(57)【要約】  【課題】三相電路において欠相を生じた時に、欠相電源を正常電源と誤認識することのない三相電源の三相欠相検出回路を提供することを目的とする。【解決手段】三相交流電源１のいずれか二相の相間電圧を用いた制御部電源回路５と、制御部電源回路５を電源とする開閉器制御部６を設け、三相交流電源１と三相負荷４との間に開閉器２１を設け、開閉器制御部６にて開閉器２１を閉とすることにより、三相電路１０１に電流を流し、残りの一相に電流検出回路１０を設け、相に流れる電流を電流検出回路１０により検出し、前記電流検出回路１０より出力された電圧は、保護部７へ入力する。前記保護部７によって欠相と判断した場合、開閉器２１を開とする信号を開閉器制御部６に送る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流電源と、この三相交流電源に開閉器を介して接続される負荷と、この開閉器の開閉制御を行なう開閉器制御部と、前記開閉器制御部の電源とする制御部電源回路と、前記三相交流電源と前記負荷とを接続する各相の電路とを具備し、前記三相交流電源のいずれか二相の相間電圧を前記制御部電源回路の電源とし、他の相の電路上に前記電流検出回路が所定の値を検出したときに前記開閉器を開とする信号を開閉器制御部へ出力する保護部を設けたことを特徴とする三相欠相検出回路。
【請求項２】
三相交流電源と、この三相交流電源に開閉器を介して接続される三相負荷と、前記三相交流電源と前記三相負荷とを接続する各相の電路とを具備し、前記三相交流電源のいずれか二相の相間電圧を用いた制御部電源回路と、他の相の電路上に電流検出回路の電流検出部を設け、前記制御部電源回路を電源とするとともに前記電流検出回路が所定の値を検出したときに前記開閉器を開とする制御部を設けたことを特徴とする三相欠相検出回路。
【請求項３】
三相交流電源の電流を検出する電流検出回路の電流検出部に、カレントトランスを用いたことを特徴とする請求項１〜２記載の三相欠相検出回路。
【請求項４】
負荷に圧縮機を用いたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の三相欠相検出回路を用いた空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相交流電源を電源とする機器において三相交流電源の欠相検出を行ない、機器の保護を行なう三相欠相検出回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の三相交流電源を電源とする機器では、電線断線又は接続線の外れ等により欠相が生じた場合、三相交流電源と接続された三相電路に不均衡な電流が流れ、欠相した相以外の相に過電流が流れる為に機器が破損する恐れがあった。その保護手段のひとつとして、欠相検出手段を備えているものが考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の三相欠相検出回路を、図６〜図７を参照しながら説明する。
【０００４】
図６は、三相交流電源1の各相−中性点(以下Ｎ)間の電流を検出する手段に、フォトカプラ２１を用いた検出回路２と、この検出回路２より制御部３へ出力された各相の信号をもとに欠相を判定する制御部３を用いた構成となっている。
【０００５】
この構成において、三相交流電源１の各相−Ｎ間に配置されたフォトカプラ２１により、各相−Ｎ間で検出された電流は、図７のような各相毎のある一定値の遅れｔ１のような信号が出力され、このｔ１がある一定値の遅れ時間が生じていれば正常、遅れ時間がある一定値以外であれば欠相として、各相のｔ１の遅れ時間を制御部３が判定している。
【特許文献１】特開平８−１２６１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の三相欠相検出回路では、三相負荷４が電動機のように中線点１０２を有している場合、三相負荷４へ通電中に三相交流電源に欠相が生じたとき、起動した三相負荷４の欠相が生じている負荷接続点と中性点１０２は、ほぼ同電位となってしまう。
【０００７】
この負荷接続点に発生した中性点電圧１０３は、三相交流電源と接続された三相負荷４との間の三相電路１０１に発生し、この中性点電圧１０３によりフォトカプラ２１が誤検出してしまい、図７と同じような検出信号が制御部３に入力され、欠相検出ができないという課題を有していた。
【０００８】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、三相交流電源１に欠相が生じた時に、負荷接続点から発生する中性点電圧１０３が発生した場合においても、その中性点電圧１０３を誤検出すること無く欠相の検出を行なうことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために本発明は、三相交流電源のいずれか二相の相間電圧を制御部電源回路の電源とし、他の相の三相電路に電流を検出する電流検出回路を有し、この電流検出回路が所定の値を検出したときに開閉器を開とすることで、三相負荷の停止保護を行なうものである。
【００１０】
また、三相交流電源のいずれか二相の相間電圧を制御部電源回路の電源とし、他の相の三相電路に電流を検出する電流検出回路を有し、前記制御部電源回路を電源とするととも
に前記電流検出回路が所定の値を検出したときに前記開閉器を開とする制御部を設けたものである。
【００１１】
また、電流検出回路の電流検出部にカレントトランスを用い、電流検出回路は制御部電源回路を電源とするとともに、電流検出回路が所定の値を検出したときに開閉器を開とする保護部を設けた構成としたものである。
【００１２】
また、前記の負荷を圧縮機とし、三相欠相検出回路を搭載した空気調和機である。
【００１３】
上記構成により、三相交流電源に接続された三相負荷へ電流が流れている時に欠相が生じた場合、負荷接続点から発生する中性点電圧が欠相した三相電路に発生した時においても、この中性点電圧を電流検出回路が誤検出すること無く欠相の検出を行なうことを目的とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の三相欠相検出回路は、三相交流電源に欠相が生じた場合においても、三相交流電源のいずれか二相の相間電圧を用いた制御部電源回路と、他の相の電流を検出する電流検出回路により、欠相時に負荷接続点から発生した中性点電圧を、誤認識することなく安定した三相欠相検出を行なうことができ、三相負荷の保護停止を行なうことができる三相欠相検出回路を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の発明は、三相交流電源と、この三相交流電源に開閉器を介して接続される負荷と、この開閉器の開閉制御を行なう開閉器制御部と、前記開閉器制御部の電源とする制御部電源回路と、前記三相交流電源と前記負荷とを接続する各相の電路とを具備し、前記三相交流電源のいずれか二相の相間電圧を前記制御部電源回路の電源とし、他の相の電路上に前記電流検出回路が所定の値を検出したときに前記開閉器を開とする信号を開閉器制御部へ出力する保護部を設けることにより、三相交流電源に欠相が生じた場合においても、三相交流電源のいずれか二相の相間電圧を用いた制御部電源回路と、他の相の電流を検出する電流検出回路により、欠相時に負荷接続点から発生した中性点電圧を、誤認識することなく安定した三相欠相検出を行なうことができ、負荷の保護停止を行なうことができる
第２の発明は、三相交流電源と、この三相交流電源に開閉器を介して接続される三相負荷と、前記三相交流電源と前記三相負荷とを接続する各相の電路とを具備し、前記三相交流電源のいずれか二相の相間電圧を用いた制御部電源回路と、他の相の電路上に電流検出回路の電流検出部を設け、前記制御部電源回路を電源とするとともに前記電流検出回路が所定の値を検出したときに前記開閉器を開とする制御部を設けることにより、三相交流電源に欠相が生じた場合においても、三相交流電源のいずれか二相の相間電圧を用いた制御部電源回路と、他の相の電流を検出する電流検出回路により、欠相時に負荷接続点から発生した中性点電圧を、誤認識することなく安定した三相欠相検出を行なうことができ、負荷の保護停止を行なうことができる
第３の発明は、三相交流電源の電流を検出する電流検出回路の電流検出部に、カレントトランスを用いることにより、三相交流電源に欠相が生じた場合においても、三相交流電源のいずれか二相の相間電圧を用いた制御部電源回路と、他の相の電流を検出する電流検出回路により、欠相時に負荷接続点から発生した中性点電圧を、誤認識することなく安定した三相欠相検出を行なうことができ、負荷の保護停止を行なうことができる。
【００１６】
第４の発明は、負荷に圧縮機を用い、上記第1〜第３の発明のいずれかに記載の三相欠相検出回路を空気調和機に搭載することにより、三相交流電源に欠相が生じた場合においても、圧縮機の保護停止を行なうことができ、空気調和機本体に損傷を与えることがない。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この発明の実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１に示すように、三相交流電源１に開閉器２１を介して接続される三相負荷４と、開閉器２１を制御する制御部電源回路５を電源とした開閉器制御部６と、三相電路１０１に流れる電流を検出する電流検出回路１０を設ける。
【００１９】
上記の構成にて、１は三相交流電源である。２１は開閉器であり、非通電時は開となっている。開閉器制御部６からの制御によって、三相負荷４の動作時は開閉器２１を閉として三相負荷４に通電を行なっている。
【００２０】
開閉器制御部６は、三相交流電源１のＲ相−Ｔ相間の相間電圧を用いた制御部電源回路５を電源としている。
【００２１】
電流検出回路１０は、Ｓ相に設けた三相電路１０１に流れる電流を検出している。電流検出部にはカレントトランス１１を用い、入力した電流を電圧に出力するものである。出力された電圧がある所定の値を検出した時に、保護部７が開閉器２１を開とする信号を開閉器制御部６に送る。その結果、開閉器２１は開閉器制御部６からの制御により、開となって三相負荷４の保護停止を行なう。
【００２２】
まず、Ｒ・Ｔ相に欠相が生じた場合について説明する。図４中、正常時に示すように、Ｒ相−Ｔ相間の相間電圧を電源とする制御部電源回路５により、安定化電圧が出力される。この安定化電圧を電源とする開閉器制御部６により、開閉器２１の制御が行なわれる。
【００２３】
しかし、Ｒに欠相が生じた場合には図４に示すように、欠相時にＲ相−Ｔ相間の相間電圧が低下するため、制御部電源回路５から出力される安定化電圧が低下する。その結果、開閉器制御部6を動作させるための電圧を制御部電源回路５が供給できなくなるので開閉器制御部６は停止する。よって、開閉器２１は開となり三相負荷４への通電を停止し、三相負荷４の保護を行なうことができる。また、Ｔ相欠相についてもＲ相と同様である。
【００２４】
次に、Ｓ相に欠相が生じた場合について説明する。三相電路１０１に流れる電流を、電流検出回路１０によって検出する。Ｓ相の電流が正常な場合、図２のように、負荷に応じて検出された電流は、カレントトランス１１によって電圧に変換され、保護部７にある所定の電圧値で入力される。そして、保護部７はＳ相の入力電圧をあるしきい値内であれば正常という判断を行なう。
【００２５】
しかし、例えばＳ相が欠相した場合には、図３のように欠相によって入力電流がゼロになり、図３中、Ｓ相欠相状態にカレントトランス１１より出力された電圧は低下する。この出力電圧を判定する保護部７は、あるしきい値以下の電圧を検出することになり、Ｓ相の欠相という判断を行なう。そして保護部７は、開閉器２１を開とする信号を開閉器制御部６に送る。その結果、開閉器２１は開閉器制御部６からの制御により、開となって三相負荷４の保護停止を行なう。
【００２６】
なお、電流検出を行なう手段としてシャント抵抗を用いた手段が知られており、このシャント抵抗を用いても同様の効果を期待することができる。
【００２７】
（実施の形態２）
図５に示すように、三相交流電源１に開閉器２１を介して接続される三相負荷４と、開
閉器２１を制御する制御部電源回路５を電源とした制御部８と、三相電路１０１に流れる電流を検出する電流検出回路１０を設ける。
【００２８】
上記の構成にて、1は三相交流電源である。２１は開閉器であり、非通電時は開となっている。制御部８からの制御によって、三相負荷４の動作時は開閉器２１を閉として三相負荷４に通電を行なっている。
【００２９】
制御部８は、三相交流電源１のＲ相−Ｔ相間の相間電圧を用いた制御部電源回路５を電源としている。
【００３０】
電流検出回路１０は、Ｓ相に設けた三相電路１０１に流れる電流を検出している。電流検出回路１０が、ある所定の値を検出した時に、制御部８が開閉器２１を開とする。その結果、開閉器２１は制御部８からの制御により、開となって三相負荷４の保護停止を行なう。
【００３１】
まず、Ｒ相・Ｔ相に欠相が生じた場合について説明する。
【００３２】
実施形態１と同様、Ｒ相に欠相が生じた場合には、図４中、欠相時に示すように、Ｒ相−Ｔ相間の相間電圧が低下するため、制御部電源回路５から出力される安定化電圧が低下する。その結果、制御部８を動作させるための電圧を制御部電源回路５が供給できなくなるので制御部８は停止する。よって、開閉器２１は開となり三相負荷４への通電を停止し、三相負荷４の保護を行なうことができる。また、Ｔ相欠相についてもＲ相と同様である。
【００３３】
次に、Ｓ相に欠相が生じた場合について説明する。
【００３４】
実施形態１と同様、例えばＳ相が欠相した場合には、図３のように欠相によって入力電流がゼロになり、図３中、Ｓ相欠相状態により電流検出回路１０より出力された電圧は低下する。この出力電圧を検出する制御部８は、あるしきい値以下の電圧を検出した時に制御部８が開閉器２１を開とする。その結果、開閉器２１は制御部８からの制御により、開となって三相負荷４の保護停止を行なう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態1における三相欠相検出回路の回路図
【図２】本発明の実施の形態1及び２における正常な場合の電流検出回路の入力電流と出力電圧を示す特性図
【図３】本発明の実施の形態1及び２における欠相の場合の電流検出回路の入力電流と出力電圧を示す特性図
【図４】本発明の実施の形態1及び２におけるＲ相−T間の制御部電源回路の入力電圧と出力電圧を示す特性図
【図５】本発明の実施の形態２における三相欠相検出回路の回路図
【図６】従来の三相欠相検出回路の回路図
【図７】従来の三相欠相検出回路によるマイコン制御部の入力信号を示す特性図
【符号の説明】
【００３６】
１  三相交流電源
４  三相負荷
５  制御部電源回路
６  開閉器制御部
７  保護部
１０  電流検出回路
１１  カレントトランス
２１  開閉器
１０１  三相電路
１０３  中性点電圧
【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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