(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次巻線と２系統の２次巻線と鉄心とを備え、前記鉄心の位置により前記２次巻線の出力電圧が変化する差動トランスにおいて、前記１次巻線の入力側には交流発振回路と微小高周波出力回路とが設けられており、前記２次巻線のそれぞれには出力フィルタ回路と、前記微小高周波の検出回路とが設けられているとともに、前記微小高周波検出回路の出力を処理判定する演算回路と、その判定結果を出力する出力回路とが設けられていることを特徴とする差動トランスの異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は差動トランス巻線の断線や短絡等の異常事故を検出する差動トランスの異常検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に差動トランスはサーボ制御系や一般のプロセス制御に位置あるいはプロセス量に対応する量を検出する位置検出器として広く採用されている。そしてその用途から差動トランス巻線の断線や短絡等の異常事故は他に及ぼす影響が大であり、前記事故を簡単に検出することが要求されている。図５は例えば特公昭５２−１６２１２号公報に示された差動トランスの故障検出装置である。図において、発振回路１５から差動トランス５０の１次巻線Ｃ１が励振され、鉄心４０の位置移動量に応じて２次巻線Ｃ２１、Ｃ２２が励振される。各２次巻線の出力はダイオード整流回路ＳＲ１、ＳＲ２で整流されそれぞれ電圧Ｖ１、Ｖ２を有す。さらにコンデンサで平滑された電圧Ｖ０＝Ｖ１＋Ｖ２を演算回路１３で図４に示すしきい値Ｔｈ１と比較演算し、Ｖ０＜Ｔｈ１となった時に２次巻線の断線を検出し出力回路１４より出力する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような差動トランス故障検出装置では、２次巻線Ｃ２１、Ｃ２２の整流後電圧の和をしきい値電圧で判定して断線事故を検出しているために、２次巻線Ｃ２１、Ｃ２２のいずれの巻線の断線であるか判定できない。またさらに、１次巻線Ｃ１の断線であるか否かも検出できず、より高い信頼性を要求されるシステムに適用するには不向きな装置である。
【０００４】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、差動トランスの１次巻線、２系統の２次巻線ごとに断線等の異常故障を検出し、信頼性を向上させた装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る差動トランスの異常検出装置は、１次巻線の入力側には交流発振回路と微小高周波出力回路とが設けられており、２系統の２次巻線のそれぞれには出力フィルタ回路と、微小高周波の検出回路とが設けられているとともに、微小高周波検出回路の出力を演算する演算回路と、その判定結果を出力する出力回路とが設けられているものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による差動トランスの異常検出装置を図１、図４に基づいて説明する。
図１において、５０は差動トランス、４０は鉄心、Ｃ１は差動トランスの１次巻線、Ｃ２１およびＣ２２は差動トランスの２次巻線である。１０は差動トランスの断線や短絡等の異常検出装置であり、１１および１２は２系統の２次巻線Ｃ２１、Ｃ２２の出力を整流する整流回路で、演算回路１３、出力回路１４および発振回路１５によって前記異常検出装置は構成されている。なお前記発振回路１５は差動トランス５０の１次巻線Ｃ１を励振するための発振回路である。
【０００７】
次に動作を詳述する。差動トランス５０の１次巻線Ｃ１は発振回路１５から出力される交流電圧で励振され、鉄心４０の位置移動量に応じて２次巻線Ｃ２１、Ｃ２２に交流電圧が励起され、それぞれの励起電圧は整流回路１１、１２によって整流され図４に示すとおりＶ１、Ｖ２となる。演算回路１３でこれらの電圧Ｖ１、Ｖ２をしきい値Ｔｈ２でレベル判定し、前記各電圧Ｖ１、Ｖ２がＴｈ２以下となった場合に２次巻線Ｃ２１、Ｃ２２のいずれかの断線や短絡等の異常事故であると判定し、その判定結果を出力回路１４にて出力する。なお差動トランス５０の特性によってはしきい値電圧Ｔｈ１、Ｔｈ２を一義的に設定することはできないが、演算回路１３でしきい値Ｔｈ１、Ｔｈ２を可変に設定できるようにする事で様々な特性をもつ差動トランスにも柔軟に対応する事ができる。
【０００８】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２を図２に基づいて説明する。図２において、発振回路１５と１次巻線Ｃ１との間に、つまり１次巻線Ｃ１の入力側に電流検出回路２０を設けた以外は、先に述べた実施の形態１と同様の構成である。このように、差動トランス５０の１次巻線Ｃ１と１次巻線Ｃ１を励振するための発振回路１５との間に流れる電流を検出するための電流検出回路２０を設けているので、差動トランス５０の１次巻線Ｃ１が断線や短絡等の異常なトラブルが発生した場合には電流が遮断され、電流検出回路２０から演算回路１３、出力回路１４を経て１次巻線の故障を検出することが可能となる。そして１次巻線Ｃ１が健全な場合、先の実施の形態１で述べたように２次巻線Ｃ２１、Ｃ２２についても異常検出を実施する事ができる。つまり、１次巻線Ｃ１、２次巻線Ｃ２１、Ｃ２２毎の異常を検出可能である。
【０００９】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３を図３に基づいて説明する。図３において、差動トランスの異常検出装置１０は２系統のフィルタ回路３０、３１および高周波検出回路回路３２、３３と、微小高周波出力回路３４、発振回路１５、および演算回路１３、出力回路１４とで構成されている。差動トランス５０の１次巻線Ｃ１を励振するための発振回路１５に例えば数ミリ秒程度の微小高周波を出力回路３４から出力して重畳し、２次巻線Ｃ２１、Ｃ２２の各出力をフィルタ回路３０、３１でそれぞれフィルタリングすることで高周波成分のみを抽出し、高周波検出回路３２、３３で出力する。ここで各２次巻線Ｃ２１、Ｃ２２が断線や短絡等の事故を発生している場合には、当然高周波成分を抽出することができないため、抽出された高周波成分を検出回路３２、３３で検出することによって、差動トランス５０の２次巻線毎の異常有無をより確実に把握することができる。
即ち、この差動トランス５０が用いられるサーボ制御系やプロセス制御系は、一般に大型のプラントシステムである場合が多い。そのようなプラントの場合、各サブシステムや全システム毎に制御の為のしきい値電圧を設定することがあるが、その設定作業は現地プラント建設時に実施されることになり、複雑で繁忙な手間を要する。
また、そのしきい値設定が調整者の個人差もあり、必ずしもばらつきの少ない値ではない。従って、プラント装置が正常であるにもかかわらず、見掛け上異常を検出するような場合もある。しかしながら本実施の形態３では、しきい値レベルの判定を行う装置ではなく、微小高周波を出力、検出する構成であるので、現地調整作業の短縮化に伴うコストダウンや個人差によるエラー防止等優れた効果を奏する。
【００１０】
【発明の効果】
この発明は以上述べたような構成を採用した差動トランスの異常検出装置であるので、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
２系統のフィルタ回路および検出回路と、発振回路出力に重畳する微小高周波を出力する出力回路とを設けているので、本来の制御動作と関係なく異常検出の設定が可能となり、異常有無をより確実に検出することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を示す差動トランスの異常検出装置の構成ブロック図である。
【図２】  この発明の実施の形態２を示す差動トランスの異常検出装置の構成ブロック図である。
【図３】  この発明の実施の形態３を示す差動トランスの異常検出装置の構成ブロック図である。
【図４】  差動トランスの２次巻線の整流後の電圧と異常検出のしきい値との関係を示す図である。
【図５】  従来の差動トランス故障検出装置を示す構成ブロック図である。
【符号の説明】
１０  差動トランスの異常検出装置、１１，１２  整流回路、
１３  演算回路、１４  出力回路、１５  発振回路、２０  電流検出回路、
３０，３１  フィルタ回路、３２，３３  高周波検出回路、
３４  高周波出力回路、４０  鉄心、５０  差動トランス、
ＳＲ１，ＳＲ２  整流回路、Ｃ１  １次巻線、Ｃ２１，Ｃ２２  ２次巻線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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