JPS633548B2 - - Google Patents
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- JPS633548B2 JPS633548B2 JP54034240A JP3424079A JPS633548B2 JP S633548 B2 JPS633548 B2 JP S633548B2 JP 54034240 A JP54034240 A JP 54034240A JP 3424079 A JP3424079 A JP 3424079A JP S633548 B2 JPS633548 B2 JP S633548B2
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- Japan
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- output
- inverter
- circuit
- current
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- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は３相インバータ装置の出力側における
欠相、たとえばインバータと負荷とを結ぶ接続線
の断線、負荷の不平衡脱落などをすみやかに検出
することができる欠相検出装置に関するものであ
る。
欠相、たとえばインバータと負荷とを結ぶ接続線
の断線、負荷の不平衡脱落などをすみやかに検出
することができる欠相検出装置に関するものであ
る。
３相インバータ装置を用いて３相モータを制御
する場合、１線断線などの不平衡運転はモータの
回転数、出力などの低下、更には加熱などを招く
が、このような事故はモータの回転が継続されて
いるため発見が遅れる場合が多い。このため従来
においては第１図に示す如き回路による欠相の検
出が広く行われている。この回路は３相インバー
タIVと、これと３相負荷Ｌとを接ぐ接続線Ｕ，
Ｖ，Ｗのそれぞれに交流変流器CTを設け、欠相
時における変流器出力の喪失から検出するもので
ある。しかしこの方法では各相に電流検出器を設
ける必要があるばかりか、検出器として鉄心を用
いた変流器が使用されているため、インバータ装
置が大型高価となり、しかも高重量となる。特に
モータの回転数を制御するためインバータ装置の
出力周波数を可変とした場合には、その最低周波
数に合わせて変流器を設計しなければならないた
め、更に変流器が大型高価となり、インバータ装
置の小型軽量化などに大きな障害となつている。
する場合、１線断線などの不平衡運転はモータの
回転数、出力などの低下、更には加熱などを招く
が、このような事故はモータの回転が継続されて
いるため発見が遅れる場合が多い。このため従来
においては第１図に示す如き回路による欠相の検
出が広く行われている。この回路は３相インバー
タIVと、これと３相負荷Ｌとを接ぐ接続線Ｕ，
Ｖ，Ｗのそれぞれに交流変流器CTを設け、欠相
時における変流器出力の喪失から検出するもので
ある。しかしこの方法では各相に電流検出器を設
ける必要があるばかりか、検出器として鉄心を用
いた変流器が使用されているため、インバータ装
置が大型高価となり、しかも高重量となる。特に
モータの回転数を制御するためインバータ装置の
出力周波数を可変とした場合には、その最低周波
数に合わせて変流器を設計しなければならないた
め、更に変流器が大型高価となり、インバータ装
置の小型軽量化などに大きな障害となつている。
本発明は３相インバータ装置の出力交流周波数
の１周期以内における直流側電流中のリツプル数
が無欠相時と欠相時とにおいて異なり、しかもそ
の数が負荷のカ率、出力波形などの変化によつて
も変らないことに着目して、上記した従来方式の
欠点を除去した欠相検出装置を実現したものであ
る。次に実施例図面を用いてその詳細を説明す
る。
の１周期以内における直流側電流中のリツプル数
が無欠相時と欠相時とにおいて異なり、しかもそ
の数が負荷のカ率、出力波形などの変化によつて
も変らないことに着目して、上記した従来方式の
欠点を除去した欠相検出装置を実現したものであ
る。次に実施例図面を用いてその詳細を説明す
る。
第２図は本発明の一実施例回路図で、図におい
てＥは直流電源（または整流電源）、IVは３相イ
ンバータ回路、１から６はそのスイツチング素子
（例えば制御整流素子）で、図ではスイツチング
素子に逆並列接続される帰還ダイオード回路など
の図示を省略している。Ｇは駆動信号発生回路
で、上記スイツチング素子を３相インバータ動作
に必要な定められた順序および所要の導通幅でス
イツチングさせるためのゲート信号P1〜P6と、
これと同期して後記する計数器１０とインバータ
の出力交流周波数の１周期長に相当する時間に１
回だけリセツトするために必要とするリセツト信
号P7を送出する。Ｌは３相負荷、DTは欠相検出
回路で、次の各部から形成される。７は電流検出
器で、直流電源Ｅとインバータ回路IV間を結ぶ
正または負側接続線の一方（図では負側）に直列
に接続され、また例えば駆動信号発生回路とイン
バータ回路の直流絶縁を必要としない場合には、
電流検出器として低抵抗の分流抵抗器が使用され
る。８はフイルタで、電圧として検出された電流
検出器７の出力中の直流分およびノイズなどの高
次の周波数成分を減衰させて除去する。９は波形
整形回路、１０は計数器で、フリツプフロツプ
FF1，FF2，FF3からなる３段の２進カウンタを
形成し、上記波形整形回路９の出力をクロツクパ
ルス（計数入力）とし、駆動信号発生回路Ｇから
の信号P7をリセツトパルスとして、その出力端
子に欠相の有無にもとづくロウ(L)またはハイ(H)レ
ベルの出力を送出する。
てＥは直流電源（または整流電源）、IVは３相イ
ンバータ回路、１から６はそのスイツチング素子
（例えば制御整流素子）で、図ではスイツチング
素子に逆並列接続される帰還ダイオード回路など
の図示を省略している。Ｇは駆動信号発生回路
で、上記スイツチング素子を３相インバータ動作
に必要な定められた順序および所要の導通幅でス
イツチングさせるためのゲート信号P1〜P6と、
これと同期して後記する計数器１０とインバータ
の出力交流周波数の１周期長に相当する時間に１
回だけリセツトするために必要とするリセツト信
号P7を送出する。Ｌは３相負荷、DTは欠相検出
回路で、次の各部から形成される。７は電流検出
器で、直流電源Ｅとインバータ回路IV間を結ぶ
正または負側接続線の一方（図では負側）に直列
に接続され、また例えば駆動信号発生回路とイン
バータ回路の直流絶縁を必要としない場合には、
電流検出器として低抵抗の分流抵抗器が使用され
る。８はフイルタで、電圧として検出された電流
検出器７の出力中の直流分およびノイズなどの高
次の周波数成分を減衰させて除去する。９は波形
整形回路、１０は計数器で、フリツプフロツプ
FF1，FF2，FF3からなる３段の２進カウンタを
形成し、上記波形整形回路９の出力をクロツクパ
ルス（計数入力）とし、駆動信号発生回路Ｇから
の信号P7をリセツトパルスとして、その出力端
子に欠相の有無にもとづくロウ(L)またはハイ(H)レ
ベルの出力を送出する。
次に１線断線を例にとつて無欠相時と欠相時の
動作を第３図、第４図に示す回路各部の波形図を
参照しながら説明する。
動作を第３図、第４図に示す回路各部の波形図を
参照しながら説明する。
Ａ 無欠相時の動作
この状態においては３相インバータの周知の動
作から、スイツチング素子４，５，６にかゝる電
圧の波形は、各々120゜の位相差を有する第３図
ａ，ｂ，ｃに示す波形となり、また負荷Ｌに流れ
る電流をほゞ正弦波とした場合には、Ｕ，Ｖ，Ｗ
相の線電流は第３図ｄのようになる。また電流検
出器７に流れる電流は、帰還ダイオードなどを流
れる所謂循環電流などを考慮して動作モードにつ
いて作図すると第３図ｅに示す波形となり、その
リツプル周波数1はインバータ回路IVの出力周
波数0の６倍、即ち出力交流の１周期内における
リツプル数は６箇となる。またこの図は線電流が
第３図ａ，ｂ，ｃに示すスイツチング波形に対し
て遅れ力率となつている場合であるが、これが進
み力率となると電流検出器７を流れる電流の波形
は変化し、また線電流の波形が上記した正弦波以
外の波形となることによつても波形は変化する
が、出力交流の１周期内におけるリツプル数は６
箇で一定である。この電流検出器７の出力はフイ
ルタ８により直流分および高次の周波数成分を除
去されて波形整形回路９に入り、こゝで整形され
て第３図ｆに示す波形となるが周波数0とリツプ
ル周波数1の関係は変らない。そして波形成形回
路９の出力は計数器１０（第２図参照）に加えら
れるが、計数器１０はリセツト信号P7（第２図参
照）即ちインバータの出力電流の１周期に相当す
る時間幅をもつリセツト信号P7により計数を制
御されており、しかも３ビツトのカウンタであ
る。従つて計数器１０は４箇以上のパルスが加え
られると、第３図ｈに示すように３段目のフリツ
プフロツプFF3の出力はＨレベルからＬレベルに
反転し、この状態はリセツト信号P7が立下るま
での時間τだけ継続される。
作から、スイツチング素子４，５，６にかゝる電
圧の波形は、各々120゜の位相差を有する第３図
ａ，ｂ，ｃに示す波形となり、また負荷Ｌに流れ
る電流をほゞ正弦波とした場合には、Ｕ，Ｖ，Ｗ
相の線電流は第３図ｄのようになる。また電流検
出器７に流れる電流は、帰還ダイオードなどを流
れる所謂循環電流などを考慮して動作モードにつ
いて作図すると第３図ｅに示す波形となり、その
リツプル周波数1はインバータ回路IVの出力周
波数0の６倍、即ち出力交流の１周期内における
リツプル数は６箇となる。またこの図は線電流が
第３図ａ，ｂ，ｃに示すスイツチング波形に対し
て遅れ力率となつている場合であるが、これが進
み力率となると電流検出器７を流れる電流の波形
は変化し、また線電流の波形が上記した正弦波以
外の波形となることによつても波形は変化する
が、出力交流の１周期内におけるリツプル数は６
箇で一定である。この電流検出器７の出力はフイ
ルタ８により直流分および高次の周波数成分を除
去されて波形整形回路９に入り、こゝで整形され
て第３図ｆに示す波形となるが周波数0とリツプ
ル周波数1の関係は変らない。そして波形成形回
路９の出力は計数器１０（第２図参照）に加えら
れるが、計数器１０はリセツト信号P7（第２図参
照）即ちインバータの出力電流の１周期に相当す
る時間幅をもつリセツト信号P7により計数を制
御されており、しかも３ビツトのカウンタであ
る。従つて計数器１０は４箇以上のパルスが加え
られると、第３図ｈに示すように３段目のフリツ
プフロツプFF3の出力はＨレベルからＬレベルに
反転し、この状態はリセツト信号P7が立下るま
での時間τだけ継続される。
Ｂ 欠相時の動作
Ｗ相が断線したものとする。インバータの動作
はスイツチング素子１，２および４，５について
考えればよい。従つて単相ブリツジインバータと
等価となり、３相負荷Ｌには単相電力が供給され
ることになるので、スイツチング素子４，５に
かゝる電圧は第４図ａ，ｂに示すようになる。ま
たＵ，Ｖ相の線電流は第４図ｃのようになり、ま
た循環電流を考慮し動作モードにもとづいて電流
検出器７に流れる電流を作図すると第４図ｄに示
すようになる（なお図中点線で示す無電流部分は
帰還ダイオードなどにもとづき負荷電流が流れて
いる期間）。そして図から明らかなようにそのリ
ツプル周波数2は0の２倍、即ち１周期内におけ
るリツプルの数は２箇となり、しかも無欠相時の
場合と同様、この関係は負荷の力率、線電流の波
形が変つても変ることがない。そしてこの電流検
出器７の検出出力はフイルタ８、波形整形回路９
を通ることにより、第４図ｅの波形の出力となつ
てクロツクパルス（計数入力）として計数器１０
に入る。こゝで前記したように計数器１０は３ビ
ツトのカウンタであつて、第４図ｆに示すリセツ
ト信号P7の１周期内に４箇以上のクロツクパル
スが入らないとフリツプフロツプFF3の出力はＨ
レベルからＬレベルに反転しない。このため上記
のようにクロツクパルスが２箇ではＬレベルに反
転できず、第４図ｇに示すようにＨレベルとなつ
たまゝである。
はスイツチング素子１，２および４，５について
考えればよい。従つて単相ブリツジインバータと
等価となり、３相負荷Ｌには単相電力が供給され
ることになるので、スイツチング素子４，５に
かゝる電圧は第４図ａ，ｂに示すようになる。ま
たＵ，Ｖ相の線電流は第４図ｃのようになり、ま
た循環電流を考慮し動作モードにもとづいて電流
検出器７に流れる電流を作図すると第４図ｄに示
すようになる（なお図中点線で示す無電流部分は
帰還ダイオードなどにもとづき負荷電流が流れて
いる期間）。そして図から明らかなようにそのリ
ツプル周波数2は0の２倍、即ち１周期内におけ
るリツプルの数は２箇となり、しかも無欠相時の
場合と同様、この関係は負荷の力率、線電流の波
形が変つても変ることがない。そしてこの電流検
出器７の検出出力はフイルタ８、波形整形回路９
を通ることにより、第４図ｅの波形の出力となつ
てクロツクパルス（計数入力）として計数器１０
に入る。こゝで前記したように計数器１０は３ビ
ツトのカウンタであつて、第４図ｆに示すリセツ
ト信号P7の１周期内に４箇以上のクロツクパル
スが入らないとフリツプフロツプFF3の出力はＨ
レベルからＬレベルに反転しない。このため上記
のようにクロツクパルスが２箇ではＬレベルに反
転できず、第４図ｇに示すようにＨレベルとなつ
たまゝである。
従つて無欠相時と欠相時における計数器出力の
相異を検出すれば、出力交流の１サイクル内です
みやかに欠相事故が発生したことを検出できる。
なお本発明方式においては完全に無負荷となつた
場合、リツプル数が零となる。従つて計数器の出
力はＨレベルとなつたまゝであつて出力欠相と同
一の判定となるが、これが問題となる場合には電
流検出器の出力を利用した簡単な軽負荷電流検出
回路を設けて検出回路を停止させることにより解
決できる。
相異を検出すれば、出力交流の１サイクル内です
みやかに欠相事故が発生したことを検出できる。
なお本発明方式においては完全に無負荷となつた
場合、リツプル数が零となる。従つて計数器の出
力はＨレベルとなつたまゝであつて出力欠相と同
一の判定となるが、これが問題となる場合には電
流検出器の出力を利用した簡単な軽負荷電流検出
回路を設けて検出回路を停止させることにより解
決できる。
以上本発明を一実施例により説明したが、駆動
信号発生回路とインバータ回路を直流絶縁したい
場合には、直流変流器を用いることができる。ま
た以上では計数器の簡単化などのため、４箇のパ
ルスが入力したとき出力を反転するようにした。
しかし１線欠相時のリツプル数は２であるから３
〜６箇のいずれかのパルスにより動作する計数器
を用いることができるもので、本発明では無欠相
（正常時）と欠相時におけるインバータ出力周波
数の１周期内におけるリツプル数の相異を検出す
ることができるものであれば任意公知のものを使
用できる。また以上ではインバータ回路と負荷を
直接接続した例を示したが、出力変圧器を介して
負荷と、絶縁した回路にも適用できる。
信号発生回路とインバータ回路を直流絶縁したい
場合には、直流変流器を用いることができる。ま
た以上では計数器の簡単化などのため、４箇のパ
ルスが入力したとき出力を反転するようにした。
しかし１線欠相時のリツプル数は２であるから３
〜６箇のいずれかのパルスにより動作する計数器
を用いることができるもので、本発明では無欠相
（正常時）と欠相時におけるインバータ出力周波
数の１周期内におけるリツプル数の相異を検出す
ることができるものであれば任意公知のものを使
用できる。また以上ではインバータ回路と負荷を
直接接続した例を示したが、出力変圧器を介して
負荷と、絶縁した回路にも適用できる。
以上の説明から明らかなように、本発明におい
ては直流側の電流検出用の１箇の電流検出器を用
いればよく、従来方式のように変流器を３相各相
に設ける必要はない。しかもインバータ回路と駆
動信号発生回路の直流絶縁が必要でない場合に
は、電流検出器として低抵抗の分流抵抗器を用い
ることができるので、インバータ装置を小型軽量
安価に構成でき、しかも周波数の影響を受けるお
それもない。従つて特にモータ制御用の３相イン
バータ装置に好適する出力欠相検出装置を提供で
きるすぐれた利点が得られる。
ては直流側の電流検出用の１箇の電流検出器を用
いればよく、従来方式のように変流器を３相各相
に設ける必要はない。しかもインバータ回路と駆
動信号発生回路の直流絶縁が必要でない場合に
は、電流検出器として低抵抗の分流抵抗器を用い
ることができるので、インバータ装置を小型軽量
安価に構成でき、しかも周波数の影響を受けるお
それもない。従つて特にモータ制御用の３相イン
バータ装置に好適する出力欠相検出装置を提供で
きるすぐれた利点が得られる。
第１図は従来方式の回路図、第２図は本発明の
一実施例回路図、第３図および第４図は無欠相時
（正常時）と欠相時における回路各部の波形図で
ある。 Ｅ……直流電源、IV……３相インバータ、１
〜６……スイツチング素子、Ｇ……駆動信号発生
回路、Ｌ……３相負荷、DT……欠相検出回路、
７……電流検出器、８……フイルタ、９……波形
整形回路、１０……計数器、FF1，FF2，FF3…
…フリツプフロツプ。
一実施例回路図、第３図および第４図は無欠相時
（正常時）と欠相時における回路各部の波形図で
ある。 Ｅ……直流電源、IV……３相インバータ、１
〜６……スイツチング素子、Ｇ……駆動信号発生
回路、Ｌ……３相負荷、DT……欠相検出回路、
７……電流検出器、８……フイルタ、９……波形
整形回路、１０……計数器、FF1，FF2，FF3…
…フリツプフロツプ。
Claims (1)
- １ ３相インバータと電源の接続線の一方に直列
に設けた電流検出器と、無欠相時および欠相時に
おける上記３相インバータの出力交流の１周期内
における上記電流検出器出力中のリツプル数の相
異を検出する回路とを備え、検出されたリツプル
数の相異からインバータ装置出力側の欠相を検出
することを特徴とする３相インバータ装置の出力
欠相検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3424079A JPS55127885A (en) | 1979-03-26 | 1979-03-26 | Method for detecting missing phase in output of three- phase inverter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3424079A JPS55127885A (en) | 1979-03-26 | 1979-03-26 | Method for detecting missing phase in output of three- phase inverter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55127885A JPS55127885A (en) | 1980-10-03 |
| JPS633548B2 true JPS633548B2 (ja) | 1988-01-25 |
Family
ID=12408627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3424079A Granted JPS55127885A (en) | 1979-03-26 | 1979-03-26 | Method for detecting missing phase in output of three- phase inverter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55127885A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03261395A (ja) * | 1990-03-08 | 1991-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機の保護装置 |
| JP5482773B2 (ja) * | 2011-12-12 | 2014-05-07 | 京都電機器株式会社 | ターボ分子ポンプ用三相モータ駆動制御装置 |
| JP5622206B2 (ja) * | 2011-12-20 | 2014-11-12 | 京都電機器株式会社 | 三相モータ駆動制御装置 |
-
1979
- 1979-03-26 JP JP3424079A patent/JPS55127885A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55127885A (en) | 1980-10-03 |
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