JPS61139220A - 三相交流の欠相検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は、三相交流の欠相検出回路に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来の三相交流の欠相検出回路は、第４図に示すように
、被検出対象である三相交流出力を入力する入力端子１
の間に３個の電圧リレー１４〜１６を星状に接続すると
共に、各電圧リレーの接点１４３〜１６ａを直列に接続
するこ七によって電圧検出を行っている。

すなわち、この電圧リレー１４〜１６は三相交流が正常
な電圧である間は全て動作しているが、断線とかヒユー
ズの溶断などで三相交流のいずれか一つの線の電圧が無
くなると対応する電圧リレーが復旧し、電圧リレー接点
１４ａ〜１６ａの組合せ回路１８において欠相したこと
が検知できるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上述した従来装置による欠相検出では以下に述
べる欠点がある。

第１に、従来装置は電磁機器を利用しているため、その
時定数により欠相してから検知するまでに時間がかかる
。そのため、その間に三相交流の負荷を制御する電子回
路が誤動作を起こし、９荷または制御回路を破摸する虞
がある。

第２に、電圧リレー等の検出器が３個必要であり、これ
ら検出器の検出レベルを個々に調整しなければならない
ため、結果として高価なものとなる。

第３に、検出レベルを絶対値で設定する必要があるため
、電圧変更に対して検出レベルの再調整が必要である。

また、欠相と電圧低下のいずれに対しても検知出力を発
生する可能性が高い。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の三相交流の欠相検出回路は、上記問題点に鑑み
てなされたものであり、ブリッジ整流手段と、このブリ
ッジ整流手段の出力電圧の最大値を保持するピーク電圧
保持手段と、このピーク電圧保持手段の出力電圧を分圧
する分圧手段と、この分圧手段の出力電圧と前記ブリッ
ジ整流手段の出力電圧とを比較する電圧比較手段とを備
えたものである。

〔作用〕

欠相によりブリッジ整流手段の出力が変化し、その電圧
が周期的に分圧手段の出力電圧よりも低くなり、電圧比
較手段がこの状態を検出する。

〔実施例〕

以下、実施例と共に本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る欠相検出回路の一実施例を示す回
路図であり、ブリッジ整流回路２．ピーク電圧保持回路
５１分圧回路８および電圧比較器１２により構成されて
いる。

ブリッジ整流回路２は、６個のダイオード２１〜２６か
ら構成される周知のブリッジ整流回路である・ ピーク電圧保持回路５は、ダイオード５１とコンデンサ
５２との直列体からなり、コンデンサ５２の充電電圧が
出力となる。

分圧回路８は抵抗８１．８２の直列体であり、その接続
点から分圧された電圧を得る。

電圧比較器１２は、端子９および１０に入力される電圧
値を比較する手段であり、例えば第２図の回路図に示す
ような構成となっている。すなわち、入力端子９，１０
を抵抗１２０．ダイオード１２１、フォトダイオード１
２３から成る直列体で接続し、フォトダイオード１２３
のカソードと端子９との接続点を抵抗１２４を介して零
電位点１１に接続しである。そして、フォトダイオード
１２３とフォトトランジスタ１２５によってフォトカプ
ラ１２２を構成し、フォトトランジスタ１２５のコレク
タに抵抗１２６を介してプラス電源１２７を接続すると
共にエミッタを接地し、コレクタと抵抗１２６との接続
点に出力端子１３を接続しである。

つぎに、本実施例の動作を第３図の波形図を用いて説明
する。

まず、三相交流が正常である場合について説明すると、
入力端子１から入力された三相交流はブリッジ整流回路
２において整流され、接続点３゜４において第３図の実
線で示す整流波形として出力される。

したがって、ピーク電圧保持回路５のコンデンサ５２に
はブリッジ整流回路２の出力電圧の最大値すなわち三相
交流の２線間の交流電圧の波高値已にほぼ等しい電圧が
保持され、分圧回路日の出力端子１０には波高値已に分
圧比を乗じた電圧値Ｅｂが出力される。

ここで、分圧回路８の分圧比は、分圧回路８の出力であ
る電圧値Ｅｂがブリッジ整流回路２の出力である整流波
形の最小電圧Ｅａよりも小さくなるように設定されてい
る。すなわち、ブリ・７ジ整流回路２の出力である整流
波形の最小電圧Ｅａは、Ｅ　ａ　＝　　５　Ｂ／　２　
’＝０．８６６　Ｅであるから、分圧回路８の分圧比を
０．８６６より小さくなるように設定しである。

したがって、分圧回路８の出力電位に対してブリッジ整
流回路２の出力電位が常に高い状態になっている。

この状態の電圧比較器１２の動作を見てみると、ダイオ
ード１２１が逆方向電流を阻止するためにフォトカプラ
１２２のフォトダイオード１２３に電流が流れず、フォ
トダイオード１２３は発光しない。このため、フォトト
ランジスタ１２５がオフ状態を維持し、出力端子１３に
電源１２７の電圧Ｖがそのまま出力される。

つぎに、三相交流が欠相した場合の動作について説明す
る。

三相交流の３線中の１線が断線等で電圧が無くなると、
他の２線による電圧は単相になったと等しくなり、ブリ
ッジ整流回路２の出力整流波形は第３図の点線で示すよ
うに、瞬時零電圧まで降下する単相全波整流波形となる
。すなわち、欠相時のブリッジ整流回路２の出力は交流
周波数の２倍の頻度で零電位まで低下する。

したがって、第３図の区間Ｔにおいては、端子９および
ＩＯの電圧の大小関係が正常時とは逆になり、端子９の
電圧が端子ＩＯの電圧よりも小さくなる。

区間Ｔにおける電圧比較器１２の動作を見てみると、抵
抗１２０．ダイオード１２１を通してフォトカプラ１２
２のフォトダイオード１２３に電流が流れ、フォトダイ
オード１２３が発光する。

このため、フォトトランジスタ１２５がオン状態となり
、出力端子１３の電圧が零となる。

したがって、上述したように欠相時のブリッジ整流回路
２の出力は交流周波数の２倍の頻度で零電位まで低下す
るので、出力端子１３の出力電圧は、これと同じ周期で
振幅Ｖのパルス出力を発生することとなる。

つまり、三相交流が正常である場合は電圧比較器１２の
出力端子１３は電圧Ｖを維持し、欠相が生じると出力端
子１３は振幅■のパルス出力を発生するため、出力端子
１３の状態を監視していれば欠相が発生したか否かを検
出することができるのである。

なお、本実施例において抵抗１２４はフォトダイオード
１２３を流れる電流をバイパスするために使用されるも
のである。

また、本実施例では電圧比較器を簡易に構成するために
フォトカブラを利用したものを採用しているが、演算増
幅器を使用して検知精度をさらに高めることも可能であ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の三相交流の欠相検出回路
は、三相交流の整流電圧のピーク電圧をさらに分圧した
電圧と三相交流の整流電圧とを比較し、整流電圧が前記
分圧電圧よりも低くなった状態を検出することにより欠
相を検出するものであり、換言すれば三相交流電圧の正
常時と欠相時の相対的な関係により欠相を検出するもの
であるので、三相交流電圧の変更または電圧変動に対し
て安定に欠相を検知することができる。

また、電磁部品を使用しないので、時定数に起因する検
出の遅れがなく、しかも安価である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る欠相検出回路の一実施例を示す回
路図、第２図は電圧比較器の具体的構成を示す回路図、
第３図は本実施例の動作を示す波形図、第４図は従来の
欠相検出回路を示す回路図である。 ■・・・三相交流入力端子、２・・・ブリッジ整流回路
、５・・・ピーク電圧保持回路、８・・・分圧回路、１
２・・・電圧比較器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ブリッジ整流手段と、このブリッジ整流手段の出力電圧
   の最大値を保持するピーク電圧保持手段と、このピーク
   電圧保持手段の出力電圧を分圧する分圧手段と、この分
   圧手段の出力電圧と前記ブリッジ整流手段の出力電圧と
   を比較する電圧比較手段とを備えることを特徴とする三
   相交流の欠相検出回路。