JPH04145893A - インバータの制御回路 - Google Patents
インバータの制御回路Info
- Publication number
- JPH04145893A JPH04145893A JP2268349A JP26834990A JPH04145893A JP H04145893 A JPH04145893 A JP H04145893A JP 2268349 A JP2268349 A JP 2268349A JP 26834990 A JP26834990 A JP 26834990A JP H04145893 A JPH04145893 A JP H04145893A
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- JP
- Japan
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- inverter
- voltage
- pwm
- frequency
- current
- Prior art date
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- Pending
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- Ac-Ac Conversion (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、空調装置駆動用のインバータの制御回路に関
するものである。
するものである。
（従来の技術）
従来の空調装置（エアコン）用インバータの主回路およ
び制御回路の一例を第４図に示す。
び制御回路の一例を第４図に示す。
第４図において、交流（１００Ｖ）電源１は整流器２ａ
、 ２ｂとコンデンサ３ａ、 ３ｂから成る倍電圧整流
回路を介して約ＤＣ２８０Ｖの直流電圧に変換され、コ
ンデンサ４で平滑にされ、さらにＰＷＭ（パルス幅変調
）制御のトランジスタインバータ５を介して可変電圧可
変周波数の交流に変換されて電動機６を駆動する。
、 ２ｂとコンデンサ３ａ、 ３ｂから成る倍電圧整流
回路を介して約ＤＣ２８０Ｖの直流電圧に変換され、コ
ンデンサ４で平滑にされ、さらにＰＷＭ（パルス幅変調
）制御のトランジスタインバータ５を介して可変電圧可
変周波数の交流に変換されて電動機６を駆動する。
インバータ周波数の制御は、温度センサ７で室温を検出
し、マイクロプロセッサ８を介してインバータ周波数指
令をＰＷＭ回路９に出力し、ＰＷＭ回路９からのＰＷＭ
信号によってトランジスタインバータ５を駆動する。
し、マイクロプロセッサ８を介してインバータ周波数指
令をＰＷＭ回路９に出力し、ＰＷＭ回路９からのＰＷＭ
信号によってトランジスタインバータ５を駆動する。
従来は空調装置を駆動するインバータ回路の周波数ｆと
電圧■を、第５図に示すようにＶ／ｆ比がほぼ一定にな
るように制御している。
電圧■を、第５図に示すようにＶ／ｆ比がほぼ一定にな
るように制御している。
（発明が解決しようとする課題）
現在の空調用インバータ回路のＰＷＭスイッチンク周波
数は１ｋＨｚ〜２ｋＨｚ程度であり、このスイッチング
周波数によって電動機に騒音が発生し、特に夜間の安眠
運転時の騒音が問題となっている。
数は１ｋＨｚ〜２ｋＨｚ程度であり、このスイッチング
周波数によって電動機に騒音が発生し、特に夜間の安眠
運転時の騒音が問題となっている。
また第４図に示す従来の回路はコンデンサインプット形
の整流回路を用いているので、第３．第５、第７高調波
電流成分が基本波電流成分と同レベルとなり、電源波形
をみだし好ましくないので、最近は昇圧チョッパ回路を
用いて入力電流を正弦波に近づけることが行われている
。
の整流回路を用いているので、第３．第５、第７高調波
電流成分が基本波電流成分と同レベルとなり、電源波形
をみだし好ましくないので、最近は昇圧チョッパ回路を
用いて入力電流を正弦波に近づけることが行われている
。
本発明は、昇圧チョッパを使用した空調装置駆動用のイ
ンバータにおいて、特に夜間の安眠運転時にインバータ
の周波数を低下させたときの電動機の騒音を比較的高い
効率を保持したままで低下させる空調用インバータの制
御回路を提供することを目的としている。
ンバータにおいて、特に夜間の安眠運転時にインバータ
の周波数を低下させたときの電動機の騒音を比較的高い
効率を保持したままで低下させる空調用インバータの制
御回路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と作用）
本発明は、空調装置駆動用インバータの整流回路に昇圧
チョッパ機能をもたせると共に、インバータ周波数が低
いときは整流直流電圧を低く制御することによって、Ｐ
ＷＭに起因する高調波電流を減少させ静かな電動機駆動
を行うものであり、インバータ周波数が所定値以上のと
きは、ＰＷＭの変調率を最高に設定して直流電圧を可変
すると共に、インバータ周波数が所定値以下の範囲にあ
ることにより、ＰＷＭに伴う高調波電流を低減させ、高
調波電流に起因する騒音を低下させるものである。
チョッパ機能をもたせると共に、インバータ周波数が低
いときは整流直流電圧を低く制御することによって、Ｐ
ＷＭに起因する高調波電流を減少させ静かな電動機駆動
を行うものであり、インバータ周波数が所定値以上のと
きは、ＰＷＭの変調率を最高に設定して直流電圧を可変
すると共に、インバータ周波数が所定値以下の範囲にあ
ることにより、ＰＷＭに伴う高調波電流を低減させ、高
調波電流に起因する騒音を低下させるものである。
（実施例）
本発明の一実施例を第１図に示す。第４図と同一部分に
は同一番号を付し、その説明を省略している。
は同一番号を付し、その説明を省略している。
第１図において、交流電源（１００Ｖ）ｌはリアクトル
１０を介してＩ Ｇ Ｂ Ｔｌｌ、 １２およびダイオ
ード２ａ、 ２ｂから成る昇圧チョッパに供給される。
１０を介してＩ Ｇ Ｂ Ｔｌｌ、 １２およびダイオ
ード２ａ、 ２ｂから成る昇圧チョッパに供給される。
マイクロプロセッサ８は温度センサ７の出力に応じてイ
ンバータ周波□数基準をＰＷＭ回路９へ与えると共に、
直流電圧基準を電圧制御回路１３に入力し、コンデンサ
４の電圧と比較増幅して電流基準を出力し、この電流基
準と変流器１Ｇの出力とを電流制御回路１４で比較増幅
し、ＰＷＭ制御回路１５を介して昇圧チョッパのＩ Ｇ
Ｂ Ｔｌｌ、 １２をＰＷＭ制御する。
ンバータ周波□数基準をＰＷＭ回路９へ与えると共に、
直流電圧基準を電圧制御回路１３に入力し、コンデンサ
４の電圧と比較増幅して電流基準を出力し、この電流基
準と変流器１Ｇの出力とを電流制御回路１４で比較増幅
し、ＰＷＭ制御回路１５を介して昇圧チョッパのＩ Ｇ
Ｂ Ｔｌｌ、 １２をＰＷＭ制御する。
すなわち、電圧制御回路１３、電流制御回路１４、ＰＷ
Ｍ回路１５、リアクトル１０、変流器１６、ＩＧＢＴｌ
ｌ、 １２、ダイオード２ａ、 ２ｂ、およびコンデン
サ４によって昇圧コンバータを形成し、交流入力電流を
正弦波にＰＷＭ制御し、直流出力電圧（コンデンサ４両
端子間電圧）を一定に制御する。
Ｍ回路１５、リアクトル１０、変流器１６、ＩＧＢＴｌ
ｌ、 １２、ダイオード２ａ、 ２ｂ、およびコンデン
サ４によって昇圧コンバータを形成し、交流入力電流を
正弦波にＰＷＭ制御し、直流出力電圧（コンデンサ４両
端子間電圧）を一定に制御する。
交流入力電圧１００Ｖ Ａ Ｃに対して直流出力電圧は
約２８０Ｖ Ｄ Ｃに制御され、これによってインバー
タ出力は交流２００ｖ に制御される。
約２８０Ｖ Ｄ Ｃに制御され、これによってインバー
タ出力は交流２００ｖ に制御される。
またインバータ周波数を変えるときは、上記直流出力電
圧およびインバータ出力電圧は第２図のように制御され
る。
圧およびインバータ出力電圧は第２図のように制御され
る。
一般に、インバータ電圧ＶＡＣと直流入力電圧ｖＤｃと
の間には ＶＡＣ＝ ｋ−Ｍ−Ｖｏｃ ここに■Ａｃ・・・インバータ電圧 ｋ・・・定数 Ｍ・・・変調率 Ｍ≦１ Ｖｏｃ・・・直流電圧 の関係があり、本発明ではインバータ周波数がｂの点で
直流電圧を定格値（２８０Ｖ）にし、ＰＷＭ変調変調率
量高にしてインバータ電圧を最高にする。
の間には ＶＡＣ＝ ｋ−Ｍ−Ｖｏｃ ここに■Ａｃ・・・インバータ電圧 ｋ・・・定数 Ｍ・・・変調率 Ｍ≦１ Ｖｏｃ・・・直流電圧 の関係があり、本発明ではインバータ周波数がｂの点で
直流電圧を定格値（２８０Ｖ）にし、ＰＷＭ変調変調率
量高にしてインバータ電圧を最高にする。
インバータ周波数がｂ→ａの間はＰＷＭ変調変調率量高
にしたまま、直流電圧をインバータ周波数に比例しで制
御し、インバータ電圧を直線的に変化させる。
にしたまま、直流電圧をインバータ周波数に比例しで制
御し、インバータ電圧を直線的に変化させる。
インバータ周波数がａ以下では、直流電圧を一定とし、
ＰＷＭ変調率を下げてインバータ電圧を低下させる。ま
た直流電圧の最低値は、交流入力電圧のピーク値より少
し高い値（約１５０ｖ程度、これ以下では制御不能）に
設定される。
ＰＷＭ変調率を下げてインバータ電圧を低下させる。ま
た直流電圧の最低値は、交流入力電圧のピーク値より少
し高い値（約１５０ｖ程度、これ以下では制御不能）に
設定される。
以上のように、インバータの広い周波数範囲でＰＷＭ変
調変調率量高に保持することによって入力力率が１で電
流歪のほとんど無い良質の出力が得られ、またインバー
タ周波数の低い範囲では直流電圧を下げてＰＷＭを行っ
ているのでリップル電 リップル電流に起因する電動機騒音を著しく減少させる
ことができる。
調変調率量高に保持することによって入力力率が１で電
流歪のほとんど無い良質の出力が得られ、またインバー
タ周波数の低い範囲では直流電圧を下げてＰＷＭを行っ
ているのでリップル電 リップル電流に起因する電動機騒音を著しく減少させる
ことができる。
電動機のリップル電流は、直流電圧が一定の場合は変調
率Ｍが０．５附近が最高になり、Ｍ岬ＯＭ４を附近は少
なくなる。Ｍが一定の場合は、直流電圧にほぼ比例して
増加する。
率Ｍが０．５附近が最高になり、Ｍ岬ＯＭ４を附近は少
なくなる。Ｍが一定の場合は、直流電圧にほぼ比例して
増加する。
一般に家庭用のエアコンでは、夜間は安眠運転として冷
却作用を弱めるので、インバータの周波数は第２図のａ
附近となり、電動機の騒音は著しく低減される。
却作用を弱めるので、インバータの周波数は第２図のａ
附近となり、電動機の騒音は著しく低減される。
なお、第２図では直流電圧をａ −ｂ間で直線的に変化
させているが段階的に変化させることも可能である。
させているが段階的に変化させることも可能である。
また、昇圧チョッパ回路方式としては第３図（Ａ）、
（Ｂ）、 （Ｃ）の何れの方式を用いてもよく、何れの
場合にも力率１の制御が可能である。
（Ｂ）、 （Ｃ）の何れの方式を用いてもよく、何れの
場合にも力率１の制御が可能である。
以上説明したように本発明によれば、入力室流を正弦波
状に制御して電流歪を減少させると共に、インバータの
周波数設定に応じて直流電圧を部分的に制御しているの
で、電動機に流れる高調波電流分を減少させて効率を改
善できると共に、インバータのスイッチング周波数を上
昇させるこることができ、特に夜間のインバータエアコ
ンの安眠運転時の効率よい騒音低下が可能となる。
状に制御して電流歪を減少させると共に、インバータの
周波数設定に応じて直流電圧を部分的に制御しているの
で、電動機に流れる高調波電流分を減少させて効率を改
善できると共に、インバータのスイッチング周波数を上
昇させるこることができ、特に夜間のインバータエアコ
ンの安眠運転時の効率よい騒音低下が可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図の動作を説明するためのタイムチャート、第３図は本
発明に用いられる昇圧チョッパの各種回路例を示す図、
第４図は従来インバータの回路図、第５図は従来回路に
おけるインバータ電圧と周波数との関係を示す特性図で
ある。 １・・・交流電源 ２ａ、 ２ｂ・・・整
流器３ａ、 ３ｂ、 ４・・コンデンサ ５・・・トランジスタインバータ ６・・電動機 ・ ７・温度センサ８・マイ
クロプロセッサ ９，１５・ＰＷＭ回路１０・・リアク
トル １１゜ １２・・・ＩＧＢＴ１３ ・・・電圧制御回路 １４・・・電流制御回路 １６・・・変流器 （８７３３）代理人弁理士 猪 股 祥 晃（ほか１名） 第 図 第 図 第 図 第 第 図
図の動作を説明するためのタイムチャート、第３図は本
発明に用いられる昇圧チョッパの各種回路例を示す図、
第４図は従来インバータの回路図、第５図は従来回路に
おけるインバータ電圧と周波数との関係を示す特性図で
ある。 １・・・交流電源 ２ａ、 ２ｂ・・・整
流器３ａ、 ３ｂ、 ４・・コンデンサ ５・・・トランジスタインバータ ６・・電動機 ・ ７・温度センサ８・マイ
クロプロセッサ ９，１５・ＰＷＭ回路１０・・リアク
トル １１゜ １２・・・ＩＧＢＴ１３ ・・・電圧制御回路 １４・・・電流制御回路 １６・・・変流器 （８７３３）代理人弁理士 猪 股 祥 晃（ほか１名） 第 図 第 図 第 図 第 第 図
Claims (1)
- 交流電源電圧をＰＷＭ制御の昇圧チョッパを介して直流
電圧に変換し、ＰＷＭ制御のインバータを介して空調装
置用電動機を駆動するインバータの制御回路において、
インバータ周波数が所定値より高い範囲ではインバータ
用ＰＷＭの変調率を最大にしてインバータ電圧を直流電
圧にほぼ比例して制御すると共に、インバータ周波数が
所定値より低い範囲では直流電圧を一定とし、インバー
タ用ＰＷＭの変調率を変化させてインバータ電圧をイン
バータ周波数にほぼ比例して制御することを特徴とする
インバータの制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2268349A JPH04145893A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | インバータの制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2268349A JPH04145893A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | インバータの制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04145893A true JPH04145893A (ja) | 1992-05-19 |
Family
ID=17457301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2268349A Pending JPH04145893A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | インバータの制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04145893A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007120367A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Matsushita Electric Works Ltd | ポンプ及びこれを用いた液体供給装置 |
| WO2013153571A1 (ja) * | 2012-04-10 | 2013-10-17 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
| JP5903636B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2016-04-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力変換装置、系統連系装置及び系統連系システム |
| WO2019049246A1 (ja) * | 2017-09-06 | 2019-03-14 | 株式会社日立産機システム | 電力変換装置 |
-
1990
- 1990-10-08 JP JP2268349A patent/JPH04145893A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007120367A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Matsushita Electric Works Ltd | ポンプ及びこれを用いた液体供給装置 |
| JP5903636B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2016-04-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力変換装置、系統連系装置及び系統連系システム |
| WO2013153571A1 (ja) * | 2012-04-10 | 2013-10-17 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
| JP5565527B2 (ja) * | 2012-04-10 | 2014-08-06 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
| US9571001B2 (en) | 2012-04-10 | 2017-02-14 | Fuji Electric Co., Ltd. | Power conversion device, including serial switching element, that compensates for voltage fluctuations |
| WO2019049246A1 (ja) * | 2017-09-06 | 2019-03-14 | 株式会社日立産機システム | 電力変換装置 |
| US11050360B2 (en) | 2017-09-06 | 2021-06-29 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Power conversion device |
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