JPH095376A - 相回転異常検出装置 - Google Patents

相回転異常検出装置

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JPH095376A
JPH095376A JP7150446A JP15044695A JPH095376A JP H095376 A JPH095376 A JP H095376A JP 7150446 A JP7150446 A JP 7150446A JP 15044695 A JP15044695 A JP 15044695A JP H095376 A JPH095376 A JP H095376A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 三相交流電源が電力変換器に正しく接続され
ているかどうかを自動的に検出することができる相回転
異常検出装置を得る。 【構成】 第1,第2および第3の相からなる三相交流
電力系統に接続される三相交流電力変換器において、第
1の相の位相が正または負のいずれの半サイクルである
かを判別し、第1の判別信号(Cu)を発生するゼロク
ロスコンパレータ(1)と、第2または第3相の位相が
正または負のいずれの半サイクルであるかを判別し、第
2の判別信号(Cv,Cw)を発生するゼロクロスコン
パレータ(2,3)と、第1の判別信号に応答して第2
の判別信号が所定の半サイクルであることを検出するD
フリップフロプ(5)とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、相回転異常検出装置
に関し、特に、三相交流電力系統に接続されるコンバー
タやインバータのような電力変換器において、接続され
た三相電力系統の位相関係が電力変換器の位相関係と合
致しているかどうかを検出する相回転異常検出装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、AC−DC変換用の電力変換器
として使用されるコンバータは、入力の三相交流電源の
各相に設けられた複数の電力用半導体スイッチを定めら
れた順番でスイッチングすることによって直流電圧を出
力するようになされている。このようなコンバータを設
置する際に、三相交流電源の相順とコンバータの三相入
力端子の相順とが接続工事ミスなどで異なった場合、そ
の状態で運転すると正常な直流電圧を発生できず、さら
には装置を破損する場合がある。
【0003】また、一般に、DC−AC変換用の電力変
換器として使用されるインバータは、直流電源間に設け
られた複数の電力用半導体スイッチを所定の順番でスイ
ッチングすることによって三相交流電圧を出力するよう
になされている。そして、特に、インバータを三相交流
電源に接続して運転する場合には、双方の出力の相順が
一致していなければインバータと交流電源との間で過大
電流が流れ装置を破損する。このため、電力変換装置の
設置にあたっては、装置の交流入出力端子の位相と交流
電源との位相が一致しているか十分チェックする必要が
あった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の相回転異常検出
は上述のように電力変換器を誤接続による故障から守る
と共に、正常な動作を保証するために、人による十分な
チェックが必要であるという問題点があった。
【0005】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、三相交流電源が電力変換
器に正しく接続されているかどうかを自動的に検出する
ことができる相回転異常検出装置を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る相
回転異常検出装置は、第1,第2および第3の相からな
る三相交流電力系統に接続される三相交流電力変換器に
おいて、第1の相の位相が正または負のいずれの半サイ
クルであるかを判別し、第1の判別信号を発生する第1
の手段と、第2または第3相の位相が正または負のいず
れの半サイクルであるかを判別し、第2の判別信号を発
生する第2の手段と、第1の判別信号に応答して第2の
判別信号が所定の半サイクルであることを検出する第3
の手段とを備えたものである。
【0007】請求項2の発明に係る相回転異常検出装置
は、請求項1の発明において、第1および第2の手段が
アナログコンパレータで構成され、第3の手段がフリッ
プフロップで構成されたものである。
【0008】請求項3の発明に係る相回転異常検出装置
は、請求項1の発明において、第1および第2の手段が
アナログコンパレータで構成され、第3の手段がマイク
ロコンピュータのプログラムで構成されたものである。
【0009】請求項4の発明に係る相回転異常検出装置
は、第1,第2および第3の相からなる三相交流電力系
統に接続され、互いに直交するdおよびqの2軸回転座
標系による二相制御装置を具備する三相交流電力変換器
において、第1,第2および第3の各相の電圧値をd軸
およびq軸の二相電圧値に変換する変換手段と、d軸お
よびq軸の二相電圧値に含まれる2倍周波数成分を除去
するフィルタと、フィルタで濾波されたd軸およびq軸
の二相電圧値をそれぞれ二乗し加算する二乗加算手段
と、二乗加算手段の出力が所定の範囲内であることを判
定する判定手段とを備えたものである。
【0010】請求項5の発明に係る相回転異常検出装置
は、請求項4の発明において、フィルタと、二乗加算手
段と、判定手段をマイクロコンピュータのプログラムで
構成したものである。
【0011】請求項6の発明に係る相回転異常検出装置
は、第1,第2および第3の相からなる三相交流電力系
統に接続され、互いに直交するdおよびqの2軸回転座
標系による二相制御装置を具備する三相交流電力変換器
において、二相制御装置が第1の相とd軸が同相である
場合は、第1,第2および第3の各相の電圧値をd軸お
よびq軸の二相電圧値に変換する変換手段と、d軸の電
圧値に含まれる2倍周波数成分を除去するフィルタと、
フィルタで濾波されたd軸電圧値が所定の範囲内である
ことを判定する判定手段とを備えたものである。
【0012】請求項7の発明に係る相回転異常検出装置
は、第1,第2および第3の相からなる三相交流電力系
統に接続され、互いに直交するdおよびqの2軸回転座
標系による二相制御装置を具備する三相交流電力変換器
において、二相制御装置が第1の相とd軸が同相である
場合は、第1,第2および第3の各相の電圧値をd軸お
よびq軸の二相電圧値に変換する変換手段と、q軸電圧
値が所定の範囲内であることを判定する判定手段とを備
えたものである。
【0013】請求項8の発明に係る相回転異常検出装置
は、請求項6または7の発明において、判定手段をマイ
クロコンピュータのプログラムで構成したものである。
【0014】
【作用】請求項1の発明においては、簡単なH/Wによ
って自動的に相回転異常が検出できる。
【0015】請求項2の発明においては、ゼロクロスコ
ンパレータとフリップフロップという簡単なH/Wによ
って自動的に相回転異常が検出できる。
【0016】請求項3の発明においては、第3の手段が
プログラム化されるので、さらに、簡単なH/Wによっ
て自動的に相回転異常が検出できる。
【0017】請求項4の発明においては、簡単なH/W
によって自動的に相回転異常が検出できる。
【0018】請求項5の発明においては、装置の構成要
素すなわちH/Wをプログラム化して制御演算プログラ
ムに付加するので、H/Wが一切不要になる。
【0019】請求項6の発明においては、簡単なH/W
によって自動的にかつ確実に相回転異常が検出できる。
【0020】請求項7の発明においては、簡単なH/W
によって自動的にかつ確実に相回転異常が検出できる。
【0021】請求項8の発明においては、電力変換器の
制御が三相交流の第1相とd軸の位相を一致させる方式
の場合は、相回転異常検出プログラムがさらに簡単にな
る。
【0022】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図を参照して説
明する。図1はこの発明に係る相回転異常検出装置の第
1の実施例を示すブロック図である。図において、本実
施例の相回転異常検出装置は、三相交流電源(図示せ
ず)の各相電圧の検出信号eu,ev,ewがそれぞれ供
給される第1の手段としてのゼロクロスコンパレータ
1,および第2の手段としてのゼロクロスコンパレータ
2および3と、ゼロクロスコンパレータ1および2がそ
れぞれ入力端子Tおよび入力端子Dに接続された第3の
手段としてのDフリップフロップ4を備える。
【0023】次に動作について、図2に示す各部の信号
波形を参照しながら説明する。ゼロクロスコンパレータ
1,2および3は、それぞれに接続された三相交流電源
の各相電圧の検出信号eu,ev,ewを波形整形し,正
負の半サイクル毎に1または0の論理信号Cu,Cv,C
wを出力する。Dフリップフロップ4は、ゼルクロスコ
ンパレータ1からの論理信号Cuの立ち上がりに応答し
て、t1,t2,t3・・・の各時点で論理信号Cvの状態
を保持し、出力端子Qに出力する。反転出力端子/Q
は出力端子Qの反転信号を出力するので相回転が正しけ
れば、図2のように出力端子/Q は論理1を出力す
る。もしV相とW相が入れ替わっていたとすると、Dフ
リップフロップ4は論理信号Cuの立ち上がりに応答し
てt1,t2,t3・・・の各時点で論理信号Cwの状態を
保持し出力するので出力端子/Qは論理0を出力する。
【0024】このように、本実施例では、ゼロクロスコ
ンパレータとDフリップフロップという簡単なH/Wに
よって自動的に相回転異常が検出できる。なお、Dフリ
ップフロプはプログラム化して制御演算プログラム(図
示せず)に付加するようにしてもよい。
【0025】実施例2.図3はこの発明に係る相回転異
常検出装置の第2の実施例を示すブロック図である。図
において、図1と対応する部分には同一符号を付して説
明する。本実施例の相回転異常検出装置は、三相交流電
源の各相電圧の検出信号eu,evがそれぞれ供給される
ゼロクロスコンパレータ1および2と、ゼロクロスコン
パレータ1の出力端子が割り込み入力端子に接続され、
ゼロクロスコンパレータ2の出力端子が入力ポートに接
続された第3の手段としての制御用マイコン5とを備え
る。
【0026】次に動作について説明する。近年各種装置
の制御にはマイクロコンピュータが利用されることが多
く、制御用マイコン5はこのような目的のために電力変
換器を制御すべく設置されている。本実施例では、その
制御プログラム(図示せず)に図4に示すような相回転
異常検出プログラムを付加する。制御用マイコン5は、
ゼロクロスコンパレータ1からの論理信号Cuの立ち上
がりに応答してゼロクロスコンパレータ2からの論理信
号Cvの論理値をステップS1において読み込み、ステ
ップS2において、その値が論理1か否かを判別し、論
理1なら相回転異常と見做しステップS3において、相
回転異常の処理を行い、論理0なら相回転正常と見做し
ステップS4において、相回転正常の処理を行う。
【0027】このように、本実施例では、フリップフロ
ップが省略できるのでさらに経済的である。
【0028】実施例3.図5はこの発明に係る相回転異
常検出装置の第3の実施例を示すブロック図である。本
実施例の相回転異常検出装置は、三相交流電源からの各
相電圧の検出信号eu,ev,ewを二相の信号eq,ed
に変換する三相二相変換手段11と、三相二相変換手段
11からの信号をそれぞれ濾波するローパスフィルタ1
2および13と、ローパスフィルタ12および13の出
力をそれぞれ二乗する二乗演算手段14および15と、
二乗演算手段14および15の演算結果を加算する加算
手段16と、加算手段16の出力を所定値と比較する判
定手段としての比較手段17とを備える。
【0029】次に動作について説明する。ここで、先
ず、2相電圧値を用いて相回転異常を検出する際の基本
原理について説明する。例えば、昭和62年電気学会産
業応用部門全国大会論文No.98「3相インバータの
離散時間電流制御におけるd−q軸の非干渉化」に示さ
れるように、近年三相電力変換装置の電圧や電流の制御
には三相回転座標系からこれと同期したd−q2軸座標
系に変換して制御する方法がある。このような制御方式
の場合は三相電圧の検出値(eu,ev,ew)がd−q
2相電圧値(eq,ed)に変換されて制御に使用されて
おり、この2相電圧値を用いて相回転異常を検出でき
る。
【0030】U相,V相,W相の三相表示からdq二軸
の同期回転座標系への変換は、下記の変換行列Cを用い
て行われる。なお、三相表示の電圧をe、dq二軸表示
の電圧をこれと区別してeXと表示する。
【0031】
【数1】
【0032】三相表示と二軸表示の関係は次式で示され
る。
【0033】
【数2】
【0034】上記(1)式からeqとedをそれぞれ求め
る。さらに、三角関数の積の公式を使って式を展開しe
qとedを求める場合を説明する。
【0035】 eq=1/√3 [VuSin{(ωt+φu) −(ωt)} +VvSin{(ωt-2π/3+φv)−(ωt−2π/3)} +VwSin{(ωt+2π/3+φw)−(ωt+2π/3)} +VuSin{(ωt+φu)+(ωt)} +VvSin{(ωt-2π/3+φv)+(ωt−2π/3)} +VwSin{(ωt+2π/3+φw)+(ωt+2π/3)}] =1/√3[{VuSinφu+VvSinφv+VwSinφw} +{VuSin(2ωt+φu) +VvSin(2ωt-4π/3+φv)+VwSin(2ωt+ 4π/3+φw)}] ・・・(2)
【0036】 ed=1/√3 [VuCos{(ωt+φu) −(ωt)} +VvCos{(ωt-2π/3+φv)−(ωt−2π/3)} +VwCos{(ωt+2π/3+φw) −(ωt+2π/3)} −VuCos{(ωt+φu) +(ωt )} −VvCos{(ωt-2π/3+φv)+(ωt−2π/3)} −VwCos{(ωt+2π/3+φw) +(ωt+2π/3)}] =1/√3 [{VuCos (φu)+VvCos (φv)+VwCos (φw)} −{VuCos (2ωt+φu)+VvCos (2ωt-4π/3+φv)+VwCos (2ω t+4π/3+φw) }] ・・・(3)
【0037】つまり、上記(2),(3)式は相回転が
正常時の二相電圧値を表している。さらに、三相が平衡
なら、Vu=Vv=Vw V,φu=φv=φw φとおい
て、
【0038】 eq=1/√3 [3VSin(φ) +{VSin(2ωt+φ) +VSin(2ωt-4π/3+φ)+VSin(2ωt+4π/3+φ) }]=√3 VSinφ ・・・(4)
【0039】 ed=1/√3 [3VCos φ −{VCos (2ωt+φ)+VCos (2ωt-4π/3+φ)+VCos (2ωt+4π/3+φ) }]=√3 VCos φ ・・・(5)
【0040】となり、eqおよびedとも周波数に依存し
ない直流成分となる。つまり、相回転が正常時の二相電
圧値eqおよびedは三相が平衡であると仮定とすると、
上記(4),(5)式のように簡単な式で表されること
が分かる。
【0041】次にV相とW相が入れ替わった場合を考え
る。このときはeqとedは以下のようになる。
【0042】 eq=1/√3 [VuSin{(ωt+φu) −(ωt)} +VwSin{(ωt+2π/3+φw)−(ωt−2π/3)} +VvSin{(ωt-2π/3+φv) −(ωt+2π/3)} +VuSin{(ωt+φu) +(ωt)} +VwSin{(ωt+2π/3+φw)+(ωt−2π/3)} +VvSin{(ωt-2π/3+φv) +(ωt+2π/3)}] =1/√3 [{VuSin(φu)+ VwSin(4π/3+φw)+ VvSin(-4π/3+φv )} +{ VuSin(2ωt+φu) +VwSin(2ωt+φw) +VvSin(2ωt+φv)}] ・・・(2′)
【0043】 ed=1/√3 [VuCos{(ωt+φu) −(ωt)} +VwCos{(ωt+2π/3+φw)−(ωt−2π/3)} +VvCos{(ωt-2π/3+φv) −(ωt+2π/3)} −VuCos{(ωt+φu) +(ωt)} −VwCos{(ωt+2π/3+φw)+(ωt−2π/3)} −VvCos{(ωt-2π/3+φv) +(ωt+2π/3)}] =1/ [{VuCos(φu)+ VwCos(4π/3+φw)+ VvCos(-4π/3+φv)} −{ VuCos(2ωt+φu) +VwCos(2ωt+φw) +VvCos(2ωt+φv)}]・ ・・・(3′)
【0044】つまり、上記(2′),(3′)は相回転
が異常時の二相電圧値を表している。さらに、三相が平
衡なら、Vu=Vv=Vw V,φu=φv=φw φとおい
て、
【0045】 eq=1/√3 V[{Sin(φ) + Sin (4π/3+φ)+ Sin (-4π/3+φ)}+3Sin(2 ωt+φ) ] = VSin(2ωt+φ) ・・・(4′)
【0046】 ed=1/√3 V[{Cos(φ)+ Cos(4π/3+φ)+ Cos(-4π/3+φ)}−3 Cos(2ωt +φ)] =− VCos(2ωt+φ) ・・・(5′)
【0047】となり、eqおよびedとも2倍周波数の交
流成分となる。つまり、相回転が異常時の二相電圧値e
qおよびedは三相が平衡であると仮定とすると、上記
(4′),(5′)式のように簡単な式で表されること
が分かる。
【0048】次に、図5の動作を説明する。三相二相変
換手段11は、三相交流電源からの各相電圧の検出信号
u,evおよびewを入力し、上記(1)式の演算を行
うことによって上記(4),(5)式または(上記
4′),(5′)式で示される二相の信号(電圧)eq
およびedを出力する。これらの信号eqおよびedはそ
れぞれローパスフィルタ12および13によって2倍周
波数(2ωt)以上の成分を除去され、さらに、二乗演
算手段14および15によってそれぞれ二乗され、加算
器16によって加算される。
【0049】その結果相回転が正しい場合は上記(4)
および(5)式をそれぞれ二乗して加算した値すなわち
3V2の一定値が得られる。相回転が正しくない場合は
上記(4’)(5’)式で示される成分はローパスフィ
ルタ12および13によって除去されるので二乗加算結
果は0となる。そして、比較手段17は二乗加算の結果
が3V2±α(αは変動量)の範囲ならば、論理1すな
わち相回転正常信号を出力し、それ以外の範囲ならば、
論理0すなわち相回転異常信号を出力する。なお、各相
の電圧Vの値は既知であるが、その変動範囲を考慮して
変動量αは決定される。また、比較手段17は二乗加算
の結果がほぼ0の場合に論理0を出力し、それ以外の場
合は論理1を出力するように構成してもよい。
【0050】また、三相回転座標系からこれと同期した
d−q2軸座標系に変換して電力変換器を制御する方式
の場合は、制御演算が複雑なためマイクロコンピュータ
が一般的に使用される。この場合は制御演算上eqおよ
びed は求まっているので、ローパスフィルタ12およ
び13、二乗演算手段14および15、加算手段16、
比較手段17をプログラム化して制御演算プログラム
(図示せず)に付加することができる。図6にそのフロ
ーチャートを示す。すなわち、三相二相変換手段11か
らの二相電圧値eq,edを読み込み(ステップS1
1)、これらの電圧値eqおよびedをそれぞれローパス
フィルタを通して2倍周波数(2ωt)以上の成分を除
去し(ステップS12)、さらに、これらの値をそれぞ
れ二乗し、加算する(ステップS12,13)。
【0051】その結果相回転が正しい場合は、上記
(4)および(5)式をそれぞれ二乗して加算した値す
なわち3V2の一定値が得られる。相回転が正しくない
場合は上記(4’)(5’)式で示される成分はローパ
スフィルタによって除去されるので二乗加算結果は0と
なる。そして、二乗加算の結果、つまりステップS13
における演算値が3V2±α(αは変動量)の範囲にあ
るか否かを判別し(ステップS14)、範囲内であれ
ば、論理1すなわち相回転正常信号を出力し(ステップ
S15)、それ以外の範囲ならば、論理0すなわち相回
転異常信号を出力する(ステップS16)。なお、図6
の条件判断の部分(ステップS14)は(演算値)>β
とすることもできる。ここで、βは検出誤差を考慮して
決められる変動量である。
【0052】このように、本実施例では、簡単なH/W
によって自動的に相回転異常が検出でき、さらに、相回
転異常検出装置の構成要素すなわちH/Wをプログラム
化して制御演算プログラムに付加することにより、H/
Wを一切必要としないという利点がある。
【0053】実施例4.図7はこの発明に係る相回転異
常検出装置の第4の実施例を示すブロック図である。図
において、図5と対応する部分には同一符号を付して説
明する。本実施例の相回転異常検出装置は、三相交流電
源からの各相電圧の検出信号eu,ev,ewを二相の信
号eq,edに変換する三相二相変換手段11と、三相二
相変換手段11からの信号を濾波するローパスフィルタ
13と、ローパスフィルタ13の出力を所定値と比較す
る判定手段としての比較手段21と、三相交流電源の例
えば第1相電圧の検出信号euが供給されるゼロクロス
コンパレータ22と、このゼロクロスコンパレータ22
と三相二相変換手段11の間に設けられ、三相交流の第
1相とd軸の位相の一致させるPLL回路23とを備え
る。三相二相変換手段11と、ゼロクロスコンパレータ
22と、PLL回路23は変換手段を構成する。
【0054】PLL回路23は、ゼロクロスコンパレー
タ22の出力の位相と、基準位相とを比較する位相比較
回路24と、この位相比較回路24からの比較誤差信号
を制御電圧としてその発信周波数が制御される電圧制御
発振器(以下、VCOと称する)25と、この電圧制御
発振器25の出力をカウントしてPLL回路23の出力
として三相二相変換手段11に供給すると共に、基準位
相として位相比較回路24に供給する2進カウンタ26
とを有する。
【0055】次に動作について説明する。上記第3の実
施例と同様の電力変換器制御方式の場合では、制御演算
を容易にするために三相交流の第1相とd軸の位相を一
致させる場合がある。位相の一致にはPLL(Phase Lo
ckd Loop )として知られる方式が一般的に用いられ
る。三相二相変換手段11に与えられるωt信号は二進
カウンタ26より二進数値として与えられるが、二進カ
ウンタ26の計数周期位相と三相電圧の第1相の周期位
相が一致するようにPLL回路23が動作する。例えば
カウンタ26の位相が三相第1相よりも進んだとする
と、位相比較回路24はこれを検出してVCO25に対
してその発振周波数を下げるような信号を出力する。そ
の結果、VCO25は発振周波数を低下させるので、2
進カウンタ26のカウントレートは低下しその位相は遅
れる。
【0056】2進カウンタ26の位相が三相第1相より
も進んだとすると、位相比較回路24はこれを検出して
VCO25に対してその発振周波数を下げるような信号
を出力する。その結果、VCO25は発振周波数を低下
させるので、2進カウンタ26のカウントレートは低下
しその位相は遅れる。逆に、2進カウンタ26の位相が
三相第1相よりも遅れたとすると、位相比較回路24は
これを検出してVCO25に対してその発振周波数を上
げるような信号を出力する。その結果、VCO25は発
振周波数を上昇させるので、2進カウンタ26のカウン
トレートは上昇しその位相は進む。PLL回路25はこ
のように常に動作するので2進カウンタ26の位相は三
相第1相と一致した状態で安定する。
【0057】このように三相交流の第1相とd軸の位相
を一致させる制御方式の場合は、位相φ=0となる。こ
の場合、eqおよびedは、相回転が正常な場合は、下記
の(6)および(7)式となり、相回転が異常な場合は
下記の(6’)および(7’)式となる。
【0058】 eq=0 ・・・(6) ed=√3 V ・・・(7)
【0059】 eq=√3VSin(2ωt) ・・・(6') ed=−√3 VCos(2ωt) ・・・(7')
【0060】図7において、三相二相変換手段11から
上記(7)式あるいは(7’)式で示される第1相電圧
値edを得る。そして、この第1相電圧値edはローパス
フィルタ13によって2倍周波数(2ωt)以上の成分
を除去される。その結果、相回転が正しい場合は、√3
Vの一定値が得られる。相回転が正しくない場合は、上
記(7’)式で示される成分はローパスフィルタ14に
よって除去されるのでローパスフィルタ13の出力は0
となる。次いで、比較手段21は、ローパスフィルタ1
3の出力が√3 V±γの範囲ならば論理1すなわち相
回転正常信号を出力し、それ以外の範囲ならば論理0す
なわち相回転異常信号を出力する。なお、Vの値は既知
であるがその変動範囲を考慮してγは決定される。ま
た、比較手段21はローパスフィルタ13の出力がほぼ
0の場合に論理0を出力し、それ以外の場合は論理1を
出力するように構成することもできる。
【0061】一般に、電力変換器を制御する方式の場合
は、制御演算が複雑なためマイクロコンピュータが一般
的に使用される。この場合は、制御演算上eqおよびed
は求まっているので、ローパスフィルタ13、加算手
段21をプログラム化して制御演算プログラム(図示せ
ず)に付加することができる。図8にそのフローチャー
トを示す。すなわち、三相二相変換手段11からの第1
相電圧値edを読み込み(ステップS21)、この電圧
値edをローパスフィルタを通して2倍周波数(2ω
t)以上の成分を除去する等の演算を行う(ステップS
22)。
【0062】そして、演算結果、つまりステップS22
における演算値が√3V±γ(γは変動量)の範囲にあ
るか否かを判別し(ステップS23)、範囲内であれ
ば、論理1すなわち相回転正常信号を出力し(ステップ
S24)、それ以外の範囲ならば、論理0すなわち相回
転異常信号を出力する(ステップS25)。なお、d軸
ではなく、q軸に着目して相回転異常を検出する場合
は、eqを読み込み、フィルタで2倍周波数成分を除去
することなく、図8の条件判断の部分(ステップS2
3)を、−δ<(演算値)<δとすればよい。ここで、
δは検出誤差を考慮して決められる変動量である。
【0063】このように、本実施例では、電力変換器の
制御が三相交流の第1相とd軸の位相を一致させる方式
の場合は、相回転異常検出プログラムが上記第3の実施
例よりも簡単になるという利点がある。
【0064】
【発明の効果】請求項1の発明によれば 第1,第2お
よび第3の相からなる三相交流電力系統に接続される三
相交流電力変換器において、第1の相の位相が正または
負のいずれの半サイクルであるかを判別し、第1の判別
信号を発生する第1の手段と、第2または第3相の位相
が正または負のいずれの半サイクルであるかを判別し、
第2の判別信号を発生する第2の手段と、第1の判別信
号に応答して第2の判別信号が所定の半サイクルである
ことを検出する第3の手段とを備えたので、簡単なH/
Wによって自動的に相回転異常が検出でき、コストの低
廉化、省力化が図れるという効果がある。
【0065】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
において、第1および第2の手段がアナログコンパレー
タで構成され、第3の手段がフリップフロップで構成さ
れたので、より簡単なH/Wによって自動的に相回転異
常が検出でき、よりコストの低廉化、省力化が図れると
いう効果がある。
【0066】請求項3の発明によれば、請求項1の発明
において、第1および第2の手段がアナログコンパレー
タで構成され、第3の手段がマイクロコンピュータのプ
ログラムで構成されたので、フリップフロップ機能を省
略して既設の制御演算マイクロコンピュータにプログラ
ム化ができ、さらに経済的であるという効果がある。
【0067】請求項4の発明によれば、第1,第2およ
び第3の相からなる三相交流電力系統に接続され、互い
に直交するdおよびqの2軸回転座標系による二相制御
装置を具備する三相交流電力変換器において、第1,第
2および第3の各相の電圧値をd軸およびq軸の二相電
圧値に変換する変換手段と、d軸およびq軸の二相電圧
値に含まれる2倍周波数成分を除去するフィルタと、フ
ィルタで濾波されたd軸およびq軸の二相電圧値をそれ
ぞれ二乗し加算する二乗加算手段と、二乗加算手段の出
力が所定の範囲内であることを判定する判定手段とを備
えたので、簡単なH/Wによって自動的にかつ確実に相
回転異常が検出でき、コストの低廉化、省力化が図れる
という効果がある。
【0068】請求項5の発明によれば、請求項4の発明
において、フィルタと、二乗加算手段と、判定手段をマ
イクロコンピュータのプログラムで構成したので、三相
回転座標系からこれと同期したd−q2軸座標系に変換
して電力変換器を制御する方式の場合は、既設の制御演
算マイクロコンピュータにプログラム化して制御演算プ
ログラムに付加することができ、以て、自動的に相回転
異常を検出できると共に、相回転異常検出のためのH/
Wが一切不要となり、さらに、コストの低廉化を図れる
ことができるという効果がある。
【0069】請求項6の発明によれば、第1,第2およ
び第3の相からなる三相交流電力系統に接続され、互い
に直交するdおよびqの2軸回転座標系による二相制御
装置を具備する三相交流電力変換器において、二相制御
装置が第1の相とd軸が同相である場合は、第1,第2
および第3の各相の電圧値をd軸およびq軸の二相電圧
値に変換する変換手段と、d軸の電圧値に含まれる2倍
周波数成分を除去するフィルタと、フィルタで濾波され
たd軸電圧値が所定の範囲内であることを判定する判定
手段とを備えたので、簡単なH/Wによって自動的にか
つより確実に相回転異常が検出でき、コストの低廉化、
省力化が図れるという効果がある。
【0070】請求項7の発明によれば、第1,第2およ
び第3の相からなる三相交流電力系統に接続され、互い
に直交するdおよびqの2軸回転座標系による二相制御
装置を具備する三相交流電力変換器において、二相制御
装置が第1の相とd軸が同相である場合は、第1,第2
および第3の各相の電圧値をd軸およびq軸の二相電圧
値に変換する変換手段と、q軸電圧値が所定の範囲内で
あることを判定する判定手段とを備えたので、簡単なH
/Wによって自動的にかつより確実に相回転異常が検出
でき、コストの低廉化、省力化が図れるという効果があ
る。
【0071】請求項8の発明によれば、請求項6または
7の発明において、判定手段をマイクロコンピュータの
プログラムで構成したので、三相回転座標系からこれと
同期したd−q2軸座標系に変換して電力変換器を制御
する方式において三相交流の第1相とd軸の位相を一致
させる場合は、さらに、簡単なプログラムで相回転異常
を検出できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る相回転異常検出装置の第1の
実施例を示すブロック図である。
【図2】 この発明に係る相回転異常検出装置の第1の
実施例の動作説明に供するためのタイミングチャートで
ある。
【図3】 この発明に係る相回転異常検出装置の第2の
実施例を示すブロック図である。
【図4】 この発明に係る相回転異常検出装置の第2の
実施例の動作説明に供するためのフローチャートであ
る。
【図5】 この発明に係る相回転異常検出装置の第3の
実施例を示すブロック図である。
【図6】 この発明に係る相回転異常検出装置の第3の
実施例の動作説明に供するためのフローチャートであ
る。
【図7】 この発明に係る相回転異常検出装置の第4の
実施例を示すブロック図である。
【図8】 この発明に係る相回転異常検出装置の第4の
実施例の動作説明に供するためのフローチャートであ
る。
【符号の説明】
1,3,22 ゼロクロスコンパレータ、4 Dフリッ
プフロプ、5 制御用マイコン、11 三相二相変換手
段、14,15 二乗演算手段、17,21比較手段、
23 PLL回路。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1,第2および第3の相からなる三相
    交流電力系統に接続される三相交流電力変換器におい
    て、 第1の相の位相が正または負のいずれの半サイクルであ
    るかを判別し、第1の判別信号を発生する第1の手段
    と、 第2または第3相の位相が正または負のいずれの半サイ
    クルであるかを判別し、第2の判別信号を発生する第2
    の手段と、 上記第1の判別信号に応答して上記第2の判別信号が所
    定の半サイクルであることを検出する第3の手段とを備
    えたことを特徴とする相回転異常検出装置。
  2. 【請求項2】 上記第1および第2の手段がアナログコ
    ンパレータで構成され、上記第3の手段がフリップフロ
    ップで構成された請求項1記載の相回転異常検出装置。
  3. 【請求項3】 上記第1および第2の手段がアナログコ
    ンパレータで構成され、上記第3の手段がマイクロコン
    ピュータのプログラムで構成された請求項1記載の相回
    転異常検出装置。
  4. 【請求項4】 第1,第2および第3の相からなる三相
    交流電力系統に接続され、互いに直交するdおよびqの
    2軸回転座標系による二相制御装置を具備する三相交流
    電力変換器において、 上記第1,第2および第3の各相の電圧値をd軸および
    q軸の二相電圧値に変換する変換手段と、 上記d軸およびq軸の二相電圧値に含まれる2倍周波数
    成分を除去するフィルタと、 該フィルタで濾波された上記d軸およびq軸の二相電圧
    値をそれぞれ二乗し加算する二乗加算手段と、 該二乗加算手段の出力が所定の範囲内であることを判定
    する判定手段とを備えたことを特徴とする相回転異常検
    出装置。
  5. 【請求項5】 上記フィルタと、上記二乗加算手段と、
    上記判定手段をマイクロコンピュータのプログラムで構
    成した請求項4記載の相回転異常検出装置。
  6. 【請求項6】 第1,第2および第3の相からなる三相
    交流電力系統に接続され、互いに直交するdおよびqの
    2軸回転座標系による二相制御装置を具備する三相交流
    電力変換器において、 上記二相制御装置が上記第1の相とd軸が同相である場
    合は、上記第1,第2および第3の各相の電圧値をd軸
    およびq軸の二相電圧値に変換する変換手段と、 上記d軸の電圧値に含まれる2倍周波数成分を除去する
    フィルタと、 該フィルタで濾波された上記d軸電圧値が所定の範囲内
    であることを判定する判定手段とを備えたことを特徴と
    する相回転異常検出装置。
  7. 【請求項7】 第1,第2および第3の相からなる三相
    交流電力系統に接続され、互いに直交するdおよびqの
    2軸回転座標系による二相制御装置を具備する三相交流
    電力変換器において、 上記二相制御装置が上記第1の相とd軸が同相である場
    合は、上記第1,第2および第3の各相の電圧値をd軸
    およびq軸の二相電圧値に変換する変換手段と、 上記q軸電圧値が所定の範囲内であることを判定する判
    定手段とを備えたことを特徴とする相回転異常検出装
    置。
  8. 【請求項8】 上記判定手段をマイクロコンピュータの
    プログラムで構成した記請求項6または7記載の相回転
    異常検出装置。
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