JP2003254591A

JP2003254591A - 空気調和機の駆動回路及び電気機器の駆動回路

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Publication number: JP2003254591A
Application number: JP2002057341A
Authority: JP
Inventors: Masato Handa; 正人半田; Takahiro Motoki; 崇浩本木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-03-04
Filing date: 2002-03-04
Publication date: 2003-09-10
Anticipated expiration: 2022-03-04
Also published as: JP3866120B2

Abstract

(57)【要約】【課題】コンバータ回路とインバータ回路間に設けら
れた電流検出素子より検出された電流値を制御回路にて
演算して交流電源電流値を検出することにより、交流電
源側に必要だったＣＴを省き、機能・性能を維持し、安
価な空気調和機の駆動回路を提供すること。【解決手段】コンバータ回路とインバータ回路間に設
けられた電流検出素子と、電流検出素子にてほぼリアル
タイムに検出された電流に基づいて演算して直流電流値
を求め、この直流電流値により交流電力と交流電力から
変換される直流電力との関係から交流電流値を予測し、
この交流電流値により空気調和機の運転制御を行う制御
回路と、を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、交流電源からの
電力をコンバータ部で直流に変換し、それをインバータ
部で任意の交流に再変換して圧縮機を駆動する空気調和
機の駆動回路であって、インバータ部の負荷に対する電
流を検出する電流検出素子を備え、またこの電流検出素
子で検出された電流によってインバータ部の制御を行う
制御部を備えた電気機器の駆動回路に関するものであ
る。この明細書では、空気調和機を例として、説明す
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の空気調和機の駆動回路を示
すブロック図である。図において、１は交流電源、２は
交流電源１より得られた交流入力を直流に変換するコン
バータ回路、３はコンバータ回路２より得られた直流入
力を任意の交流に変換するインバータ回路、４はインバ
ータ回路３によって駆動される圧縮機、５は空気調和機
の駆動回路全体、または一部分を制御する制御回路、６
はコンバータ回路２から出力される直流電圧値を検出
し、制御回路５へ検出値を入力する直流電圧検知部、７
は空気調和機の各機構の温度を検出する温度検知部、８
ｂはインバータ回路３からコンバータ回路２へ流入する
電流により抵抗８ａに発生する電圧を検出して、ある閾
値以上になった場合に制御回路５へインバータ回路３の
停止指令を送る過電流検出部、９は制御回路５に制御さ
れ、交流にて駆動する交流駆動回路、１０は制御回路５
に制御され、直流にて駆動する直流駆動回路、１１は交
流電源１から駆動回路への全入力交流電流を検出し、制
御回路５へ検出値を入力するカレントトランス（以下Ｃ
Ｔと示す）である。

【０００３】従来の空気調和機においては、図５に示し
た駆動回路によって圧縮機を駆動する。交流電源１より
得られた交流をコンバータ回路２によって直流に変換
し、インバータ回路３によって再度任意の３相交流に変
換され、圧縮機４を駆動する。制御回路５ではインバー
タ回路３の動作を制御する事によって、圧縮機４の回転
を制御している。具体的に制御回路５では直流電圧検知
部６の値にてインバータ回路３から圧縮機４に入力する
電圧を決定し、温度検出部７より得られた空気調和機各
部の温度情報によって、圧縮機４の回転数を制御してい
る。

【０００４】その他に駆動回路上には交流駆動回路９や
直流駆動回路１０が装備され、これらはリレーや弁切り
替え、ファンモータの駆動を制御回路５からの指令によ
り行っている。そしてＣＴ１１にて前記した全ての回路
の電流値を交流電源１直後にて検出し、制御回路５にそ
の検出値を入力している。

【０００５】図６は空気調和機の駆動回路が接続される
交流電源のブロック図である。一般的に空気調和機を駆
動する場合、図６に示すように、空気調和機に接続され
る交流電源１には電流容量が定められており、その容量
以上で使用するとブレーカ等の保護装置１２が働き、通
電を遮断してしまう。

【０００６】図７は従来の空気調和機の駆動回路にて、
交流電流値の制御を示す図である。空気調和機は過負荷
の条件で運転する場合、または空気調和機の最大能力に
て運転する場合、保護装置１２の電流容量を越えて運転
しないようにするため、ＣＴ１１にて駆動回路の全電流
を検出し、制御回路５にてその値を読み込み、図７に示
すように電流値が容量を越えてしまうと予測した場合に
は、全電流の大半を占める圧縮機４の入力電力を抑える
ようにインバータ回路３に指令を行う。

【０００７】また能力を維持するために制御回路５にお
いて全電流の下限値を設け、その値以下になる事が予測
された場合には、圧縮機４の入力電力を上げる方向でイ
ンバータ回路３を制御し、空気調和機の最大能力を交流
電源の電流容量範囲内で持続して出力可能にしている。

【０００８】また、図５の駆動回路においては、空気調
和機の過負荷条件での運転では、圧縮機４へより大きな
入力電力が必要となるが、インバータ回路３には内部素
子を破壊しないために最大定格電流が定められており、
圧縮機４についても直流ブラシレスモータを内部に使用
する場合には過電流による磁力低下を避けるための保護
が必要となる。よってこれらを保護するためにインバー
タ回路３とコンバータ回路２の間に抵抗８ａを設けて、
インバータ回路３からコンバータ回路２へ電流が流れる
際に抵抗８ａに発生する電圧を過電流検出部８ｂにて検
出し、ある閾値以上の値を検出すると制御回路５に対し
インバータ回路３を停止させる保護機構を設けている。

【０００９】従来の空気調和機の駆動回路は前記したよ
うに、空気調和機は接続される交流電源１の電流容量範
囲内で運転する必要があるため、駆動回路内にＣＴ１１
などの交流電流値を検出するための回路を設ける必要が
ある。また、インバータ回路３または圧縮機４を過負荷
時の電流から保護するため、抵抗８ａなどの電流検出部
を設ける必要がある。よって、従来の空気調和機の駆動
回路には交流電流を検出する回路とインバータ回路の電
流を検出する回路の２つの電流検出回路が必要であっ
た。

【００１０】しかし、空気調和機の駆動回路の全電流は
ほとんどがインバータ回路３（圧縮機４）の電流であ
り、全電流とインバータ回路３の電流にはほぼ比例の関
係がある。よって、２つある電流検出をどちらか１つに
機能を集約し、もう一方の回路を削除することが可能で
ある。

【００１１】前記の２つある電流検出をどちらか１つに
機能を集約したインバータ装置が、実開平６−３１３４
１号公報に開示されている。これは、インバータ−コン
バータ間に設けた電流検出回路で、過負荷時の電流値を
検出し、ある値以上と判断した場合、圧縮機の入力電力
を下げる機能とインバータの過負荷電流に対する保護機
能を同時に有したものである。

【００１２】実開平６−３１３４１号公報に開示されて
いるインバータ装置において、交流電源の全電流検出に
ついては、前述したように全電流とインバータの電流の
比例関係から、全電流が保護装置の容量になる時のイン
バータの電流値を確認し、その値にて比較器等を用いて
閾値を設け、その閾値をインバータの電流が何回越える
かをカウントし、カウント数がある回数以上になった場
合にインバータに圧縮機の入力電力を下げる指令を出し
て、空気調和機が交流電源の電流容量内で運転すること
を実現している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実開平６−３
１３４１号公報に開示されているインバータ装置では、
圧縮機とそれを駆動する回路の組み合わせごとに比較器
の閾値を調整する必要が発生する。図８は圧縮機の違い
による電流の流れ方の違いを示す図である。図８に示す
ように種類の違う圧縮機（例えば巻き線の巻数）にて比
較器の閾値に同じ値を設定した場合、交流電源の電流値
は同じでも、圧縮機の電流の流れ方（同じ電圧を印加し
た場合の流れやすさ）が変わるので、閾値を越えるもの
とそうでないものが存在してしまうことになり、空気調
和機の製品仕様ごとに設計・評価負荷が発生してしま
う。

【００１４】さらに、実開平６−３１３４１号公報に開
示されているインバータ装置では、インバータの電流が
比較器の閾値をある回数越えた場合に、インバータに対
し圧縮機の入力電力を下げる指令を出すが、図９に示す
ように、閾値を越えた回数のみで行っているので、回転
数を下げた場合、インバータの電流値（交流電源の電流
値）の低下レベルが把握できない。従って、空気調和機
の能力を一定に持続したい場合でも、交流電源の電流値
にムラが生じやすく、能力維持が困難になりやすい。

【００１５】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、コンバータ回路とインバータ
回路間に設けられた電流検出素子より検出された電流値
を制御回路にて演算して交流電源電流値を検出すること
により、交流電源側に必要だったＣＴを省き、機能・性
能を維持し、安価な電気機器の駆動回路及び空気調和機
の駆動回路を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る空気調和
機の駆動回路は、交流電源をコンバータ回路により直流
電源に変換し、さらにインバータ回路にて任意の交流電
源に変換して圧縮機を駆動する空気調和機の駆動回路に
おいて、コンバータ回路とインバータ回路間に設けられ
た電流検出素子と、電流検出素子にてほぼリアルタイム
に検出された電流に基づいて演算して直流電流値を求
め、この直流電流値により交流電力と交流電力から変換
される直流電力との関係から交流電流値を予測し、この
交流電流値により空気調和機の運転制御を行う制御回路
と、を備えたことを特徴とする。

【００１７】また、この発明に係る空気調和機の駆動回
路は、電流検出素子に抵抗を用いることを特徴とする。

【００１８】また、この発明に係る空気調和機の駆動回
路は、電流検出素子にて発生する電圧値を任意の周期に
よってピークホールドし、ピークホールドした値を任意
の個数で平均値を計算し、インバータ回路の電圧デュー
ティーを考慮して、直流電流値を演算することを特徴と
する。

【００１９】また、この発明に係る空気調和機の駆動回
路は、電流検出素子にてほぼリアルタイムに検出された
電流に基づいて演算して求めた直流電流値Ｉｄｃに基づ
いて交流電流値Ｉａｃを、直流電圧をＶｄｃ、交流電圧
をＶａｃ、力率をｃｏｓθ、回路効率をηとして、Ｉａ
ｃ＝Ｉｄｃ×（Ｖｄｃ／（Ｖａｃ×ｃｏｓθ×η））か
ら予測することを特徴とする。

【００２０】また、この発明に係る空気調和機の駆動回
路は、コンバータ回路の出力側に接続された直流電圧検
知部を備え、直流電圧Ｖｄｃは直流電圧検知部の出力か
ら制御回路が認識することを特徴とする。

【００２１】また、この発明に係る空気調和機の駆動回
路は、交流電圧Ｖａｃを１００Ｖ、２００Ｖといった定
格値から選択することを特徴とする。

【００２２】また、この発明に係る空気調和機の駆動回
路は、力率ｃｏｓθ及び回路効率ηは、コンバータ回路
の特性で決まることを特徴とする。

【００２３】また、この発明に係る空気調和機の駆動回
路は、インバータ回路以外の回路分の電流値を、交流電
流値に上乗せして空気調和機の運転制御を行うことを特
徴とする。

【００２４】また、この発明に係る空気調和機の駆動回
路は、交流駆動回路、直流駆動回路を備え、交流駆動回
路、直流駆動回路の電流値を交流電流値に適時上乗せす
ることを特徴とする。

【００２５】また、この発明に係る空気調和機の駆動回
路は、交流駆動回路、直流駆動回路が動作しているか停
止しているかで、補正する値を変更することを特徴とす
る。

【００２６】また、この発明に係る空気調和機の駆動回
路は、コンバータ回路の出力側に接続された直流電圧検
知部を備え、交流電圧の整流後の電圧変動を検出し、そ
の電圧値のピークと変動周波数より交流電圧値と周波数
を検出することを特徴とする。

【００２７】また、この発明に係る空気調和機の駆動回
路は、コンバータ回路に、ダイオードと抵抗を有する交
流電圧を半波整流する回路を設け、抵抗に発生する電圧
値のピークと変動周波数より交流電圧値と周波数を検出
することを特徴とする。

【００２８】また、この発明に係る空気調和機の駆動回
路は、交流電流値の上限値と下限値を定め、交流電流値
が上限値を越えると予測された場合は、圧縮機への入力
電力を抑えるようにインバータ回路に指令を行い、交流
電流値が下限値を下まわると予測された場合は、圧縮機
への入力電力を上げるようにインバータ回路に指令を行
うことを特徴とする。

【００２９】この発明に係る電気機器の駆動回路は、交
流電源をコンバータ回路により直流電源に変換し、さら
にインバータ回路にて任意の交流電源に変換してインバ
ータ負荷を駆動する電気機器の駆動回路において、コン
バータ回路とインバータ回路間に設けられた電流検出素
子と、電流検出素子にてほぼリアルタイムに検出された
電流に基づいて演算して直流電流値を求め、この直流電
流値により交流電力と交流電力から変換される直流電力
との関係から交流電流値を予測し、この交流電流値によ
り電気機器の運転制御を行う制御回路と、を備えたこと
を特徴とする。

【００３０】また、この発明に係る電気機器の駆動回路
は、電流検出素子に抵抗を用いることを特徴とする。

【００３１】また、この発明に係る電気機器の駆動回路
は、電流検出素子にて発生する電圧値を任意の周期によ
ってピークホールドし、ピークホールドした値を任意の
個数で平均値を計算し、インバータ回路の電圧デューテ
ィーを考慮して、直流電流値を演算することを特徴とす
る。

【００３２】また、この発明に係る電気機器の駆動回路
は、電流検出素子にてほぼリアルタイムに検出された電
流に基づいて演算して求めた直流電流値Ｉｄｃに基づい
て交流電流値Ｉａｃを、直流電圧をＶｄｃ、交流電圧を
Ｖａｃ、力率をｃｏｓθ、回路効率をηとして、Ｉａｃ
＝Ｉｄｃ×（Ｖｄｃ／（Ｖａｃ×ｃｏｓθ×η））から
予測することを特徴とする。

【００３３】また、この発明に係る電気機器の駆動回路
は、コンバータ回路の出力側に接続された直流電圧検知
部を備え、直流電圧Ｖｄｃは直流電圧検知部の出力から
制御回路が認識することを特徴とする。

【００３４】また、この発明に係る電気機器の駆動回路
は、交流電圧Ｖａｃを１００Ｖ、２００Ｖといった定格
値から選択することを特徴とする。

【００３５】また、この発明に係る電気機器の駆動回路
は、力率ｃｏｓθ及び回路効率ηは、コンバータ回路の
特性で決まることを特徴とする。

【００３６】また、この発明に係る電気機器の駆動回路
は、インバータ回路以外の回路分の電流値を、交流電流
値に上乗せして電気機器の運転制御を行うことを特徴と
する。

【００３７】また、この発明に係る電気機器の駆動回路
は、交流駆動回路、直流駆動回路を備え、交流駆動回
路、直流駆動回路の電流値を交流電流値に適時上乗せす
ることを特徴とする。

【００３８】また、この発明に係る電気機器の駆動回路
は、交流駆動回路、直流駆動回路が動作しているか停止
しているかで、補正する値を変更することを特徴とす
る。

【００３９】また、この発明に係る電気機器の駆動回路
は、コンバータ回路の出力側に接続された直流電圧検知
部を備え、交流電圧の整流後の電圧変動を検出し、その
電圧値のピークと変動周波数より交流電圧値と周波数を
検出することを特徴とする。

【００４０】また、この発明に係る電気機器の駆動回路
は、コンバータ回路に、ダイオードと抵抗を有する交流
電圧を半波整流する回路を設け、抵抗に発生する電圧値
のピークと変動周波数より交流電圧値と周波数を検出す
ることを特徴とする。

【００４１】また、この発明に係る電気機器の駆動回路
は、交流電流値の上限値と下限値を定め、交流電流値が
上限値を越えると予測された場合は、インバータ負荷へ
の入力電力を抑えるようにインバータ回路に指令を行
い、交流電流値が下限値を下まわると予測された場合
は、インバータ負荷への入力電力を上げるようにインバ
ータ回路に指令を行うことを特徴とする。

【００４２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態の一例を図面に基づいて説明する。ここで
は、電気機器として空気調和機を例に説明するが、この
発明は空気調和機に限定されるものではなく、電気機器
の全電流の大半をインバータで駆動されるインバータ負
荷が占めるものであれば、含まれる。

【００４３】図１〜４は実施の形態１を示す図で、図１
は空気調和機の駆動回路のブロック図、図２は空気調和
機の駆動回路において、制御回路内で行われる処理を示
す図、図３は空気調和機の駆動回路において、制御回路
内で行われる処理のイメージを示す図、図４は空気調和
機の駆動回路において、交流電源電圧の検出回路を示す
図である。

【００４４】図１において、１は交流電源、２は交流電
源１より得られた交流入力を直流に変換するコンバータ
回路、３はコンバータ回路２より得られた直流入力を任
意の交流に変換するインバータ回路、４はインバータ回
路３によって駆動される圧縮機、５は空気調和機の駆動
回路全体、または一部分を制御する制御回路、６はコン
バータ回路２から出力される直流電圧値を検出し、制御
回路５へ検出値を入力する直流電圧検知部、７は空気調
和機の各機構の温度を検出する温度検知部、８ｂはイン
バータ回路３からコンバータ回路２へ流入する電流によ
り抵抗８ａに発生する電圧を検出して、ある閾値以上に
なった場合に制御回路５へインバータ回路３の停止指令
を送る過電流検出部、９は制御回路５に制御され、交流
にて駆動する交流駆動回路、１０は制御回路５に制御さ
れ、直流にて駆動する直流駆動回路である。

【００４５】図１の空気調和機の駆動回路は、従来の駆
動回路にくらべ、交流電源１とコンバータ回路２の間に
あったＣＴ１１を削除し、従来の駆動回路にも存在した
抵抗８ａに流れる電流により発生する電圧を過電流検出
部８ｂ以前で制御回路５にて検出（ここで検出される値
を、以下インバータ電流値と呼ぶ）する構成となってい
る。

【００４６】インバータ電流値検出後、制御回路５内で
行われる処理を図２に、処理のイメージを図３に示す。
図３は処理の推移として上から下へ進むように記載して
いる。

【００４７】図３よりインバータ電流値を検出した直後
の電流波形は、（ａ）のようにインバータキャリアによ
って電流が流れている区間とそうでない区間が存在し、
短冊状になっている。そこで制御回路５内では（ｂ）で
インバータキャリア周期のｎ回毎（例えば毎回）にてキ
ャリアＯＮ（電流が流れている）時の電流値を検出し、
そのデータを制御回路５内のバッファ（以下バッファａ
とする）にてｍ個（たとえば４個）ホールドする。この
バッファａ内のデータは常に更新され、その時の最新検
出データを保持している。

【００４８】バッファａにて保持されたデータは、
（ｃ）であるタイミング（例えばインバータ回路の通電
相切り替え時等）でバッファａ内のデータを比較し、デ
ータ内の最大値からｋ番目（例えば２番目）に大きい値
を選択し、制御回路５内の別バッファ（以下バッファｂ
とする）にそのデータを抽出する。

【００４９】前記のように（ａ）から（ｃ）の処理を繰
り返し、バッファｂ内にデータがｘ個抽出されると、制
御回路５内にて（ｄ）でｘ個データの平均値を計算す
る。さらにその平均値にインバータデューティーの補正
計算を行う。

【００５０】以上の処理を行う事により、抵抗８ａにて
検出したインバータ電流値を直流電流値に変換する。空
気調和機の駆動回路は交流を直流に変換する回路である
ので、交流電圧をＶａｃ、交流電流をＩａｃ、力率をｃ
ｏｓθ、直流電圧をＶｄｃ、直流電流をＩｄｃ、回路効
率をηとすると、Ｉａｃ＝Ｉｄｃ×（Ｖｄｃ／（Ｖａｃ×ｃｏｓθ×η））（１）の関係が成り立つ。ここで、図１より、Ｖｄｃは直流電
圧検知部６にて値を制御回路５にて認識が可能であり、
Ｖａｃについても１００Ｖ、２００Ｖといった定格値を
選択し、ｃｏｓθやηについてもコンバータ回路２の特
性等で決まるので、これら値を使って制御回路５内にて
計算する事で、交流電流Ｉａｃを予測することができ
る。

【００５１】また、（１）式の精度を上げるため、図４
のように交流電圧Ｖａｃの値をより正確に検出するため
の回路を追加することにより、交流電圧の変動を考慮し
た計算が可能となる。

【００５２】図４のそれぞれの検出方法は、（ａ）は従
来の直流電圧検知部を利用し、交流電圧の整流後の電圧
変動を検出し、その電圧値のピークと変動周波数より交
流電圧値と周波数を検出するものである。（ｂ）はコン
バータ回路上にダイオードと抵抗器を追加し交流電圧を
半波整流する回路を設け、抵抗器に発生する電圧値より
（ａ）同様電圧値のピークと周波数より交流電圧値と周
波数を検出するものである。

【００５３】また、本発明の空気調和機の駆動回路は、
コンバータ回路−インバータ回路間に設けられた電流検
出素子である抵抗８ａにて検出された電流値に基づき、
（１）式の理論から交流電流を検出することを特徴とし
ているが、図１に示すように、交流電源１から電流が流
れる経路は、インバータ回路３以外に交流駆動回路９、
直流駆動回路１０があり、本発明の駆動回路ではこれら
回路の電流が検出できない。しかし、交流駆動回路９と
直流駆動回路１０の電流はインバータ回路３の電流に比
べ、比較的小さいので、検出精度の補正を行うため、交
流駆動回路９と直流駆動回路１０の電流値を電流検出素
子にて検出された電流値に対し、適時上乗せする補正を
制御回路で行うようにする。この適時とは、制御回路５
は交流駆動回路９と直流駆動回路１０の動作を把握する
事が出来るので、これら回路が動作しているか停止して
いるかで、補正する値を変更する事である。

【００５４】以上に説明したように、本発明の空気調和
機の駆動回路は、コンバータ回路−インバータ回路間に
設けられた電流検出素子にて検出された電流値に基づ
き、交流電源電流を検出可能であるため、交流電源１か
ら駆動回路への全入力交流電流を検出するカレントトラ
ンスを省いても図７に示す従来のような交流電流値のコ
ントロールも行うことができる。

【００５５】

【発明の効果】この発明の請求項１に係る空気調和機の
駆動回路は、コンバータ回路とインバータ回路間に設け
られた電流検出素子にて、ほぼリアルタイムに検出され
た電流に基づいて演算して直流電流値を求め、この直流
電流値により交流電力と交流電力から変換される直流電
力との関係から交流電流値を予測し、この交流電流値に
より空気調和機の運転制御を行うことにより、交流電源
側に交流電流値を検出する手段を設けなくても交流電流
値を検出することが可能となり、機能・性能を維持し、
安価な空気調和機の駆動回路を実現できる。

【００５６】また、この発明の請求項２に係る空気調和
機の駆動回路は、電流検出素子に抵抗を用いることによ
り、機能・性能を維持し、安価な空気調和機の駆動回路
を実現できる。

【００５７】また、この発明の請求項３に係る空気調和
機の駆動回路は、電流検出素子にて発生する電圧値を任
意の周期によってピークホールドし、ピークホールドし
た値を任意の個数で平均値を計算し、インバータ回路の
電圧デューティーを考慮して、直流電流値を演算するこ
とにより、機能・性能を維持し、安価な空気調和機の駆
動回路を実現できる。

【００５８】また、この発明の請求項４に係る空気調和
機の駆動回路は、電流検出素子にてほぼリアルタイムに
検出された電流に基づいて演算して求めた直流電流値Ｉ
ｄｃに基づいて交流電流値Ｉａｃを、直流電圧をＶｄ
ｃ、交流電圧をＶａｃ、力率をｃｏｓθ、回路効率をη
として、Ｉａｃ＝Ｉｄｃ×（Ｖｄｃ／（Ｖａｃ×ｃｏｓ
θ×η））から予測することにより、機能・性能を維持
し、安価な空気調和機の駆動回路を実現できる。

【００５９】また、この発明の請求項５に係る空気調和
機の駆動回路は、コンバータ回路の出力側に接続された
直流電圧検知部を備え、直流電圧Ｖｄｃは直流電圧検知
部の出力から制御回路が認識することにより、機能・性
能を維持し、安価な空気調和機の駆動回路を実現でき
る。

【００６０】また、この発明の請求項６に係る空気調和
機の駆動回路は、交流電圧Ｖａｃを１００Ｖ、２００Ｖ
といった定格値から選択することにより、機能・性能を
維持し、安価な空気調和機の駆動回路を実現できる。

【００６１】また、この発明の請求項７に係る空気調和
機の駆動回路は、力率ｃｏｓθ及び回路効率ηは、コン
バータ回路の特性で決まることにより、機能・性能を維
持し、安価な空気調和機の駆動回路を実現できる。

【００６２】また、この発明の請求項８に係る空気調和
機の駆動回路は、インバータ回路以外の回路分の電流値
を、交流電流値に上乗せして空気調和機の運転制御を行
うことにより、交流電流の検出精度を向上させることが
できる。

【００６３】また、この発明の請求項９に係る空気調和
機の駆動回路は、交流駆動回路、直流駆動回路を備え、
交流駆動回路、直流駆動回路の電流値を交流電流値に適
時上乗せすることにより、交流電流の検出精度を向上さ
せることができる。

【００６４】また、この発明の請求項１０に係る空気調
和機の駆動回路は、交流駆動回路、直流駆動回路が動作
しているか停止しているかで、補正する値を変更するこ
とにより、交流電流の検出精度を向上させることができ
る。

【００６５】また、この発明の請求項１１に係る空気調
和機の駆動回路は、コンバータ回路の出力側に接続され
た直流電圧検知部を備え、交流電圧の整流後の電圧変動
を検出し、その電圧値のピークと変動周波数より交流電
圧値と周波数を検出することにより、交流電源電圧が変
動しても、精度よく演算する事ができるので、外乱要因
に対する検出精度補償が実現できる。

【００６６】また、この発明の請求項１２に係る空気調
和機の駆動回路は、コンバータ回路に、ダイオードと抵
抗を有する交流電圧を半波整流する回路を設け、抵抗に
発生する電圧値のピークと変動周波数より交流電圧値と
周波数を検出することにより、交流電源電圧が変動して
も、精度よく演算する事ができるので、外乱要因に対す
る検出精度補償が実現できる。

【００６７】また、この発明の請求項１３に係る空気調
和機の駆動回路は、交流電流値の上限値と下限値を定
め、交流電流値が上限値を越えると予測された場合は、
圧縮機への入力電力を抑えるようにインバータ回路に指
令を行い、交流電流値が下限値を下まわると予測された
場合は、圧縮機への入力電力を上げるようにインバータ
回路に指令を行うことにより、交流電流が検出可能とな
るので、回路上の検出部位にとらわれることなく従来と
同様の制御が可能となり。検出精度も大電流から小電流
まで幅広く補償可能であるため、空気調和機の出力能力
維持が従来と同等に実現できる。

【００６８】この発明の請求項１４に係る電気機器の駆
動回路は、コンバータ回路とインバータ回路間に設けら
れた電流検出素子にて、ほぼリアルタイムに検出された
電流に基づいて演算して直流電流値を求め、この直流電
流値により交流電力と交流電力から変換される直流電力
との関係から交流電流値を予測し、この交流電流値によ
り電気機器の運転制御を行うことにより、交流電源側に
交流電流値を検出する手段を設けなくても交流電流値を
検出することが可能となり、機能・性能を維持し、安価
な電気機器の駆動回路を実現できる。

【００６９】また、この発明の請求項１５に係る電気機
器の駆動回路は、電流検出素子に抵抗を用いることによ
り、機能・性能を維持し、安価な電気機器の駆動回路を
実現できる。

【００７０】また、この発明の請求項１６に係る電気機
器の駆動回路は、電流検出素子にて発生する電圧値を任
意の周期によってピークホールドし、ピークホールドし
た値を任意の個数で平均値を計算し、インバータ回路の
電圧デューティーを考慮して、直流電流値を演算するこ
とにより、機能・性能を維持し、安価な電気機器の駆動
回路を実現できる。

【００７１】また、この発明の請求項１７に係る電気機
器の駆動回路は、電流検出素子にてほぼリアルタイムに
検出された電流に基づいて演算して求めた直流電流値Ｉ
ｄｃに基づいて交流電流値Ｉａｃを、直流電圧をＶｄ
ｃ、交流電圧をＶａｃ、力率をｃｏｓθ、回路効率をη
として、Ｉａｃ＝Ｉｄｃ×（Ｖｄｃ／（Ｖａｃ×ｃｏｓ
θ×η））から予測することにより、機能・性能を維持
し、安価な電気機器の駆動回路を実現できる。

【００７２】また、この発明の請求項１８に係る電気機
器の駆動回路は、コンバータ回路の出力側に接続された
直流電圧検知部を備え、直流電圧Ｖｄｃは直流電圧検知
部の出力から制御回路が認識することにより、機能・性
能を維持し、安価な電気機器の駆動回路を実現できる。

【００７３】また、この発明の請求項１９に係る電気機
器の駆動回路は、交流電圧Ｖａｃを１００Ｖ、２００Ｖ
といった定格値から選択することにより、機能・性能を
維持し、安価な電気機器の駆動回路を実現できる。

【００７４】また、この発明の請求項２０に係る電気機
器の駆動回路は、力率ｃｏｓθ及び回路効率ηは、コン
バータ回路の特性で決まることにより、機能・性能を維
持し、安価な電気機器の駆動回路を実現できる。

【００７５】また、この発明の請求項２１に係る電気機
器の駆動回路は、インバータ回路以外の回路分の電流値
を、交流電流値に上乗せして電気機器の運転制御を行う
ことにより、交流電流の検出精度を向上させることがで
きる。

【００７６】また、この発明の請求項２２に係る電気機
器の駆動回路は、交流駆動回路、直流駆動回路を備え、
交流駆動回路、直流駆動回路の電流値を交流電流値に適
時上乗せすることにより、交流電流の検出精度を向上さ
せることができる。

【００７７】また、この発明の請求項２３に係る電気機
器の駆動回路は、交流駆動回路、直流駆動回路が動作し
ているか停止しているかで、補正する値を変更すること
により、交流電流の検出精度を向上させることができ
る。

【００７８】また、この発明の請求項２４に係る電気機
器の駆動回路は、コンバータ回路の出力側に接続された
直流電圧検知部を備え、交流電圧の整流後の電圧変動を
検出し、その電圧値のピークと変動周波数より交流電圧
値と周波数を検出することにより、交流電源電圧が変動
しても、精度よく演算する事ができるので、外乱要因に
対する検出精度補償が実現できる。

【００７９】また、この発明の請求項２５に係る電気機
器の駆動回路は、コンバータ回路に、ダイオードと抵抗
を有する交流電圧を半波整流する回路を設け、抵抗に発
生する電圧値のピークと変動周波数より交流電圧値と周
波数を検出することにより、交流電源電圧が変動して
も、精度よく演算する事ができるので、外乱要因に対す
る検出精度補償が実現できる。

【００８０】また、この発明の請求項２６に係る電気機
器の駆動回路は、交流電流値の上限値と下限値を定め、
交流電流値が上限値を越えると予測された場合は、イン
バータ負荷への入力電力を抑えるようにインバータ回路
に指令を行い、交流電流値が下限値を下まわると予測さ
れた場合は、インバータ負荷への入力電力を上げるよう
にインバータ回路に指令を行うことにより、交流電流が
検出可能となるので、回路上の検出部位にとらわれるこ
となく従来と同様の制御が可能となり。検出精度も大電
流から小電流まで幅広く補償可能であるため、電気機器
の出力能力維持が従来と同等に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１を示す図で、空気調和機の駆動
回路のブロック図である。

【図２】実施の形態１を示す図で、空気調和機の駆動
回路において、制御回路内で行われる処理を示す図であ
る。

【図３】実施の形態１を示す図で、空気調和機の駆動
回路において、制御回路内で行われる処理のイメージを
示す図である。

【図４】実施の形態１を示す図で、空気調和機の駆動
回路において、交流電源電圧の検出回路を示す図であ
る。

【図５】従来の空気調和機の駆動回路を示すブロック
図である。

【図６】空気調和機の駆動回路が接続される交流電源
のブロック図である。

【図７】従来の空気調和機の駆動回路にて、交流電流
値の制御を示す図である。

【図８】圧縮機の違いによる電流の流れ方の違いを示
す図である。

【図９】従来の空気調和機の駆動回路で、閾値越えた
回数をカウントする保護を用いた場合の交流電流値の制
御を示す図である。

【符号の説明】

１交流電源、２コンバータ回路、３インバータ回
路、４圧縮機、５制御回路、６直流電圧検知部、７
温度検知部、８ａ抵抗、８ｂ過電流検出部、９
交流駆動回路、１０直流駆動回路、１２保護装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3L060 AA08 CC01 CC10 DD04 EE04 3L061 BA01 5H576 AA10 BB03 BB06 CC05 DD05 EE11 EE18 GG04 HB01 JJ02 JJ04 JJ08 JJ28 LL22 LL24 LL43 MM02 MM06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源をコンバータ回路により直流電
源に変換し、さらにインバータ回路にて任意の交流電源
に変換して圧縮機を駆動する空気調和機の駆動回路にお
いて、前記コンバータ回路と前記インバータ回路間に設けられ
た電流検出素子と、前記電流検出素子にてほぼリアルタイムに検出された電
流に基づいて演算して直流電流値を求め、この直流電流
値により交流電力と該交流電力から変換される直流電力
との関係から交流電流値を予測し、この交流電流値によ
り空気調和機の運転制御を行う制御回路と、を備えたこ
とを特徴とする空気調和機の駆動回路。
【請求項２】前記電流検出素子に抵抗を用いることを
特徴とする請求項１に記載の空気調和機の駆動回路。
【請求項３】前記電流検出素子にて発生する電圧値を
任意の周期によってピークホールドし、ピークホールド
した値を任意の個数で平均値を計算し、前記インバータ
回路の電圧デューティーを考慮して、直流電流値を演算
することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の駆
動回路。
【請求項４】前記電流検出素子にてほぼリアルタイム
に検出された電流に基づいて演算して求めた直流電流値
Ｉｄｃに基づいて交流電流値Ｉａｃを、直流電圧をＶｄ
ｃ、交流電圧をＶａｃ、力率をｃｏｓθ、回路効率をη
として、Ｉａｃ＝Ｉｄｃ×（Ｖｄｃ／（Ｖａｃ×ｃｏｓ
θ×η））から予測することを特徴とする請求項１に記
載の空気調和機の駆動回路。
【請求項５】前記コンバータ回路の出力側に接続され
た直流電圧検知部を備え、前記直流電圧Ｖｄｃは前記直
流電圧検知部の出力から前記制御回路が認識することを
特徴とする請求項４に記載の空気調和機の駆動回路。
【請求項６】前記交流電圧Ｖａｃを１００Ｖ、２００
Ｖといった定格値から選択することを特徴とする請求項
４に記載の空気調和機の駆動回路。
【請求項７】前記力率ｃｏｓθ及び前記回路効率η
は、前記コンバータ回路の特性で決まることを特徴とす
る請求項４に記載の空気調和機の駆動回路。
【請求項８】前記インバータ回路以外の回路分の電流
値を、前記交流電流値に上乗せして空気調和機の運転制
御を行うことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機
の駆動回路。
【請求項９】交流駆動回路、直流駆動回路を備え、前
記交流駆動回路、直流駆動回路の電流値を前記交流電流
値に適時上乗せすることを特徴とする請求項８に記載の
空気調和機の駆動回路。
【請求項１０】前記交流駆動回路、直流駆動回路が動
作しているか停止しているかで、補正する値を変更する
ことを特徴とする請求項９に記載の空気調和機の駆動回
路。
【請求項１１】前記コンバータ回路の出力側に接続さ
れた直流電圧検知部を備え、交流電圧の整流後の電圧変
動を検出し、その電圧値のピークと変動周波数より交流
電圧値と周波数を検出することを特徴とする請求項１に
記載の空気調和機の駆動回路。
【請求項１２】前記コンバータ回路に、ダイオードと
抵抗を有する交流電圧を半波整流する回路を設け、前記
抵抗に発生する電圧値のピークと変動周波数より交流電
圧値と周波数を検出することを特徴とする請求項１に記
載の空気調和機の駆動回路。
【請求項１３】前記交流電流値の上限値と下限値を定
め、前記交流電流値が上限値を越えると予測された場合
は、前記圧縮機への入力電力を抑えるように前記インバ
ータ回路に指令を行い、前記交流電流値が下限値を下ま
わると予測された場合は、前記圧縮機への入力電力を上
げるように前記インバータ回路に指令を行うことを特徴
とする請求項１に記載の空気調和機の駆動回路。
【請求項１４】交流電源をコンバータ回路により直流
電源に変換し、さらにインバータ回路にて任意の交流電
源に変換してインバータ負荷を駆動する電気機器の駆動
回路において、前記コンバータ回路と前記インバータ回路間に設けられ
た電流検出素子と、前記電流検出素子にてほぼリアルタイムに検出された電
流に基づいて演算して直流電流値を求め、この直流電流
値により交流電力と該交流電力から変換される直流電力
との関係から交流電流値を予測し、この交流電流値によ
り電気機器の運転制御を行う制御回路と、を備えたこと
を特徴とする電気機器の駆動回路。
【請求項１５】前記電流検出素子に抵抗を用いること
を特徴とする請求項１４に記載の電気機器の駆動回路。
【請求項１６】前記電流検出素子にて発生する電圧値
を任意の周期によってピークホールドし、ピークホール
ドした値を任意の個数で平均値を計算し、前記インバー
タ回路の電圧デューティーを考慮して、直流電流値を演
算することを特徴とする請求項１４に記載の電気機器の
駆動回路。
【請求項１７】前記電流検出素子にてほぼリアルタイ
ムに検出された電流に基づいて演算して求めた直流電流
値Ｉｄｃに基づいて交流電流値Ｉａｃを、直流電圧をＶ
ｄｃ、交流電圧をＶａｃ、力率をｃｏｓθ、回路効率を
ηとして、Ｉａｃ＝Ｉｄｃ×（Ｖｄｃ／（Ｖａｃ×ｃｏ
ｓθ×η））から予測することを特徴とする請求項１４
に記載の電気機器の駆動回路。
【請求項１８】前記コンバータ回路の出力側に接続さ
れた直流電圧検知部を備え、前記直流電圧Ｖｄｃは前記
直流電圧検知部の出力から前記制御回路が認識すること
を特徴とする請求項１７に記載の電気機器の駆動回路。
【請求項１９】前記交流電圧Ｖａｃを１００Ｖ、２０
０Ｖといった定格値から選択することを特徴とする請求
項１７に記載の電気機器の駆動回路。
【請求項２０】前記力率ｃｏｓθ及び前記回路効率η
は、前記コンバータ回路の特性で決まることを特徴とす
る請求項１７に記載の電気機器の駆動回路。
【請求項２１】前記インバータ回路以外の回路分の電
流値を、前記交流電流値に上乗せして電気機器の運転制
御を行うことを特徴とする請求項１４に記載の電気機器
の駆動回路。
【請求項２２】交流駆動回路、直流駆動回路を備え、
前記交流駆動回路、直流駆動回路の電流値を前記交流電
流値に適時上乗せすることを特徴とする請求項２１に記
載の電気機器の駆動回路。
【請求項２３】前記交流駆動回路、直流駆動回路が動
作しているか停止しているかで、補正する値を変更する
ことを特徴とする請求項２２に記載の電気機器の駆動回
路。
【請求項２４】前記コンバータ回路の出力側に接続さ
れた直流電圧検知部を備え、交流電圧の整流後の電圧変
動を検出し、その電圧値のピークと変動周波数より交流
電圧値と周波数を検出することを特徴とする請求項１４
に記載の電気機器の駆動回路。
【請求項２５】前記コンバータ回路に、ダイオードと
抵抗を有する交流電圧を半波整流する回路を設け、前記
抵抗に発生する電圧値のピークと変動周波数より交流電
圧値と周波数を検出することを特徴とする請求項１４に
記載の電気機器の駆動回路。
【請求項２６】前記交流電流値の上限値と下限値を定
め、前記交流電流値が上限値を越えると予測された場合
は、前記インバータ負荷への入力電力を抑えるように前
記インバータ回路に指令を行い、前記交流電流値が下限
値を下まわると予測された場合は、前記インバータ負荷
への入力電力を上げるように前記インバータ回路に指令
を行うことを特徴とする請求項１４に記載の電気機器の
駆動回路。