(57)【要約】【課題】確実に第３相の欠相を検知することができる欠相検知装置を提供する。【解決手段】欠相検知装置２０は、第１電圧検出部２１と、第２電圧検出部２２と、欠相判断部２３とを備える。第１電圧検出部２１は、Ｒ相及びＳ相の間の第１相間電圧Ｅｒｓを検出し、第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値以上か否かを示す第１信号Ｖｒを出力する。第２電圧検出部２２は、Ｔ相及びＳ相の間の第２相間電圧Ｅｔｓを検出し、第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値以上か否かを示す第２信号Ｖｔを出力する。欠相判断部２３は、第１状態変化時の第１信号Ｖｒまたは第２状態変化時の第１信号Ｖｒの値に応じて、Ｔ相の欠相を判断する。第１状態変化は、第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値以下から以上へと変化するのに伴い第２信号Ｖｔが変化する状態であって、第２状態変化は、第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値以上から以下へと変化するのに伴い第２信号Ｖｔが変化する状態である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１相（Ｒ）、第２相（Ｓ）及び第３相（Ｔ）からなる３相交流電源（１０）の欠相を検知する欠相検知装置（２０，１２０，２２０）であって、
前記第１相（Ｒ）及び前記第２相（Ｓ）の間の第１相間電圧（Ｅｒｓ）を検出し、前記第１相間電圧（Ｅｒｓ）が第１所定値以上か否かを示す第１信号（Ｖｒ）を出力する第１電圧検出部（２１，１２１，２２１）と、
前記第３相（Ｔ）及び前記第２相（Ｓ）の間の第２相間電圧（Ｅｔｓ）を検出し、前記第２相間電圧（Ｅｔｓ）が第２所定値以上か否かを示す第２信号（Ｖｔ）を出力する第２電圧検出部（２２，１２２，２２２）と、
前記第２相間電圧（Ｅｔｓ）が前記第２所定値以下から以上へと変化するのに伴い前記第２信号（Ｖｔ）が変化する第１状態変化時の前記第１信号（Ｖｒ）の値、または前記第２相間電圧（Ｅｔｓ）が前記第２所定値以上から以下へと変化するのに伴い前記第２信号（Ｖｔ）が変化する第２状態変化時の前記第１信号（Ｖｒ）の値に応じて、前記第３相（Ｔ）の欠相を判断する欠相判断部（２３，１２３，２２３）と、
を備える、欠相検知装置（２０，１２０，２２０）。
【請求項２】
前記欠相判断部（２３，１２３，２２３）は、
前記第１状態変化時における前記第１信号（Ｖｒ）が、前記第１相間電圧（Ｅｒｓ）が前記第１所定値よりも小さいことを示す値である場合には、前記第３相（Ｔ）は欠相していないと判断し、
前記第１状態変化時における前記第１信号（Ｖｒ）が、前記第１相間電圧（Ｅｒｓ）が前記第１所定値よりも大きいことを示す値である場合には、前記第３相（Ｔ）が欠相している可能性があると判断する、
請求項１に記載の欠相検知装置（２０，１２０，２２０）。
【請求項３】
前記欠相判断部（２３，１２３，２２３）は、
前記第１状態変化時における前記第１信号（Ｖｒ）が、前記第１相間電圧（Ｅｒｓ）が前記第１所定値よりも大きいことを示す値である場合には、前記第１信号（Ｖｒ）を連続して所定回数取り込み、
前記第１状態変化時における前記第１信号（Ｖｒ）及び前記所定回数取り込まれた前記第１信号（Ｖｒ）の値全てが略同一の値である場合には、前記第３相（Ｔ）が欠相していると判断する、
請求項２に記載の欠相検知装置（２０，１２０，２２０）。
【請求項４】
前記欠相判断部（２２３）は、
前記第２状態変化時における前記第１信号（Ｖｒ）が、前記第１相間電圧（Ｅｒｓ）が前記第１所定値よりも大きいことを示す値である場合には、前記第３相（Ｔ）は欠相していないと判断し、
前記第２状態変化時における前記第１信号（Ｖｒ）が、前記第１相間電圧（Ｅｒｓ）が前記第１所定値よりも小さいことを示す値である場合には、前記第３相（Ｔ）が欠相している可能性があると判断する、
請求項１に記載の欠相検知装置（２２０）。
【請求項５】
前記欠相判断部（２２３）は、
前記第２状態変化時における前記第１信号（Ｖｒ）が、前記第１相間電圧（Ｅｒｓ）が前記第１所定値よりも小さいことを示す値である場合には、前記第１信号（Ｖｒ）を連続して所定回数取り込み、
前記第２状態変化時における前記第１信号（Ｖｒ）及び前記所定回数取り込まれた前記第１信号（Ｖｒ）の値全てが略同一の値である場合には、前記第３相（Ｔ）が欠相していると判断する、
請求項４に記載の欠相検知装置（２２０）。
【請求項６】
前記欠相判断部（２３，１２３，２２３）は、前記第２信号（Ｖｔ）が所定時間以上変化しない場合、前記第３相（Ｔ）が欠相していると判断する、
請求項１〜５のいずれかに記載の欠相検知装置（２０，１２０，２２０）。
【請求項７】
前記第１電圧検出部（２１，１２１，２２１）は、第１フォトダイオード（ＰＤ１）及び第１フォトトランジスタ（Ｑｒｓ）で構成される第１フォトカプラ（ＰＣ１）を有しており、
前記第２電圧検出部（２２，１２２，２２２）は、第２フォトダイオード（ＰＤ２）及び第２フォトトランジスタ（Ｑｔｓ）で構成される第２フォトカプラ（ＰＣ２）を有しており、
前記第１フォトダイオード（ＰＤ１）は、前記第１相（Ｒ）と前記第２相（Ｓ）との間に接続され、
前記第２フォトダイオード（ＰＤ２）は、前記第３相（Ｔ）と前記第２相（Ｓ）との間に接続されている、
請求項１〜６のいずれかに記載の欠相検知装置（２０，１２０，２２０）。
【請求項８】
前記第１フォトダイオード（ＰＤ１）及び前記第２フォトダイオード（ＰＤ２）のカソード同士が前記第２相（Ｓ）を介して接続されており、
前記第３相（Ｔ）は、前記第２フォトダイオード（ＰＤ２）のアノード側に接続された相である、
請求項７に記載の欠相検知装置（２０，１２３）。
【請求項９】
前記第１フォトダイオード（ＰＤ１）及び前記第２フォトダイオード（ＰＤ２）のアノード同士が前記第２相（Ｓ）を介して接続されており、
前記第３相（Ｔ）は、前記第２フォトダイオード（ＰＤ２）のカソード側に接続された相である、
請求項７に記載の欠相検知装置（２２０）。
【請求項１０】
前記第３相交流電源（１０）のうち前記第１相（Ｒ）の電圧及び前記第２相（Ｓ）の電圧が、前記第３相交流電源とは別の電源（１５）において利用される、
請求項１〜９のいずれかに記載の欠相検知装置（２０，１２０，２２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠相検知装置、特に、第１相、第２相及び第３相からなる３相交流電源の欠相を検知する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空気調和装置に含まれる圧縮機やファンの駆動源として、第１相（以下、Ｒ相という）、第２相（以下、Ｓ相という）及び第３相（以下、Ｔ相という）を有する３相交流電源が良く利用されている。例えば、圧縮機の駆動源として３相交流電源が用いられる場合には、圧縮機には、３相交流電源から当該圧縮機へと延びるＲ相配線、Ｓ相配線及びＴ相配線を介して交流電圧が印加される。
【０００３】
しかしながら、Ｒ相配線、Ｓ相配線及びＴ相配線のいずれかが断線したり、各断線と圧縮機とを繋ぐコネクタが外れたりすると、圧縮機には、３相全ての交流電圧が印加されなくなる恐れがある。すると、圧縮機は、正常に駆動しない等といった影響を受けてしまう。
【０００４】
これに対し、特許文献１（特開２００５−１３０６４４号公報）に開示されているように、３相交流電源のＲ相、Ｓ相及びＴ相の欠相を検知する装置が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のように、欠相を検知する装置には、Ｒ−Ｓ相間電圧の値に応じてオンまたはオフする第１フォトカプラ、及びＴ−Ｓ相間電圧の値に応じてオンまたはオフする第２フォトカプラを有し、当該第１フォトカプラのオン及びオフを“Ｈ”及び“Ｌ”で表す第１信号、及び当該第２フォトカプラのオン及びオフを“Ｈ”及び“Ｌ”で表す第２信号により、欠相を検知するものがある。このような装置には、第１信号の立ち上がりから第２信号の立ち上がりまでの時間を計測し、当該計測時間が所定時間以下であれば欠相が生じていると検知するものがある。所定時間としては、例えば第１相間電圧の１周期の約１／２の時間が挙げられる。
【０００６】
しかしながら、Ｔ相が欠相していると、Ｔ−Ｓ相間電圧はＲ−Ｓ相間電圧と同相（即ち、位相差は０度）となってしまう。そのため、上述した欠相を検知する手法では、Ｔ相が欠相した場合、Ｒ−Ｓ相の立ち上がりからＴ−Ｓ相の立ち上がりまでの時間は所定時間以上となってしまい、Ｔ相の欠相を検知できない恐れがある。
【０００７】
そこで、本発明は、確実に第３相の欠相を検知することができる欠相検知装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明１に係る欠相検知装置は、第１相、第２相及び第３相からなる３相交流電源の欠相を検知する装置である。欠相検知装置は、第１電圧検出部と、第２電圧検出部と、欠相判断部とを備える。第１電圧検出部は、第１相及び第２相の間の第１相間電圧を検出し、第１信号を出力する。第１信号は、第１相間電圧が第１所定値以上か否かを示す信号である。第２電圧検出部は、第３相及び第２相の間の第２相間電圧を検出し、第２信号を出力する。第２信号は、第２相間電圧が第２所定値以上か否かを示す信号である。欠相判断部は、第１状態変化時の第１信号の値、または第２状態変化時の第１信号の値に応じて、第３相の欠相を判断する。第１状態変化は、第２相間電圧が第２所定値以下から以上へと変化するのに伴い第２信号が変化することをいう。第２状態変化は、第２相間電圧が第２所定値以上から以下へと変化するのに伴い第２信号が変化することをいう。
【０００９】
この欠相検知装置では、欠相判断の対象となる第３相に関連した第２信号の状態変化（具体的には、第１状態変化または第２状態変化）をトリガとして、第１信号が検知され、第３相の欠相が判断される。従って、第１相−第２相側の立ち上がりから第３相−第２相の立ち上がりまでの時間が所定時間以上であっても、確実に第３相の欠相を検知することができる。
【００１０】
発明２に係る欠相検知装置は、発明１に係る欠相検知装置であって、欠相判断部は、第１状態変化時における第１信号が、第１相間電圧が第１所定値よりも小さいことを示す値である場合には、第３相は欠相していないと判断する。逆に、欠相判断部は、第１状態変化時における第１信号が、第１相間電圧が第１所定値よりも大きいことを示す値である場合には、第３相が欠相している可能性があると判断する。
【００１１】
この欠相検知装置によると、第２相間電圧が第２所定値以下から以上へと変化するのに伴い第２信号が変化する第１状態変化においては、第１相間電圧が第１所定値よりも小さい場合には、第３相が欠相していないと判断される。逆に、第１相間電圧が第１所定値よりも大きい場合には、第３相が欠相している可能性があると判断される。このように、欠相検知装置は、第１状態変化時における第１相間電圧の大きさに応じて、第３相が欠相しているか否かを判断することができる。
【００１２】
発明３に係る欠相検知装置は、発明２に係る欠相検知装置であって、欠相判断部は、第１状態変化時における第１信号が、第１相間電圧が第１所定値よりも大きいことを示す値である場合には、第１信号を連続して所定回数取り込む。そして、欠相判断部は、第１状態変化時における第１信号及び所定回数取り込まれた第１信号の値全てが略同一の値である場合には、第３相が欠相していると判断する。
【００１３】
この欠相検知装置によると、第１状態変化時における第１信号及びその後連続して所定回数取り込まれた第１信号全てが、第１相間電圧が第１所定値よりも大きいことを示す値である場合には、第３相が欠相していると判断される。従って、より確実に第３相の欠相を判断することができる。
【００１４】
発明４に係る欠相検知装置は、発明１に係る欠相検知装置であって、欠相判断部は、第２状態変化時における第１信号が、第１相間電圧が第１所定値よりも大きいことを示す値である場合には、第３相は欠相していないと判断する。逆に、欠相判断部は、第２状態変化時における第１信号が、第１相間電圧が第１所定値よりも小さいことを示す値である場合には、第３相が欠相している可能性があると判断する。
【００１５】
この欠相検知装置によると、第２相間電圧が第２所定値以上から以下へと変化するのに伴い第２信号が変化する第２状態変化においては、第１相間電圧が第１所定値よりも大きい場合には、第３相が欠相していないと判断される。逆に、第１相間電圧が第１所定値よりも小さい場合には、第３相が欠相している可能性があると判断される。このように、欠相検知装置は、第２状態変化時における第１相間電圧の大きさに応じて、第３相が欠相しているか否かを判断することができる。
【００１６】
発明５に係る欠相検知装置は、発明４に係る欠相検知装置であって、欠相判断部は、第２状態変化時における第１信号が、第１相間電圧が第１所定値よりも小さいことを示す値である場合には、第１信号を連続して所定回数取り込む。そして、欠相判断部は、第２状態変化時における第１信号及び所定回数取り込まれた第１信号の値全てが略同一の値である場合には、第３相が欠相していると判断する。
【００１７】
この欠相検知装置によると、第２状態変化時における第１信号及びその後連続して所定回数取り込まれた第１信号全てが、第１相間電圧が第１所定値よりも小さいことを示す値である場合には、第３相が欠相していると判断される。従って、より確実に第３相の欠相を判断することができる。
【００１８】
発明６に係る欠相検知装置は、発明１〜５のいずれかに係る欠相検知装置であって、欠相判断部は、第２信号が所定時間以上変化しない場合、第３相が欠相していると判断する。
【００１９】
第３相が欠相していると、場合によっては第３相に関連する第２信号が変化せず一定である場合が生じることがある。そこで、この欠相検知装置に係る欠相判断部は、所定時間以上第２信号が変化しない場合には、第３相が欠相していると判断する。これにより、第３相の欠相を容易に判断することができる。
【００２０】
発明７に係る欠相検知装置は、発明１〜６のいずれかに係る欠相検知装置であって、第１電圧検出部は、第１フォトカプラを有している。第１フォトカプラは、第１フォトダイオード及び第１フォトトランジスタで構成される。第２電圧検出部は、第２フォトカプラを有している。第２フォトカプラは、第２フォトダイオード及び第２フォトトランジスタで構成される。第１フォトダイオードは、第１相と第２相との間に接続されている。第２フォトダイオードは、第３相と第２相との間に接続されている。
【００２１】
この欠相検知装置では、第１電圧検出部の第１フォトカプラにおける第１フォトダイオードは、第１相と第２相との間に接続されており、第２電圧検出部の第２フォトカプラにおける第２フォトダイオードは、第３相と第２相との間に接続されている。これにより、第１フォトダイオードには、第１相及び第２相の間の第１相間電圧が第１所定値以上である場合に電流が流れ、この場合に第１フォトカプラはオンするようになる。また、第２フォトダイオードには、第３相及び第２相の間の第２相間電圧が第２所定値以上である場合に電流が流れ、この場合に第２フォトカプラはオンするようになる。
【００２２】
発明８に係る欠相検知装置は、発明７に係る欠相検知装置であって、第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードのカソード同士が、第２相を介して接続されている。そして、第３相は、第２フォトダイオードのアノード側に接続された相である。
【００２３】
この欠相検知装置では、第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードのカソード同士が接続されており、第２フォトダイオードのアノード側には第３相が接続されている。これにより、第１フォトダイオードには、第１相から第２相への方向を順方向とする電流が流れ、第２フォトダイオードには、第３相から第２相への方向を順方向とする電流が流れる。
【００２４】
発明９に係る欠相検知装置は、発明７に係る欠相検知装置であって、第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードのアノード同士が、第２相を介して接続されている。そして、第３相は、第２フォトダイオードのカソード側に接続された相である。
【００２５】
この欠相検知装置では、第１フォトダイオード及び第２フォトダイオードのアノード同士が接続されており、第２フォトダイオードのカソード側には第３相が接続されている。これにより、第１フォトダイオードには、第２相から第１相への方向を順方向とする電流が流れ、第２フォトダイオードには、第２相から第３相への方向を順方向とする電流が流れる。
【００２６】
発明１０に係る欠相検知装置は、発明１〜９のいずれかに係る欠相検知装置であって、第３相交流電源のうち第１相の電圧及び第２相の電圧は、前記第３相交流電源とは別の電源において利用される。
【００２７】
この欠相検知装置は、第３相交流電源とは別の電源において利用される相（具体的には、第１相、第２相）の欠相ではなく、利用されない第３相の欠相を検知することができる。
【発明の効果】
【００２８】
発明１に係る欠相検知装置によると、第３相の欠相を確実に検知することができる。
【００２９】
発明２に係る欠相検知装置は、第１状態変化時における第１相間電圧の大きさに応じて、第３相が欠相しているか否かを判断することができる。
【００３０】
発明３に係る欠相検知装置によると、より確実に第３相の欠相を判断することができる。
【００３１】
発明４に係る欠相検知装置は、第２状態変化時における第１相間電圧の大きさに応じて、第３相が欠相しているか否かを判断することができる。
【００３２】
発明５に係る欠相検知装置によると、より確実に第３相の欠相を判断することができる。
【００３３】
発明６に係る欠相検知装置によると、第３相の欠相を容易に判断することができる。
【００３４】
発明７に係る欠相検知装置によると、第１フォトダイオードには、第１相間電圧が第１所定値以上である場合に電流が流れ、この場合に第１フォトカプラはオンするようになる。また、第２フォトダイオードには、第２相間電圧が第２所定値以上である場合に電流が流れ、この場合に第２フォトカプラはオンするようになる。
【００３５】
発明８に係る欠相検知装置によると、第１フォトダイオードには、第１相から第２相への方向を順方向とする電流が流れ、第２フォトダイオードには、第３相から第２相への方向を順方向とする電流が流れる。
【００３６】
発明９に係る欠相検知装置によると、第１フォトダイオードには、第２相から第１相への方向を順方向とする電流が流れ、第２フォトダイオードには、第２相から第３相への方向を順方向とする電流が流れる。
【００３７】
発明１０に係る欠相検知装置は、第３相交流電源とは別の電源において利用される相（具体的には、第１相、第２相）の欠相ではなく、利用されない第３相の欠相を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態に係る欠相検知装置、及び当該欠相検知装置が採用されたモータ駆動装置の回路図。
【図２】欠相が生じていない場合の、第１相間電圧Ｅｒｓ、第２相間電圧Ｅｔｓ、第１信号Ｖｒ及び第２信号Ｖｔのタイミングチャート。
【図３】欠相が生じている場合の、第１相間電圧Ｅｒｓ、第２相間電圧Ｅｔｓ、第１信号Ｖｒ及び第２信号Ｖｔのタイミングチャート。
【図４】本実施形態に係る欠相検知装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図５】本実施形態に係る欠相検知装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図６】その他の実施形態（ａ）の第１相間電圧Ｅｒｓ、第２相間電圧Ｅｔｓ、第１信号Ｖｒ及び第２信号Ｖｔのタイミングチャートであって、欠相が生じていない場合を示す図。
【図７】その他の実施形態（ａ）の第１相間電圧Ｅｒｓ、第２相間電圧Ｅｔｓ、第１信号Ｖｒ及び第２信号Ｖｔのタイミングチャートであって、Ｔ相が欠相している場合を示す図。
【図８】その他の実施形態（ｂ−１）に係る欠相検知装置、及び当該欠相検知装置が採用されたモータ駆動装置の回路図。
【図９】その他の実施形態（ｂ−１）の第１相間電圧Ｅｒｓ、第２相間電圧Ｅｔｓ、第１信号Ｖｒ及び第２信号Ｖｔのタイミングチャートであって、欠相が生じていない場合を示す図。
【図１０】その他の実施形態（ｂ−１）の第１相間電圧Ｅｒｓ、第２相間電圧Ｅｔｓ、第１信号Ｖｒ及び第２信号Ｖｔのタイミングチャートであって、Ｔ相が欠相している場合を示す図。
【図１１】その他の実施形態（ｂ−２）に係る欠相検知装置、及び当該欠相検知装置が採用されたモータ駆動装置の回路図。
【図１２】その他の実施形態（ｂ−２）の第１相間電圧Ｅｒｓ、第２相間電圧Ｅｔｓ、第１信号Ｖｒ及び第２信号Ｖｔのタイミングチャートであって、欠相が生じていない場合を示す図。
【図１３】その他の実施形態（ｂ−２）の第１相間電圧Ｅｒｓ、第２相間電圧Ｅｔｓ、第１信号Ｖｒ及び第２信号Ｖｔのタイミングチャートであって、Ｔ相が欠相している場合を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明に係る欠相検知装置について、図面を用いて詳細に説明する。
【００４０】
（１）概略
図１は、本発明の第１実施形態に係る欠相検知装置２０が採用されたモータ駆動装置１を示す回路図である。図１に係るモータ駆動装置１は、３相交流電源１０から供給される３相の電源を用いて３相モータ１８を駆動するためのものである。
【００４１】
モータ駆動装置１は、３相交流電源１０からの交流電圧をフィルタリングして交流電圧からノイズを除去するフィルタ１３（相間に挿入しているコンデンサのみ図示し、他は図示せず）の他、モータ制御回路１４、電源回路１５、欠相検知装置２０を有している。モータ制御回路１４は、３相モータ１８を駆動するための駆動電圧を生成する。具体的に、モータ制御回路１４は、複数のスイッチング素子及び複数の還流用ダイオードで構成されるインバータ部を有しており、当該インバータ部において生成された駆動電圧を３相モータ１８に出力する。電源回路１５は、欠相検知装置２０の欠相判断部２３（後述）に供給する電源電圧を生成する。欠相検知装置２０については、後述する。
【００４２】
３相交流電源１０は、Ｒ相（第１相に相当）、Ｓ相（第２相に相当）及びＴ相（第３相に相当）それぞれの交流電圧を出力する。３相交流電源１０から出力された各相の交流電圧は、互いに平衡しており、Ｒ相配線Ｌ１、Ｓ相配線Ｌ２、Ｔ相配線Ｌ３を介して３相モータ１８に供給されるようになっている。特に、本実施形態では、Ｒ相の交流電圧及びＳ相の交流電圧は、電源回路１５が欠相判断部２３の電源電圧を生成する際に用いられる。
【００４３】
３相モータ１８は、デルタ結線された３つの駆動コイルを含むステータ（図示せず）や、複数の磁極を含むロータ（図示せず）を有している。３相モータ１８は、３相交流電源１０の各相から供給された交流電圧を電源とし、モータ制御回路１４から出力された駆動電圧に基づいて回転駆動する。ここで、３相モータ１８としては、空気調和装置が有する圧縮機（図示せず）のモータやファン（図示せず）のモータが挙げられる。本実施形態では、３相モータ１８が空気調和装置の圧縮機の駆動源として用いられる場合を例に取る。
【００４４】
図１では、Ｒ相配線Ｌ１及びＳ相配線Ｌ２の相間に挿入されているフィルタ１３におけるコンデンサを、“コンデンサＣ１”で表している。また、図１では、Ｔ相配線Ｌ３及びＳ相配線Ｌ２の相間に挿入されているフィルタ１３におけるコンデンサを、“コンデンサＣ２”、Ｒ相配線Ｌ１及びＴ相配線Ｌ３の相間に挿入されているフィルタ１３におけるコンデンサを“コンデンサＣ３”で表している。各コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、理想的には等しい。
【００４５】
（２）欠相検知装置
次に、本実施形態に係る欠相検知装置２０について説明する。欠相検知装置２０は、３相交流電源１０の欠相（具体的には、Ｔ相の欠相）を検知する装置である。即ち、欠相検知装置２０は、電源回路１５による電源電圧の生成動作において利用されていないＴ相の欠相を検知する。
【００４６】
欠相検知装置２０は、図１に示すように、第１電圧検出部２１、第２電圧検出部２２及び欠相判断部２３を備える。
【００４７】
（２−１）第１電圧検出部
第１電圧検出部２１は、Ｒ相及びＳ相の間の第１相間電圧Ｅｒｓを検出し、当該第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値以上か否かを示す第１信号Ｖｒを出力する。
【００４８】
ここで、図２及び図３では、第１相間電圧Ｅｒｓを表している。図２は、Ｒ相、Ｓ相及びＴ相全てが欠相しておらず正常である場合の第１相間電圧Ｅｒｓを示しており、図３は、Ｔ相のみが欠相している場合の第１相間電圧Ｅｒｓを表している。図２及び図３に示すように、Ｔ相が欠相しているとしても、Ｒ相及びＳ相が欠相しておらず正常であれば、第１相間電圧Ｅｒｓは、同様の波形となる。本実施形態に係る第１相間電圧Ｅｒｓの周期は、１６ｍｓｅｃ〜２０ｍｓｅｃとなっている。
【００４９】
第１電圧検出部２１は、主として、抵抗Ｒｒｓ１，Ｒｒｓ２と、第１フォトダイオードＰＤ１及び第１フォトトランジスタＱｒｓで構成される第１フォトカプラＰＣ１とを有する。抵抗Ｒｒｓ１の一端はＲ相配線Ｌ１に接続され、他端は第１フォトダイオードＰＤ１のアノードに接続されている。抵抗Ｒｒｓ２の一端は、５Ｖの電源に接続され、他端は第１フォトトランジスタＱｒｓのコレクタに接続されている。第１フォトダイオードＰＤ１のカソードは、Ｓ相配線Ｌ２に接続されており、Ｒ相からＳ相への電流の流れが順方向となっている。従って、Ｒ相の交流電圧がＳ相の交流電圧よりも大きく（つまり、第１相間電圧Ｅｒｓ＞０）、かつ第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値以上である場合、第１フォトダイオードＰＤ１には電流が流れるようになっている。第１フォトトランジスタＱｒｓは、ＮＰＮ型のフォトトランジスタであって、エミッタが接地されている。第１フォトトランジスタＱｒｓは、第１フォトダイオードＰＤ１に電流が流れた場合にオンする。つまり、第１フォトトランジスタＱｒｓは、第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値以上である場合に、オンするようになっている。
【００５０】
尚、第１所定値とは、第１フォトダイオードＰＤ１がオンするのに必要な電圧であって、用いられるフォトダイオードの特性等に応じて決定される。本実施形態に係る第１所定値は、プラスの値であって、図２及び図３では、“Ｖα”と表されている。
【００５１】
また、抵抗Ｒｒｓ２と第１フォトトランジスタＱｒｓのコレクタとの間の電圧が、第１信号Ｖｒとして出力される。従って、第１フォトトランジスタＱｒｓがオフしている場合には、第１信号Ｖｒは“５Ｖ”となる。逆に、第１フォトトランジスタＱｒｓがオンしている場合には、第１信号Ｖｒは、“０Ｖ”となる。即ち、第１信号Ｖｒは、“５Ｖ”または“０Ｖ”の矩形波となっている。
【００５２】
尚、以下では、説明の便宜上、第１フォトトランジスタＱｒｓがオフしている場合、つまり第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値以下である場合（即ち、Ｅｒｓ≦Ｖα）における第１信号Ｖｒの値“５Ｖ”を、“Ｈ”と言う。逆に、第１フォトトランジスタＱｒｓがオンしている場合、つまり第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値以上である場合（即ち、Ｅｒｓ≧Ｖα）における第１信号Ｖｒの値“０Ｖ”を、“Ｌ”と言う。
【００５３】
（２−２）第２電圧検出部
第２電圧検出部２２は、Ｔ相及びＳ相の間の第２相間電圧Ｅｔｓを検出し、当該第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値以上か否かを示す第２信号Ｖｔを出力する。
【００５４】
ここで、図２及び図３では、第１相間電圧Ｅｒｓに加え、第２相間電圧Ｅｔｓをも表している。図２に示すように、Ｔ相が欠相していない場合には、第２相間電圧Ｅｔｓは、第１相間電圧Ｅｒｓと同様の振幅及び周期（１６ｍｓｅｃ〜２０ｍｓｅｃ）の波形ではあるが、第１相間電圧Ｅｒｓに対し位相が約１２０度進んだ波形となっている。そして、図３に示すように、Ｔ相が欠相している場合には、第２相間電圧Ｅｔｓの周期は第１相間電圧Ｅｒｓと同一となっている。しかしながら、フィルタ１３のコンデンサはデルタ結線されているため、３相交流電源１０からＴ相配線Ｌ３に交流電圧が印加されなくとも、Ｔ−Ｓ相間及びＲ−Ｔ相間にはコンデンサＣ２，Ｃ３によって分圧された電圧が印加される。一般的に、使用する各コンデンサＣ１〜Ｃ３は、一般的には同じ素子が使用されるため、その定数は理想的には等しい。よって、第２相間電圧Ｅｔｓの振幅は、第１相間電圧Ｅｒｓの振幅の約１／２となる。そして、第２相間電圧Ｅｔｓは、第１相間電圧Ｅｒｓと同相（即ち、位相差は０度）となっている。
【００５５】
第２電圧検出部２２は、主として、抵抗Ｒｔｓ１，Ｒｔｓ２と、第２フォトダイオードＰＤ２及び第２フォトトランジスタＱｔｓで構成される第２フォトカプラＰＣ２とを有する。抵抗Ｒｔｓ１の一端はＴ相配線Ｌ３に接続され、他端は第２フォトダイオードＰＤ２のアノードに接続されている。抵抗Ｒｔｓ２の一端は、５Ｖの電源に接続され、他端は第２フォトトランジスタＱｔｓのコレクタに接続されている。第２フォトダイオードＰＤ２のカソードは、Ｓ相配線Ｌ２に接続されており、Ｔ相からＳ相への電流の流れが順方向となっている。即ち、本実施形態では、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２のカソード同士がＳ相を介して接続されており、Ｔ相は、第２フォトダイオードＰＤ２のアノード側ということになる。このような第２フォトダイオードＰＤ２では、Ｔ相の交流電圧がＳ相の交流電圧よりも大きく（つまり、第１相間電圧Ｅｔｓ＞０）、かつ第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値以上である場合、第２フォトダイオードＰＤ２には電流が流れるようになっている。第２フォトトランジスタＱｔｓは、ＮＰＮ型のフォトトランジスタであって、エミッタが接地されている。第２フォトトランジスタＱｔｓは、第２フォトダイオードＰＤ２に電流が流れた場合にオンする。つまり、第２フォトトランジスタＱｔｓは、第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値以上である場合に、オンするようになっている。
【００５６】
尚、第２所定値とは、第２フォトダイオードＰＤ２がオンするのに必要な電圧であって、第１フォトダイオードＰＤ１と同様、用いられるフォトダイオードの特性等に応じて決定される。従って、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２として同じフォトダイオードが用いられる場合には、第２所定値と第１所定値とは同一の値となるが、同じフォトダイオードが用いられない場合には、第２所定値と第１所定値とは異なる値となる。本実施形態では、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２として同じフォトダイオードが用いられる場合を例に採る。従って、本実施形態では、第２所定値及び第１所定値は同一の値であって、共に“Ｖα”と表すこととする（Ｖαはプラスの値。図２及び図３参照）。
【００５７】
また、抵抗Ｒｔｓ２と第２フォトトランジスタＱｔｓのコレクタとの間の電圧が、第２信号Ｖｔとして出力される。従って、第２フォトトランジスタＱｔｓがオフしている場合には、第２信号Ｖｔは“５Ｖ”となる。逆に、第２フォトトランジスタＱｔｓがオンしている場合には、第２信号Ｖｔは、“０Ｖ”となる。即ち、第２信号Ｖｔは、“５Ｖ”または“０Ｖ”の矩形波となっている。
【００５８】
尚、以下では、説明の便宜上、第２フォトトランジスタＱｔｓがオフしている場合、つまり第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値以下である場合（即ち、Ｅｔｓ≦Ｖα）における第２信号Ｖｔの値“５Ｖ”を、“Ｈ”と言う。逆に、第２フォトトランジスタＱｔｓがオンしている場合、つまり第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値以上（即ち、Ｅｒｓ≧Ｖα）である場合における第２信号Ｖｔの値“０Ｖ”を、“Ｌ”と言う。
【００５９】
以下、第２信号Ｖｔ及び第１信号Ｖｒの波形について具体的に説明する。Ｔ相が欠相していない場合には、図２に示すように、第２相間電圧Ｅｔｓは第１相間電圧Ｅｒｓに対し位相が約１２０度進んでいるため、第２信号Ｖｔは、第１信号Ｖｒに対し位相が約１２０度進んだ矩形波となっている。従って、第１信号Ｖｒが“Ｈ”から“Ｌ”へと変化する立ち下がりのタイミングは、第２信号Ｖｔが“Ｈ”から“Ｌ”へと変化する立ち下がりのタイミングから位相差約１２０度の分だけ遅延している。
【００６０】
一方、Ｔ相が欠相している場合には、既に述べたように、第２相間電圧Ｅｔｓは第１相間電圧Ｅｒｓと同相であるが、第２相間電圧Ｅｔｓの振幅は第１相間電圧Ｅｒｓの振幅の約１／２である（図３）。そのため、第２信号Ｖｔが“Ｈ”から“Ｌ”へと変化する立ち下がりのタイミングは、第１信号Ｖｒが“Ｈ”から“Ｌ”へと変化する立ち下がりのタイミングから、位相差θ１遅れている。位相差θ１は、第１相間電圧Ｅｒｓと同相の第２相間電圧Ｅｔｓが、第１相間電圧Ｅｒｓに比して振幅が低いために生じる位相差であって、第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値Ｖα以上となってから第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値Ｖα以上となるまでの間隔に相当する。また、第２信号Ｖｔが“Ｌ”から“Ｈ”へと変化する立ち上がりのタイミングは、第１信号Ｖｒが“Ｌ”から“Ｈ”へと変化する立ち上がりのタイミングに対し、位相差θ２進んでいる。位相差θ２は、第１相間電圧Ｅｒｓと同相の第２相間電圧Ｅｔｓが、第１相間電圧Ｅｒｓに比して振幅が低いために生じる位相差であって、第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値Ｖα以下となってから第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値Ｖα以下となるまでの間隔に相当する。理想的には、位相差θ１及び位相差θ２は、互いに等しいが、その大きさは、第１所定値（第２所定値）Ｖαが高い程、または第２相間電圧Ｅｒｓの振幅が低い程増大する。第２相間電圧Ｅｒｓの振幅が低くなる場合としては、フィルタ１３に使用される相間コンデンサの個体差等により、コンデンサＣ１〜Ｃ３が均一とはならず異なっている場合が挙げられる。位相差θ１，θ２としては、例えば３０度が挙げられる。
【００６１】
また、第１信号Ｖｒ及び第２信号Ｖｔの立ち上がりは、第１信号Ｖｒ及び第２信号Ｖｔの立ち下がりのように急峻ではなく、除々に“Ｌ”から“Ｈ”へと変化している（図２，図３）。つまり、第１信号Ｖｒ及び第２信号Ｖｔそれぞれの立ち上がりは、波形がなまった状態となっている。これは、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２の一般的な特性に起因する。つまり、フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２がオフからオン(すなわちフォトトランジスタＱｒｓ，Ｑｔｓがオフからオン)の速度に比較して、フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２がオンからオフ(すなわちフォトトランジスタＱｒｓ，Ｑｔｓがオンからオフ)の速度のほうが緩やかであるためである。
【００６２】
（２−３）欠相判断部
欠相判断部２３は、ＣＰＵ及びＲＡＭからなるマイクロコンピュータで構成されている。欠相判断部２３は、電源回路１５から供給される電源電圧を制御用電源として利用し、第１電圧検出部２１及び第２電圧検出部２２それぞれから出力される第１信号Ｖｒ及び第２信号Ｖｔに基づいて、Ｔ相が欠相しているか否かを判断する。つまり、欠相判断部２３は、電源回路１５が電源電圧の生成動作に用いているＲ相及びＳ相の欠相ではなく、第２フォトダイオードＰＤ２のアノード側に接続されているＴ相の欠相を判断する。
【００６３】
特に、本実施形態に係る欠相判断部２３は、第１状態変化時の第１信号Ｖｒの値に応じて、Ｔ相の欠相を判断する。第１状態変化時とは、図２及び図３に示すように、第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値Ｖα以下から以上へと変化するのに伴い、第２信号Ｖｔが変化する状態の時を言う。従って、本実施形態に係る図１の回路構成では、第１状態変化時とは、第２信号Ｖｔの“立ち下がり時”に相当する。
【００６４】
欠相判断部２３は、第２信号Ｖｔの立ち下がり時に、第１信号Ｖｒの値を監視する。第２信号Ｖｔの立ち下がり時の第１信号Ｖｒが“Ｈ”、即ち第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値Ｖα以下であることを示す値である場合には、欠相判断部２３は、Ｔ相は欠相していないと判断する（図２）。逆に、第２信号Ｖｔの立ち下がり時の第１信号Ｖｒが“Ｌ”、即ち第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値Ｖα以上であることを示す値である場合には、欠相判断部２３は、Ｔ相は欠相している可能性があると判断する（図３）。
【００６５】
更に、欠相判断部２３は、第２信号Ｖｔの立ち下がり時の第１信号Ｖｒが“Ｌ”である場合には、続いて第１信号Ｖｒを所定回数取り込む。取り込んだ第１信号Ｖｒの値全てが“Ｌ”である場合には、欠相判断部２３は、Ｔ相が欠相していると断定する。つまり、欠相判断部２３は、Ｔ相が欠相している可能性があると判断した際の第１信号Ｖｒ“Ｌ”（即ち、第２信号Ｖｔ立ち下がり時の第１信号Ｖｒ“Ｌ”）と所定回数取り込まれた第１信号Ｖｒの値全てが略同一である場合には、Ｔ相が欠相していると判断する。この動作は、Ｔ相は欠相していないにもかかわらず、ノイズ等により瞬間的に第１信号Ｖｒが“Ｌ”となってしまったことにより、誤ってＴ相が欠相していると判断してしまうのを防ぐために行われる。尚、所定回数としては、例えば１０回が挙げられ、所定回数の取り込み開始は、第２信号Ｖｔの立ち下がり時から１００μｓｅｃ後が挙げられる。第２信号Ｖｔの取り込み間隔は、１００μｓｅｃが挙げられる。
【００６６】
また、欠相判断部２３は、第２信号Ｖｔが、例えば１ｓｅｃである所定時間以上変化しない場合には、Ｔ相が欠相していると判断する。Ｔ相が欠相している場合、一般的には、図３に示すように、Ｔ相に関連する信号である第２信号Ｖｔの値が変化するが、何らかの原因が生じることにより第２信号Ｖｔは一定となり、変化しない恐れもある。この場合、欠相判断部２３は、第２信号Ｖｔが変化していないことから、Ｔ相は欠相していると判断する。
【００６７】
尚、上述した欠相判断部２３によるＴ相の欠相判断動作は、欠相検知装置２０が搭載されている空気調和装置の電源投入時、及び当該空気調和装置の圧縮機の停止時に行われる。空気調和装置の電源投入時とは、空気調和装置に外部からの電源が投入された直後であって、未だ冷房や暖房等の通常運転が開始されていない時を言う。Ｔ相の欠相自体は、空気調和装置が通常運転を行っている場合においても起こりえる。しかしながら、空気調和装置が通常運転を行っている時にＴ相の欠相判断動作が行われると、圧縮機やファンの動作等に起因するノイズ等により、誤った欠相判断が行われる恐れがあるので、好ましいとは言い難い。また、Ｔ相に欠相が生じている状態で空気調和装置が通常運転を行うと、Ｔ相の欠相が空気調和装置の通常運転に影響を及ぼす恐れもある。そのため、欠相判断部２３は、Ｔ相の欠相判断を正確に行うと共に通常運転が正常に行われるようにするべく、空気調和装置が未だ通常運転を行っていない時、及び圧縮機の停止時に、Ｔ相の欠相判断動作を行う。
【００６８】
上述した欠相判断動作において判断された結果（即ち、Ｔ相の欠相の有無）は、モータ制御回路１４に出力され、３相モータ１８に出力される駆動電圧の生成に用いられる。例えば、Ｔ相は欠相していないと欠相判断部２３によって判断された場合には、モータ制御回路１４は、３相モータ１８を駆動させるための駆動電圧を出力する。Ｔ相が欠相していると欠相判断部２３によって判断された場合には、モータ制御回路１４は、駆動電圧を生成せず、３相モータ１８を停止した状態のままとする。
【００６９】
（３）動作
次に、本実施形態に係る欠相検知装置２０の動作の流れについて、図４及び図５を用いて説明する。図４及び図５は、欠相検知装置２０の全体的な動作を示すフローチャートである。
【００７０】
ステップＳ１〜Ｓ３：空気調和装置に外部からの電源が投入されているが（Ｓ１のＹｅｓ）、空気調和装置が通常運転を行っていない場合（Ｓ２のＮｏ）、または通常運転を行ってはいたが圧縮機が停止した場合（Ｓ３のＹｅｓ）、欠相検知装置２０は、ステップＳ４以降に係るＴ相の欠相の検知動作を開始する。尚、空気調和装置が通常運転を行っており（Ｓ２のＹｅｓ）、圧縮機が停止していない場合には（Ｓ３のＮｏ）、欠相検知装置２０は、Ｔ相の欠相の誤検知を避けるため、Ｔ相の欠相の検知動作を行わない。
【００７１】
ステップＳ４〜Ｓ６：欠相検知装置２０に係る欠相判断部２３は、第２信号Ｖｔを監視する。欠相判断部２３は、第２信号Ｖｔの値が“Ｈ”から“Ｌ”へと立ち下がった時の（Ｓ４のＹｅｓ）、第１信号Ｖｒの値を確認する。第１信号Ｖｒの値が“Ｈ”であれば（Ｓ５のＮｏ）、欠相判断部２３は、Ｔ相は欠相しておらず、正常であると判断する（Ｓ６）。
【００７２】
ステップＳ７〜Ｓ９：ステップＳ５において、第１信号Ｖｒが“Ｌ”であれば（Ｓ５のＮｏ）、欠相判断部２３は、Ｔ相が欠相している可能性があると判断し、続いて第１信号Ｖｒを例えば１００μｓｅｃ毎に連続して所定回数取り込む（Ｓ７）。ステップＳ５に係る第１信号Ｖｒに加え、ステップＳ７において所定回数取り込んだ第１信号Ｖｒの値全てが“Ｌ”である場合には（Ｓ８のＹｅｓ）、欠相判断部２３は、Ｔ相が欠相しており、異常であると判断する（Ｓ９）。
【００７３】
尚、ステップＳ５に係る第１信号Ｖｒは“Ｌ”であったが、ステップＳ７において所定回数取り込んだ第１信号Ｖｒの値全てが“Ｌ”ではない場合には（Ｓ８のＮｏ）、欠相判断部２３は、Ｔ相は欠相しておらず、正常であると判断する（Ｓ６）。
【００７４】
ステップＳ１０：ステップＳ４において、監視している第２信号Ｖｔが“Ｈ”から“Ｌ”へと立ち下がらない場合（Ｓ４のＮｏ）、欠相判断部２３は、監視し始めた時間から現在までの時間と所定時間とを比較する。第２信号Ｖｔが所定時間以上変化せず一定の値を保っている場合には（Ｓ１０のＹｅｓ）、欠相判断部２３は、Ｔ相が欠相しており異常であると判断する（Ｓ９）。第２信号Ｖｔが所定時間以内に変化した場合には（Ｓ１０のＮｏ）、欠相判断部２３は、Ｔ相の欠相を判断することなく、ステップＳ４以降の動作を再度行う。つまり、欠相判断部２３は、第２信号Ｖｔのその変化が、第２信号Ｖｔの立ち下がりであるか否かを判断する（Ｓ４）。
【００７５】
ステップＳ１１：ステップＳ６において、Ｔ相は欠相しておらず正常であると欠相判断部２３が判断した場合、空気調和装置は、現在の状態が未だ通常運転を開始する前の状態（Ｓ２の状態）であれば通常運転を開始し、圧縮機が停止している状態（Ｓ３の状態）であれば圧縮機を起動させる。
【００７６】
ステップＳ１２：ステップＳ１１の後、空気調和装置の電源がオフとなった場合（Ｓ１２のＹｅｓ）、及びステップ９においてＴ相が欠相しており異常であると欠相判断部２３が判断した場合には、欠相検知装置２０は、一連の動作を終了する。ステップＳ１２において、空気調和装置の電源がオンである場合には（Ｓ１２のＮｏ）、欠相検知装置２０は、ステップ２以降の動作を繰り返す。
【００７７】
（４）効果
（Ａ）
本実施形態に係る欠相検知装置２０によると、第１電圧検出部２１は、Ｒ相及びＳ相の間の第１相間電圧Ｅｒｓを検出し、当該第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値Ｖα以上か否かを示す第１信号Ｖｒを出力する。第２電圧検出部２２は、Ｔ相及びＳ相の間の第２相間電圧Ｅｔｓを検出し、第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値Ｖα以上か否かを示す第２信号Ｖｔを出力する。欠相判断部２３は、第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値Ｖα以下から以上へと変化するのに伴い第２信号Ｖｔが変化する第１状態変化時（即ち、第２信号Ｖｔの立ち下がり時）の第１信号Ｖｒの値に応じて、Ｔ相の欠相を判断する。つまり、欠相検知装置２０では、欠相判断の対象となるＴ相に関連した第２信号Ｖｔが“Ｈ”から“Ｌ”へと変化する時をトリガとして、第１信号Ｖｒが検知され、Ｔ相の欠相が判断される。これにより、Ｔ相の欠相を正確に検知することができる。
【００７８】
（Ｂ）
また、本実施形態に係る欠相検知装置２０によると、第２信号Ｖｔの立ち下がり時においては、第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値Ｖα以下である場合、即ち第１信号Ｖｒが“Ｈ”であれば、Ｔ相が欠相していないと判断される。逆に、第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値Ｖα以上である場合、即ち第１信号Ｖｒが“Ｌ”であれば、Ｔ相が欠相している可能性があると判断される。このように、欠相検知装置２０は、第２信号Ｖｔの立ち下がり時における第１相間電圧Ｅｒｓの大きさに応じて、Ｔ相が欠相しているか否かを判断することができる。
【００７９】
（Ｃ）
また、本実施形態に係る欠相検知装置２０によると、Ｔ相が欠相している可能性があると判断された際、第２信号Ｖｔの立ち下がり時における第１信号Ｖｒ及びその後連続して所定回数取り込まれた第１信号Ｖｒ全てが、第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値Ｖα以上であることを示す場合には、Ｔ相が欠相していると判断される。具体的には、第２信号Ｖｔの立ち下がり時における第１信号Ｖｒ、及びその後連続して取り込まれた第１信号Ｖｒの値全てが“Ｌ”である場合には、Ｔ相が欠相していると判断される。これにより、より確実にＴ相の欠相を判断することができる。
【００８０】
（Ｄ）
また、Ｔ相が欠相していると、場合によってはＴ相に関連する第２信号Ｖｔが変化せず一定である場合が生じることがある。そこで、本実施形態に係る欠相検知装置２０の欠相判断部２３は、所定時間以上第２信号Ｖｔが変化しない場合には、Ｔ相が欠相していると判断する。これにより、Ｔ相の欠相を容易に判断することができる。
【００８１】
（Ｅ）
また、本実施形態に係る欠相検知装置２０では、第１電圧検出部２１の第１フォトカプラＰＣ１における第１フォトダイオードＰＤ１は、Ｒ相とＳ相との間に接続されており、第２電圧検出部２２の第２フォトカプラＰＣ２における第２フォトダイオードＰＤ２は、Ｔ相とＳ相との間に接続されている。これにより、第１フォトダイオードＰＤ１には、Ｒ相及びＳ相の間の第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値Ｖα以上である場合に電流が流れ、この場合に第１フォトカプラＰＣ１はオンするようになる。また、第２フォトダイオードＰＤ２には、Ｔ相及びＳ相の間の第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値Ｖα以上である場合に電流が流れ、この場合に第２フォトカプラＰＣ２はオンするようになる。
【００８２】
（Ｆ）
また、本実施形態に係る欠相検知装置２０では、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２のカソード同士が接続されており、第２フォトダイオードＰＤ２のアノード側にはＴ相が接続されている。これにより、第１フォトダイオードＰＤ１には、Ｒ相からＳ相への方向を順方向とする電流が流れ、第２フォトダイオードＰＤ２には、Ｔ相側からＳ相側への方向を順方向とする電流が流れる。
【００８３】
（Ｇ）
また、この欠相検知装置２０は、電源回路１５が欠相判断部２３の制御用電源の生成に用いるＲ相，Ｓ相の欠相ではなく、欠相判断部２３の制御用電源の生成には用いられないＴ相の欠相を検知することができる。
【００８４】
＜その他の実施形態＞
（ａ）
上記実施形態では、第１状態変化時、即ち、第２信号Ｖｔの立ち下がり時をトリガとして第１信号Ｖｒを確認し、当該第１信号ｖｒの値に基づいてＴ相の欠相が判断される場合について説明した。しかし、本発明に係る欠相検知装置２０は、第２信号Ｖｔの立ち下がりをトリガとするのではなく、第２信号Ｖｔの立ち上がり時をトリガとして第１信号Ｖｒを確認し、当該第１信号Ｖｒの値に基づいてＴ相の欠相を判断してもよい。つまり、欠相判断部２３は、第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値Ｖα以上から以下へと変化するのに伴い第２信号Ｖｔが変化する第２状態変化時の第１信号Ｖｒの値に応じて、Ｔ相の欠相を判断する（図６，７）。この場合、欠相判断部２３は、第２信号Ｖｔの立ち上がり時に係る第１信号Ｖｒが、第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値Ｖα以下であることを示す信号である場合（つまり、第１信号Ｖｒが“Ｈ”）、Ｔ相が欠相している可能性があると判断する（図７）。
【００８５】
しかしながら、上記実施形態中にて既に述べているように、欠相検知装置２０が図１に係る回路構成であると、第２状態変化時、つまり第２信号Ｖｔの立ち上がりは、図６及び図７に示すように、第２フォトカプラＰＣ２がオンからオフとなる場合に相当するため、波形がなまった状態となっている。また、第１フォトカプラＰＣ１がオンからオフとなる場合においても、第１信号Ｖｒの波形はなまった状態となっている。そのため、第２信号Ｖｔの立ち上がりに応じて第１信号Ｖｒを監視する際、タイミングによっては、第１信号Ｖｒが“Ｌ”である場合が生じる恐れがある（図７）。この場合、図６に示すように、Ｔ相に欠相が生じておらず正常である場合も、第２信号Ｖｔの立ち上がり時における第１信号Ｖｒは“Ｌ”であるため、欠相判断部２３は、Ｔ相が欠相している否かを判断し難い。
【００８６】
従って、図１に係る欠相検知装置２０は、上記実施形態のように、第２信号Ｖｔの立ち下がりをトリガとして、Ｔ相の欠相を検知するのが好ましい。
【００８７】
（ｂ）
上記実施形態では、図１に示すように、第１及び第２フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２のカソード同士が接続されており、第１及び第２フォトトランジスタＱｒｓ，Ｑｔｓの各コレクタ側に各抵抗Ｒｒｓ２，Ｒｔｓ２を介して５Ｖの電源が接続されている場合について説明した。この場合、各フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２がオンの時には、第１及び第２信号Ｖｒ，Ｖｔはそれぞれ“Ｌ”を出力し、オフの時には第１及び第２信号Ｖｒ，Ｖｔはそれぞれ“Ｈ”を出力するため、第１及び第２信号Ｖｒ，Ｖｔは、図２及び図３に示す波形となっていた。
【００８８】
しかし、第１及び第２信号Ｖｒ，Ｖｔの値である“Ｈ”“Ｌ”や、第１及び第２信号Ｖｒ，Ｖｔの値が“Ｈ”から“Ｌ”、または“Ｌ”から“Ｈ”へと変化するタイミングは、第１及び第２フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２の接続方法や、第１及び第２フォトトランジスタＱｒｓ，Ｑｔｓ及び各抵抗Ｒｒｓ２，Ｒｔｓ２の部分の接続方法等によって変化する。本発明に係る欠相検知装置は、これらの接続方法が図１とは異なる場合においても、適用することができる。
【００８９】
（ｂ−１）第１及び第２信号Ｖｒ，Ｖｔの値が反転する場合
先ず、第１及び第２フォトトランジスタＱｒｓ，Ｑｔｓ及び各抵抗Ｒｒｓ２，Ｒｔｓ２の部分の接続方法が図１とは異なる欠相検知装置１２０について説明する。図８は、当該欠相検知装置１２０が採用されたモータ駆動制御装置１０１を示す回路図である。図８に係るモータ駆動装置１０１は、欠相検知装置１２０に係る第１電圧検出部１２１及び第２電圧検出部１２２の第１及び第２フォトトランジスタＱｒｓ，Ｑｔｓ周辺の部分を除いては、図１に係るモータ駆動装置１と同様の構成を有するため、図８では、３相交流電源１０、フィルタ１３、モータ制御回路１４、電源回路１５及び３相モータ１８には、図１と同様の符号を付している。
【００９０】
欠相検知装置１２０は、第１電圧検出部１２１、第２電圧検出部１２２及び欠相判断部１２３を備える。第１電圧検出部１２１は、上記実施形態に係る図１の第１電圧検出部２１と同様、抵抗Ｒｒｓ１，Ｒｒｓ２と、第１フォトダイオードＰＤ１及び第１フォトトランジスタＱｒｓで構成される第１フォトカプラＰＣ１とを有する。第２電圧検出部１２２は、上記実施形態に係る図１の第２電圧検出部２２と同様、抵抗Ｒｔｓ１，Ｒｔｓ２と、第２フォトダイオードＰＤ２及び第２フォトトランジスタＱｔｓで構成される第２フォトカプラＰＣ２とを有する。尚、抵抗Ｒｒｓ１，Ｒｔｓ１、第１フォトダイオードＰＤ１、及び第２フォトダイオードＰＤ２は、図１と同様に接続されている。
【００９１】
第１及び第２フォトトランジスタＱｒｓ，Ｑｔｓは、ＮＰＮ型のトランジスタである。第１及び第２フォトトランジスタＱｒｓ，Ｑｔｓの各コレクタは、５Ｖの電源に直接接続されており、各エミッタは、抵抗Ｒｒｓ２，Ｒｔｓ２を介して接地されている。第１及び第２フォトトランジスタＱｒｓ，Ｑｔｓの各エミッタと各抵抗Ｒｒｓ２，Ｒｔｓ２との間の電圧は、それぞれ第１及び第２信号Ｖｒ，Ｖｔとして出力される。従って、第１及び第２電圧Ｖｒ，Ｖｔは、図９，１０に示すように、“Ｈ””Ｌ”が上記実施形態の図２，３に係る第１及び第２信号Ｖｒ，Ｖｔとは反転した信号となっている。
【００９２】
図９，１０の場合、欠相判断部１２３は、第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値Ｖα以下から以上へと変化するのに伴い第２信号Ｖｔが変化する第１状態変化時、即ち第２信号Ｖｔの立ち上がり時に、第１信号Ｖｒに基づいてＴ相の欠相を判断する。つまり、第２信号Ｖｔの立ち上がり時、第１信号Ｖｒが“Ｌ”であれば（つまり、第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値Ｖα以下）、欠相判断部１２３は、Ｔ相は欠相していないと判断する（図９）。逆に、第２信号Ｖｔの立ち上がり時、第１信号Ｖｒが“Ｈ”であれば（つまり、第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値Ｖα以上）、欠相判断部１２３は、Ｔ相が欠相している可能性があると判断する（図１０）。続いて欠相判断部１２３は、所定回数第１信号Ｖｒの取り込みを行い、第１信号Ｖｒの値全てが“Ｈ”であれば、Ｔ相は欠相していると断定する。
【００９３】
（ｂ−２）第１及び第２信号の値が変化するタイミングが変わる場合
次に、第１及び第２フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２の接続方法が図１とは異なる欠相検知装置２２０について説明する。図１１は、当該欠相検知装置２２０が採用されたモータ駆動制御装置２０１を示す回路図である。図１１に係るモータ駆動装置２０１は、欠相検知装置２２０に係る第１及び第２電圧検出部２２１，２２２の第１及び第２フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２の部分を除いては、図１に係るモータ駆動装置１と同様の構成を有するため、図１１では、３相交流電源１０、フィルタ１３、モータ制御回路１４、電源回路１５及び３相モータ１８には、図１と同様の符号を付している。
【００９４】
欠相検知装置２２０は、第１電圧検出部２２１、第２電圧検出部２２２及び欠相判断部２２３を備える。第１電圧検出部２２１は、上記実施形態に係る図１の第１電圧検出部２１と同様、抵抗Ｒｒｓ１，Ｒｒｓ２と、第１フォトダイオードＰＤ１及び第１フォトトランジスタＱｒｓで構成される第１フォトカプラＰＣ１とを有する。第２電圧検出部２２２は、上記実施形態に係る図１の第２電圧検出部２２と同様、抵抗Ｒｔｓ１，Ｒｔｓ２と、第２フォトダイオードＰＤ２及び第２フォトトランジスタＱｔｓで構成される第２フォトカプラＰＣ２とを有する。
【００９５】
特に、図１１においては、第１フォトダイオードＰＤ１のアノード側は、Ｓ相配線Ｌ２に接続され、カソード側は抵抗Ｒｒｓ１を介してＲ相配線Ｌ１に接続されている。第２フォトダイオードＰＤ２のアノード側は、Ｓ相配線Ｌ２に接続され、カソード側は抵抗Ｒｔｓ１を介してＴ相配線Ｌ３に接続されている。即ち、第１及び第２フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２は、アノード同士がＳ相を介して接続されている。従って、第１及び第２フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２の順方向は、上記実施形態とは逆となる。つまり、第１フォトダイオードＰＤ１は、Ｓ相からＲ相への電流の流れが順方向となっており、第２フォトダイオードＰＤ２は、Ｓ相からＴ相への電流の流れが順方向となっている。即ち、図１２，１３に示すように、Ｓ相の交流電圧がＲ相の交流電圧よりも大きく（つまり、第１相間電圧Ｅｒｓ＜０）、かつ第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値以下である場合、第１フォトダイオードＰＤ１には電流が流れるようになっており、Ｓ相の交流電圧がＴ相の交流電圧よりも大きく（つまり、第２相間電圧Ｅｔｓ＜０）、かつ第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値以下である場合、第２フォトダイオードＰＤ２には電流が流れるようになっている。従って、第１フォトトランジスタＱｒｓは、第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値以下の場合にオンし、第１所定値以上であればオフする。同様に、第２フォトトランジスタＱｔｓは、第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値以下の場合にオンし、第２所定値以上であればオフする。以上より、“第１所定値”“第２所定値”は、図１２，１３に示すように、マイナスの値となっている（−Ｖα）。尚、説明の便宜上、第１及び第２所定値は、上記実施形態と同様、同じ値としている。
【００９６】
また、抵抗Ｒｒｓ２，Ｒｔｓ２、第１フォトトランジスタQｒｓ、及び第２フォトトランジスタＱｔｓは、図１と同様に接続されている。そのため、第１フォトトランジスタＱｒｓのコレクタと抵抗Ｒｒｓ２との間の電圧である第１信号Ｖｒは、第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値以下の場合に“Ｌ”、第１所定値以上の場合に“Ｈ”を出力する。第２フォトトランジスタＱｔｓのコレクタと抵抗Ｒｔｓ２との間の電圧である第２信号Ｖｒは、第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値以下の場合に“Ｌ”、第２所定値以上の場合に“Ｈ”を出力する。つまり、各相間電圧Ｅｒｓ，Ｅｔｓの大小に対する第１及び第２信号Ｖｒ，Ｖｔの極性は、上記実施形態とは逆となっている。
【００９７】
また、以上の構成によると、図１２，１３に示すように、各相間電圧Ｅｒｓ，Ｅｔｓの大小に対する第１及び第２信号Ｖｒ，Ｖｔの極性だけではなく、第１及び第２電圧Ｖｒ，Ｖｔが“Ｈ”から”Ｌ”へと立ち下がるタイミング、及び“Ｌ”から“Ｈ”へと立ち上がるタイミングも、上記実施形態の図２，３とは異なっている。
【００９８】
この場合、欠相判断部２２３は、第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値以上から以下へと変化するのに伴い第２信号Ｖｔが変化する第２状態変化時、即ち第２信号Ｖｔの立ち下がり時をトリガとして、第１信号Ｖｒを確認し、当該第１信号Ｖｒに基づいてＴ相の欠相を判断する。第２信号Ｖｔの立ち下がり時における第１信号Ｖｒが“Ｈ”であれば（即ち、Ｅｒｓ≧−Ｖα）、欠相判断部２２３は、Ｔ相は欠相していないと判断する（図１２）。逆に、第２信号Ｖｔの立ち下がり時における第１信号Ｖｒが“Ｌ”であれば（即ち、Ｅｒｓ≦−Ｖα）、欠相判断部２２３は、Ｔ相が欠相している可能性があると判断する（図１３）。Ｔ相が欠相している可能性があると判断した場合には、欠相判断部２２３は、第１信号Ｖｒを連続して所定回数取り込む。第２信号Ｖｔの立ち下がり時の第１信号Ｖｒ、及び所定回数取り込んだ第１信号Ｖｒの値全てが“Ｌ”であれば、欠相判断部２２３は、Ｔ相は欠相していると断定する。
【００９９】
（ｃ）
その他の実施形態（ｂ−２）においては、欠相判断部２２３が、第２状態変化時、つまり第２信号Ｖｔの立ち下がり時における第１信号Ｖｒの値に基づいてＴ相の欠相を判断する場合について説明した。しかし、欠相判断部２２３は、第２相間電圧Ｅｔｓが第２所定値−Ｖα以下から以上へと変化するのに伴い第２信号Ｖｔが変化する第１状態変化時、即ち第２信号Ｖｔの立ち上がり時に、第１信号Ｖｒを監視し、Ｔ相の欠相を判断してもよい。この場合、欠相判断部２２３は、第２信号Ｖｔの立ち上がり時に係る第１信号Ｖｒが、第１相間電圧Ｅｒｓが第１所定値−Ｖα以上であることを示す信号である場合（つまり、第１信号Ｖｒが“Ｈ”）、Ｔ相が欠相している可能性があると判断する。
【０１００】
しかしながら、第２信号Ｖｔの立ち上がり時は、第２フォトカプラＰＣ２がオンからオフとなる場合に相当するため（図１２，１３）、第２信号Ｖｔの立ち上がりは、波形がなまった状態となっている。また、第１フォトカプラＰＣ１がオンからオフとなる場合にも、第１信号Ｖｒの立ち上がりは、波形がなまった状態となっている。そのため、第２信号Ｖｔの立ち上がりに応じて第１信号Ｖｒを監視する際、タイミングによっては、第１信号Ｖｒが“Ｌ”である場合が生じる恐れがある（図１３）。この場合、図１２に示すように、Ｔ相に欠相が生じておらず正常である場合も、第２信号Ｖｔ第１信号Ｖｒは“Ｌ”であるため、欠相判断部２２３は、Ｔ相が欠相している否かを判断し難い。
【０１０１】
従って、欠相検知装置２２０は、その他の実施形態（ｂ−２）のように、第２信号Ｖｔの立ち下がりをトリガとしてＴ相の欠相を検知するのが好ましい。
【０１０２】
（ｄ）
上記実施形態では、フィルタ１３における各コンデンサＣ１〜Ｃ３が等しい（理想的）場合について説明した。しかし、各コンデンサＣ１〜Ｃ３が等しくない場合においても、本発明の欠相検知装置を適用することができる。各コンデンサの容量は等しくない場合、Ｔ相が欠相すると、第２相間電圧Ｅｔｓの振幅は図３に係る第２相間電圧Ｅｔｓの振幅よりも小さくなる。すると、位相差θ１，θ２は大きくなり、第２信号Ｖｔが“Ｌ”となる期間は、図３に比して短くなる。
【０１０３】
（ｅ）
上記実施形態では、Ｔ相の欠相を判断する場合について説明した。しかし、本発明に係る欠相検知装置は、Ｔ相以外の相（Ｒ相やＳ相）の欠相を検知してもよい。但し、例えばＲ相の欠相を検知する場合には、Ｔ相に関連した第２信号Ｖｔの立ち上がり時及び立ち下がり時における第１信号Ｖｒに基づいて欠相を判断するのではなく、欠相判断を行うＲ相に関連した第１信号Ｖｒの立ち上がり時及び立ち下がり時における第２信号Ｖｔに基づいて欠相の判断を行う。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明に係る欠相検知装置は、第３相の欠相を検知することができるという効果を有しており、例えば空気調和装置における圧縮機やファン用の交流電源として利用することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１  モータ駆動装置
１０  ３相交流電源
１３  フィルタ
１４  モータ制御回路
１５  電源回路
１８  ３相モータ
２０  欠相検知装置
２１  第１電圧検出部
２２  第２電圧検出部
２３  欠相判断部
Ｅｒｓ  第１相間電圧
Ｅｔｓ  第２相間電圧
ＰＣ１  第１フォトカプラ
ＰＣ２  第２フォトカプラ
ＰＤ１  第１フォトダイオード
ＰＤ２  第２フォトダイオード
Ｑｒｓ  第１フォトトランジスタ
Qｔｓ  第２フォトトランジスタ
Ｒｒｓ１，Ｒｒｓ２，Ｒｔｓ１，Ｒｔｓ２  抵抗
Ｌ１  Ｒ相配線
Ｌ２  Ｓ相配線
Ｌ３  Ｔ相配線
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０６】
【特許文献１】特開２００５−１３０６４４号公報
【図１】
2010252582.tif 000003
【図２】
2010252582.tif 000004
【図３】
2010252582.tif 000005
【図４】
2010252582.tif 000006
【図５】
2010252582.tif 000007
【図６】
2010252582.tif 000008
【図７】
2010252582.tif 000009
【図８】
2010252582.tif 000010
【図９】
2010252582.tif 000011
【図１０】
2010252582.tif 000012
【図１１】
2010252582.tif 000013
【図１２】
2010252582.tif 000014
【図１３】
2010252582.tif 000015