JP2004120994A - 欠相検出装置および欠相検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】　装置およびコストを節減するとともに、３本の線（１６，１８，２０）のいずれかにおける欠相の検出および診断を提供する。
【解決手段】　圧縮機装置における欠相を検出する装置は、位相を伝達する複数の線（１６，１８，２０）を含む圧縮機装置部品（１０）と、位相を伝達する複数の線のうちの１本と接続された電流変換器（２２）と、電流変換器（２２）から信号を受信して位相を伝達する複数の線のいずれかで欠相が生じたか否かを判断するように設けられたプロセッサユニット（２４）と、を有する。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、圧縮機および蒸気圧縮装置に関し、特に、このような装置に関連する欠相の診断および検出のための装置および方法に関する。

　蒸気圧縮装置は、典型的に、三相電動モータによって作動する圧縮機やファンなどの圧縮機部品を含む。

　通常の作動時には、各々の位相によって部品に電流が供給され、部品は予想通り作動する。信頼性に係わる問題の１つには、モータの１本またはそれ以上の線で欠相が生じることがある。３本の作動線のうちの１本の線における欠相は、信頼性および安全性に係わる重要な問題である。従って、欠相の検出は、大きな関心事である。

　従来の装置では、３本の線のいずれかにおける欠相を正確に診断するには、各々の線に電流検出センサを設ける必要がある。これにより、３本の線のいずれかにおける欠相が有利に診断される。しかし、適切に検出するために３つのセンサが必要となるので、コストが大きくなってしまう。

　本発明の主な目的は、装置およびコストを節減するとともに、３本の線のいずれかにおける欠相の検出および診断を提供することである。

　本発明のその他の目的や利点については、以下に記載する。

　本発明では、上述の目的および利点が容易に達成される。

　本発明によると、圧縮機装置において電気的な欠相を検出する装置が提供され、この装置は、位相を伝達する複数の線を含む圧縮機装置部品と、位相を伝達する複数の線のうちの１本の線と接続された電流測定センサと、センサから信号を受信して位相を伝達する複数の線のいずれかで欠相が生じたか否かを判断するように設けられたプロセッサユニットと、を有する。

　また、本発明によると、圧縮機装置において電気的な欠相を検出する方法が提供され、この方法は、位相を伝達する複数の線を含む少なくとも１つの圧縮機装置部品を有する圧縮機装置を提供し、複数の線のうちの１本の線の電流を測定し、この１本の線で得られた測定値から複数の線のいずれかにおける欠相を検出することを含む。

　本発明は、圧縮機装置における欠相（ｌｏｓｓ　ｏｆ　ｐｈａｓｅ）を検出する装置および方法に関する。

　圧縮機装置部品には、種々の電動部品が含まれており、これらの電動部品の多くは三相電動モータによって作動する。上述したように、欠相の検出は、信頼性および安全性に係わる重大な問題であり、本発明によって欠相を検出する改善された装置および方法が提供される。

　本発明によると、部品に位相を提供するいずれかの線（ｌｅｇ）における電流量は、その線における欠相の影響を受けるだけでなく、同じ部品に位相を提供する他の線における欠相の影響も受けることが発見された。この発見に基づいて、部品に位相を提供する３本の線のいずれか１本に単流変換器を設置することで欠相の診断が有利に提供される。単流変換器は、この変換器から受信した信号に基づいて欠相の診断を行うプロセッサユニットと接続される。

　図１は、一般に吸込み管および吐出し管１２，１４を有する典型的な圧縮機装置の一部を示しており、これらの吸込み管および吐出し管１２，１４を有する圧縮機装置部品１０は、当業者には周知のように、３本の線１６，１８，２０を介して電力の供給を受ける三相電動モータによって作動する。位相は、線１６，１８，２０を介して周知の方法で部品１０に提供されて部品を作動させる。

　本発明では、電流変換器２２が、この場合は線１８である単一の線に設置されるとともに、プロセッサユニット２４に接続される。変換器２２は、線１８の電流量に対応する測定を行うとともに、この電流量に対応する信号をプロセッサユニット２４に送信するように設けられる。

　本発明では、プロセッサユニット２４は、上記の信号をセンサすなわち変換器２２から受信して、いずれかの線１６，１８，２０で欠相が生じたか否かを判断するように設けられることが有利である。

　従来は、各々の線１６，１８，２０に対してそれぞれセンサを設ける必要があり、コストの増加につながっていた。しかし、本発明によると、作動線上の電流は、他の１本の線で欠相が生じた場合に増加することが発見された。典型的な三相式空調装置では、１本の線で欠相が生じた場合に他の２本の線の電流が約７０％増加することがわかった。従って、本発明に係るプロセッサユニット２４は、このプロセッサユニットが接続される圧縮機装置に対応するデータを用いて有利にプログラム可能であり、測定される線における電流の増加によって他の１本の線における欠相を診断することができる。上述の特定の実施例、すなわち三相式の装置では、プロセッサユニット２４は、線１６，２０で欠相が生じた場合に、線１８における電流の急な増加、例えば５０％以上の増加によって欠相を診断するように設けられることが有利である。勿論、線１８自体で欠相が生じた場合にも、線１８の電流が急速にゼロまで減少するので、変換器すなわちセンサ２２によって同様に確認される。

　本発明の装置および方法は、起動時および連続運転時に欠相を検出するために有利に使用することができる。種々の状況が考えられ、本発明の装置および方法は、それぞれの状況で以下のように作動する。

　起動時において、実際に電流が測定される線１８に欠相があれば、センサは電流ゼロを示し、電流が流れないことによって欠相があることが明らかに示される。

　圧縮機の起動時に線１６もしくは線２０のいずれかに欠相があれば、線１８における電流は拘束電流に応じて非常に大きくなり、続いて圧縮機が断流器によってトリップすると急速にゼロに低下する。初めに検出された大電流は、問題が欠相によって生じたおそれがあることを示す。

　圧縮機が作動中の場合は、１つの欠相が生じると、この欠相がセンサを有する線１８で生じた場合には、センサの読取り値が特定の期待値からゼロに変化し、これにより、欠相が生じたことが明らかに示される。

　最後に、圧縮機が作動中であり、かつセンサを含まない線１６もしくは線２０で欠相が生じた場合には、センサを含む線の読取り値が、特定の期待値から期待値よりもおおよそ７０％大きく、かつ測定および製造の許容範囲を充分に超える値まで急激に変化する。これもまた、欠相が生じたことを明らかに示す。

　図２は、通常の動作時、および欠相時において、３つの位相でそれぞれ測定された電流を示している。

　図２では、通常の動作の初期時間における線１６，１８，２０の電流を示し、各々の線に実質的に同じ量の電流が流れていることを示している。１本の線１６で欠相が生じると、線１６には電流が流れなくなるとともに、線１８，２０の電流が急に大きくなる。よって、センサをいずれの線に設けた場合でも、本発明によって欠相を診断するための所望の指示を提供することができる。

　本発明は、３本の線を有する圧縮機における欠相の検出に関して示しているが、本発明による欠相の検出は、圧縮装置の他の部品にも容易に適用することができ、また、四相以上の電動モータを利用する装置にも組み込むことができる。

　本発明の変換器２２は、直接または適切な処理の後で電流量が測定可能である限り、普及している周知の変換器とすることができる。

　プロセッサユニット２４は、容易に入手できるコンピュータまたはプロセッサ装置とすることができる。

　さらに、本発明の装置および方法は、既存の装置に適用することができるとともに、同様に新規の装置にも制限なく組み込むことができる。

　また、本発明の装置および方法は、単一の変換器によって、部品に位相を提供する複数の線のいずれかにおける欠相を有利に診断することができ、これは、従来の装置および方法に比べて装置のコストの大きな節減を意味する。

　本発明は、ここで説明および開示した実施例に限定されるものではなく、これらの実施例は、単に本発明を実施するための最良の実施例であり、形態、寸法、部品の構成や動作の詳細は変更の余地がある。本発明は、請求項によって定められる趣旨および範囲内にあるこのような全ての変更を含むことを意図している。

本発明に係る欠相を診断するセンサを含む圧縮装置の一部を示す概略説明図である。 １本の線の欠相の前後における３つの位相のそれぞれの電流値を示すグラフである。

符号の説明

　１０…部品
　１２…吸込み管
　１４…吐出し管
　１６，１８，２０…線
　２２…電流変換器
　２４…プロセッサユニット
　

Claims (12)

1. 　圧縮機装置において電気的な欠相を検出する欠相検出装置であって、
   　位相を伝達する複数の線を含む圧縮機装置部品と、
   　前記位相を伝達する複数の線のうちの１本の線と接続された電流測定センサと、
   　前記センサから信号を受信するとともに、前記位相を伝達する複数の線のいずれかで欠相が生じたか否かを判断するように設けられたプロセッサユニットと、を有することを特徴とする欠相検出装置。
2. 　前記圧縮機装置部品は、圧縮機であることを特徴とする請求項１記載の欠相検出装置。
3. 　前記圧縮機装置部品は、ファンであることを特徴とする請求項１記載の欠相検出装置。
4. 　前記圧縮機装置部品は、位相を伝達する線を３本有し、単一のセンサがこれらの３本の線のうちの１本と接続されていることを特徴とする請求項１記載の欠相検出装置。
5. 　前記プロセッサユニットは、前記センサと接続された１本の線の電流の大きさに基づいて、前記複数の線のうちで前記センサと接続されていない線における欠相を検出するように設けられていることを特徴とする請求項１記載の欠相検出装置。
6. 　前記プロセッサユニットは、前記圧縮機装置部品の起動時および該圧縮機装置部品の動作時において欠相を検出するように設けられていることを特徴とする請求項１記載の欠相検出装置。
7. 　圧縮機装置において電気的な欠相を検出する欠相検出方法であって、
   　位相を伝達する複数の線を含む少なくとも１つの圧縮機装置部品を有する圧縮機装置を提供し、
   　前記複数の線のうちの１本の線の電流を測定し、
   　前記１本の線で得られた測定値から前記複数の線のいずれかにおける欠相を検出することを含むことを特徴とする欠相検出方法。
8. 　前記圧縮機装置部品は、圧縮機であることを特徴とする請求項７記載の欠相検出方法。
9. 　前記圧縮機装置部品は、ファンであることを特徴とする請求項７記載の欠相検出方法。
10. 　前記圧縮機装置部品は、位相を伝達する線を３本有し、単一のセンサがこれらの３本の線のうちの１本と接続されていることを特徴とする請求項７記載の欠相検出方法。
11. 　前記プロセッサユニットは、前記センサと接続された１本の線の電流の大きさに基づいて、前記複数の線のうちで前記センサと接続されていない線における欠相を検出するように設けられていることを特徴とする請求項７記載の欠相検出方法。
12. 　前記プロセッサユニットは、前記圧縮機装置部品の起動時および該圧縮機装置部品の動作時において欠相を検出するように設けられていることを特徴とする請求項７記載の欠相検出方法。
    　

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