高度なモータ制御回路：ラッチング、停止、タイムディレイ技術

前回のモータ制御回路のインターロック接点は正しく機能しますが、モータは各プッシュボタンスイッチが積極的に押されている間のみ通電し続けます。

オペレータがコントロールを離した後もモータを継続運転させるには、モーメンタリプッシュボタンをトグルスイッチに置き換えるか、単一作動で電力を維持するリレーベースのラッチングを実装する2つの一般的な方法があります。

業界慣行ではリレーベースのラッチングが好まれます；その実装を検討しましょう。

 

 

正転プッシュボタンが作動すると、M₁ が励磁され、そのスイッチと並列にあるノーマルオープン補助接点が閉じます。

プッシュボタンを離しても、閉じたM₁補助接点がM₁コイルを励磁し続け、正転回路をオン状態にラッチします。

逆転プッシュボタン押下時も同様のシーケンスが発生。これらの並列補助接点は、ラッチと同概念を伝えるシールイン（seal-in）接点と呼ばれます。

しかし、この設計は新たな課題を導入します：モータの停止方法です。現在の構成では、対応するプッシュボタンが押されるとモータは正転または逆転で走り続け、電力供給されている限り継続します。

モータコンタクタへの電力を遮断するため、専用のストップスイッチ（Stopとラベル）を導入します。

 

 

正転または逆転回路がラッチされているとき、ストッププッシュボタンをモーメンタリ作動させると回路をアンラッチできます。ストップを押すと対応回路が開き、コンタクタが非励磁化、シールイン接点がノーマルオープン状態に戻ります。ストップはノーマルクローズド接点を持つため、離すと正転/逆転回路に電力を供給します。

ここまででシステムは意図通りに機能します。次に、大型送風ファンなど高慣性負荷を駆動するモータの実用的考慮事項に対処します。

ストップボタン押下後、ファンは数秒間慣性で回り続けることがあります。オペレータがファンがまだ慣性回転中に即座に逆転プッシュボタンを押すと、モータはファンの慣性と戦うことになり、過大電流を引き、モータ、駆動機構、ファンの寿命を縮める可能性があります。

早期逆転始動を防ぐため、モータ制御システムにタイムディレイ機能を追加します。

各モータコンタクタコイルと並列に、2つのタイムディレイリレーコイルを組み込みます。

タイムディレイリレーは、最後にモータが回転した方向の記憶を提供し、逆回転側の始動スイッチレッグを所定間隔開放し、ファンが停止するのを待ちます。

 

 

モータが正転運転中なら、M₁ と TD₁ の両方が励磁されています。TD₁ のノーマルクローズド・タイムドクローズ接点（ワイヤ8と5の間）は、TD₁ 励磁時に即座に開きます。ストップボタン押下時、TD₁ は遅延期間中逆転プッシュボタン回路を開いたままにし、M₂ 励磁を防止。遅延満了後、接点が閉じ、逆転プッシュボタン押下で逆転回路を作動可能にします。

TD₂ も同様に、逆転運転後の正転回路を指定遅延までブロックします。

TDリレーの接点はコイル励磁時に自動的に開くため、インターロックに使用していたM₁、M₂補助接点は冗長となり、取り除いて回路を簡素化できます。

各タイムディレイリレーは二重の目的を果たします：モータ運転中に他方コンタクタの励磁を防ぎ、シャットダウン後の所定間隔まで同一コンタクタの励磁を遅延させます。

結果の回路は前例より合理化されています。

 

 

復習

• モータコンタクタコイルはラダーロジック図で一般的にMとラベル付けされる。
• モーメンタリスタートスイッチと並列に、コンタクタからのノーマルオープンシールイン接点を接続することで、コンタクタが自己保持し連続運転を実現。
• タイムディレイリレーは、大型モータ制御回路で広く使用され、前イベント後の定義期間が経過するまでモータ始動または逆転を遅延させる。

 

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