JPS63220788A

JPS63220788A - 空気調和機の送風機制御装置

Info

Publication number: JPS63220788A
Application number: JP62052648A
Authority: JP
Inventors: Masanori Oda; 小田　雅典; Toshiyuki Yamada; 山田　稔幸
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1987-03-06
Filing date: 1987-03-06
Publication date: 1988-09-14

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】（産業上の利用分野）本発明は、送風機駆動用の交流モータと、前記交流モー
タの回転数を位相角の調整によって制御する回転数制御
手段と、前記交流モータの実回転数を検出する回転数検
出手段と、目標回転数と実回転数とを比較し、実回転数
が目標回転数よりも大のときには位相角を大とするよう
に、そして、実回転数が目標回転数よりも小のときには
位相角を小とするようにそれぞれ補正信号を出力する位
相角補正手段とを備えた空気調和機の送風機制御装置に
関する。

（従来の技術）従来のこの種の装置としては、例えば、特開昭６１−１
６４４８５号公報に示すようなものがあった。

即ち、第５図は、上記従来例の機能ブロック図であり、
この図において、０１は交流モータ、０２は、交流モー
タ０１に供給する電源の導通位相角を調整するトライア
ック、０３は、交流モータＯ１の回転速度を制御するマ
イコンである。０４は回転速度検出手段であり、交流モ
ータ０１の回転軸０５に取り付けられた磁石０６と、こ
の磁石０６の磁気を検知する、例えば、ホール素子等の
磁気検出素子による磁気検出手段０７とから構成されて
いる。

０８は、交流電源の位相角０°を検出して信号を出力す
るゼロクロス検出回路、０９はＦ／Ｖ変換手段であり、
磁気検出手段０７で検出した交流電圧をこの電圧の周波
数に比例した直流電圧に変換するようになっている。

マイコン０３には、Ａ／Ｄ変換器０１０、第１ＲＡＭ（
ＲＡＭＩ）０１１．第２ＲＡＭ（ＲＡＭ２）０１２、Ｒ
ＯＭ０　ｌ　３、比較器０１４、加減算器０１５および
位相角タイマー０１６が備えられている。

これらの構成により、Ｆ／Ｖ変換手段０９から出力され
る電圧をＡ／Ｄ変換器０１０によってデジタル信号に変
換し、そのデジタル信号を第ｌＲＡＭ０１１に記憶する
ようになっている。

ＲＯＭ０１３では、空調状態に応じて予め設定された複
数段階のファンモータの回転数を記憶しており、第１　
ＲＡＭ０１１から入力される回転数信号と、ＲＯＭ０１
３に記憶されている回転数のうちから選択された回転数
信号とを比較器０１４で比較し、第ｌＲＡＭ０　ｌ　１
からの回転数が１’（ＯＭＯ１３からの回転数を上回る
ときには、“Ｈ“レベルの出力を出しテ卯減算器０１５
により第２ＲＡＭＯ１２の内容を１ビット加算し、逆に
、第１ｒ（ＡＭＯ１１からの回転数がＲＯＭ０　＋　３
からの回転数を下回るときには、“Ｌ”レベルの出力を
出して加減算器０１５により第２ＲＡＭＯＩ　２の内容
を１ビツト減算するようになっている。

面記位相角タイマー０１６では、ゼロクロス検出回路０
８からのパルス信号の入力でカウントを開始し、第２Ｒ
ＡＭＯ１２で設定された位相角データに相当するデジタ
ル値までカウントしたときにトライアック０２に導通信
号を出力し、実回転数が目標回転数になるように制御す
るようになっている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような構成を有する従来例の場合で
は、回転速度を検出してその信号を取り出すのにＦ／Ｖ
変換手段０９を用いているため、高価になる欠点があっ
た。

そこで、回転速度信号を取り出すための構成を安価にで
きるように、回転速度検出手段０４から出力されるパル
ス数を単位時間当たりで計測し、そのパルス数から回転
速度を検出するとか、１個ずつのパルスの周期を計測し
、その周期から回転速度を検出するといったことが考え
られているが、前者の場合、回転速度が低いときに、同
−回転速度であっても、計測されるパルス数に違いを生
じ、低速時に検出精度が低下する欠点があり、一方、後
者の場合、周期を計測するタイマーの精度に限界があっ
て、回転速度が高い高速時に検出精度が低下する欠点が
あり、未だ改良の余地があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、安価に構成できながらも精度良く、交流モータの回
転速度を検出して取り出すことができるようにすること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、このような目的を達成するために、冒頭に記
載した空気調和機の送風機制御装置において、回転数検出手段（１２）を、交流モータ（２）の所定角度の回転に伴なって発生され
るパルスの周期を計測するパルス周期計測手段（１０）
と、パルス周期計測手段（１０）によって計測されたパルス
周期と設定周期とを比較し、設定周期よりも長いときに
は計測パルス周期に基づいて回転数を算出し、かつ、設
定周期よりも短いときには、複数個に設定した設定個数
のパルスの周期の和に基づいて回転数を算出する回転数
算出手段（１１）とから構成する。

（作用）上記構成によれば、交流モータ（２）の回転速度が低速
のときには、間隔が長くなる１個ずつのパルスの周期を
計測し、その周期に基づいて回転数を算出し、逆に、回
転速度が高速のときには、１個ずつのパルスの間隔が短
いために、例えば、１０個などの設定個数のパルスの周
期の和を計測し、それに基づいて回転数を算出し、低速
および高速のいずれにおいても、比較的長い時間を計測
して回転数を算出することができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。第１図は、本発明の実施例に係る空気調和機の送風機
制御装置を示すブロック図である。

この図において、ｌは送風機（クロスフローファン）、
２は、送風機Ｉを駆動する交流モータ、３は交流電源、
４は、交流モータ２に供給する電源の導通位相角を調整
するトライアック、５は、交流電源の位相角Ｏ０を検出
して信号を出力するゼロクロス検出回路である。

交流モータ２の駆動軸６には、その周方向に１２０°ず
つ位相を異ならせて磁気素子７が取り付けられ、その磁
気素子７の磁気をホール素子８によって検知し、駆動軸
６の１回転に対して３個のパルスを出力し、そのパルス
を制御マイコン９に入力して交流モータ２の実回転数を
検出し、この制御マイコン９において、検出実回転数に
基づき、トライアック４の導通位相角を調整するように
なっている。

制御マイコン９には、第２図の本発明の概略構成のブロ
ック図に示すように、パルス周期計測手段１０と回転数
算出手段１１とから成る回転数検出手段Ｉ２と、位相角
補正手段１３と回転数制御手段１４とが備えられている
。

前記パルス周期計測手段ＩＯは、交流モータ２の回転に
伴なって前記ホール素子８から入力されるパルスの周期
を計測するようになっている。

前記回転数算出手段１１は、パルス周期計測手段ＩＯに
よって計測されたパルス周期と設定周期とを比較し、設
定周期よりも長いときには計測パルス周期に基づいて回
転数を算出し、かつ、設定周期よりも短いときには、１
０個などの複数個に設定した設定個数のパルスの周期の
和に基づいて回転数を算出するようになっている。

前記位相角補正手段１３は、空調状態によって設定され
る目標回転数と実回転数とを比較し、実回転数が目標回
転数よりも大のときには位相角を大とするように、そし
て、実回転数が目標回転数よりも小のときには位相角を
小とするようにそれぞれ補正信号を出力するようになっ
ている。

前記回転数制御手段１４は、回転数算出手段１１によっ
て算出された回転数と位相角補正手段１３による補正信
号とに基づいてトライアック４にゲート信号を出力し、
交流モータ２の回転数を位相角の調整によって制御する
ようになっている。

次に、回転数検出手段１２の動作につき、第３図のフロ
ーチャートを用いて説明する。

ホール素子８から人力されるパルス信号に基づいて（Ｓ
ｌ）、パルス信号の立ち上がりかどうかを判別しくＳ２
）、その後に、高速フラグＦが立っているか（Ｆ＝１か
）どうかを判別する（ｓ３）。

初期においては高速フラグＦが立っていないために、ス
テップＳ４に移行してカウンタのカウンタ値Ｎｈ＜１か
どうかを判別する（ｓ４）。

初期ではカウンタ値Ｎが０のためにステップＳ５に移行
してカウンタ値Ｎを１にし、その後に、タイマをリセッ
トしてからスタートしくＳ６）、ステップＳｌに戻す。

一度立上りを検出した後には、ステップｓ４からステッ
プＳ７に移行して、パルス周期Ｔが高速用の設定周期り
、よりも短いかどうかを判別し、短くないと判別したと
きには、ステップｓ８に移行してタイマを停止してから
、そのタイマ値に対応する回転数をテーブルから読み出
して算出する（Ｓ９）。

逆に、送風機ｌの回転速度が高速になって交流モータ２
の回転数が増加し、そのパルス周期Ｔが短くなり、高速
用の設定周期ｔ、よりも短かくなると、ステップＳ７か
らステップＳ１０に移行して高速フラグＦを立ててから
ステップＳ１に戻す。

この結果、高速になると高速プラグＦが立っているため
に、ステップＳ３からステップＳｌｌに移行してカウン
タのカウンタ値Ｎ７＞４１０になったかどうかを判別し
、１０になっていなければ、カウンタのカウンタ値Ｎｉ
、：１を加算しく５１２）、次いで、１０個のパルスを
カウントする間、ステップＳｌからステップＳ３、なら
びに、ステップＳ１１およびステップＳ１２の間を循環
する。

１０個のパルスをカウントした後に、パルス周期Ｔと、
高速用の設定周期ｔ、よりも長い値に設定された低速用
の設定周期ｔ、とを比較しく５１３）、パルス周期Ｔが
低速用設定周期ｔ、よりも短いときには、そのままステ
ップＳ８に移行し、逆に、パルス周期Ｔが低速用設定周
期ｊ＋よりも長いときには、ステップＳ１４に移行して
高速フラグＦを降ろして（ＦをＯにする）からステップ
Ｓ８に移行し、タイマを停止してから、１０個のパルス
周期の和から算出される各パルス周期のタイマ値に基づ
き、前述したように、算出されたタイマ値に対応する回
転数をテーブルから読み出して算出しくＮ９）、しかる
後にカウンタのカウンタ値Ｎを１にしてから（Ｎ５）、
タイマをリセットした後に改めてスタートして（Ｎ６）
、ステップＳ１に戻す。

そして、第４図の異常高速回転防止動作を説明するフロ
ーチャートに示すように、上述のようにして回転数を検
出した（Ｎ１）後、その検出回転数が最上限の回転数に
なったかどうかを判別しくＮ２）、最上限の回転数にな
っていれば、ステップＮ３に移行してトライアック４の
導通位相角を増加し、交流モータ２に通電する電流を減
少してその回転数を低下し、交流モータ２の異常高速回
転を防止する。このとき、異常高速回転を防止する対策
としては、導通位相角の調整に限らず、例えば、電源電
圧を下げるとか、または、タップを下げるなどしても良
い。

上記実施例では、低速用の設定周期ｔ１を高速用の設定
周期ｔ、よりも長い値に設定し、１個のパルスの周期に
基づいて回転数を算出する状態から設定個数のパルス周
期の和に基づいて回転数を算出する状態への切り替えと
、逆の切り替えとの間にヒステリシスを持たせており、
これにより、切り替え直後の回転数変化にかかわらず、
切り替え動作を安定して行なうことができるようになっ
ている。

上記実施例では、回転数算出の形態を低速時と高速時の
２段階に切り替えるようにしているが、本発明としては
、例えば、低速時と高速時、更には、それらの中間の中
速時の３段階や、４段階以上に切り替えるようにするも
のでも良い。

（発明の効果）以上のように、本発明によれば、交流モータ（２）の回
転速度が低速および高速のいずれであっても、比較的長
い時間を計測して回転数を算出することができるから、
従来のようなＦ／Ｖ変換手段を用いること無く、低速時
はらちるんのこと高速時でもタイマーの精度による影響
を受けずに回転数を算出でき、簡単な構成でもって、し
かも精度臼ど旧型；衝木袷由プ炙Ａ上ら１＝　ｒ）うナ
ー

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る空気調和機の送風機制
御装置を示すブロック図、第２図は、本発明の概略構成
のブロック図、第３図は、回転数検出手段の動作を説明
するフローチャート、第４図は、交流モータの異常高速
回転を防止するフローチャート、第５図は、従来例の機
能ブロック図である。２・・・交流モータ、１０・・・パルス周期計測手段、１１・・・回転数算出手段、１２・・・回転数検出手段、１３・・・位相角補正手段、１４・・・回転数制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）送風機駆動用の交流モータ（２）と、前記交流モ
ータ（２）の回転数を位相角の調整によって制御する回
転数制御手段（１４）と、前記交流モータ（２）の実回
転数を検出する回転数検出手段（１２）と、目標回転数と実回転数とを比較し、実回転数が目標回転
数よりも大のときには位相角を大とするように、そして
、実回転数が目標回転数よりも小のときには位相角を小
とするようにそれぞれ補正信号を出力する位相角補正手
段（１３）とを備えた空気調和機の送風機制御装置であ
って、前記回転数検出手段（１２）が、前記交流モータ（２）の所定角度の回転に伴なって発生
されるパルスの周期を計測するパルス周期計測手段（１
０）と、前記パルス周期計測手段（１０）によって計測されたパ
ルス周期と設定周期とを比較し、設定周期よりも長いと
きには計測パルス周期に基づいて回転数を算出し、かつ
、設定周期よりも短いときには、複数個に設定した設定
個数のパルスの周期の和に基づいて回転数を算出する回
転数算出手段（１１）とを備えて成る空気調和機の送風
機制御装置。