WO2015033427A1 - 空気調和装置 - Google Patents

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WO2015033427A1
WO2015033427A1 PCT/JP2013/073992 JP2013073992W WO2015033427A1 WO 2015033427 A1 WO2015033427 A1 WO 2015033427A1 JP 2013073992 W JP2013073992 W JP 2013073992W WO 2015033427 A1 WO2015033427 A1 WO 2015033427A1
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phase
phase loss
suppression device
harmonic suppression
processing unit
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PCT/JP2013/073992
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Inventor
森川 聡
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • H02H3/34Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors of a three-phase system
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner.
  • the harmonic suppression device suppresses generation of harmonics and determines whether or not the phase loss state of the three-phase AC power supply is a phase loss abnormality according to the connection state of the current detector. As a result of determining the phase loss state of the three-phase AC power supply using the harmonic suppression device, if the phase loss state of the three-phase AC power supply is abnormal, the air conditioner stops the operation of the harmonic suppression device.
  • Patent Document 1 For example, refer to Patent Document 1.
  • an air conditioner that determines whether or not the phase loss state of the three-phase AC power supply is a phase loss abnormality based on the detection result of the current detector and the current reference value. It was. If the phase loss state of the three-phase AC power supply is an abnormal phase failure, such an air conditioner stops the operation by blocking and protecting the inverter circuit using a cutoff circuit (see, for example, Patent Document 2).
  • JP 2001-91600 A (paragraph [0067]) JP-A-5-103396 (paragraph [0024])
  • the conventional air conditioner determines whether or not the phase loss state of the three-phase AC power supply is a phase loss abnormality independently of the harmonic suppression device.
  • the conventional harmonic suppression device determines whether or not the phase loss state of the three-phase AC power supply is a phase loss abnormality independently of the air conditioner. Therefore, since each of the air conditioner and the harmonic suppression device independently determines whether or not the phase loss state of the three-phase AC power supply is a phase loss abnormality, the same function is realized with a redundant configuration as a whole. It was. Therefore, there is a problem that the cost is increased due to an increase in the number of parts.
  • the air conditioner determines whether or not the phase loss state of the three-phase AC power supply is an abnormal phase failure, the air conditioner stops the operation of the air conditioner using the cutoff circuit, but the harmonic suppression
  • the air conditioner equipped with the harmonic suppression device only stops the operation of the harmonic suppression device, and stops the operation of the air conditioning device itself. I did not. Therefore, the air conditioner may not be reliably protected.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and reduces the cost of the air conditioner, and reduces the air conditioner even if the phase loss state of the three-phase AC power supply is a phase loss abnormality.
  • An object of the present invention is to provide an air conditioner that can be reliably protected.
  • An air conditioner is an air conditioner including a compressor that operates according to electric power supplied from a three-phase AC power source, the compressor motor driving the compressor, and the three-phase AC
  • a current detector that detects a current flowing through a power line connecting the power source and the compressor motor, and the current detector is connected, and a harmonic component included in the power according to a detection result of the current detector
  • a phase suppression state of the three-phase AC power supply according to the detection result of the current detector a control circuit for controlling the compressor motor according to the detection result of the current detector,
  • a phase loss processing unit for determining whether or not the phase loss is abnormal, and when the phase loss processing unit determines that the phase loss is abnormal, a stop command is issued to each of the control circuit and the harmonic suppression device. Supply.
  • the present invention reduces the number of components, and stops the operation of the harmonic suppression device and the air conditioner when the phase loss state of the three-phase AC power supply is abnormal.
  • the air-conditioning apparatus can be reliably protected even when the phase loss state of the three-phase AC power supply is abnormal.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of a function structure of the phase loss detection part 71 at the time of incorporating in the harmonic suppression apparatus 17 in Embodiment 3 of this invention, and the phase loss process part 73.
  • FIG. It is a figure which shows an example of the drive circuit structure of the air conditioning apparatus 1 in Embodiment 4 of this invention. It is a figure which shows an example of each functional structure of the phase loss detection part 91 at the time of incorporating in the harmonic suppression apparatus 17 in Embodiment 4 of this invention, and the phase loss process part 93 contained in the control circuit 15.
  • step of describing the program for performing the operation of the embodiment of the present invention is a process performed in time series in the order described, but it is not always necessary to process in time series.
  • the processing executed may be included.
  • each block diagram described in this embodiment may be considered as a hardware block diagram or a software functional block diagram.
  • each block diagram may be realized by hardware such as a circuit device, or may be realized by software executed on an arithmetic device such as a processor (not shown).
  • each block in the block diagram described in the present embodiment only needs to perform its function, and the configuration may not be separated by each block.
  • items not particularly described are the same as those in Embodiments 1 to 4, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
  • each of Embodiments 1 to 4 may be implemented independently or in combination. In either case, the advantageous effects described below can be obtained.
  • various specific setting examples described in this embodiment are merely examples, and are not particularly limited thereto.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a drive circuit configuration of an air-conditioning apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the gist of the first embodiment is to reduce the number of components of the air conditioner 1 and to suppress the harmonic when the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is a phase loss abnormality. By stopping the operations of the air conditioner 17 and the air conditioner 1, the cost of the air conditioner 1 is reduced, and the air conditioner 1 is surely secured even if the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is abnormal. Is to protect.
  • the air conditioner 1 includes an outdoor unit 5 and an indoor unit 7, and power is supplied from the three-phase AC power source 3 to each of the outdoor unit 5 and the indoor unit 7.
  • the outdoor unit 5 and the indoor unit 7 are connected via a refrigerant pipe (not shown).
  • the outdoor unit 5 and the indoor unit 7 constitute a refrigerant circuit (not shown) in which a refrigeration cycle is formed by driving a compressor motor 41 (described later).
  • the indoor unit 7 is provided, for example, in a space that is subject to air conditioning such as indoors, and operates in conjunction with the outdoor unit 5 to supply heat-exchanged air or the like into the room.
  • the outdoor unit 5 is provided in a space that is not subject to air conditioning, such as outdoors, and operates in accordance with various commands from the indoor unit 7.
  • the outdoor unit 5 includes, for example, a converter circuit 11, an inverter circuit 12, an inverter control circuit 13, a control circuit 15, a harmonic suppression device 17, a current detector 21, a current detector 23, and a compressor motor 41.
  • the converter circuit 11 is provided between the three-phase AC power supply 3 and the inverter circuit 12.
  • the converter circuit 11 rectifies the alternating current supplied from the three-phase alternating current power supply 3 and converts it into direct current.
  • the converter circuit 11 is formed of, for example, an AC reactor, a diode bridge, a shunt resistor, a power switch element, and an electrolytic capacitor, and rectifies the AC, smoothes the rectified DC, and supplies the smoothed DC to the inverter circuit 12.
  • the three-phase AC power supply 3 is a commercial power supply, for example.
  • the inverter circuit 12 is provided between the converter circuit 11 and the compressor motor 41.
  • the inverter circuit 12 converts the smoothed direct current supplied from the converter circuit 11 into a PWM (Pulse Width Modulation) signal in response to a command from the inverter control circuit 13.
  • the inverter circuit 12 drives the compressor motor 41 by supplying the PWM signal to the compressor motor 41 provided in the compressor (not shown).
  • the inverter circuit 12 is formed of, for example, a snubber capacitor, a shunt resistor, and a power module (all not shown).
  • the power module generates a PWM signal by switching the smoothed direct current supplied from the converter circuit 11.
  • the power module supplies the generated PWM signal to the compressor motor 41.
  • the compressor motor 41 is rotated by a rotating magnetic field generated by the supplied PWM signal.
  • the inverter control circuit 13 controls a driver (not shown) of the power module in response to a command from the control circuit 15. Therefore, the inverter control circuit 13 switches a switching element, for example, a wide band gap element, mounted in the power module at a switching frequency suitable for various conditions. As a result, the compressor motor 41 rotates at a rotation speed according to various conditions, and generates output torque. Therefore, the compressor is driven according to the conditions, and the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (not shown), so that the air conditioner 1 forms a refrigeration cycle.
  • a switching element for example, a wide band gap element
  • the compressor motor 41 is, for example, a brushless DC motor formed of a stator and a rotor.
  • the compressor motor 41 generates a rotating magnetic field in the stator by the PWM signal supplied from the power module. Therefore, the rotor rotates and the crankshaft fixed to the rotor rotates.
  • the crankshaft includes, for example, an eccentric part on the crankshaft and an eccentric part on the lower side of the crankshaft that rotate eccentrically in conjunction with the rotation of the crankshaft, and the eccentricity of the eccentric part on the crankshaft and the eccentric part on the lower side of the crankshaft.
  • the refrigerant supplied to the compressor by rotation is compressed, and the compressed refrigerant is discharged to the outside from the discharge pipe of the compressor (both not shown).
  • the control circuit 15 is mainly composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit), and controls the inverter control circuit 13 and the harmonic suppression device 17.
  • the control circuit 15 transmits / receives various signals to / from the indoor unit 7.
  • the control circuit 15 transmits and receives various signals to and from the indoor unit 7 to operate the indoor unit 7 and the outdoor unit 5 in cooperation with each other.
  • the current detector 21 is composed of, for example, a CT (Current Transformer), detects the R-phase current value of the three-phase AC power supply 3, and supplies the detection result to the harmonic suppression device 17.
  • the current detector 23 is configured by, for example, CT, detects the T-phase current value in the three-phase AC power supply 3, and supplies the detection result to the harmonic suppression device 17.
  • the harmonic suppression device 17 suppresses the harmonic current generated in the inverter circuit 12 according to the detection results of the current detector 21 and the current detector 23.
  • the harmonic suppression device 17 extracts harmonic components from the detection results of the current detector 21 and the current detector 23.
  • the harmonic suppression device 17 detects an input current included in the power supplied from the three-phase AC power supply 3.
  • the harmonic suppression device 17 obtains the compensation control amount of the converter circuit 11.
  • the harmonic suppression device 17 controls the opening and closing of the power switch element included in the converter circuit 11 on the basis of the harmonic component, the input current, and the compensation control amount described above, thereby generating harmonics generated in the inverter circuit 12. Suppress wave current.
  • movement which suppresses the harmonic demonstrated above is an example, Comprising: It does not specifically limit to this.
  • the harmonic suppression device 17 includes, for example, a phase loss processing unit 19.
  • the phase loss processing unit 19 determines whether or not the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is a phase loss abnormality based on the detection results of the current detector 21 and the current detector 23. Is determined, and an operation stop command is supplied to the harmonic suppression device 17 and the compressor motor 41.
  • the phase loss processing unit 19 is configured in the harmonic suppression device 17 has been described.
  • the location where the phase loss processing unit 19 is configured is not particularly limited as described later. .
  • the power module included in the inverter circuit 12 will be described.
  • the power module is formed of, for example, a wide band gap element, and generates alternating current with a frequency according to various conditions.
  • the wide band gap element is a semiconductor such as a nitride semiconductor such as gallium nitride (GaN), silicon carbide (SiC), or diamond, and has a band gap larger than 2 (eV) and high heat resistance.
  • the band gap of gallium nitride (GaN) is 3.4 (eV)
  • the band gap of silicon carbide (SiC) is 3.2 (eV).
  • the breakdown electric field strength of gallium nitride (GaN) is 3.0 (MV / cm)
  • the breakdown electric field strength of silicon carbide (SiC) is 3.0 (MV / cm).
  • silicon (Si) conventionally used as a material for circuit elements has a band gap of 1.1 (eV) and a dielectric breakdown electric field strength of 0.3 (MV / cm).
  • An element having a high dielectric breakdown electric field strength and a large band gap width can be made thinner and lower on-resistance than a conventional element while maintaining a withstand voltage.
  • An element that can reduce the on-resistance can reduce power loss.
  • the element that reduces the power loss reduces the amount of heat generation as compared with the conventional element. If an element that reduces the amount of heat generation is mounted on a module, the temperature is unlikely to rise even if the module is downsized and the heat capacity is reduced.
  • the band gap is an energy region where electrons cannot exist inside the substance.
  • the dielectric breakdown electric field strength is the maximum electric field strength that causes dielectric breakdown in a semiconductor or an insulator.
  • the wide band gap element has a band gap width approximately three times wider and a breakdown electric field strength approximately ten times larger than a conventional silicon element. Therefore, the wide band gap element has improved heat resistance or voltage resistance compared to a conventional element formed of silicon. An element having improved heat resistance can operate even in a temperature range that is regarded as a high temperature in conventional elements. Therefore, the cooling structure of the module using the wide band gap element is reduced in size.
  • gallium nitride (GaN) and silicon carbide (SiC) have a higher electric field saturation rate than silicon (Si).
  • the field saturation rate of gallium nitride (GaN) is 2.7 (1 ⁇ 10 7 cm / s)
  • the field saturation rate of silicon carbide (SiC) is 2.0 (1 ⁇ 10 7 cm / s).
  • the electric field saturation rate of silicon (Si) is 1.0 (1 ⁇ 10 7 cm / s). Since an element having a high electric field saturation speed can be driven at a high frequency, peripheral components can be miniaturized.
  • the converter circuit 11, the inverter circuit 12, the inverter control circuit 13, the control circuit 15, and the harmonic suppression apparatus 17 are provided in an electrical component box, for example, it is not limited to this in particular.
  • the inverter circuit 12, the inverter control circuit 13, and the control circuit 15 may be provided in an electrical component box, and the harmonic suppression device 17 may be provided separately from the electrical component box.
  • the harmonic suppression device 17 may be provided outside the outdoor unit 5.
  • the harmonic suppression device 17 may be provided inside the indoor unit 7.
  • the harmonic suppression device 17 may be provided outside the indoor unit 7.
  • the harmonic suppression device 17 may be provided independently of the outdoor unit 5 and the indoor unit 7. That is, the harmonic suppression apparatus 17 should just operate
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the phase loss processing unit 19 when incorporated in the harmonic suppression device 17 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the phase loss processing unit 19 includes, for example, a phase loss detection unit 51, a phase loss determination unit 53, a test run determination unit 55, and a phase loss determination start unit 57.
  • the harmonic suppression device 17 includes, for example, an operation stopping unit 25 that stops the operation of the own harmonic suppression device 17.
  • the phase loss detection unit 51 includes a current value calculation unit 61 and a threshold determination unit 63.
  • the current value calculator 61 obtains an S-phase current value based on the R-phase current value that is the detection result of the current detector 21 and the T-phase current value that is the detection result of the current detector 23.
  • the threshold value determination unit 63 is set with a threshold value ⁇ .
  • the threshold value ⁇ is an arbitrary value, and is used to determine whether each of the R-phase current value, the S-phase current value, and the T-phase current value is equal to or greater than the threshold value ⁇ .
  • the threshold value determination unit 63 determines the magnitude of the current value of each phase by using the threshold value ⁇ , and determines whether or not the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is a phase loss abnormality.
  • the threshold determination unit 63 determines that the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is a phase loss abnormality.
  • the phase loss detection flag is set to 1.
  • the present invention is not particularly limited thereto.
  • the R-phase current value, the S-phase current value, and the T-phase current value in the open phase state differ depending on the load state on the load side.
  • the phase loss processing unit 19 does not need to execute an operation for determining that there is a phase loss abnormality using the threshold value ⁇ .
  • the air conditioner 1 causes a high-frequency phase loss current to flow only in two phases in order to prevent the refrigerant from sleeping.
  • 41 is intentionally heated, and the liquid refrigerant accumulated in the compressor (not shown) is heated.
  • the phase loss processing unit 19 can execute an operation for determining that the phase loss is abnormal using the threshold value ⁇ .
  • the case where it is necessary to consider the load side inductive load is, for example, when the air-conditioning apparatus 1 starts a trial operation or when the air-conditioning apparatus 1 is performing a normal operation.
  • the value of the threshold value ⁇ may be appropriately changed according to the connection state between the three-phase AC power supply 3 and the load side.
  • the threshold value ⁇ may be set to a specific constant value, or may be set to a different value for each phase according to the connection state.
  • the phase loss determination unit 53 supplies an operation stop command to each of the outdoor unit 5 and the harmonic suppression device 17 of the air conditioner 1 according to the detection result of the phase loss detection unit 51. For example, the phase loss determination unit 53 sets the phase loss determination flag to 1 as an operation stop command, and supplies the set phase loss determination flag to the operation stop unit 25 and the control circuit 15. Although an example in which the phase loss determination flag is used as the operation stop command of the phase loss determination unit 53 has been described, the present invention is not particularly limited thereto.
  • the phase loss determination unit 53 supplies an operation stop command to the outdoor unit 5 and the harmonic suppression device 17 of the air conditioner 1 in accordance with the trial operation processing start flag supplied from the phase loss determination start unit 57. Determine whether. For example, when the air conditioner 1 starts the trial operation process, the trial operation determination unit 55 sets 1 to the test operation process start flag, and the phase loss determination unit 53 determines that the test operation process start flag is 1, the air conditioner 1 An operation stop command is supplied to the outdoor unit 5 and the harmonic suppression device 17.
  • the setting of the trial operation processing start flag described above is an example, and is not particularly limited to this. Moreover, although an example in which the trial operation process start flag is used to indicate whether or not the trial operation process has been started has been described, the present invention is not particularly limited thereto.
  • the phase loss determination unit 53 supplies an operation stop command to the outdoor unit 5 and the harmonic suppression device 17 of the air conditioner 1 according to the air conditioner operation state flag supplied from the phase loss determination start unit 57, for example. It is determined whether or not. For example, when the air conditioner 1 is in the normal operation state, 1 is set in the air conditioner operation state flag, and when the air conditioner operation state flag is 1, the phase loss determination unit 53 An operation stop command is supplied to the outdoor unit 5 and the harmonic suppression device 17.
  • the setting of the air conditioner operating state flag described above is an example, and is not particularly limited thereto. Moreover, although an example in which the air conditioner operating state flag is used as an indication of whether or not the air conditioner 1 is in the normal operating state has been described, the present invention is not particularly limited thereto.
  • the harmonic suppression device 17 stops the operation when, for example, a phase loss determination flag is supplied to the operation stop unit 25 and the operation stop unit 25 determines to stop the operation based on the phase loss determination flag. For example, when the phase loss determination flag is supplied and the control circuit 15 determines to stop the operation based on the phase loss determination flag, the control circuit 15 supplies an instruction to stop the operation of the compressor motor 41 to the inverter control circuit 13. .
  • the phase loss determination flag is supplied from the phase loss processing unit 19 to the control circuit 15 as a logic signal that is a preset abnormality signal, for example.
  • a logic signal that is a preset abnormality signal for example.
  • the present invention is not particularly limited to this. In short, it is only necessary to notify the control circuit 15 that the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is a phase loss abnormality.
  • the inverter control circuit 13 supplies an operation stop command to the inverter circuit 12 when an instruction to stop the operation of the compressor motor 41 is supplied from the control circuit 15.
  • the inverter circuit 12 stops the driving of the compressor motor 41 when the operation stop command is supplied from the inverter control circuit 13.
  • the control circuit 15 may supply a command to stop the operation to the indoor unit 7 when it is determined to stop the operation based on the phase loss determination flag. As a result, when it is determined that the three-phase AC power supply 3 is in an abnormal phase failure, an instruction to directly stop the operation is supplied to the indoor unit 7, so that the operation of the air conditioner 1 is more reliably stopped.
  • the indoor unit 7 Even when a command to directly stop the operation is not supplied to the indoor unit 7, the indoor unit 7 transmits and receives various types of information to and from the outdoor unit 5, and therefore determines the operating state of the outdoor unit 5. it can. Therefore, the indoor unit 7 stops the operation of the indoor unit 7 that is the own unit according to the operation state of the outdoor unit 5 even when the command to directly stop the operation is not supplied to the indoor unit 7. be able to.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a control example of the phase loss processing unit 19 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the process of step S11 and step S12 is a current value acquisition process.
  • the process of step S13 is an electric current value calculation process.
  • the processes in steps S14 to S18 are threshold value determination processes.
  • the phase loss processing unit 19 acquires an R-phase current value, for example, Ir.
  • Step S12 The phase loss processing unit 19 acquires a T-phase current value, for example, It.
  • step S11 and the process of step S12 may be performed either before or after, or may be performed simultaneously.
  • the phase loss processing unit 19 obtains an S phase current value, for example Is, based on an R phase current value, for example, Ir and a T phase current value, for example, It. Specifically, the phase loss processing unit 19 calculates Is by multiplying Ir plus It by ⁇ 1.
  • Step S14 The phase loss processing unit 19 determines whether or not the R-phase current value, for example, Ir is greater than or equal to the threshold value ⁇ .
  • the phase loss processing unit 19 proceeds to step S18.
  • the phase loss processing unit 19 proceeds to step S15 when the R-phase current value, for example, Ir is not equal to or greater than the threshold value ⁇ .
  • Step S15 The phase loss processing unit 19 determines whether or not the T-phase current value, for example, It is greater than or equal to the threshold value ⁇ . If the T-phase current value, for example, It is greater than or equal to the threshold value ⁇ , the phase loss processing unit 19 proceeds to step S18. On the other hand, the phase loss processing unit 19 proceeds to step S16 when the T-phase current value, for example, It is not equal to or greater than the threshold value ⁇ .
  • Step S16 The phase loss processing unit 19 determines whether or not the S-phase current value, for example, Is is greater than or equal to the threshold value ⁇ .
  • the phase loss processing unit 19 proceeds to step S18.
  • the phase loss processing unit 19 proceeds to step S17 when the S-phase current value, for example, Is is not greater than or equal to the threshold value ⁇ .
  • step S14 to step S16 may be either before or after, or may be performed simultaneously.
  • Step S17 The phase loss processing unit 19 determines that the power source, that is, the three-phase AC power source 3 is not in phase failure, and ends various processes. That is, the phase loss processing unit 19 determines that the three-phase AC power supply 3 is not in a phase loss abnormality when any of the R phase current value, the T phase current value, and the S phase current value is not greater than or equal to the threshold value ⁇ .
  • Step S18 The phase loss processing unit 19 determines that the power source, that is, the three-phase AC power source 3 has a phase failure, and ends the various processes. That is, the phase loss processing unit 19 determines that the three-phase AC power supply 3 has a phase loss abnormality when any one of the R phase current value, the T phase current value, and the S phase current value is equal to or greater than the threshold value ⁇ . To do.
  • the phase loss processing unit 19 determines whether or not the three-phase AC power supply 3 has a phase failure abnormality based on the magnitude of the current value of each phase. It is not limited to this.
  • the phase loss processing unit 19 may determine whether or not the three-phase AC power supply 3 has a phase failure, based on the current value of each phase and the corresponding power factor. Further, for example, the phase loss processing unit 19 may determine whether or not the three-phase AC power supply 3 has a phase loss abnormality based on the voltage value of each phase, as will be described later.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a control example of the air-conditioning apparatus 1 that determines the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 during the trial operation according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the phase loss detection processing in step S32 corresponds to the processing in steps S11 to S18 described above.
  • corresponds to the process at the time of a phase failure.
  • Step S31 The air conditioner 1 determines whether or not the unit test operation has been started.
  • the air conditioning apparatus 1 proceeds to step S32 when the unit trial operation process is started.
  • the air conditioning apparatus 1 returns to step S31, when the trial run process of a unit is not started.
  • the unit is used to include the outdoor unit 5 and the indoor unit 7.
  • Step S32 The air conditioner 1 performs a phase loss detection process.
  • Step S33 The air conditioner 1 determines whether or not the power source, that is, the three-phase AC power source 3 has a phase failure. If the power supply, that is, the three-phase AC power supply 3 has a phase failure, the air conditioner 1 proceeds to step S35. On the other hand, the air conditioner 1 proceeds to step S34 when the power source, that is, the three-phase AC power source 3 is not in a phase failure abnormality.
  • Step S34 The air conditioner 1 finishes the unit trial operation process and ends the various processes.
  • Step S35 The air conditioning apparatus 1 stops the operation of the unit.
  • Step S36 The air conditioner 1 stops the harmonic suppression device 17 and ends the various processes.
  • step S35 and step S36 described above may be either before or after, or may be performed simultaneously.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a control example of the air-conditioning apparatus 1 that determines the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 during the trial operation and the normal operation in the first embodiment of the present invention.
  • the phase loss detection processing in step S52 corresponds to the processing in steps S11 to S18 described above.
  • the processing in step S55 and step S56 is to determine whether or not the unit is in normal operation, thereby causing phase loss detection processing to be executed even when the unit is in normal operation.
  • Step S51 The air conditioner 1 determines whether or not the unit test operation has been started.
  • the air conditioning apparatus 1 proceeds to step S52 when the unit test operation process is started.
  • the air conditioning apparatus 1 returns to step S51, when the trial run process of a unit is not started.
  • unit is used herein to include the outdoor unit 5 and the indoor unit 7 as described above.
  • Step S52 The air conditioner 1 performs a phase loss detection process.
  • Step S53 The air conditioner 1 determines whether or not the power source, that is, the three-phase AC power source 3 has a phase failure. If the power supply, that is, the three-phase AC power supply 3 has a phase failure, the air conditioner 1 proceeds to step S57. On the other hand, if the power supply, that is, the three-phase AC power supply 3 is not in a phase failure, the air conditioner 1 proceeds to step S54.
  • Step S54 The air conditioner 1 finishes the unit test operation.
  • Step S55 The air conditioner 1 determines whether the normal operation process of the unit has been started. When the normal operation process of the unit is started, the air conditioner 1 proceeds to step S56. On the other hand, the air conditioning apparatus 1 returns to step S55 when the normal operation process of the unit is not started.
  • Step S56 The air conditioner 1 determines whether or not the unit is in normal operation. If the unit is in normal operation, the air conditioner 1 returns to step S52. On the other hand, the air conditioning apparatus 1 returns to step S56 when the unit is not in normal operation.
  • Step S57 The air conditioning apparatus 1 stops the operation of the unit.
  • Step S58 The air conditioner 1 stops the harmonic suppression device 17 and ends the various processes.
  • step S35 and step S36 described above may be either before or after, or may be performed simultaneously.
  • the current detector for the system normally provided in the air conditioner 1 and the current detector used for the harmonic suppression operation are the current detector 21 and the current. Since it is shared by the detector 23, the number of parts of the air conditioner 1 can be reduced as a whole, and the cost of the air conditioner 1 can be reduced. Further, the first embodiment stops the respective operations of the harmonic suppression device 17 and the air conditioner 1 when the phase loss state of the three-phase AC power source 3 is an abnormal phase failure. Even if the phase loss state 3 is a phase loss abnormality, the air conditioner 1 can be reliably protected.
  • the air conditioning apparatus 1 provided with the compressor which operate
  • the harmonic suppression device 17 that suppresses harmonic components contained in the power, the control circuit 15 that controls the compressor motor 41 according to the detection results of the current detectors 21 and 23, and the detection of the current detectors 21 and 23 And a phase loss processing unit 19 that determines whether or not the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is a phase loss abnormality according to the result.
  • Each of the control circuit 15 and the harmonic suppression device 17 The air conditioning apparatus 1 is configured to supply a stop command.
  • this Embodiment 1 reduces the number of parts of the air conditioner 1, and when the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is a phase loss abnormality, the harmonic suppression device 17 and the air conditioner 1 Since each operation is stopped, the cost of the air conditioner 1 can be reduced, and the air conditioner 1 can be reliably protected even if the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is a phase loss abnormality.
  • the harmonic suppression device 17 includes the phase loss processing unit 19 and supplies the detection results of the current detectors 21 and 23 to the phase loss processing unit 19 and receives a stop command.
  • the harmonic suppression device 17 is stopped, and the phase loss processing unit 19 supplies a power supply abnormality signal to the control circuit 15 as a stop instruction.
  • the control circuit 15 receives the power supply abnormality signal, the compressor motor 41 is turned off. Stop.
  • this Embodiment 1 reduces the number of parts of the air conditioner 1, and when the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is a phase loss abnormality, the harmonic suppression device 17 and the air conditioner 1 Since each operation is stopped, the cost of the air conditioner 1 can be particularly significantly reduced, and the air conditioner 1 can be reliably protected even if the three-phase AC power supply 3 has a phase failure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a drive circuit configuration of the air-conditioning apparatus 1 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the difference between the second embodiment and the first embodiment is that the phase loss processing unit 19 is incorporated in the control circuit 15.
  • the phase loss processing unit 19 acquires the detection result of the current detector 21 and the detection result of the current detector 23 via the harmonic suppression device 17.
  • the harmonic suppression device 17 supplies not the logic signal that is an abnormal signal but the one corresponding to the current value to the control circuit 15. Therefore, the S / N ratio in the communication line 33 is improved.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the phase loss processing unit 19 when incorporated in the control circuit 15 according to the second embodiment of the present invention.
  • the operation stop command unit 27 configured in the control circuit 15 supplies a harmonic suppression device operation stop command to the harmonic suppression device 17.
  • the harmonic suppression device 17 stops the operation of the harmonic suppression device 17 that is the own device.
  • Other functional configurations are the same as those of the first embodiment described above, and thus description thereof is omitted.
  • the second embodiment reduces the number of parts of the air conditioner 1 and the lack of the three-phase AC power source 3 even when the phase loss processing unit 19 is incorporated in the control circuit 15.
  • the phase state is an abnormal phase failure
  • the respective operations of the harmonic suppression device 17 and the air conditioner 1 are stopped. Therefore, the cost of the air conditioner 1 is particularly significantly reduced, and the three-phase AC power source 3 is reduced. Even if there is an open phase abnormality, the air conditioner 1 can be reliably protected.
  • the S / N in the communication line 33 can be improved.
  • the harmonic suppression device 17 supplies the current value, which is the detection result of the current detectors 21 and 23, to the control circuit 15 and receives the stop command, the harmonic suppression device 17
  • the control circuit 15 stops the compressor motor 41 when the phase loss processing unit 19 is incorporated and a stop command is received.
  • this Embodiment 2 reduces the number of parts of the air conditioner 1, and when the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is a phase loss abnormality, the harmonic suppression device 17 and the air conditioner 1 Since each operation is stopped, the cost of the air conditioner 1 can be particularly significantly reduced, and the air conditioner 1 can be reliably protected even if the three-phase AC power supply 3 has a phase failure.
  • FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a drive circuit configuration of the air-conditioning apparatus 1 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the third embodiment is different from the first and second embodiments in that the harmonic suppression device 17 includes the phase loss detection unit 71 and the phase loss processing unit 73, and the phase loss detection unit.
  • Reference numeral 71 is a point at which processing is executed based on a voltage value rather than a current value.
  • the phase loss detection unit 71 detects, for example, a zero cross point of the interphase voltage of the three-phase AC power source 3 and determines whether or not the phase loss state of the three-phase AC power source 3 is a phase loss abnormality. judge.
  • the phase loss processing unit 73 supplies a logic signal that is an abnormal signal to the control circuit 15 when the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is a phase loss abnormality. To do.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of functional configurations of the phase loss detection unit 71 and the phase loss processing unit 73 when incorporated in the harmonic suppression device 17 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the phase loss detection unit 71 includes a first zero cross detection unit 81, a second zero cross detection unit 83, and a waveform determination unit 85.
  • the first zero-cross detector 81 is connected, for example, between the R phase of the three-phase AC power source 3 and the S phase of the three-phase AC power source 3, and the R phase of the three-phase AC power source 3 and the three-phase AC power source 3
  • a signal related to the interphase voltage indicating a zero crossing of the RS interphase voltage is generated from the voltage applied to the S phase.
  • the second zero cross detector 83 is connected, for example, between the S phase of the three-phase AC power source 3 and the T phase of the three-phase AC power source 3, and the S phase of the three-phase AC power source 3 and the three-phase AC power source 3 A signal relating to the interphase voltage indicating a zero crossing of the ST interphase voltage is generated from the voltage applied to the T phase.
  • the waveform determination unit 85 is an open phase of each of the R phase, S phase, and T phase of the three-phase AC power supply 3. It is determined whether the state is a phase failure abnormality. For example, when the R phase is missing, by setting the output of the first zero cross detector 81 as a high impedance state, the waveform determination unit 85 detects the R phase missing state, and the three-phase AC It may be determined that the power supply 3 has a phase failure abnormality.
  • the waveform determination unit 85 detects the T phase missing state by setting the output of the second zero cross detector 83 as a high impedance state, and You may determine with the phase alternating current power supply 3 having a phase failure abnormality.
  • the signal output from the first zero cross detector 81 and the signal output from the second zero cross detector 83 have the same waveform.
  • 85 detects the phase loss state of the S phase by comparing the phase difference between the output of the first zero cross detection unit 81 and the output of the second zero cross detection unit 83, and the three-phase AC power supply 3 is in the phase loss state. It may be determined that
  • the phase loss processing unit 73 is different from the first and second embodiments in that the phase loss detection unit 53, the test run determination unit 55, and the phase loss detection unit 51 in the state where the phase loss detection unit 51 in the first and second embodiments is not provided.
  • a phase loss determination starting unit 57 is provided. Since other functional configurations are the same as those of the first embodiment described above, the description thereof is omitted.
  • the third embodiment is the case where the phase loss processing unit 73 determines whether or not the phase loss state is a phase loss abnormality by the interphase voltage of the three-phase AC power supply 3.
  • the number of parts of the device 1 is reduced, and the operation of the harmonic suppression device 17 and the air conditioner 1 is stopped when the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is abnormal in phase.
  • the phase loss detection unit 71 that detects the phase loss abnormality based on the voltage applied to the power supply line is further provided, and the phase loss processing unit 73 receives the detection result from the phase loss detection unit 71.
  • the phase loss abnormality is determined based on the detection result, and the harmonic suppression device 17 includes the phase loss detection unit 71 and the phase loss processing unit 73 and receives a stop command.
  • the harmonic suppression device 17 is stopped, the phase loss processing unit 73 supplies a power supply abnormality signal to the control circuit 15 as a stop instruction, and the control circuit 15 stops the compressor motor 41 when receiving the power supply abnormality signal.
  • this Embodiment 3 reduces the number of parts of the air conditioner 1, and when the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is a phase loss abnormality, the harmonic suppression device 17 and the air conditioner 1 Since each operation is stopped, the cost of the air conditioner 1 can be particularly significantly reduced, and the air conditioner 1 can be reliably protected even if the three-phase AC power supply 3 has a phase failure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a drive circuit configuration of the air-conditioning apparatus 1 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the difference of the fourth embodiment from the first to third embodiments is that the phase loss detection unit 71 is incorporated in the harmonic suppression device 17 and the phase loss processing unit 73 is incorporated in the control circuit 15. .
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of functional configurations of the phase loss detection unit 91 and the phase loss processing unit 93 included in the control circuit 15 when incorporated in the harmonic suppression device 17 according to the fourth embodiment of the present invention. It is.
  • the phase loss detection unit 91 includes a first zero cross detection unit 81 and a second zero cross detection unit 83.
  • the phase loss processing unit 93 includes a waveform determination unit 85, a phase loss determination unit 53, a test run determination unit 55, and a phase loss determination start unit 57.
  • the harmonic suppression device 17 supplies the output of the first zero cross detector 81 and the output of the second zero cross detector 83 to the control circuit 15.
  • the control circuit 15 transmits the harmonic suppression device via the operation stop command unit 27.
  • a harmonic suppression device operation stop command is supplied to 17.
  • the harmonic suppression device 17 stops the operation of the harmonic suppression device 17 that is its own device. Since other functional configurations are the same as those of the first embodiment described above, the description thereof is omitted.
  • the fourth embodiment is the case where the phase loss processing unit 93 determines whether or not the phase loss state is a phase loss abnormality with the interphase voltage of the three-phase AC power supply 3.
  • the number of parts of the device 1 is reduced, and the operation of the harmonic suppression device 17 and the air conditioner 1 is stopped when the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is abnormal in phase.
  • the S / N in the communication line 33 can be improved.
  • the phase loss detection unit 91 that detects the phase loss abnormality based on the voltage applied to the power supply line is further provided, and the phase loss processing unit 93 receives the detection result from the phase loss detection unit 91.
  • the phase loss abnormality is determined based on the detection result, and the harmonic suppression device 17 includes the phase loss detection unit 91, supplies the detection result to the control circuit 15, and issues a stop command.
  • the harmonic suppression device 17 is stopped, and the control circuit 15 incorporates the phase loss processing unit 93 and stops the compressor motor 41 when a stop command is received.
  • this Embodiment 4 reduces the number of parts of the air conditioner 1, and when the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is a phase loss abnormality, the harmonic suppression device 17 and the air conditioner 1 Since each operation is stopped, the cost of the air conditioner 1 is particularly significantly reduced, and the air conditioner 1 is reliably protected even if the phase loss state of the three-phase AC power supply 3 is a phase loss abnormality. Can do.

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Abstract

 圧縮機を駆動させる圧縮機モータ41と、三相交流電源3と、圧縮機モータ41とを接続する電源線を流れる電流を検出する電流検出器21、23と、電流検出器21、23が接続され、電流検出器21、23の検出結果に応じて電力に含まれる高調波成分を抑制する高調波抑制装置17と、電流検出器21、23の検出結果に応じて圧縮機モータ41を制御する制御回路15と、電流検出器21、23の検出結果に応じて三相交流電源3の欠相状態が欠相異常であるか否かを判定する欠相処理部19と、を備え、欠相処理部19は、欠相異常と判定した場合、制御回路15及び高調波抑制装置17のそれぞれに停止命令を供給する。

Description

空気調和装置
 本発明は、空気調和装置に関する。
 従来の空気調和装置のうち、高調波抑制装置が設けられた空気調和装置があった。高調波抑制装置は、高調波の発生を抑制すると共に、電流検出器の接続状態に応じて三相交流電源の欠相状態が欠相異常であるか否かを判定する。高調波抑制装置を用いた三相交流電源の欠相状態の判定の結果、三相交流電源の欠相状態が欠相異常であれば、空気調和装置は、高調波抑制装置の動作を停止する(例えば、特許文献1参照)。
 また、従来の空気調和装置のうち、電流検出器の検出結果と、電流基準値とに基づいて三相交流電源の欠相状態が欠相異常であるか否かを判定する空気調和装置があった。このような空気調和装置は、三相交流電源の欠相状態が欠相異常であれば、遮断回路を用いてインバータ回路を遮断保護することで動作を停止する(例えば、特許文献2参照)。
特開2001-91600号公報(段落[0067]) 特開平5-103496号公報(段落[0024])
 しかし、従来の空気調和装置(特許文献2)は、高調波抑制装置とは独立して三相交流電源の欠相状態が欠相異常であるか否かを判定する。同様に、従来の高調波抑制装置(特許文献1)は、空気調和装置とは独立して三相交流電源の欠相状態が欠相異常であるか否かを判定する。よって、空気調和装置及び高調波抑制装置のそれぞれが独自に三相交流電源の欠相状態が欠相異常であるか否かを判定するため、全体として、同一の機能が冗長な構成で実現されていた。よって、部品点数が増大することで、コストがかかるという問題点があった。
 また、空気調和装置が三相交流電源の欠相状態が欠相異常であるか否かを判定した場合、空気調和装置は遮断回路を用いて空気調和装置の動作を停止したが、高調波抑制装置が三相交流電源の欠相状態を判定した場合、高調波抑制装置が設けられた空気調和装置は、高調波抑制装置の動作を停止するだけであって、空気調和装置そのものの動作を停止しなかった。よって、空気調和装置が確実に保護されない場合があった。
 したがって、従来においては、空気調和装置にコストがかかり、三相交流電源の欠相状態が欠相異常であっても空気調和装置が確実に保護されない場合があるという問題点があった。
 本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、空気調和装置のコストを削減すると共に、三相交流電源の欠相状態が欠相異常であっても空気調和装置を確実に保護することができる空気調和装置を提供することを目的とするものである。
 本発明に係る空気調和装置は、三相交流電源から供給される電力に応じて動作する圧縮機を備えた空気調和装置であって、前記圧縮機を駆動させる圧縮機モータと、前記三相交流電源と、前記圧縮機モータとを接続する電源線を流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器が接続され、前記電流検出器の検出結果に応じて前記電力に含まれる高調波成分を抑制する高調波抑制装置と、前記電流検出器の検出結果に応じて前記圧縮機モータを制御する制御回路と、前記電流検出器の検出結果に応じて前記三相交流電源の欠相状態が欠相異常であるか否かを判定する欠相処理部と、を備え、前記欠相処理部は、前記欠相異常と判定した場合、前記制御回路及び前記高調波抑制装置のそれぞれに停止命令を供給するものである。
 本発明は、部品点数を削減すると共に、三相交流電源の欠相状態が欠相異常である場合には高調波抑制装置及び空気調和装置のそれぞれの動作を停止させるため、空気調和装置のコストを削減すると共に、三相交流電源の欠相状態が欠相異常であっても空気調和装置を確実に保護することができるという効果を有する。
本発明の実施の形態1における空気調和装置1の駆動回路構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態1における高調波抑制装置17に組み込まれた場合の欠相処理部19の機能構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態1における欠相処理部19の制御例を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態1における試運転時に三相交流電源3の欠相状態を判定する空気調和装置1の制御例を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態1における試運転時及び通常運転時に三相交流電源3の欠相状態を判定する空気調和装置1の制御例を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態2における空気調和装置1の駆動回路構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態2における制御回路15に組み込まれた場合の欠相処理部19の機能構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態3における空気調和装置1の駆動回路構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態3における高調波抑制装置17に組み込まれた場合の欠相検知部71及び欠相処理部73の機能構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態4における空気調和装置1の駆動回路構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態4における高調波抑制装置17に組み込まれた場合の欠相検知部91及び制御回路15に含まれる欠相処理部93のそれぞれの機能構成の一例を示す図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態の動作を行うプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列に行われる処理であるが、必ずしも時系列に処理されなくても、並列的又は個別に実行される処理をも含んでもよい。
 また、本実施の形態で説明される各機能をハードウェアで実現するか、ソフトウェアで実現するかは問わない。つまり、本実施の形態で説明される各ブロック図は、ハードウェアのブロック図と考えても、ソフトウェアの機能ブロック図と考えてもよい。例えば、各ブロック図は、回路デバイス等のハードウェアで実現されてもよく、図示しないプロセッサ等の演算装置上で実行されるソフトウェアで実現されてもよい。
 また、本実施の形態で説明されるブロック図の各ブロックは、その機能が実施されればよく、それらの各ブロックで構成が分離されなくてもよい。なお、本実施の形態1~4のそれぞれにおいて、特に記述しない項目については実施の形態1~4と同様とし、同一の機能及び構成については同一の符号を用いて述べることとする。また、本実施の形態1~4のそれぞれは、単独で実施されてもよく、組み合わされて実施されてもよい。いずれの場合においても、下記で説明する有利な効果を奏することとなる。また、本実施の形態で説明する各種具体的な設定例は一例を示すだけであり、特にこれらに限定されない。
実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1における空気調和装置1の駆動回路構成の一例を示す図である。詳細については後述するが、本実施の形態1の要旨は、空気調和装置1の部品点数を削減すると共に、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常である場合には高調波抑制装置17及び空気調和装置1のそれぞれの動作を停止させることで、空気調和装置1のコストを削減すると共に、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常であっても空気調和装置1を確実に保護することである。
 以下、本実施の形態1の詳細について順に説明する。図1に示すように、空気調和装置1は、室外ユニット5と、室内ユニット7とを備え、室外ユニット5及び室内ユニット7のそれぞれに三相交流電源3から電力が供給される。
 また、室外ユニット5及び室内ユニット7は、冷媒配管(図示せず)を介して接続される。室外ユニット5及び室内ユニット7は、圧縮機モータ41(後述する)が駆動することで、冷凍サイクルが形成される冷媒回路(図示せず)が構成される。
 室内ユニット7は、例えば、室内等の空気調和対象となる空間に設けられ、室外ユニット5と連係して動作することで、熱交換された空気等を室内等に供給する。室外ユニット5は、例えば、屋外等の空気調和対象とならない空間に設けられ、室内ユニット7からの各種指令に応じて動作する。室外ユニット5は、例えば、コンバータ回路11、インバータ回路12、インバータ制御回路13、制御回路15、高調波抑制装置17、電流検出器21、電流検出器23、及び圧縮機モータ41を備える。
 コンバータ回路11は、三相交流電源3と、インバータ回路12との間に設けられる。コンバータ回路11は、三相交流電源3から供給された交流を整流して直流に変換する。コンバータ回路11は、例えば、交流リアクトル、ダイオードブリッジ、シャント抵抗、パワースイッチ素子、及び電解コンデンサ等から形成され、交流を整流し、整流した直流を平滑化し、平滑化した直流をインバータ回路12に供給する。なお、三相交流電源3は、例えば、商用電源である。
 インバータ回路12は、コンバータ回路11と、圧縮機モータ41との間に設けられる。インバータ回路12は、インバータ制御回路13の指令に応じて、コンバータ回路11から供給された平滑化された直流をPWM(Pulse Width Modulation)信号に変換する。インバータ回路12は、PWM信号を圧縮機(図示せず)内部に設けられた圧縮機モータ41に供給することで、圧縮機モータ41を駆動する。
 具体的には、インバータ回路12は、例えば、スナバコンデンサ、シャント抵抗、及びパワーモジュール等(いずれも図示せず)で形成される。パワーモジュールは、コンバータ回路11から供給された平滑化された直流をスイッチングすることでPWM信号を生成する。パワーモジュールは、生成したPWM信号を圧縮機モータ41に供給する。圧縮機モータ41は、供給されたPWM信号で回転磁界が生じて回転する。
 インバータ制御回路13は、制御回路15からの指令に応じて、パワーモジュールのドライバ(図示せず)を制御する。よって、インバータ制御回路13は、各種条件に適したスイッチング周波数でパワーモジュール内部に実装されているスイッチング素子、例えば、ワイドバンドギャップ素子をスイッチングさせる。この結果、圧縮機モータ41は、各種条件に応じた回転速度で回転し、出力トルクを生成する。よって、圧縮機が条件に応じて駆動され、冷媒回路(図示せず)内を冷媒が循環することで、空気調和装置1は冷凍サイクルが形成される。
 圧縮機モータ41は、例えば、ステータと、ロータとで形成されるブラシレス直流モータである。圧縮機モータ41は、パワーモジュールから供給されたPWM信号でステータに回転磁界が生じる。よって、ロータは回転し、ロータに固定されているクランクシャフトが回転する。クランクシャフトは、例えば、クランクシャフトの回転に連動して偏芯回転するクランクシャフト上偏芯部及びクランクシャフト下偏芯部を備え、クランクシャフト上偏芯部及びクランクシャフト下偏芯部の偏芯回転で圧縮機に供給される冷媒が圧縮され、圧縮された冷媒が圧縮機の吐出管から外部に吐出される(いずれも図示せず)。
 制御回路15は、例えば、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)を主体として構成され、インバータ制御回路13及び高調波抑制装置17を制御する。制御回路15は、室内ユニット7と各種信号を送受信する。制御回路15は、室内ユニット7と各種信号を送受信することで、室内ユニット7と、室外ユニット5とを連係して動作させる。
 電流検出器21は、例えば、CT(Current Transformer)で構成され、三相交流電源3のうち、R相電流値を検出し、検出結果を高調波抑制装置17に供給する。電流検出器23は、例えば、CTで構成され、三相交流電源3のうち、T相電流値を検出し、検出結果を高調波抑制装置17に供給する。高調波抑制装置17は、電流検出器21及び電流検出器23のそれぞれの検出結果に応じて、インバータ回路12で発生する高調波電流を抑制する。
 例えば、高調波抑制装置17は、電流検出器21及び電流検出器23のそれぞれの検出結果から高調波成分を抽出する。高調波抑制装置17は、三相交流電源3から供給される電力に含まれる入力電流を検出する。高調波抑制装置17は、コンバータ回路11の補償制御量を求める。高調波抑制装置17は、上記で説明した高調波成分、入力電流、及び補償制御量に基づいて、コンバータ回路11に含まれるパワースイッチ素子の開閉制御をすることで、インバータ回路12で発生する高調波電流を抑制する。なお、上記で説明した高調波を抑制する動作は一例であって、特にこれに限定されない。
 高調波抑制装置17は、例えば、欠相処理部19が構成される。詳細については後述するが、欠相処理部19は、電流検出器21及び電流検出器23のそれぞれの検出結果に基づいて、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常であるか否かを判定し、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常であると判定した場合、高調波抑制装置17及び圧縮機モータ41に動作停止命令を供給する。なお、上記の説明では、欠相処理部19が高調波抑制装置17に構成される一例について説明したが、欠相処理部19が構成される場所は、後述するように、特にこれに限定されない。
 ここで、インバータ回路12に含まれるパワーモジュールについて説明する。パワーモジュールは、上記で説明したように、例えば、ワイドバンドギャップ素子で形成され、各種条件に応じた周波数の交流を生成する。ワイドバンドギャップ素子は、窒化ガリウム(GaN)等の窒化物半導体、炭化ケイ素(SiC)、又はダイヤモンド等のような半導体であって、バンドギャップが2(eV)よりも大きく、耐熱性が高い。
 例えば、窒化ガリウム(GaN)のバンドギャップは、3.4(eV)であり、炭化ケイ素(SiC)のバンドギャップは、3.2(eV)である。また、例えば、窒化ガリウム(GaN)の絶縁破壊電界強度は、3.0(MV/cm)であり、炭化ケイ素(SiC)の絶縁破壊電界強度は、3.0(MV/cm)である。また、従来から回路素子の材料として利用されているシリコン(Si)は、バンドギャップが1.1(eV)であり、絶縁破壊電界強度が0.3(MV/cm)である。
 絶縁破壊電界強度が大きく、バンドギャップ幅が大きい素子は、耐圧を維持しつつ、従来の素子と比べてその厚さを薄くしてオン抵抗を低くさせることができる。オン抵抗を低くさせることができる素子は、電力損失を低減させることができる。電力損失を低減させる素子は、従来の素子と比べて、発熱量が減る。発熱量が減る素子がモジュールに搭載されれば、そのモジュールが小型化されて熱容量が小さくなったとしても、温度は上昇しにくくなる。
 ここで、バンドギャップとは、物質内部で、電子の存在できないエネルギー領域のことである。また、ここで、絶縁破壊電界強度とは、半導体又は絶縁体において、絶縁破壊を引き起こす最大電界強度である。上記の説明を考慮すると、ワイドバンドギャップ素子は、従来のシリコンで形成される素子と比べ、バンドギャップ幅がおおよそ3倍広く、絶縁破壊電界強度がおおよそ10倍大きい。よって、ワイドバンドギャップ素子は、耐熱性又は耐電圧性が、従来のシリコンで形成される素子と比べて向上している。耐熱性が向上している素子は、従来の素子で高温とみなす温度帯であっても動作することができる。よって、ワイドバンドギャップ素子を用いたモジュールは、冷却構造が小型化される。
 さらに、窒化ガリウム(GaN)及び炭化ケイ素(SiC)は、シリコン(Si)と比べ、電界飽和速度が速い。例えば、窒化ガリウム(GaN)の電界飽和速度は、2.7(1×10cm/s)であり、炭化ケイ素(SiC)の電界飽和速度は、2.0(1×10cm/s)であり、シリコン(Si)の電界飽和速度は、1.0(1×10cm/s)である。電界飽和速度が速い素子は、高周波で駆動することできるので、周辺部品を小型化することができる。
 なお、コンバータ回路11、インバータ回路12、インバータ制御回路13、制御回路15、及び高調波抑制装置17は、例えば、電気品箱に設けられるが、特にこれに限定されない。例えば、インバータ回路12、インバータ制御回路13、及び制御回路15が電気品箱に設けられ、高調波抑制装置17は、電気品箱とは別途設けられてもよい。
 なお、上記の説明では、高調波抑制装置17が室外ユニット5の内部に設けられる一例について説明したが、特にこれに限定されない。例えば、高調波抑制装置17は、室外ユニット5の外部に設けられてもよい。また、例えば、高調波抑制装置17は、室内ユニット7の内部に設けられてもよい。また、例えば、高調波抑制装置17は、室内ユニット7の外部に設けられてもよい。また、例えば、高調波抑制装置17は、室外ユニット5及び室内ユニット7とは独立して設けられてもよい。つまり、高調波抑制装置17は、室外ユニット5及び室内ユニット7のそれぞれと共に、空気調和装置1全体として有機的に稼働して、高調波成分が抑制されればよい。
 次に、欠相処理部19に関する機能及び動作の詳細について、図2~5を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態1における高調波抑制装置17に組み込まれた場合の欠相処理部19の機能構成の一例を示す図である。図2に示すように、欠相処理部19は、例えば、欠相検知部51、欠相判定部53、試運転判定部55、及び欠相判定始動部57を備える。なお、高調波抑制装置17は、例えば、自機の高調波抑制装置17の動作を停止させる動作停止部25を備える。
 欠相検知部51は、電流値演算部61及び閾値判定部63を備える。電流値演算部61は、電流検出器21の検出結果であるR相電流値と、電流検出器23の検出結果であるT相電流値と、に基づいて、S相電流値を求める。閾値判定部63は、閾値αが設定される。閾値αは、任意の値であって、R相電流値、S相電流値、及びT相電流値のそれぞれが閾値α以上であるか否かの判定に用いられる。
 つまり、閾値判定部63は、閾値αを用いることで、各相の電流値の大きさを判定し、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常であるか否かを判定する。閾値判定部63は、R相電流値、S相電流値、及びT相電流値のうち、1つでも閾値α以上であれば、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常であると判定し、例えば、欠相検知フラグを1に設定する。なお、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常と判定された場合の結果が欠相検知フラグに設定れる一例について説明したが、特にこれに限定されない。
 ところで、負荷側の負荷状態に応じて、欠相状態時におけるR相電流値、S相電流値、及びT相電流値は異なる。例えば、三相交流電源3が欠相状態時であったとしても、負荷側の誘導負荷を考慮する必要がない場合、負荷側に過電流が流れないと想定できる。このような場合、例えば、過電流に相当する値が閾値αに設定されたとしても、欠相処理部19は、閾値αを用いて欠相異常と判定する動作を実行する必要がない。
 なお、負荷側の誘導負荷を考慮する必要がない場合とは、例えば、空気調和装置1が、冷媒が寝込むのを防止するために、二相のみに高周波欠相電流を流すことで圧縮機モータ41を意図的に加熱させ、圧縮機(図示せず)に溜まる液冷媒を加熱させるような状況である。
 一方、例えば、三相交流電源3が欠相状態であって、負荷側の誘導負荷を考慮する必要がある場合、負荷側に過電流が流れる虞があると想定できる。このような場合、例えば、過電流に相当する値が閾値αに設定されれば、欠相処理部19は、閾値αを用いて欠相異常と判定する動作を実行することができる。なお、負荷側の誘導負荷を考慮する必要がある場合とは、例えば、空気調和装置1が試運転を開始するとき、又は、空気調和装置1が通常運転を実施しているときである。
 なお、閾値αの値は、三相交流電源3と、負荷側との結線状態に応じて適宜変更されてもよい。例えば、閾値αは、特定の一定値に設定されてもよく、結線状態に応じて相ごとに異なる値に設定されてもよい。
 欠相判定部53は、欠相検知部51の検知結果に応じて、空気調和装置1の室外ユニット5及び高調波抑制装置17のそれぞれに動作停止命令を供給する。欠相判定部53は、例えば、動作停止命令として欠相判定フラグを1に設定し、設定した欠相判定フラグを動作停止部25及び制御回路15に供給する。なお、欠相判定部53の動作停止命令として欠相判定フラグが用いられる一例について説明したが、特にこれに限定されない。
 欠相判定部53は、例えば、欠相判定始動部57から供給される試運転処理開始フラグに応じて、空気調和装置1の室外ユニット5及び高調波抑制装置17に動作停止命令を供給するか否かを判定する。例えば、空気調和装置1が試運転処理を開始した場合、試運転判定部55で試運転処理開始フラグに1が設定され、欠相判定部53は、試運転処理開始フラグが1である場合、空気調和装置1の室外ユニット5及び高調波抑制装置17に動作停止命令を供給する。
 なお、上記で説明した試運転処理開始フラグの設定は一例であって、特にこれに限定されない。また、試運転処理が開始されたか否かを示すものとして試運転処理開始フラグが用いられる一例について説明したが、特にこれに限定されない。
 欠相判定部53は、例えば、欠相判定始動部57から供給される空気調和装置運転状態フラグに応じて、空気調和装置1の室外ユニット5及び高調波抑制装置17に動作停止命令を供給するか否かを判定する。例えば、空気調和装置1が通常運転状態である場合、空気調和装置運転状態フラグに1が設定され、欠相判定部53は、空気調和装置運転状態フラグが1である場合、空気調和装置1の室外ユニット5及び高調波抑制装置17に動作停止命令を供給する。
 なお、上記で説明した空気調和装置運転状態フラグの設定は一例であって、特にこれに限定されない。また、空気調和装置1が通常運転状態であるか否かを示すものとして空気調和装置運転状態フラグが用いられる一例について説明したが、特にこれに限定されない。
 高調波抑制装置17は、例えば、動作停止部25に欠相判定フラグが供給され、動作停止部25が欠相判定フラグに基づいて、動作を停止する判断をした場合、動作を停止する。制御回路15は、例えば、欠相判定フラグが供給され、欠相判定フラグに基づいて、動作を停止する判断をした場合、インバータ制御回路13に圧縮機モータ41の動作を停止する命令を供給する。
 欠相判定フラグは、例えば、予め設定された異常信号であるロジック信号として欠相処理部19から制御回路15に供給される。なお、上記の説明では、欠相判定フラグが用いられる一例について説明したが、特にこれに限定されない。要するに、制御回路15に三相交流電源3の欠相状態が欠相異常である旨が伝達されればよい。
 インバータ制御回路13は、制御回路15から圧縮機モータ41の動作を停止する命令を供給された場合、インバータ回路12に動作停止指令を供給する。インバータ回路12は、インバータ制御回路13から動作停止指令を供給された場合、圧縮機モータ41の駆動を停止させる。この結果、三相交流電源3が欠相異常と判定された場合、室外ユニット5に動作を停止する命令が供給されるため、確実に空気調和装置1の動作が停止する。
 なお、制御回路15は、欠相判定フラグに基づいて、動作を停止する判断をした場合、室内ユニット7に動作を停止する指令を供給してもよい。この結果、三相交流電源3が欠相異常と判定された場合、室内ユニット7にも直接的に動作を停止する命令が供給されるため、さらに確実に空気調和装置1の動作が停止する。
 なお、室内ユニット7に直接的に動作を停止する指令が供給されない場合であっても、室内ユニット7は、室外ユニット5と各種情報を互いに送受信しているため、室外ユニット5の運転状態を判断できる。よって、室内ユニット7は、室内ユニット7に直接的に動作を停止する指令が供給されない場合であっても、室外ユニット5の運転状態に応じて、自機である室内ユニット7の動作を停止することができる。
 図3は、本発明の実施の形態1における欠相処理部19の制御例を説明するフローチャートである。図3に示すように、ステップS11及びステップS12の処理は、電流値取得処理である。また、ステップS13の処理は、電流値演算処理である。また、ステップS14~ステップS18の処理は、閾値判定処理である。
(ステップS11)
 欠相処理部19は、R相電流値、例えば、Irを取得する。
(ステップS12)
 欠相処理部19は、T相電流値、例えば、Itを取得する。
 なお、ステップS11の処理及びステップS12の処理は、何れの処理が先であっても後であってもよく、また、同時に処理されてもよい。
(ステップS13)
 欠相処理部19は、R相電流値、例えば、Ir及びT相電流値、例えば、Itに基づいてS相電流値、例えば、Isを求める。具体的には、欠相処理部19は、IrにItを加算したものに-1を乗算することで、Isを求める。
(ステップS14)
 欠相処理部19は、R相電流値、例えば、Irが閾値α以上であるか否かを判定する。欠相処理部19は、R相電流値、例えば、Irが閾値α以上である場合、ステップS18に進む。一方、欠相処理部19は、R相電流値、例えば、Irが閾値α以上でない場合、ステップS15に進む。
(ステップS15)
 欠相処理部19は、T相電流値、例えば、Itが閾値α以上であるか否かを判定する。欠相処理部19は、T相電流値、例えば、Itが閾値α以上である場合、ステップS18に進む。一方、欠相処理部19は、T相電流値、例えば、Itが閾値α以上でない場合、ステップS16に進む。
(ステップS16)
 欠相処理部19は、S相電流値、例えば、Isが閾値α以上であるか否かを判定する。欠相処理部19は、S相電流値、例えば、Isが閾値α以上である場合、ステップS18に進む。一方、欠相処理部19は、S相電流値、例えば、Isが閾値α以上でない場合、ステップS17に進む。
 なお、ステップS14~ステップS16の処理は、何れの処理が先であっても後であってもよく、また、同時に処理されてもよい。
(ステップS17)
 欠相処理部19は、電源、すなわち、三相交流電源3が欠相異常でないと判定し、各種処理を終了する。つまり、欠相処理部19は、R相電流値、T相電流値、及びS相電流値の何れも閾値α以上でない場合、三相交流電源3が欠相異常でないと判定する。
(ステップS18)
 欠相処理部19は、電源、すなわち、三相交流電源3が欠相異常であると判定し、各種処理を終了する。つまり、欠相処理部19は、R相電流値、T相電流値、及びS相電流値の何れか1つでも閾値α以上である場合、三相交流電源3が欠相異常であると判定する。
 なお、上記の説明では、欠相処理部19が、各相の電流値の大きさに基づいて、三相交流電源3が欠相異常であるか否かを判定する一例について説明したが、特にこれに限定されない。例えば、欠相処理部19が、三相交流電源3が欠相異常であるか否かを、各相の電流値と、それぞれに対応する力率とに基づいて判定してもよい。また、例えば、欠相処理部19が、三相交流電源3が欠相異常であるか否かを、後述するように、各相の電圧値に基づいて判定してもよい。
 図4は、本発明の実施の形態1における試運転時に三相交流電源3の欠相状態を判定する空気調和装置1の制御例を説明するフローチャートである。ステップS32の欠相検知処理は、上記で説明したステップS11~ステップS18の処理に対応する。また、ステップS35及びステップS36の処理は、欠相異常時処理に対応する。
(ステップS31)
 空気調和装置1は、ユニットの試運転処理が開始されたか否かを判定する。空気調和装置1は、ユニットの試運転処理が開始された場合、ステップS32に進む。一方、空気調和装置1は、ユニットの試運転処理が開始されない場合、ステップS31に戻る。なお、ユニットは、室外ユニット5及び室内ユニット7を含む意味で用いることとする。
(ステップS32)
 空気調和装置1は、欠相検知処理を実行する。
(ステップS33)
 空気調和装置1は、電源、すなわち、三相交流電源3が欠相異常であるか否かを判定する。空気調和装置1は、電源、すなわち、三相交流電源3が欠相異常である場合、ステップS35に進む。一方、空気調和装置1は、電源、すなわち、三相交流電源3が欠相異常でない場合、ステップS34に進む。
(ステップS34)
 空気調和装置1は、ユニットの試運転処理を終了し、各種処理を終了する。
(ステップS35)
 空気調和装置1は、ユニットの運転を停止する。
(ステップS36)
 空気調和装置1は、高調波抑制装置17を停止し、各種処理を終了する。
 なお、上記で説明したステップS35及びステップS36の処理は、何れの処理が先であっても後であってもよく、また、同時に処理されてもよい。
 図5は、本発明の実施の形態1における試運転時及び通常運転時に三相交流電源3の欠相状態を判定する空気調和装置1の制御例を説明するフローチャートである。ステップS52の欠相検知処理は、上記で説明したステップS11~ステップS18の処理に対応する。また、ステップS57及びステップS58の処理は、欠相異常時処理に対応する。ステップS55及びステップS56の処理は、ユニットが通常運転であるか否かを判定することで、ユニットが通常運転の場合にも欠相検知処理を実行させる。
(ステップS51)
 空気調和装置1は、ユニットの試運転処理が開始されたか否かを判定する。空気調和装置1は、ユニットの試運転処理が開始された場合、ステップS52に進む。一方、空気調和装置1は、ユニットの試運転処理が開始されない場合、ステップS51に戻る。なお、ユニットは、ここでも上記と同様に、室外ユニット5及び室内ユニット7を含む意味で用いることとする。
(ステップS52)
 空気調和装置1は、欠相検知処理を実行する。
(ステップS53)
 空気調和装置1は、電源、すなわち、三相交流電源3が欠相異常であるか否かを判定する。空気調和装置1は、電源、すなわち、三相交流電源3が欠相異常である場合、ステップS57に進む。一方、空気調和装置1は、電源、すなわち、三相交流電源3が欠相異常でない場合、ステップS54に進む。
(ステップS54)
 空気調和装置1は、ユニットの試運転処理を終了する。
(ステップS55)
 空気調和装置1は、ユニットの通常運転処理が開始されたか否かを判定する。空気調和装置1は、ユニットの通常運転処理が開始された場合、ステップS56に進む。一方、空気調和装置1は、ユニットの通常運転処理が開始されない場合、ステップS55に戻る。
(ステップS56)
 空気調和装置1は、ユニットが通常運転中であるか否かを判定する。空気調和装置1は、ユニットが通常運転中である場合、ステップS52に戻る。一方、空気調和装置1は、ユニットが通常運転中でない場合、ステップS56に戻る。
(ステップS57)
 空気調和装置1は、ユニットの運転を停止する。
(ステップS58)
 空気調和装置1は、高調波抑制装置17を停止し、各種処理を終了する。
 なお、上記で説明したステップS35及びステップS36の処理は、何れの処理が先であっても後であってもよく、また、同時に処理されてもよい。
 以上の説明から、本実施の形態1は、空気調和装置1で通常設けられる系統用の電流の検出器と、高調波の抑制動作に用いる電流の検出器と、が、電流検出器21及び電流検出器23で兼用されるため、全体として、空気調和装置1の部品点数を削減し、空気調和装置1のコストを削減することができる。また、本実施の形態1は、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常である場合には高調波抑制装置17及び空気調和装置1のそれぞれの動作を停止させるため、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常であっても空気調和装置1を確実に保護することができる。
 以上、本実施の形態1において、三相交流電源3から供給される電力に応じて動作する圧縮機を備えた空気調和装置1であって、圧縮機を駆動させる圧縮機モータ41と、三相交流電源3と、圧縮機モータ41とを接続する電源線を流れる電流を検出する電流検出器21、23と、電流検出器21、23が接続され、電流検出器21、23の検出結果に応じて電力に含まれる高調波成分を抑制する高調波抑制装置17と、電流検出器21、23の検出結果に応じて圧縮機モータ41を制御する制御回路15と、電流検出器21、23の検出結果に応じて三相交流電源3の欠相状態が欠相異常であるか否かを判定する欠相処理部19と、を備え、欠相処理部19は、欠相異常と判定した場合、制御回路15及び高調波抑制装置17のそれぞれに停止命令を供給する空気調和装置1が構成される。
 したがって、本実施の形態1は、空気調和装置1の部品点数を削減すると共に、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常である場合には高調波抑制装置17及び空気調和装置1のそれぞれの動作を停止させるため、空気調和装置1のコストを削減すると共に、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常であっても空気調和装置1を確実に保護することができる。
 また、本実施の形態1において、高調波抑制装置17は、欠相処理部19が組み込まれ、電流検出器21、23の検出結果を欠相処理部19に供給し、停止命令を受けた場合、高調波抑制装置17を停止し、欠相処理部19は、停止命令として、制御回路15に電源異常信号を供給し、制御回路15は、電源異常信号を受けた場合、圧縮機モータ41を停止させる。
 したがって、本実施の形態1は、空気調和装置1の部品点数を削減すると共に、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常である場合には高調波抑制装置17及び空気調和装置1のそれぞれの動作を停止させるため、特に顕著に、空気調和装置1のコストを削減すると共に、三相交流電源3が欠相異常であっても空気調和装置1を確実に保護することができる。
実施の形態2.
 図6は、本発明の実施の形態2における空気調和装置1の駆動回路構成の一例を示す図である。図6に示すように、本実施の形態2における実施の形態1との相違点は、欠相処理部19が制御回路15に組み込まれた点である。この構成で、欠相処理部19は、電流検出器21の検出結果と、電流検出器23の検出結果とを、高調波抑制装置17を介して取得する。この結果、高調波抑制装置17から制御回路15には、異常信号であるロジック信号ではなく、電流値に対応するものが供給される。よって、通信線33におけるS/N比は向上する。
 図7は、本発明の実施の形態2における制御回路15に組み込まれた場合の欠相処理部19の機能構成の一例を示す図である。図7に示すように、制御回路15に構成される動作停止指令部27は、高調波抑制装置17に高調波抑制装置動作停止指令を供給する。高調波抑制装置17は、制御回路15から高調波抑制装置動作停止指令が供給された場合、自機である高調波抑制装置17の動作を停止する。なお、その他の機能構成については、上記で説明した実施の形態1と同様であるため、それらの説明については省略する。
 以上の説明から、本実施の形態2は、欠相処理部19が制御回路15に組み込まれた場合であっても、空気調和装置1の部品点数を削減すると共に、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常である場合には高調波抑制装置17及び空気調和装置1のそれぞれの動作を停止させるため、特に顕著に、空気調和装置1のコストを削減すると共に、三相交流電源3が欠相異常であっても空気調和装置1を確実に保護することができる。
 また、本実施の形態2は、高調波抑制装置17から制御回路15にはロジック信号ではなく電流値に対応する信号が供給されるため、通信線33におけるS/Nを向上させることができる。
 以上、本実施の形態2において、高調波抑制装置17は、電流検出器21、23の検出結果である電流値を制御回路15に供給し、停止命令を受けた場合、高調波抑制装置17を停止し、制御回路15は、欠相処理部19が組み込まれ、停止命令を受けた場合、圧縮機モータ41を停止させる。
 したがって、本実施の形態2は、空気調和装置1の部品点数を削減すると共に、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常である場合には高調波抑制装置17及び空気調和装置1のそれぞれの動作を停止させるため、特に顕著に、空気調和装置1のコストを削減すると共に、三相交流電源3が欠相異常であっても空気調和装置1を確実に保護することができる。
実施の形態3.
 図8は、本発明の実施の形態3における空気調和装置1の駆動回路構成の一例を示す図である。図8に示すように、本実施の形態3における実施の形態1及び2との相違点は、高調波抑制装置17に欠相検知部71及び欠相処理部73が組み込まれ、欠相検知部71が電流値ではなく電圧値に基づいて、処理が実行される点である。
 欠相検知部71は、詳細については後述するが、例えば、三相交流電源3の相間電圧のゼロクロスポイントを検出し、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常であるか否かを判定する。欠相処理部73は、上記の実施の形態1で説明した場合と同様に、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常である場合、制御回路15に異常信号であるロジック信号を供給する。
 図9は、本発明の実施の形態3における高調波抑制装置17に組み込まれた場合の欠相検知部71及び欠相処理部73の機能構成の一例を示す図である。図9に示すように、欠相検知部71は、第1ゼロクロス検出部81、第2ゼロクロス検出部83、及び波形判定部85を備える。第1ゼロクロス検出部81は、例えば、三相交流電源3のR相と、三相交流電源3のS相との間に接続され、三相交流電源3のR相と三相交流電源3のS相との間に印加される電圧からRS相間電圧のゼロクロスを示す相間電圧に関する信号を発生させる。第2ゼロクロス検出部83は、例えば、三相交流電源3のS相と、三相交流電源3のT相との間に接続され、三相交流電源3のS相と三相交流電源3のT相との間に印加される電圧からST相間電圧のゼロクロスを示す相間電圧に関する信号を発生させる。
 波形判定部85は、第1ゼロクロス検出部81の出力と、第2ゼロクロス検出部83の出力とに基づいて、三相交流電源3のR相、S相、及びT相の各相の欠相状態が欠相異常であるかを判定する。例えば、R相が欠相している場合、第1ゼロクロス検出部81の出力をハイ・インピーダンス状態として設定することで、波形判定部85は、R相の欠相状態を検出し、三相交流電源3が欠相異常であると判定してもよい。また、例えば、T相が欠相している場合、第2ゼロクロス検出部83の出力をハイ・インピーダンス状態として設定することで、波形判定部85は、T相の欠相状態を検出し、三相交流電源3が欠相異常であると判定してもよい。
 また、例えば、S相が欠相している場合、第1ゼロクロス検出部81から出力される信号と、第2ゼロクロス検出部83から出力される信号とは、同波形となるため、波形判定部85は、第1ゼロクロス検出部81の出力と、第2ゼロクロス検出部83の出力との位相差を比較することで、S相の欠相状態を検出し、三相交流電源3が欠相状態であると判定してもよい。
 欠相処理部73は、実施の形態1及び2との相違点は、実施の形態1及び2における欠相検知部51が設けられない状態で、欠相判定部53、試運転判定部55、及び欠相判定始動部57が設けられている。なお、その他の機能構成については、上記で説明した実施の形態1と同様であるため、その説明については省略する。
 以上の説明から、本実施の形態3は、欠相処理部73が三相交流電源3の相間電圧で欠相状態が欠相異常であるか否かを判定する場合であっても、空気調和装置1の部品点数を削減すると共に、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常である場合には高調波抑制装置17及び空気調和装置1のそれぞれの動作を停止させるため、特に顕著に、空気調和装置1のコストを削減すると共に、三相交流電源3が欠相異常であっても空気調和装置1を確実に保護することができる。
 以上、本実施の形態3において、電源線に印加される電圧に基づいて欠相異常を検知する欠相検知部71をさらに備え、欠相処理部73は、欠相検知部71から検知結果が供給された場合、検知結果に基づいて欠相異常を判定するものであって、高調波抑制装置17は、欠相検知部71及び欠相処理部73が組み込まれ、停止命令を受けた場合、高調波抑制装置17を停止し、欠相処理部73は、停止命令として、制御回路15に電源異常信号を供給し、制御回路15は、電源異常信号を受けた場合、圧縮機モータ41を停止させる。
 したがって、本実施の形態3は、空気調和装置1の部品点数を削減すると共に、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常である場合には高調波抑制装置17及び空気調和装置1のそれぞれの動作を停止させるため、特に顕著に、空気調和装置1のコストを削減すると共に、三相交流電源3が欠相異常であっても空気調和装置1を確実に保護することができる。
実施の形態4.
 図10は、本発明の実施の形態4における空気調和装置1の駆動回路構成の一例を示す図である。本実施の形態4における実施の形態1~3との相違点は、欠相検知部71が高調波抑制装置17に組み込まれ、欠相処理部73が制御回路15に組み込まれている点である。
 図11は、本発明の実施の形態4における高調波抑制装置17に組み込まれた場合の欠相検知部91及び制御回路15に含まれる欠相処理部93のそれぞれの機能構成の一例を示す図である。図11に示すように、欠相検知部91は、第1ゼロクロス検出部81及び第2ゼロクロス検出部83を備える。欠相処理部93は、波形判定部85、欠相判定部53、試運転判定部55、及び欠相判定始動部57を備える。高調波抑制装置17は、第1ゼロクロス検出部81の出力と、第2ゼロクロス検出部83の出力とを制御回路15に供給する。
 よって、高調波抑制装置17から制御回路15に電圧値に対応するものが供給されるため、高調波抑制装置17から制御回路15へ供給する信号のS/N比は向上する。また、制御回路15は、欠相処理部93から動作停止指令部27に欠相異常であることを示す欠相判定フラグが供給された場合、動作停止指令部27を介して、高調波抑制装置17に高調波抑制装置動作停止指令を供給する。高調波抑制装置17は、制御回路15から供給される高調波抑制装置動作停止指令に基づいて、自機である高調波抑制装置17の動作を停止する。なお、その他の機能構成については、上記で説明した実施の形態1と同様であるため、その説明については省略する。
 以上の説明から、本実施の形態4は、欠相処理部93が三相交流電源3の相間電圧で欠相状態が欠相異常であるか否かを判定する場合であっても、空気調和装置1の部品点数を削減すると共に、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常である場合には高調波抑制装置17及び空気調和装置1のそれぞれの動作を停止させるため、特に顕著に、空気調和装置1のコストを削減すると共に、三相交流電源3が欠相異常であっても空気調和装置1を確実に保護することができる。
 また、本実施の形態4は、高調波抑制装置17から制御回路15にはロジック信号ではなく電圧値に対応する信号が供給されるため、通信線33におけるS/Nを向上させることができる。
 以上、本実施の形態4において、電源線に印加される電圧に基づいて欠相異常を検知する欠相検知部91をさらに備え、欠相処理部93は、欠相検知部91から検知結果が供給された場合、検知結果に基づいて欠相異常を判定するものであって、高調波抑制装置17は、欠相検知部91が組み込まれ、検知結果を制御回路15に供給し、停止命令を受けた場合、高調波抑制装置17を停止し、制御回路15は、欠相処理部93が組み込まれ、停止命令を受けた場合、圧縮機モータ41を停止させる。
 したがって、本実施の形態4は、空気調和装置1の部品点数を削減すると共に、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常である場合には高調波抑制装置17及び空気調和装置1のそれぞれの動作を停止させるため、特に顕著に、空気調和装置1のコストを削減すると共に、三相交流電源3の欠相状態が欠相異常であっても空気調和装置1を確実に保護することができる。
 1 空気調和装置、3 三相交流電源、5 室外ユニット、7 室内ユニット、8、9、10 電源線、11 コンバータ回路、12 インバータ回路、13 インバータ制御回路、15 制御回路、17 高調波抑制装置、19、73、93 欠相処理部、21、23 電流検出器、25 動作停止部、27 動作停止指令部、31、33 通信線、41 圧縮機モータ、51、71、91 欠相検知部、53 欠相判定部、55 試運転判定部、57 欠相判定始動部、61 電流値演算部、63 閾値判定部、81 第1ゼロクロス検出部、83 第2ゼロクロス検出部、85 波形判定部。

Claims (5)

  1.  三相交流電源から供給される電力に応じて動作する圧縮機を備えた空気調和装置であって、
     前記圧縮機を駆動させる圧縮機モータと、
     前記三相交流電源と、前記圧縮機モータとを接続する電源線を流れる電流を検出する電流検出器と、
     前記電流検出器が接続され、前記電流検出器の検出結果に応じて前記電力に含まれる高調波成分を抑制する高調波抑制装置と、
     前記電流検出器の検出結果に応じて前記圧縮機モータを制御する制御回路と、
     前記電流検出器の検出結果に応じて前記三相交流電源の欠相状態が欠相異常であるか否かを判定する欠相処理部と、
    を備え、
     前記欠相処理部は、
     前記欠相異常と判定した場合、前記制御回路及び前記高調波抑制装置のそれぞれに停止命令を供給する
    ことを特徴とする空気調和装置。
  2.  前記高調波抑制装置は、
     前記欠相処理部が組み込まれ、
     前記電流検出器の検出結果を前記欠相処理部に供給し、
     前記停止命令を受けた場合、当該高調波抑制装置を停止し、
     前記欠相処理部は、
     前記停止命令として、前記制御回路に電源異常信号を供給し、
     前記制御回路は、
     前記電源異常信号を受けた場合、前記圧縮機モータを停止させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
  3.  前記高調波抑制装置は、
     前記電流検出器の検出結果である電流値を前記制御回路に供給し、
     前記停止命令を受けた場合、当該高調波抑制装置を停止し、
     前記制御回路は、
     前記欠相処理部が組み込まれ、
     前記停止命令を受けた場合、前記圧縮機モータを停止させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
  4.  前記電源線に印加される電圧に基づいて前記欠相異常を検知する欠相検知部をさらに備え、
     前記欠相処理部は、
     前記欠相検知部から検知結果が供給された場合、前記検知結果に基づいて前記欠相異常を判定するものであって、
     前記高調波抑制装置は、
     前記欠相検知部及び前記欠相処理部が組み込まれ、
     前記停止命令を受けた場合、当該高調波抑制装置を停止し、
     前記欠相処理部は、
     前記停止命令として、前記制御回路に電源異常信号を供給し、
     前記制御回路は、
     前記電源異常信号を受けた場合、前記圧縮機モータを停止させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
  5.  前記電源線に印加される電圧に基づいて前記欠相異常を検知する欠相検知部をさらに備え、
     前記欠相処理部は、
     前記欠相検知部から検知結果が供給された場合、前記検知結果に基づいて前記欠相異常を判定するものであって、
     前記高調波抑制装置は、
     前記欠相検知部が組み込まれ、
     前記検知結果を前記制御回路に供給し、
     前記停止命令を受けた場合、当該高調波抑制装置を停止し、
     前記制御回路は、
     前記欠相処理部が組み込まれ、
     前記停止命令を受けた場合、前記圧縮機モータを停止させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022064840A1 (ja) * 2020-09-23 2022-03-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 モータ駆動装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05103496A (ja) * 1991-10-04 1993-04-23 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機の保護装置
JPH09275685A (ja) * 1996-02-06 1997-10-21 Mitsubishi Electric Corp 電源高調波抑制装置
JPH10178736A (ja) * 1996-12-20 1998-06-30 Mitsubishi Electric Corp 空気調和装置の保護装置
JP2001091600A (ja) * 1999-09-22 2001-04-06 Mitsubishi Electric Corp 電源高調波抑制装置
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05103496A (ja) * 1991-10-04 1993-04-23 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機の保護装置
JPH09275685A (ja) * 1996-02-06 1997-10-21 Mitsubishi Electric Corp 電源高調波抑制装置
JPH10178736A (ja) * 1996-12-20 1998-06-30 Mitsubishi Electric Corp 空気調和装置の保護装置
JP2001091600A (ja) * 1999-09-22 2001-04-06 Mitsubishi Electric Corp 電源高調波抑制装置
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022064840A1 (ja) * 2020-09-23 2022-03-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 モータ駆動装置

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