JPS6355290B2 - - Google Patents
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- JPS6355290B2 JPS6355290B2 JP4843981A JP4843981A JPS6355290B2 JP S6355290 B2 JPS6355290 B2 JP S6355290B2 JP 4843981 A JP4843981 A JP 4843981A JP 4843981 A JP4843981 A JP 4843981A JP S6355290 B2 JPS6355290 B2 JP S6355290B2
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- Japan
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- phase
- transistor
- emitter
- open
- collector
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、３相交流電源の反相および欠相を
検出する装置に関するものである。
検出する装置に関するものである。
一般に、３相交流電源に接続される３相モータ
等の回転方向は、電源の相順によつて決定され
る。このため、３相交流電源の各相を所定の相順
とするためには、相順を検知して逆相や欠相とな
る場合を検出する装置が必要とされる。
等の回転方向は、電源の相順によつて決定され
る。このため、３相交流電源の各相を所定の相順
とするためには、相順を検知して逆相や欠相とな
る場合を検出する装置が必要とされる。
従来、この種の相順検出装置として、例えば第
１図に示すように、３相交流電源ラインＲ，Ｓ，
Ｔに抵抗ｒとコンデンサＣと励磁コイルＬとから
なる〓結線回路を接続する回路方式が提案されて
いる。すなわち、第１図に示す回路においては、
負荷インピーダンスと電源ベクトルとの関係で正
相時と反相時における励磁コイルＬ端子間電圧の
変化することを利用し、この電圧変化の範囲でリ
レーを付勢し、電源ラインに設けた相順変更リレ
ー接点を作動するよう構成される。そこで、この
ように構成される従来の回路における正相時と反
相時の関係についてベクトル図で示せば、第２図
および第３図に示す通りである。
１図に示すように、３相交流電源ラインＲ，Ｓ，
Ｔに抵抗ｒとコンデンサＣと励磁コイルＬとから
なる〓結線回路を接続する回路方式が提案されて
いる。すなわち、第１図に示す回路においては、
負荷インピーダンスと電源ベクトルとの関係で正
相時と反相時における励磁コイルＬ端子間電圧の
変化することを利用し、この電圧変化の範囲でリ
レーを付勢し、電源ラインに設けた相順変更リレ
ー接点を作動するよう構成される。そこで、この
ように構成される従来の回路における正相時と反
相時の関係についてベクトル図で示せば、第２図
および第３図に示す通りである。
第２図ａ，ｂは、正相時の回路に流れる電流方
向とベクトル図を示し、この場合励磁コイルＬに
流れる電流iLのベクトルは、Ｔ相電流iTとＳ相電
流iSとの関係から次式によつて求められる。
向とベクトル図を示し、この場合励磁コイルＬに
流れる電流iLのベクトルは、Ｔ相電流iTとＳ相電
流iSとの関係から次式によつて求められる。
iL＝2cos7.5゜ ……(1)
一方、第３図ａ，ｂは、反相時の回路の流れる
電流方向とベクトル図を示し、この場合励磁コイ
ルＬに流れる電流iLのベクトルは、Ｒ相電流iRと
Ｓ相電流iSとの関係から次式によつて求められ
る。
電流方向とベクトル図を示し、この場合励磁コイ
ルＬに流れる電流iLのベクトルは、Ｒ相電流iRと
Ｓ相電流iSとの関係から次式によつて求められ
る。
iL＝2cos52.5゜ ……(2)
従つて、前記式(1)，(2)の関係から、正相時と反
相時の励磁コイルＬに流れる電流信号の変化率は
次式のようになる。
相時の励磁コイルＬに流れる電流信号の変化率は
次式のようになる。
正相時／反相時＝2cos7.5゜／2cos52.5゜＝1.629……
(3) 前記式(3)から明らかなように、従来の回路方式
によれば、正相時と反相時の電流変化率が少ない
ため、励磁コイルＬの両端子間に誘起される電圧
の変化も小さく、この結果反相時における励磁コ
イルＬに生じる電圧変化でリレーを付勢するよう
にするには、電源電圧の変動等を考えると反相状
態の検出が極めて困難となる難点がある。
(3) 前記式(3)から明らかなように、従来の回路方式
によれば、正相時と反相時の電流変化率が少ない
ため、励磁コイルＬの両端子間に誘起される電圧
の変化も小さく、この結果反相時における励磁コ
イルＬに生じる電圧変化でリレーを付勢するよう
にするには、電源電圧の変動等を考えると反相状
態の検出が極めて困難となる難点がある。
また、第１図に示す従来の回路方式によれば、
励磁コイルＬの接続されているＴ相が欠相となる
場合は、励磁コイルＬの端子に電圧が印加されな
いため欠相検出が可能である。しかしながら、Ｒ
相およびＳ相が欠相した場合には、励磁コイルＬ
の端子間に線間電圧の約1/2（等インピーダンス
の場合）が残留電圧として発生するため、リレー
動作が不安定となり、欠相状態を検出できなくな
る欠点がある。
励磁コイルＬの接続されているＴ相が欠相となる
場合は、励磁コイルＬの端子に電圧が印加されな
いため欠相検出が可能である。しかしながら、Ｒ
相およびＳ相が欠相した場合には、励磁コイルＬ
の端子間に線間電圧の約1/2（等インピーダンス
の場合）が残留電圧として発生するため、リレー
動作が不安定となり、欠相状態を検出できなくな
る欠点がある。
そこで、本発明者は、前述した従来の３相交流
電源のの反相欠相検出を行う回路方式の問題点を
全く克服すべく種々検討並びに試作を重ねた結
果、３相交流電源ラインをそれぞれトランジスタ
のコレクタ端子、ベース端子およびエミツタ端子
に適宜抵抗およびコンデンサを介して接続するこ
とにより、反相時にコレクタ出力が正相時に比べ
て著しく低減し、またいずれかの電源ラインの欠
相時にもコレクタ出力が零となることによつて、
反相および欠相状態を適正に検出することができ
ることを突き止めた。
電源のの反相欠相検出を行う回路方式の問題点を
全く克服すべく種々検討並びに試作を重ねた結
果、３相交流電源ラインをそれぞれトランジスタ
のコレクタ端子、ベース端子およびエミツタ端子
に適宜抵抗およびコンデンサを介して接続するこ
とにより、反相時にコレクタ出力が正相時に比べ
て著しく低減し、またいずれかの電源ラインの欠
相時にもコレクタ出力が零となることによつて、
反相および欠相状態を適正に検出することができ
ることを突き止めた。
従つて、本発明の目的は、簡単な回路構成によ
り、反相および欠相状態を確実に検出することが
できると共に検出回路の簡略化を達成し、消費電
力の低減と信頼性の向上を図ることができる反相
欠相検出器を提供するにある。
り、反相および欠相状態を確実に検出することが
できると共に検出回路の簡略化を達成し、消費電
力の低減と信頼性の向上を図ることができる反相
欠相検出器を提供するにある。
前記の目的を達成するため、本発明において
は、３相交流電源ラインを、それぞれトランジス
タのコレクタ端子、ベース端子およびエミツタ端
子のうちコレクタ端子とベース端子のいずれかに
はリアクタンス素子を介してそれぞれ各端子に接
続し、トランジスタのエミツタ出力により反相お
よび欠相状態を検出するよう構成する。
は、３相交流電源ラインを、それぞれトランジス
タのコレクタ端子、ベース端子およびエミツタ端
子のうちコレクタ端子とベース端子のいずれかに
はリアクタンス素子を介してそれぞれ各端子に接
続し、トランジスタのエミツタ出力により反相お
よび欠相状態を検出するよう構成する。
前記の反相欠相検出器において、トランジスタ
のコレクタ側に抵抗を接続し、ベース側にコンデ
ンサを接続し、さらにエミツタ側に検出抵抗を接
続すれば好適である。
のコレクタ側に抵抗を接続し、ベース側にコンデ
ンサを接続し、さらにエミツタ側に検出抵抗を接
続すれば好適である。
代案として、トランジスタのコレクタ側にコン
デンサまたはコイルを接続し、ベース側に抵抗ま
たはコイルを接続し、さらにエミツタ側に検出抵
抗を接続して構成することもできる。
デンサまたはコイルを接続し、ベース側に抵抗ま
たはコイルを接続し、さらにエミツタ側に検出抵
抗を接続して構成することもできる。
また、前記の反相欠相検出器として、トランジ
スタのコレクタ―エミツタ間に定電圧ダイオード
を接続すると共にベース―エミツタ間に保護用ダ
イオードを接続すれば好適である。
スタのコレクタ―エミツタ間に定電圧ダイオード
を接続すると共にベース―エミツタ間に保護用ダ
イオードを接続すれば好適である。
次に、本発明に係る反相欠相検出器の実施例に
つき添付図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。
つき添付図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。
第４図は本発明に係る反相欠相検出器の一実施
例を示す回路図であり、３相交流電源ラインＲ，
Ｓ，Ｔをnpn型トランジスタTrにより結合したも
のである。すなわち、電源ラインＲ相は抵抗r1を
介してトランジスタTrのコレクタ端子に接続し、
Ｓ相はコンデンサＣを介してトランジスタTrの
ベース端子に接続し、そしてＴ相は検出抵抗r2を
介してトランジスタTrのエミツタ端子に接続し
てある。
例を示す回路図であり、３相交流電源ラインＲ，
Ｓ，Ｔをnpn型トランジスタTrにより結合したも
のである。すなわち、電源ラインＲ相は抵抗r1を
介してトランジスタTrのコレクタ端子に接続し、
Ｓ相はコンデンサＣを介してトランジスタTrの
ベース端子に接続し、そしてＴ相は検出抵抗r2を
介してトランジスタTrのエミツタ端子に接続し
てある。
なお、この場合、検出抵抗r2とコンデンサＣは
次式の条件を満足するよう設定する。
次式の条件を満足するよう設定する。
r2（１＋hFE）≪1ω／Ｃ ……(4)
但し、hFE：エミツタ接地電流増幅率
このように回路構成することにより、第４図に
示す回路において、３相交流電源ラインＲ，Ｓ，
Ｔが正相時の場合は、電圧関係が第５図ａに示す
ようにベクトル図のようになる。なお、第５図ａ
において、VR-S，VS-T，VT-Rは３相交流電源ラ
インの線間電圧、VC-EはトランジスタTrのコレ
クタ―エミツタ間の電圧、VB-Eはトランジスタ
Trのベース―エミツタ間の電圧そしてiBはトラン
ジスタTrのベース電流を夫々示す。
示す回路において、３相交流電源ラインＲ，Ｓ，
Ｔが正相時の場合は、電圧関係が第５図ａに示す
ようにベクトル図のようになる。なお、第５図ａ
において、VR-S，VS-T，VT-Rは３相交流電源ラ
インの線間電圧、VC-EはトランジスタTrのコレ
クタ―エミツタ間の電圧、VB-Eはトランジスタ
Trのベース―エミツタ間の電圧そしてiBはトラン
ジスタTrのベース電流を夫々示す。
そこで、線間電圧VT-R（VC-E）を基準に考える
と、線間電圧VS-T（VB-E）は60゜遅れることにな
る。しかし、トランジスタTrのベース電流iBは、
線間電圧VS-Tより90゜進み位相であり、この結果
ベース電流iBはトランジスタTrのコレクタ―エミ
ツタ間の電圧VC-Eより30゜進み位相となる。
と、線間電圧VS-T（VB-E）は60゜遅れることにな
る。しかし、トランジスタTrのベース電流iBは、
線間電圧VS-Tより90゜進み位相であり、この結果
ベース電流iBはトランジスタTrのコレクタ―エミ
ツタ間の電圧VC-Eより30゜進み位相となる。
以上の事実から、トランジスタTrのエミツタ
端子に接続された検出抵抗r2の端子間には、第５
図ｂに示すように、ベース電流iBの１サイクル内
において150゜のパルス電圧が発生することにな
る。
端子に接続された検出抵抗r2の端子間には、第５
図ｂに示すように、ベース電流iBの１サイクル内
において150゜のパルス電圧が発生することにな
る。
これに対し、第６図に示すように、反相欠相検
出器が反相時にある場合は、電圧関係が第７図ａ
に示すベクトル図のようになる。この場合、線間
電圧VR-S（VC-E）を基準に考えると、ベース電流
iBはトランジスタTrのコレクタ―エミツタ間の電
圧VC-Eより150゜遅れ位相となる。この結果、トラ
ンジスタTrのエミツタ端子に接続された検出抵
抗r2の端子間には、第７図ｂに示すように、ベー
ス電流iBの１サイクル内において30゜のパルス電圧
が発生することになる。
出器が反相時にある場合は、電圧関係が第７図ａ
に示すベクトル図のようになる。この場合、線間
電圧VR-S（VC-E）を基準に考えると、ベース電流
iBはトランジスタTrのコレクタ―エミツタ間の電
圧VC-Eより150゜遅れ位相となる。この結果、トラ
ンジスタTrのエミツタ端子に接続された検出抵
抗r2の端子間には、第７図ｂに示すように、ベー
ス電流iBの１サイクル内において30゜のパルス電圧
が発生することになる。
前述したことから明らかなように、本発明検出
器によれば、検出抵抗r2における出力電圧を平均
化した場合、出力電圧の発生率は正相時において
150゜／360゜であり、反相時において30゜／360゜であ
り、これらの信号変化率（正相時／反相時）は５
倍となる。従つて、本発明検出器により得られる
正相時と反相時との信号変化率は、従来の回路方
式に比べて約３倍も向上することができる。
器によれば、検出抵抗r2における出力電圧を平均
化した場合、出力電圧の発生率は正相時において
150゜／360゜であり、反相時において30゜／360゜であ
り、これらの信号変化率（正相時／反相時）は５
倍となる。従つて、本発明検出器により得られる
正相時と反相時との信号変化率は、従来の回路方
式に比べて約３倍も向上することができる。
また、第４図に示す本発明検出器によれば、３
相交流電源ラインＲ，Ｓ，Ｔの欠相を次のように
して検出することができる。
相交流電源ラインＲ，Ｓ，Ｔの欠相を次のように
して検出することができる。
Ｒ相が欠相の場合、トランジスタTrのコレ
クタ電流が流れない。
クタ電流が流れない。
Ｓ相が欠相の場合、トランジスタTrのベー
ス電流が流れない。
ス電流が流れない。
Ｔ相が欠相の場合、トランジスタTrのエミ
ツタ電流が流れない。
ツタ電流が流れない。
従つて、３相交流電源ラインＲ，Ｓ，Ｔのいず
れかが欠相状態となつた時には、トランジスタ
Trが作動せず、検出抵抗r2に電圧が発生しない
ので、欠相状態を確実に検出することができる。
れかが欠相状態となつた時には、トランジスタ
Trが作動せず、検出抵抗r2に電圧が発生しない
ので、欠相状態を確実に検出することができる。
第８図は、本発明に係る反相欠相検出器の実用
化し得る回路例を示すものである。すなわち、第
８図に示す回路においては、トランジスタTrの
保護用として、検出抵抗r2を含むコレクタ―エミ
ツタ間に定電圧ダイオードZDを並列に接続する
と共にベース―エミツタ間にダイオードＤを接続
し、また抵抗r3，r4を追加接続したものである。
このように構成することにより、３相交流電源ラ
インＲ，Ｓ，Ｔの反相および欠相状態は、検出抵
抗r2の端子間に接続した検出回路DCによつて検
出することができる。また、第８図に示す回路に
対し、トランジスタTrのコレクタ側およびベー
ス側の回路素子を変更して、第９図乃至第１１図
に示すように回路の変形を行うことによつても、
前記実施例と全く同一の作用効果を期待すること
ができる。
化し得る回路例を示すものである。すなわち、第
８図に示す回路においては、トランジスタTrの
保護用として、検出抵抗r2を含むコレクタ―エミ
ツタ間に定電圧ダイオードZDを並列に接続する
と共にベース―エミツタ間にダイオードＤを接続
し、また抵抗r3，r4を追加接続したものである。
このように構成することにより、３相交流電源ラ
インＲ，Ｓ，Ｔの反相および欠相状態は、検出抵
抗r2の端子間に接続した検出回路DCによつて検
出することができる。また、第８図に示す回路に
対し、トランジスタTrのコレクタ側およびベー
ス側の回路素子を変更して、第９図乃至第１１図
に示すように回路の変形を行うことによつても、
前記実施例と全く同一の作用効果を期待すること
ができる。
前述した種々の実施例から明らかなように、本
発明に係る反相欠相検出器は、従来の回路方式に
比べて、反相検出に達成し得るばかりでなく、各
相の欠相も適正に検出することができる。また、
本発明に係る検出器は、無接点動作であるため、
検出回路は検出出力を半導体回路に直接入力する
構成とすることができるため、回路構成が小型か
つ簡略化し得ると共に消費電力を低減することが
できる等多くの利点を有する。
発明に係る反相欠相検出器は、従来の回路方式に
比べて、反相検出に達成し得るばかりでなく、各
相の欠相も適正に検出することができる。また、
本発明に係る検出器は、無接点動作であるため、
検出回路は検出出力を半導体回路に直接入力する
構成とすることができるため、回路構成が小型か
つ簡略化し得ると共に消費電力を低減することが
できる等多くの利点を有する。
従つて、本発明検出器は、回転方向が定められ
ている一般誘導電導機やコンプレツサモータ等の
３相交流電源回路に相順検出器として広く応用す
ることができる。
ている一般誘導電導機やコンプレツサモータ等の
３相交流電源回路に相順検出器として広く応用す
ることができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明した
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
第１図は従来の相順検出器の回路図、第２図
ａ，ｂは第１図に示す相順検出器の正相時におけ
る回路図とベクトル図とを夫々示し、第３図ａ，
ｂは第１図に示す相順検出器の反相時における回
路図とベクトル図とを夫々示し、第４図は本発明
に係る反相欠相検出器の一実施例を示す回路図、
第５図ａ，ｂは第４図に示す検出器の正相時にお
けるベクトル図と出力特性波形図とを夫々示し、
第６図は第４図に示す検出器の反相時における回
路図、第７図ａ，ｂは第６図に示す回路のベクト
ル図と出力特性波形図とを示し、第８図は本発明
に係る反相欠相検出器の実用化回路図、第９図乃
至第１１図は第８図に示す回路の変形例を夫々示
す回路図である。 Ｒ，Ｓ，Ｔ…３相交流電源ライン、ｒ，r1…抵
抗、Ｃ…コンデンサ、Ｌ…励磁コイル、r2…検出
抵抗、Tr…トランジスタ、ZD…定電圧ダイオー
ド、Ｄ…ダイオード。
ａ，ｂは第１図に示す相順検出器の正相時におけ
る回路図とベクトル図とを夫々示し、第３図ａ，
ｂは第１図に示す相順検出器の反相時における回
路図とベクトル図とを夫々示し、第４図は本発明
に係る反相欠相検出器の一実施例を示す回路図、
第５図ａ，ｂは第４図に示す検出器の正相時にお
けるベクトル図と出力特性波形図とを夫々示し、
第６図は第４図に示す検出器の反相時における回
路図、第７図ａ，ｂは第６図に示す回路のベクト
ル図と出力特性波形図とを示し、第８図は本発明
に係る反相欠相検出器の実用化回路図、第９図乃
至第１１図は第８図に示す回路の変形例を夫々示
す回路図である。 Ｒ，Ｓ，Ｔ…３相交流電源ライン、ｒ，r1…抵
抗、Ｃ…コンデンサ、Ｌ…励磁コイル、r2…検出
抵抗、Tr…トランジスタ、ZD…定電圧ダイオー
ド、Ｄ…ダイオード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ３相交流電源ラインを、トランジスタのコレ
クタ端子、ベース端子およびエミツタ端子のうち
コレクタ端子とベース端子のいずれかにはリアク
タンス素子を介するようにしてそれぞれ各端子に
接続し、トランジスタのエミツタ出力により反相
および欠相状態を検出するよう構成した反相欠相
検出器。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の反相欠相検出器
において、トランジスタのコレクタ側に抵抗を接
続し、ベース側にコンデンサを接続し、さらにエ
ミツタ側に検出抵抗を接続してなる反相欠相検出
器。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の反相欠相検出器
において、トランジスタのコレクタ側にコンデン
サまたはコイルを接続し、ベース側に抵抗または
コイルを接続し、さらにエミツタ側に検出抵抗を
接続してなる反相欠相検出器。 ４ 特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
に記載の反相欠相検出器において、トランジスタ
のコレクタ―エミツタ間に定電圧ダイオードを接
続すると共にベース―エミツタ間に保護用ダイオ
ードを接続してなる反相欠相検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4843981A JPS57166820A (en) | 1981-04-02 | 1981-04-02 | Reverse phase and defective phase detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4843981A JPS57166820A (en) | 1981-04-02 | 1981-04-02 | Reverse phase and defective phase detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57166820A JPS57166820A (en) | 1982-10-14 |
| JPS6355290B2 true JPS6355290B2 (ja) | 1988-11-01 |
Family
ID=12803377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4843981A Granted JPS57166820A (en) | 1981-04-02 | 1981-04-02 | Reverse phase and defective phase detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57166820A (ja) |
-
1981
- 1981-04-02 JP JP4843981A patent/JPS57166820A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57166820A (en) | 1982-10-14 |
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