CN108093672A - 逆变器基板、连接顺序的判断方法、缺相判断方法 - Google Patents

Abstract

逆变器检测与三相电源线连接的电源相的顺序的异常。逆变器基板(100A)具有：与三相的电源线(1r、1s、1t)连接的三个输入端子(5r、5s、5t)、一对直流母线(LH、LL)、整流电路(2)、逆变器(4)、电流检测器(3t)和电压检测器(8)。整流电路(2)具有与输入端子(5r、5s、5t)对应的三个输入端(2r、2s、2t)，将对施加给输入端(2r、2s、2t)的交流电压进行整流而得的直流电压施加至直流母线(LH、LL)。逆变器(4)将该直流电压转换为其它交流电压(Vu、Vv、Vw)并输出。电流检测器(3t)检测在输入端(2t)中流过的负载电流(It)。电压检测器(8)检测输入端子(5r、5s)彼此之间的线间电压(Vrs)。

Description

逆变器基板、连接顺序的判断方法、缺相判断方法

技术领域

本发明涉及与三相电源线及有源滤波器连接的逆变器基板、判断该连接中的电源相的顺序的方法以及判断缺相的方法。

背景技术

关于在电力消费者设置的电气设备中产生的谐波电流，其总量的上限值受限。例如，该上限值在日本在非专利文献1中进行了规定。该谐波电流产生的原因之一是该电气设备中的逆变器的动作。在美国(参照非专利文献2)、英国(参照非专利文献3)也设有与非专利文献1类似的标准。

作为减少该谐波电流方法之一采用了有源滤波器的设置。与各消费者中的谐波电流的产生量对应地选择有源滤波器的设置台数。因此，有源滤波器的设置多数在本地实施。

这样，在本地设置有源滤波器时，在作为连接该有源滤波器的对象的逆变器上已经连接有三相电源线。因此，需要与将逆变器与三相电源线连接的电源相(電源相)的顺序(以下，也简称作“相顺序”)匹配地将有源滤波器与三相电源线连接。

因此，提出有与有源滤波器相对于三相电源线的相顺序不同于逆变器的相顺序的情况对应的附加电路、或用于准确进行相顺序的判定的判定处理。

例如在下述专利文献1中提出了：过零检测单元，其检测电源的(被认为表示线间电压)相间电压的过零点；以及电流检测单元，其检测流入到产生谐波电流的电力转换装置的电流。根据过零检测单元的不同相间的信号输出状态，检测电源的缺相。此外，根据上述信号输出状态以及信号输出的相位差，检测电源的相顺序的异常。而且，根据过零检测单元的信号输出状态和电流检测单元的电流检测结果，检测电流检测单元与电源的连接的异常。

此外，在三相电源的相间电压存在不平衡的情况下，流入到逆变器的电流中也产生不平衡。在产生该不平衡时，无法在规定的相位区间检测出期望的电流，虽然电流检测器的连接状态正常，但也会错误判断为异常。

因此，在下述的专利文献2中提出了：线间电压过零检测单元，其检测商用电源的相间电压的过零点，作为基准相位；电流不平衡状态检测单元，其根据电流检测器的检测涉及的电流检测值来检测电流不平衡状态涉及的系数，该电流检测器检测从电源流出的电流；基本波成分计算单元，其计算电流检测器的检测涉及的电流的基本波成分；以及相位角判定单元，其根据基准相位、电流不平衡状态和电流的基本波成分来判定电流检测器有无连接异常。

另外，作为说明逆变器与有源滤波器的协作的公知技术，举出专利文献3。作为说明所谓无电解电容器逆变器的公知技术(将其称作“无电解电容器逆变器”进行说明)，举出非专利文献4、5。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-91600号公报

专利文献2：日本特开2011-188592号公报

专利文献3：日本特开2014-207747号公报

非专利文献

非专利文献1：「高圧又は特別高圧で受電する需要家の高調波抑制対策ガイドライン」、平成16年1月制定、原子力安全·保安院

非专利文献2：“IEEE Recommended Practices and Requirements for HarmonicControl in Electrical Power Systems”,IEEE Std519-1992(1993)

非专利文献3：“MANAGING HARMONICS A guide to ENA EngineeringRecommendation G5/4-1 fifth edition”,GAMBICA(2006)

非专利文献4：高橋、伊東、“コンデンサレスインバータの制御方法”、昭和63年電気学会全国大会、P624

非专利文献5：伊東、高橋、宮川、“コンデンサレスPWMインバータの制御法”、昭和63年電気学会全国大会、PP625-626

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1所提出的技术中，为了检测电源的缺相、以及相顺序的异常，需要使用多个过零检测单元来检测不同的相间的过零信号。在专利文献2所提出的技术中，需要电流不平衡状态检测单元等多个附加电路。

因此，本申请的目的在于提供一种通过简单的结构来检测相顺序的异常的技术。另一个目的还在于提供一种检测缺相的技术。

用于解决课题的手段

该发明的逆变器基板的第1方式(100A、100B)具有：第1输入端子至第3输入端子(5t、5r、5s)，它们与三相的电源线(1t、1r、1s)连接，且从所述电源线被施加三相的交流电压(Vt、Vr、Vs)；一对直流母线(LH、LL)；整流电路(2)，其具有分别与所述第1输入端子至所述第3输入端子对应的第1输入端至第3输入端(2t、2r、2s)，并且对所述交流电压进行整流而将直流电压施加给所述一对直流母线；第1电流检测器(3t)，其检测在所述第1所述输入端(2t)中流过的第1电流(It)；电压检测器(8)，其检测所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子中的一对(5r、5s)彼此之间的线间电压(Vrs)、或者施加给所述第2所述输入端子(5r)的一个所述交流电压的相电压(Vrn)；以及逆变器(4)，其将所述直流电压转换为其它交流电压(Vu、Vv、Vw)并输出。

该发明的逆变器基板的第2方式(100B)在该第1方式中，还具有并联型的有源滤波器(200B)，该并联型的有源滤波器(200B)以规定的对应关系向所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)供给基于所述第1电流(It)、以及所述线间电压(Vrs)或者所述相电压(Vrn)的三相的补偿电流(Iu、Iv、Iw)。

该发明的逆变器基板(100B)的第3方式在该第2方式中，所述电压检测器(8)检测的所述线间电压(Vrs)或者所述相电压(Vrn)的过零信号(Xrs)在所述逆变器(4)的控制和所述有源滤波器(200B)的任何控制中都被采用。

该发明的逆变器基板(100B)的第4方式在该第2方式中，所述第1电流(It)在所述逆变器(4)的控制和所述有源滤波器(200B)的任何控制中都被采用。

该发明的逆变器基板(100A、100B)的第5方式在该第1至第4方式中的任意一个中，所述整流电路(2)进行6脉冲整流。

该发明的连接顺序的判断方法是判断本发明的逆变器基板(100A、100B)与所述电源线(1t、1r、1s)的连接顺序的方法。根据所述线间电压(Vrs)或者所述相电压(Vrn)、以及至少所述第1电流(It)，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线的连接顺序。

在该第1方式中，通过特定时刻处的所述第1电流(It)与至少一个阈值的比较，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线的连接顺序。所述特定时刻是从所述线间电压(Vrs)取零值的时刻起经过了所述线间电压的周期的N/12倍(N＝1、5、7、11中的任意一个)的时间(td)的时刻，或者，所述特定时刻是所述相电压(Vrn)取零值的时刻、或者从该时刻起经过了所述相电压的周期的M/12倍(M＝2、4、6、8、10中的任意一个)的时间(td)的时刻。

在该第2方式中，通过特定期间中的所述第1电流(It)平均值与至少一个阈值的比较，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线(1t、1r、1s)的连接顺序。所述特定期间是从所述线间电压(Vrs)取零值的时刻起经过了所述线间电压(Vrs)的周期的N/12倍(N＝1、5、7、11中的任意一个)的时间(td)的时刻之后紧接着的、所述周期的1/12倍的时间(d)的长度的期间，或者，所述特定期间是所述相电压(Vrn)取零值的时刻或者从该时刻起经过了所述相电压的周期的M/12倍(M＝2、4、6、8、10中的任意一个)的时间(td)的时刻之后紧接着的、所述周期的1/12倍的时间(d)的长度的期间。

在该第3方式中，根据特定期间中的所述第1电流(It)的增减，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线(1t、1r、1s)的连接顺序。所述特定期间是所述线间电压(Vrs)取零值的时刻或者从该时刻起经过了所述线间电压(Vrs)的周期的N/12倍(N＝4、6、10中的任意一个)的时间(td)的时刻之后紧接着的、所述周期的1/12倍的时间(d)的长度的期间，或者，所述特定期间是从所述相电压(Vrn)取零值的时刻起经过了所述相电压的周期的M/12倍(M＝1、3、5、7、9、11中的任意一个)的时间(td)的时刻之后紧接着的、所述周期的1/12倍的时间(d)的长度的期间。

在该第4方式中，根据特定时刻处的所述第1电流(It)与在所述第2所述输入端(2r)中流过的第2电流(Ir)的大小关系，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线(1t、1r、1s)的连接顺序。所述特定时刻是从所述线间电压(Vrs)取零值的时刻起经过了所述线间电压的周期的N/12倍(N＝1、5、7、11中任意一个)的时间(td)的时刻，或者，所述特定时刻是所述相电压(Vrn)取零值的时刻。

在该第5方式中，根据特定时刻处的所述第1电流(It)与在所述第3所述输入端(2s)中流过的第2电流(Is)的大小关系，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线(1t、1r、1s)的连接顺序。所述特定时刻是从所述线间电压(Vrs)取零值的时刻起经过了所述线间电压的周期的N/12倍(N＝1、5、7、11中的任意一个)的时间(td)的时刻，或者，所述特定时刻是所述相电压(Vrn)取零值的时刻、或者从该时刻起经过了所述相电压的周期的M/12倍(M＝2、4、6、8、10中的任意一个)的时间(td)的时刻。

例如，所述逆变器基板(100A、100B)还具有第2电流检测器，该第2电流检测器检测所述第2电流(Ir；Is)。或者，所述第2电流(Ir；Is)是使所述第1电流(It)的相位偏移而估计出的。

在该第6方式中，所述逆变器基板还具有第2电流检测器，该第2电流检测器检测在所述第2所述输入端(2r)和所述第3所述输入端(2s)中的任意一方中流过的第2电流(Ir；Is)，所述整流电路(2)是二极管电桥。而且，根据所述第1电流和所述第2电流，求出在所述第2所述输入端和所述第3所述输入端的另一方中流过的第3电流(Is；Ir)，根据所述相电压(Vrn)或者所述线间电压(Vrs)获得所述交流电压(Vt、Vr、Vs)中的任意一个的相位(Φ)的估计值(Φ＾)，根据所述估计值对所述第1电流、所述第2电流和所述第3电流进行三相/二相转换，由此求出与所述估计值同相的电流成分(Id)，根据所述线间电压的半个周期中的所述电流成分的极性有无变动，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线的连接顺序。

在该第7方式中，所述逆变器基板还具有第2电流检测器，该第2电流检测器检测在第2所述输入端(2r)和所述第3所述输入端(2s)中的任意一方中流过的第2电流(Ir；Is)，所述整流电路(2)是二极管电桥。而且，根据所述第1电流和所述第2电流，求出在所述第2所述输入端和所述第3所述输入端的另一方中流过的第3电流(Is；Ir)，根据所述相电压(Vrn)或者所述线间电压(Vrs)获得所述交流电压(Vt、Vr、Vs)中的任意一个的相位(Φ)的估计值(Φ＾)，根据所述估计值对所述第1电流、所述第2电流和所述第3电流进行三相/二相转换，由此求出与所述估计值同相的、或者相位正交的电流成分(Id；Iq)，根据所述电流成分的直流成分(Id0；Iq0)是否超过规定值，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线(1t、1r、1s)的连接顺序。

该发明的缺相的判断方法在本发明的逆变器基板(100A、100B)中，根据特定时刻处的所述第1电流(It)的大小小于规定值这一情况，判断为在所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)中的任意一个中产生了缺相。所述特定时刻是从所述线间电压(Vrs)取零值的时刻起经过了所述线间电压的周期的N/12倍(N＝1、5、7、11中的任意一个)的时间(td)的时刻，或者，所述特定时刻是所述相电压(Vrn)取零值的时刻。

发明效果

根据该发明的逆变器基板的第1方式，输入端子与输入端之间具有对应关系，检测在与规定的输入端子对应的输入端中流过的电流，因此，可通过简单的结构来检测输入端子与电源线的连接顺序。

根据该发明的逆变器基板的第2方式，从有源滤波器获得与输入端子和电源线的连接顺序对应的补偿电流。

根据该发明的逆变器基板的第3方式、第4方式，减少了部件个数。

根据该发明的逆变器基板的第5方式，即使电源不平衡，也容易检测输入端子与电源线的连接顺序。

根据该发明的连接顺序的判断方法，可通过简单的结构来判断相顺序。尤其是，该第4方式和第5方式比第1至第3方式更准确，第7方式比第6方式更准确。

根据该发明的缺相判断方法，可判断有无缺相。

通过以下的详细说明和附图，本发明的目的、特征、方面和优点变得更清楚。

附图说明

图1是示出第1实施方式的逆变器基板的结构的电路图。

图2是示出第1实施方式的逆变器基板的结构的电路图。

图3是示出获得了正相连接的情况下的各量的曲线图。

图4是示出获得了反相连接的情况下的各量的曲线图。

图5是部分示出三相电源是还输出中性点电位的三相四线型的情况的电路图。

图6是示出获得了正相连接的情况下的各量的曲线图。

图7是示出获得了反相连接的情况下的各量的曲线图。

图8是示出产生了缺相的情况下的各量的曲线图。

图9是示出第2实施方式的逆变器基板的结构的电路图。

图10是示出获得了正相连接的情况下的各量的曲线图。

图11是示出获得了正相连接的情况下的各量的曲线图。

图12是例示过零信号生成器的结构的电路图。

图13是例示过零信号生成器的结构的电路图。

图14是示出针对第1实施方式的比较例的电路图。

具体实施方式

第1实施方式.

<结构>

图1是示出第1实施方式的逆变器基板100A的结构以及和逆变器基板100A连接的其它结构要素的连接关系的电路图。

逆变器基板100A具有一对直流母线LH、LL、整流电路2和逆变器4。

逆变器基板100A经由三相的电源线1r、1s、1t与三相电源1连接。具体而言，逆变器基板100A还具有输入连接部5，逆变器4经由该输入连接部5与三相的电源线1r、1s、1t连接。电源线1r、1s、1t分别被施加三相电源1输出的三相的交流电压Vr、Vs、Vt。下面为了便于说明，针对交流电压Vr相比于交流电压Vs以120度进相、交流电压Vs相比于交流电压Vt以120度进相的情况进行说明。

整流电路2具有三个输入端2r、2s、2t，将对交流电压Vr、Vs、Vt进行整流而获得的直流电压施加到直流母线LH、LL。直流母线LH相比于直流母线LL为高电位。整流电路2例如由二极管电桥实现。

逆变器4将该直流电压转换为其它交流电压Vu、Vv、Vw并输出。例如，逆变器4将交流电压Vu、Vv、Vw施加到与逆变器基板100A连接的电机9。

输入连接部5具有三个输入端子5r、5s、5t，该三个输入端子5r、5s、5t连接有三相的电源线1r、1s、1t。输入端子5r、5s、5t分别对应于输入端2r、2s、2t，输入端子5r、5s、5t分别与输入端2r、2s、2t连接。

有源滤波器200A具备的输出连接部25也与输入连接部5连接。具体而言，输出连接部25具有三个输出端子25r、25s、25t，该三个输出端子25r、25s、25t分别与输入端子5r、5s、5t连接。三相的补偿电流Iu、Iv、Iw经由输出端子25r、25s、25t被供给到各自对应的(即，处于规定的对应关系的)输入端子5r、5s、5t。

在通过逆变器基板100A将交流电压Vr、Vs、Vt临时转换为直流电压后，转换为交流电压Vu、Vv、Vw。因此，在逆变器基板100A的功能自身中，相顺序不限。换言之，输入端子5r、5s、5t未必需要按照该顺序分别与电源线1r、1s、1t连接。

但是，为了方便说明之后的有源滤波器的动作，将输入端子5r、5s、5t按照该顺序分别与电源线1r、1s、1t连接的情况称作正相连接，将输入端子5r、5s、5t按照该顺序分别与电源线1r、1t、1s连接的情况称作反相连接。在图1中示出了正相连接的情况。图2是部分示出输入端子5r、5s、5t按照该顺序分别与电源线1r、1t、1s连接的情况的电路图。图2中所省略的部分与图1的部分相同。

另外，还可能存在输入端子5r、5s、5t按照该顺序分别与电源线1s、1t、1r连接的情况、或者按照该顺序分别与电源线1t、1r、1s连接的情况。但是，在三相电压中，即使在这样的两种情况下，也能够与上述的正相连接的情况相同地处理，因此省略这两种情况的说明。

同样，还可能存在输入端子5r、5s、5t按照该顺序分别与电源线1s、1r、1t连接的情况、或者按照该顺序分别与电源线1t、1s、1r连接的情况。但是，在三相电压中，即使在这样的两种情况下，也能够与上述的反相连接的情况相同地处理，因此省略这两种情况的说明。

逆变器基板100A还具有设置于直流母线LH、LL的平滑滤波器6。平滑滤波器6例如是扼流圈输入型的LC滤波器，具有电感器L6和电容器C6。平滑滤波器6对由整流电路2施加到直流母线LH、LL的直流电压进行平滑化，将平滑化后的直流电压输入到逆变器4。

逆变器基板100A还具有逆变器控制部7，该逆变器控制部7控制逆变器4的动作。例如，在逆变器4中，分别具有上臂开关元件和下臂开关元件的三根电流路径彼此并联连接在直流母线LH、LL之间。逆变器控制部7将驱动信号Gi施加到逆变器4，该驱动信号Gi控制三对上臂开关元件和下臂开关元件的开闭。

这些整流电路2、平滑滤波器6、逆变器4、逆变器控制部7的结构和相互间的连接关系等在例如专利文献3中是公知的，因此，这里省略更进一步详细的说明。

逆变器基板100A还具有电压检测器8和电流检测器3t。电压检测器8检测输入端子5r、5s间的线间电压Vrs。更具体而言，线间电压Vrs是以输入端子5s的电位为基准的输入端子5r的电压。电流检测器3t检测在输入端2t中流过的负载电流It。

该电压检测器8和电流检测器3t的结构自身能够通过公知技术来实现，因此，这里详略其说明。

电压检测器8检测的对象根据产了正相连接和反相连接中的哪一个而不同。具体而言，在获得了正相连接的情况下，如图1所示，在输入端子5r、5s分别连接有电源线1r、1s，因此，检测以交流电压Vs为基准的交流电压Vr的电压，作为线间电压Vrs。另一方面，在获得了反相连接的情况下，在输入端子5r、5s分别连接有电源线1r、1t，因此，检测以交流电压Vt为基准的交流电压Vr的电压，作为线间电压Vrs。

同样，电流检测器3t检测的对象也根据产了正相连接和反相连接中的哪一个而不同。具体而言，在获得了正相连接的情况下检测为负载电流It的是：以后述的补偿电流Iw对从电源线1t获得的电流进行补偿而得的电流，在获得了反相连接的情况下检测为负载电流It的是：以补偿电流Iw对从电源线1s获得的电流进行补偿而得的电流。

逆变器基板100A可以具有检测在输入端2r中流过的负载电流Ir的电流检测器3r、或者检测在输入端2s中流过的负载电流Is的电流检测器。设置有电流检测器的相可以包含在设置有电压检测器的两个相中，也可以不包含在其中。

有源滤波器200A是并联型有源滤波器，具有逆变器21和电容器22。逆变器21输出补偿电流Iu、Iv、Iw并将电容器22支持的电压维持为电压Vdc。

有源滤波器200A还具有电流检测器23u、23w、电压检测器24、有源滤波器控制部27。电流检测器23u、23w分别检测补偿电流Iu、Iw。电压检测器24检测电压Vdc。有源滤波器控制部27输出驱动信号Ga。

补偿电流Iu、Iv、Iw根据负载电流It和线间电压Vrs，通过驱动信号Ga对逆变器21的驱动来获得。驱动信号Ga根据从逆变器基板100A获得的线间电压Vrs、负载电流It和补偿电流Iu、Iw(更具体而言，它们的值：以下相同)，或者，进一步根据负载电流Ir来生成。并联型有源滤波器中的这样的驱动信号Ga的生成自身能够通过公知技术实现，因此，这里省略其说明。

有源滤波器200A还具有互联电抗器(連系リアクトル)26。互联电抗器26由三相的电抗器来实现，并经由该三相的电抗器从逆变器21向输出连接部25供给补偿电流Iu、Iv、Iw。

有源滤波器200A具有的结构要素可以集中设置在一个基板中。

逆变器控制部7、有源滤波器控制部27均可以通过硬件来实现由它们执行的各种过程、或者要实现的各种单元或者各种功能的一部分或者全部。

例如，逆变器控制部7、有源滤波器控制部27均可以构成为包含微型计算机和存储装置。微型计算机执行程序记述的各处理步骤(换言之，过程)。上述存储装置例如能够由ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、可改写的非易失性存储器(EPROM(Erasable Programmable ROM)等)等各种存储装置的1个或者多个构成。该存储装置存储各种信息或数据等，并且存储微型计算机执行的程序，并且提供用于执行程序的作业区域。另外，微型计算机能够掌握为作为与程序记述的各处理步骤对应的各种单元发挥功能，或者，还能够掌握为实现与各处理步骤对应的各种功能。

<连接顺序的判断>

下面，对判断产生了正相连接和反相连接中的哪一个的方法进行说明。仅在针对已经将三相电源1与逆变器基板100A连接的状况新设置有源滤波器200A时进行该判断即可。

这样，逆变器基板100A的动作自身在正相连接和反相连接中没有差别。但是，在新设置有源滤波器200A时，该输出端子25r、25s、25t并不直接与电源线1r、1s、1t连接，而是分别与输入端子5r、5s、5t连接。因此，在输入端子5r、5s、5t带来反相连接的情况下，输出端子25r、25s、25t分别与电源线1r、1t、1s连接(参照图2)。

因此，在获得了正相连接的情况和获得了反相连接的情况中，补偿电流Iu、Iv、Iw的波形不同。具体而言，获得了反相连接的情况下的补偿电流Iu、Iv、Iw的波形应分别成为获得了反相连接的情况下的补偿电流Iu、Iw、Iv的波形。

无论获得了正相连接的情况，还是获得了反相连接的情况，有源滤波器200A都能够进行适当地输出补偿电流Iu、Iv、Iw的控制。具体而言，在获得了正相连接的情况和获得了反相连接的情况中，调换补偿电流Iv、Iw即可。关于这样的调换，在专利文献1公开了例如通过延迟补偿电流的相位来实现。

因此，一旦在判断出获得了正相连接还是获得了反相连接之后，有源滤波器200A通过输出分别适合正相连接和反相连接的补偿电流Iu、Iv、Iw的控制而进行动作。即，该判断仅通过在设置了有源滤波器200A时进行一次就足够。这是因为，在设置有源滤波器200A并将输出端子25r、25s、25t与输入端子5r、5s、5t连接起来以后，无需变更该连接，可维持该连接。

关于获得了正相连接和反相连接中的哪一个，根据线间电压Vrs或者后述的相电压Vrn和负载电流It来判断。下面，单独说明具体的判断方法。在下述说明中，根据三相的对称性可以循环地调换并更换r相、s相、t相。

(判断方法1)

图3是示出获得了正相连接的情况下的各量的曲线图，图4是示出获得了反相连接的情况下的各量的曲线图。具体而言，这里所说的各量是线间电压Vrs、Vst、Vtr、过零信号Xrs和负载电流Ir、Is、It。另外，也在图3、图4中一并标记了相电压Vrn。

过零信号Xrs是如下信号：在线间电压Vrs的符号从负向正转移的(上升中的)时刻激活(活性化)，在线间电压Vrs的符号从正向负转移的(下降中的)时刻非激活(非活性化)。理想的是，过零信号Xrs在线间电压Vrs取零值的时刻激活/非激活。在图3和图4中，过零信号Xrs的激活/非激活分别用值1、0表示。过零信号Xrs能够根据线间电压Vrs而由有源滤波器控制部27生成，或者也可以由电压检测器8生成(参照下述的“变形1.”)。

如图1所示，电压检测器8测量输入端子5r、5s之间的电压。因此，在图3中，线间电压Vrs是以交流电压Vs为基准的交流电压Vr的电压，在图4中，线间电压Vrs是以交流电压Vt为基准的交流电压Vr的电压。同样，在图3中，线间电压Vst是以交流电压Vt为基准的交流电压Vs的电压，线间电压Vtr是以交流电压Vr为基准的交流电压Vt的电压。此外，在图4中，线间电压Vst是以交流电压Vs为基准的交流电压Vt的电压，线间电压Vtr是以交流电压Vr为基准的交流电压Vs的电压。

即，图4中的线间电压Vrs、Vst、Vtr与将图3中的线间电压Vtr、Vst、Vrs均与值(-1)相乘所得的值一致。

在该动作的说明中，不检测且也不利用线间电压Vst、Vtr，但为了易于理解上述线间电压的关系进行了记载。

受到补偿电流Iu、Iv、Iw的影响的是在电源线1r、1s、1t中流过的电源电流，负载电流Ir、Is、It自身不受补偿电流Iu、Iv、Iw的影响。因此，图4中的负载电流Ir、Is、It与图3中的负载电流Ir、It、Is一致。但是，在任何情况下，都能够根据负载电流Ir、It来计算负载电流Is(∵Ir+Is+It＝0)。

根据获得了正相连接、反相连接中的哪一个，线间电压Vrs、负载电流It分别如上所述利用差异来进行下述判断。

(i-1)检测从线间电压Vrs上升并取零值的时刻起经过了时间td的时刻处的负载电流It。该时间td是线间电压Vrs的周期的1/12倍、或者11/12倍的时间。上述周期能够根据线间电压Vrs的随时间变化而容易地计算，并且，上述周期也与三相的交流电压Vr、Vs、Vt中的任一方的周期一致。在图3和图4中分别用时间d表示上述周期的1/12倍，例示了td＝d的情况。当然，还能够选定为td＝11·d。

(ii-1)如果在上述(i-1)中检测出的负载电流It大于正的第1阈值，则判断为获得了正相连接。如果在上述(i-1)中检测出的负载电流It小于负的第2阈值，则判断为获得了反相连接。这是因为，如上所述，获得了反相连接的情况下的负载电流It检测出获得了正相连接的情况下的负载电流Is。

或者，进行下述判断：

(i-2)采用上述周期的5/12倍(td＝5·d)、或者、7/12倍的时间(td＝7·d)作为时间td，与上述(i-1)同样地检测负载电流It；

(ii-2)如果在上述(i-2)中检测出的负载电流It大于正的第1阈值，则判断为获得了反相连接。如果在上述(i-2)中检测出的负载电流It小于负的第2阈值，则判断为获得了正相连接。

这样，根据判断方法1，能够通过简单的结构来检测相顺序的异常。

这里，作为第1阈值和第2阈值，不仅分别使用规定常数，还在第1阈值和第2阈值中的任意一方或者双方中使用负载电流It的平均值。上述判断或计算由有源滤波器控制部27使用公知技术来执行。

此外，在上述(i-1)、(i-2)中采用过零信号Xrs由激活至非激活的时刻(即，线间电压Vrs下降而取零值的时刻)作为线间电压Vrs取零值的时刻的情况下，上述(ii-1)、(ii-2)的判断结果分别相反(参照图3和图4)。

在检测出负载电流Ir的情况下，能够通过下述判断来判断正相连接、反相连接：

在线间电压Vrs取零值(这里为过零信号Xrs从非激活至激活的时刻)之后，检测经过了时间td以后的负载电流Ir；

如果时间td是上述周期的1/12倍(td＝d)，如果所检测的负载电流Ir大于正的阈值，则判断为获得了反相连接，如果小于负的阈值，则判断为获得了正相连接；

如果时间td是上述周期的5/12倍(td＝5·d))，如果所检测的负载电流Ir大于正的阈值，则判断为获得了正相连接，如果小于负的阈值，则判断为获得了反相连接；

如果时间td是上述周期的7/12倍(td＝7·d))，如果所检测的负载电流Ir大于负的阈值，则判断为获得了正相连接，如果小于负的阈值，则判断为获得了反相连接；

如果时间td是上述周期的11/12倍(td＝11·d)，如果所检测的负载电流Ir大于负的阈值，则判断为获得了反相连接，如果小于负的阈值，则判断为获得了正相连接。

在采用过零信号Xrs从激活至非激活的时刻的情况下，上述判断结果相反。同样，在检测负载电流Is的情况下，也判断获得了正相连接和反相连接中的哪一个。

根据以上情况，通过检测特定时刻的负载电流，并将该值与至少一个阈值进行比较，能够判断获得了正相连接和反相连接中的哪一个。

另外，线间电压Vrs、Vst、Vtr无论在正相连接、反相连接的哪一个中，周期都彼此相等，且相位以其周期的4/12倍的时间偏移。此外，这些周期的1/12、5/12倍的时间彼此之间、该周期的7/12、11/12倍的时间彼此之间均按照该周期的4/12倍的时间的整数倍而不同。

因此，从线间电压Vrs取零值的时刻起经过了该线间电压Vrs的周期的1/12、5/12、7/12、11/12倍的时间的时刻是从线间电压Vst取零值的时刻起经过了该线间电压Vst的周期的1/12、5/12、7/12、11/12倍的时间的时刻中的任意一个，且是从线间电压Vtr取零值的时刻起经过了该线间电压Vtr的周期的1/12、5/12、7/12、11/12倍的时间的时刻中的任意一个。

因此，上述特定时刻可以说是从任意一个二相间的线间电压取零值的时刻起经过了线间电压的周期的N/12倍的时间(其中，N＝1、5、7、11中的任意一个)的时刻。

图5是部分示出三相电源1是还输出中性点电位Vn的三相四线型的情况的电路图。图5中所省略的部分与图1的部分相同。输入连接部5还具有接受中性点电位Vn的中性点输入端子5n，电压检测器8测量相电压Vrn，作为以中性点输入端子5n为基准的交流电压Vr。

在正相连接的情况下，相电压Vrn由负至正时(上升中)取零的时刻与线间电压Vrs由负至正时(上升中)取零的时刻相比，延迟了上述周期的1/12倍的时间d。此外，在反相连接的情况下，相电压Vrn由负至正时取零的时刻与线间电压Vrs由负至正时取零的时刻相比，延迟了上述周期的11/12倍的时间11·d。因此，能够使用在以相电压Vrn取零的时刻为基准的时刻所检测的负载电流，与上述判断同样地判断获得了正相连接和反相连接中的哪一个。

具体而言，进行下述判断：

(i-3)检测相电压Vrn上升而取零值的时刻的负载电流It；

(ii-3)如果在上述(i-3)中检测出的负载电流It大于正的第1阈值，则判断为获得了正相连接。如果在上述(i-3)中检测出的负载电流It小于负的第2阈值，则判断为获得了反相连接。

或者，进行下述判断：

(i-4)检测从相电压Vrn上升而取零值的时刻起经过了时间td的时刻处的负载电流It。该时间td是相电压Vrn的周期的6/12倍的时间(td＝6·d)。上述周期能够根据相电压Vrn的随时间变化而容易地计算，并且，这也与三相的交流电压Vr、Vs、Vt中的任何周期都一致。

(ii-4)如果在上述(i-4)中检测出的负载电流It大于正的第1阈值，则判断为获得了反相连接。如果在上述(i-4)中检测出的负载电流It小于负的第2阈值，则判断为获得了正相连接。

或者，进行下述判断：

(i-5)采用上述周期的2/12倍(td＝2·d)来作为时间td，与(i-4)同样地检测负载电流It；

(ii-5)如果在上述(i-5)中检测出的负载电流It大于负的阈值，则判断为获得了正相连接。如果在上述(i-5)中检测出的负载电流It小于该阈值，则判断为获得了反相连接。

或者，进行下述判断：

(i-6)采用上述周期的4/12倍(td＝4·d)来作为时间td，与上述(i-4)同样地检测负载电流It；

(ii-6)如果在上述(i-6)中检测出的负载电流It大于负的阈值，则判断为获得了反相连接。如果在上述(i-6)中检测出的负载电流It小于该阈值，则判断为获得了正相连接。

或者，进行下述判断：

(i-7)采用上述周期的8/12倍(td＝8·d)来作为时间td，与上述(i-4)同样地检测负载电流It；

(ii-7)如果在上述(i-7)中检测出的负载电流It大于正的阈值，则判断为获得了反相连接。如果在上述(i-7)中检测出的负载电流It小于该阈值，则判断为获得了正相连接。

或者，进行下述判断：

(i-8)采用上述周期的10/12倍(td＝10·d)来作为时间td，与上述(i-4)同样地检测负载电流It；

(ii-8)如果在上述(i-8)中检测出的负载电流It大于正的阈值，则判断为获得了正相连接。如果在上述(i-8)中检测出的负载电流It小于该阈值，则判断为获得了反相连接。

在以相电压Vrn下降而取零的时刻为基准的情况下，上述(ii-3)～(ii-8)中的正相连接、反相连接的判断结果相反。

根据以上情况，根据相电压Vrn来决定特定时刻，检测特定时刻的负载电流，并将该值与至少一个阈值进行比较，由此能够判断获得了正相连接和反相连接中的哪一个。

另外，无论在正相连接、反相连接的哪一个中，相电压Vrn和相电压Vsn、Vtn(未图示)的周期都彼此相等，且相位以其周期的4/12倍的时间偏移。此外，它们的周期的2/12、4/12、6/12、8/12、10/12倍的时间按照周期的2/12倍的时间的整数倍而不同。

因此，相电压Vrn取零值的时刻及经过了该相电压Vrn的周期的2/12、4/12、6/12、8/12、10/12倍的时间的时刻是相电压Vsn取零值的时刻及经过了该相电压Vsn的周期的2/12、4/12、6/12、8/12、10/12倍的时间的时刻中的任意一个，且是相电压Vtn取零值的时刻及经过了该相电压Vtn的周期的2/12、4/12、6/12、8/12、10/12倍的时间的时刻中的任意一个。

因此，上述特定时刻可以说是任意一个相电压取零值的时刻或者从该时刻起经过了相电压的周期的N/12倍的时间(其中，N＝2、4、6、8、10中的任意一个)的时刻。

不仅测量负载电流It自身，还能够根据其平均值或增减来判断获得了正相连接、反相连接中的哪一个。

例如，检测从线间电压Vrs上升而取零值的时刻起经过了时间td的时刻之后紧接着的、时间d的长度的期间(以下为“特定期间”)的负载电流It的平均值。这里，与(i-1)类似地设定为td＝d、或者td＝11·d。在该情况下，如果获得了正相连接，则该平均值为正，如果获得了反相连接，则该平均值为负。与(i-2)类似地设定为td＝5·d、或者td＝7·d。在该情况下，如果获得了正相连接，则该平均值为负，如果获得了反相连接，则该平均值为正。

如果以线间电压Vrs下降而取零值的时刻为基准，则针对正相连接/反相连接的这些判断相反。此外，即使采用相电压Vrn取零值的时刻来替代线间电压Vrs取零值的时刻，也能够判断正相连接/反相连接。

因此，通过上述特定期间中的电流的平均值与至少一个阈值的比较，能够判断获得了正相连接、反相连接中的哪一个。同样，即使根据其它线间电压Vst、Vtr或相电压Vrn来设定特定时刻、还有特定期间，也能够使用该平均值来判断获得了正相连接、反相连接中的哪一个。

或者，例如将线间电压Vrs上升而取零值的时刻或者从该时刻起经过了时间td＝10·d的时刻之后紧接着的、时间d的长度的期间考虑作为特定期间。如果获得了正相连接，则特定期间中的负载电流It增大，如果获得了反相连接，则特定期间中的负载电流It减少。或者，例如将从线间电压Vrs上升而取零值的时刻起经过了时间td(＝4·d，6·d中的任意一个)的时刻之后紧接着的、时间d的长度的期间考虑作为特定期间。如果获得了正相连接，则特定期间中的负载电流It减少，如果获得了反相连接，则特定期间中的负载电流It增大。如果以线间电压Vrs下降而取零值的时刻为基准，则针对正相连接/反相连接的这些判断相反。

因此，能够根据上述特定期间中的电流的增减，判断获得了正相连接、反相连接中的哪一个。同样，即使根据其它线间电压Vst、Vtr或相电压Vrn来设定特定时刻、以及特定期间，也能够使用该增减来判断获得了正相连接、反相连接中的哪一个。

(判断方法2)

在不仅检测负载电流It还检测负载电流Ir的情况下，可通过下述判断来判断获得了正相连接、反相连接中的哪一个。

(iii)检测从线间电压Vrs取零值的时刻(这里为过零信号Xrs从非激活至激活的时刻)起经过了时间td的时刻(特定时刻)的负载电流Ir、It，并作为负载电流Is＝-It-Ir求出。

(iv)判定在上述(iii)中检测并计算出的负载电流Ir、Is、It的大小关系。在(iii)中设定为td＝d，如果是It>Ir>Is，则判断为获得了正相连接。如果是Ir>Is>It，则判断为获得了反相连接。

这样，根据判断方法2，能够通过简单的结构来检测相顺序的异常。并且，为了通过依据负载电流It的极性的判断方法1进行准确的判断而优选各种阈值的适当设定，与此相对，依据负载电流Ir、It、Is的大小关系的判断方法2的判断变得准确。

这样，图4中的负载电流Ir、Is、It分别与图3中的负载电流Ir、It、Is一致，但进行(iii)的检测的时刻取决于线间电压Vrs，因此，获得了反相连接的情况下的负载电流彼此的大小关系如上所述。当然，能够不计算负载电流Is，而是仅通过负载电流It、Ir的大小关系，根据上述不等式来判断获得了正相连接、反相连接中的哪一个。

或者，也可以不直接检测负载电流Ir，而是使负载电流It的相位偏移而进行估计，仅通过负载电流It、Ir的大小关系，判断获得了正相连接、反相连接中的哪一个。上述判断或计算由有源滤波器控制部27使用公知技术来执行。

在上述(iii)中采用过零信号Xrs从激活至非激活的时刻作为线间电压Vrs取零值的时刻的情况下，上述(iv)的判断结果相反(参照图3和图4)。

在判断方法2中也与判断方法1同样，如果时间td为上述周期的N/12倍(N＝1、5、7、11中的任意一个)，则根据在上述时机(timing)检测出的负载电流的大小关系，判断获得了正相连接和反相连接中的哪一个。

或者，可以根据在相电压Vrn取零值的时刻检测出的负载电流It、Ir的大小关系，判断获得了正相连接和反相连接中的哪一个。

在检测或者计算与对应于相电压Vrn的相不同的二相的负载电流Is、It的情况下，通过下述判断来判断获得了正相连接、反相连接中的哪一个。

(Iv-1)在采用相电压Vrn上升而取零值的时刻、或者从该时刻起经过了相电压的周期的2/12、10/12倍的时间td的时刻作为特定时刻的情况下，如果是It>Is，则判断为获得了正相连接。如果是Is>It，则判断为获得了反相连接。

(iv-2)在采用从相电压Vrn上升而取零值的时刻起经过了相电压的周期的4/12、6/12、8/12倍的时间td的时刻作为特定时刻的情况下，如果是It>Is，则判断为获得了反相连接。如果是Is>It，则判断为获得了正相连接。

作为特定时刻，如果以相电压Vrn下降并取零值的时刻为基准，则上述(iv-1)、(iv-2)判断结果相反。

(判断方法3)

图6是示出获得了正相连接的情况下的各量的曲线图，图7是示出获得了反相连接的情况下的各量的曲线图。具体而言，这里所说的各量是线间电压Vrs、Vst、Vtr、负载电流Ir、Is、It、d轴电流候补Id及其直流成分(电源频率成分)Id0、以及q轴电流候补Iq及其直流成分(电源频率成分)Iq0。

一般而言，d轴电流和q轴电流是与负载电流的交流电压Vr、Vs、Vt的周期变动同步的电流成分。q轴电流是相位与d轴电流正交的电流成分。在该实施方式中，d轴电流候补Id例如是如下所述地由有源滤波器控制部27使用公知技术而求出的。

(v)根据线间电压Vrs(或者相电压中的任意一个)，获得交流电压Vr、Vs、Vt中的任意一个的相位Φ的估计值Φ＾；

(vi)通过根据估计值Φ＾对负载电流Ir、Is、It进行三相/二相转换，求出d轴电流候补Id，作为与估计值Φ＾同相的电流成分。

q轴电流候补Iq是作为相位与d轴电流候补Id正交、例如90度进相的电流成分，根据负载电流Ir、Is、It的三相/二相转换而求出的。

在求出d轴电流候补Id时，估计值Φ＾相对于交流电压Vr、Vs、Vt的稳定的相位差不成问题。这是因为，d轴电流候补Id与交流电压Vr、Vs、Vt的周期变动同步。

但是，估计值Φ＾是将线间电压Vrs掌握为以交流电压Vs为基准的交流电压Vr的值而求出的。换言之，在获得了正相连接的情况下，估计值Φ＾与相位Φ同步。但是，在获得了反相连接的情况下，估计值Φ＾不与相位Φ同步，估计值Φ＾的进相方向成为相位Φ的滞后方向。

即，在获得了正相连接的情况下，估计值Φ＾与相位Φ同步，根据估计值Φ＾而获得的d轴电流候补Id也与相位Φ同步。即，d轴电流候补Id作为d轴电流而被准确求出。

另一方面，在获得了反相连接的情况下，估计值Φ＾不与相位Φ同步，根据估计值Φ＾而获得的d轴电流候补Id也不与相位Φ同步。即，d轴电流候补Id被求出与d轴电流不同的值。q轴电流候补Iq也同样如此。

在整流电路2为二极管电桥的情况下，再生电流不对负载电流产生影响。因此，d轴电流不取负值(参照图6)。即，在获得了正相连接的情况下，d轴电流候补Id不取负值。与此相对，在获得了反相连接的情况下，估计值Φ＾不与相位Φ同步，d轴电流候补Id在线间电压Vrs的半个周期中取负值。在图7中例示了d轴电流候补Id达到-10(A)的情况。因此，采用下述判断。

(vii)如果在线间电压Vrs的半个周期中不具有d轴电流候补Id的极性(正负)的变动，则判断为获得了正相连接，如果具有该变动，则判断为获得了反相连接。

这样，根据判断方法3，能够通过简单的结构来检测相顺序的异常。

(判断方法4)

d轴电流候补Id的极性变动的检测成为d轴电流候补Id与值零的比较，估计值Φ＾的计算、或三相/二相转换的计算中的误差的影响也较大。因此，可以求出d轴电流候补Id的直流成分Id0，对直流成分Id0与规定阈值进行比较。即，采用下述判断。

(viii-1)如果直流成分Id0超过正的规定值，则判断为获得了正相连接，如果未超过正的规定值，则判断为获得了反相连接。

在表示获得了正相连接的情况的图6中示出了直流成分Id0为4(A)左右，与此相对，在表示获得了反相连接的情况的图7中示出了直流成分Id0几乎为0(A)。

同样，可以求出q轴电流候补Iq的直流成分Iq0，对直流成分Iq0与规定阈值进行比较。在表示获得了正相连接的情况的图6中示出了直流成分Iq0为-0.5(A)左右，与此相对，在表示获得了反相连接的情况的图7中示出了直流成分Iq0几乎为0(A)。因此，采用下述判断。

(viii-2)如果直流成分Iq0超过负的规定值，则判断为获得了反相连接，如果未超过负的规定值，则判断为获得了正相连接。

这样，根据判断方法4，能够通过简单的结构来检测相顺序的异常。并且，与依据极性的判断的判断方法3相比，更容易设定判断的阈值。换言之，判断方法4比判断方法3更能够简单地进行准确的判断。

由有源滤波器控制部27使用公知技术来执行求出d轴电流候补Id或其直流成分Id0、q轴电流候补Iq或其直流成分Iq0、以及上述判断。

<第1实施方式的优点>

上述判断方法1～4均假设了，在逆变器基板100A中，

(a)电流检测器3t检测在与输入端子5t连接的输入端2t中流过的负载电流It(和/或，电流检测器3r检测在与输入端子5r连接的输入端2r中流过的负载电流Ir)，

(b)电压检测器8检测线间电压Vrs，作为以输入端子5s的电位为基准的输入端子5r的电压(或者，检测相电压Vrn，作为以中性点输入端子5n的电位为基准的输入端子5r的电压)，

(c)假设有源滤波器控制部27获得负载电流It(和/或负载电流Ir)和线间电压Vrs(或者相电压Vrn)的检测值。

图14是示出相对于第1实施方式的比较例的电路图。在图14中，逆变器基板100C具有从第1实施方式的逆变器基板100A中去除了电流检测器3t、3r和电压检测器8的结构。此外，有源滤波器200C具有对第1实施方式的有源滤波器200A追加了电压检测器28、29的结构。电压检测器28、29检测相互不同的线间电压。

在图14中，有源滤波器200C的输出端子25r、25s、25t分别与电源线1r、1s、1t连接。此外，逆变器基板100C的输入端子5r、5s、5t分别与电源线1r、1s、1t连接。即，在图14中示出了获得了正相连接的情况。在电源线1r、1t上分别设置有电流检测器23r、23t，检测流入输入端子5r、5s、5t的负载电流的二相。这样的结构例如在专利文献1中是公知的。

但是，在针对在电源线1r、1s、1t上已经连接有逆变器基板100C的状况之后连接有源滤波器200C的情况下，即使准确进行输出端子25r、25s、25t与电源线1r、1s、1t的连接，也可能存在电流检测器23r、23t相对于电源线1r、1t没有正确设置的错误。换言之，在本地设置有源滤波器200C的情况下，在电流检测器23r、23t和电压检测器28、29中，有可能存在相对于电源线1r、1s、1t的电配置关系不匹配的错误。

在这样的情况下，在有源滤波器控制部27判断获得了正相连接和反相连接中的哪一个时，如上所述需要两个不同的线间电压。即，需要两个电压检测器28、29。此外，该判断处理也是复杂的。

与此相对，在第1实施方式中，输入端子5r、5s、5t、输入端2r、2s、2t、电压检测器8与电流检测器3t(或者还有电流检测器3r)的连接关系在逆变器基板100A的内部被固定。因此，即使新连接了有源滤波器200A，电压检测器8和电流检测器3t相对于电源线1r、1s、1t的电配置关系也保持匹配。

因此，相比图14所示的比较例，第1实施方式如判断方法1～4那样通过比现有技术(例如专利文献1、2中所介绍的技术)更简单的结构，检测相顺序的异常。

<缺相判断>

在第1实施方式中，还能够判断电源线1r、1s、1t中的缺相。图8是示出电源线1t接地并产生了缺相的情况下的各量的曲线图。具体而言，这里所说的各量是线间电压Vrs、Vst、Vtr、过零信号Xrs、以及负载电流Ir、Is、It。由于上述缺相，存在Vst＝Vtr＝(-1/2)·Vrs的关系。

在这样的情况下，检测从线间电压Vrs取零值的时刻(可以是过零信号Xrs从非激活至激活的时刻，也可以是从激活至非激活的时刻)起经过了交流电压Vr、Vs、Vt的周期的N/12(N＝1、5、7、11中的任意一个)的时间td(在图8中例示了td＝d的情况)的时刻的负载电流It，负载电流It的大小(绝对值)比规定值小，由此，能够判断为在输入端子5t中产生了缺相。反之，该大小为该规定值以上，由此能够判断为不存在缺相。因此，可判断输入端子5t中有无缺相。

该判断不区分是获得了正相连接，还是获得了反相连接。这是因此，如果产生缺相，则在该时刻，理想的是负载电流Ir、Is、It全部为零。

同样，根据相电压Vrn检测所设定的特定时刻的负载电流It，也同样可判断有无缺相。该特定时刻是相电压Vrn取零值的时刻(可以是上升而取零值的时刻，也可以是下降而取零值的时刻)。

另外，与判断获得了正相连接和反相连接中的哪一个的情况不同，判断有无缺相的处理优选每次开始有源滤波器200A的运转时进行。在设置有源滤波器200A后连接关系不变更，与此相对，缺相有可能由于电源系统或设备的不良情况而在设置后也发生。优选是每当开始有源滤波器200A的运转时进行缺相判断，由此避免有源滤波器200A、以及逆变器基板100A的异常动作。

另外，如果已知获得了正相连接和反相连接中的哪一个，则能够进行缺相判断的时机(timing)进一步增加。具体而言，在获得了正相连接的情况下，参照图3，如果相电压Vrn取零值的时刻或者从该时刻起经过了时间td(＝4·d、6·d、10·d中的任意一个)的时刻的负载电流It的绝对值小于该规定值，则能够判断为输入端子5t中产生了缺相。如果该绝对值为该规定值以上，则能够判断为输入端子5t中没有产生缺相。在获得了反相连接的情况下，参照图4，如果相电压Vrn取零值的时刻或者从该时刻起经过了时间td(＝2·d、6·d、8·d中的任意一个)的时刻的负载电流It的绝对值小于该规定值，则能够判断为在输入端子5t中产生了缺相。如果该绝对值为该规定值以上，则能够判断为输入端子5t中没有产生缺相。

第2实施方式.

<结构>

还能够针对第1实施方式所示的逆变器基板100C搭载有源滤波器。这适合于从平滑滤波器6具有的电容器C6中省略了平滑功能的、所谓无电解电容器逆变器。在无电解电容器逆变器中，电容器C6只要负责逆变器4的开关噪声的去除即可，因此，利用较小的静电电容就足够。由此，能够从平滑滤波器6中排除电解电容器。

在无电解电容器逆变器中，以施加到直流母线LH、LL的直流电压按照电源电压的整数倍发生变动为前提而被控制。因此，在将有源滤波器应用于无电解电容器逆变器的情况下，根据第1实施方式而言，在逆变器控制部7中需要关于三相交流电压Vr、Vs、Vt的相位的信息。

因此，在本实施方式中说明如下情况下的逆变器基板：通过不仅将线间电压Vrs(关于其值的信息)赋予给有源滤波器控制部27，还赋予给逆变器控制部7，由此缩小电容器C6。

图9是示出第2实施方式的逆变器基板100B的结构以及与和逆变器基板100B连接的其它结构要素的连接关系的电路图。

逆变器基板100B具有在第1实施方式中所说明的逆变器基板100A上还追加具有有源滤波器200B的结构。但是，为了表示电容器C6不是电解电容器，在该记述中采用通常的电容器的符号。

有源滤波器200B具有从第1实施方式中所说明的有源滤波器200A中省略了输出连接部25的结构。但是，电容器22与电容器C6匹配且为小电容，利用通常的电容器的符号表示。

互联电抗器26的与逆变器21相反侧的端连接在输入连接部5与整流电路2之间。由此，补偿电流Iu被提供给连接输入端子5r与输入端2r的布线，补偿电流Iv被提供给连接输入端子5s与输入端2s的布线，补偿电流Iw被提供给连接输入端子5t与输入端2t的布线。

但是，在相对于电流检测器3t接近输入端子5t的一侧(远离输入端2t的一侧)设置有电流检测器3r的情况下，在相对于电流检测器3r接近输入端子5r的一侧(远离输入端2r的一侧)连接有互联电抗器26。这是供电流检测器3t检测负载电流It、或者进而电流检测器3r检测负载电流Ir的连接关系。

或者，互联电抗器26可以在逆变器基板100B内与输入连接部5连接。

逆变器控制部7还根据线间电压Vrs来生成驱动信号Gi。该生成能够通过公知的无电解电容器逆变器的方法来实现，因此，这里省略详细内容。

逆变器基板100B维持第1实施方式中的逆变器基板100A与有源滤波器200A的连接关系，因此，无论针对获得了正相连接和反相连接中的哪一个，还是针对缺相，都能够与第1实施方式同样进行判断。

但是，在三相电源1产生了不平衡的情况下，与第1实施方式相比，在第2实施方式中，具有判断变得准确的优点。更具体而言，无论有源滤波器200B设置于逆变器基板100B，还是单独设置，如果缩小电容器C6而构建了无电解电容器逆变器，则关于获得了正相连接和反相连接中的哪一个的判断如后所述变得准确。

<动作>

以下，通过与第1实施方式的比较，说明本实施方式中的优点。图10和图11均是示出了获得了正相连接的情况下的各量的曲线图。具体而言，这里所说的各量是线间电压Vrs、Vst、Vtr和相电压Vrn、过零信号Xrs、以及负载电流Ir、Is、It。在任意一个图中都示出了td＝d的情况。

但是，根据曲线图未明确，但在图10和图11的任意一个中，线间电压Vrs、Vst、Vtr都从图3所示的波形失真。具体而言，这里例示了三相的交流电压Vr、Vs、Vt分别为+3％、0％、-3％且为不平衡的情况下的线间电压Vrs、Vst、Vtr。

图10和图11分别示出了电容器C6为2000μF、20μF的情况。在图10中，由于交流电压Vr、Vs、Vt的不平衡，在检测负载电流It的特定时刻处，负载电流Ir、Is、It中的任意一个的大小(绝对值)都显著变小。因此，利用判断方法1的判断变得困难，采用需要电流检测器3r、3t双方以进行准确的判断的判断方法2。

与此相对，在图11中，负载电流Ir、Is、It中的任意一个的大小都为交流电压Vr、Vs、Vt的周期的6倍且发生较大变动，但即使存在交流电压Vr、Vs、Vt的不平衡，也不会显著变小。因此，在检测负载电流It的特定时刻，容易判断负载电流It的极性，进而容易判断获得了正相连接、反相连接中的哪一个。这从能够采用无需电流检测器3r的判断方法1的观点出发也是优选的。

另外，对这样的电源不平衡的耐受性不限于被称作无电解电容器逆变器的方法。如果实现在电源电压的一个周期中整流电压以6倍周期发生变动的、所谓6脉冲整流(120度通电)，则可获得上述效果。例如由全波整流用的二极管电桥构成整流电路2，如果减少电容器C6的静电电容，则可实现6脉冲整流。如果忽略逆变器4中的效率，则驱动信号Gi可以不考虑输入到逆变器4中的整流电压的变动而生成。

当然，即使在不构建无电解电容器逆变器的情况下，也能够不对逆变器控制部7赋予线间电压Vrs而在逆变器基板100B中具备有源滤波器200B。

变形1.

在第2实施方式中，例示了如下情况：不仅在有源滤波器控制部27中、也在逆变器控制部7中利用线间电压Vrs。在该情况下，一个电压检测器8可兼具对有源滤波器控制部27赋予过零信号Xrs的功能和对逆变器控制部7赋予过零信号Xrs的功能。

图12是例示过零信号生成器8A的结构的电路图。过零信号生成器8A还能够用作电压检测器8。

过零信号生成器8A具有二极管801、802、电阻803、804、805、806、电压电流转换电路807、808、绝缘部809、810和电压输出电路811、812。

例如，电压电流转换电路807、808通过二极管、电阻和电容器的并联连接来构成。例如，绝缘部809、810可采用光耦合器。例如，电压输出电路811可由在逆变器控制部7的动作电源Vci与接地Ei之间串联连接的电阻和电容器构成。例如，电压输出电路812可由在有源滤波器控制部27的动作电源Vca与接地Ea之间串联连接的电阻和电容器构成。

二极管801、电阻803、804和电压电流转换电路807串联连接在输入端2r、2s之间(或者输入端子5r、5s之间)。电压电流转换电路807从线间电压Vrs接收被二极管801整流、被电阻803、804分压后的直流电压，使取决于该直流电压的电流在绝缘部809的输入侧中流过。绝缘部809使基于在该输入侧流过的电流的电流与输入侧电绝缘地在输出侧流过。在阈值以上的电流在绝缘部809的输入侧中流过时，绝缘部809的输出侧的晶体管导通。由此，电压输出电路811输出动作电源Vci的电压。如果该晶体管截止，则对电容器进行充电，从电压输出电路811输出接地Ei的电位。由此，可获得与线间电压Vrs的极性(正负)对应的过零信号Xrs。具体而言，在逆变器控制部7的动作中，动作电源Vci的电压和接地Ei的电位作为过零信号Xrs被提供。

电压电流转换电路808从线间电压Vrs接收被二极管802整流、被电阻805、806分压后的直流电压，使取决于该直流电压的电流在绝缘部810的输入侧流过。绝缘部810使基于在该输入侧流过的电流的电流与输入侧电绝缘地在输出侧流过。在阈值以上的电流在绝缘部810的输入侧中流过时，绝缘部810的输出侧的晶体管导通。由此，电压输出电路812输出动作电源Vca的电压。如果该晶体管截止，则对电容器进行充电，从电压输出电路812输出接地Ea的电位。由此，可获得与线间电压Vrs的极性(正负)对应的过零信号Xrs。具体而言，在有源滤波器控制部27的动作中，动作电源Vca的电压和接地Ea的电位作为过零信号Xrs被提供。

不仅在第2实施方式中，在第1实施方式中在逆变器控制部7需要过零信号Xrs的情况下，也能够采用过零信号生成器8A。

这样，过零信号生成器8A还能够单独对逆变器控制部7、能够对有源滤波器控制部27赋予过零信号Xrs。

即，被用作电压检测器8的过零信号生成器8A生成的过零信号Xrs在逆变器4的控制和有源滤波器200B的任何控制中都被采用。这从消减部件个数的观点出发是优选的。

图13是例示过零信号生成器8B的结构的电路图。过零信号生成器8B也能够用作电压检测器8。

过零信号生成器8B具有如下结构：从过零信号生成器8A中去除二极管802和电阻804、805，将电压电流转换电路807、808串联连接在电阻803、806之间。

在过零信号生成器8A中对二极管801、802和电阻803、804、805、806施加较大的电压，因此，需要所谓强电用部件。这些强电用部件的成本、形状都较大。

另一方面，在过零信号生成器8B中，二极管801和电阻803、806分别兼具过零信号生成器8A的二极管802和电阻804、805的功能。因此，从消减强电用部件的观点出发，过零信号生成器8B比过零信号生成器8A更优选。

变形2.

在上述实施方式中均省略了逆变器控制部7使用关于负载电流Ir、Is、It的信息的情况的说明。在逆变器控制部7使用关于负载电流Ir、Is、It的信息的情况下，通过利用电流检测器3t、3r检测的负载电流It、Ir，无需为了逆变器控制部7用而设置新的电流检测器。

即，电流检测器3t检测的负载电流It在逆变器4的控制和有源滤波器200B的任何控制中都被采用。这从消减部件个数的观点出发是优选的。

在上述各实施方式及各变形例中说明的各结构只要不相互矛盾，则可以进行适当组合。

对本发明进行了详细说明，但上述说明在所有形式中仅为例示，本发明不限于此。可理解为在不脱离本发明范围的情况下能够想到未例示的无数变形例。

Claims (16)

1.一种逆变器基板(100A、100B)，其中，该逆变器基板(100A、100B)具有：

第1输入端子至第3输入端子(5t、5r、5s)，它们与三相的电源线(1t、1r、1s)连接，且从所述电源线被施加三相的交流电压(Vt、Vr、Vs)；

一对直流母线(LH、LL)；

整流电路(2)，其具有分别与所述第1输入端子至所述第3输入端子对应的第1输入端至第3输入端(2t、2r、2s)，并且对所述交流电压进行整流而将直流电压施加给所述一对直流母线；

第1电流检测器(3t)，其检测在所述第1所述输入端(2t)中流过的第1电流(It)；

电压检测器(8)，其检测所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子中的一对(5r、5s)彼此之间的线间电压(Vrs)、或者施加给所述第2所述输入端子(5r)的一个所述交流电压的相电压(Vrn)；以及

逆变器(4)，其将所述直流电压转换为其它交流电压(Vu、Vv、Vw)并输出。

2.根据权利要求1所述的逆变器基板(100B)，其中，

该逆变器基板(100B)还具有并联型的有源滤波器(200B)，该并联型的有源滤波器(200B)以规定的对应关系向所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)供给基于所述第1电流(It)、以及所述线间电压(Vrs)或者所述相电压(Vrn)的三相的补偿电流(Iu、Iv、Iw)。

3.根据权利要求2所述的逆变器基板(100B)，其中，

所述电压检测器(8)检测的所述线间电压(Vrs)或者所述相电压(Vrn)的过零信号(Xrs)在所述逆变器(4)的控制和所述有源滤波器(200B)的任何控制中都被采用。

4.根据权利要求2所述的逆变器基板(100B)，其中，

所述第1电流(It)在所述逆变器(4)的控制和所述有源滤波器(200B)的任何控制中都被采用。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的逆变器基板(100A、100B)，其中，

所述整流电路(2)进行6脉冲整流。

6.一种连接顺序的判断方法，其判断权利要求1～5中的任意一项所述的逆变器基板(100A、100B)与所述电源线(1t、1r、1s)的连接顺序，其中，

根据所述线间电压(Vrs)或者所述相电压(Vrn)、以及至少所述第1电流(It)，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线的连接顺序。

7.根据权利要求6所述的连接顺序的判断方法，其中，

通过特定时刻处的所述第1电流(It)与至少一个阈值的比较，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线(1t、1r、1s)的连接顺序，

所述特定时刻是从所述线间电压(Vrs)取零值的时刻起经过了所述线间电压的周期的N/12倍(N＝1、5、7、11中的任意一个)的时间(td)的时刻，

或者，所述特定时刻是所述相电压(Vrn)取零值的时刻、或者从该时刻起经过了所述相电压的周期的M/12倍(M＝2、4、6、8、10中的任意一个)的时间(td)的时刻。

8.根据权利要求6所述的连接顺序的判断方法，其中，

通过特定期间中的所述第1电流(It)的平均值与至少一个阈值的比较，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线(1t、1r、1s)的连接顺序，

所述特定期间是从所述线间电压(Vrs)取零值的时刻起经过了所述线间电压(Vrs)的周期的N/12倍(N＝1、5、7、11中的任意一个)的时间(td)的时刻之后紧接着的、所述周期的1/12倍的时间(d)的长度的期间，

或者，所述特定期间是所述相电压(Vrn)取零值的时刻或者从该时刻起经过了所述相电压的周期的M/12倍(M＝2、4、6、8、10中的任意一个)的时间(td)的时刻之后紧接着的、所述周期的1/12倍的时间(d)的长度的期间。

9.根据权利要求6所述的连接顺序的判断方法，其中，

根据特定期间中的所述第1电流(It)的增减，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线(1t、1r、1s)的连接顺序，

所述特定期间是所述线间电压(Vrs)取零值的时刻或者从该时刻起经过了所述线间电压(Vrs)的周期的N/12倍(N＝4、6、10中的任意一个)的时间(td)的时刻之后紧接着的、所述周期的1/12倍的时间(d)的长度的期间，

或者，所述特定期间是从所述相电压(Vrn)取零值的时刻起经过了所述相电压的周期的M/12倍(M＝1、3、5、7、9、11中的任意一个)的时间(td)的时刻之后紧接着的、所述周期的1/12倍的时间(d)的长度的期间。

10.根据权利要求6所述的连接顺序的判断方法，其中，

根据特定时刻处的所述第1电流(It)与在所述第2所述输入端(2r)中流过的第2电流(Ir)的大小关系，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线(1t、1r、1s)的连接顺序，

所述特定时刻是从所述线间电压(Vrs)取零值的时刻起经过了所述线间电压的周期的N/12倍(N＝1、5、7、11)的时间(td)的时刻，

或者，所述特定时刻是所述相电压(Vrn)取零值的时刻。

11.根据权利要求6所述的连接顺序的判断方法，其中，

根据特定时刻处的所述第1电流(It)与在所述第3所述输入端(2s)中流过的第2电流(Is)的大小关系，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线(1t、1r、1s)的连接顺序，

所述特定时刻是从所述线间电压(Vrs)取零值的时刻起经过了所述线间电压的周期的N/12倍(N＝1、5、7、11中的任意一个)的时间(td)的时刻，

或者，所述特定时刻是所述相电压(Vrn)取零值的时刻、或者从该时刻起经过了所述相电压的周期的M/12倍(M＝2、4、6、8、10中的任意一个)的时间(td)的时刻。

12.根据权利要求10或11所述的连接顺序的判断方法，其中，

所述逆变器基板(100A、100B)还具有第2电流检测器，该第2电流检测器检测所述第2电流(Ir；Is)。

13.根据权利要求10或11所述的连接顺序的判断方法，其中，

所述第2电流(Ir；Is)是使所述第1电流(It)的相位偏移而估计出的。

14.根据权利要求6所述的连接顺序的判断方法，其中，

所述逆变器基板还具有第2电流检测器，该第2电流检测器检测在所述第2所述输入端(2r)和所述第3所述输入端(2s)中的任意一方中流过的第2电流(Ir；Is)，

所述整流电路(2)是二极管电桥，

根据所述第1电流和所述第2电流，求出在所述第2所述输入端和所述第3所述输入端的另一方中流过的第3电流(Is；Ir)，

根据所述相电压(Vrn)或者所述线间电压(Vrs)获得所述交流电压(Vt、Vr、Vs)中的任意一个的相位(Φ)的估计值(Φ＾)，

根据所述估计值对所述第1电流、所述第2电流和所述第3电流进行三相/二相转换，由此求出与所述估计值同相的电流成分(Id)，

根据所述线间电压的半个周期中的所述电流成分的极性有无变动，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线的连接顺序。

15.根据权利要求6所述的连接顺序的判断方法，其中，

所述逆变器基板还具有第2电流检测器，该第2电流检测器检测在第2所述输入端(2r)和所述第3所述输入端(2s)中的任意一方中流过的第2电流(Ir；Is)，

所述整流电路(2)是二极管电桥，

根据所述第1电流和所述第2电流，求出在所述第2所述输入端和所述第3所述输入端的另一方中流过的第3电流(Is；Ir)，

根据所述相电压(Vrn)或者所述线间电压(Vrs)获得所述交流电压(Vt、Vr、Vs)中的任意一个的相位(Φ)的估计值(Φ＾)，

根据所述估计值对所述第1电流、所述第2电流和所述第3电流进行三相/二相转换，由此求出与所述估计值同相的、或者相位正交的电流成分(Id；Iq)，

根据所述电流成分的直流成分(Id0；Iq0)是否超过规定值，判断所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)与所述电源线(1t、1r、1s)的连接顺序。

16.一种缺相判断方法，其中，

在权利要求1～5中的任意一项所述的逆变器基板(100A、100B)中，

根据特定时刻处的所述第1电流(It)的大小小于规定值这一情况，判断为在所述第1所述输入端子至所述第3所述输入端子(5t、5r、5s)中的任意一个中产生了缺相，

所述特定时刻是从所述线间电压(Vrs)取零值的时刻起经过了所述线间电压的周期的N/12倍(N＝1、5、7、11中的任意一个)的时间(td)的时刻，

或者，所述特定时刻是所述相电压(Vrn)取零值的时刻。