JP6454184B2 - 電気機器 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、三相交流電源との間の電源ラインに電圧検出回路を備えた電気機器に関する。

交流電源に接続される電気機器において、運転停止時の消費電力いわゆる待機電力は、省エネルギーの観点から改善すべき大きな課題となっている。

特開２０１２−１６５５０９号公報

電気機器の例として、空気調和機に搭載される電力変換装置では、三相交流電源との間の電源ラインに、三相交流電源の欠相を検出するために電圧検出回路を備えている。この電力変換装置では、運転停止時にも電圧検出回路に電流が流れ、待機電力が生じる。

本発明の実施形態の目的は、電圧検出回路を備えた電気機器の待機電力を低減することである。

請求項１の電気機器は、三相交流電源との間の各相の電源ラインのうち２つの相の電源ラインに配置された第１，第２開閉器と、前記第１開閉器にダイオードを介して並列に接続された電流制限用の抵抗器と、当該電気機器の運転・停止に応じて前記第１，第２開閉器を開閉する制御手段と、前記第１開閉器が配置された相の電源ラインにおける前記抵抗器の接続位置より下流側と前記第１，第２開閉器が配置されていない相の電源ラインとの間に前記ダイオードとは電流の流れが逆方向となる関係に接続されたフォトダイオードを含み、その二相間の電源電圧をそのフォトダイオードを介して検出する第１の電圧検出回路と、この第１の電圧検出回路の出力に応じて前記三相交流電源の欠相を検出する検出手段と、前記第１開閉器が配置された電源ラインにおける前記抵抗器の接続位置より下流側、前記第１，第２開閉器が配置されていない相の電源ライン、および前記第２開閉器が配置された相の電源ラインにおける同第２開閉器の位置より下流側に接続されたダイオードブリッジの整流器と、この整流器の出力端に接続され、前記第１，第２開閉器および前記第１の電圧検出回路の動作用電圧を出力する制御用電源部と、を備える。

第１実施形態の構成を示す図。 各実施形態におけるＭＣＵの制御を示すフローチャート。 各実施形態におけるＲ相−Ｔ相線間電圧とフォトカプラの動作との関係を示す図。 第２実施形態の構成を示す図。

［１］第１実施形態
空気調和機に搭載される電気機器として、図１に示す電力変換装置を例に説明する。
商用の三相交流電源１にノイズフィルタ２および開閉器３ａ，４ｂを介してコンバータたとえばダイオード整流器５が接続され、そのダイオード整流器５の出力端に平滑コンデンサ８が接続される。そして、平滑コンデンサ８にインバータ９が接続され、そのインバータ９の出力端に負荷たとえばブラシレスＤＣモータ１０が接続される。ブラシレスＤＣモータ１０は、空気調和機に搭載されている圧縮機やファンの駆動用モータである。

ノイズフィルタ２は、線間コンデンサ（Ｘコンデンサ）Ｃrs1，Ｃst1，Ｃtr1、ラインフィルタＬr，Ｌs，Ｌt、線間コンデンサ（Ｘコンデンサ）Ｃrs2，Ｃst2，Ｃtr2を含み、インバータ９や制御用電源部１１などのスイッチングに伴って電源電圧に重畳するノイズを除去する。

開閉器（第１開閉器）３ａは、常開接点であり、三相交流電源１とダイオード整流器５との間のＲ相電源ライン１ｒを開閉する。開閉器（第２開閉器）４ａは、常開接点であり、三相交流電源１とダイオード整流器５との間のＴ相電源ライン１ｔを開閉する。

ダイオード整流器５は、６個のダイオードのブリッジ回路による三相全波整流機能を有し、三相交流電圧を直流電圧に変換する。インバータ９は、複数のスイッチング素子をブリッジ接続してなり、ダイオード整流器５の出力電圧（平滑コンデンサ８の電圧）を各スイッチング素子のオン，オフにより所定周波数の三相交流電圧に変換し出力する。

ダイオード整流器５の出力端（平滑コンデンサ８）に制御用電源部１１が接続される。制御用電源部１１は、開閉器３ａ，４ａをそれぞれ開閉駆動する開閉器駆動用コイル３，４を励磁するための直流電圧Ｖａ、後述の電圧検出回路３０，４０を動作させるための直流電圧Ｖｂ、および後述のＭＣＵ（Micro Control Unit）２０を動作させるための直流電圧Ｖccを出力する。電源ラインを開閉する開閉器３ａが、Ｒ相電源ライン１ｒに直列に挿入され、開閉器４ａが、Ｔ相電源ライン１ｔに直列に挿入されている。なお、各開閉器３ａ，４ａを挿入する相は、これに限定されるものではなく、各開閉器３ａ，４ａは、それぞれが異なる相ラインに直列に挿入されていれば良い。開閉器３ａには、逆方向に取り付けられたダイオード６を介して、突入電流防止用の自己発熱型の抵抗器であるＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタ７が並列接続される。ＰＴＣサーミスタ７は、正特性サーミスタともいう。

三相交流電源１の投入時は、開閉器３ａ，４ａが開いており、三相交流電源１のＲ相−Ｓ相線間電圧Ｖｒｓの負側の半波期間において、図示矢印のように、三相交流電源１のＳ相からＳ相電源ライン１ｓおよびダイオード整流器５を通って平滑コンデンサ８に電流が流れ、その平滑コンデンサ８を経た電流がダイオード整流器５を通ってＲ相電源ライン１ｒに流れる。Ｒ相電源ライン１ｒに流れた電流は、ダイオード６およびＰＴＣサーミスタ７を経由して再びＲ相電源ライン１ｒから三相交流電源１のＲ相へと流れる。

ＰＴＣサーミスタ７を経由して電流が流れるので、平滑コンデンサ８に過大な突入電流が流れない。電流が流れたＰＴＣサーミスタ７は徐々に温度上昇してその抵抗値が増大し、それに伴い電源電圧がＰＴＣサーミスタ７と平滑コンデンサ８とに分圧して加わるようになる。この状態で電力変換装置に運転開始の指示があれば、開閉器３ａ，４ａが投入される。この投入時、すでに平滑コンデンサ８に電圧が加わっているので、平滑コンデンサ８に過大な突入電流が流れない。なお、平滑コンデンサ８に電圧が加わっていない早いうちに電力変換装置に運転開始の指示があった場合に開閉器３ａ，４ａが投入されることがないよう、平滑コンデンサ８に所定の電圧が加わると予想される時間だけ、ＭＣＵ２０が開閉器３ａ，４ａの投入を遅延させるようになっている。

開閉器駆動用コイル３，４にＮＰＮ型トランジスタ１２のコレクタ・エミッタを介して制御用電源部１１の直流電圧Ｖａが印加される。トランジスタ１２のベースは、ＭＣＵ２０の出力端子に接続される。このため、開閉器駆動用コイル３，４は、同時にオン，オフされ、その結果、開閉器３ａ，４ａも連動してオン，オフされる。

ノイズフィルタ２とダイオード整流器５との間のＲ相電源ライン１ｒにおいて、かつ電流の流れ方向において開閉器３ａ、ダイオード６、ＰＴＣサーミスタ７の位置より下流側に、第１の電圧検出回路３０の一端が接続される。第1の電圧検出回路３０の他端は、ノイズフィルタ２とダイオード整流器５との間のＳ相電源ライン１ｓに接続される。

第1の電圧検出回路３０は、三相交流電源１の二相間の電源電圧（Ｒ相−Ｓ相線間電圧）を検出するもので、電流制限用の抵抗器（第１抵抗器）３１、フォトカプラ（第１フォトカプラ）３２、および分圧用の抵抗器３３を含む。フォトカプラ３２は、Ｒ相−Ｓ相線間電圧を抵抗器３１を介してカソード・アノード間に受けるフォトダイオード（第１フォトダイオード）３２ａ、および制御用電源部１１の直流電圧Ｖｂを抵抗器３３を介してコレクタ・エミッタ間に受けるフォトトランジスタ（第１フォトトランジスタ）３２ｂを含む。そして、フォトトランジスタ３２ｂのコレクタ電圧が、当該フォトカプラ３２の出力信号としてＭＣＵ２０に供給される。

ノイズフィルタ２とダイオード整流器５との間のＲ相電源ライン１ｒにおいて、かつ電流の流れ方向において開閉器３ａ、ダイオード６、ＰＴＣサーミスタ７の位置より下流側に、第２の電圧検出回路４０の一端が接続される。第２の電圧検出回路４０の他端は、ノイズフィルタ２とダイオード整流器５との間のＳ相電源ライン１ｓにおいて、開閉器４ａの位置より下流側に接続される。第２の電圧検出回路４０は、三相交流電源１の二相間の電源電圧（Ｒ相−Ｔ相線間電圧）を検出するもので、電流制限用の抵抗器（第２抵抗器）４１、フォトカプラ（第２フォトカプラ）４２、および分圧用の抵抗器４３を含む。フォトカプラ４２は、Ｒ相−Ｔ相線間電圧を抵抗器４１を介してカソード・アノード間に受けるフォトダイオード（第２フォトダイオード）４２ａ、および制御用電源部１１の直流電圧Ｖｂを抵抗器４３を介してコレクタ・エミッタ間に受けるフォトトランジスタ（第２フォトトランジスタ）４２ｂを含む。そして、フォトトランジスタ４２ｂのコレクタ電圧が、当該フォトカプラ４２の出力信号としてＭＣＵ２０に供給される。なお、各フォトダイオード（第１，２フォトダイオード）３２ａ，４２ａは、いずれもＲ相電源ライン１ｒ側が順方向（アノード側）となるように接続されている。

なお、開閉器３ａ，４ａは、それぞれ異なる相ラインに挿入されればよく、特定の相に接続する必要性はない。また、２つの電圧検出回路３０，４０も、三相交流電源１のそれぞれが異なる二相間に接続されればよく、特定の相に限定されるものではない。ただし、少なくとも第２の電圧検出回路４０は、開閉器３ａ，４ａがそれぞれ挿入された相間に接続されなければならない。

ＭＣＵ２０は、内部のプラグラムに基づき動作するもので、その主要な機能として次の（１）〜（３）の手段を有する。
（１）空気調和機の室内側コントローラから供給される指令に応じて、開閉器３ａ，４ａの開閉を制御するとともに、インバータ９のスイッチングを制御する第１制御手段。

（２）２つの電圧検出回路３０，４０の出力信号（フォトトランジスタ３２ｂ，４２ｂのコレクタ電圧）に応じて、三相交流電源１の欠相および開閉器３ａ，４ａの異常（故障）を検出する検出手段。

（３）上記検出手段の検出結果を室内側コントローラに報知する報知手段。

つぎに、上記構成の作用について説明するとともに、ＭＣＵ２０が実行する制御を図２のフローチャートにより説明する。
三相交流電源１の投入時、開閉器３ａ，４ａが開いており、三相交流電源１のＲ相−Ｓ相線間電圧Ｖｒｓの負側の半波期間において、図示矢印のように、三相交流電源１のＳ相からＳ相電源ライン１ｓおよびダイオード整流器５を通って平滑コンデンサ８に電流が流れ、その平滑コンデンサ８を経た電流がダイオード整流器５を通ってＲ相電源ライン１ｒに流れる。Ｒ相電源ライン１ｒに流れた電流は、ダイオード６およびＰＴＣサーミスタ７を経由して再びＲ相電源ライン１ｒから三相交流電源１のＲ相へ流れる。

こうして流れる電流により平滑コンデンサ８が充電され、その平滑コンデンサ８の電圧により制御用電源部１１が動作する。制御用電源部１１は、動作用の直流電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖccを出力する。直流電圧Ｖａはトランジスタ１２を介して開閉器駆動用コイル３，４に印加される。直流電圧Ｖｂは各電圧検出回路３０，４０に印加される。直流電圧Ｖccは動作用電源としてＭＣＵ２０に供給され、開閉器３ａ，４ａは開いている状態にある。

この場合、開閉器４ａが開いているので第２の電圧検出回路４０に対する抵抗器４１を介した電流経路は、遮断された状態にある。したがって、抵抗器４１の電力消費による待機電力は生じない。

一方、第１の電圧検出回路３０に対する抵抗器３１を介した電流経路は、開閉器３ａが開いているので、バイパス路であるダイオード６及びＰＴＣサーミスタ７を介して電源ラインに接続されることになるが、ダイオード６と第1フォトダイオード３２ａが直列に逆方向に接続されていることからフォトカプラ３２には電流は流れない。したがって、抵抗器３１にも電流は流れず、その電力消費による待機電力は生じない。

抵抗器３１，４１の電力消費による待機電力を削減できるので、当該電力変換装置、ひいては、電力変換装置が搭載される空気調和機の省エネルギー性が向上する。

一方、ＭＣＵ２０は、空気調和機の室内側コントローラから運転開始指令を受けた場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、トランジスタ１２をオンして開閉器駆動用コイル３，４を付勢する（ステップＳ２）。開閉器駆動用コイル３，４が付勢されると、開閉器３ａ，４ａが閉成する。開閉器３ａ，４ａが閉成すると、Ｒ相電源ライン１ｒおよびＴ相電源ライン１ｔが導通する。この導通により、電圧検出回路３０，４０に対する抵抗器３１，４１を介した電流経路が形成される。

開閉器３ａ，４ａの閉成後、ＭＣＵ２０は、各電圧検出回路３０，４０の出力信号に基づき、三相交流電源１の欠相および開閉器３ａ，４ａの異常（故障）を検出する（ステップＳ３）。この検出の具体例を図３に示す。図３は、Ｒ相−Ｔ相線間電圧Ｖtrとフォトカプラ４２の動作との関係を示している。

例えば、三相交流電源１に欠相がない正常時、Ｒ相−Ｔ相線間電圧Ｖtrの正側の半波期間ごとに、フォトカプラ４２のフォトダイオード４２ａが発光してフォトトランジスタ４２ｂがオンする。このフォトトランジスタ４２ｂのオン期間ｔａは、予め定められた閾値よりも長い。ＭＣＵ２０は、フォトトランジスタ４２ｂのオン期間ｔａが閾値以上の場合、三相交流電源１のＲ相およびＴ相に欠相がないと判定する。同時に、Ｒ相−Ｓ相線間電圧Ｖrsの正側の半波期間ごとに、フォトカプラ３２のフォトダイオード３２ａが発光してフォトトランジスタ３２ｂがオンする。このフォトトランジスタ３２ｂのオン期間ｔａは、予め定められた閾値よりも長い。ＭＣＵ２０は、フォトトランジスタ３２ｂのオン期間ｔａが閾値以上の場合、三相交流電源１のＳ相も欠相していないと判定する。

したがって、ＭＣＵ２０は、２つの電圧検出回路３０，４０の出力によって三相交流電源１のすべての相が正常（欠相がない）であることを検出することができる。

欠相なしと判定した場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、ＭＣＵ２０は、室内側コントローラからの運転停止指令を監視する（ステップＳ５）。運転停止指令がない場合（ステップＳ５のＮＯ）、ＭＣＵ２０は、ステップＳ２の検出処理に戻る。運転停止指令があった場合（ステップＳ５４のＹＥＳ）、ＭＣＵ２０は、トランジスタ１２をオフして開閉器駆動用コイル３，４を消勢する（ステップＳ６）。この消勢により、開閉器３ａ，４ａが開放する。

一方、三相交流電源１のＴ相が欠相した場合には、ノイズフィルタ２の各線間コンデンサ（Ｘコンデンサ）を経由する経路でＴ相電源ライン１ｔに電位が生じ、Ｒ相−Ｔ相線間電圧Ｖtrが図３に破線で示す電位を零レベルとしてそれよりも少しだけ上昇する波形となる。そして、Ｒ相−Ｔ相線間電圧Ｖtrが破線の零レベル以上となる期間だけ、フォトカプラ４２のフォトダイオード４２ａが発光してフォトトランジスタ４２ｂがオンする。このフォトトランジスタ４２ｂのオン期間ｔａは、上記閾値より短い。ＭＣＵ２０は、フォトトランジスタ４２ｂのオン期間ｔａが上記閾値より短くなって、しかもその状態が一定時間以上にわたり繰り返し現われた場合、三相交流電源１の一相が欠相したと判定する。

Ｒ相が欠相した場合、ＰＴＣサーミスタ７側のダイオード６と第１の電圧検出回路３０におけるフォトカプラ３２のフォトダイオード３２ａとの接続方向の関係により、さらにダイオード６と第２の電圧検出回路４０におけるフォトカプラ４２のフォトダイオード４２ａとの接続方向の関係により、各電圧検出回路３０，４０のフォトカプラ３２，４２に電流が流れず、フォトトランジスタ３２ｂ，４２ｂが共にオフ状態を維持する。フォトトランジスタ３２ｂ，４２ｂのオフ状態が一定時間以上にわたって継続した場合、ＭＣＵ２０は、Ｒ相が欠相したと判定する。

Ｓ相が欠相した場合は、制御用電源部１１に対するダイオード整流器５を介した通電路がそもそも形成されないため、電力変換装置自体が動作しない。

以上のように、２つの電圧検出回路３０，４０の出力に基づきＭＣＵ２０は、従来と同様に三相交流電源１のいずれかの相で欠相が生じたことを検出することができる。

ＭＣＵ２０は、いずれかの相で欠相が生じたことを判定した時（ステップＳ４のＮＯ）、開閉器駆動用コイル３，４を消勢するとともに（ステップＳ７）、欠相ありの旨を室内側コントローラに報知する（ステップＳ８）。開閉器駆動用コイル３，４の消勢により、開閉器３ａ，４ａが開放してＲ相電源ライン１ｒおよびＴ相電源ライン１ｔが遮断される。

ＭＣＵ２０が開閉器駆動用コイル３，４を付勢したにもかかわらず、例えば開閉器４ａが故障して閉じない場合（開放故障）には、第２の電圧検出回路４０のフォトカプラ４２に対する抵抗器４１を介した電流経路が形成されず、フォトトランジスタ４２ｂがオフ状態を維持する。開閉器３ａが正常に閉じれば、第１の電圧検出回路３０のフォトカプラ３２に電流が流れて、フォトトランジスタ３２ｂがオンする。ＭＣＵ２０は、フォトトランジスタ４２ｂのオフ状態が一定時間以上にわたって継続し、かつフォトトランジスタ３２ｂがオンの場合、開閉器４ａに異常（故障）が生じたと判定する。

ＭＣＵ２０が開閉器駆動用コイル３，４を付勢したにもかかわらず、開閉器３ａが故障して閉じない場合（開放故障）にも、電圧検出回路４０のフォトカプラ４２に対する抵抗器４１を介した電流経路が形成されず、フォトトランジスタ４２ｂがオフ状態を維持する。この場合、開閉器４ａが正常に閉じても、ＰＴＣサーミスタ７側のダイオード６と電圧検出回路３０におけるフォトカプラ３２のフォトダイオード３２ａとの接続方向の関係により、フォトトランジスタ３２ｂもオフ状態を維持する。ＭＣＵ２０は、フォトトランジスタ４２ｂのオフ状態が一定時間以上にわたって継続し、かつフォトトランジスタ３２ｂのオフ状態も一定時間以上にわたって継続した場合、開閉器３ａに異常（故障）が生じたと判定する。

なお、ＭＣＵ２０が開閉器駆動用コイル３，４を付勢したにもかかわらず、開閉器３ａ，４ａの両方が故障して閉じない場合も、開閉器３ａの異常時と同じく、各電圧検出回路３０，４０のフォトトランジスタ３２ｂ，４２ｂが共にオフ状態を継続する。したがって、フォトトランジスタ４２ｂのオフ状態が一定時間以上にわたって継続し、かつフォトトランジスタ３２ｂのオフ状態も一定時間以上にわたって継続した場合、ＭＣＵ２０は、上記のように開閉器３ａのみに異常が生じたと判定するよりも、開閉器３ａ，４ａの少なくとも一方に異常（故障）が生じたと判定することになる。

開閉器３ａ，４ａの少なくとも一方に異常ありを判定した場合（ステップＳ４のＮＯ）、ＭＣＵ２０は、開閉器駆動用コイル３，４を消勢するとともに（ステップＳ７）、異常ありの旨を室内側コントローラに報知する（ステップＳ８）。

以上、運転停止指令があった場合、ＭＣＵ２０が、開閉器３ａ，４ａを開放するとともに、各電圧検出回路３０，４０をこの開閉器３ａ，４ａよりも下流側に設けたことで、運転停止時の待機電力を低減できる。さらに、各電圧検出回路３０，４０を開閉器３ａ，４ａよりも下流側に設けたことによって、三相交流電源１の欠相のみならず、開閉器３ａ，４ａの異常を合わせて検出できる。なお、Ｒ相の欠相時にはフォトトランジスタ３２ｂ，４２ｂの両方がオフを維持し、開閉器３ａの開放故障時にもフォトトランジスタ３２ｂ，４２ｂの両方がオフを維持することになる。このため、Ｒ相の欠相と開閉器３ａの開放故障を区別することはできない。

［２］第２実施形態
第１実施形態では各電圧検出回路３０，４０の接続位置を共に開閉器３ａ，４ａの位置より下流側とする構成としたが、第２実施形態では、この２つの電圧検出回路３０，４０の回路上の接続位置を異ならせている。

第１の電圧検出回路３０を開閉器３ａ，４ａの位置より上流側で三相交流電源１の２相に接続し、開閉器３ａ，４ａの挿入されている２つのラインに直列に接続される第２の電圧検出回路４０の接続位置を開閉器３ａ，４ａの位置より下流側とする。

例えば、図４に示すように、ノイズフィルタ２とダイオード整流器５との間のＲ相電源ライン１ｒにおいて、かつ電流の流れ方向において開閉器３ａ、ダイオード６、ＰＴＣサーミスタ７の位置より上流側に、第１の電圧検出回路３０の一端が接続される。第１の電圧検出回路３０の他端は、ノイズフィルタ２とダイオード整流器５との間のＳ相電源ライン１ｓに接続される。
第２の電圧検出回路４０の接続位置は、第１実施形態と同じく、開閉器３ａ、ダイオード６、ＰＴＣサーミスタ７の位置より下流側であって、開閉器３ａ，４ａの両方の電源ラインにまたがって直列に接続される。

さらに、第２実施形態では、第１の実施形態とはＭＣＵ２０の判定手順が若干異なる。まず、ＭＣＵ２０は、開閉器３ａ，４ａをオンする前に、第１の電圧検出回路３０によりＲ相とＳ相の欠相を検出する。すなわち、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１とＳ２の間で第１の電圧検出回路３０の出力に基づき、Ｒ相とＳ相の欠相検知が行われ、ここで欠相が検出されれば、ステップＳ８に移行し、欠相が報知されることになる。一方、ステップＳ３では、Ｔ相の欠相、開閉器３ａおよび開閉器４ａの異常（開放故障）が検知される。

まず、開閉器３ａ，４ａをオンする前に、Ｒ相に欠相が生じている場合、ノイズフィルタ２の各線間コンデンサ（Ｘコンデンサ）を経由する経路でＲ相電源ライン１ｒに電位が生じ、Ｒ相−Ｓ相線間電圧Ｖｒｓが図３にＴ相−Ｒ相線間電圧Ｖｔｒに関して破線で示したのと同じ電位を零レベルとしてそれよりも少しだけ上昇する波形となる。そして、Ｒ相−Ｓ相線間電圧Ｖｒｓが零レベル以上となる期間だけ、フォトカプラ３２のフォトダイオード３２ａが発光してフォトトランジスタ３２ｂがオンする。このフォトトランジスタ３２ｂのオン期間ｔａは、上記閾値より短い。ＭＣＵ２０は、フォトトランジスタ３２ｂのオン期間ｔａが上記閾値より短くなって、しかもその状態が一定時間以上にわたり繰り返し現われた場合、三相交流電源１のＲ相が欠相したと判定し、欠相の表示を行う。

Ｒ相に欠相がない場合は、ＭＣＵ２０は、開閉器３ａ，４ａをオンし、以後は、三相交流電源１が正常な状態とＴ相で欠相が生じた場合の２つの電圧検出回路３０，４０の出力は、前述の実施形態と同じであるため、その出力に基づきＭＣＵ２０は、三相交流電源１のＴ相で欠相が生じたことを検出することができる。

また、ＭＣＵ２０が開閉器３ａ，４ａを閉じる出力を出したにも関わらず、開閉器３ａまたは／及び開閉器４ａに異常（開放故障）が生じた場合は、第２の電圧検出回路４０のフォトカプラ４２に対する抵抗器４１を介した電流経路が形成されないため、この場合も前述の実施形態と同じように、ＭＣＵ２０は、開閉器３ａ，４ａに異常（開放故障）が生じたと判定することができる。

この回路では、開閉器３ａ，４ａが開いている場合でも、開閉器３ａより上流側の第１の電圧検出回路３０への電流経路が形成されてその分の待機電力が生じるが、開閉器３ａより下流側の第２の電圧検出回路４０への電流経路は遮断されてその分の待機電力が生じないので、少なくとも第２の電圧検出回路４０による待機電力の分は低減することができる。さらに、第２実施形態では、三相交流電源１のいずれかの相が欠相した場合と開閉器３ａ，４ａに異常（開放故障）した場合の区別が可能であり、それぞれを峻別して表示させることも可能となる。

なお、他の構成および作用は第１実施形態と同じである。

［３］変形例
第１、第２実施形態では、制御用電源部１１の電力をダイオード整流器５の出力端（平滑コンデンサ８）から取るようにしたが、この制御用電源１１に他の電源から供給するようにしても良い。この場合、Ｓ相が欠相した場合でも、ＭＣＵ２０及び２つの電圧検出回路３０，４０は動作可能となり、Ｓ相の欠相を異常として表示することが可能となる。

なお、Ｓ相が欠相すると、第１実施形態の回路では、開閉器３ａ，４ａの開閉にかかわらず、第１の電圧検出回路３０のフォトトランジスタ３２ｂが常にオフ状態となり、検出できる。また、第２の実施形態では、開閉器３ａ，４ａを閉じる前に、Ｒ相が欠相した場合と同じようにフォトトランジスタ３２ｂのオン期間ｔａが正常時のオン期間よりもかなり短くなることから検出可能である。なお、この変形例でも他の構成および作用は第１実施形態と同じである。

上記実施形態では、空気調和機に搭載される電力変換装置を例に説明したが、交流電源に接続される電気機器であれば、電力変換装置に限らず他の電気機器にも同様に実施可能である。

その他、上記実施形態および変形は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…三相交流電源、１ｒ…Ｒ相電源ライン、１ｓ…Ｓ相電源ライン、１ｔ…Ｔ相電源ライン、２…ノイズフィルタ、３，４…開閉器駆動用コイル、３ａ，４ａ…常開接点（開閉器）、５…ダイオード整流器、６…ダイオード、７…ＰＴＣサーミスタ、８…平滑コンデンサ、９…インバータ、１０…ブラシレスＤＣモータ、１１…制御用電源部、１２…ＮＰＮ型トランジスタ、２０…ＭＣＵ、３０，４０…電圧検出回路

Claims (5)

1. 三相交流電源との間の各相の電源ラインのうち２つの相の電源ラインに配置された第１，第２開閉器と、
   前記第１開閉器にダイオードを介して並列に接続された電流制限用の抵抗器と、
   当該電気機器の運転・停止に応じて前記第１，第２開閉器を開閉する制御手段と、
   前記第１開閉器が配置された相の電源ラインにおける前記抵抗器の接続位置より下流側と前記第１，第２開閉器が配置されていない相の電源ラインとの間に前記ダイオードとは電流の流れが逆方向となる関係に接続されたフォトダイオードを含み、その二相間の電源電圧をそのフォトダイオードを介して検出する第１の電圧検出回路と、
   前記第１の電圧検出回路の出力に応じて前記三相交流電源の欠相を検出する検出手段と、
   前記第１開閉器が配置された電源ラインにおける前記抵抗器の接続位置より下流側、前記第１，第２開閉器が配置されていない相の電源ライン、および前記第２開閉器が配置された相の電源ラインにおける同第２開閉器の位置より下流側に接続されたダイオードブリッジの整流器と、
   前記整流器の出力端に接続され、前記第１，第２開閉器および前記第１の電圧検出回路の動作用電圧を出力する制御用電源部と、
   を備えることを特徴とする電気機器。
2. 前記第１開閉器が配置された相の電源ラインにおける同第１開閉器の位置より下流側と前記第２開閉器が配置された相の電源ラインにおける同第２開閉器の位置より下流側との間に接続され、その二相間の電源電圧を検出する第２の電圧検出回路、
   をさらに備え、
   前記検出手段は、前記第１，第２の電圧検出回路の出力に応じて前記三相交流電源の欠相を検出する、
   ことを特徴とする請求項１記載の電気機器。
3. 前記検出手段は、前記第１，第２の電圧検出回路の出力に応じて前記三相交流電源の欠相および前記開閉器の異常を検出する、
   ことを特徴とする請求項２記載の電気機器。
4. 前記第１の電圧検出回路は、電源電圧を検出する二相間に、前記ダイオードとは電流の流れが逆方向となる関係にかつ電流制限用の第１抵抗器を介して接続された第１フォトダイオードを有する第１フォトカプラを含む、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電気機器。
5. 前記第２の電圧検出回路は、電源電圧を検出する二相間に、電流制限用の第２抵抗器を介して接続された第２フォトダイオードを有する第２フォトカプラを含むことを特徴とする請求項２または３に記載の電気機器。

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