JPS63179263A

JPS63179263A - 反相検出回路

Info

Publication number: JPS63179263A
Application number: JP62011066A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kitagawa; 洋一北川
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1987-01-19
Filing date: 1987-01-19
Publication date: 1988-07-23
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPH0827319B2

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】（発明の分野）本発明は、三相交流の反相検出回路に間する。

（従来技術とその問題点）例えば、三相交流電源を三相誘導モータに接続する場合
に、電源の接続を誤るとモータが逆転して大きなトラブ
ルを引き起こすこともある。そこで、このような電源接
続の誤りを防止するために三相交流の反相検出回路が用
いられている。第７図は、上述したような三相誘導モー
タの逆転を防止するために反相検出回路が使用された例
を示している。三相交流の各相Ｒ，Ｓ、　Ｔは、電磁接
触器りを介して三相誘導モータＭに接続されている。

そして、王権誘導モータＭの電源入力端子と並列に反相
検出回路１０が設けられる。

このような反相検出回路１０の構成を第８図に示す。

一方のフォトカプラＰｃｔのＬＥＤアノード端子側には
Ｒ相が、力゛ソード端子側にＳ相がそれぞれ接続される
。他方のフォトカプラＰＣ２のＬＥＤアノード端子側に
Ｓ相が、カソード端子側にＴ相がそれぞれ接続される。

そして、フォトカプラＰＣＩのトランジスタ出力はＤフ
リップフ口ップＦＦのＤ端子に、フォトカブラＰＣ２の
トランジスタ出力はＤフリップフロップＦＦのクロック
端子に、それぞれ与えられる。なお、同図において、Ｒ
１−Ｒ４は電流制限用の抵抗を、ＤＩ、Ｄ２は入力電圧
制限用のダイオードを示している。

次に、上述した構成を備えた反相検出回路の動作を第９
図および第１０図に従って説明する。

第９図はＳ−Ｔ相電圧がＲ−Ｓ、相電圧に対して進相状
態にあるとき（正相状態とする）の各部の動作波形を示
し、第１０図は三相交流電源が逆に接続されてＲ−３相
電圧がＳ−Ｔ相電圧に対して進相状態にあるとき（反相
状態とする）の各部の動作波形を示している。

まず、正相状態において、第９図（ａｌに示すＲ−３相
電圧ａがフォトカブラＰＣＩに入力することにより、こ
のフォトカブラＰＣＩからは、第９図（Ｃ１に示したよ
うに位相信号Ｃが出力される。一方、第９図山）に示す
Ｓ−Ｔ相電圧すがフォトカブラＰＣ２に入力することに
より、このフォトカブラＰＣ２からは、第９図＋ｄ）に
示したように、位相信号Ｃと１２０”の位相差がある位
相信号ｄが出力される０位租借号ｄの立ち下がり時に位
相信号Ｃは’ＨＪレベルであるから、このときＤフリッ
プフロラ１ＦＦのＱ出力ｅは’ＨＪレベルになる（第９
図（ｅ）参照）、即ち、三相交流が正相であるとき、Ｄ
フリップフロップＦＦからは’ＨＪレベルが出力される
。

一方、反相状態におけるＲ−３相電圧およびＳ−Ｔ相電
圧の波形は第１０図（ａ）、　（ｂ）に示されている。

このとき、位相信号ｃ、　　ｄの位相関係は、第１０図
（Ｃ１，（ｄ）に示したように前記正相状態の位相関係
とは逆になる。即ち、位相信号ｄの立ち下がり時に位相
信号Ｃは’ＬＪレベルであ、るから、Ｄフリップフロッ
プＦＦのＱ出力ｅは’ＬＪレベルになる。

このように、ＤフリップフロップＦＦの状態から、三相
交流電源が三相誘導モータＭに正しく接続されたかどう
かを判定することができる。

しかしながら、従来の反相検出回路は三相交流の正相・
反相の判定には有効であるが、例えば、第７図に示した
電磁接触器りの接点の一つが接点不良を引き起こし、い
わゆる欠相状態になって三相誘導モータＭが停止すると
いう事故が発生しても、前記欠相状態を検出することが
できないという問題点がある０例えば、Ｒ相が欠相した
場合、位相信号Ｃは常に’ＨＪレベルになる。そのため
、ＤフリップフロップＦＦからは’ＨＪレベルが出力さ
れ、三相交流電源は正常に接続されていると誤って判断
される。

（発明の目的）本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであつ
て、反相検出だけでなく、欠相検出もできるようにした
反相検出回路を提供することを目的としている。

（発明の構成と効果）〔構成〕本発明は、このような目的を達成するために、入力の二
つの線間電圧の位相をそれぞれ検出する手段として第１
の位相検出手段と第２の位相検出手段とを備えている。

第１の位相検出手段からの第１の位相信号は、設定電圧
をラッチするフリップフロップ回路にクロックパルスと
して与えられる。第２の位相検出手段からの第２の位相
信号はリセット信号発生手段に与えられる。このリセッ
ト信号発生手段は、前記第２の位相信号を遅延させるこ
とに基づいてリセット信号を作成し、このリセット信号
によって、反相入力および欠相時における前記フリップ
フロップ回路の動作をリセットさせる。

〔作用〕

三相交流入力が正相入力である場合、第１の位相信号に
よってフリップフロップが動作し、設定電圧がラッチさ
れて出力が反転する。一方、三相交流入力が反相である
場合、リセット信号によってフリップフロップ回路がリ
セットされ初期状態のままとなる。何れか一方の線間電
圧が零ボルトになるような欠相が生じた場合には、第１
の位相信号が出力されないか、あるいはリセット信号に
よって７リツプフロ７ブ回路がリセットされるので、フ
リップフロップ回路は初期状態のままである。線間電圧
が同相となるような欠相が生じた場合、リセット信号発
生手段によって第２の位相信号が遅延されるので、第１
の位相信号と第２の位相信号との間に位相差が生じ、こ
れに基づいてリセット信号が出力されることによりフリ
ップフロップ回路がリセットされ、その初期状態が維持
される。

〔効果〕

以上のことから、本発明によれば三相交流入力の反相検
出だけでなく、欠相検出をも行うことができる。

（実施例の説明）以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明の一実施例に係る反相検出回路の回路
図である。

同図において、第８図と同一符号は同一部分を示してい
るからここでの説明は省略する。

フォトカブラＰＣ１などは、Ｒ−３相電圧ａの位相を検
出する第１の位相検出手段を構成している。フォトカブ
ラＰＣ２などは、Ｓ−Ｔ相電圧すの位相を検出する第２
の位相検出手段を構成している。このような位相検出手
段はフォトカブラに限られず、例えば、変圧器と波形整
形器などを用いて構成してもよい。

フォトカブラＰｃｔの出力は、インバータＧ１を介して
フリップフロップ回路ＦＦＩのクロックパルス入力端子
ｃｋに与えられる。フリップフロップ回路ＦＦＩはＤ−
フリップフロップであって、そのＤ端子には電圧＋Ｖが
設定されている。以下、インバータＧ１の出力を位相信
号Ｃと呼ぶ。

一方、フォトカブラＰＣ２の出力は、インバータＧ２を
介してモノマルチバイブレークＭ１のＡ繻子に与えられ
る。モノマルチバイブレークＭ１は、リセット信号発生
手段に含まれる遅延機能を実現するものである。遅延時
間は三相交流入力の周期（６０Ｈｚ）の１／３以下に設
定される０本実施例では、抵抗Ｒ５，コンデンサＣ１の
時定数によって、約４ｍ５ｅｃに設定されている。以下
、インバータＧ２の出力を位相信号ｄと呼ぶ。

モノマルチバイブレークＭ１の回出力ｅはフリップフロ
ップ回路ＦＦ２のクロックパルス入力端子ｃｋに与えら
れる。フリップフロップ回路ＦＦ２はＤ−フリップフロ
ップ回路であって、そのＤ端子には電圧＋Ｖが設定され
ている０位相体号ｄは、前述したモノマルチバイブレー
タＭ１に与えられるとともに、インバータＧ３を介して
フリップフロップ回路ＦＦ２のリセット端子Ｒに与えら
れる。フリップフロップ回路ＦＦ２の回出力は、前記フ
リップフロン１回路ＦＦＩのリセット端子Ｒに与えられ
る。

そして、フリップフロップ回路ＦＦＩのＱ出力はリトリ
ガラブル・モノマルチバイブレータＭ２のＡ端子に与え
られる。リトリガラブル・モノマルチバイブレークＭ２
のパルス幅は、三相交流入力の一周期以上に設定される
０本実施例では、抵抗Ｒ６，コンデンサＣ２の時定数に
よって約１００　ｍ５ｅｃに設定されている。リトリガ
ラブル・モノマルチバイブレークＭ２のＱ出力は、三相
交流入力の正相２反相、欠相を判別するための検出出力
となる。

次に、上述した構成を備えた実施例の動作を第２図〜第
６図を参照して説明する。

■正相入力の場合三相交流入力が正相である場合（本実施例では、Ｓ−Ｔ
相電圧がＲ−３相電圧に対して進相状態にある場合）　
、Ｒ−３相電圧ａは第２図（ａｌに、Ｓ−Ｔ相電圧すは
第２図山）に、それぞれ示したような位相関係になる。

したがって、第２図（ｄｌに示した位相信号ｄは、第２
図（Ｃ１に示した位相信号Ｃに対して、位相が１２０度
進んだ波形になっている。

この位相信号ｄがモノマルチバイブレークＭ１に与えら
れることにより、モノマルチバイブレータＭ１の回出力
ｅは、第２図（６１に示すように位相信号ｄの立ち上が
りよりも約４　ｍ５ｅｃだけ遅延したパルスになる。こ
の回出力ｅがフリップフロップ回路ＦＦ２に与えられる
ことにより、フリップフロップ回路ＦＦ２は回出力ｅの
立ち上がりでトリガされて電圧＋Ｖをラッチする。

一方、位相信号ｄがインバータＧ３で反転されて、第２
図（ｆ）に示す信号ｆがフリップフロップ回路ＦＦ２に
与えられる。その結果、フリップフロップ回路ＦＦ２は
信号ｆによってリセットされて、その回出力（リセット
信号ｇ）は第２図（酌に示すようになる。

ところで、フリップフロップ回路ＦＦＩは、位相信号Ｃ
を入力されることにより電圧＋Ｖをラッチし、その後リ
セット信号ｇの立ち上がりによってリセットされる。し
たがって、フリップフロップ回路ＦＦＩのＱ出力りは第
２図［ｈｌに示すように位相信号Ｃに同期したパルスと
なる。このＱ出力りがリトリガラブル・モノマルチバイ
ブレータＭ２に入力されると、前述したようにリトリガ
ラプル・モノマルチバイブレータＭ２のパルス幅は三相
交流入力の一周期以上に設定されているので、そのＱ出
力（検出出力ｉ）は、第２図（１）に示すように’ＨＪ
レベルになる。このように三相交流入力が正相入力であ
る場合、検出出力ｌは’ＨＪレベルになる。

０反相入力の場合この場合の各部の動作波形は第３図（ａｌ〜（ｉｌに示
されている。同図（Ｃ）、　Ｔｄｌから明らかなように
、反相入力において、位相信号Ｃの位相は位相信号ｄよ
りも１２０度進んでいる。そのため、位相信号Ｃの立ち
上がりにおいて、リセット信号ｇは「Ｈルーベルになっ
ている。したがって、フリップフロップ回路ＦＦＩは、
位相信号Ｃを入力しても電圧＋Ｖをラッチしないために
、検出出力ｉは’ＬＪレベルを維持する。このように、
反相入力の場合、検出出力ｉは’ＬＪレベルになる。

■Ｔ相欠相の場合この場合の各部の動作波形は第４図（ａｌ〜（ｉｌに示
されている。Ｔ相欠相の場合、Ｓ−Ｔ相電圧すは、同図
偽）に示すように零ボルトになるから、位相信号ｄも同
図［ｄｌに示すように’ＬＪレベルのままである。した
がって、フリップフロップ回路ＦＦ２の回出力であるリ
セット信号ｇは、同図（幻に示すように’ＨＪレベルに
なり、フリップフロップ回路ＦＦＩにリセットが掛かっ
た状態が続く、そのため、同図（ｔｔｌに示すようにフ
リップフロップ回路ＦＦＩのＱ出力は’ＬＪレベルのま
まになり、同図（１１に示すように検出出力ｌは’ＬＪ
レベルになる。このようにＴ相欠相の場合、検出出力ｉ
は’ＬＪレベルになる。

■Ｒ相欠相の場合この場合の各部の動作波形は第５図（ａｌ〜（１１に示
されている。Ｒ相欠相の場合、Ｒ−３相電圧ａは同図（
ａ）に示すように零ボルトになるから、位相信号Ｃも同
図（ｅ）に示すように’ＬＪレベルのままである。した
がって、フリップフロップ回路ＦＦＩは電圧＋Ｖをラッ
チしないから、同図（ｈｌに示すよウニ、そのＱ出力り
は’ＬＪレベルになり、同図（１）に示すように検出出
力ｉも’ＬＪレベルになる。

このようにＲ相欠相の場合、検出出力ｌは’ＬＪレベル
になる。

■Ｓ相欠相の場合この場合の各部の動作波形は第６ｒｇＪ＋ａ１１〜（１
）に示されている。Ｓ相欠相の場合、Ｔ−Ｒ相間に電流
が流れるから、同図１ａｌ、　（ｂｌに示すようにＲ−
５相電圧ａおよびＳ−Ｔ相電圧すは、はぼ同相になり、
従って、同図（Ｃ１，Ｔｄｌに示すように位相信号ｃ、
　　ｄもほぼ同相になる。このことから、第８図に示し
たような従来回路のように位相信号ｃ、ｄを単にフリッ
プフロップ回路ＦＦに入力することによっては検出出力
を得られないことが理解される。本実施例において、モ
ノマルチバイブレークＭ１を設けて位相信号ｄを遅延さ
せているのは、このＳ相の欠相検出を可能にするためで
ある。

即ち、位相信号ｄがモノマルチバイブレータＭ１によっ
て遅延されることにより、同図（幻に示すように、リセ
ット信号ｇの立ち下がりタイミングは、位相信号ｄの立
ち上がりタイミングよりも、前記モノマルチバイブレー
タＭ１の遅延時間だけ遅れる。そのため、位相信号Ｃの
立ち上がり時においてリセット信号ｇは’ＨＪレベル、
即ち、フリップフロップ回路ＦＦＩはリセット状態であ
るから、そのＱ出力りは同図（ｈｌに示すようにｒ　Ｌ
　Ｊレベルになり、同図（１１に示すように検出出力ｉ
も’ＬＪレベルになる。このように、Ｓ相欠相の場合も
、検出出力ｉは’ＬＪレベルになる。

以上のように、正相入力の場合に検出出力ｉが’ＨＪレ
ベルに、反相および欠相の場合に検出出力ｉ　カ’　Ｌ
　Ｊレベルになるから、この実施例によれば、三相交流
入力の反相のみならず欠相をも検出することができる。

なお、上述の実施例ではリトリガラブル・モノマルチバ
イブレークＭ２の出力によって、正相。

反相、欠相の検出を行っているが、上述した説明から明
らかなように、フリップフロップ回路ＦＦ１の出力によ
っても、その判別は可能であるから、本発明においてリ
トリガラプル・モノマルチバイブレークＭ２は必ずしも
必要とされるものではない。

また、上述の実施例では、Ｓ−Ｔ相電圧がＲ−８相電圧
に対して進相状態にある場合を正相入力であるとし、そ
の逆の状態を反相入力であるとしたが、これはＲ−３相
電圧がＳ−Ｔ相電圧に対して進相状態にある場合を正相
入力であるとし、その逆の状態を反相入力であるとして
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る反相検出回路の構成を
示した回路図、第２図は正相入力時における前記実施例
の各部の動作波形図、第３図は反相入力時における前記
実施例の各部の動作波形図、第４図はＴ相欠相持におけ
る前記実施例の各部の動作波形図、第５図はＲ相欠相持
における前記実施例の各部の動作波形図、第６図はＳ相
欠相持における前記実施例の各部の動作波形図、第７図
は従来例および前記実施例に係る反相検出回路の使用状
態を示した説明図、第８図は従来例の構成を示した回路
図、第９図は正相入力時における前記従来例の各部の動
作波形図、第１Ｏ図は逆相入力時における前記従来例の
各部の動作波形図である。Ｐｃｔ、ＰＣ２・・・フォトカプラ、ＦＦＩ、ＦＦ２・
・・フリップフロップ回路、Ｍｌ・・・モノマルチバイ
ブレータ、Ｍ２・・・リトリガラプル・モノマルチバイ
ブレーク。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）三相交流入力の第１の線間電圧の位相を検出する
第１の位相検出手段と、前記三相交流入力の第２の線間電圧の位相を検出する第
２の位相検出手段と、前記第１の位相検出手段からの第１の位相信号をクロッ
クパルスとして与えられることにより、設定電圧をラッ
チするフリップフロップ回路と、前記第２の位相検出手
段からの第２の位相信号を遅延させることに基づいて得
られるリセット信号によって、反相入力および欠相時に
おける前記フリップフロップの動作をリセットするリセ
ット信号発生手段とを備えたことを特徴とする反相検出
回路。