(57)【要約】【課題】通電を制御するスイッチ手段が溶着した場合に電流制限用抵抗が発熱して危険な状態になることを防止することができる単相誘導電動機の制御装置を提供する。【解決手段】カレントトランス６が単相誘導電動機１５に流れる電流を検出する。制御回路８は、カレントトランス６の出力信号に基づいてリレースイッチＲＬ１ａが溶着しているかを判定し、リレースイッチＲＬ１ａが溶着していると判定するとリレースイッチＲＹ３ａをオンにして制御回路１３を通電状態にする。そして、リレースイッチＲＬ１ａが溶着している場合、制御回路１３はリレースイッチＲＬ４ａをオンにする。これにより、電流制限用抵抗Ｒｓが発熱して危険な状態になることを防止することができる。【選択図】　　　図１
2004072913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、
交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第１のスイッチ手段と、
第２のスイッチ手段と、
第３のスイッチ手段と、
前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、
前記第２のスイッチ手段に直列に接続され、前記第２のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第２のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、
前記第３のスイッチ手段に並列に接続され、前記第３のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、
を備えた単相誘導電動機の制御装置において、
前記交流電源から前記単相誘導電動機に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の出力信号に基づいて前記第１のスイッチ手段が溶着したかを判定し、前記第１のスイッチ手段が溶着したと判定した場合に前記第３のスイッチ手段を閉成状態にする制御手段と、
を備えることを特徴とする単相誘導電動機の制御装置。
【請求項２】
前記電流検出手段が前記単相誘導電動機の停止中に電流を検出しても、前記電流検出手段の出力信号が所定の範囲内でなければ、前記制御手段が前記第１のスイッチ手段が溶着したと判定しない請求項１に記載の単相誘導電動機の制御装置。
【請求項３】
前記電流検出手段の出力信号に基づいて前記単相誘導電動機が過負荷状態であるかを判定する手段を備える請求項１又は請求項２に記載の単相誘導電動機の制御装置。
【請求項４】
主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、
交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第１のスイッチ手段と、
第２のスイッチ手段と、
第３のスイッチ手段と、
前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、
前記第２のスイッチ手段に直列に接続され、前記第２のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第２のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、
前記第３のスイッチ手段に並列に接続され、前記第３のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、
を備えた単相誘導電動機の制御装置において、
前記交流電源の出力電圧に同期するパルス信号を生成する交流電源同期パルス信号生成手段と、
前記電流制限用抵抗の両端電圧を検出する第１の電圧検出手段と、
前記第２のスイッチ手段の両端電圧を検出する第２の電圧検出手段と、
前記パルス信号、前記第１の電圧検出手段の出力信号、及び前記第２の電圧検出手段の出力信号に基づいて不具合原因又は不具合箇所を特定し、特定した不具合原因又は不具合箇所に応じた表示を行う不具合表示手段と、
を備えることを特徴とする単相誘導電動機の制御装置。
【請求項５】
第１の電圧検出手段及び前記第２の電圧検出手段がそれぞれ全波整流手段を有する請求項４に記載の単相誘導電動機の制御装置。
【請求項６】
前記不具合表示手段が、最初に不具合原因又は不具合箇所を特定した後に最初とは異なる不具合が発生しても、最初に特定した不具合原因又は不具合箇所に応じた表示を継続する請求項４又は請求項５に記載の単相誘導電動機の制御装置。
【請求項７】
主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、
交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第１のスイッチ手段と、
第２のスイッチ手段と、
第３のスイッチ手段と、
前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、
前記第２のスイッチ手段に直列に接続され、前記第２のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第２のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、
前記第３のスイッチ手段に並列に接続され、前記第３のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、
を備えた単相誘導電動機の制御装置において、
前記交流電源の出力電圧に同期するパルス信号を生成する交流電源同期パルス信号生成手段と、
前記パルス信号が１パルスでも欠けると瞬時停電であると判定し、瞬時停電であると判定した場合は前記単相誘導電動機の運転を停止し、所定の時間を経過した後に前記単相誘導電動機を再起動するように前記第１〜第３のスイッチ手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする単相誘導電動機の制御装置。
【請求項８】
主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、
交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第１のスイッチ手段と、
第２のスイッチ手段と、
第３のスイッチ手段と、
前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、
前記第２のスイッチ手段に直列に接続され、前記第２のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第２のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、
前記第３のスイッチ手段に並列に接続され、前記第３のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、
を備えた単相誘導電動機の制御装置において、
前記交流電源の出力電圧に同期するパルス信号を生成する交流電源同期パルス信号生成手段と、
前記単相誘導電動機の運転中であって前記単相誘導電動機の始動時以外である期間のときに前記パルス信号が所定のパルス数が欠けると瞬時停電であると判定し、瞬時停電であると判定した場合は前記単相誘導電動機の運転を停止し、所定の時間を経過した後に前記単相誘導電動機を再起動するように前記第１〜第３のスイッチ手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする単相誘導電動機の制御装置。
【請求項９】
主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、
交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第１のスイッチ手段と、
第２のスイッチ手段と、
第３のスイッチ手段と、
前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、
前記第２のスイッチ手段に直列に接続され、前記第２のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第２のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、
前記第３のスイッチ手段に並列に接続され、前記第３のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、
を備えた単相誘導電動機の制御装置において、
前記電流制限用抵抗の両端電圧を検出する第１の電圧検出手段と、
前記第１のスイッチ手段が閉成状態になってから制限時間以内に前記第１の電圧検出手段が検出する電圧が変化しなければ前記単相誘導電動機の始動が失敗したと判定する手段と、
前記制限時間の設定値を変更する手段と、
を備えることを特徴とする単相誘導電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単相誘導電動機の制御装置に関するものである。特に圧縮機を駆動する単相誘導電動機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の単相誘導電動機の制御装置の概略回路構成例を図７に示す。交流電源２２の一端がリレースイッチＲＬ１ａを介してオーバーカレントリレー（ＯＣＲ）１４の一端に接続される。オーバーカレントリレー１４の他端は単相誘導電動機１５に接続される。単相誘導電動機１５は主巻線Ｌ１と補助巻線Ｌ２とを有しており、主巻線Ｌ１の一端と補助巻線Ｌ２の一端とがオーバーカレントリレー１４の他端に接続される。
【０００３】
主巻線Ｌ１の他端が、運転用コンデンサＣｒの一端、電流制限用抵抗Ｒｓ（以下、抵抗Ｒｓという）の一端、及びリレースイッチＲＬ４ａの一端に接続される。補助巻線Ｌ２の他端が、運転用コンデンサＣｒの他端及び始動用コンデンサＣｓの一端に接続される。始動用コンデンサＣｓの他端はリレースイッチＲＬ３ａの一端に接続される。そして、抵抗Ｒｓの他端、リレースイッチＲＬ４ａの他端、及びリレースイッチＲＬ３ａの他端が共通接続され、交流電源２２の他端に接続される。
【０００４】
制御回路２３は、リレースイッチＲＬ１ａ、ＲＬ３ａ、及びＲＬ４ａをオン／オフ制御する。制御回路２３は、圧縮機の始動時にリレースイッチＲＬ１ａ及びＲＬ３ａをオンにし、リレースイッチＲＬ４ａをオフにする。そして、制御回路２３は、圧縮機が正常に始動した後にリレースイッチＲＬ４ａをオンにし、リレースイッチＲＬ３ａをオフにする。
【０００５】
最近は制御回路２３の一部にマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）を用い、そのマイコンが単相誘導電動機に流れる電流値等に基づいて圧縮機が正常に始動したか、または圧縮機の始動に失敗したかを検出して、圧縮機の始動に失敗した場合は適当な時間を経た後、再度圧縮機の始動を試みるような制御を行うものが商品化されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図７の単相誘導電動機の制御装置は、圧縮機の始動時に抵抗Ｒｓの両端に例えば交流電源２２から出力される電圧の１／２の電圧が印加されるようにして、圧縮機の始動時における電流値を制限する。そして、圧縮機の主巻線Ｌ１に印加される電圧が交流電源２２から出力される電圧の１／２に低下すれば通常圧縮機を始動しにくくなるので、始動時に補助巻線Ｌ２に始動用コンデンサＣｓを追加接続することによって主巻線Ｌ１と補助巻線Ｌ２との電気位相のずれを大きくし、始動トルクを大きくすることによって、圧縮機の始動性を補償している。
【０００７】
ここで交流電源２２から出力される電圧が２４０Ｖであり、単相誘導電動機によって駆動される空気調和機用圧縮機が２．５馬力（＝１．８６５［ｋＷ］）程度の冷凍能力を有する圧縮機であった場合、抵抗Ｒｓにおける消費電力は圧縮機始動時のわずかな時間約４［ｋＷ］になる。圧縮機始動時における抵抗Ｒｓの通電時間は０．２秒〜０．３秒位であるので、通常抵抗Ｒｓは短時間通電を条件として定格電力が数十［Ｗ］のものを使用している。
【０００８】
そして、制御回路２３は、圧縮機の始動が失敗した場合、リレースイッチＲＬ１ａ、ＲＬ３ａ、及びＲＬ４ａをオフにして、単相誘導電動機の制御装置の運転を停止する。
【０００９】
しかしながら、例えばリレースイッチＲＬ１ａが溶着を起こした場合、単相誘導電動機の制御装置の運転を停止しても、リレースイッチＲＬ４ａがオフであるので、交流電源２２→主巻線Ｌ１→抵抗Ｒｓ→交流電源２２の閉回路が形成されるので、抵抗Ｒｓに電流が継続して流れることになり、抵抗Ｒｓが発熱して危険な状態になった。
【００１０】
ところで、単相誘導電動機によって駆動される圧縮機の始動が失敗する原因として様々なことが考えられる。例えば空気調和機に設けられる圧縮機が前回停止してから充分な時間を経ていないために、冷凍サイクルの高低圧のガス圧力バランスが取れていない場合や、長期間使用していなかったための寝込みによる始動失敗、交流電源２２から出力される電圧が異常に低い場合、更には制御回路２３やリレースイッチＲＬ１ａの故障でリレースイッチＲＬ１ａが正常に動作しなかった場合などが考えられる。
【００１１】
また、圧縮機の運転中に途中で異常が発生して圧縮機の運転が停止することがある。これも様々な原因が考えられる。例えば交流電源２２に瞬時停電が発生した場合、交流電源２２から出力される電圧が低下した場合、熱交換器での熱交換が悪くなって圧縮機のオーバーカレントリレー１４が動作した場合、更には単相誘導電動機の制御装置が故障した場合などがある。
【００１２】
しかしながら、図７の単相誘導電動機の制御装置は、このような圧縮機の始動失敗や異常停止等の不具合が生じた場合に不具合が発生した原因を特定することが困難であった。従って生産時やサービス時に不具合箇所を修理するのに時間を要した。
【００１３】
また、図７の単相誘導電動機の制御装置は、瞬時停電検出回路（図示せず）を備えている。瞬時停電検出回路は、交流電源２２から出力される電圧のゼロクロス毎に反転する交流電源同期パルス信号を生成して、その交流電源同期パルス信号を制御回路２３に出力する。制御回路２３は、一般にはノイズの影響を考慮して数パルス欠けたときに瞬時停電と判定して、圧縮機の始動又は運転を停止する。
【００１４】
交流電源２２の瞬時停電が発生した場合、制御回路２３が瞬時停電を検出するまでに交流電源２２が回復すると、通常運転の状態で圧縮機を再始動させるためにたいていは再始動失敗することになる。そして、その時リレースイッチＲＬ４ａがオンになっているため、単相誘導電動機１５の主巻線Ｌ１に大電流が流れてしまっていた。
【００１５】
また、上述した瞬時停電検出回路において、圧縮機始動時の大電流によって生じる交流電源２２の出力電圧の低下や交流電源２２の出力電圧波形の乱れが原因となって、制御回路２３において上述した交流電源同期パルス信号の読み込みエラーが発生することがあった。なお、この読み込みエラーは、特に冷凍能力が高い空気調和機用圧縮機を駆動する場合であって、交流電源２２のインピーダンスが比較的高い場合に起こりやすい傾向がある。
【００１６】
また、図７の単相誘導電動機の制御装置においては、制御回路２３がリレースイッチＲＬ１ａをオンにしてから制限時間（固定値）内に抵抗Ｒｓの両端電圧が変化するか否かによって圧縮機の始動が失敗したかを判定している。なお、圧縮機始動時のわずかな時間の発熱に抵抗Ｒｓが充分耐えられ、しかも様々な温度条件の下で余裕を持って圧縮の始動が行えるように、制限時間が設定されている。しかしながら、単相誘導電動機によって駆動される圧縮機の種類や抵抗Ｒｓの種類によってリレースイッチＲＬ１ａをオンにしてから抵抗Ｒｓの両端電圧が変化する時間は異なるので、制限時間が固定されている図７の単相誘導電動機の制御装置は、様々な圧縮機に適用することができなかった。
【００１７】
本発明は、上記の問題点に鑑み、通電を制御するスイッチ手段が溶着した場合に電流制限用抵抗が発熱して危険な状態になることを防止することができる単相誘導電動機の制御装置を提供することを目的とする。
【００１８】
また、本発明は、不具合の原因究明が容易である単相誘導電動機の制御装置を提供することを目的とする。
【００１９】
また、本発明は、瞬時停電後の再始動失敗を防止することができるとともに瞬時停電後の再始動時に大電流が流れることを防止することができる単相誘導電動機の制御装置を提供することを目的とする。
【００２０】
また、本発明は、瞬時停電の誤検出を防止することができる単相誘導電動機の制御装置を提供することを目的とする。
【００２１】
また、本発明は、様々な圧縮機に適用できる汎用性に優れた単相誘導電動機の制御装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置においては、主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第１のスイッチ手段と、第２のスイッチ手段と、第３のスイッチ手段と、前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、前記第２のスイッチ手段に直列に接続され、前記第２のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第２のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、前記第３のスイッチ手段に並列に接続され、前記第３のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、前記交流電源から前記単相誘導電動機に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力信号に基づいて前記第１のスイッチ手段が溶着したかを判定し、前記第１のスイッチ手段が溶着したと判定した場合に前記第３のスイッチ手段を閉成状態にする制御手段と、を備える構成とする。
【００２３】
このような構成にすることによって、第１のスイッチ手段が溶着した場合に電流制限用抵抗を短絡することができる。したがって、通電を制御するスイッチ手段が溶着した場合に電流制限用抵抗が発熱して危険な状態になることを防止することができる。
【００２４】
また、前記電流検出手段が前記単相誘導電動機の停止中に電流を検出しても、前記電流検出手段の出力信号が所定の範囲内でなければ、前記制御手段が前記第１のスイッチ手段が溶着したと判定しないようにしてもよい。
【００２５】
電流検出手段に短絡や断線などが発生した場合でも電流検出手段が電流を検出するが、上記構成によると、その検出した電流値が所定の範囲内でなければ第１のスイッチ手段が溶着していると判断しないので、第１のスイッチ手段が溶着したことを精度良く判定することができる。
【００２６】
また、前記電流検出手段の出力信号に基づいて前記単相誘導電動機が過負荷状態であるかを判定する手段を備えてもよい。
【００２７】
これにより、新たな検出手段を設けることなく、単相誘導電動機が過負荷状態であるかの判定を行うことができる。したがって、低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００２８】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置においては、主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第１のスイッチ手段と、第２のスイッチ手段と、第３のスイッチ手段と、前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、前記第２のスイッチ手段に直列に接続され、前記第２のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第２のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、前記第３のスイッチ手段に並列に接続され、前記第３のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、前記交流電源の出力電圧に同期するパルス信号を生成する交流電源同期パルス信号生成手段と、前記電流制限用抵抗の両端電圧を検出する第１の電圧検出手段と、前記第２のスイッチ手段の両端電圧を検出する第２の電圧検出手段と、前記パルス信号、前記第１の電圧検出手段の出力信号、及び前記第２の電圧検出手段の出力信号に基づいて不具合原因又は不具合箇所を特定し、特定した不具合原因又は不具合箇所に応じた表示を行う不具合表示手段と、を備える構成としている。
【００２９】
このような構成によると、不具合原因又は不具合箇所が特定され、その特定された不具合原因又は不具合箇所に応じた表示が行われるので、不具合の原因究明が容易になり、生産時やサービス時に不具合箇所を修理する時間を短縮することができる。
【００３０】
また、第１の電圧検出手段及び前記第２の電圧検出手段がそれぞれ全波整流手段を有してもよい。
【００３１】
これにより、不具合検出の速度を速くすることができ、安全性を向上させることができる。
【００３２】
また、前記不具合表示手段が、最初に不具合原因又は不具合箇所を特定した後に最初とは異なる不具合が発生しても、最初に特定した不具合原因又は不具合箇所に応じた表示を継続してもよい。
【００３３】
これにより、不具合の原因究明及び修理を正確かつ短時間に行うことができる。
【００３４】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置においては、主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第１のスイッチ手段と、第２のスイッチ手段と、第３のスイッチ手段と、前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、前記第２のスイッチ手段に直列に接続され、前記第２のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第２のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、前記第３のスイッチ手段に並列に接続され、前記第３のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、前記交流電源の出力電圧に同期するパルス信号を生成する交流電源同期パルス信号生成手段と、前記パルス信号が１パルスでも欠けると瞬時停電であると判定し、瞬時停電であると判定した場合は前記単相誘導電動機の運転を停止し、所定の時間を経過した後に前記単相誘導電動機を再起動するように前記第１〜第３のスイッチ手段を制御する制御手段と、を備える構成とする。
【００３５】
このような構成にすることによって、瞬時停電を確実に検出することができる。これにより、瞬時停電があったにもかかわらず瞬時停電を検出できないために、瞬時停電の回復後に通常運転の状態で単相誘導電動機を再始動させるという事態は起こらなくなる。したがって、瞬時停電後の再始動失敗を防止することができるとともに瞬時停電後の再始動時に大電流が流れることを防止することができる。
【００３６】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置においては、主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第１のスイッチ手段と、第２のスイッチ手段と、第３のスイッチ手段と、　前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、前記第２のスイッチ手段に直列に接続され、前記第２のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第２のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、前記第３のスイッチ手段に並列に接続され、前記第３のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、前記交流電源の出力電圧に同期するパルス信号を生成する交流電源同期パルス信号生成手段と、前記単相誘導電動機の運転中であって前記単相誘導電動機の始動時以外である期間のときに前記パルス信号が所定のパルス数が欠けると瞬時停電であると判定し、瞬時停電であると判定した場合は前記単相誘導電動機の運転を停止し、所定の時間を経過した後に前記単相誘導電動機を再起動するように前記第１〜第３のスイッチ手段を制御する制御手段と、を備える構成とする。
【００３７】
このような構成によると、単相誘導電動機の始動に瞬時停電の判定を行わないので、単相誘導電動機始動時の大電流によって生じる交流電源の出力電圧の低下や交流電源の出力電圧波形の乱れが原因となる瞬時停電の誤検出を防止することができる。
【００３８】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置においては、主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第１のスイッチ手段と、第２のスイッチ手段と、第３のスイッチ手段と、前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、前記第２のスイッチ手段に直列に接続され、前記第２のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第２のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、前記第３のスイッチ手段に並列に接続され、前記第３のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、前記電流制限用抵抗の両端電圧を検出する第１の電圧検出手段と、前記第１のスイッチ手段が閉成状態になってから制限時間以内に前記第１の電圧検出手段が検出する電圧が変化しなければ前記単相誘導電動機の始動が失敗したと判定する手段と、前記制限時間の設定値を変更する手段と、を備える構成とする。
【００３９】
単相誘導電動機によって駆動される圧縮機の種類や電流制限用抵抗の種類によって第１のスイッチ手段が閉成状態になってから第１の電圧検出手段が検出する電圧が変化する時間が異なるので、上記構成とすることで相誘導電動機によって駆動される圧縮機の種類や電流制限用抵抗の種類に応じた単相誘導電動機の始動失敗の判定を行うことができる。したがって、様々な圧縮機に適用できる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。ここでは本発明に係る単相誘導電動機の制御装置をスプリット型空気調和機に適用した場合について説明する。本発明に係る単相誘導電動機の制御装置を備えたスプリット型空気調和機の概略回路構成を図１に示す。図１のスプリット側空気調和機は、室内機１００と室外機１０１からなる。
【００４１】
まず室内機１００の回路構成について説明する。電源プラグ５の一方の出力端が端子Ｎａに接続され、電源プラグ５の他方の出力端が端子１ａに接続される。また、電源プラグ５の二つの出力端は、電源トランス７を介して制御回路８に接続される。
【００４２】
電源プラグ５−端子Ｎａ間を流れる電流を検出するカレントトランス６が制御回路８に接続される。室内ファンモータ９が端子Ｎａ及び制御回路８に接続される。
【００４３】
リレースイッチＲＹ１ａの一端、リレースイッチＲＹ２ａの一端、及びリレースイッチＲＹ３ａの一端が共通接続され、端子１ａに接続される。リレースイッチＲＹ１ａの他端は端子２ａに、リレースイッチＲＹ２ａの他端は端子３ａに、リレースイッチＲＹ３ａの他端は端子４ａにそれぞれ接続される。なお、リレースイッチＲＹ１ａ、ＲＹ２ａ、及びＲＹ３ａのオン／オフ制御は制御回路８によって行われる。
【００４４】
続いて室外機１０１の回路構成について説明する。端子１ｂがリレースイッチＲＬ１ａを介してオーバーカレントリレー１４の一端に接続される。オーバーカレントリレー１４の他端は単相誘導電動機１５に接続される。単相誘導電動機１５は主巻線Ｌ１と補助巻線Ｌ２とを有しており、主巻線Ｌ１の一端と補助巻線Ｌ２の一端とがオーバーカレントリレー１４の他端に接続される。
【００４５】
主巻線Ｌ１の他端が、運転用コンデンサＣｒの一端、抵抗Ｒｓの一端、及びリレースイッチＲＬ４ａの一端に接続される。補助巻線Ｌ２の他端が、運転用コンデンサＣｒの他端及び始動用コンデンサＣｓの一端に接続される。始動用コンデンサＣｓの他端はリレースイッチＲＬ３ａの一端に接続される。そして、抵抗Ｒｓの他端、リレースイッチＲＬ４ａの他端、及びリレースイッチＲＬ３ａの他端が共通接続され、端子Ｎｂに接続される。
【００４６】
室外ファンモータ１０が端子Ｎｂ及び２ｂに接続され、四方切換弁１１が端子Ｎｂ及び端子３ｂに接続される。また、リレースイッチＲＬ２ａの一端がリレーコイルＲＬ１ｂを介して端子Ｎｂに接続され、リレースイッチＲＬ２ａの他端が端子４ｂに接続される。なお、リレーコイルＲＬ１ｂとリレースイッチＲＬ１ａとが一つのリレーを形成する。電源トランス１２の一方の入力端が端子Ｎｂに、他方の入力端が端子４ｂにそれぞれ接続される。また、電源トランス１２の出力側が制御回路１３に接続される。
【００４７】
端子Ｎａと端子Ｎｂ、端子１ａと端子１ｂ、端子２ａと端子２ｂ、端子３ａと端子３ｂ、端子４ａと端子４ｂがそれぞれ接続されることで、室内機１００と室外機１０１とが接続される。
【００４８】
カレントトランス６は、図１の空気調和機に流れる総合電流を検出し、その検出結果を制御回路８に出力する。制御回路８は、カレントトランス６の出力信号に基づいて単相誘導電動機１５が過負荷状態であるかを判定し、単相誘導電動機１５が過負荷状態であると判定した場合はリレースイッチＲＹ３ａをオフにして空気調和機の運転を停止する。
【００４９】
室外機１０１において単相誘導電動機１５の制御に直接関係する部分の詳細な回路構成を図２に示す。なお、図２において図１と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５０】
ダイオードＤ４のアノードが抵抗Ｒ１を介して運転用コンデンサＣｒとリレースイッチＲＬ４ａとの接続ノードに接続される。ダイオードＤ３のアノードが抵抗Ｒ２を介して端子Ｎｂに接続される。ダイオードＤ３のカソードとダイオードＤ４のカソードとが共通接続され、抵抗Ｒ３の一端、コンデンサＣ３の一端、及びフォトカプラＰＣ１の構成部品である発光ダイオードのアノードに接続される。抵抗Ｒ３の他端、コンデンサＣ３の他端、及びフォトカプラＰＣ１の構成部品である発光ダイオードのカソードが抵抗Ｒ４の一端及び抵抗Ｒ５の一端に接続される。抵抗Ｒ４の他端は運転用コンデンサＣｒとリレースイッチＲＬ４ａとの接続ノードに接続され、抵抗Ｒ５の他端は端子Ｎｂに接続される。また、フォトカプラＰＣ１の構成部品であるフォトトランジスタのコレクタがマイコン２１のポートＰ３、抵抗Ｒ１１の一端、及びコンデンサＣ５の一端に接続される。抵抗Ｒ１１の他端及びコンデンサＣ５の他端はグランド電位になる。フォトカプラＰＣ１の構成部品であるフォトトランジスタのエミッタに−５［Ｖ］が印加される。
【００５１】
このような構成のコンデンサＣ３及びＣ５と、ダイオードＤ３及びＤ４と、抵抗Ｒ１〜Ｒ５、及びＲ１１と、フォトカプラＰＣ１とから成る回路は、抵抗Ｒｓの両端電圧を検出し、抵抗Ｒｓの両端電圧が零のときはＨｉｇｈレベルとなり抵抗Ｒｓの両端電圧が零でないときはＬｏｗレベルとなる検出信号をマイコン２１のポートＰ３に出力する。なお、この回路は、ダイオードＤ３及びＤ４から成る全波整流回路を用いているので抵抗Ｒｓの両端電圧の検出速度が速い。
【００５２】
ダイオードＤ２のアノードが抵抗Ｒ６を介して始動用コンデンサＣｓとリレースイッチＲＬ３ａと抵抗Ｒ１６の一端との接続ノードに接続される。抵抗Ｒ１６の他端は運転用コンデンサＣｒと始動用コンデンサＣｓとの接続ノードに接続される。ダイオードＤ１のアノードが抵抗Ｒ７を介して端子Ｎｂに接続される。ダイオードＤ１のカソードとダイオードＤ２のカソードとが共通接続され、抵抗Ｒ８の一端、コンデンサＣ２の一端、及びフォトカプラＰＣ２の構成部品である発光ダイオードのアノードに接続される。抵抗Ｒ８の他端、コンデンサＣ２の他端、及びフォトカプラＰＣ２の構成部品である発光ダイオードのカソードが抵抗Ｒ９の一端及び抵抗Ｒ１０の一端に接続される。抵抗Ｒ９の他端は始動用コンデンサＣｓとリレースイッチＲＬ３ａと抵抗Ｒ１６の一端との接続ノードに接続され、抵抗Ｒ１０の他端は端子Ｎｂに接続される。また、フォトカプラＰＣ２の構成部品であるフォトトランジスタのコレクタがマイコン２１のポートＰ２、抵抗Ｒ１２の一端、及びコンデンサＣ４の一端に接続される。抵抗Ｒ１２の他端及びコンデンサＣ４の他端はグランド電位になる。フォトカプラＰＣ２の構成部品であるフォトトランジスタのエミッタに−５［Ｖ］が印加される。
【００５３】
このような構成のコンデンサＣ２及びＣ４と、ダイオードＤ１及びＤ２と、抵抗Ｒ６〜Ｒ１０、Ｒ１２、及びＲ１６と、フォトカプラＰＣ２とから成る回路は、リレースイッチＲＬ３ａの両端電圧を検出し、リレースイッチＲＬ３ａの両端電圧が零のときはＨｉｇｈレベルとなりリレースイッチＲＬ３ａの両端電圧が零でないときはＬｏｗレベルとなる検出信号をマイコン２１のポートＰ２に出力する。なお、この回路は、ダイオードＤ１及びＤ２から成る全波整流回路を用いているのでリレースイッチＲＬ３ａの両端電圧の検出速度が速い。
【００５４】
端子４ｂとリレースイッチＲＬ２ａとの間にフューズＦｕ１が設けられる。バリスター１６の一端、コンデンサＣ１の一端、及び電源トランス１２の一次巻線の一端がリレースイッチＲＬ２ａとフューズＦｕ１との接続点に接続される。バリスター１６の他端、コンデンサＣ１の他端、及び電源トランス１２の一次巻線の他端が端子Ｎｂに接続される。電源トランス１２の二次巻線がダイオードＤ５〜Ｄ８からなる整流回路の入力側に接続される。
【００５５】
端子Ｎｂ−端子４ｂ間には交流電源（図示せず）の出力電圧が印加されるので、ダイオードＤ５〜Ｄ８からなる整流回路は交流電源（図示せず）の出力電圧を変圧した電圧を全波整流する。
【００５６】
ダイオードＤ５〜Ｄ８からなる整流回路の正極性出力側はダイオードＤ９のアノードに接続される。ダイオードＤ９のカソードは三端子レギュレータ１７の入力端子とコンデンサＣ６の正極性側が接続される。ダイオードＤ５〜Ｄ８からなる整流回路の負極性出力側はコンデンサＣ６の負極性側、三端子レギュレータ１７のグランド端子、コンデンサＣ７の負極性側、抵抗Ｒ１３の一端に接続され、−１２［Ｖ］が印加されている。抵抗Ｒ１３の他端は、ツェナーダイオードＺＤ１のアノード、コンデンサＣ８の負極性側、及びコンデンサＣ９の一端に接続され、−５［Ｖ］が印加されている。また、三端子レギュレータ１７の出力端子は、コンデンサＣ７の正極性側、ツェナーダイオードＺＤ１のカソード、コンデンサＣ８の正極側、コンデンサＣ９の他端、及びマイコン２１のポートＰ１に接続される。なお、三端子レギュレータ１７の出力端子の電位がグランド電位となる。
【００５７】
したがって、マイコン２１のポートＰ１にグランド電位の直流電圧が供給される。このグランド電位の直流電圧がマイコン２１の電源電圧となる。
【００５８】
ダイオードＤ５〜Ｄ８からなる整流回路の正極性出力側は抵抗Ｒ１５の一端にも接続される。抵抗Ｒ１５の他端はデジタルトランジスタＱ１の入力端及びコンデンサＣ１０の一端に接続される。デジタルトランジスタＱ１の出力端は、抵抗Ｒ１４の一端、マイコン２１のポートＰ１０、及びコンデンサＣ１１の一端に接続される。コンデンサＣ１０の他端及びコンデンサＣ１１の他端に−５［Ｖ］が印加される。また、デジタルトランジスタＱ１に電源電圧として−５［Ｖ］が印加される。
【００５９】
抵抗Ｒ１４の他端がＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）１９のアノード、リセットＩＣ１８の入力端子、コンデンサＣ１２の一端に接続され、グランド電位になっている。ＬＥＤ１９のカソードが抵抗Ｒ１７を介してマイコン２１のポートＰ１１に接続される。リセットＩＣ１８の出力端子がコンデンサＣ１３の正極性側、コンデンサＣ１４の一端、及びマイコン２１のポートＰ９に接続される。コンデンサＣ１２の他端、リセットＩＣ１８のグランド端子、コンデンサＣ１３の負極性側、及びコンデンサＣ１４の他端が共通に接続され、−５［Ｖ］が印加される。
【００６０】
交流電源同期パルス生成回路は、交流電源（図示せず）から出力される交流電圧のゼロクロスで反転する交流電源同期パルス信号ＰＵＬ（図３参照）を作成し、その交流電源同期パルス信号ＰＵＬをポートＰ１０に出力する。また、リセットＩＣ１８からポートＰ９にリセット信号が送出される。また、ポートＰ１１から出力される信号に応じてＬＥＤ１９が点滅する。
【００６１】
水晶振動子と二つのコンデンサとから成る回路２０がマイコン２１のポートＰ７及びＰ８に接続される。そして、その二つのコンデンサの接続ノードに−５［Ｖ］が印加される。
【００６２】
マイコン２１のポートＰ４はデジタルトランジスタＱ２の入力端に接続される。デジタルトランジスタＱ２の出力端はダイオードＤ１０のカソード及びリレーコイルＲＬ２ｂの一端に接続される。また、マイコン２１のポートＰ５はデジタルトランジスタＱ３の入力端に接続される。デジタルトランジスタＱ３の出力端はダイオードＤ１１のカソード及びリレーコイルＲＬ３ｂの一端に接続される。また、マイコン２１のポートＰ６はデジタルトランジスタＱ４の入力端に接続される。デジタルトランジスタＱ４の出力端はダイオードＤ１２のカソード及びリレーコイルＲＬ４ｂの一端に接続される。ダイオードＤ１０のアノード及びリレーコイルＲＬ２ｂの他端が温度フューズＦｕ２の一端に接続される。ダイオードＤ１１のアノード、リレーコイルＲＬ３ｂの他端、ダイオードＤ１２のアノード、及びリレーコイルＲＬ４ｂの他端が温度フューズＦｕ２の他端に接続され、−１２［Ｖ］が印加される。また、デジタルトランジスタＱ２〜Ｑ４に電源電圧としてグランド電位の電圧が印加される。なお、リレーコイルＲＬ２ｂとリレースイッチＲＬ２ａとが一つのリレーを形成し、リレーコイルＲＬ３ｂとリレースイッチＲＬ３ａとが一つのリレーを形成し、リレーコイルＲＬ４ｂとリレースイッチＲＬ４ａとが一つのリレーを形成する。また、温度フューズＦｕ２は抵抗Ｒｓの近傍に設置され、抵抗器Ｒｓが異常に発熱して抵抗Ｒｓの温度が所定値以上になると温度フューズＦｕ２が切れるようになっている。
【００６３】
続いて、圧縮機が正常に始動した場合におけるリレースイッチＲＬ１ａ〜ＲＬ４ａの状態を示した図３のタイムチャートを参照して圧縮機が正常に始動する場合の動作について説明する。電源プラグ５（図１参照）が商用電源コンセントに接続されると、端子１ｂ−端子Ｎｂ間に交流電圧が印加される。さらに、圧縮機の始動時及び運転時には制御回路８がリレースイッチＲＹ３ａをオンにするので、端子Ｎｂ−端子４ｂ間にも交流電圧が印加される。これにより、電源トランス１２が通電されポートＰ１に直流電圧が供給されてマイコン２１が動作を開始する。そして、マイコン２１の動作開始時にリレースイッチＲＬ１ａ〜ＲＬ４ａはすべてオフである。したがって、リレースイッチＲＬ１ａ〜ＲＬ４ａは、図３に示す期間ＴＡの状態になる。
【００６４】
期間ＴＡにおいて、マイコン２１のポートＰ３にＨｉｇｈレベルの信号が入力され、マイコン２１のポートＰ２にＨｉｇｈレベルの信号が入力されていれば、マイコン２１はリレースイッチＲＬ３ａをオンにする。これにより、期間ＴＡから期間ＴＢに移行する。
【００６５】
期間ＴＡから期間ＴＢに移行してから１００［ｍｓｅｃ］経過した後、マイコン２１のポートＰ３にＨｉｇｈレベルの信号が入力され、マイコン２１のポートＰ２にＨｉｇｈレベルの信号が入力されていれば、マイコン２１はリレースイッチＲＬ２ａをオンにする。これにより、期間ＴＢから期間ＴＣに移行する。
【００６６】
リレースイッチＲＬ２ａがオンになると、リレースイッチＲＬ１ａもオンになる。これにより、期間ＴＣから期間ＴＤに移行する。なお、リレースイッチＲＬ１ａがオンになった後、マイコン２１のポートＰ３にＬｏｗレベルの信号が入力され、マイコン２１のポートＰ２にＨｉｇｈレベルの信号が入力されていれば、正常である。そして、圧縮機の始動が正常な場合、期間ＴＣから期間ＴＤに移行した時点から０．２秒〜０．３秒経過後にマイコン２１のポートＰ３に入力される信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化する。期間ＴＤは通常０．２秒〜０．３秒であるが、圧縮機が始動し辛い場合、最大１．７秒経過するまで待ち、それ以上待っても上記の信号条件にならなければ、圧縮機始動失敗と判定する。
【００６７】
マイコン２１のポートＰ３に入力される信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化したとき、マイコン２１のポートＰ２に入力される信号がＨｉｇｈレベルであれば、マイコン２１はリレースイッチＲＬ４ａをオンにし、リレースイッチＲＬ３ａをオフにする。これにより、期間ＴＤから期間ＴＥに移行して圧縮機の運転状態は、始動運転から通常運転に切り替わる。
【００６８】
期間ＴＥにおいて、マイコン２１のポートＰ３に入力される信号がＨｉｇｈレベルであって、マイコン２１のポートＰ２に入力される信号がＬｏｗレベルであれば、圧縮機は正常に通常運転を行っている。そして、圧縮機が正常に始動した場合、交流電源からの交流電圧の供給が断たれるか停止指示があるまで圧縮機の通常運転が継続される。
【００６９】
圧縮機が正常に始動した後すなわち期間ＴＤから期間ＴＥに移行した後は、ポートＰ２及びＰ３の入力信号に加えて電源同期パルス信号ＰＵＬについても正常に入力されているかどうかをマイコン２１が判定する。
【００７０】
マイコン２１は、圧縮機の通常運転中に電源同期パルス信号ＰＵＬを検出しなくなったら、リレースイッチＲＬ２ａ、リレースイッチＲＬ４ａを順次オフにして、圧縮機の運転を停止させる。なお、本実施形態では、室内機１００に設けられる制御回路８が、ユーザーによる運転停止操作またはサーモＯＦＦを検出すると、リレースイッチＲＹ３ａをオフにする。これにより、室外機１０１のリレーコイルＲＬ１ｂが電源の供給を断たれるので、リレースイッチＲＬ２ａがオフになるよりも先にリレースイッチＲＬ１ａがオフになって圧縮機の運転が停止する。したがって、期間ＴＦの状態になる。
【００７１】
次に異常時の動作について説明する。図１から明らかなように、リレースイッチＲＬ１ａが溶着した場合、空気調和機が停止中において、交流電源（図示せず）→電源プラグ５→端子１ａ→端子１ｂ→リレースイッチＲＬ１ａ（溶着）→主巻線Ｌ１→抵抗Ｒｓ→端子Ｎｂ→端子Ｎａ→電源プラグ５→交流電源（図示せず）の閉回路が形成されるので、抵抗Ｒｓに継続的に圧縮機電流が流れることになり、そのままの状態では抵抗Ｒｓが発熱し危険な状態になる。
【００７２】
このような危険な状態を未然に防止するために、図２の空気調和機は以下のように動作する。制御回路８はカレントトランス６から出力される検出信号を入力し、圧縮機の停止中にもかかわらず前記検出信号の結果から単相誘導電動機１５に電流が流れていると判断した場合は、リレースイッチＲＬ１ａが溶着していると判断してリレースイッチＲＹ３ａをオンする。これにより、電源トランス１２が通電されて、圧縮機の停止中にもかかわらずマイコン２１が動作を開始する。したがって、マイコン２１が異常発生時の制御を行うことが可能となる。
【００７３】
なお、圧縮機の運転停止中にカレントトランス６が電流を検出する原因として、リレースイッチＲＬ１ａが溶着する場合の他に例えばカレントトランス６の短絡や断線などが発生した場合が考えられる。したがって、制御回路８は、圧縮機の運転停止中にカレントトランス６が電流を検出した場合でも、その検出した電流値が所定の範囲内でなければリレースイッチＲＬ１ａが溶着していると判断しない。これにより、リレースイッチＲＬ１ａが溶着したことを制御回路８が精度良く判定することができる。
【００７４】
続いてマイコン２１の動作について図４のフローチャートを参照して説明する。ポートＰ１に所定の直流電圧が供給されると、マイコン２１は動作を開始する。なお、変数であるステージはＡ〜Ｇのいずれかに設定され、ステージがＡ〜Ｄのときが圧縮機の始動運転時に該当する。また、マイコン２１は動作開始時に初期状態、すなわちステージをＡとし、タイマが未設定になりセイフティ時間が零でない設定になる。
【００７５】
まずステージがＡであるかを判定する（ステップ＃１）。ステージがＡであれば（ステップ＃１のＹｅｓ）、ステップ＃２に移行する。一方、ステージがＡでなければ（ステップ＃１のＮｏ）、セイフティ時間を３分に設定して計時を開始した（ステップ＃８）のちステップ＃２１に移行する。
【００７６】
ステップ＃２において、セイフティ時間中であるかを判定する。セイフティ時間が零でなければ（ステップ＃２のＹｅｓ）、ステップ＃３に移行する。一方、セイフティ時間が零であれば（ステップ＃２のＮｏ）、ステップ＃１０９に移行する。
【００７７】
ステップ＃３において、ポートＰ３の入力信号がＨｉｇｈレベルであるかを判定する。ポートＰ３の入力信号がＨｉｇｈレベルであれば（ステップ＃３のＹｅｓ）、ステップ＃４に移行する。一方、ポートＰ３の入力信号がＨｉｇｈレベルでなければ（ステップ＃３のＮｏ）、ステップ＃９に移行する。
【００７８】
ステップ＃４において、ポートＰ２の入力信号がＨｉｇｈレベルであるかを判定する。ポートＰ２の入力信号がＨｉｇｈレベルであれば（ステップ＃４のＹｅｓ）、リレースイッチＲＬ３ａをオンにして（ステップ＃５）、タイマを０．１秒にセットして計時を開始し（ステップ＃６）、ステージをＢに変更した（ステップ＃７）のち、ステップ＃１０９に移行する。一方、ポートＰ２の入力信号がＨｉｇｈレベルでなければ（ステップ＃４のＮｏ）、ステップ＃９に移行する。
【００７９】
ステップ＃９において、マイコン２１はリレースイッチＲＬ１ａの溶着という不具合が発生していると判定し、リレースイッチＲＬ１ａの溶着という不具合が発生していることを記憶する。マイコン２１は、ステップ＃９の動作の後、リレースイッチＲＬ２ａをオフにし（ステップ＃１０）、リレースイッチ３ａをオフにし（ステップ＃１１）、リレースイッチＲＬ４ａをオンし（ステップ＃１２）、ステージをＧに変更して（ステップ＃１３）から、ステップ＃１０９に移行する。
【００８０】
ステップ＃２１において、ステージがＢであるかを判定する。ステージがＢであれば（ステップ＃２１のＹｅｓ）、ステップ＃２２に移行する。一方、ステージがＢでなければ（ステップ＃２１のＮｏ）、ステップ＃４１に移行する。
【００８１】
ステップ＃２２において、ポートＰ３の入力信号がＨｉｇｈレベルであるかを判定する。ポートＰ３の入力信号がＨｉｇｈレベルであれば（ステップ＃２２のＹｅｓ）、ステップ＃２３に移行する。一方、ポートＰ３の入力信号がＨｉｇｈレベルでなければ（ステップ＃２２のＮｏ）、ステップ＃２８に移行する。
【００８２】
ステップ＃２３において、ポートＰ２の入力信号がＨｉｇｈレベルであるかを判定する。ポートＰ２の入力信号がＨｉｇｈレベルであれば（ステップ＃２３のＹｅｓ）、ステップ＃２４に移行する。一方、ポートＰ３の入力信号がＨｉｇｈレベルでなければ（ステップ＃２３のＮｏ）、ステップ＃２８に移行する。
【００８３】
ステップ＃２４において、タイマの設定時間が経過したかを判定する。タイマの設定時間が経過していれば（ステップ＃２４のＹｅｓ）、リレースイッチＲＬ２ａをオンにして（ステップ＃２５）、タイマを０．１秒にセットして計時を開始し（ステップ＃２６）、ステージをＣに変更した（ステップ＃２７）のち、ステップ＃１０９に移行する。一方、タイマの設定時間が経過していなれば（ステップ＃２４のＮｏ）、直接ステップ＃１０９に移行する。
【００８４】
ステップ＃２８において、マイコン２１はリレースイッチＲＬ１ａの溶着という不具合が発生していると判定し、リレースイッチＲＬ１ａの溶着という不具合が発生していることを記憶する。マイコン２１は、ステップ＃２８の動作の後、リレースイッチＲＬ２ａをオフにし（ステップ＃２９）、リレースイッチ３ａをオフにし（ステップ＃３０）、リレースイッチＲＬ４ａをオンし（ステップ＃３１）、ステージをＧに変更して（ステップ＃３２）から、ステップ＃１０９に移行する。
【００８５】
ステップ＃４１において、ステージがＣであるかを判定する。ステージがＣであれば（ステップ＃４１のＹｅｓ）、ステップ＃４２に移行する。一方、ステージがＣでなければ（ステップ＃４１のＮｏ）、ステップ＃６１に移行する。
【００８６】
ステップ＃４２において、ポートＰ２の入力信号がＨｉｇｈレベルであるかを判定する。ポートＰ２の入力信号がＨｉｇｈレベルであれば（ステップ＃４２のＹｅｓ）、ステップ＃４３に移行する。一方、ポートＰ２の入力信号がＨｉｇｈレベルでなければ（ステップ＃４２のＮｏ）、ステップ＃４７に移行する。
【００８７】
ステップ＃４３において、タイマの設定時間が経過したかを判定する。タイマの設定時間が経過していなければ（ステップ＃４３のＮｏ）、ステップ＃４４に移行する。一方、タイマの設定時間が経過していれば（ステップ＃４３のＹｅｓ）、ステップ＃４８に移行する。
【００８８】
ステップ＃４４において、ポートＰ３の入力信号がＬｏｗレベルであるかを判定する。ポートＰ３の入力信号がＬｏｗレベルであれば（ステップ＃４４のＹｅｓ）、タイマを１．７秒にセットして計時を開始し（ステップ＃４５）、ステージをＤに変更した（ステップ＃４６）のち、ステップ＃１０９に移行する。なお、ステップ＃４５におけるタイマのセット時間は、ポートＰ１２に入力される外部信号Ｓ１（図３参照）によって変更することができる。これにより、駆動する圧縮機の種類や抵抗Ｒｓの種類に応じてよってステップ＃４５におけるタイマのセット時間を設定することが可能となる。そして、ステップ＃４５におけるタイマのセット時間は圧縮機の始動が失敗したか否を判定する際に用いる制限時間であるので、ステップ＃４５におけるタイマのセット時間の変更が可能になることによって様々な圧縮機に適用することができる。一方、ポートＰ３の入力信号がＬｏｗレベルでなければ（ステップ＃４４のＮｏ）、直接ステップ＃１０９に移行する。
【００８９】
ステップ＃４７において、マイコン２１はリレースイッチＲＬ３ａの不動作という不具合が発生していると判定し、リレースイッチＲＬ３ａの不動作という不具合が発生していることを記憶する。
【００９０】
ステップ＃４８において、マイコン２１はリレースイッチＲＬ１ａの不動作という不具合が発生していると判定し、リレースイッチＲＬ１ａの不動作という不具合が発生していることを記憶する。
【００９１】
マイコン２１は、ステップ＃４７又はステップ＃４８の動作の後、リレースイッチＲＬ２ａをオフにし（ステップ＃４９）、リレースイッチ３ａをオフにし（ステップ＃５０）、ステージをＡに変更して（ステップ＃５１）から、ステップ＃１０９に移行する。
【００９２】
ステップ＃６１において、ステージがＤであるかを判定する。ステージがＤであれば（ステップ＃６１のＹｅｓ）、ステップ＃６２に移行する。一方、ステージがＤでなければ（ステップ＃６１のＮｏ）、ステップ＃８１に移行する。
【００９３】
ステップ＃６２において、ポートＰ２の入力信号がＨｉｇｈレベルであるかを判定する。ポートＰ２の入力信号がＨｉｇｈレベルであれば（ステップ＃６２のＹｅｓ）、ステップ＃６３に移行する。一方、ポートＰ２の入力信号がＨｉｇｈレベルでなければ（ステップ＃６２のＮｏ）、ステップ＃６９に移行する。
【００９４】
ステップ＃６３において、タイマの設定時間が経過したかを判定する。タイマの設定時間が経過していなければ（ステップ＃６３のＮｏ）、ステップ＃６４に移行する。一方、タイマの設定時間が経過していれば（ステップ＃６３のＹｅｓ）、ステップ＃７０に移行する。
【００９５】
ステップ＃６４において、ポートＰ３の入力信号がＨｉｇｈレベルであるかを判定する。ポートＰ３の入力信号がＨｉｇｈレベルであれば（ステップ＃６４のＹｅｓ）、リレースイッチＲＬ３ａをオフにし（ステップ＃６５）、リレースイッチＲＬ４ａをオンにし（ステップ＃６６）、タイマを０．１秒にセットして計時を開始し（ステップ＃６７）、ステージをＥに変更した（ステップ＃６８）のち、ステップ＃１０９に移行する。一方、ポートＰ３の入力信号がＨｉｇｈレベルでなければ（ステップ＃６４のＮｏ）、直接ステップ＃１０９に移行する。
【００９６】
ステップ＃６９において、マイコン２１はリレースイッチＲＬ３ａの不動作という不具合が発生していると判定し、リレースイッチＲＬ３ａの不動作という不具合が発生していることを記憶する。
【００９７】
ステップ＃７０において、マイコン２１は圧縮機の始動失敗という不具合が発生していると判定し、圧縮機の始動失敗という不具合が発生していることを記憶する。
【００９８】
マイコン２１は、ステップ＃６９又はステップ＃７０の動作の後、リレースイッチＲＬ２ａをオフにし（ステップ＃７１）、リレースイッチ３ａをオフにし（ステップ＃７２）、ステージをＡに変更して（ステップ＃７３）から、ステップ＃１０９に移行する。
【００９９】
ステップ＃８１において、ステージがＥであるかを判定する。ステージがＥであれば（ステップ＃８１のＹｅｓ）、ステップ＃８２に移行する。一方、ステージがＥでなければ（ステップ＃８１のＮｏ）、ステップ＃１０１に移行する。
【０１００】
ステップ＃８２において、ポートＰ３の入力信号がＨｉｇｈレベルであるかを判定する。ポートＰ３の入力信号がＨｉｇｈレベルであれば（ステップ＃８２のＹｅｓ）、ステップ＃８３に移行する。一方、ポートＰ３の入力信号がＨｉｇｈレベルでなければ（ステップ＃８２のＮｏ）、ステップ＃８６に移行する。
【０１０１】
ステップ＃８３において、タイマの設定時間が経過したかを判定する。タイマの設定時間が経過していれば（ステップ＃８３のＹｅｓ）、ステップ＃８４に移行する。一方、タイマの設定時間が経過していなければ（ステップ＃８３のＮｏ）、ステップ＃１０９に移行する。
【０１０２】
ステップ＃８４において、電源同期パルス信号ＰＵＬにパルスの欠けがあるかを判定する。電源同期パルス信号ＰＵＬにパルスの欠けがなければ（ステップ＃８４のＹｅｓ）、ステップ＃８５に移行する。一方、電源同期パルス信号ＰＵＬに１つでもパルスの欠けがあれば（ステップ＃８４のＮｏ）、ステップ＃８７に移行する。
【０１０３】
ステップ＃８５において、ポートＰ２の入力信号がＬｏｗレベルであるかを判定する。ポートＰ２の入力信号がＬｏｗレベルであれば（ステップ＃８５のＹｅｓ）、ステップ＃１０９に移行する。一方、ポートＰ２の入力信号がＬｏｗレベルでなければ（ステップ＃８５のＮｏ）、ステップ＃８８に移行する。
【０１０４】
ステップ＃８６において、マイコン２１はリレースイッチＲＬ４ａの不動作という不具合が発生していると判定し、リレースイッチＲＬ４ａの不動作という不具合が発生していることを記憶する。
【０１０５】
ステップ＃８７において、マイコン２１は瞬時停電という不具合が発生していると判定し、瞬時停電という不具合が発生していることを記憶する。
【０１０６】
ステップ＃８８において、マイコン２１はオーバーカレントリレー（ＯＣＲ）１４の動作という不具合が発生していると判定し、オーバーカレントリレー（ＯＣＲ）１４の動作という不具合が発生していることを記憶する。
【０１０７】
マイコン２１は、ステップ＃８６、＃８７、又は＃８８の動作の後、リレースイッチＲＬ２ａをオフにし（ステップ＃８９）、タイマを０．０１秒にセットして計時を開始し（ステップ＃９０）、ステージをＦに変更して（ステップ＃９１）からステップ＃１０９に移行する。
【０１０８】
ステップ＃１０１において、ステージがＦであるかを判定する。ステージがＦであれば（ステップ＃１０１のＹｅｓ）、ステップ＃１０２に移行する。一方、ステージがＦでなければ（ステップ＃１０１のＮｏ）、すなわちステージがＧであれば、リレースイッチＲＬ２ａをオフにし（ステップ＃１０５）、リレースイッチＲＬ３ａをオフにし（ステップ＃１０６）、リレースイッチＲＬ４ａをオンにし（ステップ＃１０７）、ステージをＧのままにして（ステップ＃１０８）からステップ＃１０９に移行する。
【０１０９】
ステップ＃１０２において、タイマの設定時間が経過したかを判定する。タイマの設定時間が経過していれば（ステップ＃１０２のＹｅｓ）、リレースイッチＲＬ４ａをオフにし（ステップ＃１０３）、ステージをＡに変更した（ステップ＃１０４）のち、ステップ＃１０９に移行する。一方、タイマの設定時間が経過していなければ（ステップ＃１０２のＮｏ）、直接ステップ＃１０９に移行する。
【０１１０】
ステップ＃１０９において、マイコン２１は記憶している不具合の種類に応じて制御信号を生成し、その制御信号をポートＰ１１から出力することによってＬＥＤ１９を点滅させる。ＬＥＤ１９の点滅パターンは図５に示すようになる。正常時は１秒周期でＬＥＤ１９が点滅する。一方、不具合が生じている異常時は、１秒周期の点滅の間に０．２秒周期の３回の点滅が不具合の種類に応じた回数だけ挿入されたパターンでＬＥＤ１９が点滅する。例えば、圧縮機の始動失敗時におけるＬＥＤ１９の点滅状態は図６に示すようになる。
【０１１１】
図５に示すように７種類の不具合をＬＥＤ１９の点滅によって表示するので、生産時やサービス時に不具合箇所を短時間で修理することができる。
【０１１２】
なお、マイコン２１は、最初に不具合原因又は不具合箇所を特定して、その特定した不具合に応じた表示をＬＥＤ１９に行わせた後、その不具合が軽度な場合には冷凍サイクルのガス圧力バランスが安定するのに適した時間が経過した後に圧縮機を再始動させる。この再始動が正常に行われた場合でも、マイコン２１は最初に特定した不具合に応じた表示を継続してＬＥＤ１９に行わせる。これにより、時々不具合が発生する場合や不具合の再現性が乏しい場合でも不具合の原因究明が容易になる。
【０１１３】
さらに、再始動したときに最初に特定した不具合と異なる不具合が発生しても、マイコン２１は最初に特定した不具合に応じた表示を継続してＬＥＤ１９に行わせる。これにより、不具合の原因究明及び修理を正確かつ短時間に行うことができる。例えば、最初にリレースイッチＲＬ４ａが動作しない不具合が発生すると、二次的に温度フューズＦｕ２が切れる。その後、圧縮機を再始動させると、マイコン２１は、温度ヒューズＦｕ２切れに伴うリレースイッチＲＬ１ａが動作しない不具合が発生したと判定する。ここで、マイコン２１が温度ヒューズＦｕ２切れの不具合に応じた表示をＬＥＤ１９に行わせると、修理する場合にまず温度フューズＦｕ２を交換することになるがリレースイッチＲＬ４ａは修理されないので、再び温度ヒューズＦｕ２が切れることになる。したがって、本実施形態のようにマイコン２１は最初に特定した不具合に応じた表示を継続してＬＥＤ１９に行わせるように動作することが望ましい。
【０１１４】
ステップ＃１０９の動作をおこなった後、ステップ＃１に移行する。
【０１１５】
マイコン２１は、リレースイッチＲＬ１ａが溶着であると判定した場合、リレースイッチＲＬ４ａをオンして（ステップ＃１２又は＃３１）、抵抗Ｒｓを短絡するので、リレースイッチＲＬ１ａが溶着した場合に抵抗Ｒｓが発熱して危険な状態になることを防止することができる。
【０１１６】
また、マイコン２１は、ステップ＃８４及び＃８７において、交流電源同期パルス信号ＰＵＬに１パルスでも欠けがあった場合は瞬時停電であると判定し、圧縮機を停止させ、冷凍サイクルのガス圧力バランスが安定するのに適した時間（ステップ＃９０におけるタイマセット時間）を経過した後圧縮機を再起動するようにしている。これにより、短い瞬時停電発生時に瞬時停電を検出しないために通常運転の状態で圧縮機が再始動することによって起きる圧縮機再始動の失敗を防ぐことができるとともに、単相誘導電動機１５に大電流が流れることを防止することができる。
【０１１７】
また、マイコン２１は、ステージがＥのときに交流電源同期パルス信号ＰＵＬにパルス欠けがあるかを判定しているが、圧縮機の始動運転時に該当するステージがＡ〜Ｄのときにおいては交流電源同期パルス信号ＰＵＬにパルス欠けがあるかを判定しないので、圧縮機を駆動する単相誘導電動機の始動時に流れる大電流によって生じる交流電源の出力電圧の低下や交流電源の出力電圧波形の乱れが原因となる瞬時停電の誤検出を防止することができる。
【０１１８】
なお、本実施形態では、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置をスプリット型空気調和機に適用したが、窓エアコンその他の単相誘導電動機を具備する電気機器に適用することもできる。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明によると、通電を制御するスイッチ手段が溶着した場合に電流制限用抵抗が発熱して危険な状態になることを防止することができる単相誘導電動機の制御装置を実現することができる。
【０１２０】
また、本発明によると、不具合の原因究明が容易である単相誘導電動機の制御装置を実現することができる。
【０１２１】
また、本発明によると、瞬時停電後の再始動失敗や大電流を防止することができる単相誘導電動機の制御装置を実現することができる。
【０１２２】
また、本発明によると、瞬時停電の誤検出を防止することができる単相誘導電動機の制御装置を実現することができる。
【０１２３】
また、本発明によると、様々な圧縮機に適用できる汎用性に優れた単相誘導電動機の制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る単相誘導電動機の制御装置を備えたスプリット型空気調和機の概略回路構成を示す図である。
【図２】図１の空気調和機が具備する室外機のうち単相誘導電動機の制御に直接関係する部分に関する回路構成を示す図である。
【図３】圧縮機が正常に始動した場合におけるリレースイッチの状態を示したタイムチャートである。
【図４】図１の空気調和機が具備する室外機に設けられるマイコンの動作を示すフローチャートである。
【図５】図１の空気調和機が具備する室外機に設けられるＬＥＤの点滅パターンを示す図である。
【図６】図１の空気調和機が具備する室外機に設けられるＬＥＤの点滅パターンの一例を示す図である。
【図７】従来の単相誘導電動機の制御装置の概略回路構成例を示す図である。
【符号の説明】
６　　カレントトランス
８、１３　　制御回路
１５　　単相誘導電動機
１９　　ＬＥＤ
２１　　マイコン
Ｃ１〜Ｃ１４　　コンデンサ
Ｃｒ　　運転用コンデンサ
Ｃｓ　　始動用コンデンサ
Ｄ１〜Ｄ１２　　ダイオード
Ｌ１　　主巻線
Ｌ２　　補助巻線
Ｒ１〜Ｒ１７　　抵抗
ＲＬ１ａ〜ＲＬ４ａ　　リレースイッチ
ＲＬ１ｂ〜ＲＬ４ｂ　　リレーコイル
Ｒｓ　　電流制限用抵抗
Ｓ１　　外部信号
【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】
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