でんきメモ

3Eリレー(モータ・リレー)

JEM 1357「三相誘導電動機用誘導形および静止形保護継電器」
過負荷、欠相、反相(1E~3E)の保護要素が任意選択できる静止形モータ・リレー。
三相誘導電動機の静止形保護継電器として使用。
保護要素は、切り換えスイッチにより、任意で組み合わせ可能。
動作要素LEDを見ることで事故点検が可能。
幅広い電流整定(1~160A)時間整定(1~40s)が1台で可能。
反相検出は電圧方式のため、モータを起動しなくても逆転防止可能。

3Eリレーに必要な保護

①過負荷要素(過電流要素・時間要素)
②欠相要素
③反相要素

①過負荷要素(過電流要素・時間要素)

モータが過負荷で過電流が長時間流れるとモータは焼ける。
誘導電動機は一般的に起動時に500%程度の過電流が数秒~数十秒の間流れる。
過電流をただちに検出してモータ電源をしゃ断するとモーターは動かない。
誘導電動機の起動時はリレー不動作としたい。

過電流要素
モータに流れている電流が定格値を超えているかどうかを検出

時間要素
過電流の大きさと継続時間を考慮してリレーを動作させる
モータの起動時間内であれば動作しないようにするため

モータ自身は過電流が流れてもすぐに焼けるわけではない。
なので「反限時特性」を採用した方が運転効率が良い。
※大きな電流が流れた場合は早く動作し、小さな電流だと長い時間で動作する特性

■モータの過熱特性と保護曲線
モータリレーの保護曲線 < モータの過熱特性(I^2t)であれば良い。

過負荷要素の整定

電流要素
125%で動作が一般的

時間要素
500%過電流時に数秒~数十秒程度と、モータ起動時間より長めに選択する。

時間要素
①起動時およびその後の運転時とも同じ時間特性で動作するもの
②起動時のみ時間遅れを持ち、運転時は瞬時動作するもの(瞬時形)

3Eリレーの外観

3Eリレー ブロック図

3Eリレー構成要素
①カレント・コンバータ(モータ電流検出⇒直流電圧出力)
②モータ・リレー(直流電圧入力に応じてリレー動作)


3Eリレー 配線・接続図

3Eリレー 操作・整定

動作表示(LED)

要素機能(過負荷、欠相、反相)が動作した時、要素に対応してLEDが連続点灯する。

トリップ表示/復帰押ボタン(手動復帰形のみ)

リレーが動作した時、表示ボタンが約4mm飛び出す。
動作後、復帰させるときは次の方法をとる。

過負荷・欠相:動作表示ボタンを押し込む。
反相:制御電源をしゃ断し、ボタンを押し込む。

例:K2CM/omron

■特徴 テストスイッチの操作で回路と出力リレーの動作チェックが可能。
盤内占有面積の小さい一体形構造。

■性能
過負荷動作値
電流整定値の115%整定値誤差±10%(105~125%)

■過負荷動作時間(反限時型) 起動時、 運転時共に反限時
電流整定値の600%の時 時間目盛×1(秒)
電流整定値の200%の時 時間目盛×3(秒)
※時間倍率 ×1 設定時

■欠相動作値
電流整定値の85%以下(1相完全欠相状態において)

■欠相動作時間
電流整定値において2s以下(1相完全欠相状態において)

■反相動作値
電流反相検出タイプ⇒電流整定値の50%以下
電圧反相検出タイプ⇒定格電圧の80%以下
動作時間:1s以下

反相とは?

モータは一度設置してしまえば相順が逆になることはほとんどなく、反相要素は不要な場合も多い。
電圧検出は起動前に検出できるが、配線が増える。
電流検出はモータの電流相順を直接監視できて配線を減らせるが起動後でないと確認できない。

反相要素が必要なもの
移動用電源のモータなどの理由で接続を変更する頻度が高い場合。

カレント・コンバータ



カレント・コンバータの構成要素
①モータ電流をトランジスタ回路で使用しやすい大きさの電流に変換する変流器。
②その変流器二次電流を三相全波整流するダイオード。
③その整流された電流を直流電圧に変換する抵抗器。

内蔵されたタップを変更することで抵抗値を変えることができる。
するとモータ電流の広い範囲で使用が可能となる。


モータ電流:80A
カレント・コンバータ:出力電圧21V
抵抗器:600Ω

40A・21V⇒1200Ω
20A・21V⇒2400Ω

抵抗値を変更することでカレント・コンバータの出力電圧は常に21Vになる。
モータ・リレー本体が21Vで動作する場合、タップ変更(抵抗値変更)で20A、40A、80Aのいずれでも動作するようにセットできる。

■カレント・コンバータにモータ電源線を2回巻いた時
20Aで動作するようタップを選んでいても、モータ電流10Aでもカレント・コンバータからみると20A流れているようにみえるので、10Aで動作させることができます。同様に4回巻けば5Aで動作させることができる。

3Eリレーの試験方法
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