JP2006296000A

JP2006296000A - 出力欠相検出回路

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Publication number: JP2006296000A
Application number: JP2005109383A
Authority: JP
Inventors: Takao Ito; 隆夫伊藤; Tetsuji Iwasaki; 哲治岩崎; Takuya Chikada; 拓也近田
Original assignee: Mikasa Sangyo Co Ltd; Shinano Electric Co Ltd
Current assignee: Mikasa Sangyo Co Ltd; Daiichi Components Ltd
Priority date: 2005-04-06
Filing date: 2005-04-06
Publication date: 2006-10-26

Abstract

【課題】インバータ装置から出力される三相交流電源に接続された複数の負荷装置のうち、いずれかの負荷装置に欠相が生じた場合に、その欠相を検出する出力欠相検出回路である。
【解決手段】インバータ装置に接続された複数の負荷装置８ａ〜８ｃの動作時における各相相互間のインバータ出力電流の検出信号を各相絶対値データとして求める絶対値演算回路１３と、絶対値演算回路１３により求められた前記各相絶対値データ相互間の各差分Ｈuv，Ｈvw，Ｈwuを求める差分演算回路１５ａ〜１５ｃと、差分演算回路１５によって求められた各相相互間の差分と予め設定された基準差分値とをそれぞれ比較し、各差分のいずれかが基準差分値より大きい場合に欠相が生じていると判定する判定回路１６とを備えたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、三相交流電流を出力するインバータ装置に接続される複数の負荷装置のいずれかに欠相が生じた場合に、この欠相を検出する出力欠相検出回路に関するものである。

インバータ装置の出力に一つの負荷装置、例えば誘導電動機を用いたバイブレータが接続された状態で、このバイブレータの例えばＵ相が欠相した場合は、バイブレータのＵ相電流は０となり、欠相していないＶ相とＷ相には電流が流れる。インバータ装置とバイブレータが１対１の場合は、インバータ装置のＵ相の電流が０となるので、各相の０電流検出により欠相を検出することができる。
従来のこのような出力欠相検出方法としては、図１０のブロック回路図に示すように電流制御回路１，座標変換器２，ＰＷＭ発生回路３，電力変換器４，電流検出器５，出力欠相検出回路６及びインバータ保護回路７とを備え、出力欠相検出回路６は電流検出器５で検出される、例えばひ交流電動機などの負荷装置８の三相の電流値Ｉu ，Ｉv ，Ｉw により、欠相の有無を検出しているものである。

この従来技術における出力欠相検出回路６は、絶対値検出回路を介して検出された各相の電流の絶対値と欠相状態検出回路で所定の基準値と比較し、基準値より小さい相の信号を出力して欠相を検出し、この欠相検出信号によりインバータ保護回路７を動作させることを基本としているものである。この従来例においては、負荷装置８の特性によってインバータ装置から出力される三相の電流の振幅レベルが小さい場合には、出力欠相を適切に検出できないという課題があり、これを解決するための出力欠相検出方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２９２５８０号公報

しかしながら、従来の出力欠相検出方法や出力欠相検出回路は、インバータ装置と負荷装置が１対１の接続関係にある場合についてであり、１台のインバータ装置に複数の負荷装置が接続されているシステムにおいて、その内の１台の負荷装置に欠相が生じた場合にこれを検出して、インバータ装置を停止せしめるなどの保護手段を有するインバータ装置は提案されていなかった。
従って、インバータ装置の出力に負荷装置として、例えば３本のバイブレータが接続された状態で、その内の１本のバイブレータの例えばＵ相が欠相した場合は、欠相したバイブレータのＵ相電流は０となり、欠相していないＶ相とＷ相に電流が流れる状態となるが、欠相していない正常な状態の他のバイブレータ２本についてはＵ，Ｖ，Ｗ各相に電流が流れる。

インバータ装置の出力としては、３本のバイブレータの合計の電流が流れるため、Ｕ相の電流は０にならずに正常時より２／３程度小さい電流が流れる。この時、欠相したバイブレータのモータは、トルクが正常に発生できないため回転数が低下することによりモータの逆起電力も低下し、Ｖ相，Ｗ相の電流は正常時より大きい電流が流れる。もし、欠相したモータが停止した場合は非常に大きな電流がＶ相，Ｗ相に流れ、モータを焼損させることがある。従って、インバータ装置の出力電流０を欠相の判定基準とする出力欠相検出方法では、インバータ装置に複数の負荷装置（例えばバイブレータ）が接続された状態での出力欠相検出を行うことがでないという問題があった。

本発明の目的は、インバータ装置に複数の負荷装置が接続された使用状態において、負荷装置の１台に欠相が生じた場合、これを検出してインバータ装置の動作を停止せしめるなどの保護回路を動作させ、負荷装置のモータの焼損を防止せしめる出力欠相検出回路を提供することである。

この目的を達成するために、本願の第１の発明による出力欠相検出回路は、インバータ装置から出力される三相交流電源に接続された複数の負荷装置のうち、少なくとも一つの負荷装置に欠相が生じた場合の出力欠相検出回路であって、前記インバータ装置に接続された前記複数の負荷装置の動作時における各相毎のインバータ出力電流の検出信号を各相絶対値データとして求める絶対値演算回路と、該絶対値演算回路により求められた前記各相絶対値データ相互間の各差分を求める差分演算回路と、該差分演算回路によって求められた前記各差分と予め設定された基準差分値とをそれぞれ比較し、前記各差分の少なくとも一つが前記基準差分値より大きい場合に欠相を生じていると判定する判定回路とを備えたものである。

本願の第２の発明による出力欠相検出回路は、インバータ装置から出力される三相交流電源に接続された複数の負荷装置のうち、少なくとも一つの負荷装置に欠相が生じた場合の出力欠相検出回路であって、前記インバータ装置に接続された前記複数の負荷装置の動作時における各相毎のインバータ出力電流の検出信号を各相絶対値データとして求める絶対値演算回路と、該絶対値演算回路により求められた前記各相絶対値データ相互間の各差分を求める差分演算回路と、該差分演算回路によって求められた前記各相の各差分を加算して総合差分を求める差分加算回路と、該差分加算回路によって求められた前記総合差分と予め設定された基準総合差分値とを比較し、前記総合差分が前記基準総合差分値より大きい場合に欠相を生じていると判定する判定回路とを備えたものである。

以上説明したように、本発明によれば、インバータ装置に複数の負荷装置が接続された使用状態、又は使用起動状態において、この内いずれかの負荷装置に出力欠相が生じている場合に、この出力欠相を検出して当該インバータ装置の動作を停止させることができるため、出力欠相が生じている負荷装置のモータの焼損や損傷を未然に防止することができる。

図１は、本発明が対象とする交流三相電流を出力するインバータ装置に、複数の負荷装置として例えば３台のモータが接続された場合のブロック図であり、従来例として示した図１０と同一部分には同一の符号を付してある。図１０のブロック回路図と相違するところは、本発明の出力欠相検出回路１１であり、この回路により複数の負荷装置のいずれかに欠相が生じた場合に、これを確実に検出してインバータ保護回路７を動作せしめるものである。

本発明における出力欠相検出回路１１は、交流三相電流であるインバータ出力の各相の電流に対応する検出信号の絶対値を検出し、この検出された絶対値の各相相互間の差分を演算し、この差分が予め定めた所定値より大きい場合に３台（複数）の負荷装置８ａ〜８ｃ（モータＭ１〜Ｍ３）のいずれかに欠相が生じたと判定して、直ちにインバータ保護回路７を動作させるものである。

次に図２に示した出力欠相検出回路１１の第１の実施例について説明する。図２において１２はハイパスフィルタ回路、１３は絶対値演算回路、１４はローパスフィルタ回路、１５ａ〜１５ｃはそれぞれ差分演算回路、１６は判定回路である。この回路が負荷装置８ａ〜８ｃに欠相のない正常な状態で動作をしている場合について、図３に示した波形図と共の説明する。図２のインバータ出力電流の各相の検出信号Ｉu ，Ｉv ，Ｉw （図３（ａ）の波形）は、ハイパスフィルタ回路１２によりオフセット成分を除去して検出信号Ｉu0，Ｉv0，Ｉw0（図３（ｂ）の波形）を出力する。この検出信号Ｉu0，Ｉv0，Ｉw0は絶対値演算回路１３によりそれぞれ絶対値Ｉu1，Ｉv1，Ｉw1（図３（ｃ）の波形）を求める。

この絶対値Ｉu1，Ｉv1，Ｉw1は、ローパスフィルタ回路１４により平滑化された絶対値データＩu2，Ｉv2，Ｉw2（図３（ｄ）の波形）として出力される。差分演算回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、この絶対値データＩu2，Ｉv2，Ｉw2のそれぞれについて各相相互間の差を演算し、Ｕ相のＩu2とＶ相のＩv2との差Ｈuv，Ｖ相のＩv2とＷ相のＩw2との差Ｈvw，Ｗ相のＩw2とＵ相のＩu2との差Ｈwu（図３（ｅ）の波形）を出力する。この各相相互間の絶対値データの差（差分）を後述する予め定めた所定値と比較し、その所定値より小さければ欠相が生じていないと判定する。図３に示した状態は、各相相互間の絶対値データの差はいずれも小さいため、欠相は生じていないと判定回路１６により判定される。

次にインバータ装置に接続された複数（３台）の負荷装置８ａ〜８ｃのいずれか１台の例えばＵ相に欠相が生じた場合について、図２の出力欠相検出回路１１の動作を図４に示した波形図（太線が欠相が生じた状態を示し、細線は正常状態を参考に表示したものである。）により説明する。この場合は図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、Ｕ相（左列）の検出信号Ｉu ，Ｉu0，絶対値Ｉu1，Ｉu2は正常状態よりも小さくなり、Ｖ相（中列）の検出信号Ｉv ，Ｉv0、絶対値Ｉv1，Ｉv2、及びＷ相（右列）の検出信号Ｉw ，Ｉw0、絶対値Ｉw1，Ｉw2は正常状態よりも大きくなる。従って、差分演算回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃによる絶対値データの差を比較すると、Ｖ相のＩv2とＷ相のＩw2との差Ｈvwは極めて小さく図面上では殆ど０であるが、Ｕ相のＩu2とＶ相のＩv2との差Ｈuv、及びＷ相のＩw2とＵ相のＩu2との差Ｈwuは大きく、予め定めた所定値を越えており、判定回路１６により欠相が生じていると判定され、直ちにインバータ保護回路７を動作させることになる。

前述した負荷装置の正常状態と複数台中の１台に欠相が生じた場合について、表１に示した実際に測定した試験データに基づいて説明する。なお、試験データは、負荷装置８としてコンクリートバイブレータ４台分について、各相電流の平均値をマイコンにて検出し、正常時と欠相時との違いを測定したものである。表１は型式φ３０（振動筒の径寸法約３０mm），同φ４０（振動筒の径寸法約４０mm），同φ５０（振動筒の径寸法約５０mm），同φ６０（振動筒の径寸法約６０mm）の正常動作状態と運転中にＵ相，Ｖ相又はＷ相に欠相が生じた場合について各相の電流変化のデータ（検出信号）である。

表１のデータから明らかなように、欠相が生じていない正常動作時の各相の電流値に対応する検出信号の各相相互間の差異は極めて少ないが、各相のいずれかに欠相が生じた場合は、欠相している相の電流値に対応する検出信号は極端に少なく、正常な相の検出信号は増加することを示している。
次に表２は、前記表１に示したφ３０，φ４０，φ５０の３台が接続された状態において、３台共正常動作時と、３台のうちφ３０，φ４０又はφ５０のいずれかのＵ相に欠相が生じた場合について、各相相互間の絶対値データの差を検証したものである。即ち、正常動作時における３台の各相の電流値（Ｉu2，Ｉv2，Ｉw2），各相相互間の差分（Ｈuv，Ｈvw，Ｈwu）及びその差分の合計差分（Ｈuvw ）と、各φ３０，φ４０，φ５０のいずれかのＵ相に欠相が生じた場合における３台の各相の合計電流値，各相相互間の差分及びその差分の合計差分を示したものである。

表２に示すように、正常動作時の各相相互間の差分はそれぞれＨuvは１００、Ｈvwは６５、Ｈwuは１６５である。これに対してφ３０のＵ相の欠相時には、Ｈuvは１０５５、Ｈvwは２１、Ｈwuは１０３４であり、Ｕ相と他相（Ｖ相，Ｗ相）との差分は正常動作時の差分に比較して極めて大きくなる。また、φ４０のＵ相が欠相した場合の各相相互間の差分は、Ｈuvは１７２７、Ｈvwは２、Ｈwuは１７２９であり、φ５０のＵ相が欠相した場合の各相相互間の差分は、Ｈuvは３０８５、Ｈvwは８７、Ｈwuは２９９８となり、正常動作時の差分に比較して更に大きくなる。
なお、表２における各相相互間の差分の合計差分（Ｈuvw ）のデータは、後述する他の実施例の説明をする際に説明する。

次に他の検証例を表３に示す。表３は前記表１に示したφ４０，φ５０，φ６０の３台について、３台共正常動作時と、３台のうちφ４０，φ５０又はφ６０のいずれかのＵ相に欠相が生じた場合について、各相相互間の絶対値データの差を検証したものである。即ち、正常動作時における３台の各相の電流値（Ｉu2，Ｉv2，Ｉw2），各相相互間の差分（Ｈuv，Ｈvw，Ｈwu）及びその差分の合計差分（Ｈuvw ）と、各φ４０，φ５０，φ６０のいずれかのＵ相に欠相が生じた場合における３台の各相の合計電流値，各相相互間の差分及びその差分の合計差分を示したものである。

このデータから明らかなように、正常動作時の各相相互間の差分はそれぞれＨuvは２３９、Ｈvwは４６、Ｈwuは２８５である。これに対してφ４０のＵ相の欠相時には、Ｈuvは１５８８、Ｈvwは２１、Ｈwuは１６０９であり、Ｕ相と他相（Ｖ相，Ｗ相）との差分は正常動作時の差分に比較して極めて大きくなる。また、φ５０のＵ相が欠相した場合の各相相互間の差分は、Ｈuvは２９４６、Ｈvwは６８、Ｈwuは２８７８であり、φ６０のＵ相が欠相した場合の各相相互間の差分は、Ｈuvは５４１５、Ｈvwは１６、Ｈwuは５３９９となり、正常動作時の差分に比較して更に大きくなる。

前述したように、表２に示した第１の検証例においては、各相相互間の差分が正常時は２００以下でり、欠相時は１０００以上の差分が検出されている。従って、判定回路１６の欠相検出の判定基準値を例えば５００と定めておけば、各相相互間のいずれかの差分が５００を超えた場合は、φ３０，φ４０，φ５０の３台の中のいずれかに欠相が生じていることを検出することができる。
また、表３に示した第２の検証例においては、各相相互間の差分が正常時は３００以下でり、欠相時は１５００以上の差分が検出されている。従って、判定回路１６の欠相検出の判定基準値を例えば８００と定めておけば、各相相互間毎のいずれかの差分が８００を超えた場合は、φ４０，φ５０，φ６０の３台の中のいずれかに欠相が生じていることを検出することができる。

この判定回路１６の判定基準は、表２，表３に示すように、使用される複数の負荷装置（φ３０〜φ６０）の電流容量などにより、正常時の差分と欠相時の差分が異なるため、予め負荷装置の種類毎に試験データを求め、負荷装置の型式や接続台数等により判定基準を必要に応じて設定することが望ましい。

次に本発明の出力欠相検出回路の第２の実施例を図５に基づいて説明する。図５の回路は図２の回路の差分演算回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃと判定回路１６との間に差分加算回路１７を設けたものである。図２に示した第１の実施例の出力欠相検出回路では、複数の負荷装置の各相相互間の各々の差分を検知して、いずれかの相間の差分が判定基準値を超えた場合に欠相が生じたと判定するものであるが、この図５の実施例では各相相互間の差分の合計差分（Ｈuvw ）が判定基準値を超えた場合に欠相が生じたと判定するものである。即ち、前述の表２の第１の検証例の場合は、負荷装置のφ３０，φ４０，φ５０の３台の動作が正常動作時のときの合計差分（Ｈuvw ）は３３０であり、前述と同様にφ３０のＵ相に欠相が生じた場合は、合計差分（Ｈuvw ）は２１１０であり、同様にφ４０の場合の合計差分（Ｈuvw ）は３４５８，φ５０の場合の合計差分（Ｈuvw ）は６１７０である。従って、判定回路１６判定基準値を例えば１０００に設定することにより、差分加算回路１７の出力である差分の合計が１０００を超えたとき３台の中のいずれかに欠相が生じていることを検出することができる。

また、表３の第２の検証例の場合は、負荷装置のφ４０，φ５０，φ６０の３台が正常動作時のときの合計差分（Ｈuvw ）は５７０であり、前述と同様にφ４０のＵ相に欠相が生じた場合は、合計差分（Ｈuvw ）は３２１８であり、同様にφ５０の場合の合計差分（Ｈuvw ）は５８９２，φ６０の場合の合計差分（Ｈuvw ）は１０８３０である。従って、判定回路１６判定基準値を例えば１５００に設定することにより、差分加算回路１７の出力である差分の合計が１５００を超えたとき３台の中のいずれかに欠相が生じていることを検出することができる。

次に本発明の出力欠相検出回路の第３の実施例を図６に基づいて説明する。図６の出力欠相検出回路は、図２の出力欠相検出回路に設けられていたハイパスフィルタ回路１２を除去したものである。即ち、電流検出器５からの三相交流の電流値Ｉu ，Ｉv ，Ｉw を直接に絶対値演算回路１３に入力するものである。この回路の場合は、図２に示した実施例のようにハイパスフィルタ回路１２によりオフセット成分が除去されないため、その後の絶対値演算回路１３，ローパスフィルタ回路１４での処理に若干の不正確な要素が加わるが、前述したように複数の負荷装置が正常時の場合と、欠相時の場合との各相相互間毎の各相の電流値に対応する差分が大きく相違することから、ハイパスフィルタ回路１２を除去した場合でも、判定結果に誤りは殆ど生じない。

次に本発明の出力欠相検出回路の第４の実施例を図７に基づいて説明する。図７の出力欠相検出回路は、図５の出力欠相検出回路に設けられていたハイパスフィルタ回路１２を除去したものである。この実施例の場合も図６に示した実施例と同様にオフセット成分が除去されないという問題はあるが、複数の負荷装置が正常時の場合と、欠相時の場合との各相相互間の合計の差分が大きく相違することから、判定結果に誤りは殆ど生じない。

次に本発明の出力欠相検出回路の第５の実施例を図８に基づいて説明する。図８の出力欠相検出回路は、図２に示した第１の実施例のハイパスフィルタ回路１２に替えてサンプリング回路１８を設け、絶対値演算回路１３の出力側に絶対値データ記憶回路１９と平均値演算回路２０を設け、ローパスフィルタ回路１４を除去したものである。この出力欠相検出回路の特徴とするところは、各相の電流値をサンプリング回路１８により所要のタイミングでサンプリングし、絶対値演算回路１３で絶対値データに変換して、絶対値データ記憶回路１９に一時的に記憶せしめると共に、平均値演算回路２０でサンプリングした絶対値データの平均値を求め、平均化された各相の電流値に対応する検出信号に基づき各相相互間の差分を差分演算回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃで求めるものである。この各相相互間の差分を判定回路１６により判定基準値と比較し、欠相の有無を判定する。

前述の図８に示したサンプリング回路１８のサンプリング周期は、例えば１００μｓでデータ数としては２５６個程度を記憶させ、その平均値を演算することにより、各負荷装置の各相の電流値を検出し、欠相の発生の有無を監視する。

次に本発明の出力欠相検出回路の第６の実施例を図９に基づいて説明する。図９の出力欠相検出回路は、図８に示した出力欠相検出回路の第５の実施例に差分加算回路１７を設け、図５に示した第２の実施例と同様に各相相互間の差分の合計が判定基準値を超えた場合に欠相が生じたと判定するものである。
また、前述した第１の実施例〜第６の実施例における表１の試験データは、運転中に欠相した場合の電流値に対応する検出信号のデータであるが、欠相状態の負荷装置を含む複数の負荷装置の起動時においても、前述した第１の実施例〜第６の実施例により欠相を検出することができる。この試験データの一部を表４に示す。表４は前述したコンクリートバイブレータの型式φ３０，φ４０，φ５０，φ６０について、欠相状態で起動した際の電流値に対応する検出データを示したものである。

このデータに基づき表５にφ３０，φ４０，φ５０の３台が接続された状態において、３台共正常動作時と、３台のうちφ３０，φ４０又はφ５０のいずれかのＵ相に欠相が生じた場合について、各相相互間の絶対値データの差を検証したものである。即ち、正常動作時における各相相互間の差分は、Ｈuvは１００，Ｈuvは６５，Ｈuvは１６５であるのに対し、φ３０の欠相の場合は各相相互間の差分は、Ｈuvは１７００，Ｈuvは６，Ｈuvは１７０６であり、φ４０の欠相の場合は各相相互間の差分は、Ｈuvは５０１０，Ｈuvは１３３，Ｈuvは５１４２であり、φ５０の欠相の場合は各相相互間の差分は、Ｈuvは７２１４，Ｈuvは９５，Ｈuvは７３０９である。

また、各相相互間の差分の合計差分は、正常動作時の合計差分（Ｈuvw ）３３０に対し、φ３０のＵ相に欠相が生じた場合の合計差分（Ｈuvw ）は３４１２であり、同様にφ５０の場合の合計差分（Ｈuvw ）は１０２８６，φ６０の場合の合計差分（Ｈuvw ）は１４６１８である。
従って、φ３０，φ４０，φ５０のいずれかのＵ相に欠相が生じて起動した場合の各相相互間の差分は、表１に示した運転中に欠相が生じた場合に比較して大きくなるものであり、起動時での欠相も確実に検出することができる。

以上詳細に説明したように本発明の出力欠相検出回路においては、三相交流インバータ装置に接続された複数の負荷装置のいずれか一つに欠相が生じた場合、その欠相が起動時又は運転中に拘らず、確実に欠相している負荷装置があることを検出することができるものであり、直ちにインバータ保護回路７を動作させることができ、欠相の負荷装置の焼損、損傷を防止することができる。また、前述の実施例は、負荷装置としてコンクリートバイブレータを対象として説明したが、三相交流インバータ装置に接続される負荷装置であれば、高周波自振モータなどどのような負荷装置の欠相についても検出することができる。

本発明による出力欠相検出回路は、三相交流電流を出力するインバータ装置に接続される複数の負荷装置の出力欠相検出に適用できる。

本発明の出力欠相検出回路が適用される三相交流電流を出力するインバータ装置の一例を示すブロック回路図である。本発明の出力欠相検出回路の第１の実施例を示すブロック回路図である。本発明の出力欠相検出回路の実施例における正常動作状態の各部の波形図である。本発明の出力欠相検出回路の第１の実施例における欠相状態の各部の波形図である。本発明の出力欠相検出回路の第２の実施例を示すブロック回路図である。本発明の出力欠相検出回路の第３の実施例を示すブロック回路図である。本発明の出力欠相検出回路の第４の実施例を示すブロック回路図である。本発明の出力欠相検出回路の第５の実施例を示すブロック回路図である。本発明の出力欠相検出回路の第６の実施例を示すブロック回路図である。従来の出力欠相検出回路が適用される三相交流電流を出力するインバータ装置の一例を示すブロック回路図である。

符号の説明

１電流制御回路
２座標変換器
３ＰＷＭ発生回路
４電力変換器
５電流検出器
６，１１出力欠相検出回路
７インバータ保護回路
８負荷装置
１２ハイパスフィルタ回路
１３絶対値演算回路
１４ローパスフィルタ回路
１５差分演算回路
１６判定回路
１７差分加算回路
１８サンプリング回路
１９絶対値データ記憶回路
２０平均値演算回路

Claims

インバータ装置から出力される三相交流電源に接続された複数の負荷装置のうち、少なくとも一つの負荷装置に欠相が生じた場合の出力欠相検出回路であって、
前記インバータ装置に接続された前記複数の負荷装置の動作時における各相毎のインバータ出力電流の検出信号を各相絶対値データとして求める絶対値演算回路と、
該絶対値演算回路により求められた前記各相絶対値データ相互間の各差分を求める差分演算回路と、
該差分演算回路によって求められた前記各差分と予め設定された基準差分値とをそれぞれ比較し、前記各差分の少なくとも一つが前記基準差分値より大きい場合に欠相を生じていると判定する判定回路と、
を備えた出力欠相検出回路。
インバータ装置から出力される三相交流電源に接続された複数の負荷装置のうち、少なくとも一つの負荷装置に欠相が生じた場合の出力欠相検出回路であって、
前記インバータ装置に接続された前記複数の負荷装置の動作時における各相毎のインバータ出力電流の検出信号を各相絶対値データとして求める絶対値演算回路と、
該絶対値演算回路により求められた前記各相絶対値データ相互間の各差分を求める差分演算回路と、
該差分演算回路によって求められた前記各相の各差分を加算して総合差分を求める差分加算回路と、
該差分加算回路によって求められた前記総合差分と予め設定された基準総合差分値とを比較し、前記総合差分が前記基準総合差分値より大きい場合に欠相を生じていると判定する判定回路と、
を備えた出力欠相検出回路。
前記絶対値演算回路の前段に前記インバータ出力電流のオフセット成分を除去するハイパスフィルタ回路及び／又は前記絶対値演算回路と前記差分演算回路との間に前記絶対値データを平滑化するためのローパスフィルタ回路が設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の出力欠相検出回路。
前記複数の負荷装置の動作時における各相相互間のインバータ出力電流の検出信号に基づき求められる前記差分は、サンプリング回路により該各相毎のインバータ出力電流を単位時間内に複数回測定した各検出信号を前記絶対値演算回路により絶対値データを求めた後、各相毎に絶対値データ記憶回路に記憶せしめ、かつ該記憶された各相毎の複数の絶対値データを平均値演算回路により平均化し、該平均化された各相毎に平均絶対値データに基づき前記差分演算回路により求められた平均差分であることを特徴とする請求項１又は２に記載の出力欠相検出回路。
前記予め設定された基準差分値は、前記複数の負荷装置の正常動作時と欠相時における各相毎のインバータ出力電流の各検出信号を前記絶対値演算回路により絶対値データとして求め、該絶対値データを前記差分演算回路により正常動作時と欠相時の前記各相相互間の差分データを求めて、該正常動作時の差分データと欠相時の大きい差分データとの間の判定可能な差分値としたことを特徴とする請求項１に記載の出力欠相検出回路。
前記予め設定された基準総合差分値は、前記複数の負荷装置の正常動作時と欠相時における各相毎のインバータ出力電流の各検出信号を前記絶対値演算回路により絶対値データとして求め、該絶対値データを前記差分演算回路により正常動作時と欠相時の前記各相相互間の差分として求め、該各相相互間の各差分を前記差分加算回路によって加算された正常動作時と欠相時の総合差分データとして求め、該正常動作時総合差分データと欠相時の総合差分データとの間の判定可能な差分値としたことを特徴とする請求項２に記載の出力欠相検出回路。
前記判定回路の判定結果が、前記負荷装置のいずれかに欠相が生じていると判定した場合には、前記インバータ装置の動作を停止せしめるように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の出力欠相検出回路。