JP4999747B2 - 絶縁異常検知装置および家電機器 - Google Patents
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Description
また、部分放電の発生検知に超音波を利用して行っており、接続部の異常状態を直接検知していないので、誤検知の可能性が高く、検知精度が低い、という問題点があった。
図1はこの発明の実施の形態1における絶縁異常検知装置のブロック構成図である。図1において、絶縁異常検知装置は、絶縁異常検出手段4と、絶縁異常判断手段5と、駆動手段6とにより構成され、商用電源1に接続部2を介して電気的に接続される負荷である電動機3の運転を制御するものである。さらに、絶縁異常検出手段4は、接続部2を介して電動機3に供給される電流を検出する電流検出手段41と、電流検出手段41の出力を整流するための整流手段42と、整流手段42の出力をデジタル値として検出するA/D変換手段43とにより構成されている。また、絶縁異常判断手段5は、A/D変換手段43の検出結果から、接続部2の絶縁状態の異常を判断して判断結果を駆動手段6へ出力する。駆動手段6は、例えば、トライアック等からなり、絶縁異常判断手段5の出力に基づいて電動機3の制御を行う。
このような構成による本実施の形態1の動作の詳細を、図2〜図5に基づき次に説明する。
本実施の形態2では、絶縁異常判断手段5の判断結果を記憶する記憶手段を備える形態について説明する。以下、本実施の形態2について、上記実施の形態1との相違点を中心に図6を用いて説明する。尚、上記実施の形態1と同一部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施の形態では絶縁異常検知装置の構成及びその基本的な動作は実施の形態1または2と同様である。本実施の形態では絶縁異常を判断する判断方法の異なる形態をより詳しく説明するものである。以下、本実施の形態3について、図7〜図11を用いて説明する。尚、前述の各実施の形態と同一部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施の形態4では、使用者に絶縁異常を報知する形態について説明する。以下、本実施の形態4について、上記実施の形態1との相違点を中心に図を用いて説明する。尚、上記実施の形態1と同一部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
次に、本実施の形態4の動作を図13に基づき説明する。
絶縁異常検出手段4は、上述した実施の形態1と同様に、A/D変換手段43により接続部2に供給される電流を所定のサンプリングタイミングで検出する。そして、絶縁異常判断手段5は、図13(a)に示すように、A/D変換手段43がサンプリングしたデジタル値の今回データ値と前回データ値との変化量(差の絶対値)を求め、これを逐次繰り返す。この時、絶縁異常判断手段5は、求めた変化量と、予め複数設定してある所定の判断レベルとを比較して、変化量が判断レベルを超えたとき、当該判断レベルに応じて、絶縁状態の異常程度を判断する。尚、判断レベルは負荷(電動機3)によって異なるため、実際の変化量等を計測した実験値などで設定するのが良い。
図14はこの発明の実施の形態5における電気掃除機の概略構成図である。本実施の形態5における家電機器である電気掃除機は、上記の実施の形態1乃至4の絶縁異常検知装置を搭載したものである。
Claims (21)
- 交流電源に接続部を介して電気的に接続される負荷の運転を制御する駆動手段と、
前記接続部に流れる電流を、前記交流電源の周期に同期して、所定の時間の位相差のサンプリングタイミングで検出する絶縁異常検出手段と、
前記接続異常検出手段の出力から前記接続部に流れる電流の変化量を求め、該変化量に基づき前記接続部の電路間に生じるトラッキング現象の発生を検出し、絶縁状態の異常を判断する絶縁異常判断手段と
を備え、
前記駆動手段は、前記絶縁異常判断手段の出力に応じて前記負荷の運転を制御することを特徴とする絶縁異常検知装置。 - 前記駆動手段は、前記絶縁異常判断手段が絶縁状態の異常を判断したとき、前記負荷の運転を停止させることを特徴とする請求項1記載の絶縁異常検知装置。
- 前記絶縁異常判断手段の判断結果を記憶する記憶手段を備え、
前記駆動手段は、前記負荷の運転を開始するとき、前記記憶手段に記憶された前記絶縁異常判断手段の判断結果に応じて、前記負荷の運転を制御することを特徴とする請求項1又は2記載の絶縁異常検知装置。 - 前記駆動手段は、前記記憶手段に記憶された判断結果が絶縁異常の場合、
前記負荷の運転を開始させないことを特徴とする請求項3記載の絶縁異常検知装置。 - 前記記憶手段として、電力の供給が遮断されても記憶内容が消えない素子を用いることを特徴とする請求項3又は4記載の絶縁異常検知装置。
- 前記記憶手段として、電気的消去及び電気的書込みが可能なEEP−ROMを用いることを特徴とする請求項5記載の絶縁異常検知装置。
- 前記絶縁異常判断手段が判断した絶縁状態の異常に関する情報を報知する伝達手段を更に備えたことを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の絶縁異常検知装置。
- 交流電源と負荷とを電気的に接続する接続部に流れる電流を、前記交流電源の周期に同期して、所定の時間の位相差のサンプリングタイミングで検出する絶縁異常検出手段と、
前記接続異常検出手段の出力から前記接続部に流れる電流の変化量を求め、該変化量に基づき前記接続部の電路間に生じるトラッキング現象の発生を検出し、絶縁状態の異常を判断する絶縁異常判断手段と、
前記絶縁異常判断手段が判断した絶縁状態の異常に関する情報を報知する伝達手段と
を備えたことを特徴とする絶縁異常検知装置。 - 前記絶縁異常判断手段は、前記絶縁異常検出手段の出力から、前記接続部の電路間に生じる絶縁劣化レベルを検出し、該絶縁劣化レベルに基づき前記絶縁状態の異常程度を判断し、
前記伝達手段は、前記絶縁異常判断手段が判断した異常程度に応じて、所定の情報を報知することを特徴とする請求項7又は8記載の絶縁異常検知装置。 - 前記接続部は、前記交流電源と前記負荷とを電気的に接続するために設けられた端子台、コネクタ、平形端子、閉端接続子、及びはんだ接合の少なくとも1つであることを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の絶縁異常検知装置。
- 前記接続部は、前記絶縁異常検出手段が実装されたプリント基板上のはんだ接合部であることを特徴とする請求項1〜10の何れかに記載の絶縁異常検知装置。
- 前記絶縁異常検出手段は、前記接続部に供給される電流の瞬時値を検出することを特徴とする請求項1〜11の何れかに記載の絶縁異常検知装置。
- 前記絶縁異常検出手段は、
前記接続部に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の出力を整流する整流手段と、
前記整流手段の出力をデジタル値としてサンプリングするA/D変換手段と
を備えたことを特徴とする請求項1〜12の何れかに記載の絶縁異常検知装置。 - 前記A/D変換手段は、前記負荷に供給される交流電源の周期に同期して、所定の時間の位相差で所定回数、前記接続部に流れる電流をサンプリングすることを特徴とする請求項13記載の絶縁異常検知装置。
- 前記A/D変換手段は、前記所定の時間の位相差を、前記交流電源の周期の1/4の時間とすることを特徴とする請求項14記載の絶縁異常検知装置。
- 前記A/D変換手段は、前記所定回数を、前記交流電源の半周期毎に1回とすることを特徴とする請求項14又は15記載の絶縁異常検知装置。
- 前記絶縁異常判断手段は、前記A/D変換手段がサンプリングした前記デジタル値の今回データと前回データとの差を求め、求めた差の値が予め設定した所定の絶縁異常判断レベルより大きいとき、絶縁異常と判断することを特徴とする請求項13〜16の何れかに記載の絶縁異常検知装置。
- 前記絶縁異常判断手段は、前記A/D変換手段がサンプリングした前記デジタル値の所定時間内における最大値と最小値との差を求め、求めた差の値が予め設定した所定の絶縁異常判断レベルより大きいとき、絶縁異常と判断することを特徴とする請求項13〜16の何れかに記載の絶縁異常検知装置。
- 前記絶縁異常判断手段は、前記A/D変換手段がサンプリングした前記デジタル値の値が、予め設定した所定の絶縁異常判断レベルより大きいとき、絶縁異常と判断することを特徴とする請求項13〜16の何れかに記載の絶縁異常検知装置。
- 前記絶縁異常判断手段は、前記所定の絶縁異常判断レベルを複数設定し、前記接続部の絶縁異常の程度を多段階に判断することを特徴とする請求項17〜19の何れかに記載の絶縁異常検知装置。
- 交流電源に接続部を介して電気的に接続される負荷と、
請求項1〜20の何れかに記載の絶縁異常検知装置と
を備えたことを特徴とする家電機器。
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