JP2006087186A - Open-phase detector and air conditioner using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、三相交流電源を電源とする機器において三相交流電源の欠相検出を行い、機器の保護を行う三相欠相検出装置に関するものである。 The present invention relates to a three-phase phase loss detection device that detects a phase loss of a three-phase AC power source in a device that uses a three-phase AC power source as a power source and protects the device.
従来は図3が示すように、整流部8と自動設定検出レベル回路13には、三相交流電圧が入力する。整流部8では入力電圧を整流して、直流電圧にするが、その出力側にはリップル電圧が発生する。このリップル電圧は、リップル電圧検出回路11により検出され、入力異常検出回路14に入力する。また、前記リップル電圧は、平滑部12で平滑化され、負荷9に供給される。一方、自動設定検出レベル回路13では、入力電圧検出回路15により、入力交流電圧を検出した後、OR回路16により、検出した各相の電圧の内、最も高い電圧を判定し、その結果に基づいて、入力異常検出回路14の検出レベルを自動設定する。入力異常検出回路14では、前記リップル電圧を、検出レベルと比較することにより、入力異常を検出し、検出パルスを出力する。この検出パルスは、制御部10で判定することにより、入力欠相(一相が停電)を検出し、アラームを出力する(特許文献1参照)。
しかしながら、前記従来の構成では、自動設定検出レベル回路や、検出したリップル電圧と自動設定検出レベルを比較する比較器などの専用回路を必要とする為、ハードウェアの回路構成が複雑になり、部品面積が拡大される為に実現が困難である。また、コストアップにつながる可能性がある。また、常に欠相検出を行っているので、ノイズ等の影響により比較器などが誤動作して欠相を誤検出する恐れや、インバータ側の負荷の大小によってリップル量が変化し欠相を誤検出する恐れがある。 However, since the conventional configuration requires a dedicated circuit such as an automatic setting detection level circuit and a comparator for comparing the detected ripple voltage with the automatic setting detection level, the hardware circuit configuration becomes complicated, and the components Since the area is enlarged, it is difficult to realize. In addition, there is a possibility of increasing costs. In addition, since phase loss detection is always performed, the comparator may malfunction due to the effects of noise, etc., and phase loss may be erroneously detected, or the amount of ripple changes depending on the load on the inverter side, resulting in false detection of phase loss. There is a fear.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、その目的とするところは専用回路を必要とせず、簡素なハードウェアの構成で、三相電源の欠相を早期に、また確実に検出できる欠相検出装置を提供することにある。 The present invention solves the above-described conventional problems, and the object thereof is not to require a dedicated circuit, and a simple hardware configuration can detect an open phase of a three-phase power supply quickly and reliably. An object of the present invention is to provide a phase loss detection device.
上記従来の課題を解決する為に、本発明の欠相検出装置は、三相交流電源を直流電圧に整流する整流部と、前記整流部にて整流された脈流電圧を平滑する平滑部と、前記平滑された直流電圧を電源とするインバータと、前記インバータにて駆動する三相電動機と前記平滑された直流電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段にて検出された電圧のリップル量を演算する制御部を備えて前記三相電動機の始動後より所定時間内に前記制御部にて検出されたリップル量が所定値以上であった場合は、欠相と判断して前記制御部より前記インバータに停止信号を発信して前記三相電動機を停止させる構成とするものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the phase loss detection device of the present invention includes a rectifying unit that rectifies a three-phase AC power source into a DC voltage, and a smoothing unit that smoothes a pulsating voltage rectified by the rectifying unit. An inverter that uses the smoothed DC voltage as a power source, a three-phase motor that is driven by the inverter, a voltage detection means that detects the smoothed DC voltage, and a ripple of the voltage detected by the voltage detection means A control unit for calculating the amount, and if the ripple amount detected by the control unit within a predetermined time after the start of the three-phase motor is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that the phase is missing and the control unit The stop signal is transmitted to the inverter to stop the three-phase motor.
本発明の欠相検出装置は、欠相が生じた場合、欠相を早く確実に検出しインバータに保護動作をかけることにより欠相状態での運転による不具合から制御装置の損傷を回避することができる。また、制御部、即ちマイクロコンピューターなどにより直接リップル量を演算し、所定値を予め記憶させることでハードウェアの専用回路を必要としないので、コストダウン化が図れる。 The phase loss detection device of the present invention can prevent damage to the control device from malfunctions due to operation in the phase loss state by detecting phase loss early and reliably and applying a protective operation to the inverter when phase loss occurs. it can. Further, since the amount of ripple is directly calculated by a control unit, that is, a microcomputer, and a predetermined value is stored in advance, a hardware dedicated circuit is not required, so that the cost can be reduced.
第1の発明は、三相交流電源を直流電圧に整流する整流部と、前記整流部にて整流された脈流電圧を平滑する平滑部と、前記平滑された直流電圧を電源とするインバータと、前記インバータにて駆動する三相電動機と前記平滑された直流電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段にて検出された電圧のリップル量を演算する制御部を備え、前記三相電動機の始動後より所定時間内に前記制御部にて検出されたリップル量が所定値以上であった場合は、欠相と判断して前記制御部より前記インバータに停止信号を発信して前記三相電動機を停止させることで、欠相が生じた場合欠相を早く確実に検出しインバータに保護動作をかけることにより、欠相状態での運転による不具合から制御装置の損傷を回避することができる。 A first invention includes a rectifying unit that rectifies a three-phase AC power source into a DC voltage, a smoothing unit that smoothes a pulsating voltage rectified by the rectifying unit, and an inverter that uses the smoothed DC voltage as a power source. A three-phase motor driven by the inverter; a voltage detection means for detecting the smoothed DC voltage; and a control unit for calculating a ripple amount of the voltage detected by the voltage detection means. If the amount of ripple detected by the control unit within a predetermined time after starting is greater than or equal to a predetermined value, the control unit determines that the phase is missing and sends a stop signal to the inverter from the control unit. By stopping the electric motor, it is possible to prevent damage to the control device from malfunctions due to operation in the phase loss state by detecting the phase loss quickly and reliably when the phase loss occurs and applying a protective operation to the inverter.
また、制御部、即ちマイクロコンピューターなどにより直接リップル量を演算し、所定値を予め記憶させることでハードウェアの専用回路を必要としないので、コストダウン化が図れる。また、毎回、三相電動機始動後より所定時間検出することで、負荷の大小や通常運転中のノイズ等の影響に左右されることがなく、確実に欠相を検出することが出来る。 Further, since the amount of ripple is directly calculated by a control unit, that is, a microcomputer, and a predetermined value is stored in advance, a hardware dedicated circuit is not required, so that the cost can be reduced. Further, by detecting each time for a predetermined time after the start of the three-phase motor, it is possible to reliably detect the phase loss without being influenced by the influence of the magnitude of the load or noise during normal operation.
第2の発明は、第1の発明で三相電動機の動作を停止した後、ユーザーへ三相電源の各相のいずれかが欠相異常であることを発信する構成とすることで、ユーザーへの欠相を確実に知らすことができ、メンテナンス性を向上させることが出来る。 According to the second aspect of the present invention, after the operation of the three-phase motor is stopped in the first aspect of the invention, the user is informed that any one of the phases of the three-phase power source is in a phase failure, and thus the user is notified. It is possible to reliably notify the phase loss of the material and improve the maintainability.
第3の発明は、第1または第2発明の欠相検出装置を空気調和機に使用したものであり、欠相時に確実に保護されるメンテナンス性の良い空気調和機を提供することができる。 The third aspect of the invention uses the phase loss detection device of the first or second aspect of the invention in an air conditioner, and can provide an air conditioner with good maintainability that is reliably protected during phase loss.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における欠相検出装置を用いた空気調和機の構成を示す図である。図1において1は三相電源、2は整流部、3は平滑部、4はインバータ、5は三相電動機、6は電圧検出手段、7は制御部である。三相電動機5は、制御部7からの運転指示に基づいてインバータ4が作動することにより駆動する。以上のように構成された制御装置について、以下その動作、作用を説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner using the phase loss detection device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a three-phase power source, 2 is a rectification unit, 3 is a smoothing unit, 4 is an inverter, 5 is a three-phase motor, 6 is a voltage detection means, and 7 is a control unit. The three-
三相電源1の入力がなされて、平滑部3に十分な電圧が充電されると、制御部7の指示により、インバータ4に運転指示がなされて三相電動機5が始動し始める。三相電動機5は始動し始めてから所定時間(t)は一定の回転数を保ちながら、始動運転を行い、やがて所定時間(t)経過後に制御部7の指示により目標の回転数へ近づいていく。このような制御は空気調和機などで、多く使われている制御方法である。本発明は前記所定時間(t)中に電圧検出手段6にて検出される直流電圧の上限値と下限値を制御部7へ入力してリップル量を演算する。三相電源1のどの相にも欠相がない通常状態の場合は図2のAのような波形となる。実験的なデータより、三相電源1の相間電圧が380Vの場合、約5V程度のリップル量である。しかし、三相電源1のいずれかに欠相が生じた場合、図2のBのような波形となり、リップル量は約18V程度となり、10V以上の差が生じる。また、負荷が軽い時は、三相電源が欠相していても、負荷による平滑部の放電がないので、リップル量に変化はない。したがって、三相電動機5が始動し始めて、所定時間(t)中の負荷がかかり安定している時のリップル量を比較することで、三相電源1の欠相の検出を行う。また、比較基準となる所定値(a)は、欠相の生じていない時のリップル量にマージンを+αした値とすることで、負荷の増加に伴うリップルの増加による誤検出を防止
し、三相電源1のいずれかの相に欠相が生じた場合、確実に欠相を検出することが可能となる。
When the three-
本発明は、リップル量の大小により三相電源1の欠相を検出するので、例えば、三相電源1の入力電圧が変動しても、前記リップル量マージンの範囲の負荷であれば、所定値(a)の再設定は不要である。制御部7にて演算されたリップル量が所定値(a)以上であるときは欠相と判断し、制御部7からインバータ4に停止信号を発信して、三相電動機5を停止させて、欠相状態での運転による制御装置の損傷等の不具合を回避することが可能となる。また、三相電動機5停止後、制御部7より例えば空気調和機の室内側などに設けた異常表示部17へ欠相異常信号を発信してLED等により表示してユーザーへ異常を知らせることで、メンテナンス性を向上することができる。
Since the present invention detects an open phase of the three-
以上のように、本発明にかかる欠相検出装置は、三相電源の欠相の確実な検出が可能となるので、三相電源を整流して電源の供給を行なわれる空気調和機以外にも、冷蔵・冷凍装置等の制御装置にも適用できる。 As described above, the phase loss detection device according to the present invention can reliably detect the phase loss of the three-phase power supply. Therefore, besides the air conditioner that rectifies the three-phase power supply and supplies power. It can also be applied to control devices such as refrigeration / freezing devices.
1 三相電源
2 整流部
3 平滑部
4 インバータ
5 三相電動機
6 電圧検出手段
7 制御部
8 整流部
9 負荷
10 制御部
11 リップル電圧検出回路
12 平滑部
13 自動設定検出レベル回路
14 入力異常検出回路
15 入力電圧検出回路
16 OR回路
17 異常表示部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004267936A JP2006087186A (en) | 2004-09-15 | 2004-09-15 | Open-phase detector and air conditioner using it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004267936A JP2006087186A (en) | 2004-09-15 | 2004-09-15 | Open-phase detector and air conditioner using it |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006087186A true JP2006087186A (en) | 2006-03-30 |
Family
ID=36165219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004267936A Pending JP2006087186A (en) | 2004-09-15 | 2004-09-15 | Open-phase detector and air conditioner using it |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006087186A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9274149B2 (en) | 2012-04-16 | 2016-03-01 | Hamilton Sundstrand Corporation | Frequency phase detection three phase system |
US9742306B2 (en) | 2015-02-25 | 2017-08-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Converter device |
-
2004
- 2004-09-15 JP JP2004267936A patent/JP2006087186A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9274149B2 (en) | 2012-04-16 | 2016-03-01 | Hamilton Sundstrand Corporation | Frequency phase detection three phase system |
US9742306B2 (en) | 2015-02-25 | 2017-08-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Converter device |
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