JPH09210424A - 空気調和機の電流制御装置 - Google Patents

空気調和機の電流制御装置

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Publication number
JPH09210424A
JPH09210424A JP8021309A JP2130996A JPH09210424A JP H09210424 A JPH09210424 A JP H09210424A JP 8021309 A JP8021309 A JP 8021309A JP 2130996 A JP2130996 A JP 2130996A JP H09210424 A JPH09210424 A JP H09210424A
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JP
Japan
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current
current value
air conditioner
breaker
inverter frequency
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Withdrawn
Application number
JP8021309A
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English (en)
Inventor
Makiko Suzuki
麻紀子 鈴木
Tadashi Fujisaki
忠司 藤▲崎▼
Katsuji Yamakami
勝治 山神
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】インバータ周波数をブレーカの作動を回避させ
る適当な変化率により制御可能とする。 【解決手段】インバータ駆動の圧縮機26を搭載し、イ
ンバータ周波数により回転数を変化させて容量制御する
空気調和機16において、ブレーカ10の一次側の全電
流を検出する電流検出回路12と、ブレーカ10の制限
電流値を設定する制限電流値設定器30と、電流検出回
路12により検出した電流値と制限電流値との差である
使用可能電流値を算出する使用可能電流値算出部22a
と、使用可能電流値算出部22aによって算出された使
用可能電流値と空気調和機運転中の電流の大きさを示す
物理量の2入力を基にしたファジイ演算により、制御す
べきインバータ周波数の時間的変化率と上昇・下降モー
ドを決定するファジイ演算部22bとを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、屋内配線のブレー
カを介して電源が供給されるインバータ式空気調和機の
電流制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】家庭用配電線より他の電気機器と一緒に
空気調和機に給電している場合、空気調和機運転中に他
の電気機器が投入されて契約電流を上回り、ブレーカが
作動して全電気機器を止める例が多く、このため、これ
を防止する制御装置が、例えば特開平4−106348
号、特開平4−347526号、特開昭62−2294
2号等において提案されている。
【0003】従来の電流制御装置では、図6に示すよう
な電流制御方式によって空気調和機に対する給電を制御
している。すなわち、全電流を検出し、ある上限の電流
値になればインバータ周波数を一定の変化率で落とし、
下限の電流値以下になればインバータ周波数を一定の変
化率で上げる等の制御方法をとっている。
【0004】この方法では、図7に示すようなインバー
タ周波数が高い運転点(イ)において一定のインバータ
周波数変化率をとると、図8に示すような時間あたりの
電流変化(矢印A)となるためブレーカが作動しやすく
なってしまう。
【0005】また、従来の電流制御装置では、インバー
タ周波数を変化させるために上限あるいは下限の電流値
を適正なタイミングで検出できたとしても、インバータ
の周波数の制御が遅れることによって、結局、ブレーカ
が作動してしまうことがあった。
【0006】また、上限あるいは下限の電流値を検出し
た場合に、インバータ周波数を変化させる変化率を大き
くすることで、ブレーカの作動を回避することもできる
が、この場合、空気調和機における圧縮機から電磁音が
発生してしまう。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の電流
制御装置では、全電流を検出して、上限の電流値と下限
の電流値の間で、一定の変化率でインバータ周波数で下
降あるいは上昇させる制御を行なっている。このため、
運転しているインバータ周波数が高いときは空気調和機
への入力電流値が高いため、一定の変化率でインバータ
周波数を変化させると電流値がブレーカ作動域に入って
しまいブレーカが作動しやすくなってしまう。
【0008】また、インバータ周波数を下降あるいは上
昇させるべき電流値を検出しても、インバータ周波数の
制御がおくれてしまい、ブレーカが作動してしまうこと
があった。また、インバータ周波数の変化率を大きくす
ることによって、ブレーカの作動を回避させることがで
きるが、圧縮機からの電磁音が発生してしまうという問
題があった。
【0009】本発明は前記のような事情を考慮してなさ
れたもので、インバータ周波数をブレーカの作動を回避
させる適当な変化率により制御可能な空気調和機の電流
制御装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、インバータ駆
動の圧縮機を搭載し、インバータ周波数により回転数を
変化させて容量制御する空気調和機において、ブレーカ
の一次側の全電流を検出する電流検出器と、前記ブレー
カの制限電流値を設定する設定器と、前記電流検出器に
より検出した電流値と前記制限電流値との差である使用
可能電流値を算出する使用可能電流値算出手段と、前記
使用可能電流値算出手段によって算出された使用可能電
流値と空気調和機運転中の電流の大きさを示す物理量の
2入力を基にしたファジイ演算により、制御すべきイン
バータ周波数の時間的変化率と上昇・下降モードを決定
するファジイ演算手段とを具備したことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1は本実施形態に係わる
インバータ式空気調和機の電流制御装置の構成を示すブ
ロック図である。図1に示すように、屋内配線のブレー
カ10の入り口側に全電流を検出する電流検出回路12
を設け、ブレーカ出口側に他の電気機器14の他、空気
調和機16が接続されている。
【0012】空気調和機16には、電圧変換回路20、
制御用マイコン22、整流回路24、周波数変換回路2
6、圧縮機28、制限電流値設定器30が含まれてい
る。制御用マイコン22は、電流検出回路12によって
検出される電流値を電圧変換回路20を介して入力す
る。また、空気調和機16は、ブレーカ出口側と整流回
路24によって接続され電源が供給される。周波数変換
回路26は、整流回路24から供給される電源を圧縮機
28に供給すると共に、制御用マイコン4による制御の
もとで圧縮機28のインバータ周波数を制御する。
【0013】制御用マイコン22は、制限電流値設定器
30によって設定されるブレーカ10の制限電流値と、
電圧変換回路20を介して得られる電流検出回路12に
よって検出された全電流値に基づいて、周波数変換回路
26のインバータ周波数を制御する。
【0014】制御用マイコン22には、使用可能電流算
出部22a、ファジィ演算部22b、周波数出力部22
cが設けられている。使用可能電流算出部22aは、電
流検出回路12により検出された電流値と制限電流値設
定器30によって設定された制限電流値の差である使用
可能電流値を算出する。
【0015】ファジィ演算部22bは、使用可能電流算
出部22aによって算出された使用可能電流値と空気調
和機運転中の電流の大きさを示す物理量の2入力を基に
したファジィ演算により、制御すべきインバータ周波数
の時間的変化率と、上昇・下降モードを決定する。
【0016】周波数出力部22cは、ファジィ演算部2
2bによって決定されたインバータ周波数の時間的変化
率、上昇・下降モードに応じて、圧縮機28におけるイ
ンバータ周波数を周波数変換回路26に出力する。
【0017】次に、本実施形態における空気調和機の電
流制御装置の動作について説明する。図2は本実施形態
の電流制御装置の動作を説明するためのフローチャート
である。
【0018】まず、制限電流値設定器30によりブレー
カ10の制限電流値IL を設定し、制御用マイコン22
に与える(ステップA1)。一方、制御用マイコン22
は、電流検出回路12により検出される、ブレーカ10
の一次側の全電流値IT を入力する(ステップA2)。
【0019】制御用マイコン22の使用可能電流算出部
22aは、制限電流値設定器30から与えられた制限電
流値IL と、電流検出回路12からの全電流値IT との
差(IL −IT )を算出して使用可能電流(USER)
とする(ステップA3)。
【0020】次に、ファジィ演算部22bは、使用可能
電流算出部22aによって算出された使用可能電流(U
SER)と、空気調和機運転中の電流の大きさを示す物
理量、例えば現在の圧縮機28のインバータ周波数の2
入力値から、圧縮機28に対して制御すべきインバータ
周波数の時間的変化率と、上昇・下降モードをファジィ
演算により決定する(ステップA4)。
【0021】次に、ファジィ演算部22bによるステッ
プA4のファジィ演算によって、周波数変化率を求める
動作について、図3に示すフローチャートを参照しなが
ら説明する。
【0022】図4には本実施形態におけるファジィ演算
用メンバーシップ関数を示している。まず、使用可能電
流のファジィ変数のグレードと、運転周波数のファジィ
変数のグレードとを算出する(ステップB1,B2)。
【0023】すなわち、図4(a)に示すメンバーシッ
プ関数から入力された使用可能電流USERの値(0〜
+K1)によりファジィ変数ZO,PS,PM,PBの
グレード(0〜1)、また図4(b)に示すメンバーシ
ップ関数から現在の運転インバータ周波数RUNHzの
値(0〜+K2)によりファジィ変数ZO,PS,P
M,PBのグレード(0〜1)を求める。
【0024】次に、図5に示すファジィ演算用ルールテ
ーブルに示したIF THENルールにより、使用可能
電流と運転周波数のグレードから、インバータ周波数の
変化率HzRATIOのファジィ変数NB,NM,N
S,ZO,PS,PM,PBのグレードを、例えば「フ
ァジィ制御」(著者:菅野道夫、日刊工業新聞社発行)
に示すMIN−MAX法などの演算法を用いて算出する
(ステップB3)。
【0025】図5において例えば、もし使用可能電流が
PBで運転しはすがZOならば、周波数変化率はPBと
する。また、もし、使用可能電流がZOで運転周波数が
PBならば周波数変化率はNBとする。
【0026】このインバータ周波数の変化率HzRAT
IOの各ファジィ変数のグレードをベースに、図4
(c)に示す周波数変化率HzRATIO(−K3〜+
K3)のメンバーシップ関数から、各ファジィ変数N
B,NM,NS,ZO,PS,PM,PBに積算し、重
心計算を行なうことによって、周波数変化率の論理和を
求める(ステップB4)。
【0027】この積算方法は、例えば「ファジィ制御」
(著者:菅野道夫、日刊工業新聞社発行)に記載された
方法を用いることができる。周波数出力部22cは、フ
ァジィ演算部22bによって求められた最終的な周波数
変化率が正の値になれば、正方向にインバータ周波数を
上げる制御を行ない、負の値になれば負方向にインバー
タ周波数を下げる制御を行なう。
【0028】なお、前述したファジィ演算部22bに動
作において、物理量として現在の圧縮機28のインバー
タ周波数を用いているが、インバータ周波数の代わり
に、(1)運転中の電流値、(2)室温の設定値と現在
の室温との偏差、などのように現在の空気調和機16の
運転状態を表わす指標でも良く、ファジィ演算部22b
の入力として、 (1)使用可能電流(USER)と運転中の電流の2入
力。
【0029】(2)使用可能電流(USER)と室温ま
たは快適度の設定値と現在の室温または快適度との偏差
の2入力 なお、快適度とは、温度、湿度、気流、輻射、着衣量、
代謝量の2つ以上から算出する物理量である。
【0030】このようにして、同一のブレーカ10につ
ながる電気機器14の電源投入によって全体の電流が増
加しても、全電流を検出することによって「ブレーカ制
限値と検出した全電流値の差(使用可能電流値)と、現
在のインバータ周波数等の物理量の大きさとから、2入
力2出力のファジィ演算により、インバータ周波数と上
昇・下降モードを決める」ことができる。
【0031】すなわち、運転しているインバータ周波数
が高いときは空気調和機10の電流値が大きいので早く
インバータ周波数を変化させ、インバータ周波数が低い
ときにはゆるやかにインバータ周波数を変化させる制御
を行なうこと、または安全ブレーカ10が作動する近傍
の電流で運転しているときは早くインバータ周波数を変
化させるが、作動域から離れているときにはゆるやかに
制御する等の制御方法をとることにより、ブレーカ10
が作動する前に圧縮機28のインバータ周波数を制御し
て停電の発生を防止することができる。
【0032】従って、従来の制御装置のように、インバ
ータ周波数を下降あるいは上昇させるべき電流値を適性
なタイミングで検出してもインバータ周波数の制御が遅
れることによってブレーカ10が作動してしまう場合
や、一律に早いインバータ周波数変化率を採用すること
で縮機28から電磁音を発生させることもない。
【0033】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ブ
レーカの一次側の全電流を検出し、ブレーカの制限電流
値との差を使用可能電流として、この使用可能電流と運
転中の電流の大きさを示す物理量とに基づいて、ファジ
イ演算により制御すべきインバータ周波数の時間的変化
率と上昇・下降モードを決定するので、インバータ周波
数をブレーカの作動を回避させる適当な変化率により制
御可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係わるインバータ式空気調
和機の電流制御装置の構成を示すブロック図。
【図2】本実施形態の電流制御装置の動作を説明するた
めのフローチャート。
【図3】本実施形態におけるファジィ演算によって周波
数変化率を求める動作を説明するためのフローチャー
ト。
【図4】本実施形態におけるファジィ演算用メンバーシ
ップ関数を示す図。
【図5】本実施形態におけるファジィ演算用ルールテー
ブルを示す図。
【図6】従来の電流制御方式を説明するためのフローチ
ャート。
【図7】インバータ周波数と電流の関係を示す図。
【図8】ブレーカの作動特性を説明するための図。
【符号の説明】
10…ブレーカ 12…電流検出回路 16…空気調和機 20…電圧変換回路 22…制御用マイコン 24…整流回路 26…周波数変換回路 28…圧縮機 30…制限電流値設定器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インバータ駆動の圧縮機を搭載し、イン
    バータ周波数により回転数を変化させて容量制御する空
    気調和機において、 ブレーカの一次側の全電流を検出する電流検出回路と、 前記ブレーカの制限電流値を設定する設定器と、 前記電流検出器により検出した電流値と前記制限電流値
    との差である使用可能電流値を算出する使用可能電流値
    算出手段と、 前記使用可能電流値算出手段によって算出された使用可
    能電流値と空気調和機運転中の電流の大きさを示す物理
    量の2入力を基にしたファジイ演算により、制御すべき
    インバータ周波数の時間的変化率と上昇・下降モードを
    決定するファジイ演算手段とを具備したことを特徴とす
    る空気調和機の電流制御装置。
  2. 【請求項2】 前記物理量を、インバータ周波数として
    なることを特徴とする請求項1記載の空気調和機の電流
    制御装置。
  3. 【請求項3】 前記物理量を、空気調和機の運転電流と
    してなることを特徴とする請求項1記載の空気調和機の
    電流制御装置。
  4. 【請求項4】 前記物理量を、室温又は快適度の設定値
    と現在の室温又は快適度との偏差としてなることを特徴
    とする請求項1記載の空気調和機の電流制御装置。
JP8021309A 1996-02-07 1996-02-07 空気調和機の電流制御装置 Withdrawn JPH09210424A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6065298A (en) * 1997-06-20 2000-05-23 Sharp Kabushiki Kaisha Air conditioner automatically controlling operation based on supply voltage or supply frequency

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 20030506