JPH05288412A - 空気調和機用圧縮機の駆動装置 - Google Patents
空気調和機用圧縮機の駆動装置Info
- Publication number
- JPH05288412A JPH05288412A JP4112218A JP11221892A JPH05288412A JP H05288412 A JPH05288412 A JP H05288412A JP 4112218 A JP4112218 A JP 4112218A JP 11221892 A JP11221892 A JP 11221892A JP H05288412 A JPH05288412 A JP H05288412A
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- Japan
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧縮機の高圧圧力を検知するのに凝縮温度を
検出するのでなく、圧縮機の入力電流と回転数から高圧
圧力を推定し、これが許容ラインを越えないように圧縮
機の回転数を制御することにより、時間遅れを生じるこ
となく回転数を制御でき、制御回路素子の許容電流範囲
のぎりぎりまで運転範囲を広げることができ、快適性の
向上、コストダウンを図る。 【構成】 圧縮機駆動モータの入力電流と回転数に基づ
いて、予め検証しておいたテーブルより圧縮機の高圧圧
力を求め、上記により求めた高圧圧力値が予め設定して
おいた許容ラインを越えないように圧縮機回転数を制御
する。これにより、高圧圧力の検出に時間遅れを生じ
ず、圧縮機の吐出圧力が許容値を越えるようなことがな
くなる。
検出するのでなく、圧縮機の入力電流と回転数から高圧
圧力を推定し、これが許容ラインを越えないように圧縮
機の回転数を制御することにより、時間遅れを生じるこ
となく回転数を制御でき、制御回路素子の許容電流範囲
のぎりぎりまで運転範囲を広げることができ、快適性の
向上、コストダウンを図る。 【構成】 圧縮機駆動モータの入力電流と回転数に基づ
いて、予め検証しておいたテーブルより圧縮機の高圧圧
力を求め、上記により求めた高圧圧力値が予め設定して
おいた許容ラインを越えないように圧縮機回転数を制御
する。これにより、高圧圧力の検出に時間遅れを生じ
ず、圧縮機の吐出圧力が許容値を越えるようなことがな
くなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、能力可変型空気調和機
等に用いられる圧縮機の駆動装置に係り、特に、圧縮機
の高圧圧力が許容ラインを越えないように制御する技術
に関する。
等に用いられる圧縮機の駆動装置に係り、特に、圧縮機
の高圧圧力が許容ラインを越えないように制御する技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧縮機の回転数を可変な圧縮機駆動装置
において、圧縮機の吐出圧力が異常に上昇すると、室内
機が過熱し、あるいは駆動回路に許容値以上の負荷がか
かり、支障が生じる。そこで、そのような事態にならな
いように、冷凍サイクルにおける圧縮機吐出ガスの凝縮
温度をサーミスタ等を用いて検出し、この検出温度が一
定以上になったとき、圧縮機回転数の上昇を抑制するこ
とが知られている（例えば特開昭６−１４０２５３号公
報参照）。そして、能力可変の空気調和機用圧縮機の駆
動回路としてインバータ回路が多く用いられており、同
回路に使用されるパワートランジスタ等のスイッチング
素子は、故障しないようにその電流許容範囲内で運転さ
れる必要がある。また、一方では、空調の快適性を高め
るには、運転の範囲を、電流許容範囲のぎりぎりまで広
げる必要がある。
において、圧縮機の吐出圧力が異常に上昇すると、室内
機が過熱し、あるいは駆動回路に許容値以上の負荷がか
かり、支障が生じる。そこで、そのような事態にならな
いように、冷凍サイクルにおける圧縮機吐出ガスの凝縮
温度をサーミスタ等を用いて検出し、この検出温度が一
定以上になったとき、圧縮機回転数の上昇を抑制するこ
とが知られている（例えば特開昭６−１４０２５３号公
報参照）。そして、能力可変の空気調和機用圧縮機の駆
動回路としてインバータ回路が多く用いられており、同
回路に使用されるパワートランジスタ等のスイッチング
素子は、故障しないようにその電流許容範囲内で運転さ
れる必要がある。また、一方では、空調の快適性を高め
るには、運転の範囲を、電流許容範囲のぎりぎりまで広
げる必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
示されるような冷凍サイクルにおける凝縮温度を検出
し、高圧圧力を求める方式では、検出の時間遅れが大き
く、このため、過渡現象で一時的に目標圧力より高くな
ることがある。そのため、室内機が加熱するといった問
題や、パワートランジスタの容量を大きめにするなどの
対策が必要でコスト高になるといった問題があった。
示されるような冷凍サイクルにおける凝縮温度を検出
し、高圧圧力を求める方式では、検出の時間遅れが大き
く、このため、過渡現象で一時的に目標圧力より高くな
ることがある。そのため、室内機が加熱するといった問
題や、パワートランジスタの容量を大きめにするなどの
対策が必要でコスト高になるといった問題があった。
【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するもの
で、圧縮機の高圧圧力を検知するのに凝縮温度を検出す
るのでなく、圧縮機（モータ）の入力電流と回転数から
高圧圧力を演算により求め、これが許容ラインを越えな
いように圧縮機の回転数を制御することにより、時間遅
れを生じることなく回転数を制御でき、そのため、制御
回路素子の許容電流範囲のぎりぎりまで運転範囲を広げ
ることができ、快適性の向上、コストダウンを図ること
ができる空気調和機用圧縮機の駆動装置を提供すること
を目的とする。
で、圧縮機の高圧圧力を検知するのに凝縮温度を検出す
るのでなく、圧縮機（モータ）の入力電流と回転数から
高圧圧力を演算により求め、これが許容ラインを越えな
いように圧縮機の回転数を制御することにより、時間遅
れを生じることなく回転数を制御でき、そのため、制御
回路素子の許容電流範囲のぎりぎりまで運転範囲を広げ
ることができ、快適性の向上、コストダウンを図ること
ができる空気調和機用圧縮機の駆動装置を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の空気調和機用圧縮機の駆動装置は、圧縮機駆
動モータの入力電流を検出する入力電流検出手段と、同
モータの回転数を検出する回転数検出手段と、上記の各
検出手段により検出された入力電流と回転数から圧縮機
の高圧圧力を求める手段と、この求めた高圧圧力値が予
め設定しておいた許容ラインを越えないように前記モー
タ回転数を制御する制御手段とを備えたものである。
に本発明の空気調和機用圧縮機の駆動装置は、圧縮機駆
動モータの入力電流を検出する入力電流検出手段と、同
モータの回転数を検出する回転数検出手段と、上記の各
検出手段により検出された入力電流と回転数から圧縮機
の高圧圧力を求める手段と、この求めた高圧圧力値が予
め設定しておいた許容ラインを越えないように前記モー
タ回転数を制御する制御手段とを備えたものである。
【０００６】
【作用】上記構成によれば、各検出手段により検出され
た、圧縮機駆動モータの入力電流と回転数に基づいて、
演算などにより圧縮機の高圧圧力を求める。制御手段
は、上記により求めた高圧圧力値が予め設定しておいた
許容ラインを越えないように圧縮機回転数を、時間遅れ
なく制御する。これにより、圧縮機の吐出圧力が許容値
よりも大きくなるようなことがなくなる。
た、圧縮機駆動モータの入力電流と回転数に基づいて、
演算などにより圧縮機の高圧圧力を求める。制御手段
は、上記により求めた高圧圧力値が予め設定しておいた
許容ラインを越えないように圧縮機回転数を、時間遅れ
なく制御する。これにより、圧縮機の吐出圧力が許容値
よりも大きくなるようなことがなくなる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面とともに説明
する。図１は回転数可変な圧縮機の駆動装置の一実施例
として、インバータ回路とブラシレスＤＣモータを用い
た駆動装置の全体構成を示す。図１において、交流電源
１は全波整流回路２に接続され、この全波整流回路２に
よる直流出力端には平滑用コンデンサ３が接続され、さ
らに、インバータ回路４が接続されている。インバータ
回路４は、例えば、６個のスイッチング素子たるパワー
トランジスタを３相ブリッジ接続してなり、直流電圧を
交流電圧に変換し、交流基本波の周波数と電圧を任意の
値にＰＷＭ（パルス幅変調）制御できるものである。こ
のインバータ回路４の交流出力電圧がブラシレスＤＣモ
ータ５のスター結線された３相の固定子巻線に供給され
る。このブラシレスＤＣモータ５は固定子巻線と永久磁
石形の回転子とからなる。ブラシレスＤＣモータ５は冷
凍サイクル内に配設された圧縮機６に内蔵され、圧縮要
素７を駆動する。冷凍サイクルは、熱交換器８、ファン
９、熱交換器１０、ファン１１、キャピラリチューブ１
２、アキュームレータ１２等の各構成要素から構成され
る。
する。図１は回転数可変な圧縮機の駆動装置の一実施例
として、インバータ回路とブラシレスＤＣモータを用い
た駆動装置の全体構成を示す。図１において、交流電源
１は全波整流回路２に接続され、この全波整流回路２に
よる直流出力端には平滑用コンデンサ３が接続され、さ
らに、インバータ回路４が接続されている。インバータ
回路４は、例えば、６個のスイッチング素子たるパワー
トランジスタを３相ブリッジ接続してなり、直流電圧を
交流電圧に変換し、交流基本波の周波数と電圧を任意の
値にＰＷＭ（パルス幅変調）制御できるものである。こ
のインバータ回路４の交流出力電圧がブラシレスＤＣモ
ータ５のスター結線された３相の固定子巻線に供給され
る。このブラシレスＤＣモータ５は固定子巻線と永久磁
石形の回転子とからなる。ブラシレスＤＣモータ５は冷
凍サイクル内に配設された圧縮機６に内蔵され、圧縮要
素７を駆動する。冷凍サイクルは、熱交換器８、ファン
９、熱交換器１０、ファン１１、キャピラリチューブ１
２、アキュームレータ１２等の各構成要素から構成され
る。
【０００８】圧縮機の制御装置としてのマイクロコンピ
ュータ２１は、所定の電圧と周波数のインバータスイッ
チング信号を出力し、インバータ回路４のパワートラン
ジスタを駆動制御する。交流電流検出器（ＡＣＣＴ）２
２は、交流電源１と全波整流回路２の間に設けられ、そ
の検出出力を入力電流実効値検出回路２３を経てマイク
ロコンピュータ２１に入力する。また、位置検出回路２
４は、インバータ回路４からブラシレスＤＣモータ５へ
の給電ラインよりモータの逆起電力を検出し、回転子の
位置検出（回転数）信号としてマイクロコンピュータ２
１に入力する。マイクロコンピュータ２１は、上記によ
り検出された入力電流と回転数から圧縮機の高圧圧力を
演算する機能を有し、また、予め実機検証で求めておい
た高圧圧力の許容ラインデータを有し、前記の演算値が
許容ラインを越えないようにモータ回転数を制御する。
ュータ２１は、所定の電圧と周波数のインバータスイッ
チング信号を出力し、インバータ回路４のパワートラン
ジスタを駆動制御する。交流電流検出器（ＡＣＣＴ）２
２は、交流電源１と全波整流回路２の間に設けられ、そ
の検出出力を入力電流実効値検出回路２３を経てマイク
ロコンピュータ２１に入力する。また、位置検出回路２
４は、インバータ回路４からブラシレスＤＣモータ５へ
の給電ラインよりモータの逆起電力を検出し、回転子の
位置検出（回転数）信号としてマイクロコンピュータ２
１に入力する。マイクロコンピュータ２１は、上記によ
り検出された入力電流と回転数から圧縮機の高圧圧力を
演算する機能を有し、また、予め実機検証で求めておい
た高圧圧力の許容ラインデータを有し、前記の演算値が
許容ラインを越えないようにモータ回転数を制御する。
【０００９】次に、図２のフローチャートを参照してマ
イクロコンピュータ２１による制御手順を説明する。上
記のようにして検出された入力電流と回転数から圧縮機
の高圧圧力を演算する（＃１）。この演算は、図３に示
すような、入力電流と回転数から求まる高圧圧力のテー
ブルを参照することにより行えばよい。このテーブルは
予め実機検証で求めて、メモリに格納しておけばよい。
次いで、上記により求めた高圧圧力が、所定の垂下ライ
ンを越えたかを調べ（＃２）、越えたとき、回転数を２
ＲＰＳ／ｓｅｃの割合で減少させる（＃４）。越えてい
ないときは、高圧圧力が所定の無変化ラインを越えたか
を調べる（＃３）。これが越えたとき、他の制御による
回転数上昇指令を受け付けないようにし（＃５）、越え
ていないとき、回転数指令は他の制御により決定される
（＃６）。
イクロコンピュータ２１による制御手順を説明する。上
記のようにして検出された入力電流と回転数から圧縮機
の高圧圧力を演算する（＃１）。この演算は、図３に示
すような、入力電流と回転数から求まる高圧圧力のテー
ブルを参照することにより行えばよい。このテーブルは
予め実機検証で求めて、メモリに格納しておけばよい。
次いで、上記により求めた高圧圧力が、所定の垂下ライ
ンを越えたかを調べ（＃２）、越えたとき、回転数を２
ＲＰＳ／ｓｅｃの割合で減少させる（＃４）。越えてい
ないときは、高圧圧力が所定の無変化ラインを越えたか
を調べる（＃３）。これが越えたとき、他の制御による
回転数上昇指令を受け付けないようにし（＃５）、越え
ていないとき、回転数指令は他の制御により決定される
（＃６）。
【００１０】上記の垂下ライン、無変化ラインの設定例
１としては、従来と同等の運転範囲を小さめのパワート
ランジスタで実現する場合、それぞれ２３ｋｇｆ／ｃｍ
2 ，２２．５ｋｇｆ／ｃｍ2 とする。また、設定例２と
しては、従来と同等のパワートランジスタで大きめの運
転範囲を実現する場合、それぞれ２５ｋｇｆ／ｃｍ2，
２４．５ｋｇｆ／ｃｍ2 とする。
１としては、従来と同等の運転範囲を小さめのパワート
ランジスタで実現する場合、それぞれ２３ｋｇｆ／ｃｍ
2 ，２２．５ｋｇｆ／ｃｍ2 とする。また、設定例２と
しては、従来と同等のパワートランジスタで大きめの運
転範囲を実現する場合、それぞれ２５ｋｇｆ／ｃｍ2，
２４．５ｋｇｆ／ｃｍ2 とする。
【００１１】いま、ここで、本実施例の制御の特徴を明
確とするために、従来の制御手順を図４により説明す
る。凝縮温度をセンサにより検出し、これより高圧圧力
を演算する（＃１１）。この演算は、図５に示すよう
な、凝縮温度に対応する高圧圧力の一覧表を参照するこ
とにより行う。この一覧表は予め求めることができる。
次いで、上記により求めた高圧圧力が、所定の停止ライ
ンを越えたかを調べ（＃１２）、越えたときは、強制停
止異常処理ルーチンへ移行する（＃１８）。越えていな
いときは、高圧圧力が所定の垂下ラインを越えたかを調
べ（＃１３）、これが越えたとき、回転数を２ＲＰＳ／
ｓｅｃの割合で減少させる（＃１５）。越えていないと
きは、高圧圧力が所定の無変化ラインを越えたかを調べ
る（＃１４）。これが越えたときは、他の制御による回
転数上昇指令を受け付けないようにし（＃１６）、越え
ていないときは、回転数指令は他の制御により決定され
る（＃１７）。
確とするために、従来の制御手順を図４により説明す
る。凝縮温度をセンサにより検出し、これより高圧圧力
を演算する（＃１１）。この演算は、図５に示すよう
な、凝縮温度に対応する高圧圧力の一覧表を参照するこ
とにより行う。この一覧表は予め求めることができる。
次いで、上記により求めた高圧圧力が、所定の停止ライ
ンを越えたかを調べ（＃１２）、越えたときは、強制停
止異常処理ルーチンへ移行する（＃１８）。越えていな
いときは、高圧圧力が所定の垂下ラインを越えたかを調
べ（＃１３）、これが越えたとき、回転数を２ＲＰＳ／
ｓｅｃの割合で減少させる（＃１５）。越えていないと
きは、高圧圧力が所定の無変化ラインを越えたかを調べ
る（＃１４）。これが越えたときは、他の制御による回
転数上昇指令を受け付けないようにし（＃１６）、越え
ていないときは、回転数指令は他の制御により決定され
る（＃１７）。
【００１２】この従来の処理における圧力設定例は、停
止ライン、垂下ライン、無変化ラインとして、それぞれ
２５ｋｇｆ／ｃｍ2 ，２３ｋｇｆ／ｃｍ2 ，２１ｋｇｆ
／ｃｍ2 とする。従来の手順では、凝縮温度を検出して
高圧圧力を求めているため、検出に時間遅れを生じて、
パワートランジスタを定常最大負荷時よりも大きいとこ
ろで使用することが起こり、同パワートランジスタの受
けるストレスは大きいものとなっていた。
止ライン、垂下ライン、無変化ラインとして、それぞれ
２５ｋｇｆ／ｃｍ2 ，２３ｋｇｆ／ｃｍ2 ，２１ｋｇｆ
／ｃｍ2 とする。従来の手順では、凝縮温度を検出して
高圧圧力を求めているため、検出に時間遅れを生じて、
パワートランジスタを定常最大負荷時よりも大きいとこ
ろで使用することが起こり、同パワートランジスタの受
けるストレスは大きいものとなっていた。
【００１３】それに対して、本実施例では、上記実施例
の図３に示すように、入力電流及び回転数と高圧圧力と
の関係を予め実機検証しておき、テーブルとして持たせ
ていることにより、正確かつ迅速に高圧圧力を知ること
ができる。このため、圧縮機回転数の上昇を制限する境
界としての垂下ラインを限界に設定できる。また、そう
しても、高圧圧力の検出に時間遅れを生じないので、過
渡的にもパワートランジスタの許容電流範囲を越えるよ
うなことがなくなる。
の図３に示すように、入力電流及び回転数と高圧圧力と
の関係を予め実機検証しておき、テーブルとして持たせ
ていることにより、正確かつ迅速に高圧圧力を知ること
ができる。このため、圧縮機回転数の上昇を制限する境
界としての垂下ラインを限界に設定できる。また、そう
しても、高圧圧力の検出に時間遅れを生じないので、過
渡的にもパワートランジスタの許容電流範囲を越えるよ
うなことがなくなる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧縮機
（モータ）の入力電流と回転数から、正確かつ時間遅れ
なく、高圧圧力を推定して、高圧圧力が所定限界を越え
ないように回転数を制御できるので、パワートランジス
タの許容電流範囲のぎりぎりまで運転範囲を広げること
が可能であり、空気調和機としての快適性を上げること
ができる。また、従来と同等の運転範囲を想定するな
ら、パワートランジスタの容量を小さいものとすること
ができ、コストダウンが可能となる。
（モータ）の入力電流と回転数から、正確かつ時間遅れ
なく、高圧圧力を推定して、高圧圧力が所定限界を越え
ないように回転数を制御できるので、パワートランジス
タの許容電流範囲のぎりぎりまで運転範囲を広げること
が可能であり、空気調和機としての快適性を上げること
ができる。また、従来と同等の運転範囲を想定するな
ら、パワートランジスタの容量を小さいものとすること
ができ、コストダウンが可能となる。
【図１】本発明の一実施例による回転数可変な圧縮機の
駆動装置の構成図である。
駆動装置の構成図である。
【図２】同装置における制御手順を示すフローチャート
である。
である。
【図３】入力電流と回転数に対応した高圧圧力のテーブ
ルを示す図である。
ルを示す図である。
【図４】従来装置における制御手順を示すフローチャー
トである。
トである。
【図５】従来装置における凝縮温度と高圧圧力の一覧を
示す図である。
示す図である。
４ インバータ回路 ５ ブラシレスＤＣモータ ２１ マイクロコンピュータ（制御手段） ２３ 入力電流実効値検出回路 ２４ 位置検出回路
Claims (1)
- 【請求項１】 圧縮機駆動モータの入力電流を検出する
入力電流検出手段と、同モータの回転数を検出する回転
数検出手段と、上記の各検出手段により検出された入力
電流と回転数から圧縮機の高圧圧力を求める手段と、こ
の求めた高圧圧力値が予め設定しておいた許容ラインを
越えないように前記モータ回転数を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする空気調和機用圧縮機の駆動装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4112218A JP2924445B2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 空気調和機用圧縮機の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4112218A JP2924445B2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 空気調和機用圧縮機の駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05288412A true JPH05288412A (ja) | 1993-11-02 |
| JP2924445B2 JP2924445B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=14581218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4112218A Expired - Fee Related JP2924445B2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 空気調和機用圧縮機の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2924445B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08178481A (ja) * | 1994-12-28 | 1996-07-12 | Toshiba Corp | 冷凍冷蔵庫 |
| JP2000080999A (ja) * | 1999-09-24 | 2000-03-21 | Hitachi Ltd | インバ―タ装置 |
| JP2006078146A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Chofu Seisakusho Co Ltd | ヒートポンプ、床暖房装置および空気調和装置 |
| JP2010091209A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Panasonic Corp | 空調装置 |
| JP2013137165A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Daikin Industries Ltd | 冷凍装置 |
| JP2014190561A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Fujitsu General Ltd | 空気調和機 |
| JP2020051649A (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | シャープ株式会社 | 空気調和機 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01147265A (ja) * | 1987-12-04 | 1989-06-08 | Hitachi Ltd | 空気調和装置 |
-
1992
- 1992-04-03 JP JP4112218A patent/JP2924445B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01147265A (ja) * | 1987-12-04 | 1989-06-08 | Hitachi Ltd | 空気調和装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH08178481A (ja) * | 1994-12-28 | 1996-07-12 | Toshiba Corp | 冷凍冷蔵庫 |
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| JP2013137165A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Daikin Industries Ltd | 冷凍装置 |
| JP2014190561A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Fujitsu General Ltd | 空気調和機 |
| JP2020051649A (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | シャープ株式会社 | 空気調和機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2924445B2 (ja) | 1999-07-26 |
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