JPS6231383A - 電動機用インバ−タ - Google Patents

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】 （発明の技術分野） 本発明は電動機用インバータにかかり、特に電動機の拘
束保護手段を改良したインバータに関する。

〔発明の技術的青貝とその問題点〕

電動機用インバータはエアコン等に用いられる密閏形電
動圧縮機等に広く用いられており、一般に交流入力を直
流に変換するコンバータ部と、その直流を密ｍ形圧縮機
の電ａ機を駆動するために可変周波数の交流に変換する
インバータ部とを備えており、所望の周波数で電動機を
運転する。

このようなインバータには電動機保護の観点から所定の
電流が電動機の拘束時に流れた時に、インバータの出力
を停止させるための保護手段が設けられている。

従来広く用いられている保護手段としては、インバータ
を構成する素子の容最により定まる定格電流以上の過電
流が流れた時に、これを電流検出素子で検出してインバ
ータの出力を停止させる過電流保訝手段と、電動機が拘
束状態を続りることにより生ずる温度上界を例えば密閉
形電動圧縮機のケース外側に取付けられた温度検出素子
で検出して、その加熱温度が所定の温度以上になった簡
にインバータの出力を停止する加熱保護手段とを併用し
たものがある。

しかし、このような従来の保護手段では、運転可能範囲
を低周波から高周波まであるいは軽負荷から高負荷まで
広く設定すると、低周波・低電圧時に拘束されて電流が
流れているにもかかわらず、検出サベき拘束電流よりも
電流値が小さいため異常として検出されず、また、湿度
検出素子の検出範囲が許容巻線温度範囲より高かったり
、検出の時間遅れがあることにより電１ＦＪＩ機拘束保
護ができない領域が存在し、これにより電動機が損傷に
至ることがある。

また広い運転可能範囲で電動機の拘束保護を可能とする
ように保護手段を設計した場合には、実際の運転範囲が
狭くなったりあるいは始動不能になったりするという欠
点を有している。

〔発明の目的） 本発明は上述した従来技術の欠点を除去するためになさ
れたもので、運転可能範囲を狭くすることなく、しかも
電Ｓ機の拘束保護を可能とする電動機用インバータを提
供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的達成のため、本発明によれば、所定の電流が駆
動すべき電動機の拘束時に流れた時、その出力を停止す
る保護手段を備えた電動機用インバータにおいて、電動
機の始動時に、保護手段が動作可能な範囲に周波数並び
に電圧を設定する手段を設けたことを特徴としている。

（発明の実施例） 以下本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

第３図は例えば密閉形電動圧縮機用に用いられるインバ
ータ１０の構成を示すブロック図である。

このインバータ１０は商用交流電源１を直流に変換する
ためのコンバータ部１１と、このコンバータ部１１によ
り得られた直流１２を可変周波数を有する交流１３に変
換するインバータ部１４と、このインバータ部１４の動
作を制御するための制御演算部１５とから構成されてい
る。

インバータ部１４により得られた可変周波数を有する交
流１３は、密閉形電動圧縮機２に供給される。インバー
タ部１４を構成する素子の保護を図るため、直流１２の
電流を検知し、この電流が所定の値以上になった時イン
バータ部１４の動作を停止するための電流検出素子３が
コンバータ１１とインバータ１４の間に設けられており
、この検出された信号は制御演算部１５に伝達され、制
御演算部１５よりの指令でインバータ部１４の動作が制
御される。

また密閉形電動圧縮ｖ１２の拘束時に過電流保護を図る
ため、温度検出素子４が圧縮機２の外壁に接続されて設
けられており、圧縮機２の拘束時に所定の拘束電流以上
の電流が流れることによって発生する過熱が温度検出素
子４により検知され制ｍ演算部１５に伝達され、インバ
ータ部１４の動作を停止することにより加熱保護機能が
図られる。

第１図はインバーター０の出力電圧（Ｖ）と出力周波数
（ｆ）との関係を示す特性図であって、ある運転モード
を実線ＯＰで示しており、周波数ｆ　と周波数ｆ１との
間が起動時を、周波数ｆ１〜ｆ２の間が運転範囲をそれ
ぞれ示している。同図において斜線を付した領域は電圧
と周波数との関係で拘束電流の検出が行われる範囲を示
しており、運転モード曲線がこの範囲にはいる周波数ｆ
　電圧Ｖ３以上では拘束保護が完全に行なわれることに
なる。

第２図は出力周波数ｆと密閉形電動圧縮機２の拘束電流
（１）との関係を示す特性図であつＩＩＣ て第１図のグラフに対応したものである。

例えば、周波数ｆ　での拘束電流は■３となるから、ｆ
　以下では拘束電流を１３以上に上げないと拘束保護が
できないことを示している。

そこで本発明では第１図に斜線で示す領域によで短時間
に移行するような始動パターンの設定手段を制御演算部
１５に設けることにより、圧縮機２に使用される電動機
の拘束始動時に短時間に保護機能が動くようにしている
。

保護手段のり３作を可能にするＪ：うな周波数と電圧と
を始動時に設定する始動パターンとしては、第１図に示
づように周波数を固定し電圧のみを上昇さＵるようにす
るパターンＰ１と、周波数と電圧とを共に上昇さけるパ
ターンＰ２とがある。このようなパターン設定を行なう
と第２図に示されるように早急に検出可能な拘束電流に
移行させることが可能どなる。

このような始動パターンの設定は制御演咋部１５をマイ
クロコンピュータで構成することにより、プログラム的
に設定することが可能である。

特に始動の際に自動的に電圧等を上昇させるようなプロ
グラム運転をすることは有効である。

また始動時に一旦第１図の斜線範囲まで立上げておき、
その後通常の運転曲線に戻すことも可能である。

なお、このような始動パターンは電動機の拘束時に、短
時間で設定される必要があり、具体的な始動パターンの
経過時間は電動機２の電流容量やインバータ１０を構成
する素子の各間により定めればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば電動機の始動時に
保護手段の動作を可能とする範囲に周波数と電圧とを設
定する手段を設けたので、電動機が拘束されていた場合
には短時間の通電で電流を遮断できるため、電動機保護
特性の向上を図ることができる。

また、本発明によれば従来のように運転範囲を狭めるこ
となく、保護特性のみを向上させることができるという
利点があり、さらに電圧のみを上昇させる始動パターン
を採用した場合、始動性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はインバータの出力周波数と出力電圧との関係を
示す特性図、第２図はインバータの出力周波数と電動機
の拘束電流との関係を示す特性図、第３図は電動機用イ
ンバータの構成を示すブロック図である。 １０・・・インバータ、２・・・密閉形電動圧縮機、４
・・・温度感知素子、１１・・・コンバータ部、１４・
・・インバータ部、１５・・・制御演算部。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の電流が駆動すべき電動機の拘束時に流れた時
   、その出力を停止する保護手段を備えた電動機用インバ
   ータにおいて、前記電動機の始動時に、前記保護手段が
   動作可能な範囲に周波数並びに電圧を設定する手段を設
   けたことを特徴とする電動機用インバータ。 ２、前記設定手段として周波数を固定し電圧のみを上昇
   させる第１の始動パターン設定手段を設けたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電動機用インバータ
   。 ３、前記設定手段として周波数と電圧とを共に上昇させ
   る第２の始動パターン設定手段を設けたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の電動機用インバータ。