JPH06165581A - 圧縮機の運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】圧縮機の重負荷時の効率低下を防止する。 【構成】圧縮機に供給される交流電力の電流を検出し、
この電流が予め設定した電流範囲を越えた場合に交流電
力の電圧を高くする。すなわち、圧縮機に供給する交流
電力のＶ（電圧）／Ｆ（周波数）を圧縮機の運転効率が
良くなるように調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧縮機などの比較的大き
な負荷を回転数を変えて可変駆動する誘導電動機の運転
制御方法に関するものであり、特に誘導電動機の運転効
率の向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の圧縮機の運転制御方法としては、
圧縮機（又は圧縮機駆動用の誘導電動機）に供給する交
流電力の周波数ｆを変えて冷凍サイクルの負荷の大きさ
に合わせたものであった。

【０００３】この時交流電力の電圧ｖは、周波数ｆの変
化に対してｖ／ｆが常に一定になるように制御したもの
であった。このｖ／ｆの値は圧縮機の運転が安定してい
る時に圧縮機の運転効率が高くなるように設定されたも
のであった。

【０００４】従って、負荷の変動時（周波数の変化が速
い時）、軽負荷ぎみ又は重負荷ぎみの時などで誘導電動
機のすべりが変化し大きな励磁電流が流れたり、大きな
負荷電流が流れたりして電動機の運転効率が低下するも
のであった。

【０００５】また、特に重負荷のときには回転数が大幅
に低下して所望の運転能力が得られなくなる問題点があ
った。

【０００６】このような問題点に対し、特開昭６１−２
０２３６号公報に記載されたようなものがあった。この
公報には誘導電動機に供給される交流電力の力率を求
め、この力率が最高になるように交流電力の電圧を制御
するものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように交流電力の
力率を求める場合には、電動機に供給される交流波形に
歪み（特に高調波による歪み）があると、力率の検出精
度が悪くなり本来の目的である運転効率の向上が充分に
得られないものであった。

【０００８】すなわち、５０Ｈｚ，６０Ｈｚの商用電源
から得られる交流電力を電動機に供給する際は交流波形
の歪みが少なく力率の検出精度は良いが、インバータ回
路で生成される疑似正弦波（ＰＷＭ理論に基づいて直流
電圧をスイッチングして得られる波形）を電動機に供給
した場合電動機の固定子巻線のインダクタンスで疑似正
弦波はある程度平滑されるが、電流波形には依然歪みが
残るため充分な効果が得られないものであった。特に出
力の小さい電動機（数ｋｗ以下）では波形の歪み率が大
きくなり充分な効果が得られないものであった。

【０００９】このため特開平４−３３５８４号公報に記
載されているように、電動機に流れる電流波形からすべ
りを検出し、このすべりが所定の値になるように電動機
に印加する電圧を変えて電動機の運転効率を高くするも
のであった。

【００１０】しかし、この場合も電流波形に歪みがある
とすべりの検出精度にばらつきがでるものであった。特
に圧縮機の運転状態（軽負荷時、過負荷時、能力変更時
など）で検出精度がばらつく問題点があり、また検出回
路が複雑になる問題点があった。

【００１１】本発明は、このような問題点に対して簡単
な方法で運転効率の高くなる運転制御方法を提供するも
のである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧縮機、凝縮
器、減圧装置、蒸発器を用いて冷凍サイクルを構成し、
この冷凍サイクルの圧縮機に供給する交流電力の周波数
を任意に変える運転方法において、前記交流電力の周波
数Ｆと電圧Ｖとの比が予め定めた値になるように前記交
流電力を調整すると共に、前記圧縮機に供給される交流
電力の電流が予め設定した設定値を越えた際に前記交流
電力の電圧Ｖを前記電流が前記設定値を越えない方向に
調節するものである。

【００１３】また、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器
を用いて冷凍サイクルを構成し、この冷凍サイクルの圧
縮機に供給する交流電力の周波数を任意に変える運転方
法において、前記交流電力の電流が予め定めた設定値を
越えない範囲では、前記交流電力の周波数Ｆと電圧Ｖと
の比が予め定めた値になるように前記交流電力を調整
し、前記交流電力の電流が前記設定値を越えた範囲で
は、前記交流電力の電圧Ｖを前記電流が前記設定値を越
えない方向に調節するものである。

【００１４】また、前記設定値は交流電力の周波数に対
応して変化するものである。

【００１５】また、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器
を用いて冷凍サイクルを構成し、この冷凍サイクルの圧
縮機に供給する交流電力の周波数を任意に変える運転方
法において、前記交流電力の電流が予め定めた電流範囲
を越えないように前記交流電力の電圧を調節するのであ
る。

【００１６】また、誘導電動機で駆動される圧縮機、凝
縮器、減圧装置、蒸発器を用いて冷凍サイクルを構成
し、この冷凍サイクルの負荷に合わせて誘導電動機に供
給する交流電力の周波数を変える用に成した運転制御方
法において、前記交流電力を変調波と搬送波との振幅比
較から得られるＰＷＭ信号に基づいて疑似正弦波で成
し、前記負荷の変動に合わせて変調波の周波数を変え、
前記疑似正弦波の電流が予め定めた電流範囲を越えない
ように変調波または搬送波の振幅を変えるものである。

【００１７】また、前記電流範囲は圧縮機の供給する電
力の周波数に対応して変化するものである。

【００１８】

【作用】このように構成された運転制御方法では、交流
電力の電流が設定値を越えたか否か、また交流電力の電
流が電流範囲を越えたか否かによって交流電力の電圧を
調節するので精度の低い電流検出器でも負荷の変動に合
わせた効率のよい運転制御が可能になるものである。

【００１９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本実施例を空気調和機に用いた際の概略図で
ある。５は密閉型の圧縮機であり、冷媒圧縮を行なう圧
縮部６と圧縮部を駆動させる誘導電動機１とから構成さ
れている。２３は四方切換弁、２４は熱源側熱交換器、
２５〜２７は減圧装置、例えばキャピラリーチューブ、
２８はストレーナー、２９は利用側熱交換器、３０はア
キュームレータであり、冷媒配管で接続されて冷凍サイ
クルを構成している。四方弁２３が図１に示す状態にあ
る時は圧縮機５から吐出された圧縮冷媒は実線矢印の方
向に流れ、熱源側熱交換器２４が凝縮器として作用し、
利用側熱交換器２９が蒸発器として作用するので利用側
熱交換器２９を用いて利用側、例えば室内の冷房運転が
行なわれる。

【００２０】四方弁２３を切換えると圧縮機から吐出さ
れた圧縮冷媒は点線矢印の方向に流れ、利用側熱交換器
２９が凝縮器として作用し、熱源側熱交換器２４が蒸発
器として作用するので、利用側熱交換器２９を用いて室
内の暖房運転が行なわれる。

【００２１】３１，３２は消音器、３３はプロペラファ
ンであり電動機３４で駆動され熱源側熱交換器２４に送
風する。３５はクロスフローファンであり電動機３６で
駆動され利用側熱交換器２９で熱交換（加熱／冷却）さ
れた調和空気を室内に供給する。

【００２２】３７は室内ユニットであり、利用側熱交換
器２９、クロスフローファン３５、電動機３６、及び室
内側制御部などが搭載されている。室外ユニット（本実
施例の空気調和機は室内ユニット３７と室外ユニットと
から構成され両ユニット間は冷媒配管と信号線とで接続
されている）には他の構成要素が搭載されている。

【００２３】室内ユニット３７からは室外ユニットの各
機器の運転を制御する信号及び電動機１に供給する交流
電力の周波数ｆの信号を出力する。室外ユニットからの
信号はインターフェース３８を介して入力し制御部、例
えばマイクロプロセッサ３９に与えられる。

【００２４】マイクロプロセッサ３９は信号に基づいて
室外ユニットの運転を制御すると共に、ＰＷＭ理論に基
づく疑似正弦波を得るためのスイッチング信号を生成す
る（スイッチング信号の生成方法は後記する）。マイク
ロプロセッサ３９で生成されたスイッチング信号はスイ
ッチング用アンプ４１を介してインバータ回路４０へ与
えられる。

【００２５】インバータ回路４０は６個のパワー用のス
イッチング素子を三相ブリッジ状に接続したものであ
り、６個のスイッチング素子がスイッチング信号に応答
してＯＮ／ＯＦＦし三相の疑似正弦波を電動機１に供給
する。インバータ回路４０へ与えられる直流電力は交流
電源４２から供給される単相交流を倍電圧整流して得ら
れる直流電力である。

【００２６】倍電圧整流は整流素子４３と平滑コンデン
サ４４，４５で行なわれる。４６は倍電圧整流後の平滑
コンデンサ、４７はチョークコイル、４８，４９はノイ
ズフィルター、５０，５１は電流ヒューズ、５２はバリ
スタである。

【００２７】５３はＣ．Ｔ．（電流検出器）であり、交
流電源４２から圧縮機５へ供給される交流電力の電流を
検出する。

【００２８】図２はインバータ回路４０の概略電気回路
図である。図中Ｐには直流電力が与えられる。Ｘ，Ｘバ
ー、Ｙ，Ｙバー、Ｚ，Ｚバーはスイッチング素子であ
り、例えばパワートランジスタ、パワーＦＥＴ，ＩＷＧ
Ｔなどを用いることができる。

【００２９】図３はマイクロプロセッサ３９がスイッチ
ング信号を生成する際の原理図である。例えば図２に示
したスイッチング素子ＸのＯＮ／ＯＦＦ信号を得る場合
の説明図である。スイッチング素子ＸバーのＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号はスイッチング素子ＸのＯＮ／ＯＦＦ信号を反転
したものである。

【００３０】図３において、Ｃ０は搬送波（例えば三角
波、階段状の三角波、正弦波など）、Ｍ０は変調波（例
えば正弦波、階段状の正弦波など）である。搬送波Ｃ
０、変調波Ｍ０の周波数、及び周波数比はこれに限るも
のではない。図３では説明上わかりやすい周波数として
いる。ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ０は変調波Ｍ０＞搬送波Ｃ０
の時にＯＮとなる信号である。

【００３１】スイッチング素子ＹのＯＮ／ＯＦＦ信号は
図３の変調波Ｍ０の位相角を１２０度進めた時に変調波
＞搬送波Ｃ０で得られるＯＮ／ＯＦＦ信号であり、スイ
ッチング素子ＹバーのＯＮ／ＯＦＦ信号はこのスイッチ
ング素子ＹのＯＮ／ＯＦＦ信号を反転したものであり、
スイッチング素子ＺのＯＮ／ＯＦＦ信号は図３の変調波
Ｍ０の位相角を１２０度遅らせた時に変調波＞搬送波Ｃ
０で得られるＯＮ／ＯＦＦ信号であり、スイッチング素
子ＺバーのＯＮ／ＯＦＦ信号はこのスイッチング素子Ｚ
のＯＮ／ＯＦＦ信号を反転したものである。

【００３２】このようなＯＮ／ＯＦＦ信号を用いること
によって、図３に示したＯＮ／ＯＦＦ信号と同じパター
ンで直流電力がＯＮ／ＯＦＦされて疑似正弦波が生成さ
れる。変調波Ｍ０の周期は周波数信号ｆと同じであり、
この変調波Ｍ０の周期を変えることによって疑似正弦波
の周波数を変えることができる。搬送波Ｃ０の周期を小
さくすれば疑似正弦波の１周期におけるＯＮ／ＯＦＦ回
数が増えて疑似正弦波の分解能が増加する。図３では説
明のため搬送波の周波数を大きくしている。

【００３３】図４は変調波の振幅を変えた際のＯＮ／Ｏ
ＦＦ信号を示した図であり、変調波Ｍ０より振幅を大き
くした変調波Ｍ１では疑似正弦波Ｓ１の疑似電圧（誘導
電動機に疑似正弦波を印加した際に誘導電動機に流れる
電流から求まる電圧）が高くなる。最大ＯＮ時間と最小
ＯＮ時間との差、すなわち電圧の振幅が大きくなり電圧
が高くなる。また変調波Ｍ０の振幅を小さくした変調波
Ｍ２を用いた場合は疑似正弦波Ｓ２となる。この疑似正
弦波Ｓ２の疑似電圧は疑似正弦波Ｓ０の疑似電圧より小
さくなる。

【００３４】従って、変調波の振幅を変えることによっ
て誘導電動機１に供給する三相交流の電圧を変えること
ができ、変調波の周波数を変えることによって三相交流
の周波数を変えることができる。

【００３５】図５はＯＮ／ＯＦＦ信号を生成する際のマ
イクロプロセッサ３９内の要部ブロック回路図である。
図中６０は１６ｂｉｔのＵＰ／ＤＯＷＮカウンタであり
クロックに同期してカウント値の加算を行ないカウント
値がＦＦＦＦＨに達すると、クロックに同期してカウン
ト値の減算を行ないカウント値がＯＨに達すると再びカ
ウント値の加算に変わり以後加算と減算を繰り返す。従
って、このカウンタ６０の出力（カウント値）は三角波
（搬送波）状に変化する。

【００３６】６１は正弦波コントロール部であり、周波
数ｆ、電圧ｖ（振幅）の正弦波を記憶領域内に０〜ＦＦ
ＦＦＨのデータ変化で形成する。この正弦波の形成は図
６に示すフローチャートに基づいて行なわれる。まずス
テップＳ１１でｆ，ｖのイニシャライズが行なわれる
（ｆ＝０，ｖ＝０．８０）。尚、例えば説明のためｆは
ｆ＝０と１０≦ｆ≦１５０Ｈｚ，０．５０≦ｖ≦１．０
０とするがこの限りではない。

【００３７】ステップＳ１２で周波数ｆ又は電圧ｖの変
更を判断するとステップＳ１３へ進み記憶領域内の正弦
波データを書き換える。この時、正弦波データに予めｖ
の値を乗じて正弦波データを補正する。図７の正弦波８
４〜８６は記憶領域内の正弦波データを示している。正
弦波８４はｆ＝１０，ｖ＝１．００の基本波であり番地
Ｃ０〜Ｃ１０までの間で値が図に示すように変化して記
憶されている。正弦波８５はｆ＝１０，ｖ＝０．６６と
した時の正弦波データであり、正弦波８６はｆ＝２０，
ｖ＝１．００の時の正弦波データである。Ｃ１０，Ｃ２
０の値は使用するクロックの周波数で決まる。例えば１
００ＫＨｚのクロックを用いた場合Ｃ１０＝１０００
０，Ｃ２０＝５０００となる。

【００３８】正弦波（１／２周期分）８０，８２，８３
は記憶部６２に格納された正弦波データの値（０Ｈ〜Ｆ
ＦＦＦＨ）を表わしている。この記憶部６２内には１Ｈ
ｚきざみで正弦波データが格納されている。ｆ１０，ｆ
１５，ｆ２０は夫々正弦波データの始りを示している。
これらの正弦波データの振幅は周波数が高くなるに連れ
て大きくなっている。すなわち、予め設定した負荷に対
してｖ／ｆが一定になるよう設定されている。

【００３９】例えば正弦波８４の値＝ＦＦＦＦＨ／２±
（正弦波８０の値）／２であり、正弦波８５の値＝ＦＦ
ＦＦＨ／２±０．６６×（正弦波８０の値）／２であ
る。同様にして他の正弦波も求めることができる。すな
わち、周波数ｆと電圧ｖが得られれば図６のステップＳ
１４では記憶領域内の正弦波データを書き換えることが
できる。

【００４０】尚、図６では説明を容易にするため正弦波
８０，８２，８３を１／２周期分示したが記憶部の占有
率を減らすために１／４周期分としても良いことは言う
までもない。

【００４１】図５の６３は正弦波の値の分配器であり、
１２０度ずつ位相のずれた値を生成する。例えばｆ＝１
０，ｖ＝１．００（図７に示す正弦波８４）の場合１周
期の長さは０〜Ｃ１０（１００００）である。１２０度
位相のずれた位置は０，Ｃ１０／３＝３３３３、Ｃ１０
×２／３＝６６６６のステップ位置である。

【００４２】従って、基本カウンタをＣ（クロックで駆
動される）とするとＣＸ＝Ｃ（０≦Ｃ≦Ｃ１０＝１００
００，Ｃ＝Ｃ１０＋１の時はＣ＝０になる）、ＣＹ＝Ｃ
Ｘ＋Ｃ１０／３（ＣＹ＞Ｃ１０＝１００００の時はＣＹ
＝ＣＸ＋Ｃ１０／３−Ｃ１０＝ＣＸ＋３３３３−１００
００）、ＣＺ＝ＣＸ＋Ｃ１０×２／３（ＣＺ＞Ｃ１０＝
１００００の時はＣＺ＝ＣＸ＋Ｃ１０×２／３−Ｃ１０
＝ＣＸ＋６６６６−１００００）となる。

【００４３】このカウンタの値ＣＸ，ＣＹ，ＣＺに対応
する正弦波の値は図７に示す正弦波８４の値に対応す
る。よって、カウンタＣの値を変えた場合の正弦波の値
の変化は図５の波形６４，６５，６６に示すようにな
る。この波形６４〜６６は位相が１２０度ずれている。

【００４４】尚、図７の正弦波８４〜８６は説明を容易
にするために１周期分を示したが、１／４周期分に減ら
して記憶部の占有率を減らすことも可能である。

【００４５】このようにして、周波数ｆと電圧ｖの値が
与えられれば周波数ｆ、電圧ｖで互いに位相が１２０度
ずれた三相の正弦波の値を得ることができる。

【００４６】図５において６７〜６９は値の大小を比べ
る比較器であり、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６０から供給
される三角波（搬送波）の値と波形６４〜６６で示され
る正弦波（変調波）の値との大小を比べ変調波の値が搬
送波の値より大きい時に出力がＯＮ（Ｈレベル電圧）に
なる。この比較器６７〜６９の出力が夫々図２に示すス
イッチング素子Ｘ，Ｙ，ＺのＯＮ／ＯＦＦ信号とする。

【００４７】７０〜７２は反転回路であり比較器６７〜
６９のＯＮ／ＯＦＦ出力を反転させ、スイッチング素子
Ｘバー、Ｙバー、ＺバーのＯＮ／ＯＦＦ信号とする。

【００４８】尚、スイッチング素子Ｘ〜Ｚ，Ｘバー〜Ｚ
バーのＯＮ／ＯＦＦ（特にＯＮ→ＯＦＦ）になる遅れ時
間が大きい場合にはスイッチング素子へＯＮ／ＯＦＦ信
号を供給する回路内に遅延回路（信号がＯＦＦ→ＯＮに
変わった際、この変化を所定時間遅らせる回路）を挿入
する。

【００４９】尚、比較器６７〜６９に与える値をＤ／Ａ
変換してアナログ電圧レベルとし、比較器にアナログ電
圧の大小を比べるものを用いてもよい。

【００５０】従って、周波数ｆと電圧ｖの値（１．００
〜０．５０の範囲）をマイクロプロセッサ３９の正弦波
コントロール部６１に設定すれば所望の周波数と振幅
（電圧）の交流電力が得られる。

【００５１】図８はマイクロプロセッサ３９において電
圧ｖの値を設定するための要部動作を示すフローチャー
トである。尚、周波数ｆの値は室内ユニット３７が負荷
に応じて求め、マイクロプロセッサ３９に伝送する。

【００５２】この図において、ステップＳ２１はマイク
ロプロセッサ３９の初期化であり、この時同時に周波数
のｆ＝０、Ｖ＝０．８０の初期設定が行われる。Ｖ＝
０．８０の値は圧縮機を定格負荷（変動しない一定負
荷）駆動した場合に圧縮機の運転効率がよくなるような
電圧が得られる値である。

【００５３】ステップＳ２２では室内ユニット３７から
の信号（周波数ｆ）や、各種の温度（外気温度、熱交換
器温度など）などを入力する。

【００５４】次にステップＳ２３ではステップＳ２２で
入力した信号などに基づいて他の機器の制御を行なう。
例えば四方弁２３の切換え、電動機３４の運転、室外側
熱交換器２４の除霜制御などを行なう。

【００５５】次にステップＳ２４ではＣ．Ｔ．５３の検
出した交流電流の値Ｉを入力し、この電流Ｉに基づいて
設定値ＩUP（電圧を上げるための設定値）、ＩDN（電圧
を下げるための設定値）を所定の演算で求める。図９は
周波数と設定値ＩUP、ＩDNの関係を示す特性図であり、
この特性に基づいてステップＳ２５で設定値ＩUP、ＩDN
が求められる。尚、図９においてＶ＝０．８０で表せら
れる関係は圧縮機を定格負荷で運転した際の電流の変化
である。また、電流Ｉが保護領域に至る際は後記するス
テップＳ３３で保護動作が行われる。

【００５６】次にステップＳ２６、ステップＳ２７で電
流Ｉと設定値ＩUP、ＩDNとの大小を比較し、ステップＳ
２６を満たすときはステップＳ２８へ進みＶの値をＶ＝
Ｖ＋０．０１に補正し、Ｖの値を大きくする。すなわち
電圧を高くする。ステップＳ２９ではＶの値が１．００
〜０．５０を越えないように修正する。

【００５７】ステップＳ２７を満たすときはステップＳ
３０へ進みＶの値をＶ＝Ｖ−０．０１に補正し、Ｖの値
を小さくする。すなわち電圧を低くする。ステップＳ３
１ではＶの値が１．００〜０．５０を越えないように修
正する。

【００５８】尚、ステップＳ２６、ステップＳ２７の条
件をいずれも満たさない時には電圧ｖの変更は行なわれ
ない。

【００５９】次にステップＳ３２で、このようにして得
られた周波数ｆと電圧ｖの値をマイクロプロセッサ３９
内の正弦波コントロール部６１へ供給し、所望の周波
数、電圧の三相交流を得るためＯＮ／ＯＦＦ信号が生成
される。このＯＮ／ＯＦＦ信号によってスイッチング素
子が駆動され電動機１に三相交流電力が供給される。

【００６０】次にステップＳ３３で保護動作が行なわれ
る。例えば圧縮機の温度異常や過電流れて電流Ｉが図９
に示す保護領域に至るときは周波数ｆの値を強制的に下
げる動作などを行うものである。

【００６１】このように構成された運転制御方法で圧縮
機（電動機）に供給する交流電力の電圧を変えた場合、
例えば安定運転中に冷凍サイクルの負荷が重くなり（ド
アの開閉や送風ファンの送風量の急激な低下、高／低外
気温度時の運転など）圧縮機に流れる電流が増加して設
定値ＩUPを越えると、圧縮機に供給する交流電力の電圧
が高くなるように補正される。従って、周波数に対する
圧縮機のインピーダンスは変わらないので、電圧が高く
なるとその分、流れる電流が小さくなる。よって、電流
Ｉを設定値以下に保つことができる。

【００６２】すなわち、電流が増加して保護動作が行わ
れることなく圧縮機の能力を上げることができる。

【００６３】尚、この重負荷によって室温に変化生じる
場合にはこの電圧補正に加えて通常の周波数増加制御が
行われて負荷の変動に対応するものである。

【００６４】また、電流Ｉが電流範囲内にある時間が一
定時間に達したとき（負荷が安定したとき）は電圧Ｖを
Ｖ＝０．８０に戻すステップを追加してもよい。すなわ
ち、Ｖ／Ｆの値を初期の設定値に戻して運転効率を向上
させるものである。この一定時間は冷凍サイクルの能力
によって異なるが５〜３０分程度が適当である。

【００６５】図１０は誘導電動機に供給する疑似正弦波
を生成する際の他の実施例を示す説明図である。インバ
ータ回路を構成する６個のパワートランジスタのうちの
１個のパワートランジスタのＯＮ／ＯＦＦのスイッチン
グ信号を示している。このスイッチング信号を全てのパ
ワートランジスタ分生成することによって三相の疑似正
弦波を得ることができる。

【００６６】ＯＮ／ＯＦＦのスイッチング信号は搬送波
の１周期内で夫々１回づつ生じることが図３に示されて
いる。従って、搬送波の１周期内でＯＮ／ＯＦＦのスイ
ッチング信号の時間を変えればよい。図１０においてＴ
1〜Ｔ4は搬送波の１周期であり、その時間はＴ〔ｓｅ
ｃ〕、例えば１／３ｋ〔ｓｅｃ〕程度である。ＯＮ／Ｏ
ＦＦのスイッチング信号は搬送波の１周期内において対
称とするとｔ０（ｔ０１，ｔ０２，ｔ０３，ｔ０４）時
刻が求まればｔｆ（ｔｆ１，ｔｆ２，ｔｆ３，ｔｆ４）
時刻はｔｆ＝Ｔ−ｔ０となる。

【００６７】ＰＷＭに基づく疑似正弦波を得るためには
ＯＮのスイッチング信号が出力される時間（ｔｆ−ｔ
０）を正弦波状に変化させればよい。従って、搬送波の
１周期内でスイッチング信号がＯＦＦ→ＯＮに変わる時
刻はｔ０＝Ａｘｓｉｎ（ｗｔ）＋Ｔ／４とすればよい。
Ａ，Ｂは定数であり、ｔ０は図１１に示すように変化す
る。図１１において、（ａ）は定数Ａが小さい場合、
（ｂ），（ｃ）は定数Ａを順に大きくした場合のＯＮ／
ＯＦＦのスイッチング信号を示している。

【００６８】定数Ａを大きくすることによってＯＮのス
イッチング信号の時間の変化幅Ｔｓ１−ｔｍ１（ｔｓ２
〜ｔｍ２，ｔｓ３〜ｔｍ３）が大きくなる。すなわち疑
似正弦波の振幅が大きくなり誘導電動機に供給される三
相交流の等価電圧を大きくすることができる。

【００６９】従って、定数Ａの値を変えればこの電圧を
制御することができる。尚、ｗｔの変化速度を速くすれ
ば疑似正弦波の周波数が変化する。この方式をプログラ
ムで生成しマイクロプロセッサに実行させれば前記した
ＯＮ／ＯＦＦのスイッチング信号の生成方式と変えるこ
とができる。この場合、得られる効果は前記実施例に劣
るものではない。

【００７０】また、疑似正弦波の生成方式は前記した実
施に限るものではなく、疑似正弦波の周波数及び等価電
圧を変ることができればよいものである。

【００７１】また上記実施例では電流の変動に応じて電
圧を微調整するようにしているが、マイコンの能力が低
く（低ビット、動作クロックが低い場合など）変調波の
振幅調整が充分にできない場合は、予め２〜３種類の変
調波データを備え電流Ｉの値によって使い分けるように
構成してもよい。さらには、ＰＷＭに基づく１周期分
（ある区間のデータから１周期分を合成するようにして
もよい）のスイッチング信号をＶ／Ｆの値を変えて２〜
３種類メモリーに格納し、電流Ｉの値によって使い分け
るように構成してもよい。すなわち、Ｖ／Ｆの値を段階
的に調節しても良いものである。

【００７２】

【発明の効果】以上のように構成された運転方法では圧
縮機に流れる電流の変化に応じて圧縮機に供給する交流
電力のＶ（電圧）／Ｆ（周波数）の値を変えて圧縮機の
運転効率の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いるところの空気調和機の概略図で
ある。

【図２】インバータ回路の概略図である。

【図３】マイクロプロセッサがスイッチング信号を生成
する際の原理図である。

【図４】変調波の振幅を変えた際のＯＮ／ＯＦＦ信号を
示した図である。

【図５】ＯＮ／ＯＦＦ信号を生成する際の波形生成器内
の要部ブロック回路図である。

【図６】周波数ｆ、電圧ｖの設定を行うフローチャート
である。

【図７】記憶領域内の正弦波データを示す図である。

【図８】マイコンの主な動作を示すフローチャートであ
る。

【図９】電流の設定値ＩUP、ＩDNの値を示す関係図であ
る。

【図１０】他の方法によるスイッチング信号の生成を示
す原理図である。

【図１１】図１０に示した方法によるスイッチング信号
の生成を示す説明図である。

【符号の説明】 １ 誘導電動機 ５ 圧縮機 ３９ マイコン ４０ インバータ回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を用い
   て冷凍サイクルを構成し、この冷凍サイクルの圧縮機に
   供給する交流電力の周波数を任意に変える運転方法にお
   いて、前記交流電力の周波数Ｆと電圧Ｖとの比が予め定
   めた値になるように前記交流電力を調整すると共に、前
   記圧縮機に供給される交流電力の電流が予め設定した設
   定値を越えた際に前記交流電力の電圧Ｖを前記電流が前
   記設定値を越えない方向に調節することを特徴とする圧
   縮機の運転制御方法。
2. 【請求項２】圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を用い
   て冷凍サイクルを構成し、この冷凍サイクルの圧縮機に
   供給する交流電力の周波数を任意に変える運転方法にお
   いて、前記交流電力の電流が予め定めた設定値を越えな
   い範囲では、前記交流電力の周波数Ｆと電圧Ｖとの比が
   予め定めた値になるように前記交流電力を調整し、前記
   交流電力の電流が前記設定値を越えた範囲では、前記交
   流電力の電圧Ｖを前記電流が前記設定値を越えない方向
   に調節することを特徴とする圧縮機の運転制御方法。
3. 【請求項３】前記設定値は交流電力の周波数に対応して
   変化することを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載の圧縮機の運転制御方法。
4. 【請求項４】圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を用い
   て冷凍サイクルを構成し、この冷凍サイクルの圧縮機に
   供給する交流電力の周波数を任意に変える運転方法にお
   いて、前記交流電力の電流が予め定めた電流範囲を越え
   ないように前記交流電力の電圧を調節することを特徴と
   する圧縮機の運転制御方法。
5. 【請求項５】誘導電動機で駆動される圧縮機、凝縮器、
   減圧装置、蒸発器を用いて冷凍サイクルを構成し、この
   冷凍サイクルの負荷に合わせて誘導電動機に供給する交
   流電力の周波数を変えるように成した運転制御方法にお
   いて、前記交流電力を変調波と搬送波との振幅比較から
   得られるＰＷＭ信号に基づいて疑似正弦波で成し、前記
   負荷の変動に合わせて変調波の周波数を変え、前記疑似
   正弦波の電流が予め定めた電流範囲を越えないように変
   調波または搬送波の振幅を変えることを特徴とする圧縮
   機の運転制御方法。
6. 【請求項６】前記電流範囲は圧縮機の供給する電力の周
   波数に対応して変化することを特徴とする請求項４また
   は請求項５に記載の圧縮機の運転制御方法。