JP2012042245A - 欠相検出方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】三相交流電源を直流に変換し三相交流電源の電流を正弦波となるよう三相交流電圧をＰＷＭ制御するコンバータ装置（以下単に「ＰＷＭ正弦波コンバータ装置」という。）において、前記三相交流電源が欠相状態（以下単に「欠相」という。）になった場合に、欠相検出のための電気回路を使用せずに欠相を検出する手段を提供する。
【解決手段】ＰＷＭ正弦波コンバータ装置２に内蔵された三相交流電源１の三相電流を検出する検出器３より検出された三相の電流検出値を、前記ＰＷＭ正弦波コンバータ装置に内蔵された演算処理器５により三相−二相変換し有効電流成分と無効電流成分に分離し、前記有効電流成分・前記無効電流成分と、三相交流電流を正弦波とするために前記演算処理器により演算された電流有効電流指令値・無効電流指令値との誤差から、前記三相交流電源が欠相状態にあるかを判定し欠相を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は三相交流電源を直流に変換し三相交流電源の電流を正弦波となるように三相交流電圧をＰＷＭ制御するコンバータ装置に関わるものであり、入力される三相交流電源の欠相検出方法に関するものである。
三相交流電源を直流に変換し三相交流電源の電流を正弦波となるよう三相交流電圧をＰＷＭ制御するコンバータ装置（以下単に「ＰＷＭ正弦波コンバータ装置」という。）において、前記三相交流電源のうちどれか一相が欠相状態（以下単に「欠相」という。）となった場合、前記ＰＷＭ正弦波コンバータ装置をそのまま運転継続する事は危険であり、前記欠相を検出し前記ＰＷＭ正弦波コンバータ装置を停止させる必要がある。前記欠相のまま運転を継続すると危険となる−般の装置（以下単に「装置」という。）においては通常、前記欠相を検出する欠相検出回路がとりつけられており、前記欠相検出回路には前記欠相を検出するための電気回路が構成されている。前記欠相検出回路が前記欠相を検出した場合は、前記装置を停止させるよう構成されている。
図３は欠相検出回路を取り付けた三相交流電源を入力する従来の装置の例であり、以下図３を例に説明する。
三相交流電源１は（従来の）三相交流電源を入力する装置９に接続されている。前記装置９の内部には欠相検出回路１０が内蔵されている。欠相検出回路１０の内部には前記三相交流電源１の欠相を検出するための電気回路が構成されている。前記三相交流電源１のうちどれか一相が欠相となった湯合、前記欠相検出回路１０が前記欠相を検出し、前記装置９を停止させる装置停止信号６を出力し、前記装置９を停止させるように構成されている。
以上のように、装置に取り付けられる、三相交流電源の欠相を検出する欠相検出回路により、前記欠相を検出する事ができるが、前記欠相検出回路には前記欠相を検出するための電気回路の構成が必要となる。前記欠相を検出するための電気回路を構成するためには電気部品が多数必要となり、また回路構成も複雑なものとなってしまう。
前記欠相検出回路の電気回路の構成については、例えば特許文献１や特許文献２などで多数提案されている。
特開２００７−１７１８７号公報 特開２００５−２６１１５７号公報
以上の点を顧みて、本発明ではＰＷＭ正弦波コンバータ装置において、欠相検出のための電気回路を使用せずに三相交流電源の欠相を検出する方法を提供するものである。
本発明は、ＰＷＭ正弦波コンバータ装置において、前記ＰＷＭコンバータ装置に内蔵された、前記三相交流電源の三相電流を検出する検出器により検出された三相の電流検出値を、前記ＰＷＭ正弦波コンバータ装置に内蔵された演算処理器により三相−二相変換し、有効電流成分と無効電流成分に分離し、前記有効電流成分・前記無効電流成分を前記ＰＷＭ正弦波コンバータ装置に内蔵された演算処理器により三相交流電流を正弦波とするために演算された有効電流指令値・無効電流指令値との誤差から前記三相交流電源が欠相であるか判定することを特徴とする。
本発明により、欠相検出のための電気回路を使用せずに三相交流電源の欠相を検出することが可能となる。
請求項１の実施方法を示した説明図。（実施例） 三相−二相変換の説明図。 従来の三相交流電源を入力する装置の説明図。
本発明の好適な実施態様を以下の実施例を用いて説明する。
図１は本発明の実施例であり、以下に図１を例にして説明する。
三相交流電源１はＰＷＭ正弦波コンバータ装置２に接続されていて、前記ＰＷＭ正弦波コンバータ装置２の内部には三相電流検出器３と演算処理器５が内蔵されている。
前記三相交流電源１の電流は前記三相電流検出器３により検出され、検出された三相電流検出信号４は演算処理器５へと入力される。前記演算処理器５は、入力された前記三相電流検出信号４を前記三相交流電源１の周波数に同期したサンプリングで図２に示すように三相−二相変換し、有効電流成分７と無効電流成分８を得る。
前記三相交流電源１が正常な場合、前記有効電流成分７・前記無効電流成分８の値は、前記演算処理器により三相交流電流を正弦波とするために演算された有効電流指令値・無効電流指令値との誤差はほとんど生じない。
前記三相交流電源１のうちどれか一相が欠相となった場合、前記三相電流検出器３からの出力である前記三相電流検出信号４は、前記欠相である相の検出信号の値が異常値となり、前記演算処理器５により三相−二相変換し得られる前記有効電流成分・前記無効電流成分８の値は、前記演算処理器により演算された有効電流指令値・無効電流指令値との差が大きくなる。演算処理器５はこの前記誤差があるレベルにあることをもって前記三相交流電源１が前記欠相であると判断し、前記演算処理器５は前記ＰＷＭ正弦波コンバータ装置２を停止させる装置停止信号６を出力し前記ＰＷＭ正弦波コンバータ装置２を停止させる。
以上により、欠相検出のための電気回路を使用せずに、三相交流電源の欠相状態を検出することが可能となり、三相交流電源を入力するＰＷＭ正弦波コンバータ装置の簡素化、小型化、保守の簡素化が可能となる。
１ 三相交流電源
２ ＰＷＭ正弦波コンバータ装置
３ 三相電流検出器
４ 三相電流検出信号
５ 演算処理器
６ 装置停止信号
７ 有効電流成分
８ 無効電流成分
９ 従来の三相交流電源を入力する装置
１０ 欠相検出回路

Claims (1)

  1. 三相交流電源を直流に変換し三相交流電源の電流を正弦波となるよう三相交流電圧をＰＷＭ制御するコンバータ装置（以下単に「ＰＷＭ正弦波コンバータ装置」という。）において、前記ＰＷＭ正弦波コンバータ装置に内蔵された前記三相交流電源の三相電流を検出する検出器より検出された三相の電流検出値を、前記ＰＷＭ正弦波コンバータ装置に内蔵された演算処理器により三相−二相変換し有効電流成分と無効電流成分に分離し、前記有効電流成分・前記無効電流成分と、三相交流電流を正弦波とするために前記演算処理器により演算された電流有効電流指令値・無効電流指令値との誤差から、前記三相交流電源が欠相状態にあるかを判定することを特徴とする欠相検出方法。
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