JPH09266694A - Control device for air conditioner - Google Patents

Control device for air conditioner

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JPH09266694A
JPH09266694A JP8097605A JP9760596A JPH09266694A JP H09266694 A JPH09266694 A JP H09266694A JP 8097605 A JP8097605 A JP 8097605A JP 9760596 A JP9760596 A JP 9760596A JP H09266694 A JPH09266694 A JP H09266694A
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JP
Japan
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switching element
voltage
compressor
inverter
control
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Pending
Application number
JP8097605A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Ogawa
善朗 小川
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09266694A publication Critical patent/JPH09266694A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気調和機の制御装置において、入力交流電
流波形を正弦波に制御して高調波を低減する一方、電力
損失を低減する。 【解決手段】 交流電源1をコンバータ部10で直流電
圧に変換し、この変換直流電圧をインバータ回路4で交
流電圧に変換して圧縮機のモータ5に印加し、圧縮機を
インバータ制御する。このとき、マイクロコンピュータ
12はインバータ制御の出力周波数あるいはモータ5の
回転数に応じ、大電力時にはコンバータ部10のスイッ
チング素子10dを制御し、小電力時にはスイッチング
素子10dを駆動制御するための制御信号Scをコンバ
ータ制御回路11に出力する。コンバータ制御回路11
はその制御信号Scにしたがってスイッチング素子10
dの制御を開始して入力交流電流波形を正弦波とし、高
調波を低減し、またスイッチング素子10dの制御を停
止して同スイッチング素子10dによる電力損失を低減
する。
(57) Abstract: In a control device for an air conditioner, an input AC current waveform is controlled to be a sine wave to reduce harmonics, while reducing power loss. An AC power supply 1 is converted into a DC voltage by a converter unit 10, the converted DC voltage is converted into an AC voltage by an inverter circuit 4 and applied to a motor 5 of a compressor to control the compressor by an inverter. At this time, the microcomputer 12 controls the switching element 10d of the converter unit 10 when the electric power is high and controls the switching element 10d when the electric power is low, according to the output frequency of the inverter control or the rotation speed of the motor 5. Is output to the converter control circuit 11. Converter control circuit 11
The switching element 10 according to the control signal Sc.
Control of d is started to make the input AC current waveform a sine wave to reduce harmonics, and control of the switching element 10d is stopped to reduce power loss due to the switching element 10d.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は空気調和機の制御
技術に係り、特に詳しくは高調波を低減する一方、省エ
ネルギー化を図る空気調和機の制御装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control technique for an air conditioner, and more particularly to a control device for an air conditioner that reduces energy while reducing harmonics.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の空気調和機には、入力交流電圧
を直流電圧に変換し、この変換直流電圧をインバータ手
段で三相交流電圧に変換して圧縮機を駆動するモータに
印加するタイプのものがある。
2. Description of the Related Art An air conditioner of this type is of a type in which an input AC voltage is converted into a DC voltage, and this converted DC voltage is converted into a three-phase AC voltage by an inverter means and applied to a motor for driving a compressor. There is one.

【0003】前記空気調和機は一般的にコンデンサ入力
型のコンバータ手段を備え、例えば図6に示す制御装置
の構成になっている。
The air conditioner is generally provided with a capacitor input type converter means and has a structure of a control device shown in FIG. 6, for example.

【0004】図6において、交流電源(例えばAC20
0V,50/60Hz)1をリアクタとコンデンサとを
並列に接続した力率改善回路2を介してコンバータ部
(コンバータ手段)3に入力する。
In FIG. 6, an AC power source (for example, AC20)
0 V, 50/60 Hz) 1 is input to the converter unit (converter means) 3 via the power factor correction circuit 2 in which a reactor and a capacitor are connected in parallel.

【0005】コンバータ部3はダイオードブリッジ3a
および平滑コンデンサ3bからなり、交流電圧を直流電
圧に変換してインバータ回路(インバータ手段)4に出
力する。インバータ回路4は複数のトラジスタとダイオ
ードをそれぞれ並列に接続し、かつ三相ブリッジに接続
し、入力直流電圧を三相交流に変換して圧縮機を駆動す
る三相のモータ5に印加する。
The converter section 3 is a diode bridge 3a.
And a smoothing capacitor 3b, which converts an AC voltage into a DC voltage and outputs the DC voltage to an inverter circuit (inverter means) 4. The inverter circuit 4 connects a plurality of transistors and diodes respectively in parallel, and also connects them to a three-phase bridge, converts an input DC voltage into a three-phase AC and applies it to a three-phase motor 5 that drives a compressor.

【0006】このとき、マイクロコンピュータ6は室温
センサによる検出温度とリモコンによる設定温度との差
等に応じて決定されるインバータ回路4の出力周波数
(圧縮機の運転周波数)foにしたがって同インバータ
回路4を制御するための駆動信号(PWM信号)を出力
する。駆動回路7はその駆動信号に応じてインバータ回
路4のトランジスタを駆動する。
At this time, the microcomputer 6 controls the inverter circuit 4 according to the output frequency (compressor operating frequency) fo of the inverter circuit 4 which is determined according to the difference between the temperature detected by the room temperature sensor and the temperature set by the remote controller. And outputs a drive signal (PWM signal) for controlling the. The drive circuit 7 drives the transistor of the inverter circuit 4 according to the drive signal.

【0007】このように、圧縮機のモータ5には所望の
三相交流が供給されるため、圧縮機を所定回転数で制御
することができ、ひいては空気調和機の運転を適切に行
うことができる。
Since the desired three-phase alternating current is supplied to the motor 5 of the compressor as described above, the compressor can be controlled at a predetermined rotation speed, and the air conditioner can be properly operated. it can.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記空気調
和機の制御装置においては、力率改善回路2によって力
率を約90%まで改善することができる。
In the air conditioner controller, the power factor improving circuit 2 can improve the power factor to about 90%.

【0009】しかし、一般的にコンデンサ入力型のコン
バータでは、図7に示すように、交流電源1からの入力
交流電流波形が高調波成分を多く含む歪波となり(同図
(b)参照)、この多くの高調波成分が同じ系統に接続
されている機器等に誤動作や発熱等の悪影響を及ぼす場
合があり、社会問題化しつつある。
However, in general, in a capacitor input type converter, as shown in FIG. 7, the input AC current waveform from the AC power supply 1 becomes a distorted wave containing many harmonic components (see FIG. 7B). Many of these harmonic components may adversely affect equipment or the like connected to the same system such as malfunction or heat generation, which is becoming a social problem.

【0010】この発明は前記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は大電力領域においては高調波を低減す
る一方、高調波が問題とならない小電力領域においては
電力損失を大幅に低減し、高調波による悪影響を防止す
ることができ、しかも省エネルギー化を可能とした空気
調和機の制御装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to reduce harmonics in a large power region, while significantly reducing power loss in a small power region where harmonics are not a problem. An object of the present invention is to provide an air conditioner control device capable of preventing the adverse effects of higher harmonics and enabling energy saving.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は少なくとも交流電圧を直流電圧に変換す
るコンバータ手段と該変換直流電圧を所定周波数、所定
電圧の三相交流に変換して圧縮機を駆動するモータに印
加するインバータ手段とを備え、前記圧縮機をインバー
タ制御する空気調和機の制御装置において、当該入力交
流電流波形を制御するために少なくとも前記コンバータ
手段に含めたスイッチング素子と、該スイッチング素子
を制御して前記入力交流電流波形を制御可能とする手段
と、前記インバータ制御の出力周波数あるいは前記圧縮
機のモータの回転数に応じて前記スイッチング素子の制
御、制御停止を行う手段とを備えていることを特徴とし
ている。
In order to achieve the above object, the present invention relates to a converter means for converting at least an AC voltage into a DC voltage and the converted DC voltage into a three-phase AC having a predetermined frequency and a predetermined voltage. A controller for an air conditioner that controls the compressor by an inverter, and a switching element included in at least the converter means for controlling the input AC current waveform; Means for controlling the input AC current waveform by controlling the switching element, and means for controlling and stopping the switching element according to the output frequency of the inverter control or the rotation speed of the motor of the compressor It is characterized by having and.

【0012】この発明は少なくとも交流電圧を直流電圧
に変換するコンバータ手段と該変換直流電圧を所定周波
数、所定電圧の三相交流に変換して圧縮機を駆動するモ
ータに印加するインバータ手段とを備え、前記圧縮機を
インバータ制御する空気調和機の制御装置において、当
該入力交流電流波形を制御するために少なくとも前記コ
ンバータ手段に含めたスイッチング素子と、該スイッチ
ング素子を制御して前記入力交流電流波形を制御可能と
する手段と、前記インバータ手段の出力周波数あるいは
前記圧縮機のモータの回転数が所定値以下である場合前
記スイッチング素子の制御を停止する手段とを備えてい
ることを特徴としている。
The present invention comprises at least converter means for converting an AC voltage into a DC voltage, and inverter means for converting the converted DC voltage into a three-phase AC having a predetermined frequency and a predetermined voltage and applying it to a motor for driving a compressor. In an air conditioner control device which controls the compressor by an inverter, at least a switching element included in the converter means for controlling the input AC current waveform, and the input AC current waveform by controlling the switching element. Control means is provided, and means for stopping control of the switching element when the output frequency of the inverter means or the rotation speed of the motor of the compressor is equal to or lower than a predetermined value.

【0013】この発明は少なくとも交流電圧を直流電圧
に変換するコンバータ手段と該変換直流電圧を所定周波
数、所定電圧の三相交流に変換して圧縮機を駆動するモ
ータに印加するインバータ手段とを備え、前記圧縮機を
インバータ制御する空気調和機の制御装置において、当
該入力交流電流波形を制御するために少なくとも前記コ
ンバータ手段に含めたスイッチング素子と、該スイッチ
ング素子を制御して前記入力交流電流波形を制御可能と
する手段と、前記インバータ手段の出力周波数あるいは
前記圧縮機のモータの回転数が所定値以上である場合前
記スイッチング素子を制御する手段とを備えていること
を特徴としている。
The present invention comprises at least converter means for converting an AC voltage into a DC voltage and inverter means for converting the converted DC voltage into a three-phase AC having a predetermined frequency and a predetermined voltage and applying it to a motor for driving a compressor. In an air conditioner control device which controls the compressor by an inverter, at least a switching element included in the converter means for controlling the input AC current waveform, and the input AC current waveform by controlling the switching element. It is characterized in that it comprises controllable means and means for controlling the switching element when the output frequency of the inverter means or the rotation speed of the motor of the compressor is a predetermined value or more.

【0014】この発明は少なくとも交流電圧を直流電圧
に変換するコンバータ手段と該変換直流電圧を所定周波
数、所定電圧の三相交流に変換して圧縮機を駆動するモ
ータに印加するインバータ手段とを備え、前記圧縮機を
インバータ制御する空気調和機の制御装置において、当
該入力交流電流波形を制御するために少なくとも前記コ
ンバータ手段に含めたスイッチング素子と、該スイッチ
ング素子を制御して前記入力交流電流波形を制御可能と
する手段と、前記インバータ手段の出力周波数あるいは
前記圧縮機のモータの回転数が第1の所定値になると前
記スイッチング素子の制御を開始し、しかる後前記イン
バータ手段の出力周波数あるいは前記圧縮機のモータの
回転数が第2の所定値になると前記スイッチング素子の
制御を停止する手段とを備えていることを特徴としてい
る。
The present invention comprises at least converter means for converting an AC voltage into a DC voltage and inverter means for converting the converted DC voltage into a three-phase AC having a predetermined frequency and a predetermined voltage and applying it to a motor for driving a compressor. In an air conditioner control device which controls the compressor by an inverter, at least a switching element included in the converter means for controlling the input AC current waveform, and the input AC current waveform by controlling the switching element. Controllable means, control of the switching element is started when the output frequency of the inverter means or the rotation speed of the motor of the compressor reaches a first predetermined value, and then the output frequency of the inverter means or the compression When the rotation speed of the motor of the machine reaches a second predetermined value, the control of the switching element is stopped. It is characterized in that it comprises and.

【0015】この場合、前記第2の所定値は第1の所定
値より小さい値であると好ましい。
In this case, it is preferable that the second predetermined value is smaller than the first predetermined value.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
1ないし図5を参照して詳しく説明する。なお、図1
中、図6と同一部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. FIG.
6, those parts which are the same as those corresponding parts in FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.

【0017】図1において、この空気調和機の制御装置
は、図6に示すコンバータ部3に代わるコンバータ部
(コンバータ手段)10と、このコンバータ部10を制
御するコンバータ制御回路11と、図6に示すマイクロ
コンピュータ6の機能の他に、インバータ回路4の出力
周波数foあるいは圧縮機のモータ5の回転数に応じて
制御信号ScをH,Lとしてコンバータ制御回路11に
出力するマイクロコンピュータ12と、図6と同じイン
バータ回路4および駆動回路7とを備えている。
In FIG. 1, the control device for the air conditioner includes a converter section (converter means) 10 in place of the converter section 3 shown in FIG. 6, a converter control circuit 11 for controlling the converter section 10, and a converter control circuit 11 shown in FIG. In addition to the function of the microcomputer 6 shown, a microcomputer 12 for outputting the control signal Sc as H and L to the converter control circuit 11 according to the output frequency fo of the inverter circuit 4 or the rotation speed of the motor 5 of the compressor, and FIG. The inverter circuit 4 and the drive circuit 7 which are the same as those in FIG.

【0018】コンバータ部10は、ダイオードブリッジ
からなる整流回路10aと、この清流回路10aの正側
端子に直列に接続したチョークコイル10bおよびダイ
オード(FRD)10cと、このチョークコイル10b
とダイオード(FRD)10cとの間で整流回路10a
と並列に接続したスイッチング素子(IGBT;絶縁ゲ
ート形トランジスタ)10dと、出力直流電圧を平滑化
する平滑用コンデンサ10eと、整流回路10aの出力
電圧波形を検出するための抵抗回路10fと、出力直流
電圧を検出するための抵抗回路10gおよび電流検出抵
抗10hとを備えている。
The converter unit 10 includes a rectifier circuit 10a composed of a diode bridge, a choke coil 10b and a diode (FRD) 10c connected in series to the positive terminal of the clear circuit 10a, and the choke coil 10b.
Circuit 10a between the diode and the diode (FRD) 10c
A switching element (IGBT; insulated gate transistor) 10d connected in parallel with the capacitor, a smoothing capacitor 10e for smoothing the output DC voltage, a resistor circuit 10f for detecting the output voltage waveform of the rectifier circuit 10a, and an output DC A resistance circuit 10g for detecting a voltage and a current detection resistance 10h are provided.

【0019】コンバータ制御回路11は、例えば発振回
路、増幅回路、乗算器、比較器および駆動回路等からな
り、制御用ICやその周辺回路で構成されている。この
コンバータ制御回路11は、抵抗回路10fで分圧され
た整流電圧波形、抵抗回路10dで分圧された直流電
圧、および電流検出抵抗10hで検出された電流波形を
入力し、コンバータ部10のスイッチング素子10dの
駆動信号(図4(b)参照)を出力して入力交流電流波
形を制御し、入力交流電流波形をほぼ正弦波になるよう
にする(図6参照)。
The converter control circuit 11 is composed of, for example, an oscillation circuit, an amplification circuit, a multiplier, a comparator and a drive circuit, and is composed of a control IC and its peripheral circuits. The converter control circuit 11 inputs the rectified voltage waveform divided by the resistance circuit 10f, the DC voltage divided by the resistance circuit 10d, and the current waveform detected by the current detection resistor 10h, and switches the converter unit 10 The drive signal (see FIG. 4B) of the element 10d is output to control the input AC current waveform so that the input AC current waveform becomes substantially a sine wave (see FIG. 6).

【0020】前記コンバータ部10およびコンバータ制
御回路11の構成、動作により、入力交流電流波形をほ
ぼ正弦波として歪を小さくして高調波を低減するととも
に、力率の向上を図る。この場合、コンバータ10の出
力直流電圧は約380Vで一定に制御される。
By the configuration and operation of the converter section 10 and the converter control circuit 11, the input AC current waveform is made to be a substantially sine wave to reduce distortion and harmonics and to improve the power factor. In this case, the output DC voltage of converter 10 is controlled to be constant at about 380V.

【0021】ところで、前記インバータ方式の空気調和
機(圧縮機のインバータ制御)において、空調負荷に応
じてモータ5の回転数(インバータの出力周波数)を可
変させるために、入力電力範囲は広く、0kWから数k
Wに渡る。
By the way, in the inverter type air conditioner (inverter control of the compressor), the input power range is wide and 0 kW in order to change the rotation speed of the motor 5 (output frequency of the inverter) according to the air conditioning load. From a few k
Go to W.

【0022】この入力電力の範囲中で、特に比較的大電
力領域における高調波が問題となる。すなわち、入力交
流電流に含まれる高調波は大電力時に大きく、低電力時
に小さいからである。
Within this input power range, harmonics, especially in a relatively high power region, pose a problem. That is, the harmonics contained in the input AC current are large at high power and small at low power.

【0023】また、高調波を低減するために、コンバー
タ部10のスイッチング素子10dをスイッチングする
が、その分従来より電力損失が増加し、つまり効率が悪
くなる。したがって、高調波を低減する反面、省エネル
ギー面では逆に欠点になってしまう。
Further, in order to reduce harmonics, the switching element 10d of the converter unit 10 is switched, but the power loss increases by that amount, that is, the efficiency deteriorates. Therefore, while reducing harmonics, it is a drawback in terms of energy saving.

【0024】そこで、この発明では、インバータ回路4
の出力周波数fo(あるいは圧縮機のモータ5の回転
数)が所定値以下の場合にはスイッチング素子10dの
制御を行わず(制御を停止し)、出力周波数foが所定
値以上の場合にはスイッチング素子10dを制御(制御
開始)する。
Therefore, in the present invention, the inverter circuit 4
When the output frequency fo (or the rotation speed of the motor 5 of the compressor) is below a predetermined value, the switching element 10d is not controlled (control is stopped), and when the output frequency fo is above a predetermined value, switching is performed. The element 10d is controlled (control is started).

【0025】具体的には、インバータ制御の出力周波数
foが第1の設定値fONに達すると、スイッチング素
子10dの制御を開始し、しるか後その出力周波数fo
が第1の設定値fONより小さい第2の設定値fOFF
に達すると、スイッチング素子10dの制御を停止す
る。
Specifically, when the output frequency fo of the inverter control reaches the first set value fON, the control of the switching element 10d is started, and the output frequency fo of the switching element 10d is controlled.
Is a second set value fOFF that is smaller than the first set value fON
When it reaches, the control of the switching element 10d is stopped.

【0026】すなわち、第1および第2の設定値fO
N,fOFFによって、スイッチング素子10dの制御
にヒステリシスをもたせてハンチングを防止する。ま
た、入力交流電圧波形を正弦波に制御する必要があり、
高調波の影響が多い比較的大電力時にはスイッチング素
子10dを制御し、入力交流電流波形を正弦波に制御す
る必要性が低く、高調波の影響が殆どない小電力領域で
はスイッチング素子10dを停止して同スイッチング素
子10dによる電力損失を低減する。
That is, the first and second set values fO
By the N and fOFF, the control of the switching element 10d has a hysteresis to prevent hunting. Also, it is necessary to control the input AC voltage waveform to a sine wave,
It is less necessary to control the switching element 10d to control the input AC current waveform to be a sine wave when the power is relatively high with many harmonic influences, and the switching element 10d is stopped in the small power region where there is almost no influence of harmonics. The power loss due to the switching element 10d is reduced.

【0027】なお、第2の設定値fOFF以下は、高調
波が問題とならないような小電力の領域である。この場
合、コンバータ部10は前述した構成からチョークイン
プット型のコンバータとして動作し、出力直流電圧を入
力交流電圧の平方根の2倍(約280V)とする。
The second set value fOFF or less is a low power region where harmonics do not pose a problem. In this case, the converter unit 10 operates as a choke input type converter from the above-described configuration, and sets the output DC voltage to twice the square root of the input AC voltage (about 280V).

【0028】そのために、マイクロコンピュータ12は
空気調和機の運転処理(圧縮機のインバータ制御を含
む)にあって図2のルーチンを実行する。図2は空気調
和機のメインルーチンの一部分を具体的に説明したフロ
ーチャート図であり、まず空気調和機の運転開始にあっ
ての初期化処理では運転に必要な処理の他に、コンバー
タ制御回路11に与える制御信号ScをLレベル(スイ
ッチング素子10dの停止制御)とする(ステップST
1)。
Therefore, the microcomputer 12 executes the routine of FIG. 2 in the operation processing of the air conditioner (including the inverter control of the compressor). FIG. 2 is a flowchart specifically explaining a part of the main routine of the air conditioner. First, in the initialization process at the start of operation of the air conditioner, in addition to the process required for operation, the converter control circuit 11 The control signal Sc given to the switch is set to L level (stop control of the switching element 10d) (step ST
1).

【0029】コンバータ制御回路11はLレベルの制御
によりスイッチング素子10dを停止状態とする。した
がって、従来と同じ電力であり、つまり電力損失が増加
することもない。
The converter control circuit 11 brings the switching element 10d into the stopped state by controlling the L level. Therefore, the power is the same as the conventional one, that is, the power loss does not increase.

【0030】続いて、空気調和機の運転に必要な処理
(プログラム)を実行すると、インバータ制御の出力周
波数foは図3に示すように上昇する。なお、図3はイ
ンバータ方式の空気調和機の一般的な運転パターンを示
している。
Subsequently, when the process (program) required for the operation of the air conditioner is executed, the output frequency fo of the inverter control rises as shown in FIG. Note that FIG. 3 shows a general operation pattern of an inverter type air conditioner.

【0031】ここで、出力周波数foが第2の設定値f
0FF以下であるか否かを判断し(ステップST2)、
出力周波数foが第2の設定値f0FF以下であればス
テップST3に進み、コンバータ制御回路11に与えて
いる制御信号(出力制御信号)ScをLレベルのままと
する(図3に示すA範囲)。
Here, the output frequency fo is the second set value f
It is determined whether or not 0FF or less (step ST2),
If the output frequency fo is less than or equal to the second set value f0FF, the process proceeds to step ST3, and the control signal (output control signal) Sc given to the converter control circuit 11 is kept at L level (A range shown in FIG. 3). .

【0032】続いて、空気調和機の運転に必要な処理を
実行して初期化処理の後に戻り、前述した処理を繰り返
す。つまり、空気調和機をリモコンの設定に応じて運転
し、室内を設定温度に近づける処理を実行する。
Subsequently, the processing necessary for the operation of the air conditioner is executed, the processing returns to the initialization processing, and the above-mentioned processing is repeated. That is, the air conditioner is operated according to the setting of the remote controller, and the process of bringing the room close to the set temperature is executed.

【0033】前記処理を繰り返すことにより、図3に示
すように出力周波数foが上昇して第2の設定値fOF
Fを越えると、ステップST2からST4に進み、出力
周波数foが第1の設定値fON以上であるか否かを判
断する。
By repeating the above process, the output frequency fo rises as shown in FIG. 3 and the second set value fOF is increased.
When F is exceeded, the process proceeds from step ST2 to ST4, and it is determined whether the output frequency fo is equal to or higher than the first set value fON.

【0034】出力周波数foが第2の設定値fON以上
になっていなければ、ステップST5に進み、出力制御
信号ScがHレベルであるか否かを判断する。出力制御
信号ScがLレベルであることから、空気調和機に必要
な処理を実行して再び戻って前述した処理を繰り返す
(図3のB範囲)。
If the output frequency fo is not equal to or higher than the second set value fON, the process proceeds to step ST5 and it is determined whether the output control signal Sc is at the H level. Since the output control signal Sc is at the L level, the process necessary for the air conditioner is executed, the process returns again, and the above-described process is repeated (B range in FIG. 3).

【0035】出力周波数foが第2の設定値fON以上
になると、ステップST4からST6に進み、出力制御
信号ScをHレベルとする(図3のC範囲)。これを受
けたコンバータ制御回路11はスイッチング素子10d
の制御を開始し、前述したように入力交流電流波形がほ
ぼ正弦波となるようにスイッチング素子10dを制御す
る。
When the output frequency fo becomes equal to or higher than the second set value fON, the process proceeds from step ST4 to ST6, and the output control signal Sc is set to H level (C range in FIG. 3). In response to this, the converter control circuit 11 switches the switching element 10d.
Control is started, and the switching element 10d is controlled so that the input AC current waveform becomes a substantially sine wave as described above.

【0036】したがって、出力周波数foが第2の設定
値fONに達するまで(いわゆる小電力領域におい
て)、スイッチング素子10dを停止状態としているこ
とから、その分電力損失を抑えることができる。一方、
出力周波数foが第2の設定値fON以上となると、ス
イッチング素子10dを駆動制御し、入力交流電流波形
をほぼ正弦波として高調波を抑えることができる。
Therefore, since the switching element 10d is stopped until the output frequency fo reaches the second set value fON (in the so-called small power region), the power loss can be suppressed accordingly. on the other hand,
When the output frequency fo becomes equal to or higher than the second set value fON, the switching element 10d is drive-controlled, and the input AC current waveform can be made substantially a sine wave to suppress harmonics.

【0037】前記ステップST6の処理後、前述した処
理を繰り返すことから、出力周波数foがさらに上昇し
て最大に達するが、室内の検出温度と設定温度との差が
小さくなることにより、運転処理が変わって出力周波数
が低下する(図3のC範囲)。 このとき、出力周波数
foが第1の設定値fONより低くなったか否かをステ
ップST4で監視しており、出力周波数foが第1の設
定値fONより低くなると、ステップST5に進み、出
力制御信号ScがHレベルであるか否かを判断する。
Since the above-described processing is repeated after the processing in step ST6, the output frequency fo further increases and reaches the maximum, but the operation processing is performed because the difference between the detected temperature in the room and the set temperature decreases. Instead, the output frequency decreases (C range in FIG. 3). At this time, it is monitored in step ST4 whether or not the output frequency fo is lower than the first set value fON, and when the output frequency fo is lower than the first set value fON, the process proceeds to step ST5 and the output control signal is output. It is determined whether Sc is at H level.

【0038】出力制御信号ScがHレベルであることか
ら、ステップST7に進み、この出力制御信号SCをH
レベルのままとして前述した処理を繰り返す(図3のD
範囲)。
Since the output control signal Sc is at the H level, the process proceeds to step ST7 and the output control signal SC is set to the H level.
The above-mentioned processing is repeated with the level kept (D in FIG. 3).
range).

【0039】続いて、出力周波数foがさらに低下して
第2の設定値fOFFに達すると、ステップST2から
ST3に進み、出力制御信号ScをLレベルとする。こ
れを受けたコンバータ制御回路11はスイッチング素子
10dの制御を停止する(図3のE範囲)。そして、出
力周波数foが上昇し、第1の設定値fONに達しない
限り、出力制御信号ScをHレベルとすることがない。
Then, when the output frequency fo further decreases and reaches the second set value fOFF, the process proceeds from step ST2 to ST3, and the output control signal Sc is set to L level. Receiving this, converter control circuit 11 stops controlling switching element 10d (E range in FIG. 3). Then, unless the output frequency fo rises and reaches the first set value fON, the output control signal Sc is never set to the H level.

【0040】ところで、前記インバータ方式の空気調和
機の運転においては、大電力領域(図3に示すC範囲)
の運転時間が年間を通して数%程度であり、その殆どが
図3に示すA,BおよびE範囲(特にE範囲)の小電力
領域での運転であることも、一般的に知られている。す
なわち、例えば起動時に室温を設定温度とするために大
電力となるものの、室温が設定温度になると、インバー
タの出力周波数foは低くなり、しかもこの低い出力周
波数foの状態が長く続く。
By the way, in the operation of the inverter type air conditioner, a high power region (C range shown in FIG. 3)
It is also generally known that the operating time is about several percent throughout the year, and most of the operating time is in the low power region of the A, B and E ranges (particularly the E range) shown in FIG. That is, for example, when the room temperature reaches the set temperature when the room temperature reaches the set temperature, the output frequency fo of the inverter becomes low, and the state of the low output frequency fo continues for a long time although the electric power becomes large at the set temperature at startup.

【0041】このような高調波が問題とならない小電力
領域において、スイッチング素子10dの制御を停止す
ることにより、スイッチング素子10dによる電力損失
を大幅に減らすことができ、結果省エネルギー化を図る
ことができることになる。
By stopping the control of the switching element 10d in a small power region where such harmonics do not pose a problem, the power loss due to the switching element 10d can be greatly reduced, resulting in energy saving. become.

【0042】一方、高調波が問題となる大電力領域にお
いては、前述したようにスイッチング素子10dを駆動
制御することにより、入力交流電流波形をほぼ正弦波と
し、高調波を低減することができ、他の機器への悪影響
を防止することができる。
On the other hand, in the high power region where harmonics are a problem, the switching element 10d is driven and controlled as described above, so that the input AC current waveform becomes almost a sine wave and the harmonics can be reduced. It is possible to prevent adverse effects on other devices.

【0043】なお、スイッチング素子10dの駆動制御
(制御開始)、停止制御の条件として、異なる値の第1
の設定値fOFFおよび第2の設定値fONを設定して
いることから、つまりその制御にヒステリシスをもたせ
ていることから、スイッチング素子10dのハンチング
動作を防止することができる。
As a condition for drive control (control start) and stop control of the switching element 10d, a first value having a different value is used.
The hunting operation of the switching element 10d can be prevented because the setting value fOFF and the second setting value fON are set, that is, the control thereof has a hysteresis.

【0044】また、この実施例では出力周波数foに基
づいてスイッチング素子10dを制御開始し、駆動制御
するが、モータ5の回転数に基づいてスイッチング素子
10dを制御開始し、駆動制御してもよい。
In this embodiment, the switching element 10d is controlled and driven based on the output frequency fo, but the switching element 10d may be controlled and driven based on the rotation speed of the motor 5. .

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の空気調
和機の制御装置の請求項1によると、入力交流電流波形
をほぼ正弦波とするためのスイッチング素子をインバー
タ手段の出力周波数あるいは圧縮機のモータの回転数に
応じて制御するようにしたので、大電力時にはスイッチ
ング素子を制御して高調波を低減することができ、小電
力時にはスイッチング素子の制御を停止してスイッチン
グ素子による電力損失を大幅に低減することができ、結
果同系統の他の機器への悪影響を防止することができる
とともに、省エネルギー化を図ることができるという効
果がある。
As described above, according to the first aspect of the control device for an air conditioner of the present invention, the switching element for making the input AC current waveform substantially a sine wave is the output frequency of the inverter means or the compressor. Since the control is performed according to the number of rotations of the motor, it is possible to control the switching element at high power to reduce harmonics, and at low power, stop the control of the switching element to reduce power loss due to the switching element. There is an effect that the energy consumption can be significantly reduced, and as a result, it is possible to prevent adverse effects on other devices of the same system and to achieve energy saving.

【0046】この発明の請求項2によると、インバータ
手段の出力周波数が低く、あるいは圧縮機の回転数が小
さい小電力領域(いわゆる高調波が問題とならない領
域)において、スイッチング素子の制御を停止すること
により、電力損失を大幅に低減し、省エネルギー化を図
ることができ、特に空気調和機の運転においては年間を
通して小電力での運転が殆どであることから、その効果
には大なるものがある。
According to the second aspect of the present invention, the control of the switching element is stopped in the low power region where the output frequency of the inverter means is low or the rotational speed of the compressor is small (so-called harmonic is not a problem). By doing so, it is possible to significantly reduce power loss and save energy. Especially, in the operation of the air conditioner, since the operation with a small amount of power is mostly performed throughout the year, the effect is great. .

【0047】この発明の請求項3によると、インバータ
手段の出力周波数が高く、あるいは圧縮機の回転数が大
きい大電力領域(いわゆる高調波が問題となる領域)に
おいて、スイッチング素子を制御することにより、入力
交流電流波形をほぼ正弦波として高調波を低減し、同系
統の他の機器への悪影響を防止することができるという
効果がある。
According to the third aspect of the present invention, by controlling the switching element in the high power region (so-called harmonic region is a problem) where the output frequency of the inverter means is high or the rotation speed of the compressor is high. There is an effect that the input AC current waveform is made substantially a sine wave to reduce harmonics and prevent adverse effects on other devices in the same system.

【0048】この発明の請求項4によると、インバータ
手段の出力周波数あるいは圧縮機の回転数が第1の設定
値以上である場合(いわゆる高調波が問題となる大電力
領域の場合)スイッチング素子を制御し、入力交流電流
波形をほぼ正弦波として高調波を低減し、インバータ制
御の出力周波数あるいは圧縮機の回転数が第2の設定値
以下である場合(いわゆる高調波が問題とならない小電
力領域の場合)スイッチング素子の制御を停止し、スイ
ッチング素子による電力損失を大幅に低減するようにし
たので、請求項3および4の両方の効果を奏する。
According to claim 4 of the present invention, the switching element is used when the output frequency of the inverter means or the rotation speed of the compressor is equal to or higher than the first set value (in the case of a large power region where so-called harmonics are a problem). When the input AC current waveform is controlled to be a sine wave to reduce harmonics and the output frequency of the inverter control or the number of revolutions of the compressor is equal to or lower than the second set value (so-called harmonics are not a problem in a small power region. In this case), the control of the switching element is stopped, and the power loss due to the switching element is significantly reduced. Therefore, both the effects of claims 3 and 4 are achieved.

【0049】この発明の請求項5によると、請求項4の
第2の設定値を第1の設定値より小さくしたので、請求
項4の効果に加え、スイッチング素子の制御(開始、停
止)に際して、スイッチング素子のハンチングを防止す
ることができ、スイッチング素子を適切に制御すること
ができるという効果がある。
According to claim 5 of the present invention, since the second set value of claim 4 is made smaller than the first set value, in addition to the effect of claim 4, in controlling (starting, stopping) the switching element. The hunting of the switching element can be prevented, and the switching element can be appropriately controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施の一形態を示す空気調和機の制
御装置の概略的ブロック線図。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a control device for an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的フローチャート図。
FIG. 2 is a schematic flowchart for explaining the operation of the control device shown in FIG. 1;

【図3】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的タイムチャート図。
FIG. 3 is a schematic time chart diagram for explaining the operation of the control device shown in FIG.

【図4】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的タイムチャート図。
FIG. 4 is a schematic time chart diagram for explaining the operation of the control device shown in FIG. 1.

【図5】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的タイムチャート図。
5 is a schematic time chart diagram for explaining the operation of the control device shown in FIG. 1. FIG.

【図6】従来の空気調和機の制御装置の概略的ブロック
線図。
FIG. 6 is a schematic block diagram of a control device for a conventional air conditioner.

【図7】図6に示す制御装置の動作を説明するための概
略的タイムチャート図。
FIG. 7 is a schematic time chart diagram for explaining the operation of the control device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 4 インバータ回路(インバータ手段) 5 モータ(圧縮機の) 10 コンバータ部(コンバータ手段) 10a 整流回路 10b チョークコイル 10c 逆阻止ダイオード(FRD) 10d IGBT(絶縁ゲート形トランジスタ;スイッ
チング素子) 10e 平滑用コンデンサ 10f,10g 抵抗回路 10h 電流検出抵抗 11 コンバータ制御回路 12 マイクロコンピュータ Sc 制御信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 4 Inverter circuit (inverter means) 5 Motor (compressor) 10 Converter part (converter means) 10a Rectifier circuit 10b Choke coil 10c Reverse blocking diode (FRD) 10d IGBT (insulated gate type transistor; switching element) 10e Smoothing Capacitors 10f, 10g Resistance circuit 10h Current detection resistance 11 Converter control circuit 12 Microcomputer Sc Control signal

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも交流電圧を直流電圧に変換す
るコンバータ手段と該変換直流電圧を所定周波数、所定
電圧の三相交流に変換して圧縮機を駆動するモータに印
加するインバータ手段とを備え、前記圧縮機をインバー
タ制御する空気調和機の制御装置において、当該入力交
流電流波形を制御するために少なくとも前記コンバータ
手段に含めたスイッチング素子と、該スイッチング素子
を制御して前記入力交流電流波形を制御可能とする手段
と、前記インバータ手段の出力周波数あるいは前記圧縮
機のモータの回転数に応じて前記スイッチング素子の制
御、制御停止を行う手段とを備えていることを特徴とす
る空気調和機の制御装置。
1. At least converter means for converting an AC voltage into a DC voltage, and inverter means for converting the converted DC voltage into a three-phase AC of a predetermined frequency and a predetermined voltage and applying it to a motor for driving a compressor. In an air conditioner control device for controlling the compressor by an inverter, at least a switching element included in the converter means for controlling the input AC current waveform, and controlling the switching element to control the input AC current waveform. Control of the air conditioner, which is provided with means for enabling and controlling the switching element according to the output frequency of the inverter means or the rotation speed of the motor of the compressor. apparatus.
【請求項2】 少なくとも交流電圧を直流電圧に変換す
るコンバータ手段と該変換直流電圧を所定周波数、所定
電圧の三相交流に変換して圧縮機を駆動するモータに印
加するインバータ手段とを備え、前記圧縮機をインバー
タ制御する空気調和機の制御装置において、当該入力交
流電流波形を制御するために少なくとも前記コンバータ
手段に含めたスイッチング素子と、該スイッチング素子
を制御して入力交流電流波形を制御する手段と、前記イ
ンバータ手段の出力周波数あるいは前記圧縮機のモータ
の回転数が所定値以下である場合前記スイッチング素子
の制御を停止する手段とを備えていることを特徴とする
空気調和機の制御装置。
2. A converter means for converting at least an alternating voltage into a direct current voltage, and an inverter means for converting the converted direct current voltage into a three-phase alternating current having a predetermined frequency and a predetermined voltage and applying it to a motor for driving a compressor. In an air conditioner control device for controlling the compressor by an inverter, a switching element included in at least the converter means for controlling the input AC current waveform and an input AC current waveform by controlling the switching element. And a means for stopping the control of the switching element when the output frequency of the inverter means or the number of revolutions of the motor of the compressor is a predetermined value or less. .
【請求項3】 少なくとも交流電圧を直流電圧に変換す
るコンバータ手段と該変換直流電圧を所定周波数、所定
電圧の三相交流に変換して圧縮機を駆動するモータに印
加するインバータ手段とを備え、前記圧縮機をインバー
タ制御する空気調和機の制御装置において、当該入力交
流電流波形を制御するために少なくとも前記コンバータ
手段に含めたスイッチング素子と、該スイッチング素子
を制御して入力交流電流波形を制御する手段と、前記イ
ンバータ手段の出力周波数あるいは前記圧縮機のモータ
の回転数が所定値以上である場合前記スイッチング素子
を制御する手段とを備えていることを特徴とする空気調
和機の制御装置。
3. A converter means for converting at least an alternating voltage into a direct current voltage, and an inverter means for converting the converted direct current voltage into a three-phase alternating current having a predetermined frequency and a predetermined voltage and applying it to a motor for driving a compressor. In an air conditioner control device for controlling the compressor by an inverter, a switching element included in at least the converter means for controlling the input AC current waveform and an input AC current waveform by controlling the switching element. A control device for an air conditioner comprising: means for controlling the switching element when the output frequency of the inverter means or the rotation speed of the motor of the compressor is equal to or higher than a predetermined value.
【請求項4】 少なくとも交流電圧を直流電圧に変換す
るコンバータ手段と該変換直流電圧を所定周波数、所定
電圧の三相交流に変換して圧縮機を駆動するモータに印
加するインバータ手段とを備え、前記圧縮機をインバー
タ制御する空気調和機の制御装置において、当該入力交
流電流波形を制御するために少なくとも前記コンバータ
手段に含めたスイッチング素子と、該スイッチング素子
を制御して入力交流電流波形を制御する手段と、前記イ
ンバータ手段の出力周波数あるいは前記圧縮機のモータ
の回転数が第1の所定値になると前記スイッチング素子
の制御を開始し、しかる後前記インバータ手段の出力周
波数あるいは前記圧縮機のモータの回転数が第2の所定
値になると前記スイッチング素子の制御を停止する手段
とを備えていることを特徴とする空気調和機の制御装
置。
4. A converter means for converting at least an alternating voltage into a direct current voltage, and an inverter means for converting the converted direct current voltage into a three-phase alternating current having a predetermined frequency and a predetermined voltage and applying it to a motor for driving a compressor. In an air conditioner control device for controlling the compressor by an inverter, a switching element included in at least the converter means for controlling the input AC current waveform and an input AC current waveform by controlling the switching element. Means and the output frequency of the inverter means or the rotation speed of the motor of the compressor reaches a first predetermined value, the control of the switching element is started, and thereafter the output frequency of the inverter means or the motor of the compressor is controlled. And a means for stopping control of the switching element when the rotation speed reaches a second predetermined value. A control device for an air conditioner.
【請求項5】 前記第2の所定値は第1の所定値より小
さい値である請求項4記載の空気調和機の制御装置。
5. The control device for an air conditioner according to claim 4, wherein the second predetermined value is a value smaller than the first predetermined value.
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