專利名稱：三相電動(dòng)機(jī)的相位切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在驅(qū)動(dòng)空調(diào)機(jī)等的壓縮機(jī)的三相電動(dòng)機(jī)中，三相交流電源反相連接時(shí)、缺相時(shí)的保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
不允許驅(qū)動(dòng)空調(diào)機(jī)等的壓縮機(jī)的三相電動(dòng)機(jī)使壓縮機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，此外，由于在缺相狀態(tài)下相電流增加，電動(dòng)機(jī)加熱，而成為故障的原因，因此需要在三相交流電源反相連接時(shí)、缺相時(shí)進(jìn)行保護(hù)。
以往，作為三相電動(dòng)機(jī)的反相連接時(shí)、缺相時(shí)的保護(hù)裝置，例如，具備接通斷開(kāi)三相交流電源對(duì)三相電動(dòng)機(jī)的供給電路的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器(relay)；切換對(duì)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器供給的三相交流電源的相順序的相位切換繼電器；以及，在提供給電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器的三相交流電源為逐相彼此錯(cuò)開(kāi)的規(guī)定的相順序時(shí)，分別閉合接點(diǎn)的多個(gè)反相防止繼電器，在各反相防止繼電器的至少一個(gè)接點(diǎn)斷開(kāi)的情況下，通過(guò)相位切換繼電器切換對(duì)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器側(cè)供給的三相交流電源的相順序(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
圖4是專利文獻(xiàn)1所述的以往的三相電動(dòng)機(jī)的缺相、反相運(yùn)行防止電路的結(jié)構(gòu)圖。該缺相、反相運(yùn)行防止電路，包括通過(guò)電源1的三相交流電源驅(qū)動(dòng)三相電動(dòng)機(jī)2的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路10；切換從電源1供給的三相交流電源的相順序的正相、反相切換繼電器電路20；在從電源1供給的三相交流電源為規(guī)定的相順序時(shí)閉合接點(diǎn)的第一反相防止繼電器30；在從電源1供給的三相交流電源為相對(duì)第一反相防止繼電器30錯(cuò)開(kāi)一相的規(guī)定的相順序時(shí)閉合接點(diǎn)的第二反相防止繼電器40；包含第一以及第二反相防止繼電器30、40的接點(diǎn)的缺相/反相檢測(cè)電路50；發(fā)出規(guī)定的警報(bào)的警報(bào)裝置60；檢測(cè)缺相/反相檢測(cè)電路50的開(kāi)閉狀態(tài)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路10；以及，控制正相/反相切換繼電器電路20以及警報(bào)裝置50的控制部70。
電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路10設(shè)置在電動(dòng)機(jī)2一側(cè)，通過(guò)與控制部70連接的繼電器11開(kāi)閉對(duì)電動(dòng)機(jī)2的電源供給電路。
正相/反相切換繼電器電路20設(shè)置在電源1一側(cè)，通過(guò)與控制部70連接的繼電器21，擇一地開(kāi)閉三相交流電源的相彼此為相反的相順序的兩個(gè)電源供給電路，切換供給電源的相順序。
第一反相防止繼電器30，由與三相交流電源的各相分別連接的電阻器、電容器以及線圈構(gòu)成，在三相交流電源的相順序?yàn)橐?guī)定順序、例如R相→S相→T相時(shí)，線圈被勵(lì)磁后接點(diǎn)31閉合。
第二反相防止繼電器40，與第一反相防止繼電器30相同，由與三相交流電源的各相分別連接的電阻器、電容器以及線圈構(gòu)成，在三相交流電源的相順序，為相對(duì)第一反相防止繼電器30錯(cuò)開(kāi)一相的相順序、例如T相→R相→S相的情況下，線圈被勵(lì)磁后接點(diǎn)41閉合。即，分別連接第一反相防止繼電器30的電阻器、電容器以及線圈的相上，第二反相防止繼電器40中分別連接線圈、電阻器以及電容器。
缺相/反相檢測(cè)電路50，將第一及第二缺相防止繼電器30、40的接點(diǎn)31、41彼此串聯(lián)連接，其兩端與控制部70連接。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2000-152491號(hào)公報(bào)。
但是，在上述以往的結(jié)構(gòu)中，需要使用兩個(gè)反相防止繼電器，該反相防止繼電器由相位檢測(cè)用電阻、電容器以及線圈和通過(guò)該線圈接通斷開(kāi)的接點(diǎn)構(gòu)成，部件的大小和成本是個(gè)問(wèn)題。此外，在正相/反相切換繼電器電路20的正相用繼電器或反相用繼電器的任一個(gè)的接點(diǎn)發(fā)生熔接的情況下，在通過(guò)繼電器21切換正相/反相切換繼電器電路20的瞬間會(huì)產(chǎn)生三相電源的相間短路。此外，即使繼電器接點(diǎn)不發(fā)生熔接，根據(jù)正相用繼電器和反相用繼電器的切換時(shí)的繼電器接點(diǎn)的機(jī)械性動(dòng)作的延遲的時(shí)機(jī)、或者電弧的狀態(tài)，也可能發(fā)生三相電源的相間短路，存在安全性方面的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是用于解決上述現(xiàn)有的問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種小型、廉價(jià)且提高安全性的相位切換裝置，該相位切換裝置檢測(cè)三相交流電源的反相連接、缺相，可在反相連接的情況下切換為正相。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的三相電動(dòng)機(jī)的相位切換裝置，具備電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器，接通斷開(kāi)三相交流電源對(duì)三相電動(dòng)機(jī)的供給電路；相位切換繼電器，為了切換對(duì)該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器供給的三相交流電源的相順序，由一相公共、其他兩相彼此交叉連接的正相用繼電器和反相用繼電器的兩組繼電器構(gòu)成；主繼電器，驅(qū)動(dòng)該相位切換繼電器的接通斷開(kāi)；選擇繼電器，與該主繼電器串聯(lián)連接，并選擇相位切換繼電器的正相用繼電器或反相用繼電器之一；三組相位檢測(cè)電路，在零交叉時(shí)刻檢測(cè)出相位切換繼電器的負(fù)載側(cè)的三相交流的各相位信號(hào)；以及，控制部，控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器、主繼電器、選擇繼電器，檢測(cè)是否有來(lái)自相位檢測(cè)電路的信號(hào)，并判斷信號(hào)的上升或下降的順序來(lái)進(jìn)行三組交流是否為正相的判斷，在接通控制上述主繼電器后，判斷三組的相位檢測(cè)電路的信號(hào)的順序，在判斷為三相交流不為正相的情況下，斷開(kāi)主繼電器后，切換選擇繼電器，之后接通控制主繼電器。
由此，能夠由光電耦合器等的半導(dǎo)體元件構(gòu)成相位檢測(cè)電路，能夠小型且廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)三相電動(dòng)機(jī)的相位切換裝置。
發(fā)明效果本發(fā)明的三相電動(dòng)機(jī)的相位切換裝置，小型、廉價(jià)且提高安全性地提供一種檢測(cè)三相交流電源的反相連接、缺相，并可在反相連接的情況下切換為正相的相位切換裝置。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的三相電動(dòng)機(jī)的相位切換裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1的相位檢測(cè)電路的相位信號(hào)波形圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的控制部的動(dòng)作的流程圖。
圖4是以往的三相電動(dòng)機(jī)的相位切換裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖中1-三相交流電源；2-三相電動(dòng)機(jī)；3-電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器；4-相位切換繼電器；401-正相用繼電器；402-反相用繼電器；5-主繼電器；6-選擇繼電器；7-相位檢測(cè)電路；8-控制部；9-異常顯示裝置。
具體實(shí)施例方式
第一發(fā)明，具備電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器，接通斷開(kāi)三相交流電源對(duì)三相電動(dòng)機(jī)的供給電路；相位切換繼電器，為了切換對(duì)該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器供給的三相交流電源的相順序，由一相公共、其他兩相彼此交叉連接的正相用繼電器和反相用繼電器的兩組繼電器構(gòu)成；主繼電器，驅(qū)動(dòng)該相位切換繼電器的接通斷開(kāi)；選擇繼電器，與該主繼電器串聯(lián)連接，并選擇相位切換繼電器的正相用繼電器或反相用繼電器之一；三組相位檢測(cè)電路，在零交叉時(shí)刻檢測(cè)出相位切換繼電器的負(fù)載側(cè)的三相交流的各相位信號(hào)；以及，控制部，控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器、主繼電器、選擇繼電器，檢測(cè)是否有來(lái)自相位檢測(cè)電路的信號(hào)，并判斷信號(hào)的上升或下降的順序來(lái)進(jìn)行三組交流是否為正相的判斷，在接通控制上述主繼電器后，判斷三組的相位檢測(cè)電路的信號(hào)的順序，在判斷為三相交流不為正相的情況下，斷開(kāi)主繼電器后，切換選擇繼電器，之后接通控制主繼電器，由此能夠由光電耦合器等的半導(dǎo)體元件構(gòu)成相位檢測(cè)電路，能夠小型且廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)三相電動(dòng)機(jī)的相位切換裝置。
第二發(fā)明，尤其在斷開(kāi)控制第一發(fā)明的主繼電器的期間，檢測(cè)出三組相位檢測(cè)電路中一個(gè)以上的輸出時(shí)，禁止將上述主繼電器切換為接通，并使異常顯示裝置工作，通過(guò)這樣能夠在相位切換繼電器的正相用繼電器或反相用繼電器之一的接點(diǎn)上檢測(cè)出熔接，能夠避免三相電源的相間短路的發(fā)生。
第三發(fā)明，尤其在切換第一發(fā)明的選擇繼電器后，判斷三組相位檢測(cè)電路的信號(hào)的順序，在判斷三相交流不為正相的情況下，斷開(kāi)主繼電器后，將選擇繼電器復(fù)原，并使異常顯示裝置工作，通過(guò)這樣，可避免因正相用繼電器和反相用繼電器的切換時(shí)的繼電器接點(diǎn)的機(jī)械性動(dòng)作的延遲的時(shí)機(jī)、或者電弧的狀態(tài)而導(dǎo)致的三相電源的相間短路的發(fā)生。
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，并非用該實(shí)施方式限定本發(fā)明。
(實(shí)施方式1)圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的三相電動(dòng)機(jī)的相位切換裝置的結(jié)構(gòu)圖。本裝置，具有通過(guò)三相交流電源1驅(qū)動(dòng)三相電動(dòng)機(jī)2的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器3；切換從三相交流電源1供給的三相交流的相順序的由正相用繼電器401和反相用繼電器402的兩組繼電器構(gòu)成的相位切換繼電器4；驅(qū)動(dòng)相位切換繼電器4的接通斷開(kāi)的主繼電器5；選擇相位切換繼電器4的正相用繼電器401或反相用繼電器40的任一個(gè)的選擇繼電器6；在零交叉時(shí)刻檢測(cè)相位切換繼電器4的負(fù)載側(cè)的三相交流的各相位信號(hào)的三組相位檢測(cè)電路7；控制選擇繼電器6、檢測(cè)來(lái)自相位檢測(cè)電路的信號(hào)的有無(wú)以及判斷信號(hào)的上升或下降的順序，并進(jìn)行三相電流是否為正相的判斷的控制部8；以及，通過(guò)來(lái)自控制部8的信號(hào)工作的異常顯示裝置9。
相位切換繼電器4的正相用繼電器40和反相用繼電器402，構(gòu)成為使所輸入的三相交流彼此成為相反的相順序，通過(guò)擇一地接通斷開(kāi)該兩個(gè)繼電器的選擇繼電器6，切換供給電源的相順序。此外，通過(guò)主繼電器5，能控制相位切換繼電器4的接通斷開(kāi)，控制是否對(duì)相位切換繼電器4以后通電。
相位檢測(cè)電路7，由光電耦合器(photocoupler)構(gòu)成，三相交流的相順序正常的情況下的相位信號(hào)波形，如圖2所示，各相的零交叉時(shí)刻的上升信號(hào)，為R相(21)、S相(22)、T相(23)的順序，由于反相或者缺相時(shí)上升信號(hào)的順序不同，因此通過(guò)控制部8檢測(cè)出上升信號(hào)被輸入的順序，能夠判斷出是否為正相。
異常顯示裝置9，由顯示燈和蜂鳴器等構(gòu)成，按照來(lái)自控制部8的信號(hào)工作。此外，控制部8由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，通過(guò)后述的控制工作。
參照?qǐng)D3，對(duì)以上那樣構(gòu)成的三相電動(dòng)機(jī)的相位切換裝置，說(shuō)明上述控制部8實(shí)施的動(dòng)作。
首先，接通電源(S1)，檢測(cè)規(guī)定時(shí)間T1(例如一秒期間)內(nèi)是否有來(lái)自三組的相位檢測(cè)電路7的輸入信號(hào)(S2)。由于電源接通時(shí)的主繼電器5的狀態(tài)為斷開(kāi)，選擇繼電器6的狀態(tài)選擇正相用繼電器401，因此在任一個(gè)信號(hào)被輸入的情況下，推定為正相用繼電器401或反相用繼電器402之一發(fā)生熔接，因此進(jìn)行接點(diǎn)熔接異常的顯示(S3)。在沒(méi)有來(lái)自三相的相位檢測(cè)電路7的輸入信號(hào)的情況下，接通主繼電器5(S4)，并接通相位切換繼電器4。其結(jié)果，由于選擇繼電器6處于選擇正相用繼電器401的狀態(tài)，因此正相被提供給相位切換繼電器4的后級(jí)。
通過(guò)三相的相位檢測(cè)電路7，三相交流的相順序被輸入到控制部8(S5)，在規(guī)定時(shí)間T2(例如5秒間)的期間內(nèi)持續(xù)為正相的輸入的情況下，轉(zhuǎn)移到通常動(dòng)作(空調(diào)機(jī)的情況下，根據(jù)設(shè)定溫度接通斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)三相電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器3，其中三相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī))(S6)。
另一方面，在來(lái)自三相的相位檢測(cè)電路7的輸入不為正相的情況下，斷開(kāi)主繼電器5(S7)，再次檢測(cè)是否有來(lái)自三組的相位檢測(cè)電路7的輸入信號(hào)(S8)。在T1期間被輸入任一個(gè)信號(hào)的情況下，推定正相用繼電器401或反相用繼電器402之一發(fā)生熔接，因此進(jìn)行接點(diǎn)熔接異常的顯示(S3)。
在T1期間，沒(méi)有來(lái)自三相的相位檢測(cè)電路7的輸入信號(hào)的情況下，將選擇繼電器6作為反相用繼電器側(cè)(S9)，之后接通主繼電器5(S10)。在規(guī)定時(shí)間T2(例如5秒期間)的期間持續(xù)為正相的輸入的情況下，轉(zhuǎn)移到通常動(dòng)作(S11)，但在無(wú)法檢測(cè)出正相輸入的情況下，斷開(kāi)主繼電器5(S12)之后，將選擇繼電器6作為正相用繼電器側(cè)(S13)，并進(jìn)行異常顯示(S14)。由于此時(shí)的異常推定為缺相，因此進(jìn)行缺相異常的顯示。
由此，能夠由光電耦合器等的半導(dǎo)體元件構(gòu)成相位檢測(cè)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)小型且廉價(jià)的三相電動(dòng)機(jī)的相位切換裝置。
此外，在斷開(kāi)控制主繼電器的期間，在檢測(cè)到三相的相位檢測(cè)電路中一個(gè)以上的輸出的情況下，禁止將主繼電器切換為接通，并使異常顯示裝置工作，由此能在相位切換繼電器的正相用繼電器或反相用繼電器之一的接點(diǎn)上檢測(cè)到熔接，來(lái)避免三相電源的相間短路的發(fā)生，并能夠直觀地察覺(jué)到異常。
此外，在切換選擇繼電器后，判斷三相相位檢測(cè)電路的信號(hào)的順序，在判斷為三相交流不為正相的情況下，斷開(kāi)主繼電器后，將選擇繼電器復(fù)原，使異常顯示裝置工作，通過(guò)這樣，可避免因正相用繼電器和反相用繼電器的切換時(shí)的繼電器接點(diǎn)的機(jī)械性動(dòng)作的延遲的時(shí)機(jī)、或者電弧的狀態(tài)而導(dǎo)致的三相電源的相間短路，并能夠直觀地察覺(jué)到異常。
如上所述，本發(fā)明提供的三相電動(dòng)機(jī)的相位切換裝置，小型、廉價(jià)且提高了安全性，能檢測(cè)三相交流電源的反相連接、缺相，在反相連接的情況下可切換為正相，因此可廣泛地適用于采用壓縮機(jī)的冷卻/冷凍裝置等。
權(quán)利要求
1.一種三相電動(dòng)機(jī)的相位切換裝置，其特征在于具備電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器，接通斷開(kāi)三相交流電源對(duì)三相電動(dòng)機(jī)的供給電路；相位切換繼電器，為了切換對(duì)該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器供給的三相交流電源的相順序，由一相公共、其他兩相彼此交叉連接的正相用繼電器和反相用繼電器的兩組繼電器構(gòu)成；主繼電器，驅(qū)動(dòng)該相位切換繼電器的接通斷開(kāi)；選擇繼電器，與該主繼電器串聯(lián)連接，并選擇上述相位切換繼電器的正相用繼電器或反相用繼電器之一；三組相位檢測(cè)電路，在零交叉時(shí)刻檢測(cè)出上述相位切換繼電器的負(fù)載側(cè)的三相交流的各相位信號(hào)；以及，控制部，控制上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器、主繼電器、選擇繼電器，檢測(cè)是否有來(lái)自上述相位檢測(cè)電路的信號(hào)，并判斷信號(hào)的上升或下降的順序來(lái)進(jìn)行三組交流是否為正相的判斷，在接通控制上述主繼電器后，判斷上述三組的相位檢測(cè)電路的信號(hào)的順序，在判斷為三相交流不為正相的情況下，斷開(kāi)上述主繼電器后，切換選擇繼電器，之后接通控制主繼電器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相電動(dòng)機(jī)的相位切換裝置，其特征在于，具備顯示出為異常狀態(tài)的異常顯示裝置，在斷開(kāi)控制主繼電器的期間，檢測(cè)出三組相位檢測(cè)電路中一個(gè)以上的輸出的情況下，禁止將上述主繼電器切換為接通，并使上述異常顯示裝置工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相電動(dòng)機(jī)的相位切換裝置，其特征在于，具備顯示出為異常狀態(tài)的異常顯示裝置，在切換選擇繼電器后，判斷三組相位檢測(cè)電路的信號(hào)的順序，在判斷為三相交流不為正相的情況下，斷開(kāi)主繼電器后，將上述選擇繼電器復(fù)原，使上述異常顯示裝置工作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種相位切換裝置，具備切換三相交流電源1的相順序的由正相用繼電器和反相用繼電器的兩組繼電器構(gòu)成的相位切換繼電器；驅(qū)動(dòng)相位切換繼電器的接通斷開(kāi)的主繼電器；選擇相位切換繼電器的正相用繼電器或反相用繼電器之一的選擇繼電器；在零交叉時(shí)刻檢測(cè)相位切換繼電器的負(fù)載側(cè)的三相交流的各相位信號(hào)的三組的相位檢測(cè)電路；以及控制部，在接通控制主繼電器后，在根據(jù)三組的相位檢測(cè)電路的信號(hào)的順序判斷為不為正相時(shí)，斷開(kāi)主繼電器并切換選擇繼電器，之后接通控制主繼電器，并在斷開(kāi)控制主繼電器的期間中檢測(cè)出三組的相位檢測(cè)電路中一個(gè)以上的輸出時(shí)，禁止將主繼電器切換為接通。
文檔編號(hào)H02H7/08GK101022215SQ20071000528
公開(kāi)日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月14日
發(fā)明者小林淳, 八木敏明, 中井滿久 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社