JPH09292427A - 三相電源欠相検出回路 - Google Patents
三相電源欠相検出回路Info
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- JPH09292427A JPH09292427A JP10758096A JP10758096A JPH09292427A JP H09292427 A JPH09292427 A JP H09292427A JP 10758096 A JP10758096 A JP 10758096A JP 10758096 A JP10758096 A JP 10758096A JP H09292427 A JPH09292427 A JP H09292427A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １相欠相の検出手法の基本的なアルゴリズム
をそのまま利用し、３相欠相の検出まで出来るようにす
ること。 【解決手段】 三相入力電圧の疑似中性点を作る抵抗回
路網と、前記疑似中性点からみた各交流入力電圧の絶対
値が一定以上の時にオンとなる論理信号を出力する複数
個のフォトカプラで構成された交流電圧検出回路と、前
記交流電圧検出回路の出力であるオンオフの論理信号よ
り前記交流入力電圧のオンオフを判別する判別手段とを
有し、複数個の交流電圧検出回路の出力信号の組み合わ
せにより交流入力電圧のオンオフのみならず、３相のう
ちの１相だけの欠相をも検出する三相電源欠相検出回
路。
をそのまま利用し、３相欠相の検出まで出来るようにす
ること。 【解決手段】 三相入力電圧の疑似中性点を作る抵抗回
路網と、前記疑似中性点からみた各交流入力電圧の絶対
値が一定以上の時にオンとなる論理信号を出力する複数
個のフォトカプラで構成された交流電圧検出回路と、前
記交流電圧検出回路の出力であるオンオフの論理信号よ
り前記交流入力電圧のオンオフを判別する判別手段とを
有し、複数個の交流電圧検出回路の出力信号の組み合わ
せにより交流入力電圧のオンオフのみならず、３相のう
ちの１相だけの欠相をも検出する三相電源欠相検出回
路。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、三相交流電源を入
力とするトランジスタインバータ装置等で、交流入力電
圧を判別する交流入力電圧判別回路に関し、特に、複数
個の交流電圧検出回路の出力信号の組み合わせにより交
流入力電圧のオンオフのみならず、３相のうちの１相だ
けの欠相をも検出することを特徴とする三相電源欠相検
出回路に関する。
力とするトランジスタインバータ装置等で、交流入力電
圧を判別する交流入力電圧判別回路に関し、特に、複数
個の交流電圧検出回路の出力信号の組み合わせにより交
流入力電圧のオンオフのみならず、３相のうちの１相だ
けの欠相をも検出することを特徴とする三相電源欠相検
出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】三相交流電源を入力とするトランジスタ
インバータ装置等で、３相のうちの１相だけの配線が断
線するなどした欠相状態で運転を続けると、主回路コン
デンサのリップル電流増大等により装置の信頼性に悪影
響を与える。そのため欠相状態を何らかの方法で検出
し、運転を止めるようにシステム設計がされている。従
来の技術としては、以下に示すようなものがある。特開
昭５２ー２３６４１号公報には、三相電源の各相と中性
線との間に、フォトカプラを含む検出チャネルを接続
し、欠相検出出力で単安定マルチを動作させせ一定時間
だけ出力信号を保持する三相電源の欠相検出回路が記載
されている。特開平５−６８３２７号公報には、三相電
源の各相間の電流を検出するためのフォトカプラと、そ
の出力信号を一つにまとめて取り出して積分し、積分値
と基準値との比較で欠相か否かを判断することが開示さ
れている。
インバータ装置等で、３相のうちの１相だけの配線が断
線するなどした欠相状態で運転を続けると、主回路コン
デンサのリップル電流増大等により装置の信頼性に悪影
響を与える。そのため欠相状態を何らかの方法で検出
し、運転を止めるようにシステム設計がされている。従
来の技術としては、以下に示すようなものがある。特開
昭５２ー２３６４１号公報には、三相電源の各相と中性
線との間に、フォトカプラを含む検出チャネルを接続
し、欠相検出出力で単安定マルチを動作させせ一定時間
だけ出力信号を保持する三相電源の欠相検出回路が記載
されている。特開平５−６８３２７号公報には、三相電
源の各相間の電流を検出するためのフォトカプラと、そ
の出力信号を一つにまとめて取り出して積分し、積分値
と基準値との比較で欠相か否かを判断することが開示さ
れている。
【０００３】一方、単相電源の入力判断には、図４に示
すような手法が公知となっている。図４は公知技術であ
る単相電源入力判断回路の構成を示す図であり、図５は
公知技術による単相電源入力判断回路の論理信号出力を
示す図である。図４において、４０は入力ダイオード４
１、出力トランジスタ４１から成るフォトカプラで、入
力ダイオード４１がダイオード４３と逆極性で単相電源
４５に接続され、出力トランジスタ４１の出力側はＣＰ
Ｕ４４に接続されている。また、単相電源４５はインバ
ータ装置４６を経てモータ４７に電力を供給する。い
ま、Ｒ相の交流入力電圧の絶対値がＴ相よりもある一定
レベル以上の時に、フォトカプラ４０の入力ダイオード
４１に順方向電流が流れ込むので、出力トランジスタ４
２がオンし、ＣＰＵ４４への出力信号ｃの論理レベルは
Ｌとなる。また、入力は交流電圧なので、反対にＴ相の
交流入力電圧の絶対値がＲ相よりもある一定レベル以上
の時には、フォトカプラの入力ダイオード４１と反対方
向に接続されているダイオード４３を通して電流が流
れ、フォトカプラの入力ダイオード４１には順方向電流
が流れなくなるので、出力トランジスタ４２がオフし、
出力信号ｃの論理レベルはＨとなる。
すような手法が公知となっている。図４は公知技術であ
る単相電源入力判断回路の構成を示す図であり、図５は
公知技術による単相電源入力判断回路の論理信号出力を
示す図である。図４において、４０は入力ダイオード４
１、出力トランジスタ４１から成るフォトカプラで、入
力ダイオード４１がダイオード４３と逆極性で単相電源
４５に接続され、出力トランジスタ４１の出力側はＣＰ
Ｕ４４に接続されている。また、単相電源４５はインバ
ータ装置４６を経てモータ４７に電力を供給する。い
ま、Ｒ相の交流入力電圧の絶対値がＴ相よりもある一定
レベル以上の時に、フォトカプラ４０の入力ダイオード
４１に順方向電流が流れ込むので、出力トランジスタ４
２がオンし、ＣＰＵ４４への出力信号ｃの論理レベルは
Ｌとなる。また、入力は交流電圧なので、反対にＴ相の
交流入力電圧の絶対値がＲ相よりもある一定レベル以上
の時には、フォトカプラの入力ダイオード４１と反対方
向に接続されているダイオード４３を通して電流が流
れ、フォトカプラの入力ダイオード４１には順方向電流
が流れなくなるので、出力トランジスタ４２がオフし、
出力信号ｃの論理レベルはＨとなる。
【０００４】つまり、図５に見られるように、 正常時 ：出力信号ｃはＨ→Ｌ、Ｌ→Ｈ矩形波出力と
なり、 電源遮断時：出力信号ｃはベタＨである。 従って、出力信号ｃがベタＨならば電源遮断状態である
と判断する。
なり、 電源遮断時：出力信号ｃはベタＨである。 従って、出力信号ｃがベタＨならば電源遮断状態である
と判断する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図４に示す公知の手法
をもとに考えたときに、先記の従来技術はいずれも図４
とは異なった考え方で構成されており、単に単相から三
相に相数が増えただけにもかかわらず、両者の間には設
計思想の一貫性がない。また単相時に使用してきた、交
流入力電圧のオンオフを判別する判別手段（回路構成や
ソフトウエアのアルゴリズム）が何も活用されていない
ことになる。本発明は、上記従来の問題点に鑑み、公知
の手法の基本的なアルゴリズムをそのまま利用し欠相検
出まで出来るようにした、新しい三相電源欠相検出回路
を提供し、回路及びソフトウエアの標準化をすることで
開発効率の向上を図ることを目的とする。
をもとに考えたときに、先記の従来技術はいずれも図４
とは異なった考え方で構成されており、単に単相から三
相に相数が増えただけにもかかわらず、両者の間には設
計思想の一貫性がない。また単相時に使用してきた、交
流入力電圧のオンオフを判別する判別手段（回路構成や
ソフトウエアのアルゴリズム）が何も活用されていない
ことになる。本発明は、上記従来の問題点に鑑み、公知
の手法の基本的なアルゴリズムをそのまま利用し欠相検
出まで出来るようにした、新しい三相電源欠相検出回路
を提供し、回路及びソフトウエアの標準化をすることで
開発効率の向上を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、三相電源欠相検出回路として、三相入力
電圧の疑似中性点を作る抵抗回路網と、前記疑似中性点
からみた各交流入力電圧の絶対値が一定以上の時にオン
となる論理信号を出力する複数個のフォトカプラで構成
された交流電圧検出回路と、前記交流電圧検出回路の出
力であるオンオフの論理信号より前記交流入力電圧のオ
ンオフを判別する判別手段とを有し、複数個の交流電圧
検出回路の出力信号の組み合わせにより交流入力電圧の
オンオフのみならず、３相のうちの１相だけの欠相をも
検出することを特徴とする。また、フォトカプラで構成
された交流電圧検出回路の個数を２個にする為に、疑似
中性点を作る抵抗回路網上に電流通電方向を制限する手
段を設けたことを特徴とする。
決するために、三相電源欠相検出回路として、三相入力
電圧の疑似中性点を作る抵抗回路網と、前記疑似中性点
からみた各交流入力電圧の絶対値が一定以上の時にオン
となる論理信号を出力する複数個のフォトカプラで構成
された交流電圧検出回路と、前記交流電圧検出回路の出
力であるオンオフの論理信号より前記交流入力電圧のオ
ンオフを判別する判別手段とを有し、複数個の交流電圧
検出回路の出力信号の組み合わせにより交流入力電圧の
オンオフのみならず、３相のうちの１相だけの欠相をも
検出することを特徴とする。また、フォトカプラで構成
された交流電圧検出回路の個数を２個にする為に、疑似
中性点を作る抵抗回路網上に電流通電方向を制限する手
段を設けたことを特徴とする。
【０００７】さらに、入力線と接地相との間の静電容量
が原因で、欠相しているにもかかわらず分圧された電圧
が残ってしまい、交流電圧検出回路が誤出力するのを防
止するために、交流電圧検出回路の入力部を抵抗を介し
て三相入力電源電圧を整流した直流電圧の陽極及び負極
にプルアップ、プルダウンしたことを特徴とする。本発
明によると、複数個の交流電圧検出回路の出力信号の組
み合わせにより交流入力電圧のオンオフのみならず、３
相のうちの１相だけの欠相をも検出することができる。
が原因で、欠相しているにもかかわらず分圧された電圧
が残ってしまい、交流電圧検出回路が誤出力するのを防
止するために、交流電圧検出回路の入力部を抵抗を介し
て三相入力電源電圧を整流した直流電圧の陽極及び負極
にプルアップ、プルダウンしたことを特徴とする。本発
明によると、複数個の交流電圧検出回路の出力信号の組
み合わせにより交流入力電圧のオンオフのみならず、３
相のうちの１相だけの欠相をも検出することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図１は本発明による三相電源欠相
検出回路の構成を示す図である。図１において、１は入
力ダイオード１１、出力トランジスタ１２から成るフォ
トカプラで、入力ダイオード１１がダイオード１３と逆
極性で３相電源５のＲ相および疑似中性点Ｍ間に接続さ
れ、出力トランジスタ１２の出力側はＣＰＵ４に接続さ
れている。同様に、２は入力ダイオード２１、出力トラ
ンジスタ２２から成るフォトカプラで、入力ダイオード
２１がダイオード２３と逆極性で３相電源５のＴ相およ
び疑似中性点Ｍ間に接続され、出力トランジスタ２２の
出力側はＣＰＵ４に接続されている。これらのフォトカ
プラ１、２は、疑似中性点Ｍからみた交流入力電圧の絶
対値が一定以上の時にオンとなる論理信号を出力する交
流電圧検出回路であるといえる。４はＣＰＵで、オンオ
フの出力信号ａ，ｂの論理レベルより交流入力電圧のオ
ンオフを判別する判別手段である。また、３相電源５は
インバータ装置６を経てモータ７に電力を供給する。
を参照して説明する。図１は本発明による三相電源欠相
検出回路の構成を示す図である。図１において、１は入
力ダイオード１１、出力トランジスタ１２から成るフォ
トカプラで、入力ダイオード１１がダイオード１３と逆
極性で３相電源５のＲ相および疑似中性点Ｍ間に接続さ
れ、出力トランジスタ１２の出力側はＣＰＵ４に接続さ
れている。同様に、２は入力ダイオード２１、出力トラ
ンジスタ２２から成るフォトカプラで、入力ダイオード
２１がダイオード２３と逆極性で３相電源５のＴ相およ
び疑似中性点Ｍ間に接続され、出力トランジスタ２２の
出力側はＣＰＵ４に接続されている。これらのフォトカ
プラ１、２は、疑似中性点Ｍからみた交流入力電圧の絶
対値が一定以上の時にオンとなる論理信号を出力する交
流電圧検出回路であるといえる。４はＣＰＵで、オンオ
フの出力信号ａ，ｂの論理レベルより交流入力電圧のオ
ンオフを判別する判別手段である。また、３相電源５は
インバータ装置６を経てモータ７に電力を供給する。
【０００９】Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3は交流電圧検出回路の入力部
の抵抗、Ｒ4,Ｒ5,Ｒ6は三相入力電圧（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の
疑似中性点Ｍを作る抵抗回路網である。Ｄ1 は疑似中性
点Ｍを作る抵抗回路網上の電流通電方向を制限するダイ
オードである。ＩD1はフォトカプラ１の入力部ダイオー
ドの順方向電流、ＩD2はフォトカプラ２の入力部ダイオ
ードの順方向電流を示す。ＮおよびＰは、三相入力電源
電圧を整流した直流電圧の一極および十極を示し、イン
バータ装置６の平滑コンデンサの両極を用いる。実施形
態の動作について図面を参照しながら説明する。図２は
本発明による三相電源欠相検出回路での動作電圧電流波
形を示す図で、（１）はＲ，Ｓ，Ｔの全相正常状態（全
相通電状態）、（２）はＲ相欠相状態、（３）はＳ相欠
相状態、（４）はＴ相欠相状態を示す図である。図中、
上段は疑似中性点Ｍからみた三相入力電圧波形、下段は
フォトカプラ１、２の入力部ダイオードの順方向電流波
形を示す。またＶ（Ｒ，Ｍ）は疑似中性点ＭからみたＲ
相入力電圧波形、Ｖ（Ｓ，Ｍ）は疑似中性点Ｍからみた
Ｓ相入力電圧波形、Ｖ（Ｔ，Ｍ）は疑似中性点Ｍからみ
たＴ相入力電圧波形を示す。図３は本発明による三相電
源欠相検出回路の交流電圧検出回路の論理信号出力を示
す図で、（１）は３相正常時、（２）はＲ相欠相時、
（３）はＳ相欠相時、（４）はＴ相欠相時の各状態を示
す図である。
の抵抗、Ｒ4,Ｒ5,Ｒ6は三相入力電圧（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の
疑似中性点Ｍを作る抵抗回路網である。Ｄ1 は疑似中性
点Ｍを作る抵抗回路網上の電流通電方向を制限するダイ
オードである。ＩD1はフォトカプラ１の入力部ダイオー
ドの順方向電流、ＩD2はフォトカプラ２の入力部ダイオ
ードの順方向電流を示す。ＮおよびＰは、三相入力電源
電圧を整流した直流電圧の一極および十極を示し、イン
バータ装置６の平滑コンデンサの両極を用いる。実施形
態の動作について図面を参照しながら説明する。図２は
本発明による三相電源欠相検出回路での動作電圧電流波
形を示す図で、（１）はＲ，Ｓ，Ｔの全相正常状態（全
相通電状態）、（２）はＲ相欠相状態、（３）はＳ相欠
相状態、（４）はＴ相欠相状態を示す図である。図中、
上段は疑似中性点Ｍからみた三相入力電圧波形、下段は
フォトカプラ１、２の入力部ダイオードの順方向電流波
形を示す。またＶ（Ｒ，Ｍ）は疑似中性点ＭからみたＲ
相入力電圧波形、Ｖ（Ｓ，Ｍ）は疑似中性点Ｍからみた
Ｓ相入力電圧波形、Ｖ（Ｔ，Ｍ）は疑似中性点Ｍからみ
たＴ相入力電圧波形を示す。図３は本発明による三相電
源欠相検出回路の交流電圧検出回路の論理信号出力を示
す図で、（１）は３相正常時、（２）はＲ相欠相時、
（３）はＳ相欠相時、（４）はＴ相欠相時の各状態を示
す図である。
【００１０】Ｒ相の交流入力電圧の絶対値が疑似中性点
Ｍよりもある一定レベル以上の時に、フォトカプラ１の
入力ダイオード１１に順方向電流ＩD1が流れ込むので、
出力トランジスタ１２がオンし、出力信号ａの論理レベ
ルはＬとなる。また、入力は交流電圧なので、反対にＲ
相の交流入力電圧の絶対値が疑似中性点Ｍよりもある一
定レベル以下の時に、フォトカプラ１の入力ダイオード
１１と反対方向に接続されているダイオード１３を通し
て電流が流れ、フォトカプラ１の入力ダイオード１１に
は順方向電流が流れなくなるので、出力トランジスタ１
２がオフし、出力信号ａの論理レベルはＨとなる（図３
（１））。つぎに、Ｔ相の交流入力電圧の絶対値が疑似
中性点Ｍよりもある一定レベル以上の時に、フォトカプ
ラ２の入力ダイオード２１に順方向電流ＩD2が流れ込む
ので、出力トランジスタ２２がオンし、出力信号ｂの論
理レベルはＬとなる（図３（１））。
Ｍよりもある一定レベル以上の時に、フォトカプラ１の
入力ダイオード１１に順方向電流ＩD1が流れ込むので、
出力トランジスタ１２がオンし、出力信号ａの論理レベ
ルはＬとなる。また、入力は交流電圧なので、反対にＲ
相の交流入力電圧の絶対値が疑似中性点Ｍよりもある一
定レベル以下の時に、フォトカプラ１の入力ダイオード
１１と反対方向に接続されているダイオード１３を通し
て電流が流れ、フォトカプラ１の入力ダイオード１１に
は順方向電流が流れなくなるので、出力トランジスタ１
２がオフし、出力信号ａの論理レベルはＨとなる（図３
（１））。つぎに、Ｔ相の交流入力電圧の絶対値が疑似
中性点Ｍよりもある一定レベル以上の時に、フォトカプ
ラ２の入力ダイオード２１に順方向電流ＩD2が流れ込む
ので、出力トランジスタ２２がオンし、出力信号ｂの論
理レベルはＬとなる（図３（１））。
【００１１】また、入力は交流電圧なので、反対にＴ相
の交流入力電圧の絶対値が疑似中性点Ｍよリもある一定
レベル以下の時に、フォトカプラ２の入力ダイオード２
１と反対方向に接続されているダイオード２３を通じて
電流が流れ、フォトカプラ２の入力ダイオード２１には
順方向電流が流れなくなるので、出力トランジスタ２２
がオフし、出力信号ｂの論理レベルはＨとなる（図３
（１））。つまり、図３（１）に見られるように、 正常時 ：出力信号ａ，ｂはＨ→Ｌ、Ｌ→Ｈ矩形波出
力となり、 電源遮断時：出力信号ａ，ｂはベタＨである。 従って、出力信号ａ，ｂ両方が同時にベタＨならば電源
遮断状態であると判断する。
の交流入力電圧の絶対値が疑似中性点Ｍよリもある一定
レベル以下の時に、フォトカプラ２の入力ダイオード２
１と反対方向に接続されているダイオード２３を通じて
電流が流れ、フォトカプラ２の入力ダイオード２１には
順方向電流が流れなくなるので、出力トランジスタ２２
がオフし、出力信号ｂの論理レベルはＨとなる（図３
（１））。つまり、図３（１）に見られるように、 正常時 ：出力信号ａ，ｂはＨ→Ｌ、Ｌ→Ｈ矩形波出
力となり、 電源遮断時：出力信号ａ，ｂはベタＨである。 従って、出力信号ａ，ｂ両方が同時にベタＨならば電源
遮断状態であると判断する。
【００１２】いま、Ｒ相が欠相の場合（図３（２））、
交流電圧検出回路の入力部を抵抗Ｒ1 を介して三相入力
電源電圧を整流した直流電圧一極Ｎにプルダウンしてい
るので、Ｒ相の交流入力電圧の絶対値が疑似中性点Ｍよ
りもある一定レベル以下であリ、フォトカプラ１の入力
ダイオード１１には順方向電流が流れなくなるので、出
力トランジスタ１２がオフし、出力信号ａの論理レベル
は常にベタＨとなる。この時の出力信号ｂの論理レベル
については正常時と動作は変わりなくＨ→Ｌ、Ｌ→Ｈ矩
形波出力となる。Ｓ相が欠相の場合（図３（３））、交
流電圧検出回路の入力部を抵抗Ｒ2 を介して三相入力電
源電圧を整流した直流電圧＋極Ｐにプルアップしている
ので、Ｓ相の交流入力電圧の絶対値がＲ相及びＴ相の交
流入力電圧よリも必ず高い電位であり，フォトカプラ
１，２の入力ダイオード１１，２１の順方向電流はＳ相
には流れ込まなくなる。
交流電圧検出回路の入力部を抵抗Ｒ1 を介して三相入力
電源電圧を整流した直流電圧一極Ｎにプルダウンしてい
るので、Ｒ相の交流入力電圧の絶対値が疑似中性点Ｍよ
りもある一定レベル以下であリ、フォトカプラ１の入力
ダイオード１１には順方向電流が流れなくなるので、出
力トランジスタ１２がオフし、出力信号ａの論理レベル
は常にベタＨとなる。この時の出力信号ｂの論理レベル
については正常時と動作は変わりなくＨ→Ｌ、Ｌ→Ｈ矩
形波出力となる。Ｓ相が欠相の場合（図３（３））、交
流電圧検出回路の入力部を抵抗Ｒ2 を介して三相入力電
源電圧を整流した直流電圧＋極Ｐにプルアップしている
ので、Ｓ相の交流入力電圧の絶対値がＲ相及びＴ相の交
流入力電圧よリも必ず高い電位であり，フォトカプラ
１，２の入力ダイオード１１，２１の順方向電流はＳ相
には流れ込まなくなる。
【００１３】しかしＳ相が欠相の場合であっても、Ｒ相
→Ｔ相の経路でフォトカプラ１の入力ダイオード１１に
順方向電流ＩD1が流れ込むので、出力信号ａはＨ→Ｌ、
Ｌ→Ｈ短形波出力となる。一方Ｔ相→Ｒ相の経路上に
は、電流通電方向を制限するダイオードＤ1 があるの
で、フォトカプラ２は常にオフ状態であり、出力信号ｂ
の論理レベルは常にベタＨとなる。Ｔ相が欠相の場合
（図３（４））、交流電圧検出回路の入力部を抵抗Ｒ3
を介して三相入力電源電圧を整流した直流電圧−極Ｎに
プルダウンしているので、Ｔ相の交流入力電圧の絶対値
が疑似中性点Ｍよりもある一定レベル以下であり、フォ
トカプラ２の入力ダイオード２１には順方向電流が流れ
なくなるので、出力トランジスタが２２オフし、出力信
号ｂの論理レベルは常にベタＨとなる。出力信号ａにつ
いては正常時と動作は変わりなくＨ→Ｌ、Ｌ→Ｈ矩形波
出力となる。
→Ｔ相の経路でフォトカプラ１の入力ダイオード１１に
順方向電流ＩD1が流れ込むので、出力信号ａはＨ→Ｌ、
Ｌ→Ｈ短形波出力となる。一方Ｔ相→Ｒ相の経路上に
は、電流通電方向を制限するダイオードＤ1 があるの
で、フォトカプラ２は常にオフ状態であり、出力信号ｂ
の論理レベルは常にベタＨとなる。Ｔ相が欠相の場合
（図３（４））、交流電圧検出回路の入力部を抵抗Ｒ3
を介して三相入力電源電圧を整流した直流電圧−極Ｎに
プルダウンしているので、Ｔ相の交流入力電圧の絶対値
が疑似中性点Ｍよりもある一定レベル以下であり、フォ
トカプラ２の入力ダイオード２１には順方向電流が流れ
なくなるので、出力トランジスタが２２オフし、出力信
号ｂの論理レベルは常にベタＨとなる。出力信号ａにつ
いては正常時と動作は変わりなくＨ→Ｌ、Ｌ→Ｈ矩形波
出力となる。
【００１４】以上をまとめると、 ３相正常時：出力信号ａ，ｂはともにＨ→Ｌ、Ｌ→Ｈ短
形波出力 Ｒ相欠相時：出力信号ａはベタＨ、出力信号ｂはＨ→
Ｌ、Ｌ→Ｈ短形波出力 Ｓ相欠相時：出力信号ｂはベタＨ、出力信号ａはＨ→
Ｌ、Ｌ→Ｈ矩形波出力 Ｔ相欠相時：出力信号ｂはベタＨ、出力信号ａはＨ→
Ｌ、Ｌ→Ｈ矩形波出力 電源遮断時：出力信号ａ，ｂはともにベタＨ つまり、出力信号ａ，ｂのどちらか一方だけがベタＨな
らば３相のうちに欠相状態があると判断することができ
る。これまで、２個のフォトカプラを用いる場合につい
て説明してきたが、Ｓ相欠相とＴ相欠相を識別するため
に、さらに２個のフォトカプラを用いればよいことは容
易に理解できるので、その説明は省略する。
形波出力 Ｒ相欠相時：出力信号ａはベタＨ、出力信号ｂはＨ→
Ｌ、Ｌ→Ｈ短形波出力 Ｓ相欠相時：出力信号ｂはベタＨ、出力信号ａはＨ→
Ｌ、Ｌ→Ｈ矩形波出力 Ｔ相欠相時：出力信号ｂはベタＨ、出力信号ａはＨ→
Ｌ、Ｌ→Ｈ矩形波出力 電源遮断時：出力信号ａ，ｂはともにベタＨ つまり、出力信号ａ，ｂのどちらか一方だけがベタＨな
らば３相のうちに欠相状態があると判断することができ
る。これまで、２個のフォトカプラを用いる場合につい
て説明してきたが、Ｓ相欠相とＴ相欠相を識別するため
に、さらに２個のフォトカプラを用いればよいことは容
易に理解できるので、その説明は省略する。
【００１５】ここで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3 が−極Ｎにプルダウ
ン、＋極Ｐにプルアップされていない場合を想定する。 Ｒ相欠相時の場合 Ｒ相の電位はコンデンサＣ1〜Ｃ3の充電・放電電流によ
って決まることになる。一方、疑似中性点ＭはＳ相とＴ
相によって決まるので、Ｒ相の電位が疑似中性点Ｍの電
位以上になる場合が生じ、フォトカプラ１の入力ダイオ
ード１１に順方向電流が流れてしまうことになり、出力
信号ａの論理レベルがＬに誤出力される場合がある。 Ｓ相欠相時の場合 Ｓ相の電位はコンデンサＣ1〜Ｃ3の充電・放電電流によ
って決まることになる。一方、疑似中性点ＭはＲ相とＴ
相によって決まるので、Ｓ相の電位が疑似中性点Ｍの電
位以下になる場合が生じ、Ｔ相→Ｒ相の経路上に電流通
電方向を制限するダイオードＤ1があるにも拘らずフォ
トカプラ２の入力ダイオード２１に順方向電流が流れて
しまうことになり、出力信号ｂの論理レベルがＬに誤出
力される場合がある。
ン、＋極Ｐにプルアップされていない場合を想定する。 Ｒ相欠相時の場合 Ｒ相の電位はコンデンサＣ1〜Ｃ3の充電・放電電流によ
って決まることになる。一方、疑似中性点ＭはＳ相とＴ
相によって決まるので、Ｒ相の電位が疑似中性点Ｍの電
位以上になる場合が生じ、フォトカプラ１の入力ダイオ
ード１１に順方向電流が流れてしまうことになり、出力
信号ａの論理レベルがＬに誤出力される場合がある。 Ｓ相欠相時の場合 Ｓ相の電位はコンデンサＣ1〜Ｃ3の充電・放電電流によ
って決まることになる。一方、疑似中性点ＭはＲ相とＴ
相によって決まるので、Ｓ相の電位が疑似中性点Ｍの電
位以下になる場合が生じ、Ｔ相→Ｒ相の経路上に電流通
電方向を制限するダイオードＤ1があるにも拘らずフォ
トカプラ２の入力ダイオード２１に順方向電流が流れて
しまうことになり、出力信号ｂの論理レベルがＬに誤出
力される場合がある。
【００１６】Ｔ相欠相時の場合 Ｔ相の電位はコンデンサＣ1〜Ｃ3の充電・放電電流によ
って決まることになる。一方、疑似中性点ＭはＲ相とＳ
相によって決まるので、Ｔ相の電位が疑似中性点Ｍの電
位以上になる場合が生じ、フォトカプラ２の入力ダイオ
ード２１に順方向電流が流れてしまうことになり、出力
信号ｂの論理レベルがＬに誤出力される場合がある。以
上のように、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3 を−極Ｎにプルダウン、＋極
Ｐにプルアップさせることは、入力ライン上にノイズ対
策などの目的で接続されたコンデンサ等の部品の静電容
量による分圧電圧を強制的に＋極Ｐもしくは−極Ｎの電
位に確定させて交流電圧検出回路の誤出力を防止する効
果がある。
って決まることになる。一方、疑似中性点ＭはＲ相とＳ
相によって決まるので、Ｔ相の電位が疑似中性点Ｍの電
位以上になる場合が生じ、フォトカプラ２の入力ダイオ
ード２１に順方向電流が流れてしまうことになり、出力
信号ｂの論理レベルがＬに誤出力される場合がある。以
上のように、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3 を−極Ｎにプルダウン、＋極
Ｐにプルアップさせることは、入力ライン上にノイズ対
策などの目的で接続されたコンデンサ等の部品の静電容
量による分圧電圧を強制的に＋極Ｐもしくは−極Ｎの電
位に確定させて交流電圧検出回路の誤出力を防止する効
果がある。
【００１７】
【発明の効果】本発明によると、複数個の交流電圧検出
回路の出力信号の組み合わせにより交流入力電圧のオン
オフのみならず、３相のうちの１相だけの欠相をも検出
することが出来る。したがって、本発明は図４に示す公
知の手法の基本的なアルゴリズムをそのまま利用し欠相
検出まで出来るようにした新しい三相電源欠相検出回路
であり、回路及びソフトウエアの標準化をすることで開
発効率を向上することができる。
回路の出力信号の組み合わせにより交流入力電圧のオン
オフのみならず、３相のうちの１相だけの欠相をも検出
することが出来る。したがって、本発明は図４に示す公
知の手法の基本的なアルゴリズムをそのまま利用し欠相
検出まで出来るようにした新しい三相電源欠相検出回路
であり、回路及びソフトウエアの標準化をすることで開
発効率を向上することができる。
【図１】本発明による三相電源欠相検出回路の構成を示
す図
す図
【図２】本発明による三相電源欠相検出回路での動作電
圧電流波形を示す図で、（１）はＲ，Ｓ，Ｔの全相正常
状態（全相通電状態）、（２）はＲ相欠相状態、（３）
はＳ相欠相状態、（４）はＴ相欠相状態を示す図
圧電流波形を示す図で、（１）はＲ，Ｓ，Ｔの全相正常
状態（全相通電状態）、（２）はＲ相欠相状態、（３）
はＳ相欠相状態、（４）はＴ相欠相状態を示す図
【図３】本発明による三相電源欠相検出回路の交流電圧
検出回路の論理信号出力を示す図で、（１）は３相正常
時、（２）はＲ相欠相時、（３）はＳ相欠相時、（４）
はＴ相欠相時の各状態を示す図
検出回路の論理信号出力を示す図で、（１）は３相正常
時、（２）はＲ相欠相時、（３）はＳ相欠相時、（４）
はＴ相欠相時の各状態を示す図
【図４】公知技術である単相電源入力判断回路の構成を
示す図
示す図
【図５】公知技術による単相電源入力判断回路の論理信
号出力を示す図
号出力を示す図
１,２ フォトカプラ １１,２１ 入力ダイオード １２,２２ 出力トランジスタ １３,２３ ダイオード ４ ＣＰＵ ５ 三相電源 ６ インバータ装置 ７ モータ ４０ フォトカプラ ４１ 入力ダイオード ４２ 出力トランジスタ ４３ ダイオード ４４ ＣＰＵ ４５ 単相電源 ４６ インバータ装置 ４７ モータ Ｄ1 ダイオード Ｒ1〜Ｒ6 抵抗
Claims (3)
- 【請求項１】 三相入力電圧の疑似中性点を作る抵抗回
路網と、 前記疑似中性点からみた各交流入力電圧の絶対値が一定
以上の時にオンとなる論理信号を出力する複数個のフォ
トカプラで構成された交流電圧検出回路と、 前記交流電圧検出回路の出力であるオンオフの論理信号
より前記交流入力電圧のオンオフを判別する判別手段と
を有し、複数個の交流電圧検出回路の出力信号の組み合
わせにより交流入力電圧のオンオフのみならず、３相の
うちの１相だけの欠相をも検出することを特徴とする三
相電源欠相検出回路。 - 【請求項２】 フォトカプラで構成された交流電圧検出
回路の個数を２個にする為に、疑似中性点を作る抵抗回
路網上に電流通電方向を制限する手段を設けたことを特
徴とする請求項１記載の三相電源欠相検出回路。 - 【請求項３】 入力線と接地相との間の静電容量が原因
で、欠相しているにもかかわらず分圧された電圧が残っ
てしまい、交流電圧検出回路が誤出力するのを防止する
ために、交流電圧検出回路の入力部を抵抗を介して三相
入力電源電圧を整流した直流電圧の陽極及び負極にプル
アップ、プルダウンしたことを特徴とする請求項１また
は２記載の三相電源欠相検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10758096A JPH09292427A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 三相電源欠相検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10758096A JPH09292427A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 三相電源欠相検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09292427A true JPH09292427A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14462779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10758096A Pending JPH09292427A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 三相電源欠相検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09292427A (ja) |
Cited By (7)
| 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 |
| JP2006003043A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Aisin Seiki Co Ltd | エンジン駆動式空気調和装置の室外機 |
| KR100576187B1 (ko) * | 1999-01-15 | 2006-05-03 | 오티스엘리베이터 유한회사 | 전원 감시 회로 |
| JP2007017187A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 欠相検出回路 |
| CN108535553A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-09-14 | 海南电网有限责任公司信息通信分公司 | 基于gis的电网停电可视化装置 |
| CN113252966A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-08-13 | 广东福德电子有限公司 | 一种单相交流电源信号检测电路 |
| CN113433481A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-24 | 广东福德电子有限公司 | 一种快速检测单相交流电源信号的电路 |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP10758096A patent/JPH09292427A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100576187B1 (ko) * | 1999-01-15 | 2006-05-03 | 오티스엘리베이터 유한회사 | 전원 감시 회로 |
| 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 |
| JP2006003043A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Aisin Seiki Co Ltd | エンジン駆動式空気調和装置の室外機 |
| JP2007017187A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 欠相検出回路 |
| CN108535553A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-09-14 | 海南电网有限责任公司信息通信分公司 | 基于gis的电网停电可视化装置 |
| CN108535553B (zh) * | 2018-06-25 | 2024-05-31 | 海南电网有限责任公司信息通信分公司 | 基于gis的电网停电可视化装置 |
| CN113252966A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-08-13 | 广东福德电子有限公司 | 一种单相交流电源信号检测电路 |
| CN113433481A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-24 | 广东福德电子有限公司 | 一种快速检测单相交流电源信号的电路 |
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