(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流回路と平滑コンデンサを用いて交流電源を整流、平滑することにより負荷に対し直流電源を供給する電源装置において、
前記平滑コンデンサの端子間の直流電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段において所定の期間内に検出した直流電圧の最大値と最小値の差に基づくリップル電圧値を求めるリップル電圧検出手段と、
前記リップル電圧値と劣化判定用の所定のしきい値との差電圧を積分してリップル電圧積分値を得る積分演算手段と、
前記リップル電圧積分値と劣化判定用の所定の異常判定値とを比較し、前記リップル電圧積分値が前記劣化判定用の所定の異常判定値を越えたときに前記平滑コンデンサが劣化したと判定して異常信号を出力する比較判定手段と、
交流電源電圧または直流電源電圧の低下を検出する不足電圧検出手段と、
不揮発性記憶手段とを備え、
前記不足電圧検出手段にて電圧の低下が検出されたときに前記リップル電圧積分値を前記不揮発性記憶手段に書き込み、前記電圧が復帰したときに、前記不揮発性記憶手段から前記リップル電圧積分値を読み出して前記積分演算手段におけるリップル電圧積分値として設定することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
整流回路と平滑コンデンサを用いて交流電源を整流、平滑することにより負荷に対し直流電源を供給する電源装置において、
前記平滑コンデンサの端子間の直流電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段において所定の期間内に検出した直流電圧の最大値と最小値の差に基づくリップル電圧値を求めるリップル電圧検出手段と、
前記リップル電圧値と電源異常判定用の所定のしきい値との差電圧を積分してリップル電圧積分値を得る積分演算手段と、
前記リップル電圧積分値と電源異常判定用の所定の異常判定値とを比較し、前記リップル電圧積分値が前記電源異常判定用の所定の異常判定値を越えたときに前記交流電源に関する異常と判定して異常信号を出力する比較判定手段と、
交流電源電圧または直流電源電圧の低下を検出する不足電圧検出手段と、
不揮発性記憶手段とを備え、
前記不足電圧検出手段にて電圧の低下が検出されたときに前記リップル電圧積分値を前記不揮発性記憶手段に書き込み、前記電圧が復帰したときに、前記不揮発性記憶手段から前記リップル電圧積分値を読み出して前記積分演算手段におけるリップル電圧積分値として設定することを特徴とする電源装置。
【請求項３】
所定のしきい値に下限リミットを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項４】
所定の異常判定値に下限リミットを設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電源装置。
【請求項５】
負荷はインバータ回路であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電源装置。
【請求項６】
所定のしきい値として、インバータ回路の出力周波数の関数値を用いることを特徴とする請求項５記載の電源装置。
【請求項７】
インバータ回路がモータを駆動する場合において、所定のしきい値として、モータ電流のトルク成分の関数値を用いることを特徴とする請求項５記載の電源装置。
【請求項８】
所定の異常判定値として、インバータ回路の出力周波数の関数値を用いることを特徴とする請求項５記載の電源装置。
【請求項９】
インバータ回路がモータを駆動する場合において、所定の異常判定値として、モータ電流のトルク成分の関数値を用いることを特徴とする請求項５記載の電源装置。
【請求項１０】
比較判定手段は、インバータ回路の出力周波数が所定値以下のときには異常信号の出力を禁止することを特徴とする請求項５記載の電源装置。
【請求項１１】
インバータ回路がモータを駆動する場合において、比較判定手段は、モータ電流のトルク成分が所定値以下のときには異常信号の出力を禁止することを特徴とする請求項５記載の電源装置。
【請求項１２】
比較判定手段は、インバータ回路が停止しているときには異常信号の出力を禁止することを特徴とする請求項５記載の電源装置。
【請求項１３】
比較判定手段は、インバータ回路の出力周波数が増加中または減少中のときには異常信号の出力を禁止することを特徴とする請求項５記載の電源装置。
【請求項１４】
整流回路と平滑コンデンサを用いて交流電源を整流、平滑することにより負荷に対し直流電源を供給する電源装置において、
前記平滑コンデンサの端子間の直流電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段において所定の期間内に検出した直流電圧の最大値と最小値の差に基づくリップル電圧値を求めるリップル電圧検出手段と、
前記リップル電圧値と劣化判定用の所定のしきい値との差電圧を積分してリップル電圧積分値を得る積分演算手段と、
前記リップル電圧積分値と劣化判定用の所定の異常判定値とを比較し、前記リップル電圧積分値が前記劣化判定用の所定の異常判定値を越えたときに前記平滑コンデンサが劣化したと判定して異常信号を出力する比較判定手段とを備え、
前記負荷はインバータ回路であり、前記所定のしきい値として前記インバータ回路の出力周波数の関数値を用いることを特徴とする電源装置。
【請求項１５】
整流回路と平滑コンデンサを用いて交流電源を整流、平滑することにより負荷に対し直流電源を供給する電源装置において、
前記平滑コンデンサの端子間の直流電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段において所定の期間内に検出した直流電圧の最大値と最小値の差に基づくリップル電圧値を求めるリップル電圧検出手段と、
前記リップル電圧値と電源異常判定用の所定のしきい値との差電圧を積分してリップル電圧積分値を得る積分演算手段と、
前記リップル電圧積分値と電源異常判定用の所定の異常判定値とを比較し、前記リップル電圧積分値が前記電源異常判定用の所定の異常判定値を越えたときに前記交流電源に関する異常と判定して異常信号を出力する比較判定手段とを備え、
前記負荷はインバータ回路であり、前記所定のしきい値として前記インバータ回路の出力周波数の関数値を用いることを特徴とする電源装置。
【請求項１６】
所定のしきい値に下限リミットを設けたことを特徴とする請求項１４又は１５記載の電源装置。
【請求項１７】
所定の異常判定値に下限リミットを設けたことを特徴とする請求項１４又は１５記載の電源装置。
【請求項１８】
所定のしきい値として、インバータ回路の出力周波数の関数値に代えて、前記インバータ回路が駆動するモータに流れる電流のトルク成分の関数値を用いることを特徴とする請求項１４乃至１７の何れかに記載の電源装置。
【請求項１９】
整流回路と平滑コンデンサを用いて交流電源を整流、平滑することにより負荷に対し直流電源を供給する電源装置において、
前記平滑コンデンサの端子間の直流電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段において所定の期間内に検出した直流電圧の最大値と最小値の差に基づくリップル電圧値を求めるリップル電圧検出手段と、
前記リップル電圧値と劣化判定用の所定のしきい値との差電圧を積分してリップル電圧積分値を得る積分演算手段と、
前記リップル電圧積分値と劣化判定用の所定の異常判定値とを比較し、前記リップル電圧積分値が前記劣化判定用の所定の異常判定値を越えたときに前記平滑コンデンサが劣化したと判定して異常信号を出力する比較判定手段とを備え、
前記負荷はインバータ回路であり、前記所定の異常判定値として、前記インバータ回路の出力周波数の関数値を用いることを特徴とする電源装置。
【請求項２０】
整流回路と平滑コンデンサを用いて交流電源を整流、平滑することにより負荷に対し直流電源を供給する電源装置において、
前記平滑コンデンサの端子間の直流電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段において所定の期間内に検出した直流電圧の最大値と最小値の差に基づくリップル電圧値を求めるリップル電圧検出手段と、
前記リップル電圧値と電源異常判定用の所定のしきい値との差電圧を積分してリップル電圧積分値を得る積分演算手段と、
前記リップル電圧積分値と電源異常判定用の所定の異常判定値とを比較し、前記リップル電圧積分値が前記電源異常判定用の所定の異常判定値を越えたときに前記交流電源に関する異常と判定して異常信号を出力する比較判定手段とを備え、
前記負荷はインバータ回路であり、前記所定の異常判定値として、前記インバータ回路の出力周波数の関数値を用いることを特徴とする電源装置。
【請求項２１】
整流回路と平滑コンデンサを用いて交流電源を整流、平滑することにより負荷に対し直流電源を供給する電源装置において、
前記平滑コンデンサの端子間の直流電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段において所定の期間内に検出した直流電圧の最大値と最小値の差に基づくリップル電圧値を求めるリップル電圧検出手段と、
前記リップル電圧値と電源異常判定用の所定の異常判定値とを比較し、前記リップル電圧値が前記電源異常判定用の所定の異常判定値を越えたときに前記交流電源に関する異常と判定して異常信号を出力する比較判定手段とを備え、
前記負荷はインバータ回路であり、前記所定の異常判定値として、前記インバータ回路の出力周波数の関数値を用いることを特徴とする電源装置。
【請求項２２】
所定のしきい値に下限リミットを設けたことを特徴とする請求項１９又は２０記載の電源装置。
【請求項２３】
所定の異常判定値に下限リミットを設けたことを特徴とする請求項１９又は２０記載の電源装置。
【請求項２４】
所定の異常判定値として、インバータ回路の出力周波数の関数値に代えて、前記インバータ回路が駆動するモータに流れる電流のトルク成分の関数値を用いることを特徴とする請求項１９乃至２３の何れかに記載の電源装置。
【請求項２５】
整流回路と平滑コンデンサを用いて交流電源を整流、平滑することにより負荷に対し直流電源を供給する電源装置において、
前記平滑コンデンサの端子間の直流電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段において所定の期間内に検出した直流電圧の最大値と最小値の差に基づくリップル電圧値を求めるリップル電圧検出手段と、
前記リップル電圧値と劣化判定用の所定のしきい値との差電圧を積分してリップル電圧積分値を得る積分演算手段と、
前記リップル電圧積分値と劣化判定用の所定の異常判定値とを比較し、前記リップル電圧積分値が前記劣化判定用の所定の異常判定値を越えたときに前記平滑コンデンサが劣化したと判定して異常信号を出力する比較判定手段とを備え、
前記負荷はインバータ回路であり、前記比較判定手段は、前記インバータ回路の出力周波数が所定値以下のときには前記異常信号の出力を禁止することを特徴とする電源装置。
【請求項２６】
整流回路と平滑コンデンサを用いて交流電源を整流、平滑することにより負荷に対し直流電源を供給する電源装置において、
前記平滑コンデンサの端子間の直流電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段において所定の期間内に検出した直流電圧の最大値と最小値の差に基づくリップル電圧値を求めるリップル電圧検出手段と、
前記リップル電圧値と電源異常判定用の所定のしきい値との差電圧を積分してリップル電圧積分値を得る積分演算手段と、
前記リップル電圧積分値と電源異常判定用の所定の異常判定値とを比較し、前記リップル電圧積分値が前記電源異常判定用の所定の異常判定値を越えたときに前記交流電源に関する異常と判定して異常信号を出力する比較判定手段とを備え、
前記負荷はインバータ回路であり、前記比較判定手段は、前記インバータ回路の出力周波数が所定値以下のときには前記異常信号の出力を禁止することを特徴とする電源装置。
【請求項２７】
整流回路と平滑コンデンサを用いて交流電源を整流、平滑することにより負荷に対し直流電源を供給する電源装置において、
前記平滑コンデンサの端子間の直流電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段において所定の期間内に検出した直流電圧の最大値と最小値の差に基づくリップル電圧値を求めるリップル電圧検出手段と、
前記リップル電圧値と電源異常判定用の所定の異常判定値とを比較し、前記リップル電圧値が前記電源異常判定用の所定の異常判定値を越えたときに前記交流電源に関する異常と判定して異常信号を出力する比較判定手段とを備え、
前記負荷はインバータ回路であり、前記比較判定手段は、前記インバータ回路の出力周波数が所定値以下のときには前記異常信号の出力を禁止することを特徴とする電源装置。
【請求項２８】
所定のしきい値に下限リミットを設けたことを特徴とする請求項２５又は２６記載の電源装置。
【請求項２９】
所定の異常判定値に下限リミットを設けたことを特徴とする請求項２５又は２６記載の電源装置。
【請求項３０】
インバータ回路がモータを駆動する場合において、比較判定手段は、前記インバータ回路の出力周波数が所定値以下のときに異常信号の出力を禁止することに代えて、モータ電流のトルク成分が所定値以下のときに前記異常信号の出力を禁止することを特徴とする請求項２５乃至２９の何れかに記載の電源装置。
【請求項３１】
比較判定手段は、インバータ回路の出力周波数が所定値以下のときに異常信号の出力を禁止することに代えて、前記インバータ回路が停止しているときに異常信号の出力を禁止することを特徴とする請求項２５乃至２９の何れかに記載の電源装置。
【請求項３２】
比較判定手段は、インバータ回路の出力周波数が所定値以下のときに異常信号の出力を禁止することに代えて、前記インバータ回路の出力周波数が増加中または減少中のときには異常信号の出力を禁止することを特徴とする請求項２５乃至２９の何れかに記載の電源装置。
【請求項３３】
所定の期間を交流電源の周波数の１／２周期以上としたことを特徴とする請求項１乃至３２の何れかに記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平滑コンデンサの劣化や欠相等の入力交流電源の異常を検出する機能を有した電源装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
入力交流電源を整流、平滑して直流電圧を生成する電源装置においては、平滑コンデンサに電解コンデンサが使用され、その平滑コンデンサの寿命は、リップル電流や周囲温度等に応じて定まる平滑コンデンサの内部温度により略決定される。平滑コンデンサが寿命に達すると静電容量が急激に低下するので、平滑コンデンサの両端電圧である直流電圧のリップル電圧成分が増加する。
【０００３】
一方、入力交流電源に停電や欠相等の異常が発生した場合にも、直流電圧のリップル電圧成分が大きく増加する。このため、直流電圧を用いて平滑コンデンサの寿命（劣化）検出を正しく行うためには、併せて入力交流電源に関する異常の検出も必要となる。
【０００４】
特開平７−２２２４３６号公報には、直流電圧を用いて平滑コンデンサの寿命を検出するための装置が開示されている。この寿命検出装置は、平滑コンデンサの両端電圧であるリップル電圧又は平滑コンデンサに流れるリップル電流を検出し、これらリップル電圧、リップル電流が夫々所定の寿命判定レベルよりも低下した場合に寿命として判定するようになっている。
【０００５】
この場合、交流電源の欠相を検出するための欠相検出回路を別に設け、その欠相検出信号により寿命検出信号をマスクするように構成されている。この欠相検出回路は、交流電圧を整流する全波整流回路とＣＲフィルタ回路、及び２つのフィルタコンパレータ回路等から構成され、各フィルタコンパレータ回路がＣＲフィルタ回路前後の電圧を夫々異なる判定レベルと比較することにより欠相を検出するようになっている。
【０００６】
しかし、上記寿命検出装置においては、リップル電圧すなわち平滑コンデンサの両端電圧である直流電圧をそのまま所定の寿命判定レベルと比較しているので、交流電源電圧が変動した場合（特に低下した場合）には誤検出することがあり、平滑コンデンサが寿命に達していないにもかかわらずインバータ装置を停止させてしまうという問題があった。同様に、欠相検出回路においても、交流電源電圧が変動した場合（特に低下した場合）にはＣＲフィルタ回路の出力電圧が判定レベルよりも低下して誤った欠相検出信号を出力することがあった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、交流電源電圧変動や負荷の状態に依らず、平滑コンデンサの寿命等による劣化を検出して故障を未然に防ぐことができ、また、欠相等の交流電源に関する異常を確実に検出することができる電源装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１、１４、１９、２５に記載した本発明の電源装置は、整流回路と平滑コンデンサを用いて交流電源を整流、平滑することにより負荷に対し直流電源を供給する電源装置であって、
前記平滑コンデンサの端子間の直流電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段において所定の期間内に検出した直流電圧の最大値と最小値の差に基づくリップル電圧値を求めるリップル電圧検出手段と、
前記リップル電圧値と劣化判定用の所定のしきい値との差電圧を積分してリップル電圧積分値を得る積分演算手段と、
前記リップル電圧積分値と劣化判定用の所定の異常判定値とを比較し、前記リップル電圧積分値が前記劣化判定用の所定の異常判定値を越えたときに前記平滑コンデンサが劣化したと判定して異常信号を出力する比較判定手段とを具備して構成されている。
【０００９】
斯様に構成すれば、所定の期間毎に、直流電圧のリップル成分であるリップル電圧値を検出し、このリップル電圧値と劣化判定用の所定のしきい値との差電圧に基づいて平滑コンデンサの劣化判定を行うので、交流電源電圧の大きさやその変動に依存することなく、平滑コンデンサの劣化に起因するリップル電圧値を正しく検出することができる。また、このリップル電圧値を積分してリップル電圧積分値を得、このリップル電圧積分値と劣化判定用の所定の異常判定値との比較結果に基づいて平滑コンデンサの劣化判定に関わる異常信号を出力するので、過渡的なリップル電圧が一時的に発生したような場合であっても、誤判定を防ぐことができる。
【００１０】
また、請求項２、１５、２０、２６に記載した電源装置は、それぞれ請求項１、１４、１９、２５に記載した電源装置と同様の構成を有し、積分演算手段においてリップル電圧値と電源異常判定用の所定のしきい値との差電圧を積分してリップル電圧積分値を得るとともに、比較判定手段において前記リップル電圧積分値と電源異常判定用の所定の異常判定値とを比較することにより交流電源に関する異常を判定して異常信号を出力する。
【００１１】
斯様に構成すれば、上述した平滑コンデンサの劣化判定と同様に、所定の期間毎に、直流電圧のリップル成分であるリップル電圧値を検出して欠相等の電源異常の判定を行うので、交流電源電圧の大きさやその変動に依存することなく、電源異常に起因するリップル電圧値を正しく検出することができる。また、このリップル電圧値は、積分された後に電源異常判定用の所定の異常判定値と比較されるので、過渡的なリップル電圧の発生に対する誤判定を防ぐことができる。
【００１２】
請求項１または２に記載した電源装置においては、交流電源電圧または直流電源電圧の低下を検出する不足電圧検出手段と、不揮発性記憶手段とを設け、前記不足電圧検出手段にて電圧の低下が検出されたときにリップル電圧積分値を前記不揮発性記憶手段に書き込み、前記電圧が復帰したときに、前記不揮発性記憶手段から前記リップル電圧積分値を読み出して積分演算手段におけるリップル電圧積分値として設定するように構成している。
【００１３】
斯様に構成すれば、停電等により交流電源電圧が急激に低下したような場合に、不足電圧検出手段にて電圧の低下が検出されると、そのときまでの平滑コンデンサの劣化進行状態を保持しているリップル電圧積分値を不揮発性記憶手段に退避する。また、復電すると、退避されたリップル電圧積分値を読み出して積分演算手段におけるリップル電圧積分値として再設定する。従って、交流電源の停電等によってリップル電圧積分値が初期化されたり、電圧の増減時に発生する過渡的なリップル電圧を誤って積分してしまうことを防ぐことができる。
【００１４】
また、請求項２１、２７に記載した電源装置は、それぞれ請求項２０、２６に記載した電源装置から積分演算手段を省き、比較判定手段において、リップル電圧検出手段にて求めたリップル電圧値と電源異常判定用の所定の異常判定値とを比較し、前記リップル電圧値が前記電源異常判定用の所定の異常判定値を越えたときに交流電源に関する異常と判定して異常信号を出力するように構成されている。
斯様に構成すれば、リップル電圧値を積分することなく、直接、電源異常判定用の所定の異常判定値と比較して異常信号を得るので、積分演算による電源異常の検出遅れ時間を短縮することができる。
【００１５】
さらに、劣化判定用又は電源異常判定用の所定のしきい値に下限リミットを設けたり（請求項３、１６、２２、２８）、劣化判定用又は電源異常判定用の所定の異常判定値に下限リミットを設けても良い（請求項４、１７、２３、２９）。
斯様に構成すれば、電源異常の判定をする場合、電源異常判定用の所定のしきい値又は所定の異常判定値の下限リミット値として、例えば平滑コンデンサの許容リップル値に応じた値を設定することにより、平滑コンデンサの劣化進行に対して十分に影響が小さいリップル電圧値については積分しないように構成することができる。これにより、過渡的なリップル等による誤判定を防止でき、リップル電圧値が下限リミット値以下の場合にはそのまま電源装置の運転継続が可能となる。また、平滑コンデンサの劣化を判定する場合にも、劣化判定用の所定のしきい値又は所定の異常判定値の下限リミット値として、例えば負荷に対して許容されるリップル値を設定することにより、誤判定を防止でき、電源装置の運転可能領域を広げることができる。
【００１６】
以上述べた電源装置において、特に負荷をインバータ回路とした場合においては、以下の手段を用いると良い。
すなわち、所定のしきい値として、インバータ回路の出力周波数の関数値を用いたり（請求項６、１４乃至１７）、インバータ回路がモータを駆動する場合において、モータ電流のトルク成分の関数値を用いる（請求項７、１８）。また、所定の異常判定値として、インバータ回路の出力周波数の関数値を用いたり（請求項８、１９乃至２３）、インバータ回路がモータを駆動する場合において、モータ電流のトルク成分の関数値を用いる（請求項９、２４）。
【００１７】
斯様に構成すれば、リップル電圧の大きさと密接な関係を有するインバータ回路の出力周波数、及びモータに流れる電流のトルク成分の関数値として、インバータ回路の各運転状態に適した所定のしきい値と所定の異常判定値を設定することができるので、劣化や電源異常を確実に検出することができる。
【００１８】
さらに、比較判定手段は、インバータ回路の出力周波数が所定値以下のとき（請求項１０、２５乃至２９）、インバータ回路がモータを駆動する場合において、モータ電流のトルク成分が所定値以下のとき（請求項１１、３０）、インバータ回路が停止しているとき（請求項１２、３１）、又はインバータ回路の出力周波数が増加中または減少中のとき（請求項１３、３２）には異常信号の出力を禁止するように構成すると良い。
斯様に構成すれば、過渡的なリップルが発生しても異常信号の誤出力を防ぐことができ信頼性を向上させることができる。
【００１９】
なお、以上述べた全ての手段において、所定の期間を交流電源の周波数の１／２周期以上とすることが好ましい（請求項３３）。
斯様に構成すれば、交流電源の相数に関係なく、リップル電圧を正確に検出することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１実施例を図１乃至図３を参照して説明する。
図１は、電源装置１の電気的構成を示している。この図において、三相の交流電源２は、整流素子例えばダイオードを三相ブリッジ接続してなる整流回路３の入力端子に接続され、整流回路３の正及び負の出力線は電源装置１の正側及び負側の出力端子Ｔ１及びＴ２に接続されている。この出力端子Ｔ１、Ｔ２の間には、整流回路３において整流された電圧を平滑するために、電解コンデンサからなる平滑コンデンサ４が接続されている。
【００２１】
出力端子Ｔ１、Ｔ２には、電源装置１の負荷として、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子と還流ダイオードとを三相ブリッジ接続してなる電圧型のインバータ回路５が接続され、その出力端子にはモータ６（例えば誘導電動機）の各相端子が接続されている。モータ６には回転速度を検出するための図示しないエンコーダが装着されており、インバータ回路５は、図示しない制御回路によってベクトル制御の演算を行い、可変電圧、可変周波数の交流電圧を出力することによりモータ６を回転駆動するようになっている。
【００２２】
電圧検出手段である電圧検出回路７は、平滑コンデンサ４の端子間の直流電圧を例えば抵抗分圧の手段により降圧して検出し、絶縁した後直流電圧Ｖdcとしてリップル電圧検出回路８に対して出力するものである。
【００２３】
そのリップル電圧検出回路８は、リップル電圧検出手段として機能するもので、詳細には後の作用の説明において述べるが、交流電源２の周波数の１／２周期毎に、その１／２周期の間の直流電圧Ｖdcの最大値と最小値の差を計算し、その値をリップル電圧Ｖr として出力するようになっている。このリップル電圧Ｖr は、平滑コンデンサ４の劣化判定に対しては所定のしきい値Ｂ1 との差電圧が計算され、欠相等の交流電源２の異常（整流回路３の異常を含む）判定に対しては所定のしきい値Ｂ2 との差電圧が計算され、各差電圧は夫々積分演算回路９ａ、９ｂに与えられる。
【００２４】
なお、以下の説明において（交流電源２の）電源異常とは、交流電源２と整流回路３との結線不良等により生じる欠相、整流回路３の断線等の不良による欠相等、交流電源２から異常な状態で直流電圧が生成されている場合をいうものとする。また、特に明記した場合を除き、（瞬時）停電等の交流電源２の断電状態は含まないものとする。
【００２５】
積分演算手段として、平滑コンデンサ４の劣化判定に用いる積分演算回路９ａと、交流電源２の異常の判定に用いる積分演算回路９ｂとは同じ構成を有している。すなわち、夫々に入力された上記差電圧を交流電源２の周波数の１／２周期毎に加算することにより積分し、夫々リップル電圧積分値Ｓ1 、Ｓ2 を得て比較判定回路１０ａ、１０ｂに対し出力するようになっている。
【００２６】
比較判定手段としての比較判定回路１０ａ、１０ｂも互いに同じ構成を有している。すなわち、比較判定回路１０ａにおいては、交流電源２の周波数の１／２周期毎に、リップル電圧積分値Ｓ1 を劣化判定用の所定の異常判定値Ｗ1 と比較し、リップル電圧積分値Ｓ1 が所定の異常判定値Ｗ1 を越えたときに、平滑コンデンサ４が劣化したと判定して異常信号を出力する。同様に、比較判定回路１０ｂにおいても、交流電源２の周波数の１／２周期毎に、リップル電圧積分値Ｓ2 を電源異常判定用の所定の異常判定値Ｗ2 と比較し、リップル電圧積分値Ｓ2 が所定の異常判定値Ｗ2 を越えたときに、交流電源２に欠相等の異常が発生したと判定して異常信号を出力する。比較判定回路１０ａ、１０ｂから異常信号が出力されると、インバータ回路５がモータ６を停止させるように動作する。
【００２７】
なお、負荷としてのインバータ回路５を制御するために用いられる図示しない制御回路は、例えばマイクロコンピュータによって構成されており、上述したリップル電圧検出回路８、積分演算回路９ａ、９ｂ、比較判定回路１０ａ、１０ｂ等における処理もまた上記マイクロコンピュータによって処理される。そして、電圧検出回路７から出力される直流電圧Ｖdcは、図示しないＡ／Ｄコンバータによってディジタル化された後上記マイクロコンピュータに入力されるようになっている。
【００２８】
次に、電源装置１において平滑コンデンサ４の劣化判定を行う場合の作用について電気的構成（図１参照）の各部の波形を示す図２を参照して説明する。
図２（ａ）には、上から、直流電圧Ｖdc（リップルを有する実線波形）、電源装置１から平滑コンデンサ４を除いた場合（静電容量が０の場合）の出力電圧を表す直流電圧Ｖdc' （リップルを有する破線波形）、リップル電圧Ｖr （階段状に増加する実線波形）、及び劣化判定用の所定のしきい値Ｂ1 （一定値）が示されており、図２（ｂ）には、劣化判定用の所定の異常判定値Ｗ1 （一定値）、及びリップル電圧積分値Ｓ1 （階段状に増加する実線波形）が示されている。横軸は時間を表し、時刻ｔ0 から時刻ｔ1 までの区間Ｔ１を始め、時刻ｔ１以降の各区間Ｔ２〜Ｔ６は全て交流電源２の周波数の１／２周期に相当する時間幅を有している。また、時刻ｔ0 においてはリップル電圧積分値Ｓ1 が０になっており、平滑コンデンサ４がまだ劣化していない状態にあるものとする。
【００２９】
ここで、区間の幅（所定の期間）を１／２周期とするのは、交流電源２の相数に依らず常にリップル電圧Ｖr を正確に検出するためであり、Ａ／Ｄコンバータの検出遅れ等により、１／２周期毎にリップル電圧Ｖr を検出できない場合には幅を大きくしても良い。ただし、この区間の幅を大きくする程、過渡的に発生するリップル電圧Ｖr に追従できなくなるので、可能な限り１／２周期に近づくように設定するのが好ましい。
【００３０】
さて、リップル電圧検出回路８は常に直流電圧Ｖdcを入力してその値を検査しており、各区間が終了する毎にその区間内における直流電圧Ｖdcの最大値と最小値の差であるリップル電圧Ｖr を演算し、次の区間の間そのリップル電圧Ｖr を保持する。リップル電圧Ｖr を求めると、続いてそのリップル電圧Ｖr と所定のしきい値Ｂ1 との差電圧が計算され、この差電圧が積分演算回路９ａにおいてリップル電圧積分値Ｓ1 に加算される。加算後は、比較判定回路１０ａにおいて、このリップル電圧積分値Ｓ1 が所定の異常判定値Ｗ1 と比較され、その結果に応じて異常信号が出力される。
【００３１】
平滑コンデンサ４が劣化していない区間Ｔ１においては、その静電容量の減少はなく、直流電圧Ｖdcは平滑コンデンサ４がないとした場合の直流電圧Ｖdc' に比べ平滑されている。この区間Ｔ１の終了時刻ｔ１においてリップル電圧Ｖr1が得られる。そして、このリップル電圧Ｖr1と所定のしきい値Ｂ1 との差電圧が計算されるが、その結果が負となるので差電圧を０に置き替える。なお、リップル電圧積分値Ｓ1 は、差電圧が０であるので区間Ｔ１におけるリップル電圧積分値Ｓ1 （＝０）のまま変化しない。
【００３２】
区間Ｔ２は、時刻ｔ１から時刻ｔ２に至る途中の時刻ｔ１１に、交流電源２の電圧がステップ的に減少した場合を示している。時刻ｔ２において求められるこの区間Ｔ２のリップル電圧Ｖr2は、交流電源２の電圧が減少した分だけ増加して所定のしきい値Ｂ1 を越えるので差電圧（Ｖr2−Ｂ1 ）が発生し、リップル電圧積分値Ｓ1 に加算される。しかしながら、交流電源２にこのような電圧変動（停電、瞬停を除く）があっても、平滑コンデンサ４が正常の場合にあっては、その平滑作用のために、交流電源２の１／２周期に相当する区間のリップル電圧Ｖr が劣化判定に影響する程大きくなることはなく、上記した区間Ｔ２においても、リップル電圧Ｖr2は所定のしきい値Ｂ1 を僅かに越える程度に止まる。その結果、リップル電圧積分値Ｓ1 は僅かに増加するものの、所定の異常判定値Ｗ1 には達しないので異常信号は出力されない。
【００３３】
次の区間Ｔ３は、時刻ｔ２から時刻ｔ３に至る途中の時刻ｔ２１に、平滑コンデンサ４が劣化した場合を示している。ただし、実際の平滑コンデンサ４の寿命に関わる劣化は、時間をかけて徐々に進行するものであり、ここでは説明の便宜上瞬時的な劣化を表したに過ぎない。
【００３４】
平滑コンデンサ４が劣化すると、静電容量が減少し平滑作用が低下するので、図の時刻ｔ２１以降に示すように直流電圧Ｖdcが直流電圧Ｖdc' に近づき、そのリップル電圧成分が増加する。その結果、区間Ｔ３の終了時刻ｔ３において求められるリップル電圧Ｖr3はリップル電圧Ｖr1、Ｖr2よりも増加し、所定のしきい値Ｂ1 との差電圧（Ｖr3−Ｂ1 ）だけリップル電圧積分値Ｓ1 が増加する。
【００３５】
続く区間Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、…においても平滑コンデンサ４の劣化が進行し、時刻ｔ４において区間Ｔ４間のリップル電圧Ｖr4と所定のしきい値Ｂ1 との差電圧、時刻ｔ５において区間Ｔ５間のリップル電圧Ｖr5と所定のしきい値Ｂ1 との差電圧がリップル電圧積分値Ｓ1 に加算されることになる。つまり、劣化が進行すると、区間Ｔ２に示した電圧変動時とは異なり、各区間毎にリップル電圧Ｖr が次々に加算積分されていくので、リップル電圧積分値Ｓ1 は確実に増加していく。その結果、本実施例においては、区間Ｔ５が終了した時刻ｔ５において、リップル電圧積分値Ｓ1 が所定の異常判定値Ｗ1 を越えるので平滑コンデンサ４の劣化に対する異常信号が出力される。
【００３６】
なお、劣化判定用の所定のしきい値Ｂ1 は、平滑コンデンサ４の正常時におけるリップル電圧Ｖr と、平滑コンデンサ４の劣化時におけるリップル電圧Ｖr との中間値に定められ、劣化判定用の所定の異常判定値Ｗ1 は、平滑コンデンサ４の劣化時におけるリップル電圧Ｖr に対し、一定時間の経過の後にリップル電圧積分値Ｓ1 が到達する値に決められる。
【００３７】
次に、電源装置１において交流電源２の異常判定を行う場合の作用について電気的構成（図１参照）の各部の波形を示す図３を参照して説明する。この場合、平滑コンデンサ４には劣化が生じていないものとする。
図３（ａ）及び（ｂ）は、上述した図２（ａ）及び（ｂ）と同様の電圧波形を表している。ただし、区間Ｔ３、Ｔ４に示す二点鎖線は、電源装置１から平滑コンデンサ４を除いた場合（静電容量が０の場合）であって、且つ交流電源２に欠相が生じた場合の出力電圧Ｖdc''を表している。図３の区間Ｔ１とＴ２は、夫々図２の区間Ｔ１とＴ２と同じなので説明を省略し、以下区間Ｔ３以降について詳述する。
【００３８】
区間Ｔ３、Ｔ４は、時刻ｔ２から時刻ｔ３に至る途中の時刻ｔ２１に、交流電源２に欠相が生じた場合を示している。欠相が生じると、平滑コンデンサ４がない場合の直流電圧Ｖdc''は０［Ｖ］まで低下するが、本実施例では平滑コンデンサ４が接続されているので、その平滑作用によって直流電圧Ｖdcの低下は小さくなる。しかしながら、時刻ｔ３において求められる区間Ｔ３のリップル電圧Ｖr3、時刻ｔ４において求められる区間Ｔ４のリップル電圧Ｖr4は、正常時のリップル電圧Ｖr1、Ｖr2に比べ増加し、リップル電圧積分値Ｓ2 は欠相が生じた区間Ｔ３の終了時刻ｔ３以降急激に増加する。そして、時刻ｔ４において、リップル電圧積分値Ｓ2 が電源異常判定用の所定の異常判定値Ｗ2 を超えると、電源異常に対する異常信号を出力する。
【００３９】
なお、電源異常時には劣化判定を行う比較判定回路１０ａからも異常信号が出力される。また、電源異常判定用の所定のしきい値Ｂ2 は、交流電源２が正常で平滑コンデンサ４が劣化した場合おけるリップル電圧Ｖr と、交流電源２に異常が生じ平滑コンデンサ４が正常であるときにおけるリップル電圧Ｖr との中間値に定められ、電源異常判定用の所定の異常判定値Ｗ2 は、交流電源２に異常が生じたときにおけるリップル電圧Ｖr に対して、一定時間の経過の後にリップル電圧積分値Ｓ2 が到達する値に決められる。
【００４０】
以上のように本実施例の電源装置１は、平滑コンデンサ４の端子電圧を検出し、交流電源２の周波数の１／２周期毎に、その検出した直流電圧Ｖdcのリップル電圧Ｖr を求め、平滑コンデンサ４の劣化判定には所定のしきい値Ｂ1 との差電圧を計算した後、この差電圧をリップル電圧積分値Ｓ1 に加算する。また、電源異常の判定には所定のしきい値Ｂ2 との差電圧を計算した後、この差電圧をリップル電圧積分値Ｓ2 に加算する。そして、これらリップル電圧積分値Ｓ1 、Ｓ2 が夫々所定の異常判定値Ｗ1 、Ｗ2 を超えたときに異常信号を出力するよう構成される。
【００４１】
つまり、直流電圧Ｖdcから求めたリップル電圧Ｖr を基に劣化を判定するので、交流電源２の電圧値に変動があっても、平滑コンデンサ４の劣化に伴う静電容量の減少に起因するリップル電圧成分を正しく検出することができる。そして、そのリップル電圧Ｖr の積分値であるリップル電圧積分値Ｓ1 に基づいて異常信号を出力するので、リップル電圧Ｖr が一時的に所定のしきい値Ｂ1 を超えた場合であっても、誤って異常信号が出力されることを防止できる。従って、平滑コンデンサ４の寿命等による劣化を正確に検出でき、故障を未然に防ぐことができる。なお、欠相等の電源異常についても、同様に、交流電源２の電圧変動に依存することなく、電源異常に起因するリップル電圧成分を正しく検出することができるので、異常を確実に検出することができ、電源装置１の信頼性を向上させることができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２実施例について、電源装置１の電気的構成を示す図４を参照して説明する。なお、図４において図１と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる構成部分について説明を行う。
【００４３】
図４において、不足電圧検出手段としての不足電圧検出回路１１は、交流電源２に（瞬時）停電が発生したり、電源スイッチ（図示せず）をオフにして電源装置１から交流電源２を切り離したとき等において、直流電圧Ｖdcが予め定められた不足電圧値ＶUdc 以下になると、不揮発性記憶回路１２に対して不足電圧信号ＳUVを出力するようになっている。また、交流電源２が復電したり、電源スイッチ（図示せず）をオンにして電源装置１に交流電源２を接続したとき等において、直流電圧Ｖdcが予め定められた不足電圧値ＶUdc を越えると不足電圧信号ＳUVの出力が停止するようになっている。
【００４４】
不揮発性メモリを主体として構成される不揮発性記憶回路１２は、不揮発性記憶手段として機能するもので、不足電圧信号ＳUVを受けると、積分演算回路９ａ、９ｂにおいて積分されたリップル電圧積分値Ｓ1 、Ｓ2 を内部に書き込んで記憶する。また、不足電圧信号ＳUVが停止すると、逆に内部に記憶された上記リップル電圧積分値Ｓ1 、Ｓ2 を読み出して、それらを積分演算回路９ａ、９ｂにおけるリップル電圧積分値Ｓ1 、Ｓ2 として再設定する。
【００４５】
電源装置１に上記の不足電圧検出回路１１と不揮発性記憶回路１２を付加すると、交流電源２に瞬時停電が発生して直流電圧Ｖdcが一時的に不足電圧値ＶUdc より低下しても、直ちにリップル電圧積分値Ｓ1 、Ｓ2 が退避されるので、このような異常な電圧低下に伴い生じる大きなリップル電圧Ｖr による誤積分によってリップル電圧積分値Ｓ1 、Ｓ2 に誤差が積算されることがなくなる。また、交流電源２が停電したり、電源装置１の使用終了又は事故等により交流電源２が切り離された結果、マイクロコンピュータがリセットされてしまう場合においても、その前にリップル電圧積分値Ｓ1 、Ｓ2 が退避されるので、これらリップル電圧積分値Ｓ1 、Ｓ2 が初期化されてしまうことがない。従って、リップル電圧積分値Ｓ1 、Ｓ2 は、交流電源２が断電されている期間を除き、常にその時点における平滑コンデンサ４の劣化進行状態、及び欠相等の電源異常状態を正確に保持し続けることができる。
【００４６】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３実施例について、電源装置１の電気的構成を示す図５を参照して説明する。なお、図５において図１と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる構成部分について説明を行う。
【００４７】
図５に示す電源装置１には、交流電源２の異常を検出する手段を備えており、その検出手段は図１に示した構成に対し積分演算手段９ｂを除いて構成されている。また、比較判定回路１０ｂにおいては、交流電源２の周波数の１／２周期毎に、リップル電圧Ｖr を電源異常判定用の所定の異常判定値Ｗ3 と比較し、リップル電圧Ｖr が所定の異常判定値Ｗ3 を越えたときに、交流電源２に異常が発生したと判定して異常信号を出力するようになっている。この場合、所定の異常判定値Ｗ3 は、交流電源２が正常で平滑コンデンサ４が劣化した場合おけるリップル電圧Ｖr と、交流電源２に異常が生じ平滑コンデンサ４が正常であるときにおけるリップル電圧Ｖr との中間値に定められる。また、後述する第４実施例における所定のしきい値Ｂ1 と同様にして関数値として設定しても良い。
【００４８】
このような構成によれば、リップル電圧Ｖr を積分せず、直接所定の異常判定値Ｗ3 と比較して異常信号を得るので、欠相等の電源異常の発生から異常信号の出力までの検出遅れ時間が小さく、応答性良く電源異常を検出することが可能となる。
【００４９】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４実施例について、図６乃至図１０を参照して説明する。なお、図６において図１と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる構成部分について説明を行う。
【００５０】
電源装置１の電気的構成を示す図６において、例えばホール素子から構成される電流検出器１３は、モータ６の各相巻線のうち任意の２相、例えばＵ相とＶ相に流れる電流を検出して出力電流検出回路１４に出力する。その出力電流検出回路１４は、得られた２相の電流から残る１相の電流を算出し、インバータ回路５からモータ６へ出力される電流Ｉo を得るようになっている。この出力電流Ｉo と回転座標の角度θ1 （図示せず）は座標変換演算回路１５へと入力され、出力電流Ｉo は二次磁束に平行な磁束分電流Ｉd と、二次磁束に直交しモータ出力トルクに比例するトルク分電流Ｉq とに分離される。また、出力電圧演算回路１６は、直流電圧Ｖdcと図示しないＰＷＭ制御回路における変調率等に基づいてインバータ回路５の出力電圧Ｖo を演算するようになっている。
【００５１】
電流検出器１７は、電流検出器１３と同様にホール素子等から構成され、電源装置１の出力端子Ｔ１から負荷であるインバータ回路５に流れる直流電流を検出するようになっている。この検出された電流は直流電流検出回路１８において増幅された後、直流電流Ｉdcとして出力電力演算回路１９に出力される。
【００５２】
その出力電力演算回路１９は、電圧検出回路７にて検出される電源装置１の出力電圧Ｖdcと、直流電流検出回路１８にて検出される直流電流Ｉdcとの乗算によって電源装置１から出力される（有効）電力Ｐo を得る。また、同時に、出力電圧演算回路１６にて演算されるインバータ回路５の出力電圧Ｖo と、出力電流検出回路１４にて検出されるインバータ回路５の出力電流Ｉo との乗算によってインバータ回路５から出力される（皮相）電力Ｐo'を得る。
【００５３】
所定値設定回路２０ａ、２０ｂは、インバータ回路５の出力電圧Ｖo 、出力電流Ｉo 、出力電流Ｉo のトルク分電流Ｉq 、電力Ｐo 、Ｐo'、及び出力周波数  ｆo の各値の関数値として、夫々、劣化判定用の所定のしきい値Ｂ1 と所定の異常判定値Ｗ1 、及び電源異常判定用の所定のしきい値Ｂ2 と所定の異常判定値  Ｗ2 を決定するようになっている。
【００５４】
次に、所定値設定回路２０ａ、２０ｂにおいて、各所定値Ｂ1 、Ｂ2 、Ｗ1 、Ｗ2 を決定する関数の設定方法について図７乃至図１０も参照して説明する。  図７及び図８に示すグラフは、出力周波数ｆo を１０Ｈｚから６０Ｈｚまで１０Ｈｚ間隔で設定し、各出力周波数ｆo においてトルク分電流Ｉq に対するリップル電圧Ｖr の大きさを測定した結果である。各図において、縦軸はリップル電圧Ｖr ［Ｖ］を表し、横軸は定格トルク電流を１００［％］とした場合のトルク分電流Ｉq ［％］を表している。図７は交流電源２が正常の場合、図８は交流電源２の１相に欠相が生じた場合のリップル電圧Ｖr を表し、何れの図においても平滑コンデンサ４の劣化はない。各図においては、細い実線が１０Ｈｚ、粗い破線が２０Ｈｚ、細かい破線が３０Ｈｚ、一点鎖線が４０Ｈｚ、二点鎖線が５０Ｈｚ、太い実線が６０Ｈｚの出力周波数の場合を示している。
【００５５】
電源の正常時、欠相時夫々において、無負荷（トルク分電流Ｉq ＝０）のときのリップル電圧Ｖr は出力周波数ｆo に依らず略等しく、トルク分電流Ｉq が増加するとそれに略比例してリップル電圧Ｖr が増加する。その増加する傾きは出力周波数ｆo が高くなる程大きくなる傾向を有する。そして、欠相が発生すると正常時に比べリップル電圧Ｖr は略４倍程度増大する。従って、電源異常判定用の所定のしきい値Ｂ2 としては、各出力周波数ｆo 毎に、各トルク分電流Ｉq に対して、図７に示すリップル電圧Ｖr 及び後述する平滑コンデンサ４の劣化時のリップル電圧Ｖr よりも大きく、且つ図８に示すリップル電圧Ｖr よりも小さい値となるような関数を設定すれば良いことが判る。図９（ａ）に実線で示す関数は、この関数を具体的に示したもので、所定のしきい値Ｂ2 がトルク分電流Ｉq に比例するとともに、出力周波数ｆo の増加に伴ってその傾きが増加するような関数になっている。また、このような所定のしきい値Ｂ2 を設定した場合、電源異常が発生したときのリップル電圧Ｖr と所定のしきい値Ｂ2 との差電圧は、図８に示す特性に類似して、出力周波数ｆo 及びトルク分電流Ｉq の増加に伴って増加する傾向を有する。従って、上記差電圧を積分したリップル電圧積分値Ｓ2 に対するしきい値である所定の異常判定値Ｗ2 の関数設定についても、所定のしきい値Ｂ2 と同様に図９（ｂ）に実線で示すように決定すればよい。
【００５６】
これらの場合、図９（ａ）、（ｂ）に夫々破線で示すように、関数によって定まる所定の値に対して下限リミット値Ｂ2L、Ｗ2Lを設けるようにしても良い。下限リミット値Ｂ2Lとしては、例えば平滑コンデンサ４の許容リップル値を設定する。このように、下限リミット値を設ける理由は、図９（ａ）の実線で示す関数は図７、図８に示す測定結果のみに基づいて決定されているため、トルク分電流Ｉq の小さい領域においては、平滑コンデンサ４の許容リップル値以下のしきい値Ｂ2 を持つことがあるためである。すなわち、リップル電圧Ｖr が許容リップル値以下の場合には、例え電源異常が発生していても平滑コンデンサ４などへの影響は十分に小さく、むしろ運転を継続することにより運転可能範囲を広げることができることによる。なお、所定の異常判定値Ｗ2 についても同様に運転可能範囲を広げ、且つ過渡的なリップル等によって不要に積分されたリップル電圧を排除する目的から適当な下限リミット値Ｗ2Lを設ける。
【００５７】
一方、平滑コンデンサ４の劣化判定に対する所定のしきい値Ｂ1 と所定の異常判定値Ｗ1 についても上述した電源異常判定の場合と略同様にして関数を設定することができる。平滑コンデンサ４が劣化した場合のリップル電圧Ｖr は、その大きさを除き図８と略同じ傾向を示す（図示せず）。リップル電圧Ｖr は全体として電源異常時よりも小さくなる。
【００５８】
そこで、劣化判定用の所定のしきい値Ｂ1 としては、各出力周波数ｆo 毎に、各トルク分電流Ｉq に対して、図７に示すリップル電圧Ｖr よりも大きく、且つ図示しないコンデンサ劣化時のリップル電圧Ｖr よりも小さい値となるような関数を設定すれば良いことが判る。具体的な関数は、例えば図１０（ａ）に実線で示すように設定される。なお、所定の異常判定値Ｗ1 も所定の異常判定値Ｗ2 と同様な考察により例えば図１０（ｂ）に実線で示すように設定される。
【００５９】
これらの場合においても、図１０（ａ）、（ｂ）に夫々破線で示すように、関数によって定まる所定の値に対して下限リミット値Ｂ1L、Ｗ1Lを設けるようにしても良い。下限リミット値Ｂ1Lとしては、例えば電源装置１の負荷であるインバータ回路５の要求する許容リップル値（一般に、平滑コンデンサ４の許容リップル値よりも小さい）を設定する。通常、平滑コンデンサ４の劣化は電源異常に比べ時間をかけて徐々に進行し、その初期においてはリップル電圧Ｖr は平滑コンデンサ４の許容リップル値内にある。そのため下限リミット値Ｂ1Lとして平滑コンデンサ４の許容リップル値を設定するのは適当でない。むしろ、劣化が進む間、インバータ回路５の要求する許容リップル値よりも小さいリップル電圧Ｖr については、インバータ回路５の動作に何等影響が無く、また過渡的なリップルによる誤判定を防止して運転可能範囲を広げるためにも排除することが望ましい。同様に、下限リミット値Ｗ1Lを設定しても運転可能範囲を広げることが可能となる。
【００６０】
なお、図６において示したインバータ回路５の出力電圧Ｖo 、出力電流Ｉo 、電力Ｐo 、Ｐo'についても、各値の増加に伴いリップル電圧Ｖr が増加する傾向を有する（図示せず）ので、上述したトルク分電流Ｉq や出力周波数ｆo と同様にして関数の設定が可能となる。さらに、これら個々の関数を組み合わせて用いても良い。
【００６１】
以上述べたように、本実施例によれば、所定のしきい値Ｂ1 、Ｂ2 、及び所定の異常判定値Ｗ1 、Ｗ2 を、電源装置１の負荷であるインバータ回路５の出力電圧Ｖo 、出力電流Ｉo 、出力電流Ｉo のトルク分電流Ｉq 、電力Ｐo 、Ｐo'、及び出力周波数ｆo の関数値として設定するので、負荷がどのような運転状態にあっても常に最適なしきい値、異常判定値を設定でき、劣化や電源異常を確実に検出することができるとともに、誤判定により電源装置１が停止してしまう事態を極力防止することができる。また、電源異常用の所定のしきい値Ｂ2 に対しては平滑コンデンサ４の許容リップル値、劣化判定用の所定のしきい値Ｂ1 に対しては負荷であるインバータ回路５の許容リップル値を下限リミット値Ｂ2L、Ｂ1Lとして設定したので、過渡的なリップル等による誤判定を防止でき、運転継続可能範囲を広域化することができる。さらに、所定の異常判定値Ｗ1 、Ｗ2 に対しても下限リミット値Ｗ1L、Ｗ2Lを設けたので、運転中に発生することのある不要なリップル電圧Ｖr の積分を排除することができる。
【００６２】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５実施例について、図１１を参照して説明する。なお、図１１において図６と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる構成部分について説明を行う。
【００６３】
電源装置１の電気的構成を示す図１１において、比較判定回路２１ａ、２１ｂは、インバータ回路５の出力周波数ｆo を入力するように構成され、夫々前述した比較判定回路１０ａ、１０ｂに備えた比較判定機能の他、出力周波数ｆo が０すなわちインバータ回路５が停止しているとき、又は出力周波数ｆo が一定値でない加減速時においては、異常信号の出力を禁止するようになっている。
【００６４】
このような構成であれば、負荷が停止しているときに誤って異常信号が出力されることがない。また、モータ６の加減速中のように、負荷の運転状態が刻々と変化するような場合には、そのリップル電圧Ｖr が安定しないので、その間に限って異常信号の出力を禁止することによって、より信頼性の高い異常信号を得ることができる。さらに、出力周波数ｆo が所定値例えば１０Ｈｚ以下の場合や、トルク分電流Ｉq が所定値以下の場合には、図８に示すようにリップル電圧Ｖr が小さく、過渡的なリップルの影響を受けやすくなるので、異常信号の出力を禁止するように構成しても良い。
【００６５】
（その他の実施の形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、以下のような拡張または変更が可能である。
交流電源２は単相や三相以外の多相であっても同様に適用できる。
リップル電圧積分値Ｓ1 、Ｓ2 を電源装置１の外部に出力するように構成し、外部から平滑コンデンサ４の劣化進行状態や電源異常を認識できるようにしても良い。
【００６６】
不足電圧検出回路１１は、交流電源２の電圧を用いて（瞬時）停電を検出するように構成しても良い。
所定のしきい値Ｂ1 、Ｂ2 及び所定の異常判定値Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 は、モータ６が誘導電動機以外の交流電動機、或いはブラシレスモータであっても関数値として同様に設定できる。
電源装置１の負荷はインバータ回路５に限らず、直流電源を必要とする種々の装置であっても良い。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の電源装置は以上説明した通り、直流電圧の最大値と最小値の差に基づいて求めたリップル電圧値と劣化判定用の所定のしきい値との差電圧を積分してリップル電圧積分値を得、このリップル電圧積分値と劣化判定用の所定の異常判定値とを比較して平滑コンデンサの劣化に関する異常信号を出力するように構成される。欠相等の電源異常についても同様に構成される。
【００６８】
この構成により、交流電源電圧の大きさや変動に依らず、平滑コンデンサの劣化に起因するリップル電圧値を正しく検出することができ、過渡的なリップル電圧が発生したような場合であっても誤って異常信号が出力されることがない。従って、平滑コンデンサの寿命等による劣化を正確に検出でき、電源装置の故障を未然に防ぐことができる。欠相等の電源異常についても同様の効果を有する。
【００６９】
また、不足電圧検出手段と不揮発性記憶手段とを設け、不足電圧が検出されたときにリップル電圧積分値を不揮発性記憶手段に退避するので、リップル電圧積分値が初期化されたり、電源電圧が低下している間に過渡的なリップル電圧が積分されてしまうことがなく、より正確な検出が可能となる。
【００７０】
さらに、所定のしきい値や所定の異常判定値に下限リミットを設けることにより、電源装置の運転可能領域を広域化することができる。加えて、所定のしきい値、所定の異常判定値として負荷状態の関数値を用いることにより、負荷の運転状態に依らず、より確実に劣化や電源異常を検出することができる。
【００７１】
負荷としてのインバータ回路の出力周波数が所定値以下のとき、または増減中のときに等に異常信号の出力を禁止するので、異常信号の誤出力を防ぐことができ一層信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す電源装置の電気的構成図
【図２】直流電圧ＶDC、ＶDC' 、リップル電圧Ｖr 、リップル電圧積分値Ｓ1 、所定のしきい値Ｂ1 、及び所定の異常判定値Ｗ1 の波形を示す図
【図３】直流電圧ＶDC、ＶDC' 、ＶDC''、リップル電圧Ｖr 、リップル電圧積分値Ｓ2 、所定のしきい値Ｂ2 、及び所定の異常判定値Ｗ2 の波形を示す図
【図４】本発明の第２実施例を示す図１相当図
【図５】本発明の第３実施例を示す図１相当図
【図６】本発明の第４実施例を示す図１相当図
【図７】正常時における出力周波数ｆo とトルク分電流Ｉq に対するリップル電圧Ｖr の変化を示した図
【図８】電源欠相時における出力周波数ｆo とトルク分電流Ｉq に対するリップル電圧Ｖr の変化を示した図
【図９】電源異常判定用の関数値を示す図
【図１０】劣化判定用の関数値を示す図
【図１１】本発明の第５実施例を示す図１相当図
【符号の説明】
１は電源装置、２は交流電源、３は整流回路、４は平滑コンデンサ、５はインバータ回路、６はモータ、７は電圧検出回路（電圧検出手段）、８はリップル電圧検出回路（リップル電圧検出手段）、９ａ、９ｂは積分演算回路（積分演算手段）、１０ａ、１０ｂ、２１ａ、２１ｂは比較判定回路（比較判定手段）、１１は不足電圧検出回路（不足電圧検出手段）、１２は不揮発性記憶回路（不揮発性記憶手段）である。
【図１】
0003655077.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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