(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相４線式の電源を使用しＲ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｎ相が接続される機器における電源逆相検知方法において、マイコンの１つのポートの入力波形の立下りエッジ時に位相９０°分の時間をもつカウンタをセットし、このカウンタがカウンタ≠０の間に前記マイコンのもう１つのポートの入力波形の立下りエッジがくれば入力の周期よりも長い所定の設定時間であって時間とともに漸減される逆相検知タイマを繰り返しセットし、前記カウンタがカウンタ≠０の間に前記逆相検知タイマがセットされず、前記所定の設定時間経過後に前記逆相検知タイマがタイマ＝０となったときに、前記Ｒ相、Ｓ相の入力部にＮ相が混入された接続が誤接続であると判断することを特徴とする電源逆相検知方法。
【請求項２】
３相４線式の電源を使用しＲ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｎ相が接続される機器における電源逆相検知装置において、マイコンの１つのポートに入力波形の立下りエッジを検出する第１検出回路と、前記立下りエッジが検出されたときにセットされる、位相９０°分の時間をもつカウンタセット回路と、前記マイコンのもう１つのポートに入力波形の立下りエッジを検出する第２検出回路と、同第２検出回路と前記カウンタセット回路からの入力信号で、前記カウンタセット回路のカウンタがカウンタ≠０の間に前記第２検出回路が立下りエッジを検出すれば、入力の周期よりも長い所定の設定時間であって時間とともに漸減されるタイマを繰り返しセットする逆相検知タイマセット回路と、を設け、前記カウンタセット回路のカウンタ値がカウンタ≠０の間に前記逆相検知タイマセット回路がセットされず、前記所定の設定時間経過後に前記逆相検知タイマセット回路のタイマがタイマ＝０となったときに、前記Ｒ相、Ｓ相の入力部にＮ相が混入された接続が誤接続であると判断することを特徴とする電源逆相検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は空調機システム、等の電源として用いられる３相４線式電源の逆相検知方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の空調機に用いられている電源逆相検知制御方式の一例を示す電子回路図である。図においてＲ，Ｓ，Ｔは３相３線式（Δ結線）の各相で、Ｒ相−Ｓ相間の電源電圧がＰＣ１を介してマイコン１０の一方の入力ポートＰ６４に入力し、Ｓ相−Ｔ相間の電源電圧がＰＣ２を介してマイコン１０の他方の入力ポートＰ６５にそれぞれ入力している。
【０００３】
図７は図６におけるマイコン１０の入力ポートＰ６４，Ｐ６５の入力電圧波形を示す図である。図において、入力ポートＰ６４の入力波形はそれぞれ１８０°の位相で変化しており、入力ポートＰ６５ではＰ６４の波形より１２０°ずれて波形が変化している。
【０００４】
３相電源が正規に接続された場合、マイコン１０のポートＰ６４の入力電圧、つまりＲ−Ｓ相の入力波形１１の立下りエッジ２１の後には必ずポートＰ６５の入力電圧、つまりＳ−Ｔ相の入力波形１２の立下りエッジ２２が追従してくることがわかる。
【０００５】
空調機での電源逆相検知方式では、図７に示すこの現象を判定の材料２３として、３相３線式の電源の誤接続、逆相接続をマイコン１０が認識することができ、コンプレッサの逆回転を防止して、コンプレッサの故障、焼損を未然に防いでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電源逆相検知制御方式は日本の電源で一般に使用されている３相３線式（Δ結線）のみに対応した制御方式となっており、海外でよく使用されている３相４線式（星型結線）に適用した場合、特にそのＮ相混入で誤接続した場合、Ｎ相の接続の仕方によっては空調機のマイコンが誤接続であるとの認識をしない現象がみられた。
【０００７】
本発明では３相４線式においてＮ相を含めて誤接続した場合においても逆相検知を行うことのできる空調機、等に用いられる電源逆相検知方法及び装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明はマイコンの２つのポートの入力波形の立下りエッジを検出し、これら検出信号の位相差により逆相検知タイマを作動させて、この逆相検知タイマがセットされないで「０」の状態となると電源の誤接続と判断する３相４線式の電源を用いる機器の電源逆相検知方法を特徴とし、そのために第１検出回路、第２検出回路、カウンタセット回路及び逆相検知タイマセット回路を設けた構成の電源逆相検知装置も提供する。
【０００９】
即ち、本発明は、（１）３相４線式の電源を使用しＲ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｎ相が接続される機器における電源逆相検知方法において、マイコンの１つのポートの入力波形の立下りエッジ時に位相９０°分の時間をもつカウンタをセットし、このカウンタがカウンタ≠０の間に前記マイコンのもう１つのポートの入力波形の立下りエッジがくれば入力の周期よりも長い所定の設定時間であって時間とともに漸減される逆相検知タイマを繰り返しセットし、前記カウンタがカウンタ≠０の間に前記逆相検知タイマがセットされず、前記所定の設定時間経過後に前記逆相検知タイマがタイマ＝０となったときに、前記Ｒ相、Ｓ相の入力部にＮ相が混入された接続が誤接続であると判断することを特徴とする電源逆相検知方法を提供する。
【００１０】
（２）更に、３相４線式の電源を使用しＲ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｎ相が接続される機器における電源逆相検知装置において、マイコンの１つのポートに入力波形の立下りエッジを検出する第１検出回路と、前記立下りエッジが検出されたときにセットされる、位相９０°分の時間をもつカウンタセット回路と、前記マイコンのもう１つのポートに入力波形の立下りエッジを検出する第２検出回路と、同第２検出回路と前記カウンタセット回路からの入力信号で、前記カウンタセット回路のカウンタがカウンタ≠０の間に前記第２検出回路が立下りエッジを検出すれば、入力の周期よりも長い所定の設定時間であって時間とともに漸減されるタイマを繰り返しセットする逆相検知タイマセット回路と、を設け、前記カウンタセット回路のカウンタ値がカウンタ≠０の間に前記逆相検知タイマセット回路がセットされず、前記所定の設定時間経過後に前記逆相検知タイマセット回路のタイマがタイマ＝０となったときに、前記Ｒ相、Ｓ相の入力部にＮ相が混入された接続が誤接続であると判断することを特徴とする電源逆相検知装置も提供する。
【００１１】
【作用】
本発明はこのような手段により、その（１）の発明においては、マイコンの１つのポートでの入力波形の立下りエッジが検出されるとカウンタがセットされ、位相９０°分の時間でカウンタ≠０の状態を維持する。このカウンタがカウンタ≠０の間でもう１つのポートの入力波形の立下りが検出されると逆相検知タイマがセットされ、このタイマが「０」になる前に次の周期の立下りエッジを検出することによって再度セットされ、これをくり返すので誤接続とは認識しない。一方、このカウンタがカウンタ≠０の間に逆相検知タイマがセットされなければ、逆相検知タイマは所定時間経過後に「０」の状態となり、この状態よりＲ相、Ｓ相の入力部にＮ相が混入された接続が誤接続であると認識することができる。
【００１２】
更に、（２）の発明では、（１）の方法を実施する装置として、マイコンの１つのポートに立下りエッジ検出用の第１検出回路とカウンタセット回路を設け、もう１つのポートに立下り検出用の第２検出回路を設け、カウンタセット回路と第２検出回路の信号を入力し、誤接続を認識する逆相検知タイマセット回路を設けた構成として（１）の方法を実施するようにしたので前述の（１）と同様に逆相検知タイマセット回路によって所定時間経過後にこの逆相検知回路のタイマが「０」の状態であればＲ相、Ｓ相の入力部にＮ相が混入された接続が誤接続であると認識できる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の一実施例に係る電源逆相検知装置のブロック図、図２は図１に示す実施例での信号波形図である。これらの図において本発明の実施例を説明するが、その前に図３、図４、図５に基づいて本発明の前提となる３相４線式（星型結線）を用いた接続の組合せ及びその特徴について説明する。
【００１４】
図３は３相４線式の接続パターンの組合せを整理し、類似の接続パターンをグループ化した説明図、図４は図３に示す各グループにおける位相関係を示す図、図５は図４に示す位相関係のベクトル図である。
【００１５】
図３において、３相４線式の各相Ｒ，Ｓ，Ｔ，Ｎの接続パターンは合計２４パターンが考えられ、これらパターンのうち同一接続状態とみなされるパターンをＡ，Ｂ，Ｃ，〜Ｈでグループ化し、８グループに集約した。
【００１６】
図４はこれらＡ，Ｂ，Ｃ，〜Ｈの８グループの入力ポートＰ６４に対する入力ポートＰ６５の位相の進み、遅れの関係を示したものである。図５はこれら各グループの位相関係をベクトル図で表示したものである。これらの８グループのうち正規な接続となるものはグループＡのみである。つまり、図５よりわかるように、位相関係が０°〜−９０°の範囲にある場合を正常とすれば、正規接続であるグループＡのみを区別することが可能となる。
【００１７】
図１は前述のように位相差が特定の範囲にあるか否かを検出して逆相を検知する装置である。図において、マイコン１０の入力ポートＰ６４には入力電圧波形の立下りエッジを検出する検出回路１を接続すると共に、立下りエッジが検出された時にセットされる位相９０°分の時間をもったカウンタセット回路２がこの検出回路１に接続されている。
【００１８】
一方、マイコン１０の入力ポートＰ６５にも入力波形の立下りエッジを検出する検出回路３が接続され、この検出回路３と前述のカウンタセット回路２は逆相検知タイマセット回路４に接続されている。この逆相検知タイマセット回路４は前述のカウンタセット回路２が立下りを検知してセットされ、カウンタ≠０のセット状態の間に検出回路３での立下りエッジがあるか否かを検知し、セット信号の出力５により逆相かどうかを検知するものである。
【００１９】
図２はこのような逆相検知装置の信号波形図であり、（ａ）はマイコン１０の入力ポートＰ６４の入力電圧の波形、（ｂ）は同じく入力ポートＰ６５の入力電圧波形、（ｃ）はカウンタセット回路２のカウンタ信号の波形、（ｄ）は逆相検知タイマセット回路４のセット信号の波形をそれぞれ示している。
【００２０】
次に、図２に基づいて、このような逆相検知装置の作用について説明する。まず、正規接続の場合には、（ａ）のように入力ポートＰ６４の波形が１８０°で変化し、前述の図５で説明したように入力ポートＰ６５には（ｂ）に示すように位相９０°分の間に入力電圧の立下りが存在することになる。（ｃ）ではカウンタセット回路２が（ａ）の入力ポートＰ６４の立下り検出時の位相０°でセットされ、９０°までカウンタ≠０の状態を保持する。正規接続であれば（ｂ）に示すようにカウンタ≠０の間に必ずポート６５の立下りエッジがくる。よって、ここで（ｄ）に示すように逆相検知タイマセット回路４がセットされる。
【００２１】
この逆相検知タイマセット回路４は何秒という単位のタイマなので、逆相検知タイマが「０」になる前に次の周期の立下りエッジによってタイマがセットされる。これを繰り返すので、誤接続とは認識しないことになる。
【００２２】
次に、誤接続の場合について説明する。誤接続であれば、カウンタ≠０の間にはポート６５の立下りエッジは存在しない。よって、逆相検知タイマセット回路４がセットされず、タイマの内容は時間と共にデクリメント（漸減）されていく。これを何周期も繰り返すので、何秒（ある設定した時間）後かには逆相検知タイマセット回路４が「０」となり、誤接続と認識する。
【００２３】
このような逆相検知装置においては前述のようなアルゴリズムによりハードウェアは従来の電子回路をそのまま流用することができるもので、ソフトウェアは３相４線式においてＲ，Ｓ相の入力部にＮ相が混入された場合の接続の組合せを図３に示すように分類し、グループ化して図４に示すような位相関係のベクトル図を考慮し、正規接続の場合のグループの位相関係を特定し、これを検出するようにして３相４線式の電源逆相検知の制御を可能とするものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上、具体的に説明したように、本発明はマイコンの２つのポートの入力波形の立下りエッジを検出し、これら検出信号の位相差により逆相検知タイマを作動させて、この逆相検知タイマがセットされないで「０」の状態となると、Ｒ相、Ｓ相の入力部にＮ相が混入された接続が誤接続と判断する３相４線式の電源を用いる機器の電源逆相検知方法を特徴とし、そのために第１検出回路、第２検出回路、カウンタセット回路及び逆相検知タイマセット回路を設けた構成の電源逆相検知装置も提供するので、次のような効果を奏するものである。
【００２５】
即ち、従来の電源逆相検知制御方式を３相４線式の電源に適用した場合、誤接続した時に空調機のマイコンが誤接続と認識しない現象がみられたが、本発明を適用した場合は従来の３相３線式の電源逆相検知制御方式のハードウェアをそのまま適用し、ソフトウェアのアルゴリズムを変更するだけで３相４線式の誤接続を認識できることになった。
【００２６】
よって、３相４線式においても電源の誤接続を認識でき、コンプレッサーの故障、焼損を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る電源逆相検知装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例に係る電源逆相検知装置の信号の位相関係を示す波形図であり、（ａ）は入力ポートＰ６４、（ｂ）は入力ポートＰ６５、（ｃ）はカウンタセット回路、（ｄ）は逆相検知タイマセット回路の信号をそれぞれ示す。
【図３】本発明の一実施例に係る電源逆相検知装置に適用される３相４線式電源の接続パターンと、そのグループ化を示す図である。
【図４】図３に示す接続パターンの各グループの位相関係を示す図である。
【図５】図５に示す各グループの位相関係のベクトル図である。
【図６】従来の３相３線式の電源逆相検知装置の電子回路図である。
【図７】図６に示す電源逆相検知装置での入力波形図である。
【符号の説明】
１      立下りエッジ検出回路
２      カウンタセット回路
３      立下りエッジ検出回路
４      逆相検知タイマセット回路
５      出力
１０    マイコン
【図１】
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【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】
0003592796.tif 000008