JPS627333A - 静止電力変換装置の欠相検出回路 - Google Patents
静止電力変換装置の欠相検出回路Info
- Publication number
- JPS627333A JPS627333A JP60144616A JP14461685A JPS627333A JP S627333 A JPS627333 A JP S627333A JP 60144616 A JP60144616 A JP 60144616A JP 14461685 A JP14461685 A JP 14461685A JP S627333 A JPS627333 A JP S627333A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、三相交流電源を入力とする静止電力変換装
置の電源の欠相検出回路に関する。
置の電源の欠相検出回路に関する。
静止電力変換装置の多くは、その入力を三相交流電源に
接続してこれから電力供給を受けるように構成されるの
が一般的である。そして、このような静止電力変換装置
において電源異常に対処するためには、入力三相交流電
圧を整流することにより、一括して電源電圧を監視する
方法がとられるのが普通である。
接続してこれから電力供給を受けるように構成されるの
が一般的である。そして、このような静止電力変換装置
において電源異常に対処するためには、入力三相交流電
圧を整流することにより、一括して電源電圧を監視する
方法がとられるのが普通である。
第４図はかかる電源異常に対処可能な電力変換装置の従
来例を示す概要図である。
来例を示す概要図である。
これは同図に示されるように、降圧用絶縁変圧器１、ダ
イオードブリッジ回路２、ダイオード３、平滑用コンデ
ンサ４、電圧安定化回路５、比較器６、変換装置制御回
路８、電力変換装置９および被駆動電動機１０等より構
成され、三相交流をダイオードブリッジ２で整流して直
流とし、この直流電圧の値を比較器６にてあらかじめ定
めた基準値Ｖ ｒｅｆ と比較することにより、電源
電圧の不足を検出するようにしたものである。従って、
欠相に対しては、前述の不足電圧検出機能により間接的
に検出するようにしている。なお、ここで欠相とは、三
相交流のうちの１相のみが欠落した場合をいうものとす
る。つまり、装置に悪影響を及ぼすのはこのような欠相
の場合であるが、上記の如き方法ではこれを区別して検
出してはいない。
イオードブリッジ回路２、ダイオード３、平滑用コンデ
ンサ４、電圧安定化回路５、比較器６、変換装置制御回
路８、電力変換装置９および被駆動電動機１０等より構
成され、三相交流をダイオードブリッジ２で整流して直
流とし、この直流電圧の値を比較器６にてあらかじめ定
めた基準値Ｖ ｒｅｆ と比較することにより、電源
電圧の不足を検出するようにしたものである。従って、
欠相に対しては、前述の不足電圧検出機能により間接的
に検出するようにしている。なお、ここで欠相とは、三
相交流のうちの１相のみが欠落した場合をいうものとす
る。つまり、装置に悪影響を及ぼすのはこのような欠相
の場合であるが、上記の如き方法ではこれを区別して検
出してはいない。
−万、最近では瞬停を検出して即座に装置の動作を停止
するのではな（、運転継続が可能な間は運転を続行する
、あるいは、復電後は元の運転状態に自動的に復帰する
等の機能が必要とされる場合が増えてきている。
するのではな（、運転継続が可能な間は運転を続行する
、あるいは、復電後は元の運転状態に自動的に復帰する
等の機能が必要とされる場合が増えてきている。
しかしながら、かかる場合には、前述のような検出方法
では欠相が検出できないという問題がある。すなわち、
第５０に示すように、欠相時には第４図に示した不足電
圧検出用比較器乙の出力は、第５図（ハ）の如＜ ”
１ ’ 、 ” ０″を繰り返す。
では欠相が検出できないという問題がある。すなわち、
第５０に示すように、欠相時には第４図に示した不足電
圧検出用比較器乙の出力は、第５図（ハ）の如＜ ”
１ ’ 、 ” ０″を繰り返す。
つまり、不足電圧の状態を意味する１”の時間Ｔｏが、
瞬停継続保証時間（この時間より短かい時間幅の瞬停に
対しては、継続運転が可能として仕様書に記載された時
間）よりも短い場合には電源の異常は検知されず、変換
装置は運転を続行してしまう。しかし、主回路機器は入
力が三相交流電源であるという前提で選定されているた
め、例えば第５図（イ）の如きＴ相の欠落により単相入
力となった場合は特定の機器の責務が厳しくなり、損失
が増加して過熱、焼損を生じるという問題がおった。な
お、第５図（ロ）は第４図の比較器６の入力電圧波形を
示している。
瞬停継続保証時間（この時間より短かい時間幅の瞬停に
対しては、継続運転が可能として仕様書に記載された時
間）よりも短い場合には電源の異常は検知されず、変換
装置は運転を続行してしまう。しかし、主回路機器は入
力が三相交流電源であるという前提で選定されているた
め、例えば第５図（イ）の如きＴ相の欠落により単相入
力となった場合は特定の機器の責務が厳しくなり、損失
が増加して過熱、焼損を生じるという問題がおった。な
お、第５図（ロ）は第４図の比較器６の入力電圧波形を
示している。
したがって、この発明は装置のトラブルの原因となる欠
相を簡単な構成で確実に検出でき、かつ、とれを５相が
欠落するが如き瞬停と区別して検出することができる欠
相検出回路を提供することを目的とする。
相を簡単な構成で確実に検出でき、かつ、とれを５相が
欠落するが如き瞬停と区別して検出することができる欠
相検出回路を提供することを目的とする。
電源電圧の有無を各相銀に検出する電圧検出手段と、こ
の検出々力から６相のうちのいずれか１相のみが欠落し
たことを判別しこれを入相として検知する欠相検知手段
と、この検知出力が所定の時間以上継続したことを計測
する計測手段とを設ける。
の検出々力から６相のうちのいずれか１相のみが欠落し
たことを判別しこれを入相として検知する欠相検知手段
と、この検知出力が所定の時間以上継続したことを計測
する計測手段とを設ける。
この発明は、装置に不都合を生じる欠相は一相のみの欠
相である（入力が単相となってしまうから）ことに着目
してなされたもので、電源の各相の電圧絶対値の有無を
個々に検出し、二相が健全で一相が欠落し又いる場合の
みを欠相として検知するようにしたものでおる。また、
欠相は瞬停や電圧低下の＠台と違って復元性はなく、か
つ、運転中に欠相を生じた場合でも主回路機器の熱的な
耐量の許容範囲内で保護すれば良いことから、欠相を検
知してから装置の動作を停止するまでには時間遅れを投
げることができる。一方、一般に高速に検出しようとす
る場８−には、ノイズトラブルを引き起こすことが多く
、特に装置の動作を停止させる検眼回路には確実な動作
が要求される。ここでは、欠相状態の継続を確認する計
測手段を設けることにより、安定な動作を可能としてい
る。
相である（入力が単相となってしまうから）ことに着目
してなされたもので、電源の各相の電圧絶対値の有無を
個々に検出し、二相が健全で一相が欠落し又いる場合の
みを欠相として検知するようにしたものでおる。また、
欠相は瞬停や電圧低下の＠台と違って復元性はなく、か
つ、運転中に欠相を生じた場合でも主回路機器の熱的な
耐量の許容範囲内で保護すれば良いことから、欠相を検
知してから装置の動作を停止するまでには時間遅れを投
げることができる。一方、一般に高速に検出しようとす
る場８−には、ノイズトラブルを引き起こすことが多く
、特に装置の動作を停止させる検眼回路には確実な動作
が要求される。ここでは、欠相状態の継続を確認する計
測手段を設けることにより、安定な動作を可能としてい
る。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図である。
なお、同図において、一点鎖線で囲んだ部分７がこの発
明により設けられた欠相検出回路である。
明により設けられた欠相検出回路である。
この欠相検出回路７はフォトダイオードおよびフォトト
ランジスタからなるフォトカプラ７１（７１１〜７１６
）、抵抗ＲおよびコンデンサＣからなるフィルタ７２、
シュミットゲート７６、デコーダ７４、オアゲート７５
、フィルタ７６およびタイマ７７等より構成される。な
お、Ｒ１−Ｒ６は固定抵抗器である。
ランジスタからなるフォトカプラ７１（７１１〜７１６
）、抵抗ＲおよびコンデンサＣからなるフィルタ７２、
シュミットゲート７６、デコーダ７４、オアゲート７５
、フィルタ７６およびタイマ７７等より構成される。な
お、Ｒ１−Ｒ６は固定抵抗器である。
以下、第１図を参照してその作用を説明する。
欠相検出回路７は、各２個のフォトカプラ７１１と７１
ｚｐ７１５と７１４＃７１５と７１６の一次側フオドダ
イオードを逆並列に接続し、これと直列に抵抗器Ｆｔ１
Ｔ Ｒ２ｒ Ｒ−５を接続したものを星形結線して電力
変換装置９の入力端に接続している。
ｚｐ７１５と７１４＃７１５と７１６の一次側フオドダ
イオードを逆並列に接続し、これと直列に抵抗器Ｆｔ１
Ｔ Ｒ２ｒ Ｒ−５を接続したものを星形結線して電力
変換装置９の入力端に接続している。
したがって、抵抗器Ｒ，、Ｒ２およびＲ５の抵抗値は全
て等しいものとし、フォトカプラの順電圧降下を無視す
ると、図中のＰ １ ｒ Ｐ ２ Ｊ Ｐ ３の電位は
、電源の中性点を基準として各々ｅＲｔｅＢおよびｅ。
て等しいものとし、フォトカプラの順電圧降下を無視す
ると、図中のＰ １ ｒ Ｐ ２ Ｊ Ｐ ３の電位は
、電源の中性点を基準として各々ｅＲｔｅＢおよびｅ。
であるから、中性点から見た点ＰＯの電位をＶＮとする
と、 １１ Ｒ２Ｒ５ となる。こ〜で、Ｒ＋−Ｒ２−Ｒ５＝Ｒとして整理する
と、 ｅＢ ＋ ｅ３ ＋ｅＴ３ＶＮ −０ となり、一般に、ｅ Ｒ＋ ｅ Ｂ ＋ ｅ Ｔ−０で
あるから、ＶＮ−０となる。従って、Ｒｉ〜Ｒ３には各
々対応する相の相電圧が印加されることになり、各７オ
トカプラには、相電圧の正負いずれかに応じてそれぞれ
電流が流れることになる。また、フォトカプラの２次側
トランジスタを各相銀に２個並列に接続することにより
オア回路を構成し、各 ・相の電圧の有無を検出する。
と、 １１ Ｒ２Ｒ５ となる。こ〜で、Ｒ＋−Ｒ２−Ｒ５＝Ｒとして整理する
と、 ｅＢ ＋ ｅ３ ＋ｅＴ３ＶＮ −０ となり、一般に、ｅ Ｒ＋ ｅ Ｂ ＋ ｅ Ｔ−０で
あるから、ＶＮ−０となる。従って、Ｒｉ〜Ｒ３には各
々対応する相の相電圧が印加されることになり、各７オ
トカプラには、相電圧の正負いずれかに応じてそれぞれ
電流が流れることになる。また、フォトカプラの２次側
トランジスタを各相銀に２個並列に接続することにより
オア回路を構成し、各 ・相の電圧の有無を検出する。
このとき、各相電圧のゼロクロスポイント付近では、フ
ォトカプラの一次電流が十分供給されないためフォトカ
プラはアナログ動作となり、この場合電圧有無の判別が
不能となる。つまり、不感帯を生じるので、第１図の如
（フィルタ７２を設けてこれによる誤動作を防止するよ
うにしている。
ォトカプラの一次電流が十分供給されないためフォトカ
プラはアナログ動作となり、この場合電圧有無の判別が
不能となる。つまり、不感帯を生じるので、第１図の如
（フィルタ７２を設けてこれによる誤動作を防止するよ
うにしている。
さて、各相の電圧有無の検出出力■、■および■の組合
せは２３−８通りあり、これから２相が健全で１相のみ
欠落した場合を給い出せば欠相を検出することができる
。本実施例では、これをデコーダ７４を用いて行なって
いる。
せは２３−８通りあり、これから２相が健全で１相のみ
欠落した場合を給い出せば欠相を検出することができる
。本実施例では、これをデコーダ７４を用いて行なって
いる。
表
表はデコーダの入出力条件を示したもので、この辰中の
入出力端子記号は、第１図のそれと対応している。こへ
で、入力信号を電圧１有”で＠１”と定義すると、表に
示すようＫ、欠相時にはデコーダ出力のＹ５ 、ｙｓま
たはＹ６が“０＃となることから、この６つの信号のオ
ア条件で欠相を検出することが可能である。
入出力端子記号は、第１図のそれと対応している。こへ
で、入力信号を電圧１有”で＠１”と定義すると、表に
示すようＫ、欠相時にはデコーダ出力のＹ５ 、ｙｓま
たはＹ６が“０＃となることから、この６つの信号のオ
ア条件で欠相を検出することが可能である。
第２図は第１図における正常時の各部動作波形を示す波
形図、第６図は第１図におけるＴ相欠相持の各部動作波
形を示す波形図である。これらの図において、ｅ Ｒｌ
ｅ Ｓ ｒ ｅ Ｔは電源の各相電圧波形、７１１〜
７１６はフォトカプラの出力波形、■、■、■はデコー
ダ７４の入力波形、■、■。
形図、第６図は第１図におけるＴ相欠相持の各部動作波
形を示す波形図である。これらの図において、ｅ Ｒｌ
ｅ Ｓ ｒ ｅ Ｔは電源の各相電圧波形、７１１〜
７１６はフォトカプラの出力波形、■、■、■はデコー
ダ７４の入力波形、■、■。
■はデコーダ７４の出力波形、■はオアゲート７５の出
力波形、■はフィルタ７６の出力波形、■はタイマ７７
の出力波形でちる。なお、第２図のｔ、が先に説明した
不感帯を示している。
力波形、■はフィルタ７６の出力波形、■はタイマ７７
の出力波形でちる。なお、第２図のｔ、が先に説明した
不感帯を示している。
これらの図を対比すれば明らかなように、例えばＴ相が
欠落した場合は、Ｒ相とＳ相のフォトカプラにはｅＲ３
（ｅＲ’Ｓ）によって電流が流れるが、Ｔ相のフォトカ
プラには電流が流れないことから、その出力は第６図の
７１５＋ ７１６の如く”ハ（（Ｈ）”レベルとなり、
シュミットケート７３の出力すなわちデコーダ７４の入
力Ｃは第３図■の如く１０−（Ｌ）”となってＴ相欠落
が検出される。その結果、先の表の関係からデコーダ７
４０Ｙ３出力だけが第３図■の如＜＠Ｌ”となり、フィ
ルタ７６の出力が第３図■の如（“Ｌ”となって欠相と
検知される。その結果、制御回路８の動作が停止され、
さらにタイマ７７にて設定された所定の確認時間を過ぎ
ても欠相が継続している場合は、第３図■の如＜＠Ｌ″
ルベルの故障信号を送出し、制御回路８内に設けられて
いる故障処理回路により、例えば装置の運転を停止して
故障発生信号を外部へ送出する等の故障停止処理を行な
う。
欠落した場合は、Ｒ相とＳ相のフォトカプラにはｅＲ３
（ｅＲ’Ｓ）によって電流が流れるが、Ｔ相のフォトカ
プラには電流が流れないことから、その出力は第６図の
７１５＋ ７１６の如く”ハ（（Ｈ）”レベルとなり、
シュミットケート７３の出力すなわちデコーダ７４の入
力Ｃは第３図■の如く１０−（Ｌ）”となってＴ相欠落
が検出される。その結果、先の表の関係からデコーダ７
４０Ｙ３出力だけが第３図■の如＜＠Ｌ”となり、フィ
ルタ７６の出力が第３図■の如（“Ｌ”となって欠相と
検知される。その結果、制御回路８の動作が停止され、
さらにタイマ７７にて設定された所定の確認時間を過ぎ
ても欠相が継続している場合は、第３図■の如＜＠Ｌ″
ルベルの故障信号を送出し、制御回路８内に設けられて
いる故障処理回路により、例えば装置の運転を停止して
故障発生信号を外部へ送出する等の故障停止処理を行な
う。
この発明によれば、電源各相の電圧の有無を個々に検出
し、３相のうちの２相が健全でかつ残り１相が欠落した
状態を欠相として検知するように構成したので、３相と
も欠落するような瞬停と区別し２て欠相を検出すること
ができ、かつ、計測手段を用いて欠相の継続を確認した
後に欠相検出信号を出力するように構成したため、確実
な検出動作が可能となる利点がもたらされるものである
。
し、３相のうちの２相が健全でかつ残り１相が欠落した
状態を欠相として検知するように構成したので、３相と
も欠落するような瞬停と区別し２て欠相を検出すること
ができ、かつ、計測手段を用いて欠相の継続を確認した
後に欠相検出信号を出力するように構成したため、確実
な検出動作が可能となる利点がもたらされるものである
。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図は第１
図における正常時の各部動作波形を示す波形図、第６図
は第１図における欠相時の各部動作波形を示す波形図、
第４図は電源異常に対処可能な電力変換装置の従来例を
示す概要図、第５図は第４図の作用を説明するための波
形図である。 符号説明 １・・・・・・陸圧用絶縁変圧器、２・・・・・・ダイ
オードブリッジ回路、３・・・・・ダイオード、４・・
・・・・平滑用コンデンサ、５・・・・・・電圧安定化
回路、６・・・・・・比較器、７・・・・・・欠相検出
回路、８・・・・・・変換装置制御回路、９・・・・・
・電力変換装置、１０・・・・・・負荷（電動機）、７
１（７１＋〜７１６）・・・・・・フォトカプラ、７２
．７６・・・・・・フィルタ、７３・・・・・・シュミ
ットゲート、７４・・・・・・デコーダ、７７・・・・
・・タイマ代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 七勢ト ＷＥ２図 冨 ３ 図 第４図 Ｑ ｒｅ１ 虜 ５ 図
図における正常時の各部動作波形を示す波形図、第６図
は第１図における欠相時の各部動作波形を示す波形図、
第４図は電源異常に対処可能な電力変換装置の従来例を
示す概要図、第５図は第４図の作用を説明するための波
形図である。 符号説明 １・・・・・・陸圧用絶縁変圧器、２・・・・・・ダイ
オードブリッジ回路、３・・・・・ダイオード、４・・
・・・・平滑用コンデンサ、５・・・・・・電圧安定化
回路、６・・・・・・比較器、７・・・・・・欠相検出
回路、８・・・・・・変換装置制御回路、９・・・・・
・電力変換装置、１０・・・・・・負荷（電動機）、７
１（７１＋〜７１６）・・・・・・フォトカプラ、７２
．７６・・・・・・フィルタ、７３・・・・・・シュミ
ットゲート、７４・・・・・・デコーダ、７７・・・・
・・タイマ代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 七勢ト ＷＥ２図 冨 ３ 図 第４図 Ｑ ｒｅ１ 虜 ５ 図
Claims (1)
- ３相交流電源を入力とする静止電力変換装置において、
該電源電圧の有無を各相毎に検出する電圧検出手段と、
この検出々力から３相のうちのいずれか１相のみが欠落
したことを判別しこれを欠相として検知する欠相検知手
段と、この検知出力を入力としこれが所定の時間以上継
続したことを計測する計測手段とを設け、欠相時には前
記欠相検知手段または計測手段の少なくとも一方の出力
を欠相検出信号として出力することを特徴とする静止電
力変換装置の欠相検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60144616A JPS627333A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 静止電力変換装置の欠相検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60144616A JPS627333A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 静止電力変換装置の欠相検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS627333A true JPS627333A (ja) | 1987-01-14 |
Family
ID=15366173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60144616A Pending JPS627333A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 静止電力変換装置の欠相検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS627333A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01105385U (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-17 | ||
| JP2004023878A (ja) * | 2002-06-14 | 2004-01-22 | Yaskawa Electric Corp | 電源欠相検出回路付コンバータ |
-
1985
- 1985-07-03 JP JP60144616A patent/JPS627333A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01105385U (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-17 | ||
| JPH0723034Y2 (ja) * | 1987-12-28 | 1995-05-24 | 山洋電気株式会社 | 三相整流回路の欠相検出装置 |
| JP2004023878A (ja) * | 2002-06-14 | 2004-01-22 | Yaskawa Electric Corp | 電源欠相検出回路付コンバータ |
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