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技術 欠相検出装置

出願人 三菱重工業株式会社
発明者 高橋利昌不殿莞爾服部孝明山下敏雄
出願日 1994年10月27日 (26年0ヶ月経過) 出願番号 1994-263626
公開日 1996年5月17日 (24年6ヶ月経過) 公開番号 1996-126192
状態 未査定
技術分野 その他の電気量の測定 電流・電圧の測定 発電機・電動機の保護
主要キーワード 平衡負荷 欠相運転 送風機用モータ 欠相検出装置 欠相状態 三相負荷 単相負荷 三相電源
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この項目の情報は公開日時点(1996年5月17日)のものです。
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図面 (4)

目的

電流センサが設けられていない相についても欠相検出を可能とし、モータ等の焼損の防止を可能とする。

構成

第1相Rと第3相Tの電源線が異なる巻数で巻かれた第1の鉄心3cが設けられた第1の電流センサ3と、第2相Sの電源線が上記第1相Rと同数の巻数で巻かれた第2の鉄心4cが設けられた第2の電流センサ4と、第1と第2の電流センサ3,4より電流値を入力しその比を求めこれを予め設定したしきい値と比較して第1相Rと第3相Tが欠相か否かを判定する欠相検出器10を備えたことによって、専用の電流変成器が設けられていない第3相Tについての欠相検出を可能とし、大幅なコスト上昇を伴うことなく、全ての相についてモータの欠相による焼損を防止することが可能となる。

概要

背景

従来の冷凍装置欠相検出装置を図2に示す。図2において、01は3相電源により駆動される圧縮機用モータ送風機用モータ等の負荷である。

03,04は各々R相,S相に流れる電流値を検出する電流センサであり、その検出値欠相検出器05内の演算手段06に入力する。演算手段06は受信したR相電流検出値とS相電流検出値との差を演算し、演算結果を比較手段07に出力する。

比較手段07には予め所定の電流差(例えば5A)が記憶されており、この所定電流差と演算手段06から受信したR相とS相の電流差を比較し、この電流差が所定電流差(例えば5A)以上の場合には、欠相と判断し、出力手段08を介して負荷1を停止する。即ち、
|R相電流値−S相電流値|≧所定電流差
となったときには、欠相と判断し、負荷が停止されることになる。

図3は、3相電源のうち1相が欠相した場合の電流変化を示している。負荷01が正常運転中はR,S,Tの各相ともほゞ電流値Lであるが、電源プラグ接触不良断線等を生じた場合、例えばS相が欠相したときには、S相の電流値は一定のタイムラグをもって一定のレベルNまで低下し、R相,T相の電流値は一定のタイムラグをもって一定のレベルMまで上昇する。

従って、従来の装置においては、上記の所定電流差を|M−N|未満に設定することにより、欠相を検出することができるものとしていた。

概要

電流センサが設けられていない相についても欠相検出を可能とし、モータ等の焼損の防止を可能とする。

第1相Rと第3相Tの電源線が異なる巻数で巻かれた第1の鉄心3cが設けられた第1の電流センサ3と、第2相Sの電源線が上記第1相Rと同数の巻数で巻かれた第2の鉄心4cが設けられた第2の電流センサ4と、第1と第2の電流センサ3,4より電流値を入力しその比を求めこれを予め設定したしきい値と比較して第1相Rと第3相Tが欠相か否かを判定する欠相検出器10を備えたことによって、専用の電流変成器が設けられていない第3相Tについての欠相検出を可能とし、大幅なコスト上昇を伴うことなく、全ての相についてモータの欠相による焼損を防止することが可能となる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

第1相の電源線が一定の巻数で巻かれ第3相の電源線がこれと異なる巻数で巻かれた第1の鉄心が設けられて形成された第1の電流センサ、第2相の電源線が上記第1相と同数の巻数で巻かれた第2の鉄心が設けられて形成された第2の電流センサ、および上記第1と第2の電流センサよりそれぞれが検出した電流値を入力しその比を求めこれを予め設定したしきい値と比較して第1相と第3相が欠相か否かを判定する欠相検出器を備えたことを特徴とする欠相検出装置

技術分野

0001

本発明は、冷凍装置等に適用される欠相検出装置に関する。

背景技術

0002

従来の冷凍装置の欠相検出装置を図2に示す。図2において、01は3相電源により駆動される圧縮機用モータ送風機用モータ等の負荷である。

0003

03,04は各々R相,S相に流れる電流値を検出する電流センサであり、その検出値欠相検出器05内の演算手段06に入力する。演算手段06は受信したR相電流検出値とS相電流検出値との差を演算し、演算結果を比較手段07に出力する。

0004

比較手段07には予め所定の電流差(例えば5A)が記憶されており、この所定電流差と演算手段06から受信したR相とS相の電流差を比較し、この電流差が所定電流差(例えば5A)以上の場合には、欠相と判断し、出力手段08を介して負荷1を停止する。即ち、
|R相電流値−S相電流値|≧所定電流差
となったときには、欠相と判断し、負荷が停止されることになる。

0005

図3は、3相電源のうち1相が欠相した場合の電流変化を示している。負荷01が正常運転中はR,S,Tの各相ともほゞ電流値Lであるが、電源プラグ接触不良断線等を生じた場合、例えばS相が欠相したときには、S相の電流値は一定のタイムラグをもって一定のレベルNまで低下し、R相,T相の電流値は一定のタイムラグをもって一定のレベルMまで上昇する。

0006

従って、従来の装置においては、上記の所定電流差を|M−N|未満に設定することにより、欠相を検出することができるものとしていた。

発明が解決しようとする課題

0007

従来の欠相検出装置においては、電流センサが取付けられていないT相が欠相した場合は、図3から明らかなように、R相電流値及びS相電流値は両者とも同様に一定のレベルまで上昇し、両者の間には電流差は発生しないため、欠相の検出ができず、欠相状態のまま運転が続けられて負荷が焼損するおそれがあった。

0008

なお、電流センサをR,S,Tの3相すべてに取付ければ、各相の電流値をすべて比較して欠相したかどうか判断することができるが、この場合には、電流センサ1個分のコストが余分にかかるという課題があった。本発明は上記の課題を解決しようとするものである。

課題を解決するための手段

0009

本発明の欠相検出装置は、第1相の電源線が一定の巻数で巻かれ第3相の電源線がこれと異なる巻数で巻かれた第1の鉄心が設けられて形成された第1の電流センサ、第2相の電源線が上記第1相と同数の巻数で巻かれた第2の鉄心が設けられて形成さた第2の電流センサ、および上記第1と第2の電流センサよりそれぞれが検出した電流値を入力しその比を求めこれを予め設定したしきい値と比較して第1相と第3相が欠相か否かを判定する欠相検出器を備えたことを特徴としている。

0010

上記において、第2相が欠相した場合には、第2の電流センサが検出する電流値は0となるため、これにより第2相の欠相は検出される。

0011

第3相が欠相した場合については、第1相と第2相を流れる電流はそれぞれ正常運転時の√3倍となるが、その比は正常時と同様で一定の比率であるため、この値を挟む一定範囲を欠相範囲として上限及び下限のしきい値を設定する。

0012

そのため、第2の電流センサの検出した電流値に対する第1の電流センサの検出した電流値の比がこのしきい値の範囲に入った場合には、第3相が欠相したと判定することができ、第3相の欠相が検出される。

0013

また、第1相が欠相した場合については、第2相と第3相を流れる電流はそれぞれ正常運転時の√3倍となるが、その比は第2相と第3相の電源線の巻数比となるため、これをもとに上限または下限のしきい値を設定する。

0014

そのため、第2の電流センサの検出した電流値に対する第1の電流センサの検出した電流値の比がこのしきい値を超える場合には、第1相が欠相したと判定することができ、第1相の欠相が検出される。なお、第1相の欠相検出に用いるしきい値は、第1,第2相の巻数より第3相が多い場合は、上限値であり、少ない場合は下限値である。

0015

上記により、専用の電流変成器(以下、CTとする)が設けられていない第3相についても欠相を検出することが可能となり、大幅なコスト上昇を伴うことなく、全ての相についてモータの欠相による焼損を防止することが可能となる。

0016

本発明の一実施例に係る欠相検出装置を図1により説明する。なお、図1に示す本実施例は、遮断器11を介してモータ1に接続されR,S,T相を有する3相電源の欠相検出に適用されたものである。

0017

図1に示す本実施例の欠相検出装置においては、鉄心3cにR相が2回巻きされT相が1回巻きされたCT3bと同CT3bに接続された電流検出器3aとにより形成された電流センサ3、鉄心4cにS相が2回巻きされたCT4bと同CT4bに接続された電流検出器4aとにより形成された電流センサ4、および上記電流センサ3,4が接続された欠相検出器10を備えている。

0018

上記欠相検出器10は、電流センサ3,4からそれぞれ電流値を入力して電流センサ4が検出した電流値に対する電流センサ3が検出した電流値の比を求める演算手段5、同演算手段5からそれぞれ電流値の比を入力してT相が欠相か否かを判定する判定手段6とR相が欠相か否かを判定する判定手段7、電流センサ3から電流値を入力してS相が欠相か否かを判定する判定手段8、および上記判定手段6,7,8からそれぞれ判定結果を入力して上記遮断器4を遮断する出力手段により形成されている。

0019

上記において、モータ1が正常の運転状態の場合に電流センサ4が検出する電流を1としたとき、それぞれの運転状態における電流センサ3,4の検出値は表1に示した値となる。

0020

0021

上記判定手段6には、予めしきい値として例えば0.9と1.1が記憶されており、電流値の比がこの範囲内の場合は、これを演算手段5より入力した上記判定手段6がT相欠相と判定して判定結果を出力する。

0022

また、判定手段7には、予めしきい値として例えば0.7が記憶されており、電流値の比がこの値以下の場合は、これを演算手段5より入力した上記判定手段7がR相欠相と判定して判定結果を出力する。更に判定手段8が電流センサ4より電流値0を入力した場合は、S相欠相と判定して判定結果を出力する。

0023

上記それぞれの判定手段6,7,8の判定結果は、出力手段9に入力され、R,S,T相のいずれかが欠相の場合は、出力手段9が遮断器11を開としてモータ1への給電を遮断して欠相運転を防止し、モータの焼損を防止する。

0024

なお、本実施例は、各相を流れる電流がほゞ等しい平衡負荷の場合について説明しているが、三相負荷単相負荷が混在する不衡負荷の場合にも、しきい値を適切な値とすることにより、適用可能である。また、電流センサのR,S相に対するT相の巻数を2対1としているが、これを変更することも可能である。

発明の効果

0025

本発明の欠相検出装置は、第1相と第3相の電源線が異なる巻数で巻かれた第1の鉄心が設けられた第1の電流センサと、第2相の電源線が上記第1相と同数の巻数で巻かれた第2の鉄心が設けられた第2の電流センサと、第1と第2の電流センサより電流値を入力しその比を求めこれを予め設定したしきい値と比較して第1相と第3相が欠相か否かを判定する欠相検出器を備えたことによって、専用の電流変成器が設けられていない第3相についての欠相検出を可能とし、大幅なコスト上昇を伴うことなく、全ての相についてモータの欠相による焼損を防止することが可能となる。

図面の簡単な説明

0026

図1本発明の一実施例に係る欠相検出装置の説明図である。
図2従来の欠相検出装置の説明図である。
図3三相電源の一相が欠相した場合の説明図である。

--

0027

1モータ
3電流センサ
3a電流検出器
3b CT
3c鉄心
4 電流センサ
4a 電流検出器
4b CT
4c 鉄心
5演算手段
6,7,8 判定手段
9 出力手段
10 欠相検出器

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