JP2009142003A - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

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Arikichi Morishige
在吉 森重
Atsushi Kobayashi
淳 小林
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Abstract

【課題】安価な構成で、三相四線式交流電源の欠相時の保護を図る。
【解決手段】三相四線式交流電源の中性点電源線とR相電源線には制御回路手段、S相電源線と中性点電源線間には直列に第3の三相電源開閉手段の励磁コイル部を具備、T相電源線と中性点電源線には第1の三相電源開閉手段の開閉部を介して第2の三相電源開閉手段の励磁コイル部に接続しさらに介して第3の三相電源開閉手段の開閉部に接続して構成し、少なくとも三相四線式の電源線で、どの相が欠相しても、第2三相電源開閉手段11の開閉部を開動作させる。
【選択図】図1

Description

本発明は三相四線式交流電源を用いた空気調和機の欠相検出技術に関するものである。
従来、この種の空気調和機は三相電源の各々の線間電圧を入力し、電源の相間電圧に同期したパルスを発生させ、そのパルスの途絶えなどを検出するなどの工夫をしている(例えば、特許文献1参照)。
図3は、特許文献1に記載された従来の欠相検出技術を示すものである。図3に示すように、三相三線式の三相電源21から接続端子22を介して、線間電圧をパルス発生回路25に接続している。前記パルス発生回路25は信号処理回路26と接続し開閉Ry23と表示手段29から構成されている。この構成から、パルス発生回路25は三相電源21の線間電圧を入力しているため、相間電圧に同期したパルスを発生させることができる。そのことにより、特定の相のパルスの途絶えなどを検出し、信号処理回路26で開閉Ry23の通電遮断と表示手段29での異常表示をするものである。
特開平09−308083号公報
しかしながら、前記従来の構成では、日本国内の三相三線式交流電源での線間電圧(AC200V)を検出制御することに対して有効ではあるが、欧州や中国などの三相四線式交流電源では線間電圧がAC380V〜415Vとなるため、パルス発生回路25に使用する部品は高耐圧部品が必要になり、部品の大型化に加え、コストアップにつながる課題を有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、三相四線式交流電源における欠相検出を簡単な構成で実現するインバータ空気調和機の制御装置を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、三相四線式交流電源によって動作するインバータで駆動される空気調和機において、前記空気調和機内部には三相四線式交流電源の三相線(以下、各々R相電源線・S相電源線・T相電源線と称す)と、中性点電源線とを具備し、R相電源線と中性点電源線には制御回路手段、S相電源線と中性点電源線には直列に第3の三相電源開閉手段の励磁コイル部、T相電源線と中性点電源線には、第1の三相電源開閉手段の開閉部を介して第2の三相電源開閉手段の励磁コイル部に接続し、さらに前記第2の三相電源開閉手段の励磁コイル部を介して第3の三相電源開閉手段の開閉部と接続し、前記R相電源線・S相電源線・T相電源線には、第2の三相電源開閉手段の開閉部・平滑手段・インバータ駆動手段・圧縮機と接続して構成し、少なくとも三相四線式の電源線で、どの相が欠相しても、第2の三相電源開閉手段の開閉部を開動作させる制御としたものである。
これによって、三相四線式交流電源の中性点電源線を利用し、その電圧を検出することで欠相検出が可能になる。
本発明の空気調和機の制御装置は、三相四線式交流電源ならではの中性点電源線を利用し、中性点電源線とR・Tの2相の電圧検出方式に加えS相と中性点電源線間に具備した
第3の三相電源開閉手段の励磁コイル部での直接電圧検出方式のため、三相線間での検出方式と比較して、低電圧(線間電圧の1/√3)になるため、小型部品の採用が可能であることに加え、簡素(安価)な構成で、確実に欠相検出が可能になる。
三相四線式交流電源によって動作するインバータで駆動される空気調和機において、前記空気調和機内部には三相四線式交流電源の三相線(以下、各々R相電源線・S相電源線・T相電源線と称す)と、中性点電源線とを具備し、R相電源線と中性点電源線には制御回路手段、S相電源線と中性点電源線には直列に第3の三相電源開閉手段の励磁コイル部、T相電源線と中性点電源線には、第1の三相電源開閉手段の開閉部を介して第2の三相電源開閉手段の励磁コイル部に接続し、さらに前記第2の三相電源開閉手段の励磁コイル部を介して第3の三相電源開閉手段の開閉部と接続し、前記R相電源線・S相電源線・T相電源線には、第2の三相電源開閉手段の開閉部・平滑手段・インバータ駆動手段・圧縮機と接続して構成し、少なくとも三相四線式の電源線で、どの相が欠相しても、第2の三相電源開閉手段の開閉部を開動作させるため簡単な構成で安価に欠相検出が可能になる。
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。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における制御装置のブロック図、図2はその制御動作を示すフローチャートである。
図1において、1は制御装置、2は制御回路手段である。3は第3の三相電源開閉手段、10は第1の三相電源開閉手段、11は第2の三相電源開閉手段であり本願では開閉リレーで表現しており、前記第1の三相電源開閉手段10の励磁コイル部は、前記制御回路手段2の内部に具備されている。さらに前記第1の三相電源開閉手段10の接点部はT相電源線9tから第2の三相電源開閉手段11の励磁コイル部を介し第3の三相電源開閉手段3の接点部から中性点電源線9nに接続している。前記第2の三相電源開閉手段11の接点部は3接点用であり、その接点は電源側にはR相電源線9r、S相電源線9s、T相電源線9tと接続し、負荷側には平滑手段7、インバータ駆動手段6、圧縮機8の順に接続している。5は通信手段で前記制御回路手段2と前記インバータ駆動手段6に接続している。前記制御回路手段2は前記R相電源線9rと前記中性点電源線9nと接続し、前記第3の三相電源開閉手段3の励磁コイル部は前記S相電源線9sと前記中性点電源線9n間に接続している。
以上のように構成された制御装置について、以下に図2のフローチャートも用いてその動作、作用を説明する。
まず、三相四線式交流電源が空気調和機の制御装置1に正常に接続された時、前記制御回路手段2に通電される(S1)。その後、前記第3の三相電源開閉手段3の励磁コイル部に励磁され、前記第3の三相電源開閉手段3の接点部は閉動作(S2)する。同時に、前記制御回路手段2から前記第1の三相電源開閉手段10の励磁コイル部へ励磁され、前記第1の三相電源開閉手段10の接点部は閉動作(S3)する。この(S2)と(S3)の動作により、第2の三相電源開閉手段11の励磁コイル部に励磁され、前記第2の三相電源開閉手段11の接点部は閉動作(S4)する。
次に、三相四線式交流電源が空気調和機の制御装置1に正常に接続されず、いずれかの相が欠相した時であるが、R相欠相時は、前記制御回路手段2に通電されず(S5)、前記第1の三相電源開閉手段10の励磁コイル部に励磁されることは有り得ない。よって、
前記第1の三相電源開閉手段10の接点部は開動作(S6)する。したがって、前記第2の三相電源開閉手段11の励磁コイル部に励磁されることもなく、前記第2の三相電源開閉手段11の接点部は開動作(S8)する。S相欠相時は、前記第3の三相電源開閉手段3の励磁コイル部に励磁されない。よって、前記第3の三相電源開閉手段3の接点部は開動作(S7)する。したがって、前記第2の三相電源開閉手段11の励磁コイル部に励磁されることもなく、前記第2の三相電源開閉手段11の接点部は開動作(S8)する。T及びN相欠相時は、前記第2の三相電源開閉手段11の励磁コイル部に励磁する電源そのものが遮断されているため励磁コイル部に励磁することは有り得ない。よって、前記第2の三相電源開閉手段11の接点部は開動作(S8)する。
以上のように、本実施の形態においては、三相四線式交流電源ならではの中性点電源線を利用し、中性点電源線と2相の電圧検出方式に加え、S相と中性点電源線間に具備した第3の三相電源開閉手段の励磁コイル部での直接電圧検出方式のため、三相線間での検出方式と比較して、低電圧(線間電圧の1/√3)になるため、小型部品の採用が可能であることに加え、簡素(安価)な構成で、確実に欠相検出が可能になる。
以上のように、本発明にかかる空気調和機の制御装置は、三相四線式交流電源の中性点電源線を利用し構成いるため、低電圧で高電圧の欠相を検出できる。したがって、特に、海外仕様(欧州や中国)で且つ、大能力の冷凍機器等に適用できる。
本発明の実施の形態1における空気調和機の制御装置の構成ブロック図 本発明の実施の形態1における空気調和機の制御装置の動作を示すフローチャート 従来の制御装置の構成ブロック図
符号の説明
1 制御装置
2 制御回路手段
3 第3の三相電源開閉手段
5 通信手段
6 インバータ駆動手段
7 平滑手段
8 圧縮機
9r R相電源線
9s S相電源線
9t T相電源線
9n 中性点電源線
10第1の三相電源開閉手段
11第2の三相電源開閉手段

Claims (1)

  1. 三相四線式交流電源によって動作するインバータで駆動される空気調和機において、前記空気調和機内部には三相四線式交流電源の三相線(以下、各々R相電源線・S相電源線・T相電源線と称す)と、中性点電源線とを具備し、R相電源線と中性点電源線には制御回路手段、S相電源線と中性点電源線には直列に第3の三相電源開閉手段の励磁コイル部、T相電源線と中性点電源線には、第1の三相電源開閉手段の開閉部を介して第2の三相電源開閉手段の励磁コイル部に接続し、さらに前記第2の三相電源開閉手段の励磁コイル部を介して第3の三相電源開閉手段の開閉部と接続し、前記R相電源線・S相電源線・T相電源線には、第2の三相電源開閉手段の開閉部・平滑手段・インバータ駆動手段・圧縮機と接続して構成し、少なくとも三相四線式の電源線で、どの相が欠相しても、第2の三相電源開閉手段の開閉部を開動作させることを特徴とした空気調和機の制御装置。
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