CN104764174A - 空气调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明得到能够确定压缩机停止了的原因的空气调节装置。具备：逆变器电路(10)；控制部(2)，控制逆变器电路(10)；压缩机(11)，具备保护装置(压力开关(9))；以及相电压检测电路(U相电压检测电路(6))，检测压缩机(11)的3相绕组(压缩机绕组(8U～8W))中的某一个的电压，控制部(2)具有在压缩机(11)停止了之后使构成逆变器电路(10)的多个开关元件(1Up～1Wn)中的某一个实施接通动作而根据由相电压检测电路检测了的相电压值判断保护装置有无动作，来确定压缩机(11)停止了的原因的停止原因确定部(2a)。

Description

空气调节装置
技术领域
本发明涉及空气调节装置。
背景技术
在以往的空气调节装置中搭载的压缩机驱动装置构成为在压缩机内部的压力或者温度上升时，通过使与马达绕组串联地连接了的接点(恒温器)成为开路来切断向马达的通电，从而防止压缩机内部的压力或者温度的异常上升。而且，在该压缩机驱动装置中，在马达的绕组温度达到应保护的规定的温度时，通过使接点成为开路而切断设置了该接点的相的相电流，在电流传感器中检测出设置了接点的相的相电流值是零，根据电流传感器的输出，相电流输出在3相全部成为停止状态(参照例如下述专利文献1)。
专利文献1：日本特开2007-318824号公报
发明内容
但是，在以上述专利文献1为代表的以往技术中，虽然通过在压缩机内部的压力或者温度上升时切断向马达的通电而能够防止压缩机内部的压力或者温度的异常上升，但存在无法确定压缩机停止了的原因是由于压力异常还是由于压力异常以外(例如过电流、母线电压异常、缺相(open-phase)异常等)这样的课题。
本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于得到一种能够确定压缩机停止了的原因的空气调节装置。
为了解决上述课题并达成目的，本发明的特征在于，具备：逆变器电路，具有被接通断开控制的多个开关元件，将直流电压变换为任意频率的交流电压而驱动交流电动机；控制部，进行针对所述各开关元件的接通断开控制，控制所述逆变器电路；压缩机，具备在由所述逆变器电路驱动的压缩机发生异常时使与所述逆变器电路连接的压缩机内的3相绕组的电连接状态成为开路的保护装置；以及相电压检测电路，检测所述压缩机的3相绕组中的某一个的电压，所述控制部具有在所述压缩机停止了之后使所述各开关元件中的某一个实施接通动作而根据由所述相电压检测电路检测出的相电压值判断所述保护装置有无动作，确定所述压缩机停止了的原因的停止原因确定部。
根据本发明，起到如下效果：通过根据用相电压检测电路检测了的相电压值判断保护装置有无动作，能够确定压缩机停止了的原因。
附图说明
图1是在本发明的实施方式的空气调节装置中搭载的逆变器装置以及压缩机的系统框图。
图2是压力开关动作时的逆变器装置以及压缩机的系统框图。
图3是用于说明用于确认压力开关是否动作的动作的第1图。
图4是用于说明用于确认压力开关是否动作的动作的第2图。
图5是示出发生了压缩机异常时的动作的流程图。
(附图标记说明)
1Up、1Vp、1Wp、1Un、1Vn、1Wn：开关元件；2：控制部；2a：停止原因确定部；3：连接线；4：电流检测电路；5：母线电压检测电路；6：U相电压检测电路；7：电容器；8U、8V、8W：压缩机绕组；9：压力开关；10：逆变器电路；11：压缩机。
具体实施方式
以下，根据附图，详细说明本发明的空气调节装置的实施方式。另外，本发明不限于该实施方式。
实施方式.
图1是在本发明的实施方式的空气调节装置中搭载的逆变器装置以及压缩机11的系统框图，图2是压力开关9动作时的逆变器装置以及压缩机11的系统框图，图3是用于说明用于确认压力开关9是否动作的动作的第1图，图4是用于说明用于确认压力开关9是否动作的动作的第2图，图5是示出发生了压缩机异常时的动作的流程图。
图1所示的逆变器装置构成为作为主要的结构具有逆变器电路10、控制部2、电流检测电路4、母线电压检测电路5、以及U相电压检测电路6。在图1中，构成逆变器电路10的上支路开关元件被定义为“1Up”、“1Vp”、“1Wp”，下支路开关元件被定义为“1Un”、“1Vn”、“1Wn”。另外，在图1中，示出作为由逆变器装置驱动的压缩机11的构成要素的一部分的压缩机绕组8U、8V、8W(马达的绕组)和压力开关9(保护装置)。
在电流检测电路4中检测在逆变器电路10中流过的直流电流值，由电流检测电路4检测了的直流电流值被输入到控制部2，用于开关元件1Up～1Wn的过电流切断等。
在母线电压检测电路5中检测对逆变器电路10施加的电容器7的两端电压(分压了的电压)，将由母线电压检测电路5检测了的电压作为母线电压值输入到控制部2，用于母线电压异常的检测等。
U相电压检测电路6连接到U相的压缩机绕组8U、开关元件1Up、以及开关元件1Un的连接端，由U相电压检测电路6检测了的U相电压值被输入到控制部2。在后述控制部2的停止原因确定部2a中，通过来自U相电压检测电路6的U相电压值，判断压力开关9是动作状态还是非动作状态。另外，在本实施方式中，作为一个例子，用U相电压检测电路6检测U相电压值，但也可以构成为使用U相、V相、W相中的某1相的相电压值来判断压力开关9的状态，也可以构成为使用U相、V相、W相中的多个相的相电压值来判断压力开关9的状态。
压力开关9被设置成对U相的压缩机绕组8U、V相的压缩机绕组8V、以及W相的压缩机绕组8W的电连接状态进行开闭。例如在压缩机11的密闭容器(未图示)内的排出侧压力小于一定的阈值时，压力开关9如图1所示，使压缩机绕组8U～8W的电连接状态成为闭合，在排出侧压力超过了一定的阈值时，压力开关9如图2所示使压缩机绕组8U～8W的电连接状态成为断开。另外，在超过了一定的阈值的排出侧压力再次成为比该阈值更低的值的情况下，压力开关9也返回到动作前的状态(非动作状态)，压缩机绕组8U～8W成为闭路。另外，关于所述阈值，判定上升时的排出侧压力时的值和判定下降时的排出侧压力时的值既可以是相同的值也可以是不同的值。
控制部2经由未图示的驱动器电路等通过连接线3与各开关元件1Up～1Wn连接，根据由电流检测电路4检测的直流电流值、未图示的转速指令信号等，控制各开关元件1Up～1Wn。由控制部2控制的逆变器电路10通过用PWM调制对来自电容器7的直流电压进行开关动作而变换为正弦波状的交流电压并输出到作为压缩机11的构成要素的压缩机绕组8U～8W。
另外，控制部2具有停止原因确定部2a，该停止原因确定部2a确定压缩机11停止了的原因是由于压力异常还是由于压力异常以外(例如过电流、母线电压异常、缺相异常等)，并且判断压力异常的原因是由于压缩机故障还是由于其他因素(例如制冷剂回路的暂时的负荷变动等)。
以下，说明确定压缩机11停止了的原因的动作。在图5中，控制部2在根据来自电流检测电路4、母线电压检测电路5、以及U相电压检测电路6的相电流检测值、母线电压值、U相电压值判断为发生了过电流、母线电压异常、缺相异常中的某一个时，为了保护压缩机11，使各开关元件1Up～1Wn的驱动停止而使压缩机11停止(步骤S1)。
停止原因确定部2a在从压缩机11停止起经过一定时间(A秒)之后，为了确认压力开关9是否进行了动作，仅使上支路的开关元件1Vp(V相上支路)接通一定时间(B秒)(步骤S2)。另外，在本实施方式中，作为一个例子，为了确认压力开关9是否进行了动作，仅接通开关元件1Vp，但也可以构成为接通其他相的开关元件，或者接通多个相的开关元件，确认压力开关9的动作状态。另外，在本实施方式中，在从压缩机11停止起经过一定时间(A秒)之后接通开关元件1Vp，但也可以构成为不设定该一定时间(A秒)，而在压缩机11中刚刚发生了异常之后接通开关元件1Vp。另外，接通开关元件1Vp的一定时间(B秒)被设定为能够通过U相电压检测电路6检测电压的时间。
使开关元件1Vp接通的停止原因确定部2a通过由U相电压检测电路6检测的U相电压值判断是否有U相电压、即通过有无U相电压来判断压力开关9是动作状态还是非动作状态(步骤S3)。
在步骤S3中有U相电压的情况下(步骤S3、“否”)，停止原因确定部2a判断为如图3那样压力开关9未动作(判断为并非压力异常)，判断为压缩机11停止了的原因是压力异常以外(例如过电流、母线电压异常、缺相异常等)(步骤S4)。
在步骤S3中无U相电压的情况下(步骤S3、“是”)，停止原因确定部2a判断为如图4那样压力开关9进行了动作(判断为压力异常)，使压力异常次数计数器递增1(步骤S5)。压力异常次数计数器表示在一定时间(C分钟)的期间发生了的压力异常次数(即高压异常的发生频度)，用于判断压力异常的原因是由于压缩机故障还是由于其他因素(例如制冷剂回路的暂时的负荷变动等)。
接下来，停止原因确定部2a判断压力异常次数计数器的值是否等于1(步骤S6)。在压力异常次数计数器的值不等于1的情况下(步骤S6、“否”)、即在异常计数器的值是2以上的情况下，停止原因确定部2a进行步骤S8的动作，在压力异常次数计数器的值等于1的情况下(步骤S6、“是”)，停止原因确定部2a进行步骤S7的动作。
在步骤S6中压力异常次数计数器的值等于1的情况下，停止原因确定部2a为了取得从发生了压力异常的时刻(压力异常次数计数器递增了1的时刻)起的经过时间，开始定时器1的计数(步骤S7)。定时器1通过检测压力异常的频度(在规定时间(C分钟)的期间发生的压力异常次数)，用于判断压缩机11是否故障。另外，定时器1如后所述在经过一定时间(D分钟)之后被复位。
另一方面，在步骤S6中压力异常次数计数器的值不等于1的情况下，停止原因确定部2a判断压力异常次数计数器的值是否小于规定次数n(步骤S8)。以可断定为压缩机11故障的压力异常次数为基准，设定该规定次数n。
在压力异常次数小于规定次数n的情况下(步骤S8、“是”)，停止原因确定部2a判断为压力异常的原因有可能是制冷剂回路的暂时的负荷变动等而进行步骤S9的动作。
在压力异常次数超过规定次数n的情况下(步骤S8、“否”)，停止原因确定部2a进行步骤S15的动作。
从在步骤S7中开始定时器1的计数起经过了一定时间(E秒)之后，停止原因确定部2a仅使上支路开关元件1Vp再次接通一定时间(B秒)(步骤S9)。
使开关元件1Vp接通的停止原因确定部2a通过由U相电压检测电路6检测的U相电压值判断是否有U相电压(步骤S10)。在有U相电压的情况下(步骤S10、“是”)，停止原因确定部2a进行步骤S10的动作，在无U相电压的情况下(步骤S10、“否”)，停止原因确定部2a进行步骤S11的动作。
在步骤S10中无U相电压的情况下(步骤S10、“否”)，停止原因确定部2a为了取得压力异常的继续时间，开始定时器2的计数(步骤S11)。定时器2用于在压力开关9动作之后，尽管压缩机11的密闭容器内的排出侧压力比所述阈值下降，但由于压缩机11的故障而压力开关9未返回到动作前的状态的情况下，判断为压缩机故障。
停止原因确定部2a判断定时器2是否小于规定时间(C分钟)(步骤S12)。该规定时间(C分钟)被设定为例如从压缩机11停止至压缩机11的密闭容器内的排出侧压力成为所述阈值以下为止的时间以上的值。另外，规定时间不限于此。
在定时器2小于规定时间(C分钟)的情况下(步骤S12、“是”)，停止原因确定部2a进行步骤S9的动作，在定时器2是规定时间(C分钟)以上的情况下(步骤S12、“否”)，停止原因确定部2a进行步骤S15的动作。
在步骤S10中有U相电压的情况下(步骤S10、“是”)，停止原因确定部2a判断为通过压缩机11的密闭容器内的排出侧压力成为比一定的阈值更低的值而压力开关9返回到动作前的状态(非动作状态)并使压缩机绕组8U～8W成为闭路，解除压力异常(步骤S13)。然后，控制部2通过在从解除压力异常起经过一定时间之后驱动逆变器电路10而使压缩机11再起动。
另外，控制部2在解除了压力异常之后，对定时器2的计数进行复位(步骤S14)。
在步骤S8中，在压力异常次数超过规定次数n的情况下(步骤S8、“否”)，停止原因确定部2a判断为压力异常的原因并非制冷剂回路的暂时的负荷变动等，而是由于压缩机11的故障(步骤S15)，将错误信号发送到外部。另外，在步骤S12中定时器2是规定时间(C分钟)以上的情况下(步骤S12、“否”)，由于压力开关9未返回到动作前的状态，所以停止原因确定部2a在该情况下也判断为压缩机11的故障(步骤S15)，将错误信号发送到外部。
在步骤S15中确定了压缩机故障之后，停止原因确定部2a对定时器1、定时器2以及压力异常次数计数器进行复位(步骤S16)。
另外，在停止原因确定部2a中，在步骤S7中开始了定时器1的计数之后，不依赖于压缩机11的运转状态，而监视定时器1的值是否超过规定时间(D分钟)，在定时器1超过了规定时间(D分钟)时，对定时器1以及压力异常次数计数器进行复位。
如以上说明，本实施方式的空气调节装置具备：逆变器电路10，具有被进行接通断开控制的多个开关元件1Up～1Wn，将直流电压变换为任意频率的交流电压而驱动交流电动机；控制部2，进行针对多个开关元件1Up～1Wn的接通断开控制，控制逆变器电路10；压缩机11，具备在由逆变器电路10驱动的压缩机11的异常发生时使与逆变器电路10连接的压缩机11内的3相绕组(压缩机绕组8U～8W)的电连接状态成为开路的保护装置(压力开关9)；以及相电压检测电路(U相电压检测电路6)，检测压缩机11的3相绕组中的某一个的电压，控制部2具有在压缩机11停止了之后使各开关元件1Up～1Wn中的某一个实施接通动作而根据由相电压检测电路检测了的相电压值判断保护装置有无动作，确定压缩机11停止了的原因的停止原因确定部2a。通过该结构，能够判断保护装置是否进行了动作，能够确定压缩机11停止了的原因是由于压力异常还是由于压力异常以外(例如过电流、母线电压异常、缺相异常等)。
另外，停止原因确定部2a构成为根据由相电压检测电路检测了的相电压值，探测出进行了动作的保护装置的复原。由此，能够判断为压力异常的原因是制冷剂回路的暂时的负荷变动等，能够解除压力异常而使压缩机11再起动。
另外，停止原因确定部2a构成为根据由相电压检测电路检测了的相电压值，检测保护装置的动作频度来判断压缩机11有无故障。由此，能够可靠地判断压力异常的原因是由于压缩机故障还是由于其他因素(例如制冷剂回路的暂时的负荷变动等)。
另外，本发明的实施方式仅为本发明的内容的一个例子，当然既能够进一步与其他公知技术组合，也能够在不脱离本发明的要旨的范围内进行省略一部分等变更而构成。
(产业上的可利用性)
如以上那样，本发明能够应用于空气调节装置，特别是作为能够确定压缩机停止了的原因的发明是有用的。

Claims (3)

1.一种空气调节装置，其特征在于，具备：
逆变器电路，具有被进行接通断开控制的多个开关元件，并将直流电压变换为任意频率的交流电压而驱动交流电动机；
控制部，进行针对各所述开关元件的接通断开控制，控制所述逆变器电路；
压缩机，具备保护装置，该保护装置在由所述逆变器电路驱动的压缩机发生异常时使与所述逆变器电路连接的压缩机内的3相绕组的电连接状态成为开路；以及
相电压检测电路，检测所述压缩机的3相绕组中的某一个的电压，
所述控制部具有停止原因确定部，该停止原因确定部在所述压缩机停止之后使各所述开关元件中的某一个进行接通动作而根据由所述相电压检测电路检测出的相电压值判断所述保护装置有无动作，确定所述压缩机停止的原因。
2.根据权利要求1所述的空气调节装置，其特征在于，
所述停止原因确定部根据由所述相电压检测电路检测出的相电压值，探测进行了动作的所述保护装置的复原。
3.根据权利要求1所述的空气调节装置，其特征在于，
所述停止原因确定部根据由所述相电压检测电路检测出的相电压值，检测所述保护装置的动作频度来判断所述压缩机有无故障。
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