JPS6353783B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は回転電機の回転子巻線の温度を直接
検知し、回転子巻線の過熱の保護を行うための回
転子巻線の過熱検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、回転子巻線の過熱保護の方法は、巻線の
過熱に対しては過電流継電器で保護するやり方が
用いられ、冷却風の低下など冷却効果の低下によ
る回転子巻線の過熱保護は風圧リレーなどにより
保護するか、あるいは固定部分の巻線に感温素子
を埋め込み、回転子巻線の温度上昇を検出し保護
するやり方が用いられたものであつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、回転電機においては一般に回転子巻線
と固定部の巻線の温度上昇特性は自ずと差異があ
り、そのため特に回転子巻線の過熱保護上、間接
的で完全ではなかつた。

〔問題を解決するための手段〕

この発明は上述したような点に着目しなされた
ものであり、回転電機の回転子巻線に埋め込まれ
た感温素子と、この感温素子により動作させられ
る直流リレー等の直列接続した回路とを具備し、
その直列接続した回路から過熱保護信号を得る各
種の回転電機に広く使用可能な装置を実現したも
のである。

〔作用〕

しかして、かかる手段により、直接回転子巻線
の温度上昇を監視することが出来、回転電機の信
頼性を向上することができる。

〔実施例〕

第１図〜第６図により本発明の実施例を説明す
る。

第１図は回転子給電形三相分巻整流子電動機の
略式接続図で、図示しない交流電源より１次口出
線１，スリツプリング２を通じて回転子１次巻線
３に給電され電動機は運転される。１次巻線３に
巻線の許容温度以上のみにて閉路する感温素子４
を埋め込み、その１端子を調整巻線５とつながる
整流子６の１片６ａに接続する。他の１端子を回
転子構造物部分７に接地する。一方ブラシ８につ
ながる固定子２次巻線９の１端子１０に、電流制
限用抵抗器１１，整流素子１２，直流リレー１３
のコイルを直列に接続しその端を接地する。整流
素子１４はツエナーダイオードを用いリレー１３
のコイルにかかる電圧を抑制すると共に、リレー
１３のコイルの放電電流路を形成するためのもの
である。抵抗器１１，整流素子１２，リレー１３
が存在しない一般の場合、調整巻線５，整流子
６，ブラシ８，固定子２次巻線９を含む２次回路
は、各部の対地に対する静電容量により対地電圧
は一定で、対地に対し、絶縁されて浮いている状
態である。２次回路中の１端子１０に、抵抗器１
１，整流素子１２，直流リレー１３のコイルを直
列に接続して接地することにより、静電容量に対
応したごとく微弱な電流を流して、２次回路の１
端子１０の対地電圧はごく微小なる電圧で電位的
に固定されることになる。

回転子１次巻線３が許容温度以下の正常状態で
は、感温素子４が開路しているため何らリレー１
３のコイルは動作することはない。回転子１次巻
線３が過負荷又は冷却風量低下など、何らかの原
因により運転中に巻線許容温度を越えると感温素
子４が閉路し、リレー１３のコイルに電流が流れ
てそれを検知することが出来る。

第２図は動作原理図で、その動作を説明すると
回転子１次巻線が許容温度を越え感温素子４が閉
路したとき、調整巻線５に誘起する電圧が整流子
片６ａとブラシ８の間の電圧として、抵抗器１
１，整流素子１２，リレー１３のコイルの直列回
路の両端にかかり、電流ｉが流れリレー１３を付
勢する。その両端に掛かる電圧は、回転子給電形
のためスベリ周波数電圧であり、又整流子６の回
転と共に、最大電圧ａ―ｃ，中間電圧ａ―ｂ，零
電圧ａ―ａと回転数に比例したサイクルの変動が
あるため、両周波数を重畳した脈動電圧となり電
流ｉも脈流となる。整流素子１２により整流はし
ているが、同期速度付近では直流リレー１３は付
勢，消勢を繰返すことになる。これを安定した動
作とするため補助リレー１５を設け、リレー１３
が付勢した接点１３ａが閉路した瞬間に補助リレ
ー１５が付勢し、その接点１５ａの閉路により自
己保持し、補助リレー１５の図示しない他の接点
により回転子１次巻線が過熱していることの安定
した信号を出し、図示しない警報回路を駆動し、
電源を開路して電動機を停止して過熱保護を行な
うものである。

抵抗器１１は直流リレー１３に合つた電流を流
すための電流制限用抵抗器である。又ｄ―ｅ間は
任意の制御電源につながり、押ボタン１６は電動
機停止后のリセツト用の押ボタンである。

第３図は固定子給電形整流子電動機の実施例の
略式接続図である。第３図には図示しない固定子
巻線が存在し、本図では回転子みを図示する。整
流子１９につながる回転子巻線１７に感温素子１
８を埋め込み、その端子の１端を整流子１９の１
片１９ａに接続する。他の１端を回転子構造物部
分２０に接地する。一方ブラシ２１につながる外
部２次固定回路２２に、電流制限用抵抗器２３，
整流素子２４，直流リレー２５のコイルを直列に
接続しその端を接地する。直流リレー２５に並列
に接続された整流素子２６はツエナーダイオード
を用い前記リレー２５のコイルにかかる電圧を抑
制すると共に、リレー２５のコシルの放電電流路
を形成するためのものである。動作原理は前述の
第２図と同様に回転子巻線の過熱保護を行うが、
固定子給電形の場合の動作電流は、回転数に比例
したサイクルの脈動に電源周波数が重畳すること
になる点が異なるのみである。

第４図は三相巻線形誘導電動機の回転子巻線の
過熱保護の場合の実施例の略式接続図である。第
４図には図示しない三相固定子巻線が存在し、本
図では回転子７のみを示す。回転子２７には三相
２次回転子巻線２８が巻かれ、三相の口出線はス
リツプリング２９に接続され、スリツプリングブ
ラシ３３を通じて外部に引出され、本図には図示
されない起動抵抗器や短絡環に接続される。回転
子巻線２８に感温素子３０を埋め込み、その端子
の１端をスリツプリング２９につながる任意の１
相の口出線３１に接続し、他の端子を回転子の構
造物部分３２に接地する。一方感温素子３０を接
続した相とは異る１相の外部固定回路３４に、電
流制限用抵抗器３５，整流素子３６，直流リレー
３７のコイルを直列に接続しその端を接地する。
直流リレー３７のコイルに並列に接続された整流
素子３８はツエナーダイオードを用いリレー３７
のコイルにかかる電圧を抑制すると共に、リレー
３７のコイルの放電電流路を形成するためのもの
である。動作原理は前述の第２図と同様に２次回
転子巻線の過熱保護を行なうが、この場合は相間
電圧に比例したすべり周波数の電流が流れてリレ
ー３７を付勢する。一般に通常全負荷運転中の三
相誘導電動機のすべりは数％で、すべり電圧も低
いのでその電圧に合致した抵抗器３５と直流リレ
ー３７の選定が必要である。

第５図は電源が接地されない直流機の電機子巻
線の過熱保護方法の実施例の略式接続図である。
本図には図示されない界磁巻線補極巻線が存在
し、本図では電機子のみを図示する。

整流子４１につながる電機子巻線３９に感温素
子４０を埋め込み、その端子の１端を整流子４１
の１片４１ａに接続し、他の１端を回転子構造物
部分４２に接地する。一方負極ブラシ４３につな
がる外部固定回路４５に、電流制限用抵抗器４
６，直流リレー４７のコイルを直列に接続しその
端を接地する。ブラシ４４は正極のブラシを示
し、直流リレー４７のコイルに並列に接続された
整流素子４８はツエナーダイオードを用いリレー
４７のコイルにかかる電圧を抑制すると共に、リ
レー４７のコイルの放電電流路を形成するための
ものである。動作原理は前述の第２図と同様であ
るが、この場合は回転数に比例した脈動した直流
電流が流れてリレー４７を付勢し電機子巻線３９
の過熱保護を行なう。尚直流機の電機子電圧は電
圧制御の場合回転速度によつて変化するため、定
格速度範囲内の負荷時最低電機子電圧で動作する
よう、抵抗器４６，直流リレー４７を選定しなけ
ればならない。

第６図はスリツプリング付回転界磁形同期機で
界磁電源が接地されない場合の回転界磁巻線の過
熱保護方法の実施例の略式接続図である。本図に
は図示されない固定子電機子巻線が存在し、本図
は回転子のみを図示する。回転子４９には回転磁
極鉄心５０に巻かれた界磁巻線５１がありその口
出線はスリツプリング５４に接続され、ブラシ５
６を通じて図示されない外部界磁電源に接続され
る。界磁巻線５１に感温素子５２を埋め込み、そ
の１端子をスリツプリング正極側５５に接続し、
他の１端を回転子構造物部分５３に接地する。一
方負極側の外部界磁回路５７に電流制限用抵抗器
５８と直流リレー５９のコイルを直列に接続しそ
の端を接地する。直流リレー５９のコイルに並列
に接続された整流素子６０はツエナーダイオード
を用いリレー５９のコイルにかかる電圧を抑制す
ると共に、リレー５９のコイルの放電電流路を形
成するためのものである。動作原理は前述の第２
図と同様であり、この場合の動作電流は安定した
直流電流であるが、通常使用の最低界磁電圧に見
合つた抵抗器５８，直流リレー５９を選定しなけ
ればならない。

さらに、かような実施例と同様に、電源が接地
されない回転電機子形同期機にも適用出来る。そ
の略式接続図は第４図の三相巻線形誘導電動機の
場合と同一で動作も同じであるが、その動作電流
は電源周波数の交流半波整流電流となる点が異
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、直接回転
子巻線の温度を検知する格別な手段を備え、かつ
各種回転電気に広く実用し得る簡便な構成の装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回転子給電形
三相分巻整流子電動機の略式接続図で、第２図は
その動作原理図である。第３図は本発明の別の実
施例を示す固定子給電形整流子電動機の回転子の
略式接続図である。第４図も本発明の別の実施例
を示す三相巻線形誘導電動機の回転子の略式接続
図である。第５図も本発明の別の実施例で電源が
接地されない直流機の回転子の略式接続図であ
る。第６図も本発明の別の実施例でスリツプリン
グ付回転界磁形同期機で界磁電源が接地されない
場合の回転子の略式接続図である。 １……１次口出線、２，２９……スリツプリン
グ、３……回転子１次巻線、４，１８，３０，４
０，５２……巻線の許容温度以上のみにて閉路す
る感温素子、５……調整巻線、６，１９，４１…
…整流子、６ａ……整流子片、７，２０，３２，
４２，５３……回転子構造物部分、８，２１，３
３……ブラシ、９……固定子２次巻線、１０……
２次回路の１端子、１１，２３，３５，４６，５
８……電流制限用抵抗器、１２，２４，３６……
整流素子、１３，２５，３７，４７，５９……直
流リレー、１３ａ……リレー１３の接点、１４，
２６，３８，４８，６０……リレーコイルの放電
電流路形成用整流素子、１５……補助リレー、１
５ａ……補助リレー１５の接点、１６……押ボタ
ンスイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 整流子又はスリツプリングを有する回転電機
   の回転子巻線に、巻線の許容温度以上のみにて閉
   路する感温素子を埋め込み、この感温素子の一方
   の端子を接地されていない回転子回路につながる
   整流子又はスリツプリングの一部分に接続し、他
   方の端子を回転子の構造物部分に接地すると共
   に、ツエナーダイオードを並列接続した直流リレ
   ーのコイルと電流制限用抵抗と整流器とを直列接
   続した回路の一端を前記整流子又はスリツプリン
   グのブラシに接続し、該直列接続した回路の他端
   を接地し、前記回転電機の回転子巻線が許容温度
   以上になると感温素子が閉路し、前記直流リレー
   のコイルが付勢されることにより過熱検出信号を
   得るようにした回転子巻線の過熱検出装置。