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基礎知識を学ぶ - 継電器とは?
モータ・リレーの特異点
第4章 モータ・リレーの概要
モータおよびモータ・リレーの使用上で注意しなければならない問題がいくつかありますが、ここでは欠相時の電圧降下、モータ 電流波形の歪(ひずみ)、力率改善用コンデンサの配置、モータ電流の不平衝について説明しましょう。
●欠相時の電圧降下(電源接続上の注意)
図7のようにV相で欠相(断線)しても、モータ・リレーおよびマグネット・コンタクタに加わる電圧は零になるのではなくて、U、W間の線間電圧Vuwがモータの巻線XとYで分圧され、そして通常、マグネット・コンタクタ励磁コイルおよびモータ・リレーの電源回路のインピーダンスはXとY巻線のインピーダンスに比べてかなり大きいので、ほぼ1/2Vuwの電圧が加わります。したがって、この状態でもマグネット・コンタクタがしゃ断するためには、モータ・リレーが定格電圧の半分の電圧でも欠相を検出して動作しうるようにするか、それができない場合はマグネット・コンタクタが1/2の電圧では保持できず、自動的に復帰してしまうように選定します。
ところが、もしマグネット・コンタクタの電源をモータ・リレーの電源とは別の相、たとえば図7ではモータ・リレー、マグネット・コンタクタとも、U、W相から電源をとっていますが、これをマグネット・コンタクタのみU、W相からとるようにするとマグネット・コンタクタにはV相が欠相しても定格電圧が加わったままで復帰せず、しかも、モータ・リレーには1/2の電圧しか加わらないのでモータ・リレーが動作できない場合は、保護が不可能となります。
そのため、モータ・リレーに 1/ 2の電圧でも動作するという条件をつけるか、配線に注意してマグネット・コンタクタに1/2の電圧では必ず復帰するという条件をつけるか、いずれにしても注意を要する事項となります。
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●モータ電流の波形歪
図のように、モータに流入する電流は本来、正弦波のはずですが、水中モータとか使い古したものなどの中には、正常に運転できているモータでも電流波形が極端に歪んでいるものが観測されています。
モータ・リレーは、入力が正弦波であるという前提にたって設計されているために波形の歪によって、過負荷要素では動作電流値の誤差が増大したり、また、欠相、反相要素では誤動作の問題などが発生します。モータの電圧波形は一般に歪みが少ないので動作の早い反相要素などはこの点から電流方式より電圧方式の方が無難ということもできるでしょう。しかし、波形歪みの問題は各メーカとも検討を重ねて最近では方式による差はほとんどありません。
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●力率改善用コンデンサの設置位置
モータは、その力率を改善するために図7のようにモータと並列に進相用コンデンサを挿入します。モータの軽負荷時に流れる電流はほとんど無効分で、かなり高調波が混入しています。そして、これにコンデンサを並列接続して基本波成分をうち消すと高調波だけが残る結果となり、これが大きい場合は本来入力が50/60Hzの正弦波として設計されている欠相、反相回路などが誤動作しやすくなります。もちろん、大部分の場合の高調波電流は小さくて誤動作するようなことはありませんが、誤動作の確率をさげるためには図7のように、モータ・リレーより前にコンデンサを設置する方が無難です。
また、コンデンサをモータ・リレーの後に挿入すると、見かけ上モータ電流が減少することになり、モータ・リレーの過電流動作値はその分を見込んで設定する必要があるので面倒となりますから、この点からもモータに流れる電流だけをモータ・リレーに与える方が望ましいわけです。
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