专利名称：负载电流监视装置及负载功率监视装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及监视电动机等的负载电流(或负载功率)的负载电流监视装置(或负 载功率监视装置)，涉及将设定时的实际负载电流值(或负载功率值)存储作为设定目标电 流值(或设定目标功率值)、并对设定目标电流值与瞬时负载电流值(或瞬时负载功率值) 进行比较监视的装置。
背景技术：
一直以来，在与电力系统的引入主电路相连接的电动机和由该电动机驱动的机械 设备中，管理设施的维护人员为了管理设备的稳定状态，大多将显示设备的稳定状态时的 负载电流值(设定目标电流值)的贴纸贴在电流检测器的侧面。维护人员在巡回检查时确 认稳定时所显示的设定目标电流值是否与当前的瞬时负载电流值一致。此外，专利文献1 可以作为参考技术文献。然而，在现有的装置中，由于随着负载增多、作为监视对象的负载电流增多，对它 们进行操作和确认会更费力，实际上不可能由有限的维护人员对各个负载的瞬 时负载电流 值进行监视，因此无法进行监视也是实际情况。其结果是，即使在设施中发生轻微的异常也 会被忽略，直到有重大异常时才觉察出异常，存在有时会对设施连续运转带来障碍的情况 发生这样的问题。专利文献1 日本专利特开平6-189587号公报
发明内容
本发明是为了消除上述问题而完成的，其目的在于得到一种负载电流监视装置 (或负载功率监视装置)，该负载电流监视装置(或负载功率监视装置)容易地将实际的负 载电流(或负载功率)存储作为设定目标电流值(或设定目标功率值)，并显示瞬时负载电 流值(或瞬时负载功率值)的变化比例。另外，本发明的目的在于得到一种负载电流监视装置(或负载功率监视装置)，该 负载电流监视装置(或负载功率监视装置)容易地将实际的负载电流(或负载功率)存储 作为设定目标电流值(或设定目标功率值)，当与瞬时负载电流值(或瞬时负载功率值)的 变化比例在预定值以上的状态下持续了预定时间以上时对该变化比例进行显示。本发明所涉及的负载电流监视装置包括电流检测电路，该电流检测电路对作为 监视对象的负载电流进行检测；设定电路，该设定电路具有在要将由上述电流检测电路检 测出的负载电流设定为设定目标电流值时加以操作的设置键；存储电路，该存储电路基于 上述设置键的动作将由上述电流检测电路检测出的负载电流存储作为设定目标电流值；逻 辑运算电路，该逻辑运算电路将由上述存储电路存储的设定目标电流值与由上述电流检测 电路检测出的瞬时负载电流值进行比较运算，输出瞬时负载电流值相对于设定目标电流值 的变化比例；以及显示电路，该显示电路显示上述逻辑运算电路的上述变化比例，负载功率 监视装置显示瞬时负载电流值相对于设定目标电流值的变化比例。
另外，本发明所涉及的负载电流监视装置包括电流检测电路，该电流检测电路对 作为监视对象的负载电流进行检测；设定电路，该设定电路具有在要将由上述电流检测电 路检测出的负载电流设定为设定目标电流值时加以操作的设置键；存储电路，该存储电路 基于上述设置键的动作将由上述电流检测电路检测出的负载电流存储作为设定目标电流 值；逻辑运算电路，该逻辑运算电路将由上述存储电路存储的设定目标电流值与由上述电 流检测电路检测出的瞬时负载电流值进行比较运算，当在瞬时负载电流值相对于设定目标 电流值的变化比例处于预定值以上的状态下持续预定时间以上时，输出异常信号；以及显 示电路，该显示电路显示上述逻辑运算电路的上述异常信号，负载电流监视装置显示负载 电流的异常状态。另外，本发明所涉及的负载功率监视装置包括电流检测电路和电压检测电路，该 电流检测电路和电压检测电路对作为监视对象的负载功率进行检测；设定电路，该设定电 路具有在要将由上述电流检测电路和上述电压检测电路检测出的负载功率设定作设定目 标功率值时加以操作的设置键；存储电路，该存储电路基于上述设置键的动作将由上述电 流检测电路和上述电压检测电路检测出的负载功率存储作为设定目标功率值；逻辑运算电 路，该逻辑运算电路将由上述存储电路存储的设定目标功率值与由上述电流检测电路和上 述电压检测电路检测出的瞬时负载功率值进行比较运算，输出瞬时负载功率值相对于设定 目标功率值的变化比例；以及显示电路，该显示电路显示上述逻辑运算电路的上述变化比 例，负载功率监视装置显示瞬时负载功率值相对于设定目标功率值的变化比例。另外，本发明所涉及的负载功率监视装置包括电流检测电路和电压检测电路，该 电流检测电路和电压检测电路对作为监视对象的负载功率；设定电路，该设定电路具有在 要将由上述电流检测电路和上述电压检测电路检测出的负载功率设定为设定目标功率值 时加以操作的设置键；存储电路，该存储电路基于上述设置键的动作将由上述电流检测电 路和上述电压检测电路检测出的负载功率存储作为设定目标功率值；逻辑运算电路，该逻 辑运算电路将由上述存储电路存储的设定目标功率值与由上述电流检测电路和上述电压 检测电路检测出的瞬时负载功率值进行比较运算，当在瞬时负载功率值相对于设定目标功 率值的变化比例处于预定值以上的状态下持续预定时间以上时，输出异常信号；以及显示 电路，该显示电路显示上述逻辑运算电路的上述异常信号，负载功率监视装置显示负载功 率的异常状态。根据本发明的负载电流监视装置，由于包括设定电路，该设定电路具有在要将由 电流检测电路检测出的负载电流设定为设定目标电流值时加以操作的设置键；存储电路， 该存储电路基于上述设置键的动作将由上述电流检测电路检测出的负载电流存储作为设 定目标电流值；逻辑运算电路，该逻辑运算电路将由上述存储电路存储的设定目标电流值 与由上述电流检测电路检测出的瞬时负载电流值进行比较运算，输出瞬时负载电流值相对 于设定目标电流值的变化比例；以及显示电路，该显示电路显示上述逻辑运算电路的上述 变化比例，因此，能够容易地将实际的负载电流存储作为设定目标电流值，且能够显示并监 视设定目标电流值相对于瞬时负载电流值的变化比例。另外，根据本发明的负载电流监视装置，由于包括设定电路，该设定电路具有在 要将由电流检测电路检测出的负载电流设定为设定目标电流值时加以操作的设置键；存储 电路，该存储电路基于上述设置键的动作将由上述电流检测电路检测出的负载电流存储作为设定目标电流值；逻辑运算电路，该逻辑运算电路将由上述存储电路存储的设定目标电 流值与由上述电流检测电路检测出的瞬时负载电流值进行比较运算，当在瞬时负载电流值 相对于设定目标电流值的变化比例处于预定值以上的状态下持续预定时间以上时，输出异 常信号；以及显示电路，该显示电路显示上述逻辑运算电路的上述异常信号，因此，能够容 易地将实际的负载电流存储作为设定目标电流值，且能够在瞬时负载电流值相对于设定目 标电流值的变化比例处于预定值以上的状态下持续了预定时间以上时显示并监视异常状 态。另外，根据本发明的负载功率监视装置，由于包括设定电路，该设定电路具有在 要将由电流检测电路和电压检测电路中检测出的负载功率设定为设定目标功率值时加以 操作的设置键；存储电路，该存储电路基于上述设置键的动作将由上述电流检测电路和上 述电压检测电路检测出的负载功率存储作为设定目标功率值；逻辑运算电路，该逻辑运算 电路将由上述存储电路存储的设定目标功率值与由上述电流检测电路和上述电压检测电 路检测出的瞬时负载功率值进行比较运算，输出瞬时负载功率值相对于设定目标功率值的 变化比例；以及显示电路，该显示电路显示上述逻辑运算电路的上述变化比例，因此能够容 易将实际的负载功率存储作为设定目标功率值，且能够监视并显示设定目标功率值相对于 瞬时负载功率值的变化比例。另外，根据本发明的负载功率监视装置，由于包括电流检测电路和电压检测电 路，该电流检测电路和电压检测电路对作为监视对象的负载功率进行检测；设定电路，该设 定电路具有在要将由上述电流检测电路和上述电压检测电路检测出的负载功率设定为设 定目标功率值时加以操作的设置键；存储电路，该存储电路基于上述设置键的动作将由上 述电流检测电路和上述电压检测电路检测出的负载功率存储作为设定目标功率值；逻辑运 算电路，该逻辑运算电路将由上 述存储电路存储的设定目标功率值与由上述电流检测电路 和上述电压检测电路检测出的瞬时负载功率值进行比较运算，当在瞬时负载功率值相对于 设定目标功率值的变化比例为预定值以上的状态下持续预定时间以上时，输出异常信号； 以及显示电路，该显示电路显示上述逻辑运算电路的上述异常信号，因此能够容易将实际 的负载功率存储作为设定目标功率值，且能够在瞬时负载功率值相对于设定目标功率值的 变化比例处于预定值以上的状态持续了预定时间以上时显示并监视异常状态。另外，关于本发明的上述以外的目的、特征、观点及效果，通过参照附图的以下本 发明的详细说明可以进一步了解。
图1是表示本发明的实施方式1的负载电流监视装置的构成电路图。图2是说明实施方式1的负载电流监视装置的动作的波形图。图3是示出实施方式1的负载电流监视装置的显示电路的画面实例的图。图4是说明实施方式2的负载电流监视装置的动作的波形图。图5是说明实施方式3的负载电流监视装置的动作的波形图。图6是说明实施方式4的负载电流监视装置的动作的波形图。
具体实施例方式实施方式1.图1是示出本发明实施方式1的负载电流监视装置的构成电路图，主要用作封闭 式配电盘、即控制中心。在图中，在从电力系统引入的主电路1中设有布线用断路器2、电磁 接触器3、对主电路11的负载电流进行检测的仪表用变换器4、对主电路的零相电流进行检 测的零相变流器5，而且主电路1与负载即电动机6相连接，利用电动机1驱动机械设备运 转。电压检测电路8与仪表用变压器9相连接，对主电路1的电压进行检测、将其转换成预 定的信号、并输出至逻辑运算电路10和存储电路11。电流检测电路12与仪表用变换器4 相连接，对主电路1的负载电流进行检测、将其转换为预定的信号、并输出至逻辑运算电路 10和存储电路11。电流检测电路12还与零相变流器5相连接，对主电路1的接地故障电 流进行检测、将其转换为预定的信号、并输出至逻辑运算电路10。设定电路13与存储电路11相连接，具有设置键(setkey)，通过按下该设置键(例 如，长按)，从而使该时刻下的主电路1的实际负载电流存储保持至存储电路11中。或者， 也可以通过按下设定电路13的设置键，通过经由设置键输入所欲存储的电流值，从而将所 欲存储的电流值存储保持至存储电路11中。传输输入输出电路14接收来自外部的传输总 线的带识别标号的触发信号(例如触发1、触发2、触发3、触发4等)，并将其输入逻辑运 算电路10。若逻辑运算电路10接收到带识别标号的触发信号，则将相对于存储电路11具 有一定时间滞差后的主电路1的实际负载电流与识别标号一起存储至存储电路11中。而 且，传输输入输出电路14向外部输出来自逻辑运算电路10的信号。显示电路15与逻辑运算电路10相连接，显示负载电流、异常状态或警告等。驱动 电路16与逻辑运算电路10相连接，根据经过来自仪表用变换器4和零相变流器的电流检 测信号的运算的输出来打开、关闭电磁接触器3。外部输出电路17向外部输出来自逻辑运 算电路10的异常状态或警告等。操作用变压器22与主电路1相连接。将变压器22的二级线圈23的输出电压施加 到布线24。电磁接触器3的线圈25、辅助触点26、启动操作开关27以及停止操作开关28 的各自的一端与布线24相连接，各自的另一端与控制电路21的操作信号输出电路29、以及 操作信号输入端子30、31、32相连接。而且，也可以设置电动机6的反转操作开关。控制电 路21的电源由变压器22的三级线圈33提供。控制电路21接收来自启动操作开关27的 启动信号及来自停止操作开关28的停止信号从而断开电磁接触器3的线圈25的电流。由 此进行电磁接触器3的打开、关闭。另外，控制电路21根据基于来自仪表用变换器4和零 相变流器的电流检测信号的逻辑运算电路10的输出，通过驱动电路16使电磁接触器3打 开，进行电动机6的过负载保护和接地保护。图2是说明实施方式1的负载电流监视装置的动作的波形图，示出了在启动作为 负载的电动机6、驱动机械设备7运转的情况下，实际的负载电流相对于经过时间的变化。 负载电流在启动时比正常时要大且会发生变动。因此，在经过启动电流取消时间tl到达稳 定时期之后，在希望的时刻(例如在维护人员判断设施系统处于最稳定的状态下时)，例如 长按设定电路13所具有的设置键，则将在该时刻tg下由电流检测电路12所获得的实际的 负载电流存储到存储电路11中作为设定目标电流值Ta。逻辑运算电路10读出该设定目标电流值Ta，并从电流检测电路12获取一直变化
7的负载电流作为信号、即瞬时负载电流值Tax(Tal、Ta2、Ta3、Ta4···)。在逻辑运算电路10 中，根据式(1)，可以获得瞬时负载电流值Tax相对于设定目标电流值Ta的变化比例(％ )。{(Tax-Ta) /Ta} X100%= Wa (1)由此，能够监视与设定目标电流值的偏差{变化比例(％ )}，或其持续性下的负载 的稳定度。图3是示出实施方式1的负载电流监视装置中的显示电路的画面实例的图。画面 示出了电动机6的正转(FWD)时的瞬时负载电流值(A)41，并示出了瞬时负载电流值Tax相 对于设定目标电流值Ta的变化比例Wa(% )42。而且，显示了例如以额定振幅10%为基准 的模拟柱状图(analog bargraph)。在图中示出了到12%为止的模拟柱状图43，将当前的 7%以七个刻度44进行显示。这样，在实施方式1的负载电流监视装置中，由于通过按下设置键能够容易地存 储该时刻下的负载电流作为设定目标电流值，并显示了瞬时负载电流值相对于设定目标电 流值的变化比例(％)，因此能够始终监视负载电流值的变化比例。实施方式2.图4是说明实施方式2的负载电流监视装置的动作的波形图。对于逻辑运算电路 10，设定瞬时负载电流值Tax相对于设定目标电流值Ta的预定的变化比例(士)，作为 设定范围Z。而且，逻辑运算电路10在相对于设定目标电流值Ta的瞬时负载电流值Tax为 预定的变化比例以上、且该情况持续预定时间t2以上时，输出异常信号。将所输出的异常 信号在显示电路15中显示为异常，显示出是负载电流异常。另外，在逻辑运算电路10中，若对发生上述异常信号的次数进行累计，将该累积 值在显示电路15中显示，则能够根据上述异常信号的次数的多少来监视负载的稳定度。实施方式3.图5是说明实施方式3的负载电流监视装置的动作的波形图。在负载切换或负载 周期性变动的情况下，可以设定多个设定目标电流值。若使负载变动的切换定时通过触发 电压输入34a、34b、34c、34d、或传输输入输出电路14从外部输入作为带识别标号的触发信 号(触发1、触发2、触发3、触发4、触发1、…)，则逻辑运算电路10将每个识别标记触发 信号的一定时间滞差后的负载电流记录到记录电路11中作为带识别标号的设定目标电流 值。此后，对于被反复的带识别标号的触发信号，读出之前所记录的带识别标号的设定目标 电流值来与瞬时负载电流值进行比较运算。比较运算与实施方式1及实施方式2相同。实施方式4.图6是说明实施方式4的负载电流监视装置的动作的波形图。在检测负载电流 时，通过使其具有平均化处理功能，即使对于波动的负载电流也能够提高精度。对在时刻 tgl tg2的时间Tm中所检测出的负载电流进行平均化处理，利用该值对设定目标电流值 Ta进行设定。设定后的目标电流值Ta与瞬时负载电流值的比较运算和实施方式1 实施 方式3相同。实施方式5. 另外，在实施方式1 实施方式4中，通过使负载电流乘以由电压检测电路8所检 测出的电压来得到功率，从而将负载功率作为设定目标功率值，通过与瞬时负载功率值进 行比较运算，能够监视负载功率值。此外，尽管从电流检测电路和电压检测电路来检测功
8率，但是这两个电路等价于功率检测电路。实施方式5的结构如下所述。负载功率监视装置包括电流检测电路和电压检测 电路，该电流检测电路和电压检测电路对作为监视对象的负载功率进行检测；设定电路，该 设定电路具有在要将由上述电流检测电路和上述电压检测电路检测出的负载功率设定为 设定目标功率值时加以操作设置键；存储电路，该存储电路基于上述设置键的动作将由上 述电流检测电路和上述电压检测电路检测出的负载功率存储作为设定目标功率值；逻辑运 算电路，该逻辑运算电路将由上述存储电路存储的设定目标功率值与由上述电流检测电路 和上述电压检测电路检测出的瞬时负载功率值进行比较运算，输出瞬时负载功率值相对于 设定目标功率值的变化比例；以及显示电路，该显示电路显示上述逻辑运算电路的上述变 化比例，负载功率监视装置显示瞬时负载功率值相对于设定目标功率值的变化比例。另外，负载功率监视装置包括电流检测电路和电压检测电路，该电流检测电路和 电压检测电路对作为监视对象的负载功率进行检测；设定电路，该设定电路具有在要将由 上述电流检测电路和上述电压检测电路检测出的负载功率设定为设定目标功率值时加以 操作的设置键；存储电路，该存储电路基于上述设置键的动作将由上述电流检测电路和上 述电压检测电路检测出的负载功率存储作为设定目标功率值；逻辑运算电路，该逻辑运算 电路将由上述存储电路存储的设定目标功率值与由上述电流检测电路和上述电压检测电 路检测出的瞬时负载功率值进行比较运算，当在瞬时负载功率值相对于设定目标功率值的 变化比例处于预定值以上的状态下持续预定时间以上时，输出异常信号；以及显示电路，该 显示电路显示上述逻辑运算电路的上述异常信号，负载功率监视装置显示负载功率的异常 状态。
权利要求
一种负载电流监视装置，其特征在于，包括电流检测电路，该电流检测电路对作为监视对象的负载电流进行检测；设定电路，该设定电路具有在要将由所述电流检测电路检测出的负载电流设定为设定目标电流值时加以操作的设置键；存储电路，该存储电路基于所述设置键的动作将由所述电流检测电路检测出的负载电流存储作为设定目标电流值；逻辑运算电路，该逻辑运算电路将由所述存储电路存储的设定目标电流值与由所述电流检测电路检测出的瞬时负载电流值进行比较运算，输出瞬时负载电流值相对于设定目标电流值的变化比例；以及，显示电路，该显示电路显示所述逻辑运算电路的所述变化比例，所述负载电流监视装置显示瞬时负载电流值相对于设定目标电流值的变化比例。
2.一种负载电流监视装置，其特征在于，包括电流检测电路，该电流检测电路对作为监视对象的负载电流进行检测； 设定电路，该设定电路具有在要将由所述电流检测电路检测出的负载电流设定为设定 目标电流值时加以操作的设置键；存储电路，该存储电路基于所述设置键的动作将由所述电流检测电路检测出的负载电 流存储作为设定目标电流值；逻辑运算电路，该逻辑运算电路将由所述存储电路存储的设定目标电流值与由所述电 流检测电路检测出的瞬时负载电流值进行比较运算，当在瞬时负载电流值相对于设定目标 电流值的变化比例处于预定值以上的状态下持续预定时间以上时，输出异常信号；以及， 显示电路，该显示电路显示所述逻辑运算电路的所述异常信号， 所述负载电流监视装置显示负载电流的异常状态。
3.如权利要求2所述的负载电流监视装置，其特征在于，所述逻辑运算电路对所述异常信号的次数进行累计，使所述异常信号的次数显示在所 述显示电路中。
4.如权利要求1至3中任一项所述的负载电流监视装置，其特征在于， 在切换负载时，根据负载的切换分别对设定目标电流值进行设定。
5.如权利要求1至3中任一项所述的负载电流监视装置，其特征在于， 使用负载电流的平均值作为设定目标电流值。
6.一种负载功率监视装置，其特征在于，包括电流检测电路和电压检测电路，该电流检测电路和电压检测电路对作为监视对象的负 载功率进行检测；设定电路，该设定电路具有在要将由所述电流检测电路和所述电压检测电路检测出的 负载功率设定为设定目标功率值时加以操作的设置键；存储电路，该存储电路基于所述设置键的动作将由所述电流检测电路和所述电压检测 电路检测出的负载功率存储作为设定目标功率值；逻辑运算电路，该逻辑运算电路将由所述存储电路存储的设定目标功率值与由所述电 流检测电路和所述电压检测电路检测出的瞬时负载功率值进行比较运算，输出瞬时负载功 率值相对于设定目标功率值的变化比例；以及，显示电路，该显示电路显示所述逻辑运算电路的所述变化比例，所述负载电流监视装置显示瞬时负载功率值相对于设定目标功率值的变化比例。
7. 一种负载功率监视装置，其特征在于，包括电流检测电路和电压检测电路，该电流检测电路和电压检测电路对作为监视对象的负 载功率进行检测；设定电路，该设定电路具有在要将由所述电流检测电路和所述电压检测电路检测出的 负载功率设定为设定目标功率值时加以操作的设置键；存储电路，该存储电路基于所述设置键的动作将由所述电流检测电路和所述电压检测 电路检测出的负载功率存储作为设定目标功率值；逻辑运算电路，该逻辑运算电路将由所述存储电路存储的设定目标电流值与由所述电 流检测电路和所述电压检测电路检测出的瞬时负载电流值进行比较运算，当在瞬时负载功 率值相对于设定目标功率值的变化比例为预定值以上的状态下持续预定时间以上时，输出 异常信号；以及，显示电路，该显示电路显示所述逻辑运算电路的所述异常信号， 所述负载电流监视装置显示负载功率的异常状态。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种负载电流监视装置，该负载电流监视装置能够容易地将实际的负载电流存储作为设定目标电流值，且显示并监视瞬时负载电流值相对于设定目标电流值的变化比例。所述负载电流监视装置包括设定电路(13)，该设定电路(13)具有在要将由电流检测电路(12)检测出的负载电流设定为设定目标电流值时加以操作的设置键；存储电路(11)，该存储电路(11)基于设置键的动作将由电流检测电路(12)检测出的负载电流存储作为设定目标电流值；逻辑运算电路(10)，该逻辑运算电路(10)将由存储电路(11)存储的设定目标电流值与由电流检测电路(12)检测出的瞬时负载电流值进行比较运算，输出瞬时负载电流值相对于设定目标电流值的变化比例；以及显示电路(15)，该显示电路(15)显示逻辑运算电路(10)的变化比例。
文档编号G05B23/02GK101910851SQ20088012421
公开日2010年12月8日 申请日期2008年5月14日 优先权日2008年2月14日
发明者宫内俊彦 申请人:三菱电机株式会社