JPS62281726A - 冷凍機の逆相保護装置 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、冷凍懇に内蔵する圧縮機の作動に際し、該圧
縮機に対する三相電源のミス結線を検出して、圧縮機の
逆回転を防止するようにした冷凍懇の逆相保護装置の改
良に関する。

（従来技術） 従来より、この種の冷凍機の逆相保護装置として、例え
ば実公昭５８−３２４５６号公報に開示されるように、
逆相検出リレーを用いたものが知られている。このもの
は、第１１図に示すように、圧ｆｉｆｆｉ（ａ）の電＆
＠子（Ｒ）、（Ｓ）、（Ｔ＞を相互に星形接続し、この
星形接続の例えばＲ相に上記誘導・キリアクタンスとし
て作用する逆相検出リレー（ｂ）を接続し、正相に容量
性リアクタンス（Ｃ）を、またＳ相にシ氏抗（ｄ）を各
々接続するとともに、上記逆［ｌ検出リレー（ｂ）の常
すＵ接点（ｂ−１）を圧ＩＩ６握駆動駆動用磁接、瞭器
（ｅ）の給電回路に介設して、三相電源の正常（正相）
結線時の場合には、上記逆用検出リレー（ｂ）に対づる
印加電圧が高くて、その常ｒ＃Ｊ接点（ｂ−＋　＞が閉
じるにより、上記電磁接触器（ｅ）の給電回路が構成さ
れて圧縮機（ａ）の正回転を許容する一方、三相電源の
逆相結線時には、逆相検出リレー　＜ｂ＞の印加電圧が
低下し、このためその常開接点（ｂ　＋）が開いて電磁
接触器（ｅ）の給電回路が開かれることにより、三相電
源からの給電を防止して、圧縮１（ａ）の逆回転を防止
するようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来のものでは、逆相検出リレー（
１））を用いた接点方式であるため、その常開接点（ｂ
−＋）の開閉作動の繰返しに応じて軽時的にそのＲ能が
低下し、逆相検出の信頼・ヰ及び耐久性を所期通り高く
確保し得ない欠点がある。

本発明は斯かる点に鑑みて、無接点方式を採用すべく、
三相交流の位相差特・注に着目してなされたものである
。すなわち、三相交流の各相間の１２０″の位相差関係
は、各相相互間の電位差波形についても同様であって、
この三種の電位差波形のうち所定の一相（例えばＳ相）
を基準とする二種の電位差波形は相互に１２００の位相
差があり、それ故、この両者のうち一方を基準波形とす
ると、他方は所定の進み又は遅れ波形となるのに対し、
逆相（ミス）結線時には、上記基準波形に対づる進み、
犀れ位相関係が逆転することに首目し、その目的は、上
記基準波形に対する進み、遅れ位相関係を検出すること
により、従来の如き逆相検出リレーを不要にした無接点
式の逆相保護装置を提供して、その経年に対しても信頼
性、および耐久性の低下を可及的に防止して、これを常
に高く保持することにある。

（問題点を解決するための手段）） 上記目的を達成するため、本光明の解決手段は、第１図
に示すように、圧縮機（１）に対する三相電源（２）の
結線が該圧ＷＪ機（１）の回転方向に一致する相順とは
逆相に接続されたミス結線を検出して、圧縮機（１）の
逆回転を防止するようにした冷凍礪の逆相保護装置を前
提とする。そして、上記圧縮機（１）に印加された三相
電圧のうち予め定めた基準相と他の一相との間の電位差
に応じた波形を作成する第１波形作成手段（１３）と、
上記基Ｉｖ相と残りの一相との間の電位差に応じた波形
を作成する第２波形作成手段（１６）とを設ける。さら
に、上記第１波形作成手段（１３）の波形を基準波形と
する上記第２波形作成手段（１６）の波形の位相差関係
を検出する位相差関係検出手段（２Ｑ）と、該位相差関
係検出手段（２０）で検出した位相差関係が正相時の位
相差関係と異なるとき、上記圧、Ｎ機（１〉の作動を禁
止する作動禁止手段（２１）とを設ける構成としたもの
である。

（作用） 以上の構成により、本発明では、三相電源（２）が正相
に接続された正常時には、第１波形作成手段（１３）の
基準波形に対し、第２波形作成手段（１６）の波形の位
相が位相差関係検出手段（２０）において逆転せず、正
相時と同じ進み又は〆れ位相関係になるので、作動禁止
手段（２１）は作動せず、圧縮機（１）は正方向に回転
駆動可能である。

一方、三相電源（２）を逆相に接続したミス結線時には
、第１波形作成手段（７，３＞の基Ｑ波形と第２波形作
成手段（１６）の比較波形とが入れ換り、このため基準
波形に対する比較波形の位相差関係が正相時のものとは
逆転した関係になるので、作！７Ｉ禁止手段（２１）が
作動して、圧縮機（１）の逆転作動が禁止されることに
なる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基、いて説
明する。

第２図において、（１）は圧縮機、（２）は第６図（イ
）の如きＲ相、Ｓ相及び正相の三相交流を供給する三相
電源であって、該三相電源（２）のＲ＄０．Ｓ＋ｔ１及
び正相は各々接続配線（３）〜（５）で上記圧Ｎ機（１
）の電源端子（６）のＲ端子、Ｓ端子及びＴ端子に対応
させて結線さ机て給電回路（７）が形成されることによ
り、三相電源（２）から圧縮機（１）に対して相回転方
向をＲ→５−ＪＴ相の正相方向とした電流を供給して、
圧１ｍ（１）を正回転させるようにしている。

また、（Ａ）は上記圧縮機（１）に対する三相電源２の
ミス結線（つまり逆相結線）を検出する逆相保護装置で
あって、該逆相保護装置（Ａ）は上記圧縮機（１）の電
源端子（６）のＲ端子、Ｓ端子及びＴ端子に接続されて
いて、圧縮機（１）に供給された三相電圧の相回転方向
を検出可能になっている。

次に、上記逆相保護装＠（Ａ）の内部構成を第３図に示
す。同図において、（１０）はＩＣ回路、（５２Ｃ）は
上記圧縮機（１）への給電回路（７）の途中に介設した
常開接点（５２Ｃ−＋）を有する電ｖＩｉ接触器であっ
て、該電磁接触器（５２Ｃ）＋７）ＯＦＦｆｌＥｔｌｌ
ｌ［］ｔ、ソノ常開ｍＱ　（５２’Ｃ−＋　）の開成に
より圧縮機（１）の給電回路（７）を開いて圧縮機（１
）の回転を防止するようにしている。

また、上記ＩＣ回路（１０）の出力側には、上記゛電磁
接触器（，５２Ｇ　）の給電回路に介設された常開接点
（２３Ａ−＋）を有する制御リレー（２３Ａ＞が接続さ
れていて、該制御リレー（２３Ａ＞による電磁接触器（
５２Ｃ）のＯＮ　−ＯＦ　Ｆ　１ｌｉ（Ｉ御により１１
日縮ｖＭ（１）の作動−停止制御を行うようになされて
いる。

さらに、（１１）は上記三相電源（２）のＲ相及びＳ相
に接続された変圧器（１２）の二次電圧を半波整流する
整流ダイオード、（Ｔｒ）は該整流ダイオード（１１）
で半波整流された電圧信号を受けてＯＮ作動するトラン
ジスタであって、該トランジスタ（Ｔｒ＞のコレクタ電
位は第６図（ロ）の如き割込信号として上記ＩＣ回路（
１０）に入力さ札ている。以上により、上記圧縮機（１
）に印加された三相電源（２）のうち予め定めた基準相
（Ｓ相）と他の一組（Ｒ相）との間の電位差に応じて、
その正負に対応した波形（第６図（ロ）のギ１込信号）
を作成するようにした第１波形作成手段（１３）を構成
している。

さらに、第３図において、（１５）は上記圧縮機（１）
の電源端子（７）のＴ相及びＳ相に接続されたフォトカ
ブラであって、該フォトカブラ（１５）の発光ダイオー
ド（１５ａ）は上記三相電源（２）のＳ相からＴ相への
電流Ｆ、通を許容するように接続されているとともに、
そのフォトトランジスタ（１５ｂ）の０Ｎ−ＯＦＦ信号
は上記ＩＣ回路（１０）に入力されている。よって、上
記フォトカブラ（１５）により、三相交流の基準相（Ｓ
相）と残りの一相（Ｔ相）との間の電位差に応じて、そ
の電位差の正負に対応する第６図（ハ）に示す波形を作
成するようにした第２波形作成手段（１６）を構成して
いる。ここに、上記第１波形作成手段（１３）で作成さ
れた第６図（ロ）の波形と、第２波形作成手段（１６）
で作成された第６図（ハ）の波形とは、同図（イ）の三
相交流波形の１２０６の位相差関係と同様に、相互に１
２０°の位相差を有する関係になっていて、同図（ロ）
の波形を基準波形とした場合には、同図（ハ）の波形は
１２０°だけ遅れた波形となっており、同図（ロ）の波
形の立上がり時には、同図（ハ）の波形はし状態、つま
りフォトカブラ（１５）のＯＮ状懇にある。これに対し
、三相電源（２）のミス結線時、例えばＲ相とＴ相とを
相互に間違えて逆相接続した場合には、圧縮ぼ（１）の
印ｈＯ電圧における三相交流の位相差関係が逆転するの
に伴い、上記トランジスタ（Ｔｒ）の出力信号がｇ１５
７図（ロ）の波形になると共に、フォトカブラ（１５）
　（７）ＯＮ−ＯＦ　Ｆ状態１ｆｉ同図（Ａ）の波形に
逆転することになり、このため同図（ロ）の波形を基準
波形とした場合には、同図（ハ）の波形は１２０°の進
み波形となり、同図（ロ）の波形の立上り時には同図（
ハ）の波形はＨ状態、つまりフォトカブラ（１５）のＯ
ＦＦ状態にあることになる。

尚、上記ＩＣ回路（１０）の出力側には、逆相表示ダイ
オード（ＬＥＤ）が接続されていて、ミス結線時には、
この逆相表示ダイオード（ＬＥＤ）を点灯させて、三相
電源（２）のミス結線に対づる結線やり直しを喚起する
ようになされている。

次に、上記ＩＣ回路（１０）の作動を第４図及び第５図
のフローチャートに基いて説明する。づ−なりち、＠４
図のメインフローからスタートして、ステップＳＭＩで
種々の値を初期設定したのち、ステップＳＭ２で例えば
空調寮内の温度を設定値（目標値）に収束させるべく、
圧Ｗ１機（１）を至福に応じて容ｆｆｉ　１ｌｉｌｌ　
１２［］する等の主処理を行なう。

そして、上記メインフローの進行中に上記トランジスタ
（ＴＭからの第６図（ロ）又は第７図（ロ）の波形信号
が入力された場合には、このメインフローに割込んで第
５図の割込みフローに進む。

次に第５図のにｊ込みフローについて説明するに、ステ
ップＳ１でフォトカブラ（１５）がＯＮ作動中か否かを
判別し、三相電源（２）にミス結線のない正常時には第
６図（ハ）から判る如＜ＯＮ状態であるのでステップＳ
２に進み、該ステップ＄２でさらに前回もＯＮ状態にあ
ったか否かを判別し、前回はＯＮ状態になかったＮＯの
場合には、ノイズによる誤作動を防止づべくステップＳ
３で検出回数Ｎを初期値の「Ｏ」に設定し直してリター
ンする一方、前回もＯＮ状態にあったＹＥＳの場合には
、ステップＳ１で検出回数Ｎに「１」を加算したのち、
さらにステップＳ５で検出回数Ｎが所定回数ｍ（例えば
１６）に等しいか否かを判別し、ＮくｍのＮｏの場合に
は判定に早すぎると判断して、直ちにリターンする一方
、Ｎ＝ｍのＹＥＳの正確な判断可能時の場合には、ステ
ップＳ６で検出回数ＮをｒＯＪに再設定したのち、ステ
ップＳ７で正相時と判断するとともに、ステップＳ８で
制御リレー（２３Ａ＞をＯＮ作動ぎせて圧Ｍ１（１）を
正転させるとともに、逆相表示ダイオードＬＥＤを消灯
させて、リターンする。

一方、上記ステップＳ２でフォトカブラく１５）がＯＦ
Ｆ状態にあるＮｏの場合、つまりミス結線の可能性のあ
る場合には、ステップＳっでさらに前回もＯＦＦ状態に
あったか否かを判別し、前回はＯＮ状態にあったＮｏの
場合には、ノイズによる誤作動を防止すべく上記ステッ
プＳ３で検出回数Ｎを初期値の「Ｏ」に設定し直してリ
ターンする一方、前回もＯＦＦ状態にあったＹＥＳの場
合には、ステップＳ　ＩＱで検出口ＶＩＮに「１」を加
埠したのち、さらにステップＳ　ｕで検出回数Ｎが所定
回数ｍ（Ｃ例えば１６）に等しいか否かを１１別し、Ｎ
＜ｍのＮＯの場合には上記と同様に判定に早すぎると判
断して直ちにリターンする一方、Ｎ＝ｍのＹＥＳの正確
な判断可能時の場合には、ステップ３１２で検出回数Ｎ
を初期値の「０」に再設定したのち、ステップＳ　Ｌ３
で逆相時と判断するとともに、ステップＳ　Ｌ４で制御
リレー（２３Ａ）をＯＦＦ作動させて圧縮蛎（１）の回
転作動を禁止するとともに、逆相表示ダイオードＬＥＤ
を点灯させて、リターンする。

よって、上記第５図の割込みフローに６いて、ステップ
Ｓ＋　、Ｓ２　、Ｓ９により、トランジスタ（Ｔｒ）か
らの出力信号を受信した割込み時には、トランジスタ（
Ｔｒ＞の第６図（ロ）又は第７図く口）の出力波形の立
上り時を基準として、つまり第１波形作成手段（１３）
で作成した波形を基準波形として、この時のフォトカブ
ラ（１５）の第６図（ハ）又は第７図（ハ）の作動状態
（つまり第２波形作成手段（１６）で作成した波形との
位相差関係）を検出づるようにした位相差関係検出手段
（２０）を横取している。また、ステップ８１＋−８１
４により、上記位相差関係検出手段（２０）で検出した
位相差関係が正相時の位相差関係（遅れ位相）と異なる
進み位相のとき、圧縮改（１）の作動を禁止するように
した作動禁止手段（２１ンを構成している。

したがって、上記実施例においては、三相電源（２）の
正常（正相）接続時には、第６図（ロ）の第１波形作成
手段（１３）で作成された基準波形に対して、第６図（
ハ）の第２波形作成手段（１６）で作成された波形の位
相差関係が、同図（イ）の三相交流波形と同様の咥れ位
相となるので、作動禁止手段（２１）は作動しない。そ
の結果、制御リレー（２３Ａ）＃よび電磁接触器（５２
Ｃ）が通常通りＯＮ作動してＰ：縮殿（１）が正常に正
転作ｅ−することになる。

これに対し、三相電源（２）が逆相に接、涜されたミス
結線時には、第７図（ロ）の第１波形作成手段（１３）
で作成された基準波形に対して、第７図（ハ）の第２波
形作成手段（１６）で作成された波形の位相差関係が、
上記の遅れ位相とは異なる進み位相となり、このことに
より作動禁止手段（２１）が作動して、制御リレー（２
３Ａ）および電磁接触器（５２Ｃ）がＯＦＦ状態に保持
されるので、圧！１（１）の逆転作動が確実に防止され
るとともに、逆相表示ダイオード（ＬＥＤ）が点灯して
三相電源（２）のミス結線が表示されるので、圧縮機（
１）の作動不能原因を容易に把握することができる。

ここにおいて、三相゛電源（２）の逆相接続の検出は、
フォトカブラ（１５）を用いた無接点式であるので、従
来のりｎき逆相検出リレーを用いた接点式のものに較べ
て経年使用に対する信頼性および耐久性の低下を可及的
に抑制して、これを常に高く保持Ｊ゛ることができる。

また、第８図ないし第１０図は位相差関係検出手段（２
０）および作動禁止手段（２１）の変形例を示し、上記
実施例ではトランジスタ（Ｔｒ）の出力信号の立上り時
でのフォトカブラ（１５）の作動状態を把握して位相差
関係を検出したのに加えて、さらに正相接続時と逆相接
続時とで位相差関係が逆転プる１２０〜１８００の領域
（第６図（ハ）にｂｌで、及び第７図（ハ）にｂ２で示
す）でこの位相差関係の逆転を再確認するようにしたも
のである。

すなわち、第５図のメインフローのステップＳＭ１−で
初期処理を行ったのちは、ステップ５Ｍ２−及びステッ
プＳＭ３−の主処理の間で上記トランジスタ（Ｔｒ）の
出力信号が立上るに１込み時に第９図の割込みフローに
進むと共に、ステップＳＭ４　−で位相差関係の逆転を
再確認すべく第９図の逆相処理フローに進む。

そして、第９図の割込みフローのステップＳ１で位相検
出タイマを作動させたのち、ステップＳ２でフォトカブ
ラ〈１５）がＯＮ状悪にあるか否かを判別し、ＯＮ状聾
にあるＹＥＳの場合には、ステップ＄３でフォトカブラ
（１５）のＯＮ状聾。

をメモリする一方、ＯＦＦ状態にあるＮｏの場合にはス
テ“ツブＳ４でフォトカブラ（１５）のＯＦＦ状態をメ
モリして、リターンする。

また、第１０図の逆相処理フローでは、ステップＳ１で
上記逆相検出タイマの計測時間が例えば上記トランジス
タ（Ｔｒ）の立上り時から電気角で１５００に相当する
までの所定時間（つまり電源周波数が５０Ｈｚのとき８
ｍＳ、６０Ｈｚのとき７ｍ３）に達したか否かを判別し
、所定時間経過時のＹＥＳの場合のみステップＳ２でフ
ォトカブラ（１５）の今回の作動状態を判別するととも
に、ステップＳ３及びステップ＄４で割込処理時のフォ
トカブラ（１５）の作動状態を読出し、にＪ込処理時が
ＯＮ状態で且つ今回がＯＦＦ状態にある場合には、ステ
ップＳ５で正相時と判断するとともに、ステップＳ６で
圧縮機（１）の回転駆動を許容し且つ逆用表示ダイオー
ド（ＬＥＤ）を消灯させて、上記第８図のメインフロー
のステップ５−Ｍ３に戻る。一方、割込処理時がＯＦＦ
状態で且つ今回がＯＮ状態にある場合には、ステップＳ
７で逆相時と判断するとともに、ステップＳ３で圧縮機
（１）の回転駆動を禁止し且つ逆相表示ダイオードＬＥ
Ｄを点灯させてリターンする。また、割込処理時も今回
もＯＮ状態、またはＯＦＦ状態にある場合には、ステッ
プＳ９で異常処理を行って上記第８図のメインフローの
ステップ５−Ｍ３に戻る。よって、上記実施例と同様に
逆相検出をフォトカブラ（１５）を用いた無接点方式で
行って、その信頼性および耐久性の向上を図ることがで
きる。

尚、上記実施例では、三相電源のＳ相を基準相としたが
、その他の相を基準としてもよいのは勿論のこと、Ｒ相
と正相とを相互に接続し間違えたミス結線時を例に上げ
て説明したが、いずれの相をミス結線した場合において
も、そのミス結線を確実に検出できるのは言うまでもな
い。

（光明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、圧縮別に対する
三相電源の逆相結線を無接点方式で検出して、圧縮はの
逆回転を雌実に防止するようにしたので、経年使用に対
してもその機能の低下を可及的に抑制して、信頼性およ
び耐久性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 また、第２図ないし第１０図は本発明の実施例を示し、
第２図は全体概略構成図、第３図は逆相保護装置の内部
構成を示す電気回路図、第４図および第５図はＩＣ回路
の作動を示すフローチャート図、第６図は正相時の基準
波形と比較波形との位相差関係を示すタイムチセード図
、第７図は逆相時における第６図相当図、第８図ないし
第１０図は各々位相差関係検出手段の変形例を示づフロ
ーチャート図である。第１１図は従来例の逆相保護装置
を示す説明図である。 （１）・・・圧縮機、（２）三相電源、３〜５・・・接
続配線、（１３）・・・第１波形作成手段、（１５）・
・・フォトカブラ、（Ｔｒ）・・・トランジスタ、（１
６）・・・第２波形作成手段、（２０）・・・位相差関
係検出手段、（２１）・・・作動禁止手段。 第１図 第２図 ］ （圧：Ｍ） 第４図 第５図 第６図 第７図 第１１図 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１）に対する三相電源（２）の結線が該
   圧縮機（１）の回転方向に一致する相順とは逆相に接続
   されたミス結線を検出して、圧縮機（１）の逆回転を防
   止するようにした冷凍機の逆相保護装置であつて、上記
   圧縮機（１）に印加された三相電圧のうち予め定めた基
   準相と他の一相との間の電位差に応じた波形を作成する
   第１波形作成手段（１３）と、上記基準相と残りの一相
   との間の電位差に応じた波形を作成する第２波形作成手
   段（１６）と、上記第１波形作成手段（１３）の波形を
   基準波形とする上記第２波形作成手段（１６）の波形の
   位相差関係を検出する位相差関係検出手段（２０）と、
   該位相差関係検出手段（２０）で検出した位相差関係が
   正相時の位相差関係と異なるとき、上記圧縮機（１）の
   作動を禁止する作動禁止手段（２１）とを備えたことを
   特徴とする冷凍機の逆相保護装置。