつコンパクトなプラスチックケースに中継されている。接続ケーブルの他端はモータの端子ケースに接続され、ケース内にはパワースイッチが必然的に収容されている。このスイッチは、電気機械タイプでも静的タイプであってもよいリレーから主に構成される。モータの始動および停止は、タッチボタン用の可撓性ダイヤフラムからなるキーボードにより制御される。爆発性雰囲気における電気安全素子は、モータ用の防爆外装モード「ｄ」と、電子基板および中継される制御素子用の相互安全モード「ｉ」との組み合わせにより構成される。
【０００９】
この制御装置は、適切な接続手段ばかりを備えた一定タイプのモータと不可分に結合されるという欠点を有する。こうした「モータと電子制御手段」とからなるホストアセンブリ（ｅｎｓｅｍｂｌｅ  ｐｒｏｐｒｉｅｔａｉｒｅ）は普遍的なものではなく、市販の他のモータがこのために構成されていない場合、こうした他のモータのために利用することはできない。
【００１０】
他にも幾つかのモータ制御手段が、ＬＥＧＲＡＮＤ  ＡＴＸ、ＴＥＣＨＮＯＲまたはＢＡＲＴＥＣ等の電気部品メーカーから提案されている。これらのモータ制御手段は、電子制御手段を備えておらず、単に、モータを保護するパワー開閉器およびリレー開閉器等の標準電気部品からのみ構成され、防爆型外装「ｄ」内に集められるＴＥＬＥＭＥＣＡＮＩＱＵＥ電気部品タイプの非常に強い電流を受け取ることができる。この外装は、同様の保護モードまたは規格ＥＮ５００１９に記載された安全性を高めたモード「ｅ」で始動／停止制御用の電気接点押しボタンと組み合わされる。その場合、ケースは、適切な電気ケーブルによりモータに接続される。
【００１１】
爆発性雰囲気におけるモータ用の多数の電気設備メーカーのカタログに掲載されているこれらの電気制御装置は、基本動作機能が全てか無かだけであるのに価格が著しく高く、安全性の要求を満たすために外装「ｄ」タイプのアルミニウムケースまたはプラスチックケースがきわめて厚いことから、大型で非常に重いという欠点がある。その結果、これらの解決方法は経済的に満足のいくものではない。何故なら、ケース製造において大掛かりな工具類の投資をしなくてすむようにするための付随的な特性を基本モデルが含んでいるので、最適化できないからである。しかも、全ての認可は所定の一つの技術用途専用であって別の用途に一般化することができない。流通業者のカタログで必要に応じて組み立てられるこのタイプの装置は、直ちに購入できるが、コスト全体を常に低く抑えなければならない塗料の攪拌機に対しては、こうした装置の使用が致命的であることが分かる。
【００１２】
そのため、最近になって、塗料攪拌機という特別な分野で、ＦＡＳ社とＦＩＬＬＯＮ−ＰＩＣＨＯＮ社とが、これまでよりもずっと経済的で防爆型モータにも標準型モータにも適用できる独自の解決方法を開発した。かくして、この２つの革新的でオリジナルな高性能電子制御装置は、１９９５年以来、自動車の車体修理用の塗料攪拌機の世界市場に登場した。
【００１３】
ＦＡＳ社の電子制御装置は、電気機械リレー式の制御部品およびパワー切換部品のアセンブリがセットされた超小型のワイアードロジック電子基板を含む。この装置は、プラスチック製の標準ケースか、または規格ＥＮ５００１８による爆発性雰囲気で使用するための特別な防爆アルミニウム外装「ｄ」に内蔵可能である。モータの始動および停止は、ダイヤフラム式のソフトキーボードでタッチボタンにより実施される。電流計タイプの保護素子によりモータの安全性が確保される。これに代わる別の解決方法は、モータの端子ケースに電子手段のアセンブリを収容し、電気接点押しボタン等のスイッチだけを場合によっては爆発性雰囲気用の保護モード「ｄ」で中継することからなる。一方、ＦＩＬＬＯＭ−ＰＩＣＨＯＮ社の電子制御装置は、ケース内に収容された、少なくとも一つのプログラム論理電子基板と、モータの供給制御用の静的リレータイプのパワー切換部品ＣＥＬＤＵＣとを含む。モータの始動および停止は、ダイヤフラム式のソフトキーボードでタッチボタンにより実施される。爆発性環境での保護のために、欧州規格ＥＮ５００１４に規定された一般規則が適用され、特に、ポリウレタンまたはエポキシ樹脂によるカプセル化保護「ｍ」（規格ＥＮ５００２８）と、本質的な安全性保護「ｉ」（規格ＥＮ５００２０）との組み合わせに適用される。
【００１４】
この２つの装置で電子基板が利用しているのは、モータの交流供給網の位相線により配電網に接続される電子回路に溶接された、少なくとも一つの変圧器の技術である。この変圧器は、局所電圧を下げてレギュレータの供給に必要なエネルギーを取り出す役割を果たし、レギュレータが、数ボルトの直流電圧としてこのエネルギーを放出し、エネルギーは、もっぱら制御論理に使用される。変圧器は、過電流用のヒューズ型部品または過電圧用のバリスタ型部品により前段で保護される。
【００１５】
上記の各種のカスタマイズ制御装置は、様々な欠点を有する。
【００１６】
実際、過熱の危険性なく最大限に高い入力電圧に耐えられ、それと同時に回路網の電圧範囲を非常に広く保てる小型変圧器を実現することは不可能である。
【００１７】
第一に、変圧器は、たとえ電圧を印加していない時でもエネルギーを消費してオーバーヒートする。約２５０ボルトまたはそれをずっと上回る高すぎる電圧は、加熱作用をいっそう促進し、部品を決定的に損傷する。
【００１８】
第二に、変圧器の製造技術そのものが、変圧器の一次コイルの巻線数ｎ１と、二次コイルの巻線数ｎ２との関係に対応する、証明された一定の変圧比「ｒｔ」との依存関係を伴う。
【００１９】
【数１】
2005539472.tif 000003
【００２０】
ここで、
Ｕ１およびＩ１は、それぞれ一次コイルの電圧と電流強度である。
Ｕ２およびＩ２は、それぞれ二次コイルの電圧と電流強度である。
【００２１】
こうした状況で、許容できる妥協案を模索するには、カプセル化保護モード「ｍ」に関する規格ＥＮ５００２８の要求に対して変圧器を必要以上の大きさにし、温度管理のためにサーモヒューズを付加しなければならない。いずれの場合にも、特殊な製造には多大なコストがかかる。
【００２２】
さらに、到達する最大性能に対応する既存の変圧器の動作範囲はまだあまりに狭いので、許容範囲を広くしても世界中の回路網のアセンブリの要求に応えることはできない。その結果、少なくとも二つのタイプの変圧器を構成し、こうした制御装置を設置すべき国の回路網に毎回制御装置を適合させる必要がある。しかも、この電圧範囲の大きさに応じて、電子回路の制御部品に直流電圧を供給する役割をする調整部品が常に使用できる値まで、電圧を下げなければならない。
【００２３】
その上、アルミニウムプレートの一定の高さのところにそれ自体が係止される電子基板に、大型の変圧器を配置する一方で、放熱のために、ケース内部でこの同じアルミニウムプレートに配置される標準型の静的リレー部品とは独立して集成品を配置すると、アセンブリが非常に広がって比較的場所ふさぎである。それと並行して、樹脂等の保護材の内部にこのアセンブリを埋め込み、カプセル化による「ｍ」モードの構造要求に従って、爆発性雰囲気のエリアから全ての電気的な部分を絶縁しなければならない。その場合、一番上の部品の上だけでなく電気部品の周囲にも高さ３ｍｍの被覆が必要である。外形寸法が大きければ、必然的に樹脂の消費が多くなり、制御装置の価格が高くなる。
【００２４】
しかも、接続端子（ｂｏｒｎｉｅｒｓ）や溶接あるいはクランプされる金属環を介して、また溶接結合や分流器の追加によって、複数の別個の電気組立部品を組み立てる場合、準備時間が長く、製造プロセスが複雑化し、制御しにくい。その場合、工業製造のあらゆる段階で多数の品質管理にあらゆる注意が払われるにもかかわらず、製品が経時的に持続するという保証はもはや絶対的ではない。実際、故障の危険性は、搬送期間後、または極端な環境において製品の普通でない使い方をした後に発生しうる。
【００２５】
さらに、ダイヤフラム式キーボードからなるタイプの制御部材を使用すると、樹脂が過度に膨張した場合の電気接続層の破損、あるいは室温が高いことによるタッチボタンのブロッキング等の幾つかの故障が時間の経過とともに発生する。このようなシステムでは、最終的に、材料を厳選することと、適切な工業制御の厳格な実施とが要求されるが、生産活動が不適当だったり準備不足だったりすると管理コストが高騰する。加えて、カプセル化エリア外、すなわち爆発リスクのある危険エリア内に配置すべき制御キーボード等のあらゆる電気素子には、変圧器の後段でツェナーバリアを設置することになる。この部品は、外部電気部材のエネルギーを制限して火花を発生しないようにするものである。ツェナーバリアは主にヒューズから構成される。
【００２６】
同様に、電子基板の安全化は、モータの適正動作に必要な諸条件が満たされない場合に、あらゆる誤接続またはモータのあらゆる始動を回避するヒューズ型部材により行われる。しかしながら、このようなヒューズ型の素子は樹脂に埋め込まれるので、この素子が始動すると、制御装置はリセット手段がないために使用不能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
従って、本発明の目的は、アセンブリの大型化を制限し、現時点で幾つかの欠点を有する変圧器またはダイヤフラム式のソフトキーボード等の、最も過酷な状況において故障原因となるあらゆるタイプの部品をなくし、ヒューズまたはバリスタ等の不可逆的な動作素子を絶縁材に組み込まなくても有効な電気安全管理を行える設計の、新型制御装置を提案することにある。
【００２８】
本発明の別の目的は、電動機を破壊するおそれのある最低故障電圧または最大故障電圧の場合にモータを始動不能にするマイクロコントローラを介した、インテリジェント連続監視手段内蔵の制御装置を提案することにある。
【００２９】
本発明の別の目的は、電子基板の端子をなくして電気接続を合理化することにより信頼性の高い制御装置を提案することにある。
【００３０】
本発明の別の目的は、相対湿度９５％以上、通常の使用条件で５０℃までの高温に耐えられる制御装置を提案することにある。
【００３１】
本発明の別の目的は、特に、可能であれば標準プラスチックケースを使用するという理由で、最も簡単かつ経済的であるとみなされるカプセル化保護モード「ｍ」を、必要ならばカプセル化エリア外部の部品に対する本質的な安全モード「ｉ」と組み合わせて主に用いることにより、気体「Ｇ」タイプの爆発性雰囲気でごく安全な動作を可能にする設計の制御装置を提案することにある。さらに、電気部分を完全にカプセル化すれば、ずっと拘束的で少なくともＩＰ６５に等しい保護指数を課す埃「Ｄ」（Ｄｕｓｔ）タイプの環境での使用が可能になる。
【００３２】
本発明の別の目的は、標準型またはＥＸ型で使用される非対称モータの如何を問わず、単一モータ制御を標準化することにある。
【００３３】
本発明の別の目的は、世界の配電網が著しく不均質で甚だ多様であるという問題を解決するために、広い電圧範囲内での動作が可能な制御装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
このため、本発明は、モータの供給制御用の少なくとも一つの電子基板およびリレーを含み、電子基板が、周波数や電圧などの配電網の電気パラメータを分析する少なくとも一つのマイクロコントローラを含むことにより、前記パラメータがモータの適正な動作と適合して、モータの供給網に配置されるリレーを制御するようにし、好適には、基板およびリレーがケースの内部に収容される、非対称の単相または三相モータ用の電子制御装置を目的とし、
リレーが静的リレーであること、また、電子基板が、さらに、
−モータの供給網から供給されて装置の他の部分の供給電圧を下げる役割をする容量性インピーダンスと、
−制御部材を介して制御可能な、装置の少なくとも一つの始動および／または停止切換部材とを含み、制御部材自体が、好適にはマニュアル移動制御手段により制御されることを特徴とする。
【００３５】
変圧器を容量性の電源に代え、マイクロコントローラによりインテリジェント管理を行うことにより、動作が申し分なく確実で、特に経時的に安定した小型の制御装置が得られる。
【００３６】
本発明の好適な実施形態によれば、電子基板と静的リレーとからなるアセンブリが、樹脂等の絶縁材ブロックに埋め込まれる。
【００３７】
本発明の好適な別の実施形態によれば、電子基板と静的リレーとからなるアセンブリが、特にモータの端子ケースからなるアルミニウム外装等の「ｄ」型外装に収容される。
【００３８】
一つまたは複数の切換部材は、好適には磁石を介して制御可能な可撓性ブレードを持つスイッチから構成される。
【００３９】
本発明は、添付図面に関する以下の実施形態の説明を読めばいっそう理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明が目的とする装置は、特に爆発性雰囲気で使用されるように構成された、好適には非対称の単相または三相モータの電子制御を可能にする役割を有する。
【００４１】
この装置は、好適にはプラスチック絶縁材からなる帯電防止ケース１の内部に収容されており、一般に、モータの供給を制御して配電網の特性に応じて供給を許可したりしなかったりする電子基板２と静的リレー３とを含む。
【００４２】
本発明の特徴によれば、電子基板２が、容量性のインピーダンス４と、磁石６および押しボタン１２を介して制御されるブレードスイッチ５と、マイクロコントローラ７とを含む。制御装置は、モータの供給網から供給される。制御装置は、それ自体が配電網に接続される位相線に接続される。配電網の電圧は、周波数５０または６０ヘルツの場合、単相では７０から２６０ボルトとすることができ、三相では４００ボルトで接続リスクを伴う。
【００４３】
従って、こうした交流回路網から装置がモータの供給を制御できるようにするには、電子基板２の論理回路全体を供給するために、電圧を下げて低い値の直流電圧を得ることが必要である。ここで考慮された解決方法は、変圧器を用いて供給電圧を下げる従来技術とは違って、容量性のインピーダンス４から構成される。容量性のインピーダンス４は、好適にはプラスチック製の直列接続された２個のコンデンサからなる。容量性のインピーダンス４は、たとえば単相モータを供給する場合、約２６０ボルトの高電圧の場合を含めて過熱せずに動作可能な、容量１μＦ、タイプＸ２２７５ＶＡＣ、寸法２３×２０×９ｍｍの２個の直列接続コンデンサから構成される。本発明を適用した事例では、制御電流強度が１０ｍＡ未満とごく弱いことから、樹脂量を最小限にして、この技術で最もかさばらない超小型コンデンサを使用可能である。いずれにせよ、これらのコンデンサは、最大使用電圧値での過熱限界を課す現行規格で規定された、爆発性雰囲気での電気安全要求に従って、部品の最大パワーの２／３で動作可能である。
【００４４】
コンデンサの容量値を倍にすると、電流強度がもっと大きくなり、その容量が指数関数的に増加する。しかも、電流強度の消費を最小限にすれば、有利には、容量が最大効率で活用される。電流強度をさらに大きくしたいという要求によってコンデンサ数を増やす場合にも同じ論法を用いることができる。
【００４５】
こうした容量性インピーダンスは、単相モータの場合、モータの位相線に接続されるので、装置の供給電圧を２５ボルト未満の値に下げることができる。容量性インピーダンス４と中性線との間には、正確には値５ボルトの整流電圧を決定するダイオードの整流ブリッジが挿入される。このブリッジの後段にある回路に他のコンデンサを配置して電流を平滑化し、あらゆる交流残留電圧を短絡させてもよい。従って、その目的は、こうした複数の部品によって約数ボルトの値の直流電圧を得ることにあり、この電圧は、特に、ＰＩＣ１６Ｃ６２０タイプのマイクロコントローラ７を供給する役割をする。
【００４６】
同じく電子基板２により支持されるマイクロコントローラ７は、周波数および電圧等の配電網の電気パラメータを分析することにより、これらのパラメータがモータの正常な作動に適合して、モータの供給網、特にモータの位相線に配置される静的リレー３を制御するようにする。静的リレー３は、配電網により供給される電流の特性に応じて、モータを供給する役割をする電流を通過可能にしたり通過不能にしたりする機能を果たす。マイクロコントローラ７は、また、一定の場合にモータの動作時間を決定する役割を果たす。
【００４７】
マイクロコントローラ７は、特に、電子基板の入力における電気的な値の監視機能において主導的な役割を果たす。実際、マイクロコントローラは、電源のパラメータを常時チェックして、静的リレーを制御不能にしたり、プラントの前段にある電気安全手段を始動不能にしたりする。
【００４８】
こうした監視は、モータを安全化する電圧閾値パラメータを決められた限度内に調整し（故障の検出、情報再生、リレーのタイミング調節など）、あるいは他のインテリジェント論理機能を果たすことを目的とする。
【００４９】
そのため、マイクロコントローラの「アナログ型またはコンパレータ型」入力を用いて監視に必要なパラメータを分析する。
【００５０】
電源の電圧降下は、容量性インピーダンスにより、周波数に応じて以下の式により実施される。
【００５１】
【数２】
2005539472.tif 000004
【００５２】
この結果、電圧は、周波数に応じて異なる。周波数を監視することにより、回路網の電圧を識別し（下がった電圧の測定により間接的に）、マイクロコントローラがモータの始動を禁ずる命令を出す最小閾値電圧および最大閾値電圧を管理する。
【００５３】
装置の始動および停止は、押しボタン１２と磁石６とを介して制御可能な可撓性ブレードを持つスイッチ５により行われる。押しボタン１２は、好適には手動式である他のあらゆる移動制御手段に代えてもよいが、押しボタンによる解決方法は、目的とされる用途に対して依然として好ましい解決方法である。爆発性環境の場合に要求される安全規格に対応するために、電子基板２と静的リレー３とからなるアセンブリはカプセル化され、すなわち樹脂等の絶縁材ブロック８に埋め込まれる。容量性インピーダンス４が小型であること、また電子基板に対する静的リレー３の配置とから、小型のアセンブリが得られ、使用される絶縁材の量が抑えられる。
【００５４】
カプセル化の定義は、エポキシ樹脂またはポリウレタン樹脂タイプの絶縁コンパウンドを用いて、コーティングまたは容器詰め（ｅｍｐｏｔａｇｅ）等の適切な手段により一つまたは複数の電気装置を封入する方法である。同様に、コーティングは、一つまたは複数の電気装置を完全に被覆する方法であり、金型内で装置に絶縁コンパウンドを流し、コンパウンドの凝固後、金型から封入装置を取り出すことからなる。容器詰めというのは、一つまたは複数の封入電気装置に金型が結合されたままであるコーティング方法である。従って、使用されるカプセル化方法は、絶縁材を流した後で封入電気装置に金型が結合されたままになる容器詰め方法である。そのため、金型に絶縁材を流した後で電気装置を金型から取り出すコーティング技術とは異なる。このようにして、得られる樹脂の高さは約２６ｍｍであり、電子基板および静的リレーの高さは約８ｍｍにすぎない。この構成では、装置が、少なくとも２個の可撓性ブレードスイッチ５を含み、各スイッチが、絶縁材ブロック８の表面近くにくるように取付台１１により支持されて、スイッチ制御を可能にするとともに、磁石６等の電気接点なしに遠隔または近傍に中継される切換を行うように構成される。同等の装置は、絶縁材をなくして、「ｄ」タイプの外装にアセンブリを収容することからなる。
【００５５】
カプセル化される電子基板の技術的な選択を検討し直す必要のない、考えられる変形実施形態は、カプセル化「ｍ」による保護、または他の本質的な安全型モード「ｉ」もしくは防爆型外装「ｄ」との組み合わせによる保護を行いながら、制御部材を中継することにある。かくして、電子手段のカプセル化エリア外にセンサを中継することを容易に検討でき、好適にはカプセル化されたその制御部材自体が、同様に、手動または自動移動式の制御手段により制御される。
【００５６】
静的リレー３は、少なくとも一つのサイリスタ３Ａを含み、好適には上下互い違いに配置された２個のサイリスタを含む。サイリスタは、アルミニウム等の導電性材料からなるプレート１０に溶接され、プレートは、使用される事例に合わせて放熱器の役割を果たし、できる限り小さいスペースで過熱を回避するのに十分な熱交換を行うようにカスタマイズされている。そのため、支持プレート１０は、厚さ１．５ｍｍの「Ｕ」字形であって、最大の放熱面を提供する。アセンブリは、このようにしてケース１に収容され、ケースは、
−電子基板２、静的リレー３、およびその放熱器が埋め込まれる、絶縁材ブロック８を含む底１Ａと、
−工具を用いずに係止により底１Ａに固定されるカバー１Ｂとを含む。
【００５７】
導電材プレート１０に一つまたは複数のサイリスタを配置することにより、第一に、ケースの底にこのプレートを配置し、次いで、上記の他の素子のアセンブリを含む電子基板をこのプレートに重ねることができる。その後、電子基板は、溶接により結合される。アセンブリが所定の位置に配置されると、ケース内部に絶縁材を流して、各素子をカプセル化することができる。
【００５８】
先に述べたように、規格ＥＮ５００２８に従って電気材料が封入されると、電気材料の封入部分すなわち封入されたＥｘ部品が、絶縁材からなる保護外装（容器詰め）を含み、外装の厚さが少なくとも１ｍｍである場合、保護外装とあらゆる部品または導体との間にある層の厚さには最低値が課されない。このため、ケースの外装の厚さを少なくとも１ｍｍにすることにより、樹脂の量がいっそう最適化される。かくして、放熱器は、ケースの底に直接接して配置される。
【００５９】
このような装置を始動および停止可能にするには、前述のように、可撓性ブレードを持つスイッチ５と協働する磁石６を設ける。磁石６は、それぞれ、ケース１のカバー１Ｂに組み込まれてスプリング１４により付勢される押しボタン１２で支持される。押しボタン１２の一方は、装置を始動させる役割をし、他方は、装置を停止する役割を果たす。これらの可撓性ブレードスイッチは、特に、マイクロコントローラ７の動作を可能にする。
【００６０】
前述のように、電子基板は、モータの供給網により直接供給される。このため、アセンブリは、単相モータの場合にはモータの位相線に配置される。そのため、容量性インピーダンスにより電源電圧を降下後、モータの供給網から制御装置を供給可能である。容量性インピーダンスは、５０〜６０ヘルツと可変周波数値で、特に７０から２６０ボルトの広い範囲の可変電圧を受容できる。電圧が８から２５ボルトに落とされると、マイクロコントローラ７は、降下電圧と周波数との電気パラメータを分析して、指数関数的に入力電圧値を決定し、この電圧が所定の範囲外にあるときは静的リレーの制御を不能にし、モータのあらゆる損傷を回避する。静的リレーは、また、全ての位相で遮断を指示する電気安全規格の義務に従って、モータの位相線に配置される。
【００６１】
キットとなったアセンブリを得られるようにするために、ケースの底１Ａは、配電網のケーブルが到達してモータのケーブルが起点とするチャンバを含み、このチャンバは、隔壁１３により絶縁材ブロック８から分離されている。隔壁は、その上縁付近に、ケーブルを固定しやすくする複数の切り欠きを含む。ケースは、また、配電網に接続可能なケーブルとモータに向かう起点ケーブルとが導入されるパッキン押さえ（ｐｒｅｓｓｅ−ｅｔｏｕｐｅ）を備える。さらに精巧な変形実施形態では、カプセルエリア外にあるが外装内部に留まる端子（ｂｏｒｎｉｅｒ）に、接続を中継することを検討し、それによって、電子ケースとは独立した任意選択の配線を可能にすることができる。爆発性環境での保護のために、安全性を強化したモード「ｅ」でこの端子を保護すべきである。このモードは、特に、少なくともＩＰ５４に等しい保護指数で外装が気密化されることを前提としている。このため、ケースは、その周囲に溝を有し、場合によっては、必要な保護程度を保証する柔軟なパッキン等の気密手段を受容できるようにされている。
【００６２】
さらに、装置の動作を常時監視するために、電子基板２は、絶縁ブロック８から突出する二色ダイオード１５を有する。二色ダイオード１５は、ケース１のカバー１Ｂに結合される光ガイド手段１６をかぶせられ、ダイオード１５が送る光信号をケース１の外部から見えるようにしている。このようにして、あらゆる故障をリアルタイムで連続的に視覚化できる。同様に、リアルタイムで連続的に静的リレーを制御することにより、モータを十分に動作可能にする特性に電流が対応しない場合、モータに全く電流を流さないようにする。
【００６３】
任意の支持体へのケース１の位置決めを容易にするために、ケース１の底１Ａは、支持体と協働する弾性変形可能な脚部９を備えることができる。
【００６４】
このような制御装置の動作は非常に簡単である。モータと配電網とが接続されたら、単に装置の始動用押しボタンを作動すれば装置を始動できる。こうした押しボタンの作動により、押しボタンに取り付けられた磁石が、ＲＥＥＤ球（ａｍｐｏｕｌｅ  ＲＥＥＤ）等の可撓性ブレードを備えたスイッチ５を装備したプレートを引きつけることができる。その場合、マイクロコントローラ７は、容量性インピーダンスの後段で５ボルトの調節を行う整流ブリッジを介して低い値の直流電流を供給され、配電網の電気パラメータを分析できる。供給電圧がモータの正常作動に適合する場合、マイクロコントローラ７は静的リレー３を制御し、モータに向かって電流を通過させる。モータは、一般には、マイクロコントローラ７にプログラムされた時間に対応する所定の時間中、動作可能である。所定時間が経過すると、モータは自動停止される。緊急停止の場合、モータの停止を制御するように別の押しボタンを作動させることができる。
【００６５】
三相モータの場合、モータの各位相線に静的リレー３が装備される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明による制御装置の構成素子を分解組立位置で示す斜視図である。
【図２】本発明による制御装置の断面図である。
【図１】
2005539472.tif 000005
【図２】
2005539472.tif 000006
【国際調査報告】
2005539472.tif 000007
2005539472.tif 000008
2005539472.tif 000009
2005539472.tif 000010