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公開番号2021012854
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210204
出願番号2019127592
出願日20190709
発明の名称制御装置
出願人東芝三菱電機産業システム株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01H 47/00 20060101AFI20210108BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】負荷を初期充電させる制御装置を提供する。
【解決手段】実施形態の制御装置の第1リレーは、電源と負荷の間に設けられた電源側端子と負荷側端子の間を接続するように第1給電線路と第2給電線路とが設けられ、第1給電線路の第1インピーダンスが第2給電線路の第2インピーダンスに比べて低く設定されていて、第1励磁電流により励磁する第1励磁コイルと、第1励磁コイルの励磁状態に連動する第1接点とを備え、第1接点を用いて第1給電線路と、第2給電線路とを選択して通電させる。第1ダイオードは、第1励磁コイルに並列に接続され、第1励磁電流を遮断する際の起電力によって生じる電流を第1励磁コイルに還流させる。第1リレーは、第1励磁コイルへの第1励磁電流が遮断されてから第1接点が応答するまでは第2給電線路を選択し、第1接点が応答してから第1給電線路を選択する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
電源と負荷の間に設けられた電源側端子と負荷側端子の間を接続するように第1給電線路と第2給電線路とが設けられ、前記第1給電線路の第1インピーダンスが前記第2給電線路の第2インピーダンスに比べて低く設定されていて、
第1励磁電流により励磁する第1励磁コイルと、前記第1励磁コイルの励磁状態に連動する第1接点とを備え、前記第1接点を用いて少なくとも前記第1給電線路と、前記第2給電線路とのうちから何れかの給電線路を選択して通電させる第1リレーと、
前記第1励磁コイルに並列に接続され、前記第1励磁電流を遮断する際の起電力によって生じる電流を前記第1励磁コイルに還流させる第1ダイオードと、
を備え、
前記第1リレーは、
前記第1励磁コイルへの前記第1励磁電流が遮断されてから前記第1接点が応答するまでは前記第2給電線路を選択し、前記第1接点が応答してから前記第1給電線路を選択する
制御装置。
続きを表示(約 950 文字)【請求項2】
前記電源側端子と前記負荷側端子の間を接続するように第3給電線路がさらに設けられ、前記第1給電線路の第1インピーダンスが前記第3給電線路の第3インピーダンスに比べて低く設定されていて、
第2励磁電流により励磁する第2励磁コイルと、前記第2励磁コイルの励磁状態に連動する第2接点を備える第2リレーと、
前記第2励磁コイルに並列に接続され、前記第2励磁電流を遮断する際の起電力によって生じる電流を前記第2励磁コイルに還流させる第2ダイオードと、
を備え、
前記第2リレーは、
前記第2励磁電流が遮断されてから前記第2接点が応答するまでは前記第3給電線路を選択し、前記第2接点が応答してから前記第2給電線路を選択する
請求項1に記載の制御装置。
【請求項3】
第3励磁電流により励磁する第3励磁コイルと、前記第3励磁コイルの励磁状態に連動する第3接点を備える第3リレーと、
前記第3励磁コイルに並列に接続され、前記第3励磁電流を遮断する際の起電力によって生じる電流を前記第3励磁コイルに還流させる第3ダイオードと、
を備え、
前記第3リレーは、
前記第3励磁電流が遮断されてから前記第3接点が応答するまでは前記第3給電線路を遮断状態にして、前記第3接点が応答した後、前記第3給電線路を導通状態にする
請求項2に記載の制御装置。
【請求項4】
前記第3リレーは、
前記第3励磁コイルの励磁状態により、前記第3接点と連動する第3リレー補助接点
を備え、
前記第3リレー補助接点は、
前記第3励磁電流が遮断されてから前記第3接点が応答するまでは前記第2励磁コイルに前記第2励磁電流を流し、前記第3接点が応答した後、前記第2励磁電流を遮断する
請求項3に記載の制御装置。
【請求項5】
カスケード接続される複数のリレーを用いて、前記カスケード接続されたリレーの段数と各段の動作時間とに基づいた応答時間によって、負荷に給電を開始する際に前記負荷を初期充電するための時間が規定される初期充電回路
を備える制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、制御装置に関する。
続きを表示(約 5,400 文字)【背景技術】
【0002】
通電に先立ち、負荷を初期充電させる制御装置が知られている。簡易な構成で負荷を初期充電させることが必要とされることがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2002−329574号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、負荷を初期充電させる制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態の制御装置は、第1リレーと、第1ダイオードとを備える。第1リレーは、電源と負荷の間に設けられた電源側端子と負荷側端子の間を接続するように第1給電線路と第2給電線路とが設けられ、前記第1給電線路の第1インピーダンスが前記第2給電線路の第2インピーダンスに比べて低く設定されていて、第1励磁電流により励磁する第1励磁コイルと、前記第1励磁コイルの励磁状態に連動する第1接点とを備え、前記第1接点を用いて少なくとも前記第1給電線路と、前記第2給電線路とのうちから何れかの給電線路を選択して通電させる。第1ダイオードは、前記第1励磁コイルに並列に接続され、前記第1励磁電流を遮断する際の起電力によって生じる電流を前記第1励磁コイルに還流させる。前記第1リレーは、前記第1励磁コイルへの前記第1励磁電流が遮断されてから前記第1接点が応答するまでは前記第2給電線路を選択し、前記第1接点が応答してから前記第1給電線路を選択する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
第1の実施形態の制御装置の構成図。
実施形態の負荷を始動するときのタイミングチャート。
実施形態の負荷を始動するときの動作を説明するための図。
実施形態の負荷を始動するときの動作を説明するための図。
実施形態の負荷を始動するときの動作を説明するための図。
実施形態の負荷の稼働を停止させるときの動作を示すタイミングチャート。
実施形態の負荷の稼働を停止させるときの動作を説明するための図。
実施形態の負荷の稼働を停止させるときの動作を説明するための図。
実施形態の負荷の稼働を停止させるときの動作を説明するための図。
第2の実施形態の制御装置の構成図。
第2の実施形態の負荷を始動するときの動作を示すタイミングチャート。
第2の実施形態の負荷の稼働を停止させるときの動作を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、実施形態の制御装置を、図面を参照して説明する。以下に説明の制御装置は、負荷を初期充電する。実施形態における接続するという記載は、電気的に接続することを含む。
【0008】
(第1の実施形態)
制御装置の構成例を図1に示す。図1は、実施形態における制御装置の構成図である。図1に示す制御装置1は、電源2から供給される所望の電力を負荷3に供給する。
制御装置1は、例えば、第1リレー11と、第2リレー12と、第3リレー13と、スイッチ14と、抵抗21と、抵抗22と、ダイオード31、32、33とを含む初期充電回路を備える。
【0009】
第1リレー11は、例えば、第1リレー励磁コイル11MGと、第1リレー第1接点111と、第1リレー第2接点112とを備える。例示する第1リレー11は、2極双投型である。第1リレー第1接点111は、b接点(normal close)であり、第1リレー第2接点112は、a接点(normal open)である。第1リレー励磁コイル11MGの励磁状態によって、第1リレー第1接点111と、第1リレー第2接点112との導通状態が決まる。
【0010】
第2リレー12は、例えば、第2リレー励磁コイル12MGと、第2リレー第1接点121と、第2リレー第2接点122と、第2リレー第3接点123とを備える。例示する第2リレー12は、3極双投型である。第2リレー第1接点121は、a接点であり、第2リレー第2接点122は、b接点であり、第2リレー第3接点123は、a接点である。第2リレー励磁コイル12MGの励磁状態によって、第2リレー第1接点121と、第2リレー第2接点122と、第2リレー第3接点123との導通状態が決まる。
【0011】
第3リレー13は、例えば、第3リレー励磁コイル13MGと、第3リレー第1接点131と、第3リレー第2接点132とを備える。例示する第3リレー13は、2極双投型である。第3リレー第1接点131は、b接点であり、第3リレー第2接点132は、a接点である。第3リレー励磁コイル13MGの励磁状態によって、第3リレー第1接点131と、第3リレー第2接点132との導通状態が決まる。
【0012】
スイッチ14は、操作を受け付けて、状態を保持するb接点タイプの電源スイッチである。負荷3への電力を遮断する「電源遮断」するときには、スイッチ14を導通させる。
【0013】
抵抗21と抵抗22は、電流制限用の抵抗である。
【0014】
ダイオード31、32、33は、励磁コイルの電流を還流させる還流ダイードである。ダイオード31は、第1リレー励磁コイル11MGに並列に設けられ、第1リレー励磁コイル11MGの電流を還流させる。ダイオード32は、第2リレー励磁コイル12MGに並列に設けられ、第2リレー励磁コイル12MGの電流を還流させる。ダイオード33は、第3リレー励磁コイル13MGに並列に設けられ、第3リレー励磁コイル13MGの電流を還流させる。
【0015】
次に、制御装置1の構成例について説明する。制御装置1は、初期充電回路100と、制御部200に大別できる。まず、初期充電回路100について説明する。
【0016】
初期充電回路100は、電源側端子TBPSと負荷側端子TBLDとを備える。電源側端子TBPSは、制御装置1の外部に設けられた電源2に接続される。負荷側端子TBLDは、制御装置1の外部に設けられた負荷3に接続される。
【0017】
電源側端子TBPSと負荷側端子TBLDを繋ぐ給電線には、主給電線BL_M(第1給電線路)と、補助給電線BL_1BPLaと、補助給電線BL_1BPLbと、補助給電線BL_2BPLb(第3給電線路)とが含まれる。補助給電線BL_1BPLaと補助給電線BL_1BPLbは、第2給電線路の一例である。
【0018】
主給電線BL_Mは、負荷に電力を供給する際に利用される。補助給電線BL_1BPLと補助給電線BL_2BPLbは、通電開始時点に負荷3を初期充電するために利用される。
【0019】
電源側端子TBPSには、主給電線BL_Maの一端が接続され、主給電線BL_Maの他端には、第1リレー第2接点112の一端が接続され、第1リレー第2接点112の他端には、主給電線BL_Mbの一端が接続され、主給電線BL_Mbの他端には、負荷側端子TBLDが接続される。
【0020】
また、電源側端子TBPSには、さらに補助給電線BL_1BPLaの一端が接続され、補助給電線BL_1BPLaの他端には、第1リレー第1接点111の一端が接続され、第1リレー第1接点111の他端には、補助給電線BL_1BPLbの一端が接続され、補助給電線BL_1BPLbの他端には、負荷側端子TBLDが接続される。この補助給電線BL_1BPLbには、直列に接続された抵抗21と、第3リレー第1接点131と、第2リレー第1接点121とが設けられている。
【0021】
さらに、第1リレー第1接点111の他端には、補助給電線BL_2BPLbの一端が接続され、補助給電線BL_2BPLbの他端には、負荷側端子TBLDが接続される。この補助給電線BL_2BPLbには、直列に接続された抵抗22と、第2リレー第2接点122とが設けられている。
【0022】
次に、初期充電回路100を制御する制御部の構成について説明する。
制御部200は、制御系電源端子TCPSと制御系共通端子TCOMとを備える。制御系電源端子TCPSと制御系共通端子TCOMは、制御用直流電源(不図示)に接続されており、制御用直流電源から制御用電力の供給を受ける。
【0023】
制御部200は、例えば、制御系電源端子TCPSと制御系共通端子TCOMとを繋ぐ制御線CTL1L、CTL2L、CTL3Lを備える。制御線CTL1Lには、直列に接続された第2リレー第2接点122と第1リレー励磁コイル11MGとが設けられている。制御線CTL2Lには、直列に接続された第3リレー第2接点132と第2リレー励磁コイル12MGとが設けられている。制御線CTL3Lには、直列に接続されたスイッチ14と第3リレー励磁コイル13MGとが設けられている。
【0024】
次に、図2から図5を参照して、実施形態の負荷を始動するときの動作について説明する。図2は、実施形態の負荷を始動するときの動作を示すタイミングチャートである。図3から図5は、実施形態の負荷を始動するときの動作を説明するための図である。
【0025】
図2に示す波形は、上段から順に、スイッチ14と、第3リレー13と、第2リレー12と、第1リレー11の状態を示すものである。図2に示すスイッチ14の初期状態は、導通状態であり、第3リレー13と、第2リレー12と、第1リレー11の初期状態は、各々の励磁コイルに励磁電流が流れていて、夫々が励磁状態である。
【0026】
時刻t11に、ユーザがスイッチ14を操作して、スイッチ14を遮断状態にする。スイッチ14は、遮断状態を保持する。これにともない、第3リレー13と、第2リレー12と、第1リレー11の各々の状態が順に反転して励磁解除の状態になる。例えば、時刻t12になると第3リレー13が、時刻t13になると第2リレー12が、時刻t14になると第1リレー11が順に各々の状態を反転する。
【0027】
より詳しく説明する、図1に示す状態は時刻t11になるまでの初期状態のものである。スイッチ14が導通状態にあり、第3リレー13を励磁状態に保つための励磁電流(第3励磁電流)が第3リレー励磁コイル13MGに流れている。第2リレー12と、第1リレー11も同様である。
【0028】
図3に時刻t12になった後の状態を示す。
時刻t11になるとスイッチ14が遮断状態になり、第2リレー12を励磁状態に保つための励磁電流が遮断される。このとき、第3リレー励磁コイル13MGの起電力により上記の励磁電流を続けて流す方向の電流が生じて、ダイオード33は、起電力による電流を第3リレー励磁コイル13MGに還流する。そのため、第3リレー励磁コイル13MGによる磁力が徐々に低下する。上記の第3リレー13は、第3リレー13の励磁電流が遮断されてから第3リレー第1接点131(第3接点)が応答するまでは補助給電線BL_1BPLb(第3給電線路)を遮断状態にして、第3リレー第1接点131が応答した後、補助給電線BL_1BPLbを導通状態にする。第3リレー第2接点132は、上記と逆の動作になる。これにより、第3リレー第1接点131と、第3リレー第2接点132の状態は、スイッチ14が遮断状態になった時点(時刻t11)から遅れたタイミング(時刻t12)で遷移して、第2リレー12を励磁状態に保つための励磁電流が遮断された励磁解除状態になる。
【0029】
時刻t12になると、第2リレー12においても、前述の第3リレー13と同様に、第2リレー励磁コイル12MGの起電力により上記の励磁電流を続けて流す方向の電流が生じて、ダイオード32は、起電力による電流を第2リレー励磁コイル12MGに還流する。そのため、第2リレー励磁コイル12MGによる磁力が徐々に低下するために、第2リレー第1接点121と、第2リレー第2接点122と、第2リレー第3接点123の状態は、すぐに遷移しない。
【0030】
図4に時刻t13になった後の状態を示す。
時刻t13になると、第2リレー第1接点121と、第2リレー第2接点122と、第2リレー第3接点123の状態は、時刻t12から遅れたタイミング(時刻t13)で遷移して、第1リレー11を励磁状態に保つための励磁電流が遮断された励磁解除状態になる。上記の状態の遷移により、図示する経路I2に電流が流れて、電流の経路が変わるが負荷3の初期充電が継続されている。
(【0031】以降は省略されています)

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