JPH02146991A

JPH02146991A - 空気調和機の制御装置

Info

Publication number: JPH02146991A
Application number: JP63298788A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Tanifuji; 仁谷藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-11-26
Filing date: 1988-11-26
Publication date: 1990-06-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔彦業十の利用分野）この発明は、圧縮機の誘導電動機を可変速ｆｌｉｌＨＪ
Ｉするインバータ装置を内蔵した空気調和機の制御装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

空気調和機の圧縮機用訊導電動機を可変速制御する制御
装置として、例えば第８図に示すようなものがある。こ
れは、特開昭６２−２０３５６５号公報に示されたもの
で、図はその回路構成を示している。同図において、１
は交流電源、２は交流電源室から入力された交流を直流
に変換するコンバータ部、３は平滑用コンデンサ、４は
平滑された直流を再び任意の周波数の交流に変換するイ
ンバータ部で、これらの要素によりインバータ装置５が
構成されている。６はインバータ部４から可変周波数の
出力が与えられる圧縮機の誘導電動機、７はインバータ
装置５の制御回路部で、過負荷領域の判別も行っている
。即ち、この制御回路部７は、インバータ装置５に印加
される入力交流電圧の検出回路８及びその検出値を基準
値と比較する比較器９を備え、この比較器９の比較結果
から上記過負荷領域を判別する。１０は上記インバータ
部４に任意の周波数指令を出力するマイクロコンピュー
タ（以下マイコンという）である。

第９図は上記誘導電動機６を駆動するインバータ装置５
のＶ−Ｆ（電圧−周波数）パターンのデータを示す図で
あり、このデータはデータ格納部１１に格納されている
。図中５曲線Ａは通常の定常負荷領域のデータであり、
曲線Ｂは過負荷領域の専用のデータである。Ｒ高出力時
（Ｆ、、、）における電圧（Ｖ　、、、、）は双方の領
域にて同じであるが、過負荷領域の特性は、最低出力時
（Ｆ　、ｉｎ）のデータにおいて電圧（Ｖａｉ０２）が
定常負荷領域の電圧（Ｖ−ｉｎ＋）に比べて高くなって
いる。そして、これらのデータの条件を基に、マイコン
１０はインバータ部４を駆動する。

次に動作について説明する。

インバータ部４が定常負荷領域にて動作している場合１
例えば空気調和機の外周温度が変化して過負荷領域に移
行すると、誘導電動機６の電流が増大してインバータ装
置５に印加される電圧が徐々に減少する。この時、その
印加電圧の検出回路８を通して比較器９に−１−記イン
バータ装置５への印加電圧に応じた検出信号が入力さね
、比較用基１？電圧信号との比較が行わわる。ここで、
印加電圧の減少時に比較器９から“Ｈ“　（高レベル）
の信号が出力されるとすると、この時比較器９より“Ｈ
“信号が入力されたマイコン１０は第９図の曲線Ｂで示
す専用のＶ−Ｆ特性の信号をインバータ装置５に出力す
る。これにより、誘導電動機６に１１ｊ回よりも高い電
圧が出力され、誘導電動機６に流れる電流は減少する。

方、比較器９から“Ｌ”　（低レベル）の１３月が出力
された場合は、定常負荷領域と判定し、第９図の曲線Ａ
で示す通常のＶ−Ｆ特性の信号をマイコンｌＯよりイン
バータ装置５に出力する。

このように、誘導電動機６の一次電圧を過負荷時に高く
なるように制御しており、過負荷領域において誘導電動
機６の電流が増大して継続運転ができず停止するのを防
止している。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記のような空気調和機の制御装置にあ
っては、一定の過負荷領域に入った場合にはインバータ
装置の出カバターンを変更して誘導電動機に流れる電流
を抑制できる利点を有しているが、定常負荷領域と過負
荷領域との間で急激な負荷変動が発生した場合、あるい
は過渡の負荷状態となる負荷変動が発生した場合には、
インバータ部に使用している半導体素子に過電流保護を
越える電流が流れるので、誘導電動機を停止しなければ
ならず、誘導電動機の維続運転ができないという問題点
があり、また、専用回路を設けると高価なものにな７て
しまりという問題点があった。

この発明は、このような問題点を解消するためになされ
たもので、急激な負荷変動あるいは過渡の負荷変動が発
生した場合でも、誘導電動機を停止させることなく、ま
た、空気調和機に既存する回路を利用した安価に構成で
きる制御装置を提供することを目的としている。

（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＋１．制御装置は、入力さ
れた交流を直流に変換するコンバータ部及びその直流を
１１度任意周波数の交流に変換するインバータ部を有し
、このインバータ部から圧縮機の誘導電動機へ可変周波
数の出力を与えるインバータ装置を内蔵した空気調和機
の制御装置において、前記インバータ装置の入力電流ま
たは出力電流を検出する電流検出手段と、インバータ装
置の各出力周波数に応じた過負荷条件時の入力電流値ま
たは出力電流値を設定する電流設定手段と、前記電流検
出手段の検出値と電流設定手段の設定値とを比較して前
記圧縮機の誘導電動機への出力周波数を制御する周波数
制御手段を備えたものである。

（作用）この発明における周波数制御手段は、電流検出手段によ
って検出されたインバータ装置の入力電流または出力電
流と、電流設定手段によって設定された過負荷条件時の
入力電流または出力電流とを比較し、その比較結果によ
り負荷条件の異常を判別し、誘導電動機を停止さセるこ
となく出力周波数を制御する。

（実施例）第１図はこの発明の一実施例を示す回路構成図であり、
従来の第８図と同一符号は同一構成部分を示している。

図において、１は交流電源、２はダイオードブリッジ等
のコンバータ部、３は平滑用コンデンサ、４はスイッチ
ングトランジスタ等を備えたインバータ部で、これらに
よりインバータ装置５が構成されている。６は圧縮機の
誘導電動機、７はインバータ装置５の制御回路部で１次
のような構成となつ丁いる。即ち、１２はインバータ装
置５の入力電流を検出する？！１流検黒検出手段て設け
られたカレントトランスで、空気調和機の入力電流がコ
ンセントの定格を越えなし）ように保護するために設け
られている。１３はカレントトランス１２の出力電圧を
限定するための負荷抵抗、１４はカレントトランス１２
から出力された交流電圧を直流電圧に変換するダイオー
ド、１５．１６は分圧抵抗７１７は分圧された１ｔｉ’
ｆ−をＶ滑する平滑用コンデンサで、平滑された電圧は
インバータ装置５の入力電流の検出値としてマイコン１
０に入力される。そして、マイコン１０は、その検出値
とインバータ装置５の各出力周波数に応した過負荷条件
時の入力電流値とを比較して、圧縮機の誘導電動＃％６
の出力周波数を制御する。即ち、このマイコンｌＯによ
り、上記過負荷条件時の入力電流値の設定手段及び出力
周波数を制御する周波数制御手段が構成されている。１
１はその周波数データが格納さねているデータ格納部で
ある。

第２図はト記空気調和機の圧縮機用誘導電動機６の駆動
周波数と、インバータ装置５へ入力される入力電流との
関係を示す特性図である。図中、１１は通常の定格負荷
時の特性を示し、Ｉ２は過負荷時の特性を示し、Ｉ３は
軽負荷時の特性を示している。

次に、第３図のフローチャートに従って第１図の回路の
動作について説明する。

空気調和機が動作中、通常の条（’ｔで運転している場
合は、誘導′駆動＠６の周波数か可変さ打ている場合で
も、第２図の１２から１３の範囲でインバータ装置５に
入力される入力電流が制御される。そして、冷房運転で
あわば室外機の）１ンモータが、暖房運転であれば室内
機の７７ンモータが停＋）−Ｌ、た場合、ステップ１１
１にて、ｒめマイコン１０に過負荷領域時の各周波数毎
の入力電流値を格納させτいる値■２ど、現在インバー
タ装置５に入力されている入力電流ＩＮとを比較し、■
２≦１ｉであわばステップ１１５に移行し、１２≧１１
であわ、ばステップ１１２に移行する。ステップ１１２
では、通常の周波数制御を行っている場合に周波数を可
、５１ノでいるためその判定を行い、“Ｎｏ“であわば
初期に戻る。また、“ＹＥＳ”であ第１ばステップ１１
３に移行し、現７Ｉの周波数Ｆｉに対して」二１　［＋
１２］　ｔメステップ１１４に移行する。ここで、予め
周波数が±１　［＋１７１変化した場合の入力電流値を
ｉｆとする。そしｒ、ステップ１１４にて周波数変化後
の入力１“１１．Ｉｉと１１０回の入力電流＋ｉ−１の
差分の絶対値とＩｆどの比較を行い、Ｉｆ≧１ｌｉ−Ｘ
ｉ−１１であわば通常の状態と判定し、初期に戻る。１
ｆ≦１ｌｉ−Ｘｉ−１ｆであわば異常負荷条件と判定し
、ステップ１１５に移行する。ステップ１１５では現在
の周波数を最低周波数Ｆ□１、に低トさせ、ステップ１
１６にて任意時間（Ｘ　［Ｓ］　）保持する。この保持
されることにより、中時間の負荷変動によるものである
か、異常状態であるかを判定する。そして、任意時間経
過後、ステップ１１７に移行し、ここで周波数をＦ　ｗ
ｉｎに低下させた以前の値に戻し、初期に反る。

このように、インバータ装置５の各出力周波数に応した
過負荷条件時の入力′Ｉｔ流値を設定し、まノど周波数
変化時の入力電流値を設定することにより、負荷条件を
既存の回路により判別することができる。また、異常負
荷を判別することにより、負荷′電流がインバータ部４
に使用している半導体の電流保護レベルを越え、それに
よってインバータ装置５が停止し、誘導電動Ｒ６が継続
運転できずに停止することを防止することができる。

第４図はこの発明の他の実施例を示す回路構成図である
。また、第５図は第４図の回路における圧縮機用誘導電
動機６の周波数と電流の関係を示したものである。この
実施例は、インバータ装Ｊ５の出力電流、川Ｊち誘導電
動機６への入力電流を検出することにより、空気調和機
、インバータ装置５の負荷条件を判別することにしたも
のであり、インバータ部４と誘導電動Ｒ６の間にカレン
トトランス８が接続されている。

このような構成であっても、１−記実施例と同様な効果
が得られ、負荷変動があっても誘導電動機６を継続して
運転させることができる。

第６図は上記第４図の回路の動作を示すフローチャート
である。先ず、ステップ１１８にて、マイコンＩＯに格
納されている各周波数毎の過負荷条件時の出力電流値１
２２と、インバータ装置５の出力電流値■。とを比較し
、その結果ステップ皇１２あるいはステップ１１５に移
行する。後の動作は前述の実ｈｈ例と同様であるので、
説明は省略する。

第７図は他の制御方法を示したフローチャ・−トである
。この制御方法では、異常負荷を検出後、ステップ１１
９にてインバータ装置５及び誘導電動機６を停止させて
いる。これは機器の保護を優先させて制御するものであ
る。

（発明の効果）以上説明したように５この発明によりば、インバータ装
置の入力電流または出力電流を検出する電流検出回路と
、インバータ装置の各出力周波数に応した過負荷条件時
の入力電流値または出力電流値を設定する電流設定手段
と、面記検出回路からの大力電流値と入力電流設定値と
を比較して、インバータ装置及び空気調和機の負荷条件
の異常を検出し、誘導電動機に出力する周波数を制御す
るようにしたため、空気調和機及びインバータ装置の負
荷の急激な変動が発生した場合でも、それにより負荷電
流がインバータ部に使用している半導体の電流保護レベ
ルを越えてインバータ装置が停止することはなく、誘導
電動機を継続運転させることができるという効果があり
、また、上記の手段は既存するコンセント定格を保護す
るためのカレントトランス回路を流用できるため、安価
に信頼性の高いものが得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路構成図、第２図
は第１図の圧縮機用誘導電動機の周波数とインバータ装
置へ入力される入力電流との関係を示す特性図、第３図
は第１図の回路のＩｌ制御動作を示すフローチャート、
第４図はこの発明の他の実施例を示す回路構成図、第５
図は第４図の圧縮機用誘導電動機の周波数とインバータ
装置へ入力される入力電流との関係を示す特性図、第６
図は第４図の回路の制御動作を示すフローチャート、第
７図は他の制御方法を示すフローチャート、第８図は従
来例を示す回路構成図、第９図は第８図のインバータ装
置のＶ−Ｆパターンのデータを示す特性図である。１・・・・・・交流電源２・・・ψ・・コンバータ部３・・・・・・平滑用コンデンジ４ψ＋＋川インバ一タ部５・・・・・・インバータ装置６・・・・・・圧縮機の誘導電動機７・・・・・・制御回路部ｌＯ…瞭・ψマイクロコンピュータなお、図中同一符号は同または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

入力された交流を直流に変換するコンバータ部及びその
直流を再度任意周波数の交流に変換するインバータ部を
有し、このインバータ部から圧縮機の誘導電動機へ可変
周波数の出力を与えるインバータ装置を内蔵した空気調
和機の制御装置において、前記インバータ装置の入力電
流または出力電流を検出する電流検出手段と、インバー
タ装置の各出力周波数に応じた過負荷条件時の入力電流
値または出力電流値を設定する電流設定手段と、前記電
流検出手段の検出値と電流設定手段の設定値とを比較し
て前記圧縮機の誘導電動機への出力周波数を制御する周
波数制御手段を備えたことを特徴とする空気調和機の制
御装置。