(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイリスタに跨る電圧を検出するための抵抗、コンデンサ、発光ダイオードを含む電圧検出器回路と、
前記電圧検出器回路に接続され、サイリスタに跨る電圧の絶対値が所定の期間の間閾値より下に留まる時に故障短絡サイリスタを表示するマイクロプロセッサと、を備え、
前記コンデンサは前記抵抗および前記発光ダイオードを通る電流を制限するように構成され、前記抵抗、コンデンサ、発光ダイオードは前記サイリスタに跨って直列に接続されている、
減電圧動作中に負荷への電力を渡すためのソリッドステート・コントローラにおける故障短絡サイリスタを検出する装置。
【請求項２】
前記負荷はモータである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記所定の期間は前記コントローラへの入力電力のひとつのサイクルである、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記発光ダイオードに並列に、逆極性に接続された逆方向の発光ダイオードを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
抵抗、コンデンサ、発光ダイオードを含む電圧検出器によりサイリスタに跨る電圧を検出するステップと、
サイリスタに跨る電圧の絶対値が所定の期間の間閾値より下に留まる時に故障短絡サイリスタを表示するステップと、を含み、
前記コンデンサは前記抵抗および前記発光ダイオードを通る電流を制限するように構成され、前記抵抗、コンデンサ、発光ダイオードは前記サイリスタに跨って直列に接続されている、
減電圧動作中に負荷への電力を渡すためのソリッドステート・コントローラにおける故障短絡サイリスタを検出する方法。
【請求項６】
前記所定の期間はコントローラへの入力電力のひとつのサイクルである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
抵抗、コンデンサ、発光ダイオードを含む電圧検出器によりサイリスタに跨る電圧を検出する手段と、
サイリスタに跨る電圧の絶対値が所定の期間の間閾値より下に留まる時に故障短絡サイリスタを表示する手段と、を備え、
前記コンデンサは前記抵抗および前記発光ダイオードを通る電流を制限するように構成され、前記抵抗、コンデンサ、発光ダイオードは前記サイリスタに跨って直列に接続されている、
減電圧動作中に負荷への電力を渡すためのソリッドステート・コントローラにおける故障短絡サイリスタを検出する装置。
【請求項８】
前記負荷はモータである、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記所定の期間は前記コントローラへの入力電力のひとつのサイクルである、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
サイリスタに跨る電圧を検出するための抵抗、コンデンサ、発光ダイオードを含む電圧検出器回路と、
前記電圧検出器回路に光学的に結合され、サイリスタに跨る電圧の絶対値が閾値を越える時に故障開放サイリスタを表示するマイクロプロセッサと、を備え、
前記コンデンサは前記抵抗および前記発光ダイオードを通る電流を制限するように構成され、前記抵抗、コンデンサ、発光ダイオードは前記サイリスタに跨って直列に接続されている、
全電圧動作中に負荷への電力を渡すためのソリッドステート・コントローラにおける故障開放サイリスタを検出する装置。
【請求項１１】
前記負荷はモータである、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記発光ダイオードに並列に、逆極性に接続された逆方向の発光ダイオードを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
抵抗、コンデンサ、発光ダイオードを含む電圧検出器によりサイリスタに跨る電圧を検出するステップと、
サイリスタに跨る電圧の絶対値が閾値を越える時に故障開放サイリスタを表示するステップと、を含み、
前記コンデンサは前記抵抗および前記発光ダイオードを通る電流を制限するように構成され、前記抵抗、コンデンサ、発光ダイオードは前記サイリスタに跨って直列に接続されている、
全電圧動作中に負荷への電力を渡すためのソリッドステート・コントローラにおける故障開放サイリスタを検出する方法。
【請求項１４】
抵抗、コンデンサ、発光ダイオードを含む電圧検出器によりサイリスタに跨る電圧を検出する手段と、
サイリスタに跨る電圧の絶対値が順方向閾値電圧を越える時に故障開放サイリスタを表示する手段と、を含み、
前記コンデンサは前記抵抗および前記発光ダイオードを通る電流を制限するように構成され、前記抵抗、コンデンサ、発光ダイオードは前記サイリスタに跨って直列に接続されている、
全電圧動作中に負荷への電力を渡すためのソリッドステート・コントローラにおける故障開放サイリスタを検出する装置。
【請求項１５】
前記負荷はモータである、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
発明の分野
本発明は、故障サイリスタの検出に関し、特に減電圧ソリッドステート・モータ・スタータまたはコントローラにおける故障サイリスタの検出に関する。
【０００２】
関連技術の記述
電気モータはしばしばモータ制御回路の一部として「サイリスタ」を使用し、該サイリスタは「シリコン制御整流器（ＳＣＲ）として知られている。サイリスタは３端子、ゲート、アノード、カソードを持った切換可能ダイオードとして考えられ得る。もしブレークダウン電圧より小さい供給電圧がサイリスタのアノードとカソードに跨って供給され、そして「トリガ電流」または電圧（トリガ信号）がゲートに供給されないならば、サイリスタは「オフ」、即ち電流はアノードからカソードに流れない。もしトリガ信号がゲートに供給されるならば、サイリスタのアノードとカソードに跨った電圧は供給電圧と比較して非常に低い電圧に落ち、そしてサイリスタは「オン」になり、即ち電流はアノードからカソードへサイリスタを通して流れる。オンになるとサイリスタはオンを維持でき、ゲートへのトリガ信号にかかわらずサイリスタを通る電流は保持電流以上に与えられる。サイリスタがターンオフすると、カソードへのアノードの電流はデバイスのための保持電流値より下のレベルまで減少されなければならない。
【０００３】
技術上周知なように、ソリッドステート・スタータまたはコントローラは、モータがスタートする間、電源からモータへの電流フローを制御する。これらのスタータは、モータへ渡される電流を次第に増加するサイリスタ・スイッチを有する。サイリスタ・スイッチを使用すると、サイリスタが電気的に導通しそして電流を通過する期間を調整する。換言すれば、スタータは電源からの電流がモータに渡される時を制御する。始動中のモータに供給される電流を制御することにより、モータは十分なモータ速度まで徐々に上げられる。
【０００４】
電気モータがこのようなスタータ無しにスタートされる時に、モータにより導かれる電流は超過し、典型的には定常状態電流の６倍、即ち全動作速度に達する電流である。この大きな電流突入は配電システムにおける電圧降下を生じ、ライトを弱め、フリッカーを生じ、近くの設備を妨害する。加えて、モータトルクは急速に上昇し且つ振動し、モータの機械的部品またはモータに結合された部品に有害な影響を及ぼす。
【０００５】
スタータにおけるサイリスタの故障はまた、弱いモータ機能へとなる。サイリスタ故障は通常、不平衡な電力供給条件となり、モータにより駆動される機械的結合およびギヤを損傷し得る。
【０００６】
そこで、モータ動作中に故障したサイリスタを検出することができる要請がある。
【０００７】
発明の要約
この発明から構成される方法およびシステムは、減電圧動作中に負荷への電力を渡すソリッドステート・コントローラにおける故障短絡サイリスタを検出する。この発明により構成される方法は、サイリスタに跨る電圧を検出し、サイリスタに跨る電圧の絶対値が所定期間の間閾値より下に留まる時に故障短絡サイリスタを検出する。この発明から構成されるシステムは、サイリスタに跨る電圧を検出するための抵抗、コンデンサ、発光ダイオードを含む電圧検出器回路、およびサイリスタに跨る電圧の絶対値が所定期間の間閾値より下に留まる時に故障短絡サイリスタを表示する電圧検出器回路に結合されたマイクロプロセッサを含む。
【０００８】
この発明から構成される方法およびシステムは、全電圧動作中にソリッドステート・コントローラにおいて故障開放サイリスタを検出する。この発明により構成される方法は、サイリスタに跨る電圧を検出し、そしてサイリスタに跨る電圧の絶対値が閾値を超える時を表示する。この発明から構成されるシステムは、サイリスタに跨る電圧を検出するための抵抗、コンデンサ、発光ダイオードを含む電圧検出器回路、およびサイリスタに跨る電圧の絶対値が閾値を超える時に故障開放サイリスタを表示する電圧検出器回路に任意に結合されたマイクロプロセッサを含む。
【０００９】
要約および次の詳細な記述は、本発明の範囲を制限すべきものではない。第三者が本発明を実行できる例示と説明を提供している。詳細な説明を形成する添付の図面は本発明の一実施形態を示し、本発明の原理を説明している。
【００１０】
好適な実施形態の説明
この明細書に含まれ且つ明細書の一部を形成する添付の図面は、本記述と共に発明の実施形態を例示し、本発明の原理を説明するのに役立つ。この発明の実施形態の記述は添付の図面が参照される。
【００１１】
図１はこの発明から構成され、減電圧ソリッドステート・ステータまたはコントローラ１５０を備えた負荷１０２のための３相交流電源１１２の概略図である。負荷１０２は、冷却システムに各種構成要素を駆動する３相モータを含む。冷却システムは、コンプレッサ、凝縮器、熱交換機、および蒸発器を含むことができる。上述したように、ステータ１５０は、始動または加速中に周知の方法で負荷に供給される電流を減少する。
【００１２】
３相交流電源１１２は、第１の給電線１３０、第２の給電線１３２、および第３の給電線１３６を経て負荷１０２に供給する。各線は交流を電送するが、それぞれ異なる位相角を有する。線１３０は、第１のサイリスタ１４２と第２のサイリスタ１４４から構成される、第１のサイリスタ対１０４を含む。サイリスタ１４２と１４４は背中合わせに、即ちサイリスタ１４２のアノードはサイリスタ１４４のカソードに接続され、逆に接続される。線１３０と同様に、線１３２は第２の背中合わせのサイリスタ対１０６を有し、線１３６は第３の背中合わせのサイリスタ対１０８を有する。サイリスタ１０４、１０６および１０８をタイミングし且つトリガする制御回路は周知であり且つ図示されていない。
【００１３】
抵抗１５２とコンデンサ１５４は直列に接続され、サイリスタ対１０４と並列に接続されている。抵抗１５２とコンデンサ１５４は第１の「スナッバー・ネットワーク」を与え、サイリスタ対１０４に跨る電圧変化の高い率を抑制する。同様に、抵抗１５６とコンデンサ１５８はサイリスタ対１０６に対し第２のスナッバー・ネットワークを与える。また、抵抗１６０とコンデンサ１６４はサイリスタ対１０８に対し第３のスナッバー・ネットワークを与える。
【００１４】
この発明を構成するシステムにおいて、第１の故障検出器１１０は、第１のサイリスタ対１０４と並列であり、第２の故障検出器１１４は第２のサイリスタ対１０６と並列であり、第３の故障検出器１１６は第３のサイリスタ対１０８と並列である。各検出器１１０、１１４、１１６はそれぞれ、サイリスタ対１０４、１０６または１０８を検出する。
【００１５】
図３は、図１に示されるような第１の故障検出器１１０と並列なサイリスタ対１０４のより詳細な回路図である。この発明により構成されるシステムにおいて、第１の故障検出器１１０はコンデンサ３２０と抵抗３１４に直列な双方向フォトカプラ３１０を含む。双方向フォトカプラ３１０は背中合わせ構成に配列された発光ダイオード（ＬＥＤ）対３１６、３１８と、光感知バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）３０８を含む。トランジスタ３０８のエミッタはマイクロプロセッサ３２６の入力に接続されている。プルダウン抵抗３０６はグラウンドとトランジスタ３０８のエミッタ間に接続されている。トランジスタ３０８のコレクタは分離電源Ｂ＋に接続されている。
【００１６】
図３はまた、この発明からなる方法およびシステムと共に適切に使用されるコンピュータ３３２を含むデータ処理システムを示す。コンピュータ３３２はマイクロプロセッサ３２６、および二次記憶デバイス３３０を含む。メモリ３３４と二次記憶装置３３０は、マイクロプロセッサ３２６による実行および使用のためのデータおよびアプリケーション３２８のようなアプリケーション・プログラムを記憶できる。
【００１７】
故障検出回路１１０の動作は、サイリスタ対１０４を通る電流Ｉａがゼロで無い時に最初に分析され、そして電流Ｉａがゼロである時に第２に分析される。
第１の場合、電流Ｉａがゼロで無い時、サイリスタ１４２またはサイリスタ１４４のいずれかが導通し且つサイリスタ対１０４に跨る電圧Ｖａｄはサイリスタの順方向電圧降下、理想的にはゼロである。この場合、電圧Ｖａｄは、検出器１１０を通過する電流を許容するには不十分であり、ＬＥＤ対３１６、３１８は光線３２２を放射しない。結果として、光結合されたトランジスタ３０８はターンオンせず、トランジスタ３０８はマイクロプロセッサ３２６に論理ロウを出力する。電流Ｉａは、サイリスタ１４２、１４４のひとつがトリガされるそして適切に導通する時、またはサイリスタ１４２、１４４のひとつが短絡される時にゼロである。
【００１８】
第２の場合、電流Ｉａがゼロである時に、サイリスタ１４２またはサイリスタ１４４はいずれも導通せず、サイリスタ対１０４に跨る電圧は、第１の場合と異なり必ずしも理想的にはゼロでない。負荷１０２が３相モータであるならば、サイリスタ対１０４に跨る電圧Ｖａｄは、ポイントａにおいて電源１１２により供給される電圧とモータの逆起電力（ＥＭＦ）の間の差に等しく、モータは回転される。入力電圧供給１１２がポイントａにおいてＡＣ電源を与えるので、サイリスタ１０４に跨る電圧Ｖａｄの絶対値は、サイクル当たり２回有意にゼロより大きい。
【００１９】
非ゼロ電圧Ｖａｄは、第１の故障検出器１１０を通過する、即ち抵抗３１４、コンデンサ３２０、およびＬＥＤ３１６またはＬＥＤ３１８を通る電流を生じる。電流が検出器１１０を通過する時に、ＬＥＤ対３１６、３１８のひとつは導通しそして光線３２２を放射する。光線３２２はトランジスタ３０８のベースを飽和し、導通し、論理ハイをマイクロプロセッサ３２６へ出力する。ＡＣ電源１１２のために、ポイントａにおいてサイクル毎に２つの論理パルスがある。
【００２０】
コンデンサ３２０は、抵抗３１４に関係する高インピーダンスを有し、このインピーダンスはＬＥＤ対３１６、３１８、抵抗３１４およびコンデンサ３２０を通る電流を制限する。このため、コンデンサ３２０の存在は、所望しない大量の電流が故障検出器１１０を通り流れることを防止することにより、抵抗３１４の電力定格を小さくすることを許容する。
【００２１】
第２の故障検出回路１１４と第３の故障検出回路１１６は第１の故障検出回路１１０と同様に動作する。以下に述べられるように、マイクロプロセッサ３２６は故障検出回路１１０、１１４、１１６から論理パルスを分析し、サイリスタ１４２−１４７のいずれかが故障したか否かを検出する。
【００２２】
モータ定常状態速度中の開放サイリスタ故障の検出
３相電源１１２は、各異なる位相角で、半サイクルは正且つ半サイクルは負を有する、線１３０、１３２、１３６上の正弦電圧を出力する。図２は、図１において線１３０と１３２間の電圧Ｖａｂ、線１３０と３相電源１１２のグランド間の電圧Ｖａｎを表す曲線図である。曲線２０１は、図１においてポイントａとｂ間の線１３０と１３２間の線間電圧を表す。曲線２０３は、線１３０とグランド間の中性点と線間電圧Ｖａｎを表す。ポイントａにおける線１３０上の電圧は１２０°だけポイントｂにおいて線１３２上の電圧を進め、１２０°だけポイントｃにおいて線１３６上の電圧を進める（ａ−ｂ−ｃ回転）。
【００２３】
負荷１０２が定常状態速度におけるモータ動作であるならば、スタータ１５０は電源１１２からモータへ全電流を給電する。電圧Ｖａｂが正の半サイクルにある時に、サイリスタ１４４は、早くても３０度後にトリガされることができ（ａ−ｂ−ｃ回転）、負荷電圧Ｖｄｅは電圧Ｖａｂの負の半サイクルに従う。サイリスタ対１０６と１０８は同様に動作する。
【００２４】
通常の動作中の定常状態速度において、サイリスタ１４２またはサイリスタ１４４のいずれかは如何なる時間にも導通する。結局、サイリスタ対１０４に跨る電圧は理想的にはゼロに留まる。しかし、サイリスタ１４２、１４４のひとつが開放に失敗するならば、サイリスタ対１０４に跨る電圧Ｖａｄの絶対値は入力電圧Ｖａｎの各サイクル中に幾つかのポイントでゼロより有意に大きくなる、即ち電圧Ｖａｄはパルス化されるであろう。電圧Ｖａｄにおけるパルスはマイクロプロセッサ３２６へ供給される論理パルスを生成する。マイクロプロセッサ３２６は、アプリケーション３２８の指図のもとで、１以上の論理パルスを検出し且つサイリスタ対１０４における開放サイリスタ故障を通知する。
【００２５】
定常状態モータ動作中、この発明により構成される方法およびシステムは、サイリスタに跨った電圧を検出し、そしてサイリスタに跨る電圧が所定の期間中に閾値以下に留まらない時に開放サイリスタ故障を表示する。所定期間は、数ある値の中で、電圧Ｖａｎの１サイクルまたは半サイクルであり得る。
【００２６】
そこで正常モータ定常状態動作中に、電流Ｉａは不継続にならないので電流は故障検出器１１０を通り電流は流れない。この結果、光はＬＥＤ対３１６、３１８から放射せれず、マイクロプロセッサ３２６は正常動作中に論理パルスを受信しない。
【００２７】
この発明により構成される方法およびシステムにおいて、サイリスタ対１０４に跨る電圧Ｖａｄの正確な値を知る必要はない。電圧Ｖａｄが継続してゼロボルトの近くであるか、または電圧Ｖａｄは閾値よりも大きい値で脈動しているかを決定することが唯一重要である。
【００２８】
マイクロプロセッサ３２６はアプリケーション・プログラムにおいて実現されるデジタルフィルタを使用してホトカプラ３１０により発生される電圧の平均値を決定できる。平均値が所与の閾値より上である場合には、サイリスタ対１０４に対する開放サイリスタ表示が通知される。
【００２９】
故障検出器１１４と１１６はそれぞれ、サイリスタ対１０６と１０８において故障検出する故障検出器１１０と同様に動作する。同様に、マイクロプロセッサ３２６は故障検出器１１４と１１６に接続されモータ定常状態中に開放サイリスタ故障を検出する。
【００３０】
モータ加速中の短絡サイリスタ故障の検出
しかし、もし負荷１０２が始動中に加速するモータであるならば、サイリスタ１４２と１４４はモータに配電される電流を制御するために遅延した方法でトリガされる。再び図２を参照すると、曲線２０２と２０４は線１３０を通る電流Ｉａを表し、一方サイリスタ１０４は角度αで遅延方法でトリガされ、抵抗性であると仮定した負荷１０２に渡された電流を減少する。曲線２０６と２０８は、サイリスタ対１０４に跨る電圧Ｖａｄを表し、この間サイリスタ対は角度αで遅延方法でトリガされる。曲線２０２と２０６は正常動作を示し、曲線２０４と２０８は短絡サイリスタ故障中の動作を示す。
【００３１】
電圧Ｖａｎが正の半サイクルにあり且つサイリスタ１４４は角αの間点弧されていない時に、曲線２０２の部分２１２により示されるように電流Ｉａはゼロに留まる。サイリスタ１４４が角α後に点弧される時に、サイリスタ１４４と電流Ｉａは曲線２０２のもとでエリア２２０により示されるように増加する。電圧Ｖａｎが負の半サイクルにあり且つサイリスタ１４２は角α中に点弧されない時に、電流Ｉａは、曲線２０２の部分２１４により示されるようにゼロである。サイリスタ１４２が角αで点弧される時に、サイリスタ１４２は導通しそして電流Ｉａは曲線２０２のエリア２１０により示されるように減少する。遅延角α中に、サイリスタ１０４に跨る電圧Ｖａｄは、負荷１０２が抵抗性であるので電圧Ｖａｎに等しい。もし負荷１０２が３相モータであるならば、Ｖａｄは、遅延角αの間モータの逆起電力（ＥＭＦ）を引いた電圧Ｖａｎに等しいであろう。
【００３２】
図２において、曲線２０４は、サイリスタ１４２が短絡を失敗する時の電流Ｉａを示し、これに対しサイリスタ対１０４は遅延角αで遅延方法でトリガされ負荷１０２に渡される電流を減少する。曲線２０８は、サイリスタ１４２が短絡を失敗するときにサイリスタ対１０４に跨る電圧Ｖａｄを表し、一方サイリスタ対１０４は角αにおける遅延方法でトリガされ負荷１０２へ渡される電流を減少する。Ｖａｎが正の半サイクルである時に、曲線２０４のもとでエリア２１６により示されるように、サイリスタ１４２、１４４のひとつがトリガされるか否かに関係なく電流Ｉａはゼロで無く且つ正である。同様に、Ｖａｎが負の半サイクルである時に、曲線２０４のもとでエリア２１８により示されるように、サイリスタ１４２、１４４のひとつがトリガされるか否かに関係なく電流Ｉａはゼロで無く且つ負である。サイリスタ１０４に跨る電圧Ｖａｄは、曲線２０８に示されるように短絡サイリスタ１４４により全時間ゼロに等しい。
【００３３】
上述のように、モータ加速中、サイリスタ対１０４が大きい角αにより適切に動作する時に、電流Ｉａは不継続となる。換言すれば、電流Ｉａは極性を換える直前の一部の時間ゼロである。曲線２０１−２０８は負荷１０２が抵抗性である時のためのものであることに注意されたい。抵抗性負荷は例示の目的のために選択される。負荷１０２がモータであるならば、曲線は同じではなく類似し、この発明のオペレーションは変わらない。
【００３４】
そこでモータ加速中に、ＬＥＤ対３１６、３１８、電源１１２からの入力電流の全サイクル毎に２回光パルスを放射する。この結果、モータ加速中に、マイクロプロセッサ３２６は、サイリスタ１４２、１４４が適当に動作するならば線１３０上の電源１１２入力のサイクル毎に２つの論理パルスを受信する。
【００３５】
負荷１０２がモータであるならば、サイリスタ対１０４の跨る電圧が脈動するモータ加速中に、即ちサイリスタ対１０４は導通する時にゼロに留まり、サイリスタ対１０４が導通しない時に非ゼロになる。しかし、サイリスタ１４２、１４４が短絡を失敗すると、パルスが生じ、且つ回路出力は理想的にゼロに留まりサイリスタ１４２または１４４の短絡サイリスタを表示する。
【００３６】
この結果、本発明により構成される方法およびシステムは、サイリスタ対１０４に跨る電圧を検出する。本発明により構成される方法およびシステムは、マイクロプロセッサ３２６がサイリスタ対を跨る電圧は始動中の期間パルスを生じないことを決定する時に短絡サイリスタを表示する。本発明により構成される方法およびシステムは、サイリスタ対を跨る電圧はモータ始動中の期間閾値以下に留まる時に故障短絡サイリスタを表示する。この期間は、数ある値のなかで１サイクルまたは半サイクルであり得る。
【００３７】
パルスの継続は角αの関数である。マイクロプロセッサ３２６はアプリケーション・プログラムにおいて実行されるデジタルフィルタを使用しフォトカプラ３１０により発生される電圧の平均値を決定する。もし平均が所与の閾値より下に落ちるならば、サイリスタ対１０４に対する短絡サイリスタ表示が通知される。
【００３８】
故障検出器１１４と１１６はそれぞれ、サイリスタ対１０６、１０８において故障を検出する故障検出器１１０に同様に動作する。同様に、マイクロプロセッサ３２６は故障検出器１１４と１１６に接続され、モータ加速中に短絡サイリスタ故障を検出する。
【００３９】
モータ始動前の短絡サイリスタ故障の検出
負荷１０２がモータであるならば、モータ始動の前に、モータはオフに、即ちサイリスタはターンオンしない。モータは、スタータ１５０から各３つの給電線１３０、１３２、１３６間の低インピーダンスとして挙動する。第１のスナッバー・ネットワークは故障検出器１１０のインピーダンスよりも非常に低いが、第１のスナッバー・ネットワークのインピーダンスは停止される時にモータのインピーダンスよりも非常に高い。この結果、モータ始動の前に、故障検出器１１０に跨る電圧Ｖａｄは正弦波であり、３の平方根により除算される電圧Ｖａｎに等しい。この結果、ＬＥＤ対３１６、３１８は導通し、トランジスタ３０８は論理ハイを出力する。
【００４０】
しかし、サイリスタ１４２、１４４のひとつが短絡に失敗するならば、電圧Ｖａｄは理想的にゼロになり、トランジスタ３０８は論理ロウを出力する。サイリスタ対１０６、１０８に対するサイリスタ故障検出は、同様に動作する。
【００４１】
本発明により構成される方法およびシステムは、サイリスタ対１０４に跨る電圧Ｖａｄを検出する。電圧ＶａｄがＶａｎと比較して継続して小さいならば、短絡サイリスタが通知される。同様に、本発明により構成される方法およびシステムはまた、サイリスタ対１０６に跨る電圧Ｖｂｅおよびサイリスタ対１０８に跨る電圧Ｖｃｆを検出し、サイリスタ１４５−１４８がモータ始動前に短絡を失敗したか否かを検出する。
【００４２】
図４は、この発明により構成され、サイリスタ対１０４において故障サイリスタを検出するためのプロセス４００のフローチャートである。図３において、メモリ３３４はプロセス４００を実現するために使用されるアプリケーション３２８を記憶する。
【００４３】
最初に、本発明により構成される方法およびシステムは、モータが定常状態にあるか否かを決定する（ステップ４０２）。モータが定常状態にあるならば、本発明により構成される方法およびシステムは、サイリスタ対１０４に跨る電圧Ｖａｄを検出し（ステップ４０４）そして電圧Ｖａｄが脈動されているか否かを決定する（ステップ４０６）。電圧が脈動されているならば、開放サイリスタ故障が通知される（ステップ４０８）。電圧Ｖａｄが脈動されていないならば、故障は通知されない（ステップ４１０）。
【００４４】
本発明により構成される方法およびシステムは、モータが加速しているか否かを決定する（ステップ４１２）。モータが加速しているならば、本発明により構成される方法およびシステムは、サイリスタ対１０４に跨る電圧Ｖａｄを検出し（ステップ４１４）、そして電圧Ｖａｄが脈動している否かを決定する（ステップ４１６）。電圧が脈動しているならば、故障は通知されない（ステップ４１８）。電圧Ｖａｄが脈動されないないならば、短絡サイリスタ故障が通知される（ステップ４２０）。
【００４５】
本発明により構成される方法およびシステムは、モータがオフになるか否かを決定する（ステップ４２２）。モータがオフするならば、本発明により構成される方法およびシステムは、サイリスタ対１０４に跨る電圧Ｖａｄを検出し（ステップ４２４）、その電圧がゼロで無いかまたはＶａｎと比較して小さいかを決定する（ステップ４２６）。電圧がゼロであるならば故障は検出されない（ステップ４２８）。電圧Ｖａｄがゼロであるならば、短絡サイリスタ故障が通知される（ステップ４３０）。
【００４６】
本発明により構成される方法およびシステムは、プロセス４００のステップを給電線１３２におけるサイリスタ対１０６に跨る電圧Ｖｂｅに、サイリスタ対１０８に跨る電圧Ｖｃｆに適用する。
【００４７】
当業者は、各種変更および変形が本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく先行例において為し得ることを認める。例えば、最も一般に使用される整流器はサイリスタであるとしても、如何なる制御可能な整流器が満足できよう。さらに、負荷はモータ以外でも可能である。本発明により構成される方法およびシステムは、任意の型の負荷により動作する。
【００４８】
本明細書の記述は発明を限定しない。代わりに、当業者が本発明を実行するために異なる方法を理解することを許容する例示および説明を提供している。本発明の趣旨および範囲は頭書の特許請求の範囲により制限される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明により構成され、ソリッドステート・ステータまたはコントローラを備えた負荷のための３相交流電源からなる回路の概略図である。
【図２】  全部が図１に示されるように、通常および故障条件中に、サイリスタ対１０４に跨る電圧、サイリスタ対１０４を通る電流、および電源１１２の出力電圧を表す曲線図である。
【図３】  コンピュータのブロック図および図１に示されるように第１の故障検出器１１０と並列なサイリスタ対１０４のより詳細な回路図である。
【図４】  この発明により構成される、サイリスタ対における故障サイリスタを検出するプロセスのフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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