図面 (/)

技術 動力設備システムおよび動力設備システムの制御方法

出願人 三菱電機ビルテクノサービス株式会社
発明者 小田根昌弘
出願日 2016年6月29日 (3年1ヶ月経過) 出願番号 2016-128700
公開日 2018年1月11日 (1年7ヶ月経過) 公開番号 2018-007353
状態 特許登録済
技術分野 非常保護回路装置(細部)
主要キーワード 解磁状態 動力設備 設定周期 接点状態 駆動状況 不足電圧継電器 システムLSI 電磁接触器
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年1月11日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

商用電源の瞬間的な電圧低下の対策を安価に実現可能な動力設備ステムを得る。

解決手段

設定周期ごとに電磁接触器接点がONであるかOFFであるかを接点状態としてメモリに記憶し、不足電圧継電器からの異常信号が入力された場合、メモリに記憶されている接点状態に基づいて、メモリに記憶されている接点状態がONの場合には、電磁接触器の接点をOFFからONへ切り替え、メモリに記憶されている接点状態がOFFの場合には、電磁接触器の接点をOFFのままにしておくように構成されている。

概要

背景

従来、ビル動力設備の駆動中において、ビルに引き込まれている商用電源電圧が瞬間的に低下することで、動力設備に接続されている電磁接触器励磁状態から解磁状態になって、電磁接触器の接点がONからOFF切り替わり、その結果、動力設備への電力供給遮断されてしまう。

そこで、このような商用電源の瞬間的な電圧低下が発生することに起因する不具合を解消するための技術として、さまざまなものが提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。また、商用電源の瞬間的な電圧低下の対策として、動力設備に接続されている電磁接触器として遅延釈放式の電磁接触器を用いたり、電磁接触器にバッテリを接続したりしている。

概要

商用電源の瞬間的な電圧低下の対策を安価に実現可能な動力設備システムを得る。設定周期ごとに電磁接触器の接点がONであるかOFFであるかを接点状態としてメモリに記憶し、不足電圧継電器からの異常信号が入力された場合、メモリに記憶されている接点状態に基づいて、メモリに記憶されている接点状態がONの場合には、電磁接触器の接点をOFFからONへ切り替え、メモリに記憶されている接点状態がOFFの場合には、電磁接触器の接点をOFFのままにしておくように構成されている。

目的

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、商用電源の瞬間的な電圧低下の対策を安価に実現可能な動力設備システムおよび動力設備システムの制御方法を得ることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

商用電源と、前記商用電源に接続されている第1の変圧器および第2の変圧器と、前記商用電源の電圧低下が発生することで、前記商用電源から前記第2の変圧器を介して入力される入力電圧正常状態から異常状態へ変化した場合、異常信号を出力する不足電圧継電器と、接点がONの場合には、前記商用電源からの前記第1の変圧器を介した動力設備への電力供給を行い、前記接点がOFFの場合には、前記電力供給を遮断する電磁接触器と、設定周期ごとに前記電磁接触器の前記接点がONであるかOFFであるかを接点状態としてメモリに記憶し、前記不足電圧継電器からの前記異常信号が入力された場合、前記メモリに記憶されている前記接点状態に基づいて前記電磁接触器を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記メモリに記憶されている前記接点状態がONの場合には、前記電磁接触器の前記接点をOFFからONへ切り替え、前記メモリに記憶されている前記接点状態がOFFの場合には、前記電磁接触器の前記接点をOFFのままにしておく動力設備システム

請求項2

商用電源と、前記商用電源に接続されている第1の変圧器および第2の変圧器と、前記商用電源の電圧低下が発生することで、前記商用電源から前記第2の変圧器を介して入力される入力電圧が正常状態から異常状態へ変化した場合、異常信号を出力する不足電圧継電器と、接点がONの場合には、前記商用電源からの前記第1の変圧器を介した動力設備への電力供給を行い、前記接点がOFFの場合には、前記電力供給を遮断する電磁接触器と、を備えた動力設備システムの制御方法であって、設定周期ごとに前記電磁接触器の前記接点がONであるかOFFであるかを接点状態としてメモリに記憶し、前記不足電圧継電器からの前記異常信号が出力された場合、前記メモリに記憶されている前記接点状態に基づいて前記電磁接触器を制御するステップを備え、前記電磁接触器を制御するステップでは、前記メモリに記憶されている前記接点状態がONの場合には、前記電磁接触器の前記接点をOFFからONへ切り替え、前記メモリに記憶されている前記接点状態がOFFの場合には、前記電磁接触器の前記接点をOFFのままにしておく動力設備システムの制御方法。

技術分野

0001

本発明は、商用電源から供給される電力によって駆動する動力設備を備えた動力設備システムおよび動力設備システムの制御方法に関するものである。

背景技術

0002

従来、ビルの動力設備の駆動中において、ビルに引き込まれている商用電源の電圧が瞬間的に低下することで、動力設備に接続されている電磁接触器励磁状態から解磁状態になって、電磁接触器の接点がONからOFF切り替わり、その結果、動力設備への電力供給遮断されてしまう。

0003

そこで、このような商用電源の瞬間的な電圧低下が発生することに起因する不具合を解消するための技術として、さまざまなものが提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。また、商用電源の瞬間的な電圧低下の対策として、動力設備に接続されている電磁接触器として遅延釈放式の電磁接触器を用いたり、電磁接触器にバッテリを接続したりしている。

先行技術

0004

特開平2−232701号公報
特開昭63−43521号公報

発明が解決しようとする課題

0005

ここで、従来技術においては、商用電源の瞬間的な電圧低下の対策として、動力設備に接続されている電磁接触器として遅延釈放式の電磁接触器を用いたり、電磁接触器にバッテリを接続したりしているので、動力設備システム全体のコストアップにつながる。したがって、商用電源の瞬間的な電圧低下の対策を安価に実現可能な動力設備システムが求められている。

0006

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、商用電源の瞬間的な電圧低下の対策を安価に実現可能な動力設備システムおよび動力設備システムの制御方法を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明における動力設備システムは、商用電源と、商用電源に接続されている第1の変圧器および第2の変圧器と、商用電源の電圧低下が発生することで、商用電源から第2の変圧器を介して入力される入力電圧正常状態から異常状態へ変化した場合、異常信号を出力する不足電圧継電器と、接点がONの場合には、商用電源からの第1の変圧器を介した動力設備への電力供給を行い、接点がOFFの場合には、電力供給を遮断する電磁接触器と、設定周期ごとに電磁接触器の接点がONであるかOFFであるかを接点状態としてメモリに記憶し、不足電圧継電器からの異常信号が入力された場合、メモリに記憶されている接点状態に基づいて電磁接触器を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、メモリに記憶されている接点状態がONの場合には、電磁接触器の接点をOFFからONへ切り替え、メモリに記憶されている接点状態がOFFの場合には、電磁接触器の接点をOFFのままにしておくものである。
また、本発明における動力設備システムの制御方法は、商用電源と、商用電源に接続されている第1の変圧器および第2の変圧器と、商用電源の電圧低下が発生することで、商用電源から第2の変圧器を介して入力される入力電圧が正常状態から異常状態へ変化した場合、異常信号を出力する不足電圧継電器と、接点がONの場合には、商用電源からの第1の変圧器を介した動力設備への電力供給を行い、接点がOFFの場合には、電力供給を遮断する電磁接触器と、を備えた動力設備システムの制御方法であって、設定周期ごとに電磁接触器の接点がONであるかOFFであるかを接点状態としてメモリに記憶し、不足電圧継電器からの異常信号が出力された場合、メモリに記憶されている接点状態に基づいて電磁接触器を制御するステップを備え、電磁接触器を制御するステップでは、メモリに記憶されている接点状態がONの場合には、電磁接触器の接点をOFFからONへ切り替え、メモリに記憶されている接点状態がOFFの場合には、電磁接触器の接点をOFFのままにしておくものである。

発明の効果

0008

本発明によれば、商用電源の瞬間的な電圧低下の対策を安価に実現可能な動力設備システムおよび動力設備システムの制御方法を得ることができる。

図面の簡単な説明

0009

本発明の実施の形態1における動力設備システムを示す構成図である。
図1の不足電圧継電器の動作を説明するための説明図である。
図1の制御装置によって実行される接点状態記憶処理を示すフローチャートである。
図1の制御装置によって実行される接点制御処理を示すフローチャートである。

実施例

0010

以下、本発明による動力設備システムおよび動力設備システムの制御方法を、好適な実施の形態にしたがって図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一部分または相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、本発明は、例えば、商用電源から電力が供給されるビルの動力設備に適用することができる。

0011

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における動力設備システムを示す構成図である。図1における動力設備システムは、商用電源1と、商用電源1に接続されている第1の変圧器2および第2の変圧器3と、第2の変圧器3に接続されている不足電圧継電器4と、第1の変圧器2に接続されている遮断器5と、遮断器5に接続されている電磁接触器6と、制御装置7と、電磁接触器6に接続されている、例えば空調機器照明機器、排水・給水ポンプファン等の動力設備8とを備える。

0012

商用電源1は、例えば電圧が6600Vに設定されている一般的な商用電源である。第1の変圧器2は、商用電源1から入力される電圧を例えば220Vに降圧し、降圧後の電圧を遮断器5に入力する。第2の変圧器3は、商用電源1から入力される電圧を例えば110Vに降圧し、降圧後の電圧を不足電圧継電器4に入力する。

0013

不足電圧継電器4は、商用電源1の瞬間的な電圧低下を検出するように構成されている。なお、商用電源1の瞬間的な電圧低下が発生する状況としては、例えば、電力会社からの給電が瞬間的に電圧低下するような状況が挙げられる。

0014

不足電圧継電器4は、第2の変圧器3からの入力電圧が設定電圧未満となる状態が第1の設定時間の間継続して、その入力電圧が設定電圧以上となる状態に戻ったとき、第2の設定時間の間、異常信号を制御装置7に送信する。具体的には、不足電圧継電器4は、入力電圧が設定電圧以上の状態である場合には、接点がOFFとなる一方、入力電圧が設定電圧未満の状態が第1の設定時間の間継続して、その入力電圧が設定電圧以上となる状態に戻った場合には、第2の設定時間の間、接点がONとなって異常信号を送信するように構成されている。

0015

なお、第2の変圧器3からの入力電圧が設定電圧未満となる状態を異常状態と称し、第2の変圧器3からの入力電圧が設定電圧以上となる状態を正常状態と称す。

0016

また、設定電圧、第1の設定時間および第2の設定時間の各値は、適宜設計することができるが、不足電圧継電器4を用いて商用電源1の瞬間的な電圧低下を検出することを考慮すると、一例として、各値を以下のように設計すればよい。すなわち、設定電圧は、例えば、商用電源1が正常であるときの第2の変圧器3からの入力電圧に対して50%の値とすればよい。第1の設定時間は、例えば、0.01秒とすればよい。第2の設定時間は、例えば、1秒とすればよい。

0017

続いて、不足電圧継電器4について、図2を参照しながらさらに説明する。図2は、図1の不足電圧継電器4の動作を説明するための説明図である。なお、図2では、第1の設定時間を0.01秒とし、第2の設定時間を1秒とする場合を例示している。

0018

商用電源1の電圧低下が発生することで、図2に示すように、第2の変圧器3からの入力電圧が正常状態から異常状態に切り替わり、その異常状態が0.01秒間継続する場合を考える。この場合、不足電圧継電器4は、入力電圧の異常状態が0.01秒間継続したことを検出し、1秒間、異常信号を制御装置7に送信する。

0019

このように、不足電圧継電器4は、商用電源1の電圧低下が発生することで、商用電源1から第2の変圧器3を介して入力される入力電圧が正常状態から異常状態へ変化した場合、異常信号を制御装置7に出力する。

0020

図1の説明に戻り、遮断器5は、回路短絡等の異常が発生した際、商用電源1からの第1の変圧器2を介した電力供給を遮断することで、配線の異常過熱焼損等を防止するように構成されている。

0021

電磁接触器6は、制御装置7の制御によってコイル(図示せず)に電圧が印加されると、励磁状態となって接点がONとなる一方、コイルに電圧が印加されていないと、解磁状態となって接点がOFFとなるように構成されている。

0022

電磁接触器6は、接点がONの場合には、商用電源1からの第1の変圧器2を介した動力設備8への電力供給を行う。一方、電磁接触器6は、接点がOFFの場合には、商用電源1からの第1の変圧器2を介した動力設備8への電力供給を遮断する。

0023

商用電源1の電圧低下が発生すると、電磁接触器6は、励磁状態を維持するためにコイルに印加することが必要な電圧を確保することができなくなるので、制御装置7の制御によってコイルに電圧が印加されていても、解磁状態となる。すなわち、商用電源1の電圧低下が発生すると、電磁接触器6は、制御装置7の制御によらず、解磁状態となり、その結果、接点がOFFとなる。

0024

制御装置7は、例えば、メモリに記憶されたプログラムを実行するCPUと、システムLSI等の処理回路によって実現される。

0025

動力設備8が駆動している間には、動力設備8への電力供給が行われる必要があるので、制御装置7は、電磁接触器6の接点がONとなるように制御する。一方、動力設備8が停止している間には、動力設備8への電力供給が行われる必要がないので、制御装置7は、電磁接触器6の接点がOFFとなるように制御する。

0026

制御装置7は、電磁接触器6の接点がONであるかOFFであるかを接点状態としてメモリ(図示せず)に記憶することで、メモリに記憶する接点状態を書き換え更新する接点状態記憶処理を、設定周期ごとに実行する。設定周期の値は、適宜設計することができ、例えば、10秒とすればよい。

0027

また、制御装置7は、不足電圧継電器4から異常信号が入力された場合、商用電源1の瞬間的な電圧低下が発生したと判断し、メモリに記憶されている電磁接触器6の接点状態に基づいて、電磁接触器6の接点を制御する接点制御処理を実行する。

0028

なお、制御装置7は、動力設備8と情報をやり取りすることで、動力設備8の駆動状況監視するように構成されていてもよい。

0029

次に、制御装置7によって実行される接点状態記憶処理について、図3のフローチャートを参照しながら説明する。図3は、図1の制御装置7によって実行される接点状態記憶処理を示すフローチャートである。なお、図3のフローチャートの処理は、設定周期ごとに実行される。

0030

ステップS11において、制御装置7は、電磁接触器6の現在の接点状態をメモリに記憶して更新し、一連の処理が終了となる。

0031

このように、制御装置7は、電磁接触器6の現在の接点状態をメモリに記憶しておくことで、設定周期ごとに、電磁接触器6の最新の接点状態を監視することができる。また、電磁接触器6の接点がONである場合には、動力設備8が駆動し、電磁接触器6の接点がOFFである場合には、動力設備8が停止していることとなるので、制御装置7は、電磁接触器6の接点状態をメモリに記憶しておくことで、動力設備8が駆動しているか停止しているかを、動力設備8の動作状態として把握することができる。

0032

次に、制御装置7によって実行される接点制御処理について、図4を参照しながら説明する。図4は、図1の制御装置7によって実行される接点制御処理を示すフローチャートである。

0033

ステップS21において、制御装置7は、不足電圧継電器4から異常信号が入力されたか否かを判断する。

0034

不足電圧継電器4から異常信号が入力された場合、制御装置7は、商用電源1の瞬間的な電圧低下が発生したと判断し、処理がステップS22へと進む。一方、不足電圧継電器4から異常信号が入力されていない場合、制御装置7は、商用電源1の瞬間的な電圧低下が発生していないと判断し、ステップS21の処理を再び実行する。

0035

なお、商用電源1の瞬間的な電圧低下が発生した場合、電磁接触器6は、励磁状態であっても、解磁状態へ変化し、その結果、接点がOFFとなる。

0036

ステップS22において、制御装置7は、メモリに現時点で記憶している電磁接触器6の接点状態がONであるか否かを判断する。

0037

メモリに記憶されている電磁接触器6の接点状態がONである場合には、処理がステップS23へと進む。一方、メモリに記憶されている電磁接触器6の接点状態がOFFである場合には、処理がステップS24へと進む。

0038

ステップS23において、制御装置7は、メモリに記憶されている電磁接触器6の接点状態がONであるので、商用電源1の電圧低下が発生する前には、動力設備8が駆動していたと判断し、電磁接触器6の接点をOFFからONへ切り替えることで、動力設備8を再駆動し、一連の処理が終了となる。つまり、商用電源1の電圧低下が発生する前に駆動していた動力設備8を、瞬間的に発生した商用電源1の電圧低下が復旧することに伴って再度駆動させるようにしている。

0039

ステップS24において、制御装置7は、メモリに記憶されている電磁接触器6の接点状態がOFFであるので、商用電源1の電圧低下が発生する前には、動力設備8が停止していたと判断し、電磁接触器6の接点をOFFのままにしておくことで、動力設備8を停止したままとし、一連の処理が終了となる。つまり、商用電源1の電圧低下が発生する前に停止していた動力設備8を、瞬間的に発生した商用電源1の電圧低下が復旧することに伴って駆動させないようにしている。

0040

このように、制御装置7は、商用電源1の電圧低下が発生した場合、商用電源1の電圧低下が発生する前の電磁接触器6の接点状態、すなわちメモリに記憶されている電磁接触器6の接点状態に基づいて、電磁接触器6の接点を制御する。したがって、商用電源1の電圧低下が発生する前に停止していた動力設備8を無駄に駆動させることを防止することができる。

0041

なお、本実施の形態1では、1対1で対応する1台の電磁接触器6と1台の制御装置7を備えて動力設備システムを構成する場合を例示したが、これに限定されず、1対1で対応する1台の電磁接触器6と1台の制御装置7からなる組をN(Nは2以上の整数)組備えて動力設備システムを構成してもよい。

0042

また、N台の電磁接触器6と1台の制御装置7を備えて動力設備システムを構成してもよい。この場合、制御装置7は、電磁接触器6ごとに接点がONであるかOFFであるかを接点状態としてメモリに記憶し、不足電圧継電器4からの異常信号が入力された場合、メモリに記憶されている接点状態に基づいてそれぞれの電磁接触器6を個別に制御するように構成される。

0043

以上、本実施の形態1によれば、設定周期ごとに電磁接触器の接点がONであるかOFFであるかを接点状態としてメモリに記憶し、不足電圧継電器からの異常信号が入力された場合、メモリに記憶されている接点状態に基づいて、メモリに記憶されている接点状態がONであれば、電磁接触器の接点をOFFからONへ切り替え、メモリに記憶されている接点状態がOFFであれば、電磁接触器の接点をOFFのままにしておくように構成されている。

0044

動力設備システムにおいて商用電源の瞬間的な電圧低下の対策を実現するにあたって、上記のとおり制御装置による電磁接触器の制御を工夫することで、従来技術のように遅延釈放式の電磁接触器を用いたり電磁接触器にバッテリを接続したりする必要がなくなるので、その結果、商用電源の瞬間的な電圧低下の対策を安価に実現することができる。

0045

また、上記の構成では、さらに、商用電源の電圧低下が発生する前に停止していた動力設備を無駄に駆動させることを防止することができる。

0046

1商用電源、2 第1の変圧器、3 第2の変圧器、4不足電圧継電器、5遮断器、6電磁接触器、7制御装置、8動力設備。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 三菱電機株式会社の「 デジタルリレー」が 公開されました。( 2019/06/27)

    【課題・解決手段】直流主回路(2)を遮断する直流遮断器(5)に動作信号を出力する出力回路(6)と、直流主回路(2)の電流を検出する直流変流器(3)の検出値を入力電流として計測したデジタルデータを所定時... 詳細

  • 株式会社東芝の「 故障点標定システム」が 公開されました。( 2019/06/13)

    【課題】架線において故障が発生した場合に、遮断器をオフからオンにする処理を繰り返したり、架線の故障点を標定するための他の装置を設けたりすることなく、架線の故障点を求める。【解決手段】実施形態の故障点標... 詳細

  • 株式会社東芝の「 欠相検知装置および欠相検知システム」が 公開されました。( 2019/06/13)

    【課題】1相開放故障の効果的な検知を図った欠相検知装置および欠相検知システムを提供する。【解決手段】 実施形態の欠相検知装置は、変流器、電源、電流測定部、および判定部を具備する。変流器は、磁気的に結... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ