JP3039593B2 - 交流電源の周波数、欠相及び逆相検出装置 - Google Patents

交流電源の周波数、欠相及び逆相検出装置

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JP3039593B2
JP3039593B2 JP5244691A JP24469193A JP3039593B2 JP 3039593 B2 JP3039593 B2 JP 3039593B2 JP 5244691 A JP5244691 A JP 5244691A JP 24469193 A JP24469193 A JP 24469193A JP 3039593 B2 JP3039593 B2 JP 3039593B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電源をエネルギー
源として用いるモータ等の負荷を保護するために、交流
電源の周波数及び三相交流電源の欠相、逆相を検出する
交流電源の周波数、欠相及び逆相検出装置の改良に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の交流電源の周波数検出装
置として特開昭５７−１２５８５５を、同様に交流電源
の逆相検出装置として実開平３−１０６８３８について
以下に説明する。まず、交流電源の周波数検出装置を図
７に示す。図７において、ｅ1は交流電源であり、Ｒ1は
電流制限用の抵抗、Ｄはバイパス用のダイオード、２は
交流電源ｅ1の一方の極性の信号のみを絶縁して取り出
すフォトカプラ、３はフォトカプラ２により取り出され
た信号を抵抗Ｒ0、コンデンサＣで定まるパルス幅Ｔ0を
有する出力信号を発生する単安定マルチバイブレータで
ある。
【０００３】該パルス幅Ｔ0は、入力端子に供給される
２種の交流電源周波数ｆ1、ｆ2の周期をＴ1、Ｔ2とする
とＴ1＜Ｔ0＜Ｔ2となるように抵抗Ｒ0、コンデンサＣの
値が選定されている。
【０００４】又、交流電源の逆相検出装置を図１０に示
す。図１０において、１２はＲ−Ｓ線間電圧により動作
するフォトカプラ１３と、Ｒ−Ｔ線間電圧により動作す
るフォトカプラ１４とから成る信号生成回路、１５は信
号生成回路１２から出力される二系統の入力信号を基に
三相電源の誤接続を判定する機能を備えたマイクロコン
ピュータ(以下、マイコンという)である。
【０００５】以上のように構成された従来の交流電源の
周波数検出装置の動作について説明する。まず、図７に
おいて、周波数ｆ1の交流電源ｅ1が印加された場合の動
作を説明する。正極性の交流電源ｅ1が印加され、フォ
トカプラ２のフォトダイオードの順電圧降下を無視する
とフォトカプラ２がオンして単安定マルチバイブレータ
３の入力ｅ2はゼロ電位となる。一方、負極性の交流電
源ｅ1が印加されるとフォトカプラ２がオフして単安定
マルチバイブレータ３の入力ｅ2はＶ2cの電位となる。
従って、単安定マルチバイブレータ３の入力は図８の
(ロ)の波形となる。出力端子ｅ3は単安定マルチバイブレ
ータ３がパルス信号ｅ2の正の立上がりでトリガされ、
パルス幅Ｔ0の信号を発生するので図８の(ハ)の波形とな
る。
【０００６】次に、図７において、周波数ｆ2の交流電
源ｅ1が印加された場合の動作を説明する。上記同様の
動作によって単安定マルチバイブレータ３の入力ｅ2は
図８の(ニ)の波形となり、出力端子ｅ3は図８の(ホ)の波
形となる。従って、出力端子の波形ｅ3は、交流電源ｅ1
の周波数ｆ1のときに図８の(ハ)のようにパルス波形とな
り、交流電源ｅ1の周波数ｆ2のときに図８の(ハ)のよう
に一定電位の直線波形となる。かかるパルス波形か直線
波形かを選別して交流電源ｅ1の周波数検出装置を構成
している。
【０００７】次に、上記のように構成された従来の交流
電源の逆相検出装置の動作について説明する。三相交流
電源の相間電圧は図１１に示すように、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ
相の各相間で１２０゜のずれがあり、前記Ｒ相、Ｓ相、
Ｔ相に接続される負荷１１の入力回路の電力線が位相的
に正しく接続されていれば、フォトカプラ１３及び１４
の出力信号はそれぞれ図１１の(Ｂ)及び(Ｃ)に示すよう
に６０゜ずれた状態で出力される。もし、Ｒ相、Ｓ相、
Ｔ相に接続される電力線の接続が間違えられ、Ｒ相とＳ
相とが逆接続になると、フォトカプラ１３及び１４から
の出力信号は図１１の(Ｄ)及び(Ｅ)に示すように出力の
タイミングが入れ替わり、フォトカプラ１３の出力信号
の立上がり時にはフォトカプラ１４の出力信号がＨとな
り、フォトカプラ１３の出力信号の立下がり時にはフォ
トカプラ１４の出力信号がＬとなる。かかる条件をマイ
コン１５で判定することによって交流電源の逆相検出装
置を得ていた。
【０００８】従来の技術は、正常な交流電源を対象して
周波数及び逆相検出をしていた。しかしながら、近年の
半導体技術の進歩によって交流電源の周波数変換等に半
導体素子が用いられること等によって交流電源にノイズ
が重畳されたり、高速度再閉路装置等の送電技術の発達
によって瞬時電圧降下が生じることもしばしば生じてい
る。かかる場合、以下に示すように従来の技術では正確
な交流電源の周波数検出又は三相の逆相検出が困難であ
った。更に、交流電源の欠相も同時に検出するには装置
が複雑となっていた。
【０００９】次に、交流電源にノイズが重畳された時の
従来の交流電源の周波数検出装置による動作を説明す
る。周波数ｆ2の交流電源ｅ1が印加され、図９におい
て、時間Ｔnの時点で交流電源にノイズが印加され、一
旦、零電位まで低下した後に、負電位が立上がるためフ
ォトカプラ２の出力電圧ｅ2は図９に示すように単パル
ス電圧ｅNを生じる。従って、単安定マルチバイブレー
タ３は単パルス電圧ｅNの正の立上がりでトリガされて
パルス幅Ｔ0の信号を発生し、出力端子ｅ3は平坦にな
る。このため、交流電源ｅ1の周波数ｆ1と周波数ｆ2と
の区別が困難となっていた。
【００１０】又、交流電源ｅ1の周波数ｆ1、ｆ2が２種
類の周波数検出には、従来の技術で足りる。しかしなが
ら、連続的に交流電源ｅ1の周波数を検出する用途には
従来の技術では適用が困難であった。
【００１１】更に、従来の技術はフォトカプラ２のフォ
トダイオードの順電圧降下を無視していた。しかし、現
実には交流電源１の入力電圧がフォトカプラ２の１次側
の端子間電圧が所定電圧ｈとなった時、フォトカプラ２
が点弧してパルス出力信号２２が立上がり、交流電源１
が所定電圧ｈまで立下がるとパルス出力信号２２も立下
がる。ここで、所定電圧ｈの設定は抵抗Ｒ1で定まるが
所定電圧ｈが低いとノイズによりが誤動作を生じやすく
なり、高いと誤動作を生じにくくなる。従って、所定電
圧ｈを高く設定することがノイズの点からは望ましい。
しかし、所定電圧ｈを高くする従いパルス幅Ｔ1と交流
電源の周波数の半周期Ｔ／２との差が拡大するためパル
ス幅Ｔ1のみの検出では、交流電源の正確な周波数検出
ができなかった。
【００１２】又、図１１に示すように、三相交流電源の
Ｒ−Ｓ相間にノイズが生じるとフォトカプラ１３の出力
信号は単パルス電圧ｅNを発生する。従って、単パルス
電圧ｅNの立上がりでフォトカプラ１４の出力信号は図
１１の(Ｃ)に示すようにＨである。従って、正相である
にも拘らずノイズによって逆相状態と誤検出していた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来技術の欠点を除くためになされたものであって、その
目的とするところは、ノイズが電源に重畳しても交流電
源の周波数検出が正確にできる電源の周波数検出装置を
得ることを目的とする。
【００１４】また他の目的は、ノイズが電源に重畳して
も三相交流電源の逆相検出が正確にできる電源の周波数
検出装置を得ることを目的とする。
【００１５】更に他の目的は、ノイズによって誤動作し
にくい交流電源の周波数及び逆相検出装置を得ることを
目的とする。
【００１６】又、他の目的は、交流電源にノイズが重畳
された場合、ノイズであることを検出する交流電源の周
波数検出装置を得ることを目的とする。
【００１７】他の目的は、欠相検出が容易にできる交流
電源の周波数検出装置を得ることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の交流電源
の周波数検出装置は、交流電源によって作動するホトカ
プラと、上記ホトカプラの出力信号の立上がりから立下
がりまでのパルス幅時間を検出するパルス幅時間検出手
段とを備え、上記パルス幅時間検出手段によって検出し
たパルス幅時間が許容値外である場合、上記交流電源に
ノイズが印加されていると判定することを特徴とする。
【００１９】また、請求項２記載の交流電源の周波数検
出装置は、交流電源によって作動するホトカプラと、上
記ホトカプラの出力信号の立上がりから立下がりまでの
パルス幅時間を検出するパルス幅時間検出手段と、上記
パルス幅時間が許容値外である場合に上記電源電圧にノ
イズが印加されていると判定するノイズ判定手段と、上
記ノイズ判定手段によってノイズと判定された場合に少
なくとも１回再び上記パルス幅時間を検出する再パルス
幅時間検出手段とを備え、上記再パルス幅時間検出手段
によって検出したパルス幅時間が許容値内である場合、
交流電源の周波数を演算するものである。
【００２０】また、請求項３記載の交流電源の周波数検
出装置は、交流電源によって作動するホトカプラと、上
記ホトカプラの出力信号の立上がりから立下がりまでの
パルス幅時間を検出するパルス幅時間検出手段と、上記
ホトカプラの出力信号の立下がりから立上がりまでのパ
ルス休止時間を検出するパルス休止時間検出手段とを備
え、上記パルス幅時間検出手段によって検出したパルス
幅時間と上記パルス休止時間検出手段によって検出した
パルス休止時間を基に交流電源の周波数を演算するもの
である。
【００２１】また、請求項４記載の交流電源の周波数検
出装置は、三相交流電源の第１の線間電圧により作動す
る第１のホトカプラと、上記第１の線間電圧と位相の異
なる第２の線間電圧により作動する第２のホトカプラ
と、上記第１及び第２のホトカプラの各出力信号の立上
がりから立下がりまでのパルス幅時間を検出するパルス
幅時間検出手段とを備え、上記第１及び第２のホトカプ
ラの両方又は片方の上記パルス幅時間が許容値外である
場合、上記交流電源にノイズが印加されていると判定す
るものである。
【００２２】また、請求項５記載の交流電源の欠相検出
装置は、三相交流電源の第１の線間電圧により作動する
第１のホトカプラと、上記第１の線間電圧と位相の異な
る第２の線間電圧により作動する第２のホトカプラと、
上記第１のホトカプラ及び上記第２のホトカプラの各々
の出力信号の立上がりから立下がりまでのパルス幅時間
を検出するパルス幅時間検出手段とを備え、上記パルス
幅時間検出手段によって検出されたいずれかのパルス幅
時間が許容値外である場合、上記交流電源にノイズが印
加されていると判定するとともに、上記第１及び第２の
ホトカプラのいずれかのパルス幅時間が有限の時間を有
していない場合、上記三相交流電源に欠相が生じたと判
定するものである。
【００２３】また、請求項６記載の交流電源の逆相検出
装置は、三相交流電源の第１の線間電圧により作動する
第１のホトカプラと、上記第１の線間電圧と位相の異な
る第２の線間電圧により作動する第２のホトカプラと、
上記第１のホトカプラ及び上記第２のホトカプラの各々
の出力信号の立上がりから立下がりまでのパルス幅時間
及び上記第１のホトカプラの出力信号の立上がりから上
記第２のホトカプラの出力信号の立上がりまでの相順変
化時間を検出する位相差時間検出手段とを備え、上記位
相差時間検出手段によって検出されたいずれかのパルス
幅時間が許容値外である場合、上記交流電源にノイズが
印加されていると判定するとともに、上記位相差時間検
出手段によって検出された相順変化時間が許容値外であ
る場合、上記三相交流電源の相順を逆相と判定するもの
である。
【００２４】
【作用】請求項１記載の交流電源の周波数検出装置よれ
ば、パルス幅時間検出手段は、ホトカプラの出力信号の
立上がりから立下がりまでのパルス幅時間を検出し、パ
ルス幅時間が許容値外である場合、電源電圧にノイズが
印加されていると判定する。
【００２５】請求項２記載の交流電源の周波数検出装置
よれば、ノイズ判定手段は、パルス幅時間が許容値外で
ある場合に電源電圧にノイズが印加されていると判定
し、再パルス幅時間検出手段は、上記ノイズ判定手段に
よってノイズと判定された場合に少なくとも１回再び上
記パルス幅時間を検出し、上記パルス幅時間が許容値内
の場合、交流電源の周波数を演算する。
【００２６】請求項３記載の交流電源の周波数検出装置
よれば、パルス幅時間検出手段は、ホトカプラの出力信
号の立上がりから立下がりまでのパルス幅時間を検出
し、パルス休止時間検出手段は、ホトカプラの出力信号
の立下がりから立上がりまでのパルス休止時間を検出
し、上記パルス幅時間と上記パルス休止時間を基に交流
電源の周波数を演算する。
【００２７】請求項４記載の交流電源の周波数検出装置
よれば、パルス幅時間検出手段は、三相交流電源の第１
の線間電圧により作動する第１のホトカプラと、上記第
１の線間電圧と位相の異なる第２の線間電圧により作動
する第２のホトカプラと、上記第１及び第２のホトカプ
ラの出力信号の立上がりから立下がりまでのパルス幅時
間を検出し、パルス幅時間が許容値外である場合、上記
電源電圧にノイズが印加されていると判定する。
【００２８】請求項５記載の交流電源の欠相検出装置に
よれば、パルス幅時間検出手段によってパルス幅時間を
検出し、上記パルス幅時間が有限の時間を有していない
場合、上記三相交流電源に欠相が生じたと判定する他
は、上記請求項４記載の作用とほぼ同様の作用を奏す
る。
【００２９】請求項６記載の交流電源の逆相検出装置
は、位相差時間検出手段は、第１のホトカプラの出力信
号の立上がりから第２のホトカプラの出力信号の立上が
りまでの時間を検出し、位相差手段による検出時間が許
容値外である場合、上記三相交流電源の相順を逆相と判
定する。
【００３０】
【実施例】実施例１．この発明による実施例の構成を図
１によって説明する。図１において、Ｒ21〜Ｒ24はフォ
トカプラ１３、１４に接続された抵抗であり、１６はノ
ットゲート、１７は操作者が入力装置１９によって入力
した数値等をインターフェース１８を通じて記憶するＲ
ＡＭである。なお、従来と同一符号は同一又は相当部分
を示す。
【００３１】まず、操作者がパルス幅時間Ｔ1の連続検
出回数ｎ、下限判定時間Ｔb及び上限判定時間Ｔc、下限
休止判定時間Ｔd及び上限休止判定時間Ｔeを入力装置１
９によって入力してＲＡＭ１７に記憶させる。次に、図
３のフローチャートに従って周波数検出の動作を説明す
る。なお、該フローチャートを実行するとパルス幅時間
検出手段、ノイズ判定手段、再パルス幅時間検出手段、
パルス休止時間検出手段としての機能を実行する。ま
ず、図２の（ａ）に示すように正常な交流電圧波形２０
が図１のＲ−Ｓ端子間に印加されたときの動作を説明す
る。なお、Ｓ−Ｔ端子間にも位相の異なる同様の交流電
圧が印加されているが動作はＲ−Ｓ端子と同様であるた
め説明を省略する。
【００３２】周波数検出の始動指令が発生すると、パル
ス出力２２ａの立上がりから立下がりまでのパルス幅時
間Ｔ1をパルス幅時間検出手段によって検出し(ステップ
１０１)、再パルス幅時間検出手段によってパルス幅時
間Ｔ1を連続してｎ回検出したか判断する(ステップ１０
２)。ここで、回数ｎの設定は、ノイズの連続許容回数
を示すものであって、通常、数回が設定されている。ｎ
回以下であれば、Ｔb＜Ｔ1＜Ｔcを判断する(ステップ１
０３)。ここに、正常なパルス幅時間Ｔ1n＝(ＴS/2)−２
Ｔaであるから上限判定時間Ｔcは、該時間Ｔ1nよりもや
や長く設定する。ＴSは交流電源の周波数の１周期であ
る。クリップ時間Ｔaは交流電圧が零から電圧ｈになる
までの時間である。又、下限判定時間Ｔbは、短時間ノ
イズを判定するための時間であり、該時間ｔbよりも短
い場合にノイズと判定する。従って、下限判定時間Ｔb
は、正常なパルス幅時間Ｔ1nよりやや短く設定する。
【００３３】正常な波形を対象としているためパルス幅
時間Ｔ1はＴｂ＜Ｔ1＜Ｔｃを満たし、パルス休止時間検
出手段によってパルス出力２２ａの立下がりから立上が
りまでのパルス休止時間Ｔ3を検出し（ステップ１０
４）、パルス休止時間Ｔ3が、Ｔｄ＜Ｔ3＜Ｔｅを判断す
る（ステップ１０５）。ここで、正常なパルス休止時間
Ｔ3ｎは、Ｔ3ｎ＝（Ｔｓ／２）＋２Ｔａであるから上限
休止判定時間Ｔｅは、該パルス休止時間Ｔ3ｎよりもや
や長く設定する。下限休止判定時間Ｔｄは、短時間ノイ
ズを判定するための時間であり、該時間Ｔｄよりも短い
場合にノイズと判定する。従って、下限休止判定時間Ｔ
ｄは、正常なパルス休止時間Ｔ3ｎよりやや短く設定す
る。正常な波形を対象としているためパルス休止時間Ｔ
3はＴｄ＜Ｔ3＜Ｔｅを満たし、電源の周期ＴｓａをＴｓ
ａ＝Ｔ3＋Ｔ1によって演算する（ステップ１０６）。こ
こで、上記の算式によって周期Ｔｓａを求めることによ
ってクリップ時間Ｔａの影響を受けずに周期Ｔｓａを求
めることができるからである。従って、所定電圧ｈをあ
る程度高くしてノイズの影響を受けにくくすることがで
きる。次に、電源の周波数ｆａをｆａ＝１／Ｔｓａによ
って求め（ステップ１０７）、かかる周波数ｆａを表示
する（ステップ１０８）。
【００３４】図２の（ｂ）に示すようにノイズが重畳し
た波形２０ａについての動作を説明する。周波数検出の
始動指令が発生するとパルス出力２３ａのパルス幅時間
Ｔ1を検出する(ステップ１０１)。パルス幅時間Ｔ1を連
続してｎ回検出したか判断し(ステップ１０２)、ｎ回以
下であれば、Ｔb＜Ｔ1＜Ｔcを判断する(ステップ１０
３)。ここで、正常なパルス幅時間Ｔ1nよりノイズによ
って該パルス幅時間Ｔ１は短くなっているのでＴ１＜Ｔ
bとなり、Ｔb＜Ｔ1＜Ｔcを満足しない。従って、再度パ
ルス出力２３ｂのパルス幅時間Ｔ1を検出し(ステップ１
０１)、パルス幅時間Ｔ1を連続してｎ回検出したか判断
し(ステップ１０２)、ｎ回以下であればば、Ｔb＜Ｔ1＜
Ｔcを判断する(ステップ１０３)。正常なパルス幅時間
Ｔ1nよりノイズによってパルス幅時間Ｔ1は短くなって
いるのでＴ1＜Ｔbとなり、Ｔb＜Ｔ1＜Ｔcを満足しない
ので再度パルス幅時間Ｔ1を検出し(ステップ１０１)、
パルス幅時間Ｔ1を連続してｎ回検出したか判断し(ステ
ップ１０２)、ｎ回以下であれば、Ｔb＜Ｔ1＜Ｔcを判断
する(ステップ１０３)。パルス出力２３ｃのパルス幅時
間Ｔ1は正常であるためＴb＜Ｔ1＜Ｔcを許容する。もし
も上記ステップ１０１を実行し、ｎ回連続して上記ステ
ップ１０１を実行すれば、図示していないＣＲＴによっ
て異常表示して終了する。以後は正常な波形と同様に上
記ステップ１０４〜ステップ１０８を実行する。
【００３５】実施例２．まず、操作者がパルス幅時間Ｔ
6、Ｔ7、パルス休止時間Ｔ10の連続検出回数ｎ、下限判
定時間Ｔb、下限休止判定時間Ｔd及び上限判定時間Ｔ
c、上限休止判定時間Ｔe、下限相順判定時間Ｔf、上限
相順判定時間Ｔgを入力装置１９によって入力してＲＡ
Ｍ１７に記憶させる。図４に示すフローチャートによっ
て逆相の検出動作を説明する。なお、該フローチャート
を実行するとパルス幅時間検出手段、位相差時間検出手
段としての機能を実行する。まず、三相交流電源の相順
がＲ→Ｓ→Ｔと正相であってノイズが重畳されていない
場合について説明する。
【００３６】まず、図５に示すパルス幅時間Ｔ6、Ｔ7、
パルス休止時間Ｔ10をそれぞれ検出する(ステップ１２
０)。ここで、パルス幅時間Ｔ6とは、同一線間における
パルス出力の立上がりから立下がりまでの時間をいい、
例えばパルス出力３０ａの立上がりから立下がりまでの
時間をいう。パルス幅時間Ｔ7とは、同一線間における
パルス出力の立上がりから立下がりまでの時間をいい、
例えばパルス出力３１ａの立上がりから立下がりまでの
時間をいう。パルス休止時間Ｔ10とは、同一線間におけ
るパルス出力の立下がりからパルス出力の立上がりまで
の時間をいい、例えば、パルス出力３０ａの立下がりか
らパルス出力３３ａの立上がりまでの時間をいう。パル
ス幅時間Ｔ6又はパルス幅時間Ｔ7のいづれも有限の時間
を有していることを判断する(ステップ１２１)。
【００３７】パルス幅時間Ｔ6、Ｔ7のいづれかが有限の
時間を有していなければ三相交流電源の電源電圧が欠相
を生じていると判断してその旨、図示していないＣＲＴ
上に表示し(ステップ１２２)、終了する。パルス幅時間
Ｔ6、Ｔ7のいづれもが有限の時間を有しているとパルス
幅時間Ｔ6、Ｔ7、パルス休止時間Ｔ10をｎ回検出したか
を判断する(ステップ１２３)。ここで、回数ｎの設定
は、ノイズの連続許容回数を示すものであって、通常、
数回が設定されている。ｎ回以下であれば、パルス幅時
間Ｔ6、Ｔ7、パルス休止時間Ｔ10がそれぞれ許容値内に
あるかＴb＜Ｔ6＜Ｔc、Ｔb＜Ｔ7＜Ｔc、Ｔd＜Ｔ10＜Ｔe
か判断する(ステップ１２４)。ここで、下限判定時間Ｔ
b、下限休止判定時間Ｔd及び上限判定時間Ｔc、上限休
止判定時間Ｔeは前掲と同様の定義である。
【００３８】電源が正常な場合の動作であるから、パル
ス幅時間Ｔ6、Ｔ7、パルス休止時間Ｔ10は上記許容値内
である。次に、位相差時間検出手段によって電源の相順
により変化する相順変化時間Ｔ8を検出する(ステップ１
２５)。ここに、相順変化時間Ｔ8とは、パルス出力の立
上がりから他の線間電圧におけるパルス出力の立上がり
までの時間をいい、例えば、パルス出力３０ａの立上が
りからパルス出力３１ａの立上がりまでの時間をいう。
次に、相順変化時間Ｔ8がＴf＜Ｔ8＜Ｔgか判断する(ス
テップ１２７)。正逆相判定のため相順変化時間Ｔ8は、
相順が上記の定義による正相の場合、相順変化時間Ｔ8
の正常値Ｔ8nは図５の（Ｓ−Ｔ）より、Ｔ8n＝Ｔs/2×2
/3である。なお、クリップ時間Ｔaはパルス波形３０ａ
と３１ａがそれぞれ有していて、パルス波形３０ａの立
上がりからパルス波形３１ａまでの立上がりによって相
順変化時間Ｔ8を得ているために相互に打ち消される。
従って、正常値Ｔ8nにはクリップ時間Ｔaの考慮は不要
となる。
【００３９】逆相の場合の相順変化時間Ｔ8の正常時間
Ｔ8nrは、図５の（Ｔ−Ｓ）よりＴ8nr＝Ｔs/2＋Ｔs/3で
あるから上限相順判定時間Ｔgは、Ｔ8nrよりもやや短く
設定する。又、下限相順判定時間Ｔfは正常な正相の相
順変化時間Ｔ8nよりもやや短く設定する。正常な波形で
正相の場合であるから正相の許容値内であるから図示し
ていないＣＲＴによって正相の表示をする（ステップ１
２８）。
【００４０】次に、正相であってノイズが重畳されてい
る場合について説明する。例えば、ノイズが重畳されて
ホトカプラ１３の出力波形４０ａ、４０ｂとなっている
場合について説明する。出力波形４０ａを基点としたパ
ルス幅時間Ｔ6、Ｔ7、パルス休止時間Ｔ10をそれぞれ検
出する(ステップ１２０)。パルス幅時間Ｔ6又はパルス
幅時間Ｔ7のいづれかが有限の時間を有していることを
判断する(ステップ１２１)。パルス幅時間Ｔ6、Ｔ7、パ
ルス休止時間Ｔ10をｎ回検出したかを判断する（ステッ
プ１２３）。ｎ回以下であれば、パルス幅時間Ｔ6、Ｔ
7、パルス休止時間Ｔ10がそれぞれ許容値内にあるかＴb
＜Ｔ6＜Ｔc、Ｔb＜Ｔ7＜Ｔc、Ｔd＜Ｔ10＜Ｔeか判断す
る(ステップ１２４)。ここでパルス幅時間Ｔ6及びパル
ス休止時間Ｔ10はＴ6＜Ｔb及びＴ10＜Ｔdとなり、許容
値外となるので再度出力波形４０ｂを基点としたパルス
幅時間Ｔ6、Ｔ7、パルス休止時間Ｔ10をそれぞれ検出す
る(ステップ１２０)、上記のステップ１２１、１２３、
１２４を実行する。上記ステップ１２４において、パル
ス幅時間Ｔ6及びパルス休止時間Ｔ10はＴ6＜Ｔb及びＴ1
0＜Ｔdとなり、許容値外となるので再度出力波形４０ｃ
を基点としたパルス幅時間Ｔ6、Ｔ7、パルス休止時間Ｔ
10をそれぞれ検出する(ステップ１２０)、ステップ１２
１、１２３、１２４を実行する。ステップ１２４におい
て、パルス幅時間Ｔ6、Ｔ7、パルス休止時間Ｔ10は、許
容値を満たすので正常な波形時と同様にステップ１２
５、１２７、１２８を実行する。
【００４１】更に、作業者がＲ相とＳ相を誤接続して三
相交流電源の相順がＳ→Ｒ→Ｔと逆相である動作につい
て説明する。ステップ１２０〜１２５までは、正相の動
作と同一であるので説明を省略する。正逆相判定時間Ｔ
8が許容内か否かを判定する（ステップ１２７）。相順
変化時間Ｔ8＞上限判定時間Ｔgはであるため図示してい
ないＣＲＴによって逆相と表示する（ステップ１２
８）。
【００４２】実施例３．この発明による交流電源の逆相
検出装置の他の実施例を示す。実施例２では、三相交流
電源の線間電圧としてＲ−Ｓ間とＳ−Ｔ間を検出してい
たが、本実施例では、Ｒ−Ｓ間とＲ−Ｔ間電圧を検出し
ている。従って、以下の点を除き実施例２の動作と同様
である。相順変化時間Ｔ8の正相の正常時間Ｔ8nはＴ8n
＝(Ｔs/2)×(1/3)となり、逆相の正常時間Ｔ8nrはＴ8nr
＝(Ｔs/2)＋(Ｔs/2)×(2/3)となる。従って、下限相順
判定時間Ｔfは、Ｔ8nよりやや短く設定する。又、上限
相順判定時間Ｔgは、Ｔ8nrよりやや短く設定する。
【００４３】
【発明の効果】請求項１記載の周波数検出装置によれ
ば、パルス幅時間を検出するパルス幅時間検出手段によ
って検出されたパルス幅時間が許容値外である場合、電
源電圧にノイズが印加されていると判定したので交流電
源のノイズを容易に検出できる効果が得られる。
【００４４】請求項２記載の周波数検出装置によれば、
ノイズ判定手段によってノイズと判定された場合に再パ
ルス幅時間検出手段によって再びパルス幅時間を検出
し、上記パルス幅時間が許容値内である場合、交流電源
の周波数を演算するするようにしたのでノイズが電源に
重畳しても正確な周波数検出ができる効果が得られる。
【００４５】請求項３記載の周波数検出装置によれば、
パルス幅時間検出手段と、休止時間検出手段とを備え、
上記パルス幅時間と上記パルス休止時間を基に交流電源
の周波数を演算して周波数検出をするようにしたのでノ
イズによって誤動作しにくいものが得られる効果があ
る。
【００４６】請求項４記載の周波数検出装置によれば、
三相交流電源の２種類の線間電圧により作動する２つの
ホトカプラの出力信号の立上がりから立下がりまでのパ
ルス幅時間を検出してノイズが印加されていると判定し
たので三相交流電源のノイズを容易に検出できる効果が
得られる。
【００４７】請求項５記載の欠相検出装置によれば、三
相交流電源の２種類の線間電圧により作動する２つのホ
トカプラの、各々の出力信号の立上がりから立下がりま
でのパルス幅時間を検出して、上記パルス幅時間が有限
の時間を有していない場合、三相交流電源に欠相が生じ
たと判定するので容易に三相交流電源の欠相を検出でき
る効果が得られる。
【００４８】請求項６記載の逆相検出装置によれば、２
種類の線間電圧により作動する２つのホトカプラの出力
信号の立上がりから立下がりまでのパルス幅時間を検出
してホトカプラの出力信号の立上がりから他のホトカプ
ラの出力信号の立上がり時間を位相差時間検出手段によ
って検出し、上記時間が許容値外である場合、上記三相
交流電源が逆相と判定したので容易に三相交流電源の逆
相を検出できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による交流電源の周波数及び逆相検出
装置を示す構成図である。
【図２】この発明による周波数検出の動作説明用波形図
である。
【図３】この発明による交流電源の周波数検出の動作を
示すフローチャートである。
【図４】この発明による逆相検出の動作を示すフローチ
ャートである。
【図５】この発明による逆相検出の動作説明用波形図で
ある。
【図６】この発明の他の実施例による逆相検出の動作説
明用波形図である。
【図７】従来の周波数検出装置を示す全体構成図であ
る。
【図８】従来の周波数検出の動作説明用波形図である。
【図９】従来の交流電源の周波数検出による動作説明用
波形図である。
【図１０】従来の逆相検出の装置を示す全体構成図であ
る。
【図１１】従来の逆相検出の動作説明用波形図である。
【符号の説明】
１ 交流電源 １３ フォトカプラ １４ フォトカプラ １５ マイクロコンピューター
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−125855（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−167877（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−870（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−179263（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−225173（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−262272（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−11526（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−180670（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−106838（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 23/00 - 23/20 G01R 29/18 H02H 3/46 H02H 7/06 - 7/097 H03K 17/78

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 交流電源によって作動するホトカプラ
    と、上記ホトカプラの出力信号の立上がりから立下がり
    までのパルス幅時間を検出するパルス幅時間検出手段と
    を備え、上記パルス幅時間検出手段によって検出したパ
    ルス幅時間が許容値外である場合、上記交流電源にノイ
    ズが印加されていると判定することを特徴とする交流電
    源の周波数検出装置。
  2. 【請求項２】 交流電源によって作動するホトカプラ
    と、上記ホトカプラの出力信号の立上がりから立下がり
    までのパルス幅時間を検出するパルス幅時間検出手段
    と、上記パルス幅時間が許容値外である場合に上記電源
    電圧にノイズが印加されていると判定するノイズ判定手
    段と、上記ノイズ判定手段によってノイズと判定された
    場合に少なくとも１回再び上記パルス幅時間を検出する
    再パルス幅時間検出手段とを備え、上記再パルス幅時間
    検出手段によって検出したパルス幅時間が許容値内であ
    る場合、交流電源の周波数を演算することを特徴とする
    交流電源の周波数検出装置。
  3. 【請求項３】 交流電源によって作動するホトカプラ
    と、上記ホトカプラの出力信号の立上がりから立下がり
    までのパルス幅時間を検出するパルス幅時間検出手段
    と、上記ホトカプラの出力信号の立下がりから立上がり
    までのパルス休止時間を検出するパルス休止時間検出手
    段とを備え、上記パルス幅時間検出手段によって検出し
    たパルス幅時間と上記パルス休止時間検出手段によって
    検出したパルス休止時間を基に交流電源の周波数を演算
    することを特徴とする交流電源の周波数検出装置。
  4. 【請求項４】 三相交流電源の第１の線間電圧により作
    動する第１のホトカプラと、上記第１の線間電圧と位相
    の異なる第２の線間電圧により作動する第２のホトカプ
    ラと、上記第１及び第２のホトカプラの各出力信号の立
    上がりから立下がりまでのパルス幅時間を検出するパル
    ス幅時間検出手段とを備え、上記第１及び第２のホトカ
    プラの両方又は片方の上記パルス幅時間が許容値外であ
    る場合、上記交流電源にノイズが印加されていると判定
    することを特徴とする交流電源の周波数検出装置。
  5. 【請求項５】 三相交流電源の第１の線間電圧により作
    動する第１のホトカプラと、上記第１の線間電圧と位相
    の異なる第２の線間電圧により作動する第２のホトカプ
    ラと、上記第１のホトカプラ及び上記第２のホトカプラ
    の各々の出力信号の立上がりから立下がりまでのパルス
    幅時間を検出するパルス幅時間検出手段とを備え、上記
    パルス幅時間検出手段によって検出されたいずれかのパ
    ルス幅時間が許容値外である場合、上記交流電源にノイ
    ズが印加されていると判定するとともに、上記第１及び
    第２のホトカプラのいずれかのパルス幅時間が有限の時
    間を有していない場合、上記三相交流電源に欠相が生じ
    たと判定することを特徴とする交流電源の欠相検出装
    置。
  6. 【請求項６】 三相交流電源の第１の線間電圧により作
    動する第１のホトカプラと、上記第１の線間電圧と位相
    の異なる第２の線間電圧により作動する第２のホトカプ
    ラと、上記第１のホトカプラ及び上記第２のホトカプラ
    の各々の出力信号の立上がりから立下がりまでのパルス
    幅時間及び上記第１のホトカプラの出力信号の立上がり
    から上記第２のホトカプラの出力信号の立上がりまでの
    相順変化時間を検出する位相差時間検出手段とを備え、
    上記位相差時間検出手段によって検出されたいずれかの
    パルス幅時間が許容値外である場合、上記交流電源にノ
    イズが印加されていると判定するとともに、上記位相差
    時間検出手段によって検出された相順変化時間が許容値
    外である場合、上記三相交流電源の相順を逆相と判定す
    ることを特徴とする交流電源の逆相検出装置。
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