JP2006180649A - Three-phase power supply unbalance detector and air conditioner using the same - Google Patents
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Abstract
Description
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不平衡検出を行い、機器の保護を行う三相電源不平衡検出装置に関するものである。 The present invention relates to a three-phase power supply unbalance detection device that detects unbalance of a three-phase AC power supply in a device that uses a three-phase AC power supply as a power source and protects the device.
従来は図3に示すように、三相交流電源22のR、S、Tの各相の電圧が平衡状態にある場合には、電流検出器15の出力電圧Voutはほぼ0[V]である。ところが、何らかの原因、例えば電力品質の劣悪さ等の理由により不平衡が生じると、電流検出器15は三相の電源線に配置されているので電流検出器15の出力電圧Voutは0[V]にならず、不平衡状態に応じてR、S、T各相のベクトル合成によって決まる出力電圧Voutが発生する。この出力電圧Voutの大きさが所定の値を越えた場合に、マイコン18は不平衡状態が生じていることを検出する。不平衡態が検出されると、磁気スイッチ駆動手段21は磁気スイッチ12,13,14をオフして三相誘導電動機5への電源供給を停止し、かつ、リモコン19の表示部20へ異常を報知する。このように、三相電源線の電流量を監視することにより、空調調和装置の電源異常を検出し、電源供給を停止すると共に電源異常を報知する。
しかしながら、前記従来の構成では、電流検出器などの専用回路を必要とする為、ハードウェアの回路構成が複雑になり、部品面積が拡大される為に実現が困難である。また、コストアップとなる。 However, since the conventional configuration requires a dedicated circuit such as a current detector, the hardware circuit configuration is complicated and the component area is enlarged, which is difficult to realize. In addition, the cost increases.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、その目的とするところは専用回路を必要とせず、簡素なハードウェアの構成で、三相交流電源の不平衡を早期に、また確実に検出できる三相電源不平衡検出装置を提供することにある。 The present invention solves the above-described conventional problems, and the purpose thereof is to eliminate the need for a dedicated circuit, and to detect an unbalance of a three-phase AC power supply quickly and reliably with a simple hardware configuration. An object of the present invention is to provide a three-phase power supply imbalance detection device that can be used.
上記従来の課題を解決する為に、本発明の三相電源不平衡検出装置は、三相交流電源を直流電圧に整流する整流部と、前記整流部にて整流された脈流電圧を平滑する平滑部と、前記平滑された直流電圧を電源とするインバータと、前記インバータにて駆動する三相電動機と前記平滑された直流電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段にて検出された電圧のリップル量を演算する制御部を備えて前記三相電動機の始動後より前記制御部にて検出されたリップル量が所定値以上で、且つ所定時間経過後であった場合は、三相電源不平衡と判断して前記制御部より前記インバータに停止信号を発信して前記三相電動機を停止させる構成とするものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a three-phase power supply unbalance detection device of the present invention smoothes a rectifying unit that rectifies a three-phase AC power source into a DC voltage, and a pulsating voltage rectified by the rectifying unit. A smoothing unit, an inverter using the smoothed DC voltage as a power source, a three-phase motor driven by the inverter, a voltage detecting means for detecting the smoothed DC voltage, and detected by the voltage detecting means A control unit for calculating a voltage ripple amount, and when the ripple amount detected by the control unit from the start of the three-phase motor is not less than a predetermined value and a predetermined time has elapsed, a three-phase power supply It is determined to be unbalanced, and the control unit transmits a stop signal to the inverter to stop the three-phase motor.
本発明の三相電源不平衡検出装置は、不平衡が生じた場合、不平衡を早く確実に検出しインバータに保護動作をかけることにより不平衡状態での運転による不具合から制御装置の損傷を回避することができる。また、制御部、即ちマイクロコンピューターなどにより直接リップル量を演算し、所定値を予め記憶させることでハードウェアの専用回路を必要としないので、コストダウン化が図れる。 The three-phase power supply unbalance detection device of the present invention avoids damage to the control device from malfunction due to operation in an unbalanced state by detecting the unbalance quickly and surely and applying a protective operation to the inverter when the unbalance occurs. can do. Further, since the amount of ripple is directly calculated by a control unit, that is, a microcomputer, and a predetermined value is stored in advance, a hardware dedicated circuit is not required, so that the cost can be reduced.
第1の発明は、三相交流電源を直流電圧に整流する整流部と、前記整流部にて整流され
た脈流電圧を平滑する平滑部と、前記平滑された直流電圧を電源とするインバータと、前記インバータにて駆動する三相電動機と前記平滑された直流電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段にて検出された電圧のリップル量を演算する制御部を備え、前記三相電動機の始動後に前記制御部にて検出されたリップル量が所定値以上で、且つ所定時間経過後であった場合は、三相電源不平衡と判断して前記制御部より前記インバータに停止信号を発信して前記三相電動機を停止させることで、不平衡が生じた場合、不平衡を早く確実に検出しインバータに保護動作をかけることにより、不平衡状態での運転による不具合から制御装置の損傷を回避することができる。
A first invention includes a rectifying unit that rectifies a three-phase AC power source into a DC voltage, a smoothing unit that smoothes a pulsating voltage rectified by the rectifying unit, and an inverter that uses the smoothed DC voltage as a power source. A three-phase motor driven by the inverter; a voltage detection means for detecting the smoothed DC voltage; and a control unit for calculating a ripple amount of the voltage detected by the voltage detection means. If the ripple amount detected by the control unit after starting is greater than or equal to a predetermined value and after a predetermined time has elapsed, it is determined that the three-phase power supply is unbalanced and a stop signal is transmitted from the control unit to the inverter. If an unbalance occurs by stopping the three-phase motor, the unbalance is detected quickly and surely, and the inverter is protected to prevent the controller from being damaged due to the malfunction caused by the unbalanced operation. Avoid It is possible.
また、制御部、即ちマイクロコンピューターなどにより直接リップル量を演算し、所定値、所定時間を予め記憶させることでハードウェアの専用回路を必要としないので、コストダウン化が図れる。 In addition, since the amount of ripple is directly calculated by a control unit, that is, a microcomputer, and a predetermined value and a predetermined time are stored in advance, a hardware dedicated circuit is not required, so that the cost can be reduced.
第2の発明は、第1の発明で三相電動機の動作を停止した後、ユーザーへ三相電源の不平衡異常であることを発信する構成とすることで、ユーザーへの産三相電源不平衡を確実に知らすことができ、メンテナンス性を向上させることが出来る。 According to the second aspect of the invention, after the operation of the three-phase motor is stopped in the first aspect of the invention, the fact that the three-phase power supply is unbalanced is transmitted to the user. Equilibrium can be surely informed and maintainability can be improved.
第3の発明は、第1または第2発明の三相電源不平衡検出装置を空気調和機に使用したものであり、不平衡時に確実に保護されるメンテナンス性の良い空気調和機を提供することができる。 3rd invention uses the three-phase power supply unbalance detection apparatus of 1st or 2nd invention for an air conditioner, and provides the air conditioner with good maintainability protected reliably at the time of unbalance. Can do.
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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における三相電源不平衡検出装置を用いた空気調和機の構成を示すブロック図で、図2(a),(b)はそれぞれ三相電源平衡時及び不平衡時の波形図である。図1において1は三相電源、2は整流部、3は平滑部、4はインバータ、5は三相電動機、6は電圧検出手段、7は制御部、8は異常表示部である。三相電動機5は、制御部7からの運転指示に基づいてインバータ4が作動することにより駆動する。以上のように構成された制御装置について、以下その動作、作用を説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an air conditioner using the three-phase power supply unbalance detection device according to
三相電源1の入力がなされて、平滑部3に十分な電圧が充電されると、制御部7の指示により、インバータ4に運転指示がなされて三相電動機5が始動し始める。本発明は前記三相電動機5の始動後に電圧検出手段6にて検出される直流電圧の上限値と下限値を制御部7へ入力してリップル量を演算する。三相電源1が平衡状態の場合は図2(a)のような波形となる。実験的なデータより、三相電源1の相間電圧が380Vの場合、三相電動機5の負荷が増加しても、約5V程度のリップル量である。しかし、三相電源1の一相のみ、たとえば±10%の電圧変化生じて三相電源1が不平衡状態である時は負荷が三相電動機5に生じはじめると図2(b)のような波形となり、リップル量は負荷と共に増加して最大約50V程度となり、40V以上の差が生じる。また、負荷が軽い時は、三相電源が不平衡状態であっても、負荷による平滑部の放電が少ないので、リップル量に変化はない。したがって、三相電動機5が始動し始めてから、リップル量を比較することで、三相電源1の不平衡検出を行う。また、比較基準となる所定値(A)は、欠相の生じていない時のリップル量にマージンを+αした値とすることで、三相電源1が平衡時に負荷の増加に伴うリップルの増加による誤検出を防止し、リップル量が所定値(A)を超えてから、所定時間(t)経過後に不平衡異常とすることで、ノイズや瞬時停電などの挙動に影響される事はなく確実に三相電源1の不平衡異常を検出することができる。
When the three-
本発明は、リップル量の大小により三相電源1の不平衡を検出するので、例えば、三相
電源1の入力電圧が変動しても、前記リップル量マージンの範囲の負荷であれば、所定値(A)の再設定は不要である。制御部7にて演算されたリップル量が所定値(A)以上であり所定時間(t)経過したときは不平衡と判断し、制御部7からインバータ4に停止信号を発信して、三相電動機5を停止させて、不平衡状態での運転による制御装置の損傷等の不具合を回避することが可能となる。また、三相電動機5停止後、制御部7より例えば空気調和機の室内側などに設けた異常表示部8へ三相電源1の不平衡異常信号を発信してLED等により表示してユーザーへ異常を知らせることで、メンテナンス性を向上することができる。
Since the present invention detects the unbalance of the three-
以上のように、本発明にかかる三相電源不平衡検出装置は、三相電源の不平衡の確実な検出が可能となるので、三相電源を整流して電源の供給を行なわれる空気調和機以外にも、冷蔵・冷凍装置等の制御装置にも適用できる。 As described above, since the three-phase power supply unbalance detection device according to the present invention can surely detect the unbalance of the three-phase power supply, the air conditioner that rectifies the three-phase power supply and supplies the power supply. Besides, it can also be applied to control devices such as refrigeration / freezing devices.
1 三相電源
2 整流部
3 平滑部
4 インバータ
5 三相電動機
6 電圧検出手段
7 制御部
8 異常表示部
9、10、11 三相電源線
12、13、14 磁気スイッチ
15 電流検出器
16 抵抗素子
17 整流回路
18 マイコン
19 リモコン
20 表示部
21 磁気スイッチ駆動回路
22 三相交流電源
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Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004372818A JP2006180649A (en) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Three-phase power supply unbalance detector and air conditioner using the same |
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JP2004372818A JP2006180649A (en) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Three-phase power supply unbalance detector and air conditioner using the same |
Publications (1)
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JP2006180649A true JP2006180649A (en) | 2006-07-06 |
Family
ID=36734211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004372818A Pending JP2006180649A (en) | 2004-12-24 | 2004-12-24 | Three-phase power supply unbalance detector and air conditioner using the same |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2006180649A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009066838A2 (en) * | 2007-11-20 | 2009-05-28 | Lg Electronics Inc. | Motor controller of air conditioner |
JP2012231672A (en) * | 2009-01-16 | 2012-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | Motor drive control device, compressor, air blower, air conditioner and refrigerator or freezer |
JP2016073191A (en) * | 2015-08-19 | 2016-05-09 | 山洋電気株式会社 | Motor controller |
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2004
- 2004-12-24 JP JP2004372818A patent/JP2006180649A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2009066838A2 (en) * | 2007-11-20 | 2009-05-28 | Lg Electronics Inc. | Motor controller of air conditioner |
WO2009066838A3 (en) * | 2007-11-20 | 2011-06-30 | Lg Electronics Inc. | Motor controller of air conditioner |
JP2012231672A (en) * | 2009-01-16 | 2012-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | Motor drive control device, compressor, air blower, air conditioner and refrigerator or freezer |
JP2016073191A (en) * | 2015-08-19 | 2016-05-09 | 山洋電気株式会社 | Motor controller |
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