JPH08114637A - 三相交流電源欠相検出方式 - Google Patents
三相交流電源欠相検出方式Info
- Publication number
- JPH08114637A JPH08114637A JP13518894A JP13518894A JPH08114637A JP H08114637 A JPH08114637 A JP H08114637A JP 13518894 A JP13518894 A JP 13518894A JP 13518894 A JP13518894 A JP 13518894A JP H08114637 A JPH08114637 A JP H08114637A
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- Japan
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- power supply
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電源に接続する機器の容量に関係なく小型化
でき、且つコスト的にも安価に製造することのできる三
相交流電源の欠相検出方式を提供する。 【構成】 三相交流電源Ｒ，Ｓ，Ｔの線間に双方向フォ
トカプラ４，５を接続し、前記三相交流電源が欠相状態
の時に発生する線間電圧のゼロクロス点Ｚを前記双方向
フォトカプラ４，５で検出し、該ゼロクロス点が周期的
に発生することを検出することにより欠相状態であると
判定する。
でき、且つコスト的にも安価に製造することのできる三
相交流電源の欠相検出方式を提供する。 【構成】 三相交流電源Ｒ，Ｓ，Ｔの線間に双方向フォ
トカプラ４，５を接続し、前記三相交流電源が欠相状態
の時に発生する線間電圧のゼロクロス点Ｚを前記双方向
フォトカプラ４，５で検出し、該ゼロクロス点が周期的
に発生することを検出することにより欠相状態であると
判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は三相交流電源欠相検出方
式に係り、特に三相交流電源を使用する機器すべてに適
用可能な、三相交流電源の欠相状態を検出して機器を保
護するために使用する回路に関する。
式に係り、特に三相交流電源を使用する機器すべてに適
用可能な、三相交流電源の欠相状態を検出して機器を保
護するために使用する回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の汎用インバータ等に用い
られる代表的な欠相検出回路を示す。三相交流電源Ｒ，
Ｓ，Ｔの各相は、例えば電源に接続された使用機器であ
るインバータの整流回路１０４に接続されている。三相
交流電源のＲ，Ｓ，Ｔの各相にはそれぞれカレントトラ
ンスフォーマ（ＣＴ）１０１，１０２，１０３が結合さ
れ、Ｒ，Ｓ，Ｔの各相に流れる電流を検出している。そ
して、カレントトランスフォーマ１０１，１０２，１０
３の出力は欠相検出回路１０５に接続され、カレントト
ランスフォーマにより変換された電流により各相の欠相
状態を判定している。
られる代表的な欠相検出回路を示す。三相交流電源Ｒ，
Ｓ，Ｔの各相は、例えば電源に接続された使用機器であ
るインバータの整流回路１０４に接続されている。三相
交流電源のＲ，Ｓ，Ｔの各相にはそれぞれカレントトラ
ンスフォーマ（ＣＴ）１０１，１０２，１０３が結合さ
れ、Ｒ，Ｓ，Ｔの各相に流れる電流を検出している。そ
して、カレントトランスフォーマ１０１，１０２，１０
３の出力は欠相検出回路１０５に接続され、カレントト
ランスフォーマにより変換された電流により各相の欠相
状態を判定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、係る従
来の欠相検出方式では、カレントトランスフォーマ１０
１，１０２，１０３をＲ，Ｓ，Ｔの各相に配置しないと
三相交流電源の欠相状態を判定することができない。ま
た、三相交流電源の負荷となる装置自体の出力容量に従
ってカレントトランスフォーマ１０１，１０２，１０３
は大型のものを使用しなければならない。このため、欠
相検出装置自体が大型化し、また電源に接続する機器の
出力容量の大型化に伴ってコストも高くなってしまうと
いう問題がある。
来の欠相検出方式では、カレントトランスフォーマ１０
１，１０２，１０３をＲ，Ｓ，Ｔの各相に配置しないと
三相交流電源の欠相状態を判定することができない。ま
た、三相交流電源の負荷となる装置自体の出力容量に従
ってカレントトランスフォーマ１０１，１０２，１０３
は大型のものを使用しなければならない。このため、欠
相検出装置自体が大型化し、また電源に接続する機器の
出力容量の大型化に伴ってコストも高くなってしまうと
いう問題がある。
【０００４】本発明は係る従来技術の問題点に鑑みて為
されたものであり、電源に接続する機器の容量に関係な
く小型化でき、且つコスト的にも安価に製造することの
できる三相交流電源の欠相検出方式を提供することを目
的とする。
されたものであり、電源に接続する機器の容量に関係な
く小型化でき、且つコスト的にも安価に製造することの
できる三相交流電源の欠相検出方式を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の三相交流電源欠
相検出方式は、三相交流電源の線間に双方向フォトカプ
ラを接続し、前記三相交流電源が欠相状態の時に発生す
る線間電圧のゼロクロス点を前記双方向フォトカプラで
検出し、該ゼロクロス点が周期的に発生することを検出
することにより欠相状態であると判定することを特徴と
する。
相検出方式は、三相交流電源の線間に双方向フォトカプ
ラを接続し、前記三相交流電源が欠相状態の時に発生す
る線間電圧のゼロクロス点を前記双方向フォトカプラで
検出し、該ゼロクロス点が周期的に発生することを検出
することにより欠相状態であると判定することを特徴と
する。
【０００６】また、前記双方向フォトカプラの出力には
ＣＰＵを接続し、該ＣＰＵにより前記線間電圧のゼロク
ロス点が周期的に発生することを検出して前記三相交流
電源が欠相状態であると判定することを特徴とする。
ＣＰＵを接続し、該ＣＰＵにより前記線間電圧のゼロク
ロス点が周期的に発生することを検出して前記三相交流
電源が欠相状態であると判定することを特徴とする。
【０００７】また、前記三相交流電源の線間にはそれぞ
れ双方向フォトカプラを２個接続することを特徴とす
る。
れ双方向フォトカプラを２個接続することを特徴とす
る。
【０００８】
【作用】三相交流電源の線間に双方向フォトカプラを接
続することから、欠相状態の時に発生する線間電圧のゼ
ロクロス点を検出することができる。したがって、従来
の欠相検出方式のようなカレントトランスフォーマ（Ｃ
Ｔ）を必要とせず、線間電圧を検出することから出力容
量に関係なく装置を小型化することができる。
続することから、欠相状態の時に発生する線間電圧のゼ
ロクロス点を検出することができる。したがって、従来
の欠相検出方式のようなカレントトランスフォーマ（Ｃ
Ｔ）を必要とせず、線間電圧を検出することから出力容
量に関係なく装置を小型化することができる。
【０００９】また、双方向フォトカプラの出力をＣＰＵ
に接続することから、欠相状態の時に発生する線間電圧
のゼロクロス点が周期的に発生することを容易に検出す
ることができ、検出装置自体を小型軽量化することがで
きる。
に接続することから、欠相状態の時に発生する線間電圧
のゼロクロス点が周期的に発生することを容易に検出す
ることができ、検出装置自体を小型軽量化することがで
きる。
【００１０】また、双方向フォトカプラを２個使用する
ことにより、三相のうちいずれか一相に起こる欠相状態
を検出することができる。
ことにより、三相のうちいずれか一相に起こる欠相状態
を検出することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例について添付図１乃
至図４を参照しながら説明する。
至図４を参照しながら説明する。
【００１２】図１は、本発明の一実施例の三相交流電源
欠相検出回路を示す。図１に示すように、三相交流電源
のＲ相，Ｓ相，Ｔ相はそれぞれ抵抗１，２，３に接続さ
れており、抵抗１，２，３の反対側に双方向フォトカプ
ラ４，５がそれぞれの相間に接続されている。なお、こ
の抵抗１，２，３は電流制限抵抗として作用する。双方
向フォトカプラ４，５は、発光ダイオードが２個互いに
逆方向に接続され、発光ダイオードの発生する光により
受光側のフォトトランジスタがＯＮ／ＯＦＦするように
構成されている。双方向フォトカプラ４，５の受光側の
フォトトランジスタのコレクタ側は直流電圧＋Ｖに接続
され、そのエミッタ側は電流制限抵抗６を介して接地さ
れている。また、フォトトランジスタのエミッタ側はＣ
ＰＵ７に接続されている。
欠相検出回路を示す。図１に示すように、三相交流電源
のＲ相，Ｓ相，Ｔ相はそれぞれ抵抗１，２，３に接続さ
れており、抵抗１，２，３の反対側に双方向フォトカプ
ラ４，５がそれぞれの相間に接続されている。なお、こ
の抵抗１，２，３は電流制限抵抗として作用する。双方
向フォトカプラ４，５は、発光ダイオードが２個互いに
逆方向に接続され、発光ダイオードの発生する光により
受光側のフォトトランジスタがＯＮ／ＯＦＦするように
構成されている。双方向フォトカプラ４，５の受光側の
フォトトランジスタのコレクタ側は直流電圧＋Ｖに接続
され、そのエミッタ側は電流制限抵抗６を介して接地さ
れている。また、フォトトランジスタのエミッタ側はＣ
ＰＵ７に接続されている。
【００１３】したがって、三相交流電源の線間電圧が発
光ダイオードの閾値電圧を越えるとフォトカプラ４，５
の発光ダイオードが光を発生し受光側のフォトトランジ
スタをＯＮ状態として、コレクタエミッタ間が導通状態
となりＣＰＵ７への出力信号の電位は＋Ｖとなる。線間
電圧がゼロクロス点付近では発光ダイオードの閾値電圧
を越えないため、発光ダイオードは発光せず、受光側の
フォトトランジスタはＯＦＦ状態となりエミッタ側は接
地電位となり、ＣＰＵ７への出力信号の電位は接地電位
となる。また、発光ダイオードは２個互いに逆方向に接
続されているため、線間電圧の極性にかかわらず発光ダ
イオードの閾値以上の電圧となった場合にはフォトトラ
ンジスタがＯＮする。
光ダイオードの閾値電圧を越えるとフォトカプラ４，５
の発光ダイオードが光を発生し受光側のフォトトランジ
スタをＯＮ状態として、コレクタエミッタ間が導通状態
となりＣＰＵ７への出力信号の電位は＋Ｖとなる。線間
電圧がゼロクロス点付近では発光ダイオードの閾値電圧
を越えないため、発光ダイオードは発光せず、受光側の
フォトトランジスタはＯＦＦ状態となりエミッタ側は接
地電位となり、ＣＰＵ７への出力信号の電位は接地電位
となる。また、発光ダイオードは２個互いに逆方向に接
続されているため、線間電圧の極性にかかわらず発光ダ
イオードの閾値以上の電圧となった場合にはフォトトラ
ンジスタがＯＮする。
【００１４】Ｒ相とＳ相の間には、双方向フォトカプラ
４が接続され、Ｓ相とＴ相の間には、双方向フォトカプ
ラ５が接続され、フォトカプラ４とフォトカプラ５との
出力側はＯＲ接続されている。このためフォトカプラ
４，５のいずれか一方の出力側のフォトトランジスタが
ＯＮ状態となると、ＣＰＵ７への出力信号は直流電圧＋
Ｖとなる。そして、ＯＲ接続されたフォトカプラ４，５
の出力信号を基に、ＣＰＵ７で欠相状態か或いは正常状
態かを判定する。
４が接続され、Ｓ相とＴ相の間には、双方向フォトカプ
ラ５が接続され、フォトカプラ４とフォトカプラ５との
出力側はＯＲ接続されている。このためフォトカプラ
４，５のいずれか一方の出力側のフォトトランジスタが
ＯＮ状態となると、ＣＰＵ７への出力信号は直流電圧＋
Ｖとなる。そして、ＯＲ接続されたフォトカプラ４，５
の出力信号を基に、ＣＰＵ７で欠相状態か或いは正常状
態かを判定する。
【００１５】次に、この三相交流電源欠相検出回路の動
作を説明する。図２（Ａ）は、Ｒ，Ｓ，Ｔの各相が正常
状態である時のＲ−Ｓ，Ｓ−Ｔ，Ｔ−Ｒ間の線間電圧波
形を示す。この状態では、フォトカプラ４，５の出力側
のフォトトランジスタはどちらかが常にＯＮしているた
め、そのＯＲ出力であるＣＰＵ７への信号は、図３に示
すように常に直流電圧＋Ｖが出力される。
作を説明する。図２（Ａ）は、Ｒ，Ｓ，Ｔの各相が正常
状態である時のＲ−Ｓ，Ｓ−Ｔ，Ｔ−Ｒ間の線間電圧波
形を示す。この状態では、フォトカプラ４，５の出力側
のフォトトランジスタはどちらかが常にＯＮしているた
め、そのＯＲ出力であるＣＰＵ７への信号は、図３に示
すように常に直流電圧＋Ｖが出力される。
【００１６】図２（Ｂ）は、Ｔ相が欠相状態である時の
Ｒ−Ｓ，Ｓ−Ｔ，Ｔ−Ｒ間の線間電圧波形を示す。図示
するように、Ｓ−Ｔ及びＴ−Ｒ相間の線間電圧波形は現
れず、Ｒ−Ｓ相間の線間電圧波形のみとなる。この状態
では、Ｓ−Ｔ相間に接続されているフォトカプラ５の出
力側のフォトトランジスタは常にＯＦＦ状態となる。一
方、Ｒ−Ｓ相間に接続されているフォトカプラ４には、
図２（Ｂ）に示す電圧が印加されるため、ゼロクロス点
Ｚ近傍で出力側のフォトトランジスタはＯＦＦ状態とな
り、ゼロクロス点Ｚ近傍以外では出力側のフォトトラン
ジスタはＯＮ状態となる。そのＯＲ出力であるＣＰＵ７
への信号は、図４に示すように間欠的に接地電圧（ＧＮ
Ｄ）と直流電圧＋Ｖとが出力される。
Ｒ−Ｓ，Ｓ−Ｔ，Ｔ−Ｒ間の線間電圧波形を示す。図示
するように、Ｓ−Ｔ及びＴ−Ｒ相間の線間電圧波形は現
れず、Ｒ−Ｓ相間の線間電圧波形のみとなる。この状態
では、Ｓ−Ｔ相間に接続されているフォトカプラ５の出
力側のフォトトランジスタは常にＯＦＦ状態となる。一
方、Ｒ−Ｓ相間に接続されているフォトカプラ４には、
図２（Ｂ）に示す電圧が印加されるため、ゼロクロス点
Ｚ近傍で出力側のフォトトランジスタはＯＦＦ状態とな
り、ゼロクロス点Ｚ近傍以外では出力側のフォトトラン
ジスタはＯＮ状態となる。そのＯＲ出力であるＣＰＵ７
への信号は、図４に示すように間欠的に接地電圧（ＧＮ
Ｄ）と直流電圧＋Ｖとが出力される。
【００１７】この間欠的な信号の周期（Ｔ）は、三相電
源周波数により異なり、５０Ｈｚの時、Ｔ＝１０msec、
６０Ｈｚの時、Ｔ＝約８．３msecとなる。この信号をＣ
ＰＵ７へ取り込み、ゼロクロス点電圧を示すＯＦＦ信号
が周期的に発生している時は欠相状態と判断する。即
ち、ＣＰＵ７はフォトカプラ４，５のＯＲ出力に接続さ
れており、フォトカプラ４，５のＯＲ出力が接地電圧と
なる時間及びその周期をカウントする。そして、周期が
Ｔであり、直流電圧＋Ｖに対して接地電圧（ＧＮＤ）が
間欠的に現れている場合に、欠相状態と判定して、図示
しない制御回路に信号を送る。
源周波数により異なり、５０Ｈｚの時、Ｔ＝１０msec、
６０Ｈｚの時、Ｔ＝約８．３msecとなる。この信号をＣ
ＰＵ７へ取り込み、ゼロクロス点電圧を示すＯＦＦ信号
が周期的に発生している時は欠相状態と判断する。即
ち、ＣＰＵ７はフォトカプラ４，５のＯＲ出力に接続さ
れており、フォトカプラ４，５のＯＲ出力が接地電圧と
なる時間及びその周期をカウントする。そして、周期が
Ｔであり、直流電圧＋Ｖに対して接地電圧（ＧＮＤ）が
間欠的に現れている場合に、欠相状態と判定して、図示
しない制御回路に信号を送る。
【００１８】制御回路では、欠相状態を示す信号に基づ
いて、欠相状態であることを示す警報ランプを点灯さ
せ、又三相交流電源回路を遮断して、該電源に接続され
ている使用装置の保護を図る。
いて、欠相状態であることを示す警報ランプを点灯さ
せ、又三相交流電源回路を遮断して、該電源に接続され
ている使用装置の保護を図る。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように本発明の三相交流
電源欠相検出方式によれば、従来のようなカレントトラ
ンスフォーマを使用する必要がなく、負荷装置側の出力
容量に関係なく、小型で安価な欠相検出回路を装置に組
み込むことが可能となる。
電源欠相検出方式によれば、従来のようなカレントトラ
ンスフォーマを使用する必要がなく、負荷装置側の出力
容量に関係なく、小型で安価な欠相検出回路を装置に組
み込むことが可能となる。
【図１】本発明の一実施例の三相交流電源の欠相検出回
路の回路図。
路の回路図。
【図２】三相交流電源の線間電圧の波形を示し、（Ａ）
は正常状態、（Ｂ）は欠相状態を示す。
は正常状態、（Ｂ）は欠相状態を示す。
【図３】三相交流電源の各相が正常状態時のＣＰＵ７へ
の信号波形図。
の信号波形図。
【図４】三相交流電源のＴ相が欠相状態時のＣＰＵ７へ
の信号波形図。
の信号波形図。
【図５】従来の三相交流電源の欠相検出回路の回路図。
１，２，３，６ 抵抗 ４，５ 双方向フォトカプラ ７ ＣＰＵ
Claims (3)
- 【請求項１】 三相交流電源の線間に双方向フォトカプ
ラを接続し、前記三相交流電源が欠相状態の時に発生す
る線間電圧のゼロクロス点を前記双方向フォトカプラで
検出し、該ゼロクロス点が周期的に発生することを検出
することにより欠相状態であると判定することを特徴と
する三相交流電源欠相検出方式。 - 【請求項２】 前記双方向フォトカプラの出力にはＣＰ
Ｕを接続し、該ＣＰＵにより前記線間電圧のゼロクロス
点が周期的に発生することを検出して前記三相交流電源
が欠相状態であると判定することを特徴とする請求項１
記載の三相交流電源欠相検出方式。 - 【請求項３】 前記三相交流電源の線間にはそれぞれ双
方向フォトカプラを２個接続することを特徴とする請求
項１記載の三相交流電源欠相検出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13518894A JPH08114637A (ja) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | 三相交流電源欠相検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13518894A JPH08114637A (ja) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | 三相交流電源欠相検出方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08114637A true JPH08114637A (ja) | 1996-05-07 |
Family
ID=15145900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13518894A Pending JPH08114637A (ja) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | 三相交流電源欠相検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08114637A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005227073A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Ebara Densan Ltd | 欠相検知装置およびポンプシステム |
| CN102072988A (zh) * | 2010-11-19 | 2011-05-25 | 山东大学 | 光伏逆变器接入点电压多过零点相位检测方法 |
| CN103901358A (zh) * | 2012-12-24 | 2014-07-02 | 赐福科技股份有限公司 | 三相电源异常侦测装置 |
-
1994
- 1994-05-25 JP JP13518894A patent/JPH08114637A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005227073A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Ebara Densan Ltd | 欠相検知装置およびポンプシステム |
| CN102072988A (zh) * | 2010-11-19 | 2011-05-25 | 山东大学 | 光伏逆变器接入点电压多过零点相位检测方法 |
| CN103901358A (zh) * | 2012-12-24 | 2014-07-02 | 赐福科技股份有限公司 | 三相电源异常侦测装置 |
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