JPH02179481A

JPH02179481A - ３相電源欠相検出装置

Info

Publication number: JPH02179481A
Application number: JP63334885A
Authority: JP
Inventors: Atsuyuki Hiruma; 淳之蛭間
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-07-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、インバータ回路を介して空気調和機等の負
荷に電力を供給する３相電源欠相の有無を検出する３相
電源欠相検出装置の改良に関する。

（従来の技術）従来から、空気調和機等の３相交流モータを駆動制御す
るのにインバータ回路が採用されている。

インバータ回路は基本的には整流器、インバータ及びイ
ンバータを制御する周波数制御器等から構成され、周波
数によりモータへの供給負荷出方を制御するものである
。

インバータ回路を介して負荷に電力供給する３相（交流
）電源が、正常動作時は問題はないが、しばしば故障に
より３相の内の１ないし２相の出力が低下あるいは停止
することがある。

このようなとき、その相を欠相状態として早期に検出し
、異常による負荷等への悪影響を防ぐため、インバータ
回路等の出方停止等の対策が採られる。

従来、３相電源の欠相の有無を検知するのに、出力各相
の電圧を夫々常時検知し、正常が否かを判定する複雑な
構成が採用されていた。しがち、このような従来の構成
では、各相毎に夫々電圧検出回路を付加することになり
、回路構成が大掛りとなるうえ、回路部品点数も多くな
るので、検出回路自体の信頼性を低下させる要因となっ
ていた。

同時に、検出装置として占める容積も大となり、例えば
空気調和機全体の小形化の要請にも添わないものであっ
た。

（発明が解決しようとする課題）従来の３相電源欠相検出装置は、各相毎に電圧検出回路
を付加構成したので、装置の複雑化、信頼性の低下等の
問題点があった。

この発明は、いずれか１相の３相電流だけを検出し、こ
の検出信号をもとに欠相の有無を判定するもので、装置
の小形化、信頼性の向上等を図った３相電源欠相検出装
置を提供するものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明は、インバータ回路を介して負荷に電力を供給
する３相電源の欠相の有無を検知する３相電源欠相検出
装置において、３相電源からインバータ回路に供給され
る３相電流のうちいずれか１相の電流を検知し対応する
電圧を導出する検知回路と、この検知回路に接続されそ
の出力電圧と予め設定された一定基準電圧値と比較する
第１の比較回路と、前記検知回路に接続されその出力電
圧値とインバータ回路出力周波数に対応して予め設定さ
れた比例基準電圧値とを比較する第２の比較回路とを具
備することを特徴とする。

（作　用）この発明による３相電源欠相検出装置は、３相各相の内
少なくともいずれか１相が欠相したとき、その該当する
相の電流値は勿論のこと、他の正常な２相あるいは１相
についてもその電流値に影響が現われることを利用して
装置を構成したものである。

従って、欠相状態のいかなる組合わせにあっても、いず
れか１相の出力電流値を検知し、その電流値を状態区分
に応じて比較判定することにより、欠相発生の有無を正
確に検知しようとするものである。

そのため、いずれか１相の電源出力電流を検出する検知
回路を設け、この検知回路からの出力信号を２つの比較
回路で夫々欠如状態の組合わせに対応して比較すること
によって、全での欠相状態について、正確に検出するこ
とができる。

（実施例）以下、この発明による３相電源欠相検出装置の実施例を
図面を参照し詳細に説明する。

第１図はこの発明装置による一実施例を示す回路構成図
である。

即ち、３相電源１の各Ｕ、Ｖ、Ｗ相の出力線１ａ、　ｌ
ｂ、　ｌｃは夫々インバータ回路２に供給される。

インバータ回路２は従来と同様に、整流器２１゜ＬＣフ
ィルタ２２．定電圧型インバータ２３及び周波数制御器
２４等から構成され、インバータ２３出力は負荷である
３相モータ３に供給される。

前記３相電ｉｉ！１の出力線１ａ、１ｂ、ｌｃのうち、
いま、Ｖ相比力線１ｂに電流検出器４が接続されている
ものとする。

電流検出器４はその検出？ｌｉ流値に対応した出力電圧
を導出するもので、その出力電圧は分岐され、夫々第１
．第２の比較回路５，６に供給される。

第１の比較回路５では、電流検出器４からの出力と最低
レベル設定回路７からの一定な基準電圧レベルＡとが比
較され、その比較出力はオア（ＯＲ）回路８に供給され
る。前記基準電圧レベルＡはインバータ出力周波数とは
無関係であるので、第２図にＡ（一定基準電圧値）で示
すことができる。

一方、前記インバータ回路２の周波数制御器２４の出力
が欠相判定レベル出力回路９に供給され、周波数制御信
号、即ちインバータ出力周波数に対応した比例基準電圧
値Ｂ信号が導出され、前記第２の比較回路Ｂに供給され
る。

ここで、欠相判定レベル出力回路９はいわゆるＦ−Ｖコ
ンバータ等で構成でき、第２図に示すように、インバー
タ出力周波数に対応比例した欠相判定レベル出力電圧Ｂ
が導出される。

オア回路８出力信号は前記第１及び第２の比較回路５．
６の少なくともいずれかの出力信号が導入されたとき、
インバータ回路２に動作停止信号Ｃを導出し供給するも
のである。

以上構成によるこの発明装置について、以下その動作を
説明する。

まず、３相電源ｌのＵ、Ｖ、Ｗの各相につき欠相を×印
（正常相はＯ印とする）により、欠相の組合わせ例を表
すと、第３図のように全部で７通り（＃１〜７）となる
。また第３図に示す組合わせにおいて、＃１から＃５ま
での欠相例を考えると、いまＶ相で出力電流を検出して
いるので、＃１、　２．　４．　５については無条件に
電流値降下等による欠相検出が行われ、＃３についても
他のり。

Ｗ相が同時に欠相しているので、残るＶ相でも正規の電
流値が検出されず、３相電源ｌに欠相を生じていること
と判定することができる。

一方、＃６，７の場合は、Ｕ又はＷ相のいずれか一方だ
けが欠相している状態であるが、この場合は、その電流
値は正常値よりも上昇する。

正常動作時、インバータ回路２では、第４図に示すよう
に、インバータ声力周波数に比例してインバータ入力電
流（即ち、３相電源１出力電流）は増加する特性を持つ
ものであるが、前記＃６及び＃７の場合、Ｖ相出力線１
ｂには特性曲線以上の電流（斜線領域）が流れるので、
その増加電流の有無を検知することによって３相電源ｌ
の欠相存在を検知することができる。このことから、第
４図の斜線領域は欠相判定領域ということができる。

このことから、欠相判定レベル出力回路９では、周波数
制御器２４からのインバータ出力周波数信号を導入し、
第４図の欠相判定領域（斜線部分）に存在するか否かを
識別するため、第２図の欠相判定レベル出力電圧（第４
図に点線で示した特性曲線に対応する）を導出し、比例
基準電圧値Ｂとして第２の比較回路６に供給するもので
ある。

このようにして、第１の比較回路５においては、最低レ
ベル設定回路７で設定のインバータ出力周波数とは無関
係な一定基準電圧Ａと比較し、レベルＡに満たない場合
には、上記＃１ないし＃５のうちいずれかの状態での欠
相が生じていると判定され、オア回路８から運転停止等
の信号Ｃがインバータ回路２に供給される。

また、第２の比較回路６において、欠相判定しおいて、
欠相判定レベル回路７で設定された判定曲線（Ｂ）を越
える対応電流値が検出された場合も、オア回路８を介し
て同様に運転停止等の信号Ｃが導出される。

以上のように、この発明によれば、正常動作時以外は全
て第１．第２の比較回路において、欠相による故障が発
生していることを一次関数として判定検出できるもので
、この検出信号により速やかにインバータ回路等を停止
させ、故障による事故の拡大を防止することが可能であ
る。

なお、上記実施例では、第１．第２の比較回路出力をオ
ア回路８を介して、インバータ回路２の動作停止を行う
ように説明したが、勿論これに限定されるものではなく
、３相電源１自体を遮断したり、またこれらの組合わせ
た保護手段を講じてもよいことは言うまでもない。

以上のように、この発明は欠相検出回路を単に１か所（
１相）に設けるだけで、あとは簡単な比較回路等の構成
により実現できるもので、ＩＣ回路などを採用して、部
品点数が少なく小形で信頼性の高い装置を実現できるも
のである。

［発明の効果コ以上のように、この発明は、高度に信頼性が要求される
電流検知回路の数を減少させ、簡単な論理回路等の組合
わせにより構成されるので、故障が少なく小形化された
３相電源欠相検出装置を提供でき、実用に際して得られ
る効果が大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による３相電源欠相装置の一実施例を
示す回路構成図、第２図は第１図に示す装置のインバー
タ出力周波数特性に対する基準電圧特性を示す動作特性
図、第３図は第１図に示す装置の欠相例を示す組合わせ
図、第４図は第１図に示す装置のインバータ出力周波数
に対するインバータ入力電流の動作特性図である。ｌ・・・３相電源２・・・インバータ回路３・・・モータ４・・・電流検出器５・・・第１の比較回路６・・・第２の比較回路７・・・レベル設定回路８・・・オア回路９・・・欠相判定レベル出力回路代理人　弁理士　大　胡　典　夫１．３１に通　　仝【化浚工溢Ｚ、４ンバー７圀訃　５．ｂ　坪ロ、鴇ｚ　ｒａｌｔｇ
喝コ訃ｊ、七−７第　　１図

Claims

【特許請求の範囲】

インバータ回路を介して負荷に電力を供給する３相電源
の欠相の有無を検知する３相電源欠相検出装置において
、３相電源からインバータ回路に供給される３相電流の
うちいずれか１相の電流を検知し対応する電圧を導出す
る検知回路と、この検知回路に接続されその出力電圧と
予め設定された一定基準電圧値と比較する第１の比較回
路と、前記検知回路に接続されその出力電圧値とインバ
ータ回路出力周波数に対応して予め設定された比例基準
電圧値とを比較する第２の比較回路とを具備する３相電
源欠相検出装置。