JPH04344192A - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

空気調和機の制御装置

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JPH04344192A
JPH04344192A JP3112939A JP11293991A JPH04344192A JP H04344192 A JPH04344192 A JP H04344192A JP 3112939 A JP3112939 A JP 3112939A JP 11293991 A JP11293991 A JP 11293991A JP H04344192 A JPH04344192 A JP H04344192A
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compressor
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Yoshihiko Yoshikawa
芳彦 吉川
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、空気調和機に係わり
、特にインバータ装置を備えた制御装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図5は例えば特開昭58−107089
号公報に開示された従来の故障検出装置であり、図にお
いて1は整流器で、出力は直流リアクトル2を介してイ
ンバータ3に入力される。4は誘導電動機で、上記イン
バータ3の出力により駆動される。5はこの誘導電動機
4の回転速度を検出する速度検出器で、インバータ出力
周波数6との偏差を第1比較器7に入力する。8は電流
検出器で、インバータ装置への入力電流を検出する。9
は第2比較器で、上記電流検出器8の検出信号を入力し
所定値以上か否かを比較する。10はAND回路で、上
記第1比較器7及び第2比較器9の信号が入力されAN
D条件で故障信号11として出力する。
【0003】次に動作を説明する。誘導電動機4の回転
速度を速度検出器5で検出し、インバータ出力周波数6
との偏差を第1比較器7に入力する。
【0004】例えば、整流器1、リアクトル2、インバ
ータ3及び誘導電動機4がすべて正常の場合は、インバ
ータ出力周波数6と速度検出器5の偏差は、誘導電動機
4のすべり周波数分しかなく、多くても十数%位となっ
ている。
【0005】しかし、例えば誘導電動機4がロック状態
で故障している場合は、インバータ出力周波数6と速度
検出器5の偏差は非常に大きくなる。この速度偏差の違
いにより、インバータ装置の故障を判別するように作用
する。
【0006】なお、参考として圧縮機の電流と電圧の位
相差により力率を検出し、基準値と比較して力率を制御
するようにしたものに特開昭57−206300号公報
がある。
【0007】また、図6は例えば特開平2−15755
7号公報に示された空気調和機の制御装置であり、図に
おいて、コンバータ部12と平滑コンデンサ13で交流
電源14の交流を整流して直流に変換する。15は周波
数可変装置で、コンバータ部12、平滑コンデンサ13
及びインバータ部16より構成されている。8はこの周
波数可変装置15に流入する電流を検出する電流検出器
で、検出信号を入力としインバータ部16の周波数を制
御する制御装置は、第1電流値比較手段17、周波数変
化スピード可変手段18、第2電流値比較手段19、周
波数制御手段20からなる。
【0008】次に、この第2の従来例の動作を図7のフ
ローチャートを用いて説明する。ステップ1で電流検出
器8の出力を取り込み、ステップ2で電流が失速点より
一段レベルの低い値である第1所定値を超えているか比
較判断する。このとき第1所定値を超えていない場合に
は、ステップ3に進み周波数変化スピードは、高速のま
まとしステップ5に進む。ステップ2で第1所定値を超
えていた場合には、ステップ4に進み、周波数変化スピ
ードを低速に切換えステップ5に進む。ステップ5では
、電流値が失速点である第2所定値を超えているか比較
判断する。第2所定値を超えていない場合にはステップ
6に進み、所定値の周波数まで運転周波数を上げ、メイ
ンルーチンに戻る。ステップ5で第2所定値を超えてい
る場合は、ステップ7に進み運転周波数を下げる制御を
行いメインルーチンに戻る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の制御装置は以上
のように構成されているので、速度検出器が必要となり
、例えばエンコーダとかタコジェネレータといった高価
なものを使用しなければならなく、装置全体のコストア
ップにつながっていた。また、速度検出器を使用しない
方法としては入力電流で判定する方法があるが、構成が
複雑で検出速度が悪いなどの課題がある。
【0010】また、従来の制御装置では周波数変化スピ
ードに制御が追従できず、周波数可変装置の破壊につな
がり、かつコンセント定格ぎりぎりまで電流を流せない
という課題があった。
【0011】この発明は上記のような問題を解決するた
めになされたもので、請求項1では安価な装置で精度良
くインバータ装置の異常状態(圧縮機のロック)を検出
する空気調和機の保護装置を得ることを目的としている
【0012】また、請求項2では入力電流をコンセント
定格ぎりぎりに制御でき、電流のオーバーシュートをな
くしコンセントブレーカの作動を起こさないことを目的
とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
わる空気調和機の制御装置は、交流電源を任意の周波数
、電圧の交流電源に変換する直流交流変換機を有し、圧
縮機に印加される交流電圧の位相を検出する電圧位相回
路と、圧縮機に流れる電流の位相を検出する電流位相検
出回路と、電圧と電流の位相差より力率を検出する力率
検出回路と、力率基準値を出力する基準値出力回路と、
上記力率検出回路の出力と力率基準値を出力する基準値
出力回路との出力を比較する比較回路とを有し、力率検
出回路の出力の大小により圧縮機のロック状態を検出す
る異常検出回路を備えたものである。
【0014】また、この発明の請求項2に係わる空気調
和機の制御装置は、インバータの周波数を所定の周波数
と比較する周波数比較手段と、この比較手段の比較結果
に応じて、上記インバータ部の周波数の分解能を変化さ
せる周波数分解能可変手段と、コンバータ部の電流を検
出する電流検出手段と、電流検出手段で検出された電流
と所定値と比較する電流比較手段と、この比較手段の比
較結果に応じて上記インバータ部の周波数を制御する周
波数制御手段を設けたものである。
【0015】
【作用】この発明における請求項1の制御装置は、圧縮
機に印加される交流電圧と圧縮機に流れる交流電流の位
相差より圧縮機の力率を検出し、検出した力率値の大小
により圧縮機のロックを検出する。
【0016】また、この発明における請求項2の制御装
置は、圧縮機の運転周波数が高周波数領域では、周波数
の分解能を上げ周波数1ステップ当たりの入力電流値の
変化を小さくするようにし精度を良くした。
【0017】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例1を図について説明
する。図1はこの発明の制御ブロック図であり、14は
商用電源、12は交流直流変換手段、13直流交流変換
手段、4は誘導電動機であり冷媒を加圧し循環させる圧
縮機4aの動力源となっている。21は誘導電動機4に
印加される電圧の位相を検出する電圧位相検出回路22
と誘導電動機4に流れる電流の位相を検出する電流位相
検出回路23からなり、電圧位相検出回路22と電流位
相検出回路23の出力により、電圧と電流の位相差をも
とに力率を検出する力率検出回路である。24はこの力
率検出回路21の出力を入力とする比較回路、25は基
準値を出力する基準値出力回路、26は圧縮機4aのロ
ック状態を検出する異常検出回路である。なお、図2は
一般的な誘導電動機の特性を示したものである。
【0018】次に動作について説明する。図1において
、圧縮機4aの誘導電動機4は、商用電源14を一度交
流直流変換手段12により直流に変換された直流電源を
、再度直流交流変換手段3により所望の周波数、電圧の
3相交流電源に変換された交流電源により駆動される。 誘導電動機4に印加される電圧の位相を電圧位相検出回
路22で検出し、誘導電動機4に流れる電流の位相を電
流位相検出回路23で検出し、電圧位相と電流位相の位
相差より力率を力率検出回路21で検出する。力率検出
回路21の出力は、比較回路24に入力され、基準値を
出力する基準値出力回路25の出力と比較を行う。
【0019】次に、図2を用いて誘導電動機の特性に付
いて説明する。グラフに示すように誘導電動機のすべり
に対する力率値は、すべり=0で力率0[%]ですべり
が大きくなるほど力率値が増加していく。ただし運転周
波数によっては図2のように途中で力率値が最大となり
その後力率値が下がってくる場合もある。ここで、誘導
電動機4が正常に回転をしている場合、図2に示すよう
にすべり=0近くで運転しているため、力率値は約50
〜80[%]となっている。誘導電動機4がロック状態
すなわち、すべり=1となると力率値は上昇し90[%
]位となる。
【0020】従って、基準値出力25の出力は、誘導電
動機4が正常に運転している時の力率と誘導電動機4が
ロックしている時の力率値の中間の値に設定され、比較
回路24に入力する。基準値出力回路25の出力よりも
力率検出回路21の検出力率の方が小さい場合、誘導電
動機4は正常に運転していることになり、逆に、基準値
出力回路25の出力よりも力率検出回路21の検出力率
の方が大きい場合、誘導電動機4はロックしていること
がわかる。
【0021】実施例2.以下、この発明の実施例2を図
について説明する。図3はこの発明の実施例を示す構成
図でありコンバータ部12と平滑コンデンサ13で交流
電源14の交流を整流して直流に変換する。この直流を
電源として、インバータ部16は任意の指令された周波
数の交流に変換して圧縮機4aに供給し、圧縮機4aの
運転周波数を制御する。このように周波数可変装置15
は、コンバータ部12、平滑コンデンサ13、インバー
タ部16より構成されている。8は周波数可変装置15
に入力する電流の大きさを検出する電流検出器、その結
果を入力としてインバータ部16の周波数を制御する制
御装置は周波数比較手段27、周波数分解可変手段28
からなる。
【0022】次に動作について図4のフローチャートを
用いて説明する。ステップ201で運転周波数が所定の
周波数を超えているか比較判断する。この所定周波数は
周波数可変装置に流入する電流が所定値に達しない周波
数に設定されている。比較判断の結果、所定の周波数を
超えていない場合は、ステップ202に進み周波数分解
能は通常たとえば1[Hz]にセットし、ステップ20
4に進む。ステップ201で運転周波数が所定の周波数
を超えている場合には、ステップ203に進み、周波数
分解能を細かく(たとえば0.5[Hz])にセットし
ステップ204に進む。ステップ204では、電流値を
読み込みステップ205に進む。ステップ205では電
流が所定値を超えているか比較判断する。所定値を超え
ていない場合にはステップ206に進み、所定の周波数
まで周波数を上げ、メインルーチンに戻る。ステップ2
05で所定値を超えている場合には、ステップ207に
進み運転周波数を下げる制御を行いメインルーチンに戻
る。
【0023】以上のように制御することにより、周波数
可変装置の運転周波数が高周波数の時は、周波数分解能
を上げ周波数1ステップ当たりの電流値変化を小さく抑
え電流のオーバーシュートをなくすよう制御される。
【0024】
【発明の効果】以上のように、この発明による請求項1
によれば圧縮機に印加される交流電圧の位相を検出する
電圧位相検出回路と、圧縮機に流れる電流の位相を検出
する電流位相検出回路と、電圧と電流の位相差より力率
を検出する力率検出回路と、力率基準値を出力する基準
値出力回路と、上記力率検出回路と基準値出力回路との
出力を比較する比較回路とを有し、力率検出回路の出力
の大小により、圧縮機のロック状態を検出する異常検出
回路より構成したので圧縮機の回転の検出を間接的な力
率(位相差)で代用することにより、安価で精度良くイ
ンバータ装置の異常状態(圧縮機のロック)を検出する
ことが出来る。また、この検出した位相差により位相差
検出最適電圧制御を行うことができる。
【0025】また、この発明の請求項2によればインバ
ータの周波数を所定の周波数と比較する周波数比較手段
、この比較手段による比較結果に応じて、上記インバー
タ部の周波数の分解能を変化させる周波数分解能可変手
段、上記コンバータ部の電流を検出する電流検出手段、
この電流検出手段で検出された電流と所定値と比較する
電流比較手段、この比較手段の比較結果に応じて前記イ
ンバータ部の周波数を制御する周波数制御手段より構成
したので、圧縮機の運転周波数が高い場合、すなわち周
波数可変装置に流入する電流値が多い場合、周波数分解
能を上げることにより、周波数1ステップ当たりの電流
変化幅を小さくすることが出来るため、コンセント定格
ぎりぎりの値で電流のオーバーシュートも無く制御でき
、コンセントブレーカの作動を起こさない、空気調和機
の制御装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1による空気調和機の制御装
置を示すブロック図である。
【図2】この発明の誘導電動機の電気特性を示す特性図
である。
【図3】この発明の実施例2による空気調和機の制御装
置を示すブロック図である。
【図4】この発明の実施例2の制御フローチャートであ
る。
【図5】従来の空気調和機の制御装置を示すブロック図
である。
【図6】第2の従来例を示す制御装置のブロック図であ
る。
【図7】図6の制御フローチャートである。
【符号の説明】
4  誘導電動機 4a  圧縮機 17  電流比較手段 20  周波数制御手段 21  力率検出回路 22  電圧位相検出回路 23  電流位相検出回路 24  比較回路 25  基準値出力回路 26  異常検出回路 27  周波数比較手段 28  周波数分解能可変手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  交流電源を直流電源に変換し、その直
    流電源を任意の周波数、電圧の交流電源に変換して、誘
    導電動機を駆動源とする圧縮機を駆動するインバータ搭
    載の空気調和機において、上記圧縮機に印加される交流
    電圧の位相を検出する電圧位相検出回路と、圧縮機に流
    れる電流の位相を検出する電流位相検出回路と、電圧と
    電流の位相差より力率を検出する力率検出回路と、力率
    基準値を出力する基準値出力回路と、上記力率検出回路
    と基準値出力回路との出力を比較する比較回路とを有し
    、力率検出回路の出力の大小により、圧縮機のロック状
    態を検出する異常検出回路を有することを特徴とした空
    気調和機の制御装置。
  2. 【請求項2】  コンバータ部とインバータ部とからな
    る周波数可変装置によって圧縮機を駆動する空気調和機
    において、上記インバータの周波数を所定の周波数と比
    較する周波数比較手段、この比較手段による比較結果に
    応じて、上記インバータ部の周波数の分解能を変化させ
    る周波数分解能可変手段、上記コンバータ部の電流を検
    出する電流検出手段、この電流検出手段で検出された電
    流と所定値と比較する電流比較手段、この比較手段の比
    較結果に応じて前記インバータ部の周波数を制御する周
    波数制御手段を備えた空気調和機の制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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