CN110651158B - 空调机及空调机的运转控制方法 - Google Patents
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Abstract
空调机具备:压缩机,所述压缩机具有具备线圈的压缩机马达;室内送风风扇,所述室内送风风扇具有送风风扇马达;接线切换部,所述接线切换部将线圈的接线状态在第一接线状态和线间电压低于第一接线状态的第二接线状态之间进行切换;以及控制装置,所述控制装置控制压缩机马达、送风风扇马达以及接线切换部。控制装置在通过接线切换部切换线圈的接线状态之前,设置使压缩机马达的旋转停止的停止期间,在停止期间中的至少1个期间使送风风扇马达旋转。
Description
技术领域
本发明涉及空调机及其运转控制方法。
背景技术
在空调机中,为了提高压缩机低速旋转时以及高速旋转时的运转效率,进行将压缩机马达的线圈的接线状态在Y接线(星形接线)和三角形接线(也称为三角接线或者Δ接线)之间切换的动作。
考虑设备的可靠性等,在停止压缩机马达的状态下进行线圈的接线状态的切换(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-216324号公报(0027~0039段)
发明内容
发明要解决的问题
但是,由于在切换线圈的接线状态时压缩机马达停止,所以空调机的运转暂时停止,其结果是,使用者的舒适性有可能降低。
本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供一种能够抑制舒适性的降低的空调机及其运转控制方法。
用于解决问题的手段
本发明的空调机具备:压缩机,所述压缩机具有具备线圈的压缩机马达;室内送风风扇,所述室内送风风扇具有送风风扇马达;接线切换部,所述接线切换部在第一接线状态和线间电压比第一接线状态低的第二接线状态之间切换线圈的接线状态;以及控制装置,所述控制装置控制压缩机马达、送风风扇马达以及接线切换部。控制装置在通过接线切换部切换线圈的接线状态之前,设置使压缩机马达的旋转停止的停止期间,在停止期间中的至少1个期间使送风风扇马达旋转。
发明的效果
根据本发明,由于在停止压缩机马达的驱动的停止期间中的至少1个期间,送风风扇马达旋转,所以能够通过送风机的送风抑制舒适性的降低。
附图说明
图1是表示实施方式1的空调机的结构的框图。
图2是表示实施方式1的空调机的控制装置的基本结构的概念图。
图3是表示实施方式1的空调机的控制系统的框图(A)、以及表示基于室内温度控制压缩机马达的部分的框图(B)。
图4是表示实施方式1的压缩机的剖视图。
图5是表示实施方式1的压缩机马达的剖视图。
图6是表示实施方式1的驱动压缩机马达的驱动装置的框图。
图7是表示实施方式1的驱动压缩机马达的驱动装置的框图。
图8是表示实施方式1的线圈的接线状态的切换动作的示意图(A)、(B)。
图9是表示实施方式1的线圈的接线状态的示意图。
图10是用于说明实施方式1的空调机的运转控制方法的流程图。
图11是用于说明实施方式1的空调机的运转控制方法的流程图。
图12是表示实施方式1的驱动装置的其他结构例的框图。
图13是用于说明实施方式2的空调机的运转控制方法的流程图。
图14是用于说明实施方式3的空调机的运转控制方法的流程图。
图15是用于说明实施方式4的空调机的运转控制方法的流程图。
图16是表示实施方式5的空调机的接线切换动作的示意图(A)、(B)。
图17是表示实施方式5的空调机的接线切换动作的其他例子的示意图(A)、(B)。
具体实施方式
实施方式1.
<空调机的结构>
首先,对本发明的实施方式1的空调机5进行说明。图1是表示空调机5的结构的框图。空调机5具备设置于室内(空调对象空间)的室内机5A和设置于室外的室外机5B。室内机5A和室外机5B通过供制冷剂流动的连接配管40a、40b连接。通过了冷凝器的液体制冷剂在连接配管40a中流动。通过了蒸发器的气体制冷剂在连接配管40b中流动。
在室外机5B中,配设有将制冷剂压缩并排出的压缩机8、切换制冷剂的流动方向的四通阀(制冷剂流路切换阀)42、进行外部空气与制冷剂的热交换的室外热交换器43、以及将高压的制冷剂减压为低压的膨胀阀(减压装置)44。压缩机8例如由图4所示的旋转压缩机构成。在室内机5A中配置有进行室内空气与制冷剂的热交换的室内热交换器45。
上述压缩机8、四通阀42、室外热交换器43、膨胀阀44及室内热交换器45由包括上述连接配管40a、40b在内的配管40连接,并构成制冷剂回路。通过上述构成要素,构成使制冷剂循环的压缩式制冷循环(压缩式热泵循环)。
为了控制空调机5的运转,在室内机5A中配置有室内控制装置50a,在室外机5B中配置有室外控制装置50b。室内控制装置50a和室外控制装置50b分别具有形成有用于控制空调机5的各种电路的控制基板。室内控制装置50a和室外控制装置50b通过连接电缆50c相互连接。连接电缆50c例如与上述连接配管40a、40b一起被捆扎。
在室外机5B中,以与室外热交换器43相向的方式配置有作为送风机的室外送风风扇6。室外送风风扇6具有叶轮62和使叶轮62旋转的室外送风风扇马达61。叶轮62例如由螺旋桨式风扇构成。通过室外送风风扇6的送风,生成通过室外热交换器43的空气流。
四通阀42由室外控制装置50b控制,切换制冷剂流动的方向。在四通阀42位于图1中实线所示的位置时,将从压缩机8排出的气体制冷剂输送至室外热交换器43(冷凝器)。另一方面,在四通阀42位于图1中虚线所示的位置时,将从室外热交换器43(蒸发器)流入的气体制冷剂输送至压缩机8。膨胀阀44由室外控制装置50b控制,通过变更开度而将高压的制冷剂减压为低压。
在室内机5A中,以与室内热交换器45相向的方式配置有作为送风机的室内送风风扇7。室内送风风扇7具有叶轮72和使叶轮72旋转的室内送风风扇马达71(送风风扇马达)。叶轮72例如由横流风扇构成。通过室内送风风扇7的送风,生成通过室内热交换器45的空气流,将在室内热交换器45中进行热交换后的空气(调节空气)向室内供给。
在室内机5A中设置有作为温度传感器的室内温度传感器54,该室内温度传感器54测定室内的空气温度即室内温度Ta,并将测定出的温度信息(信息信号)发送到室内控制装置50a。室内温度传感器54可以由在一般的空调机中使用的温度传感器构成,也可以使用检测室内的墙壁或地板等的表面温度的辐射温度传感器。
在室内机5A中还设置有信号接收部56,该信号接收部56接收从作为用户操作的操作装置的遥控器55发送的指示信号(运转指示信号)。遥控器55是用户对空调机5进行运转输入(运转开始以及停止)、运转模式(制冷、制热等)以及运转内容(设定温度、风速等)的指示的部件。遥控器55相当于设定室内温度Ta(设定温度)的温度设定部。但是,室内温度Ta不限于由遥控器55进行设定,室内控制装置50a也可以基于运转模式、运转内容等进行设定。
压缩机8具有压缩机马达1(图5),在通常运转时,能够在20~130rps的范围变更运转转速。随着压缩机8的转速的增加,制冷剂回路的制冷剂循环量增加。压缩机8的转速由控制装置50(更具体来说是室外控制装置50b)根据由室内温度传感器54检测出的室内温度Ta与用户用遥控器55设定的设定温度Ts之间的温度差ΔT进行控制。温度差ΔT越大,压缩机8以越高的转速旋转,使制冷剂的循环量增加。
室内送风风扇7的旋转由室内控制装置50a控制。室内送风风扇7的转速能够多级地切换。在此,例如,可以将转速切换为强风、中风和弱风这3级。另外,在用遥控器55将风速设定设定为自动模式的情况下,根据测定出的室内温度Ta与设定温度Ts的温度差ΔT,切换室内送风风扇7的转速。
室外送风风扇6的旋转由室外控制装置50b控制。室外送风风扇6的转速能够多级地切换。在此,根据测定出的室内温度Ta与设定温度Ts的温度差ΔT,切换室外送风风扇6的转速。
室内机5A还具备左右风向板48和上下风向板49。左右风向板48和上下风向板49是变更在室内热交换器45中进行了热交换的调节空气通过室内送风风扇7向室内吹出时的吹出方向的部件。左右风向板48将吹出方向左右变更,上下风向板49将吹出方向上下变更。左右风向板48及上下风向板49各自的角度即吹出气流的风向由室内控制装置50a基于遥控器55的设定进行控制。
空调机5的基本动作如下。在制冷运转时,四通阀42被切换到实线所示的位置,从压缩机8排出的高温高压的气体制冷剂流入室外热交换器43。在该情况下,室外热交换器43作为冷凝器动作。在空气由于室外送风风扇6的旋转而通过室外热交换器43时,通过热交换而夺取制冷剂的冷凝热。制冷剂冷凝而成为高压低温的液体制冷剂,在膨胀阀44隔热膨胀而成为低压低温的二相制冷剂。
通过膨胀阀44的制冷剂流入室内机5A的室内热交换器45。室内热交换器45作为蒸发器动作。在空气由于室内送风风扇7的旋转而通过室内热交换器45时,通过热交换被制冷剂夺取蒸发热,由此将冷却后的空气向室内供给。制冷剂蒸发而成为低温低压的气体制冷剂,在压缩机8中再次被压缩成高温高压的制冷剂。
在制热运转时,四通阀42被切换到虚线所示的位置,从压缩机8排出的高温高压的气体制冷剂流入室内热交换器45。在这种情况下,室内热交换器45作为冷凝器动作。在空气由于室内送风风扇7的旋转而通过室内热交换器45时,通过热交换从制冷剂夺取冷凝热,由此被加热后的空气向室内供给。另外,制冷剂冷凝而成为高压低温的液体制冷剂,在膨胀阀44隔热膨胀而成为低压低温的二相制冷剂。
通过膨胀阀44的制冷剂流入室外机5B的室外热交换器43。室外热交换器43作为蒸发器动作。在空气由于室外送风风扇6的旋转而通过室外热交换器43时,通过热交换而被制冷剂夺取蒸发热。制冷剂蒸发而成为低温低压的气体制冷剂,在压缩机8中再次被压缩成高温高压的制冷剂。
图2是表示空调机5的控制系统的基本结构的概念图。上述室内控制装置50a和室外控制装置50b经由连接电缆50c相互交换信息,并控制空调机5。在此,将室内控制装置50a和室外控制装置50b合称为控制装置50。
图3(A)是表示空调机5的控制系统的框图。控制装置50例如由微型计算机构成。在控制装置50中,组装有输入电路51、运算电路52以及输出电路53。
信号接收部56从遥控器55接收到的指示信号被输入到输入电路51。指示信号例如包括设定运转输入、运转模式、设定温度、风量或风向的信号。另外,表示室内温度传感器54检测出的室内温度Ta的温度信息被输入到输入电路51。输入电路51将输入的上述信息输出到运算电路52。
运算电路52具有CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)57和存储器58。CPU57进行运算处理以及判断处理。存储器58存储有在空调机5的控制中使用的各种设定值和程序。运算电路52基于从输入电路51输入的信息进行运算和判断,并将其结果输出到输出电路53。
输出电路53基于从运算电路52输入的信息,向压缩机马达1、接线切换部15、转换器102、逆变器103、四通阀42、膨胀阀44、室外送风风扇马达61、室内送风风扇马达71、左右风向板48以及上下风向板49输出控制信号。
如上所述,室内控制装置50a和室外控制装置50b(图2)经由连接电缆50c相互交换信息,并控制室内机5A和室外机5B的各种设备,因此,在此将室内控制装置50a和室外控制装置50b合起来表示为控制装置50。实际上,室内控制装置50a和室外控制装置50b分别由微型计算机构成。另外,也可以是:仅在室内机5A和室外机5B的任意一方搭载控制装置,并控制室内机5A和室外机5B的各种设备。
图3(B)是表示在控制装置50中基于室内温度Ta控制压缩机马达1的部分的框图。控制装置50的运算电路52具备接收内容解析部52a、室内温度取得部52b、温度差计算部52c和压缩机控制部52d。上述部件例如包括在运算电路52的CPU57中。
接收内容解析部52a分析从遥控器55经由信号接收部56以及输入电路51输入的指示信号。接收内容解析部52a基于分析结果,将例如运转模式和设定温度Ts输出到温度差计算部52c。室内温度取得部52b取得从室内温度传感器54经由输入电路51输入的室内温度Ta,并输出到温度差计算部52c。
温度差计算部52c计算从室内温度取得部52b输入的室内温度Ta与从接收内容解析部52a输入的设定温度Ts之间的温度差ΔT。在从接收内容解析部52a输入的运转模式为制热运转的情况下,以温度差ΔT=Ts-Ta来计算。在运转模式为制冷运转的情况下,以温度差ΔT=Ta-Ts来计算。温度差计算部52c将计算出的温度差ΔT输出到压缩机控制部52d。
压缩机控制部52d基于从温度差计算部52c输入的温度差ΔT,控制驱动装置100,由此控制压缩机马达1的转速(即压缩机8的转速)。
<压缩机的结构>
接着,对压缩机8的结构进行说明。图4是表示压缩机8的结构的剖视图。压缩机8例如由旋转压缩机构成,具备外壳80、配设在外壳80内的压缩机构9、驱动压缩机构9的压缩机马达1。压缩机8还具有轴90(曲轴),该轴90将压缩机马达1与压缩机构9以能够传递动力的方式连结。轴90嵌合于压缩机马达1的转子20的轴孔27(图5)。
外壳80是例如由钢板形成的密闭容器,覆盖压缩机马达1和压缩机构9。外壳80具有上部外壳80a和下部外壳80b。在上部外壳80a安装有作为端子部的玻璃端子81以及排出管85,所述玻璃端子81用于从压缩机8的外部向压缩机马达1供给电力,所述排出管85用于将在压缩机8内被压缩后的制冷剂排出到外部。在此,从玻璃端子81引出与压缩机马达1的线圈3(图5)的U相、V相以及W相中的每一个各对应2根的合计6根引出线。在下部外壳80b中收容有压缩机马达1及压缩机构9。
压缩机构9沿着轴90具有圆环状的第一气缸91和第二气缸92。第一气缸91和第二气缸92固定在外壳80(下部外壳80b)的内周部。在第一气缸91的内周侧配置有圆环状的第一活塞93,在第二气缸92的内周侧配置有圆环状的第二活塞94。第一活塞93和第二活塞94是与轴90一起旋转的旋转活塞。
在第一气缸91和第二气缸92之间设置有分隔板97。分隔板97是在中央具有贯通孔的圆板状的构件。在第一气缸91以及第二气缸92的气缸室设置有将气缸室分成吸入侧和压缩侧的叶片(未图示)。第一气缸91、第二气缸92及分隔板97通过螺栓98固定为一体。
在第一气缸91的上侧,以堵塞第一气缸91的气缸室的上侧的方式配置有上部框架95。在第二气缸92的下侧,以堵塞第二气缸92的气缸室的下侧的方式配置有下部框架96。上部框架95和下部框架96将轴90支承为能够旋转。
在外壳80的下部外壳80b的底部,储存有对压缩机构9的各滑动部进行润滑的冷冻机油(未图示)。冷冻机油在孔90a内上升,并从形成于轴90的多个部位的供油孔90b供给到各滑动部,所述孔90a在轴90的内部沿轴向形成。
压缩机马达1的定子10通过热装安装在外壳80的内侧。从安装于上部外壳80a的玻璃端子81向定子10的线圈3供给电力。在转子20的轴孔27(图5)固定有轴90。
在外壳80安装有储存制冷剂气体的储存器87。储存器87例如由设置在下部外壳80b的外侧的保持部80c保持。在外壳80安装有一对吸入管88、89,经由该吸入管88、89从储存器87向气缸91、92供给制冷剂气体。
作为制冷剂,例如也可以使用R410A、R407C或R22等,但从防止地球温暖化的观点出发,优选使用低GWP(地球温暖化系数)的制冷剂。作为低GWP的制冷剂,例如可以使用以下的制冷剂。
(1)首先,能够使用在组成中具有碳的双键的卤化烃,例如HFO(Hydro-Fluoro-Orefin)-1234yf(CF3CF=CH2)。HFO-1234yf的GWP为4。
(2)另外,也可以使用组成中具有碳的双键的烃,例如R1270(丙烯)。R1270的GWP为3,比HFO-1234yf低,但可燃性比HFO-1234yf高。
(3)另外,也可以使用包含在组成中具有碳的双键的卤化烃或在结构中具有碳的双键的烃的至少一种的混合物,例如HFO-1234yf与R32的混合物。上述HFO-1234yf是低压制冷剂,因此存在压力损失增大的倾向,有可能导致制冷循环(特别是蒸发器)的性能降低。因此,在实用上,优选使用相比于HFO-1234yf为高压制冷剂的R32或R41的混合物。
压缩机8的基本动作如下。从储存器87供给的制冷剂气体通过吸入管88、89供给到第一气缸91及第二气缸92的各气缸室。当驱动压缩机马达1而使转子20旋转时,轴90与转子20一起旋转。并且,嵌合于轴90的第一活塞93及第二活塞94在各气缸室内偏心旋转,在各气缸室内压缩制冷剂。被压缩了的制冷剂通过设于压缩机马达1的转子20的孔(未图示)在外壳80内上升,从排出管85排出到外部。
<压缩机马达的结构>
接着,对压缩机马达1的结构进行说明。图5是表示实施方式1的压缩机马达1的结构的剖视图。该压缩机马达1是永磁铁埋入型马达。压缩机马达1具备定子10和可旋转地设置在定子10内侧的转子20。在定子10与转子20之间形成有例如0.3~1mm的气隙。另外,图5是与转子20的旋转轴正交的面上的剖视图。
以下,将转子20的轴向(旋转轴的方向)简称为“轴向”。另外,将沿着定子10和转子20的外周(圆周)的方向简称为“周向”。将定子10和转子20的半径方向简称为“径向”。
定子10具备定子铁心11和卷绕于定子铁心11的线圈3。定子铁心11为将厚度0.1~0.7mm(在此为0.35mm)的多个电磁钢板在旋转轴方向上层叠并通过压接(crimping)而紧固的结构。
定子铁心11具有环状的轭部13和从轭部13向径向内侧突出的多个(在此为9个)齿部12。在相邻的齿部12之间形成有槽。各齿部12在径向内侧的顶端具有宽度(定子铁心11的周向上的尺寸)宽的齿顶部。
在各齿部12上隔着绝缘体(绝缘物)14卷绕有作为定子绕组的线圈3。线圈3例如是将线径(直径)为0.8mm的磁导线以集中绕组的方式在各齿部12上卷绕110匝(110圈)而成的。线圈3的匝数以及线径根据压缩机马达1所要求的特性(转速、转矩等)、供给电压、或者槽的截面积来决定。
线圈3由U相、V相和W相的三相绕组(称为线圈3U、3V、3W)构成。各相的线圈3的两端子开放。即,线圈3合计具有6个端子。线圈3的接线状态如后所述,能够在Y接线和三角形接线之间切换。绝缘体14例如由通过PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)形成的膜构成,厚度为0.1~0.2mm。
定子铁心11具有多个(在此为9个)块经由薄壁部连结而成的结构。在将定子铁心11展开成带状的状态下,将磁导线卷绕在各齿部12上,然后,将定子铁心11弯曲成环状并将两端部焊接。另外,定子铁心11并不限定于如上所述具有多个块(分割铁心)连结而成的结构。
转子20具有转子铁心21和安装于转子铁心21的永磁铁25。转子铁心21为将厚度为0.1mm~0.7mm(在此为0.35mm)的多个电磁钢板在旋转轴方向上层叠并通过压接而紧固的结构。
转子铁心21具有圆筒形状,轴孔27(中心孔)形成在其径向中心。在轴孔27,通过热装或压入等固定有作为转子20的旋转轴的轴(即,图4所示的压缩机8的轴90)。
沿转子铁心21的外周面形成有供永磁铁25插入的多个(在此为6个)磁铁插入孔22。磁铁插入孔22为空隙,1个磁铁插入孔22与1个磁极对应。在此,由于设置有6个磁铁插入孔22,因此转子20整体为6极。在此,磁铁插入孔22具有周向上的中央部向径向内侧突出的V字形状。另外,磁铁插入孔22不限于V字形状,例如也可以是直线形状。
在1个磁铁插入孔22内配置有2个永磁铁25。即,相对于1个磁极配置2个永磁铁25。在此,如上所述,由于转子20为6极,因此配置合计12个永磁铁25。
永磁铁25是在转子铁心21的轴向上长的平板状的构件,在转子铁心21的周向上具有宽度,在径向上具有厚度。永磁铁25例如由包含钕(Nd)、铁(Fe)及硼(B)在内的稀土类磁体构成。永磁铁25在厚度方向上被磁化。另外,配置在1个磁铁插入孔22内的2个永磁铁25以彼此相同的磁极朝向径向的相同侧的方式被磁化。
在磁铁插入孔22的周向两侧分别形成有磁通屏障26。磁通屏障26是与磁铁插入孔22连续形成的空隙。磁通屏障26用于抑制相邻的磁极间的漏磁通(即,通过极间而流动的磁通)。
在转子铁心21中,在各磁铁插入孔22的周向上的中央部形成有作为突起的第一磁体保持部23。另外,在转子铁心21中,在磁铁插入孔22的周向上的两端部,分别形成有作为突起的第二磁体保持部24。第一磁体保持部23以及第二磁体保持部24在各磁铁插入孔22内对永磁铁25进行定位并保持永磁铁25。
如上所述,定子10的槽数(即齿部12的数量)为9,转子20的极数为6。即,压缩机马达1的转子20的极数与定子10的槽数的比为2:3。
在压缩机马达1中,线圈3的接线状态在Y接线和三角形接线之间切换,但在使用三角形接线的情况下,存在循环电流流动而压缩机马达1的性能降低的可能性。循环电流是由各相绕组中的感应电压中产生的三次高次谐波引起的。在极数与槽数的比为2:3的集中绕组的情况下,如果没有磁饱和等的影响,则感应电压中不产生三次高次谐波,因此可知不会产生由循环电流导致的性能降低。
<驱动装置的结构>
接下来,对驱动压缩机马达1的驱动装置100进行说明。图6是表示驱动装置100的结构的框图。驱动装置100构成为具备:对电源101的输出进行整流的转换器102;向压缩机马达1的线圈3输出交流电压的逆变器103;切换线圈3的接线状态的接线切换部15;以及控制装置50。从作为交流(AC)电源的电源101向转换器102供给电力。
电源101是例如200V(有效电压)的交流电源。转换器102是整流电路,输出例如280V的直流(DC)电压。将从转换器102输出的电压称为母线电压。逆变器103被从转换器102供给母线电压,并向压缩机马达1的线圈3输出线间电压(也称为马达电压)。在逆变器103连接有分别与线圈3U、3V、3W连接的配线104、105、106。
线圈3U具有端子31U、32U。线圈3V具有端子31V、32V。线圈3W具有端子31W、32W。配线104与线圈3U的端子31U连接。配线105连接于线圈3V的端子31V。配线106与线圈3W的端子31W连接。
接线切换部15具有开关15a、15b、15c。开关15a将线圈3U的端子32U连接于配线105和中性点33中的任一个。开关15b将线圈3V的端子32V连接于配线106和中性点33中的任一个。开关15c将线圈3W的端子32W连接于配线104和中性点33中的任一个。在此,接线切换部15的开关15a、15b、15c由机械式开关(即继电器接点)构成。
控制装置50控制转换器102、逆变器103以及接线切换部15。控制装置50的结构如参照图3说明的那样。向控制装置50输入信号接收部56接收到的来自遥控器55的运转指示信号和室内温度传感器54检测出的室内温度。控制装置50基于这些输入信息,向转换器102输出电压切换信号,向逆变器103输出逆变器驱动信号,向接线切换部15输出接线切换信号。
在图6所示的状态下,开关15a将线圈3U的端子32U连接于中性点33,开关15b将线圈3V的端子32V连接于中性点33,开关15c将线圈3W的端子32W连接于中性点33。即,线圈3U、3V、3W的端子31U、31V、31W与逆变器103连接,端子32U、32V、32W与中性点33连接。
图7是表示在驱动装置100中切换了接线切换部15的开关15a、15b、15c的状态的框图。在图7所示的状态下,开关15a将线圈3U的端子32U连接于配线105,开关15b将线圈3V的端子32V连接于配线106,开关15c将线圈3W的端子32W连接于配线104。
图8(A)是表示开关15a、15b、15c处于图6所示的状态时的线圈3U、3V、3W的接线状态的示意图。线圈3U、3V、3W分别在端子32U、32V、32W与中性点33连接。因此,线圈3U、3V、3W的接线状态成为Y接线(星形接线)。
图8(B)是表示开关15a、15b、15c处于图7所示的状态时的线圈3U、3V、3W的接线状态的示意图。线圈3U的端子32U经由配线105(图7)与线圈3V的端子31V连接。线圈3V的端子32V经由配线106(图7)与线圈3W的端子31W连接。线圈3W的端子32W经由配线104(图7)与线圈3U的端子31U连接。因此,线圈3U、3V、3W的接线状态成为三角形接线(三角接线)。
这样,接线切换部15通过开关15a、15b、15c的切换,能够将压缩机马达1的线圈3U、3V、3W的接线状态在Y接线(第一接线状态)和三角形接线(第二接线状态)之间切换。
图9是表示线圈3U、3V、3W各自的线圈部分的示意图。如上所述,压缩机马达1具有9个齿部12(图1),线圈3U、3V、3W分别卷绕在3个齿部12上。即,线圈3U是将卷绕在3个齿部12上的U相的线圈部分Ua、Ub、Uc串联连接而成的。同样,线圈3V是将卷绕在3个齿部12上的V相的线圈部分Va、Vb、Vc串联连接而成的。另外,线圈3W是将卷绕在3个齿部12上的W相的线圈部分Wa、Wb、Wc串联连接而成的。
<空调机的运转控制方法>
图10和图11是表示空调机5的运转控制方法的流程图。空调机5的控制装置50通过利用信号接收部56从遥控器55接收起动信号,由此开始运转(步骤S101)。在此,控制装置50的CPU57起动。
接着,控制装置50进行空调机5的起动处理(步骤S102)。具体来说,例如开始室外送风风扇马达61的旋转。
接着,控制装置50开始压缩机马达1的旋转(步骤S103)。如后所述,由于空调机5在上次结束时将线圈3的接线状态切换为三角形接线而结束,所以压缩机马达1以三角形接线起动。控制装置50控制逆变器103的输出电压来控制压缩机马达1的转速。
省略对压缩机马达1的转速控制的详细说明,例如,根据由室内温度传感器54检测出的室内温度Ta与设定温度Ts的温度差ΔT,使压缩机马达1的转速以预先确定的速度阶段性上升。压缩机马达1的旋转速度的允许最大转速例如为130rps。由此,使基于压缩机8的制冷剂循环量增加,在制冷运转的情况下提高制冷能力,在制热运转的情况下提高制热能力。
另外,当由于空调效果而室内温度Ta接近设定温度Ts,温度差ΔT显示减少倾向时,控制装置50根据温度差ΔT使压缩机马达1的转速减少。当温度差ΔT减少到预先确定的零附近温度(但是比0大)时,控制装置50使压缩机马达1以允许最小转速(例如20rps)运转。
另外,在室内温度Ta达到了设定温度Ts的情况(即温度差ΔT为0以下的情况)下,控制装置50为了防止过制冷(或过制热)而使压缩机马达1的旋转停止。然后,在温度差ΔT再次大于0的情况下,控制装置50再次开始压缩机马达1的旋转。另外,控制装置50限制压缩机马达1在短时间内再次开始旋转,以不使压缩机马达1的旋转和停止在短时间内反复。另外,当压缩机马达1的转速达到预先设定的转速时,逆变器103开始弱磁控制。
在压缩机马达1起动后,控制装置50开始室内送风风扇马达71的旋转(步骤S104)。室内送风风扇马达71例如以与基于遥控器55的设定对应的转速旋转。在作为额定空调能力带的4kW的空调机5中,室内送风风扇马达71的转速在0~1700rpm的范围。
控制装置50判断是否从遥控器55经由信号接收部56接收到运转停止信号(空调机5的运转停止信号)(步骤S105)。在没有接收到运转停止信号的情况下,进入步骤S106。另一方面,在接收到运转停止信号的情况下,控制装置50进入步骤S109。
在步骤S106中,控制装置50取得由室内温度传感器54检测出的室内温度Ta与设定温度Ts的温度差ΔT,基于该温度差ΔT,判断是否需要将线圈3从三角形接线切换为Y接线。即判断是否线圈3的接线状态为三角形接线,且上述温度差ΔT的绝对值为阈值ΔTr以下(步骤S107)。阈值ΔTr是与小到能够切换为Y接线这种程度的空调负载(也简称为“负载”)相当的温度差。
如上所述,由于ΔT在运转模式为制热运转的情况下由ΔT=Ts-Ta表示,在制冷运转的情况下由ΔT=Ta-Ts表示,所以在此比较ΔT的绝对值和阈值ΔTr,判断是否需要切换为Y接线。
如果步骤S107中的判断结果是线圈3的接线状态为三角形接线,且温度差ΔT的绝对值为阈值ΔTr以下,则向逆变器103输出停止信号,停止压缩机马达1的旋转(步骤S108)。在停止压缩机马达1的旋转后,控制装置50进入图11的步骤S121。
在图11的步骤S121中,控制装置50将室内送风风扇马达71的转速变更为预先设定的转速N2,使室内送风风扇马达71的旋转继续。接着,控制装置50向接线切换部15输出接线切换信号,将线圈3的接线状态从三角形接线切换为Y接线(步骤S122)。
在将线圈3的接线状态切换为Y接线之后,控制装置50判断是否能够再次起动压缩机马达1(即再次开始旋转)(步骤S123)。具体来说,例如,在步骤S108中停止压缩机马达1的同时使计时器起动,判断是否经过了待机时间t1。待机时间t1是到制冷循环中的制冷剂压力大致均等为止所需的时间,例如为60~300秒。
另外,是否能够再次起动压缩机马达1也可以通过其他方法来判断。例如,也可以测定压缩机8的压差,在压差低于阈值的时间点,判断为能够再次起动压缩机马达1。
控制装置50在判断为能够再次起动压缩机马达1的情况下(步骤S123中为是),进入图10的步骤S118,再次起动压缩机马达1。由此,在线圈3的接线状态被切换为Y接线的状态下,压缩机马达1再次开始旋转。
另一方面,在上述步骤S107中的比较结果是线圈3的接线状态不是三角形接线的情况下(是Y接线的情况下)、或者温度差ΔT的绝对值大于阈值ΔTr的情况下(即无需切换为Y接线的情况下),进入步骤S112。
在步骤S112中,判断是否需要从Y接线向三角形接线切换。即,判断是否线圈3的接线状态为Y接线,且上述温度差ΔT的绝对值大于阈值ΔTr。
在步骤S112中的判断结果为线圈3的接线状态是Y接线并且温度差ΔT的绝对值大于阈值ΔTr的情况下(步骤S112中为是),控制装置50将压缩机马达1的转速增加至预先设定的转速Nmax,并且继续旋转预先设定的时间(步骤S113)。这是为了在停止压缩机马达1的旋转之前增加制冷剂的循环量。此时的转速Nmax优选为压缩机马达1的通常运转时的转速范围的最大值。但是,并不限定于最大值,只要使压缩机马达1的转速增加即可。
之后,控制装置50向逆变器103输出停止信号,停止压缩机马达1的旋转(步骤S114)。在停止压缩机马达1的旋转后,控制装置50将室内送风风扇马达71的转速变更为预先设定的转速N1,继续室内送风风扇马达71的旋转(步骤S115)。接着,控制装置50向接线切换部15输出接线切换信号,将线圈3的接线状态从Y接线切换为三角形接线(步骤S116)。
在将线圈3的接线状态切换为三角形接线之后,控制装置50判断是否能够再次起动压缩机马达1(步骤S117)。是否能够再次起动压缩机马达1的判断如对步骤S123说明的那样。然后,在判断为能够再次起动压缩机马达1的情况下(步骤S117中为是),再次起动压缩机马达1(步骤S118)。由此,在线圈3的接线状态被切换为三角形接线的状态下,压缩机马达1再次开始旋转。
在三角形接线中,与Y接线相比,能够将压缩机马达1驱动到更高的转速,所以能够应对更大的负载。因此,能够使室内温度与设定温度的温度差ΔT在短时间内收敛。然后,返回上述步骤S105。
另外,在上述步骤S112中的比较结果为线圈3的接线状态不是Y接线的情况下(是三角形接线的情况下)、或者温度差ΔT的绝对值为阈值ΔTr以下的情况下(即无需切换为三角形接线的情况下),返回步骤S105。
另一方面,在上述步骤S105中接收到运转停止信号的情况下,停止压缩机马达1的旋转(步骤S109)。然后,控制装置50将线圈3的接线状态从Y接线切换为三角形接线(步骤S110)。在线圈3的接线状态已经为三角形接线的情况下,维持该接线状态。另外,虽然在图10中进行了省略,但在步骤S106~S117之间接收到运转停止信号的情况下,也进入步骤S109,并停止压缩机马达1的旋转。
之后,控制装置50进行空调机5的停止处理(步骤S111)。具体来说,停止室内送风风扇马达71和室外送风风扇马达61。然后,控制装置50的CPU57停止,空调机5的运转结束。
如上所述,在室内温度Ta与设定温度Ts的温度差ΔT的绝对值比较小的情况下(即为阈值ΔTr以下的情况下),以高效率的Y接线使压缩机马达1运转。而且,在需要应对更大的负载的情况下,即在温度差ΔT的绝对值比阈值ΔTr大的情况下,以能够应对更大的负载的三角形接线使压缩机马达1运转。因此,能够提高空调机5的运转效率。
<空调机的作用>
在上述空调机5的动作中,为了提高压缩机马达1的控制的稳定性,在切换线圈3的接线状态之前,停止压缩机马达1的旋转(图10的步骤S108、S114)。
另外,为了降低再次起动压缩机马达1时的负载,在再次起动压缩机马达1之前,设置例如60~300秒的停止期间(即,停止压缩机马达1的旋转的期间)。该停止期间是到压缩机8的排出侧与吸入侧的压力差(压差)变得充分小为止所需的时间,并且,也是到制冷循环中的制冷剂压力变得大致均等为止所需的时间。
另一方面,当空调机5的运转停止时,使用者的舒适性降低。特别是,由于在因窗户的开闭而使外部空气流入室内的情况下等,在室内温度Ta与设定温度Ts的温度差ΔT大的状态下从Y接线向三角形接线切换,所以如果在该状态下空调机5的运转停止,则使用者的舒适性大大降低。
因此,在本实施方式1中,在压缩机马达1的停止期间,继续室内送风风扇马达71的旋转。即使压缩机马达1的旋转停止,由于压缩机8的压差,制冷剂也继续流动,制冷剂与室内空气之间的温度差残留。
因此,通过使室内送风风扇马达71旋转而进行基于室内送风风扇7的送风,能够将与室内热交换器45内的制冷剂进行了热交换的空气向室内供给。即,如果在制冷运转时,则能够将通过与室内热交换器45内的制冷剂的热交换而被冷却了的空气向室内供给,如果在制热运转时,则能够将通过与室内热交换器45内的制冷剂的热交换而被加热了的空气向室内供给。由此,能够抑制压缩机马达1的停止期间的室内舒适性的降低。
另外,室内送风风扇马达71从压缩机马达1的停止期间开始前(更具体来说,图10的步骤S104)起旋转,即使进入压缩机马达1的停止期间也继续旋转。因此,室内送风风扇马达71的停止及再次起动的次数较少即可。马达一般起动时的能量效率低,因此通过减少停止和再次起动的次数,能够降低消耗电力。另外,控制装置50输出停止信号或再次起动信号的次数也较少即可,因此室内送风风扇马达71的控制也能够变简单。
从三角形接线向Y接线的切换是在室内温度接近设定温度且空调负载降低的状况下进行的。因此,优选将压缩机马达1的停止期间的室内送风风扇马达71的转速N2设定得较低,降低消耗电力。另外,如果室内温度充分接近设定温度,则也可以停止室内送风风扇马达71的旋转(参照后述的图13)。
与此相对,从Y接线向三角形接线的切换,是在室内温度接近设定温度后,如因窗户的开闭而外部空气流入室内的情况那样空调负载增大的状况下进行的。因此,需要提高压缩机马达1的停止期间的室内送风风扇马达71的转速N1,补充空调能力。
因此,从Y接线向三角形接线切换时的室内送风风扇马达71的转速N1被设定为比从三角形接线向Y接线切换时的室内送风风扇马达71的转速N2高(N1>N2)。在作为额定空调能力带的4kW的空调机5中,转速N1例如为1700rpm,转速N2例如为1100rpm。
另外,在本实施方式1中,在从Y接线切换为三角形接线时,在使压缩机马达1的转速以在Y接线中设定的转速范围(以下称为设定范围)的最大转速(Nmax)旋转后(上述步骤S113),停止压缩机马达1的旋转。如上所述,在压缩机马达1的停止期间,通过使室内送风风扇马达71旋转,能够发挥加热或冷却能力(空调能力),但随着制冷剂与室内空气的温度差减少,空调能力降低。
因此,在停止压缩机马达1的旋转之前,使压缩机马达1以设定范围的最大转速(Nmax)旋转规定时间,由此增加制冷剂的循环量,预先扩大制冷剂与室内空气的温度差。由此,能够提高压缩机马达1的停止期间中的基于室内送风风扇马达71的空调能力。
在此,使压缩机马达1以设定范围的最大转速旋转,但并不限定于最大转速,例如只要是比进行步骤S112的判断的时间点的压缩机马达1的转速高的转速即可。
另外,在此将室内送风风扇马达71的转速设为N1、N2(步骤S115、S121),也可以对应于制冷剂温度与空气温度的差的减少来增加室内送风风扇马达71的转速。另外,在此,在压缩机马达1的停止期间中,始终使室内送风风扇马达71旋转,但也可以仅在压缩机马达1的停止期间中的1个期间(例如,如在实施方式2等中说明的那样仅在满足一定条件的情况下)使室内送风风扇马达71旋转。
另外,在上述空调机5的动作中,持续进行是否需要从三角形接线向Y接线切换的判断(步骤S107)和是否需要从Y接线向三角形接线切换的判断(步骤S112),进行从三角形接线向Y接线的切换是在空调负载降低(室内温度接近设定温度)的情况下进行的,由于此后空调负载急剧增加的可能性低,所以不易发生频繁地进行接线的切换的情况。
另外,在空调机5的运转结束时,将线圈3的接线状态切换为三角形接线(步骤S110),所以在空调机5的运转开始时,以三角形接线起动压缩机马达1(步骤S103)。在空调机5开始运转时,一般室内温度与设定温度之差大(即空调负载大),所以通过使线圈3的接线状态为三角形接线并起动压缩机马达1,能够在更短时间使室内温度Ta与设定温度Ts之差ΔT收敛。
<实施方式1的效果>
如以上说明的那样,实施方式1的空调机5在通过接线切换部15切换线圈3的接线状态之前,设置使压缩机马达1的旋转停止的停止期间,在停止期间中的至少1个期间使室内送风风扇马达71旋转。因此,能够通过室内送风风扇7的送风来补充空调能力,抑制用户的舒适性的降低。
另外,在通过接线切换部15将线圈3的接线状态从Y接线(第一接线状态)切换为三角形接线(第二接线状态)的情况下,在压缩机马达1的停止期间开始前,通过使转速增加来驱动压缩机马达1,能够使制冷剂的循环量暂时增加,增大制冷剂与室内空气的温度差。由此,能够提高由停止期间中的室内送风风扇7的送风带来的空调能力。
另外,由于从压缩机马达1的停止期间开始前使室内送风风扇马达71旋转,在停止期间使室内送风风扇马达71的旋转继续,因此能够减少室内送风风扇马达71的停止以及起动的次数,能够降低消耗电力。
另外,在将线圈3的接线状态从Y接线切换为三角形接线的情况下,将压缩机马达1的停止期间的室内送风风扇马达71的转速设为N1,在从三角形接线切换为Y接线的情况下,将压缩机马达1的停止期间的室内送风风扇马达71的转速设为N2,使N1>N2成立,因此能够根据空调负载的大小进行基于室内送风风扇7的送风动作。
另外,由于基于由室内温度传感器54检测出的室内温度切换线圈3的接线状态,所以对于空调负载的急剧变动,能够使压缩机8的运转状态迅速应对,能够提高舒适性。
另外,由于将线圈3的接线状态在Y接线(第一接线状态)和与Y接线相比线间电压低的三角形接线(第二接线状态)之间切换,所以可以选择与压缩机马达1的转速相匹配的接线状态。
变形例.
图12是表示实施方式1的驱动装置100的其他结构例的框图。上述驱动装置100的接线切换部15(图6)具有机械式的开关15a、15b、15c,但在图12所示的结构例中,接线切换部16具有半导体开关16a、16b、16c。
半导体开关16a、16b、16c例如由MOS晶体管等构成。半导体开关16a将线圈3U的端子32U连接于配线105以及中性点33中的任一个。半导体开关16b将线圈3V的端子32V连接于配线106以及中性点33中的任一个。半导体开关16c将线圈3W的端子32W连接于配线104以及中性点33中的任一个。
在该结构例中,由于接线切换部16构成为具备半导体开关16a、16b、16c,因此能够高速地切换线圈3的接线状态,另外,能够降低消耗电力。其他结构如参照图6说明的那样。
实施方式2.
接着,说明本发明的实施方式2。图13是表示实施方式2的动作的流程图。图13所示的处理是与图11所示的处理同样地,接着图10的步骤S108执行的处理。
在上述实施方式1中,控制装置50在从三角形接线向Y接线切换时,停止压缩机马达1的旋转(图10的步骤S108),使室内送风风扇马达71以转速N2旋转(图11的步骤S121)。
与此相对,在本实施方式2中,控制装置50在从三角形接线向Y接线切换时,在停止压缩机马达1的旋转后,将室内温度传感器54检测出的室内温度Ta与设定温度Ts的温度差ΔT(即在图10的步骤S106中取得的温度差ΔT)的绝对值与阈值Tb进行比较(步骤S131),在温度差ΔT的绝对值为阈值Tb以下的情况下,停止室内送风风扇马达71的旋转(步骤S135)。
另一方面,在温度差ΔT的绝对值比阈值Tb大的情况下,与实施方式1同样地,使室内送风风扇马达71以转速N2旋转(步骤S132)。另外,阈值Tb是比上述阈值Tr小的值,是小到无需在压缩机马达1的停止期间中使室内送风风扇马达71旋转这种程度的温度差。
然后,控制装置50将线圈3的接线状态从三角形接线切换为Y接线(步骤S133),等待压缩机马达1成为能够再次起动的状态(步骤S134),再次起动压缩机马达1(图10的步骤S118)。另外,步骤S133和步骤S134的顺序也可以相反。从Y接线向三角形接线的切换与实施方式1相同。
从三角形接线切换为Y接线是在室内温度Ta接近设定温度Ts而空调负载变小的状态下进行的。因此,在室内温度Ta充分接近设定温度Ts的情况下,即使不进行室内送风风扇7的送风,室内舒适性的降低也少。在本实施方式2中,在室内温度Ta和设定温度Ts的温度差ΔT的绝对值为阈值Tb以下的情况(即室内温度Ta充分接近设定温度Ts的情况)下,通过在压缩机马达1的停止期间也使室内送风风扇马达71的旋转停止,降低消耗电力。
如以上说明的那样,在本实施方式2中,在室内温度传感器54检测出的室内温度Ta与设定温度Ts不同的情况下,在压缩机马达1的停止期间使室内送风风扇马达71旋转。更具体来说,在室内温度传感器54检测出的室内温度Ta与设定温度Ts的差ΔT的绝对值比阈值Tb大的情况下,在压缩机马达1的停止期间使室内送风风扇马达71旋转,在该差ΔT为阈值Tb以下的情况下,在压缩机马达1的停止期间使室内送风风扇马达71的旋转停止。因此,在室内温度Ta充分接近设定温度Ts的情况下,通过在压缩机马达1的停止期间室内送风风扇马达71的旋转也停止,能够降低消耗电力。
实施方式3.
接着,对本发明的实施方式3进行说明。图14是表示实施方式3的动作的流程图。图14所示的处理是与图11和图13所示的处理同样地,接着图10的步骤S108执行的处理。
在上述实施方式2中,在从三角形接线向Y接线切换时,将室内温度传感器54检测出的室内温度Ta与设定温度Ts的温度差ΔT的绝对值与阈值Tb进行比较,当温度差ΔT的绝对值为阈值Tb以下时,停止室内送风风扇马达71的旋转(图13的步骤S131、S135)。作为温度差ΔT,使用在图10的步骤S106中取得的温度差ΔT。
与此相对,在本实施方式3中,控制装置50在压缩机马达1的停止期间中继续取得由室内温度传感器54检测出的室内温度Ta与设定温度Ts的温度差ΔT(步骤S145)。然后,比较温度差ΔT和阈值Tb(步骤S141),在温度差ΔT的绝对值为阈值Tb以下时,停止室内送风风扇马达71的旋转(步骤S144),在温度差ΔT的绝对值比阈值Tb大时,使室内送风风扇马达71以转速N2旋转(步骤S142)。
然后,控制装置50等待压缩机马达1成为能够再次起动的状态(步骤S143),将线圈3的接线状态从三角形接线切换为Y接线(步骤S146),再次起动压缩机马达1(图10的步骤S118)。
压缩机马达1的停止期间例如持续60~300秒,因此在该停止期间中,室内温度有可能因室内送风风扇7的送风而变化。在本实施方式3中,在停止期间中也继续由室内温度传感器54检测室内温度Ta,如果室内温度Ta充分接近设定温度Ts,则停止室内送风风扇马达71的旋转,如果不是这样,则使室内送风风扇马达71旋转。因此,能够根据压缩机马达1的停止期间中的室内温度的变化,进行室内送风风扇7的送风动作,能够提高舒适性。
如以上说明的那样,在本实施方式3中,在压缩机马达1的停止期间中,继续取得室内温度Ta与设定温度Ts的温度差ΔT,在温度差ΔT的绝对值为阈值Tb以下的情况下,停止室内送风风扇马达71的旋转,在比阈值Tb大的情况下,使室内送风风扇马达71旋转。因此,能够根据压缩机马达1的停止期间中的室内温度的变化,进行室内送风风扇7的送风动作,提高舒适性。
实施方式4
接下来,说明本发明的实施方式4。图15是表示实施方式4的空调机的运转控制方法的流程图。图15的流程图是在图10的流程图的步骤S115与步骤S116之间增加了步骤S151和步骤S152的图。
从Y接线向三角形接线的切换,是在室内温度Ta接近设定温度Ts后,如因窗户的开闭而外部空气流入室内的情况那样空调负载增加的状况下进行的。但是,通过在压缩机马达1的停止期间,室内送风风扇7进行送风,由此室内温度Ta接近设定温度Ts而空调负载减少,其结果是,有时无需向三角形接线切换。
因此,在本实施方式4中,在压缩机马达1的停止期间使室内送风风扇马达71旋转,并且求出室内温度Ta与设定温度Ts之差的绝对值的变化率(相对于时间的变化率)即温度差变化率Tv,在温度差变化率Tv比规定值(阈值)Tc小的情况下,不进行向三角形接线的切换。温度差变化率Tv由以下的式(1)定义。另外,规定值Tc是负值。
【数学式1】
具体来说,控制装置50在从Y接线向三角形接线切换时,停止压缩机马达1的旋转(步骤S114),使室内送风风扇马达71以转速N1旋转后(步骤S115),取得室内温度传感器54检测出的室内温度Ta与设定温度Ts之差的绝对值的变化率即温度差变化率Tv(上述式(1))(步骤S151)。
接着,控制装置50将在步骤S151中取得的温度差变化率Tv与预先设定的规定值Tc进行比较(步骤S152)。规定值Tc(<0)是温度差(绝对值)以无需向三角形接线切换的程度的速度减小的情况下的变化率,通过实验等求出并预先设定。另外,规定值Tc也可以在制热运转时和制冷运转时设定为不同的值。
在步骤S152中,当温度差变化率Tv为规定值Tc以上时,进行向三角形接线的切换(步骤S116),等待压缩机马达1成为能够再次起动的状态(步骤S117),再次起动压缩机马达1(步骤S118)。
另一方面,在步骤S152中温度差变化率Tv比规定值Tc小的情况下,不进行向三角形接线的切换(步骤S116),而进入步骤S117,等待压缩机马达1成为能够再次起动的状态,再次起动压缩机马达1(步骤S118)。
由此,在压缩机马达1的停止期间中,当室内温度Ta与设定温度Ts之差的绝对值的变化率Tv因室内送风风扇7的送风而小于规定值Tc(<0)时(即,室内温度Ta与设定温度Ts之差急剧减少时),能够不进行从Y接线向三角形接线的切换。即,能够抑制线圈3的接线状态的频繁切换,降低消耗电力。另外,步骤S151、S152以外的步骤与实施方式1的运转控制方法(图10~图11)相同。
如以上说明的那样,在该实施方式4中,在压缩机马达1的停止期间中取得温度差变化率Tv,基于取得的温度差变化率Tv来决定是否进行接线切换。因此,能够抑制线圈3的接线状态的频繁切换,抑制消耗电力。
另外,在本实施方式4中,也可以组合实施方式2(图13)或实施方式3(图14)。
实施方式5.
接下来,说明本发明的实施方式5。在上述实施方式1中,将线圈3的接线状态在Y接线和三角形接线之间切换。但是,也可以将线圈3的接线状态在串联连接和并联连接之间切换。
图16(A)及(B)是用于说明实施方式5的线圈3的接线状态的切换的示意图。在图16(A)中,三相线圈3U、3V、3W通过Y接线而接线。另外,线圈3U的线圈部分Ua、Ub、Uc串联连接,线圈3V的线圈部分Va、Vb、Vc串联连接,线圈3W的线圈部分Wa、Wb、Wc串联连接。即,线圈3的各相的线圈部分串联连接。
另一方面,在图16(B)中,三相线圈3U、3V、3W通过Y接线而接线,线圈3U的线圈部分Ua、Ub、Uc并联连接,线圈3V的线圈部分Va、Vb、Vc并联连接,线圈3W的线圈部分Wa、Wb、Wc并联连接。即,线圈3的各相的线圈部分并联连接。图16(A)及(B)所示的线圈3的接线状态的切换例如能够通过在线圈3U、3V、3W的各线圈部分设置切换开关来实现。
如果将在各相中并联连接的线圈部分的数量(即列数)设为n,则通过从串联连接(图16(A))切换为并联连接(图16(B)),线间电压降低为1/n倍。即,通过在线间电压不同的两个接线状态之间切换线圈3的接线状态,能够提高马达效率。
图17(A)和(B)是用于说明实施方式5的其他结构例的示意图。在图17(A)中,三相线圈3U、3V、3W通过三角形接线而接线。另外,线圈3U的线圈部分Ua、Ub、Uc串联连接,线圈3V的线圈部分Va、Vb、Vc串联连接,线圈3W的线圈部分Wa、Wb、Wc串联连接。即,线圈3的各相的线圈部分串联连接。
另一方面,在图17(B)中,三相线圈3U、3V、3W通过三角形接线而接线,线圈3U的线圈部分Ua、Ub、Uc并联连接,线圈3V的线圈部分Va、Vb、Vc并联连接,线圈3W的线圈部分Wa、Wb、Wc并联连接。即,线圈3的各相的线圈部分并联连接。在这种情况下,通过在线间电压不同的两个接线状态之间切换线圈3的接线状态,也能够提高马达效率。
如以上说明的那样,在实施方式5中,通过在串联连接和并联连接之间切换线圈3的接线状态,能够提高马达效率。
另外,在本实施方式5中,也可以组合实施方式2(图13)、实施方式3(图14)以及实施方式4(图15)中的至少一个。
另外,在上述实施方式1~5中,基于由室内温度传感器54检测出的室内温度Ta与阈值Tr的温度差ΔT来切换线圈3的接线状态,但例如也可以基于压缩机马达1的转速来切换线圈3的接线状态。压缩机马达1的转速能够使用安装于压缩机马达1的电流传感器等来检测。但是,由于压缩机马达1的转速有可能变动,因此比较压缩机马达1的转速和基准值,判断转速超过基准值的状态是否持续一定时间。
另外,在上述实施方式1~5中,作为压缩机8的一例,对旋转压缩机进行了说明,但各实施方式的马达也可以适用于旋转压缩机以外的压缩机。
以上,对本发明的优选实施方式进行了具体说明,但本发明不限于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内,能够进行各种改进或变形。
附图标记说明
1压缩机马达,3、3U、3V、3W线圈,5空调机,5A室内机,5B室外机,6室外送风风扇,61室外送风风扇马达,62叶轮,7室内送风风扇,71室内送风风扇马达(送风风扇马达),72叶轮,8压缩机,9压缩机构,10定子,11定子铁心,12齿部,13轭部,14绝缘体,15接线切换部,15a、15b、15c开关,16接线切换部,16a、16b、16c半导体开关,20转子,21转子铁心,22磁铁插入孔,25永磁铁,26磁通屏障,27轴孔,31U、31V、31W、32U、32V、32W端子,33中性点,40配管,40a、40b连接配管,42四通阀,43室外热交换器、44膨胀阀,45室内热交换器,48左右风向板,49上下风向板,50控制装置,50a室内控制装置,50b室外控制装置,50c连接电缆,53输出电路,54室内温度传感器(温度传感器),55遥控器(操作装置),56信号接收部,57 CPU,80外壳,90轴,100驱动装置,101电源,102转换器,103逆变器,104、105、106配线。
Claims (14)
1.一种空调机,其中,具备:
压缩机,所述压缩机具有具备线圈的压缩机马达;
室内送风风扇,所述室内送风风扇具有送风风扇马达;
接线切换部,所述接线切换部在第一接线状态和线间电压低于所述第一接线状态的第二接线状态之间切换所述线圈的接线状态;及
控制装置,所述控制装置控制所述压缩机马达、所述送风风扇马达以及所述接线切换部,所述控制装置在通过所述接线切换部切换所述线圈的所述接线状态之前,设置使所述压缩机马达的旋转停止的停止期间,在所述停止期间中的至少1个期间使所述送风风扇马达旋转,
所述控制装置在通过所述接线切换部将所述线圈的所述接线状态从所述第一接线状态切换为所述第二接线状态的情况下,在停止所述压缩机马达的旋转之前,使所述压缩机马达的转速增加。
2.根据权利要求1所述的空调机,其中,
所述控制装置从所述停止期间的开始前使所述送风风扇马达旋转,在所述停止期间使所述送风风扇马达的旋转继续。
3.根据权利要求1或2所述的空调机,其中,
在所述接线切换部将所述线圈的所述接线状态从所述第一接线状态切换为所述第二接线状态的情况下,将所述停止期间的所述送风风扇马达的转速设为N1,
在所述接线切换部将所述线圈的所述接线状态从所述第二接线状态切换为所述第一接线状态的情况下,将所述停止期间的所述送风风扇马达的转速设为N2时,
N1>N2成立。
4.根据权利要求1所述的空调机,其中,具备:
温度传感器,所述温度传感器检测室内温度;及
温度设定部,所述温度设定部对设定温度进行设定。
5.根据权利要求4所述的空调机,其中,
所述控制装置在所述室内温度与所述设定温度不同的情况下,在所述停止期间使所述送风风扇马达旋转。
6.根据权利要求4所述的空调机,其中,
所述控制装置在所述室内温度与所述设定温度之差的绝对值比阈值大的情况下,在所述停止期间使所述送风风扇马达旋转。
7.根据权利要求5所述的空调机,其中,
所述控制装置在所述室内温度与所述设定温度之差的绝对值比阈值大的情况下,在所述停止期间使所述送风风扇马达旋转。
8.根据权利要求4所述的空调机,其中,
在所述室内温度与所述设定温度之差的绝对值为阈值以下的情况下,所述控制装置在所述停止期间停止所述送风风扇马达的旋转,
在所述室内温度与所述设定温度之差的绝对值大于所述阈值的情况下,所述控制装置在所述停止期间使所述送风风扇马达旋转。
9.根据权利要求4~8中任一项所述的空调机,其中,
所述控制装置在所述室内温度与所述设定温度之差的绝对值的变化率小于规定值的情况下,在所述停止期间不进行从所述第一接线状态向所述第二接线状态的切换。
10.根据权利要求4~8中任一项所述的空调机,其中,
所述控制装置基于所述室内温度切换所述线圈的接线状态。
11.根据权利要求1、2、4~8中任一项所述的空调机,其中,
所述线圈为三相线圈,
所述第一接线状态是所述三相线圈通过Y接线而接线的状态,所述第二接线状态是所述三相线圈通过三角形接线而接线的状态。
12.根据权利要求1、2、4~8中任一项所述的空调机,其中,
所述线圈是通过Y接线或三角形接线而接线的三相线圈,
所述第一接线状态是所述三相线圈按每相串联接线的状态,
所述第二接线状态是所述三相线圈按每相并联接线的状态。
13.根据权利要求1、2、4~8中任一项所述的空调机,其中,
所述接线切换部具有机械式开关或半导体开关。
14.一种空调机的运转控制方法,其中,所述空调机具备:
压缩机,所述压缩机具有具备线圈的压缩机马达;及
室内送风风扇,所述室内送风风扇具有送风风扇马达,
所述空调机的运转控制方法具有接线切换步骤,该接线切换步骤在第一接线状态和线间电压低于所述第一接线状态的第二接线状态之间切换所述线圈的接线状态,
在所述接线切换步骤之前,设置使所述压缩机马达的旋转停止的停止期间,在所述停止期间中的至少1个期间使所述送风风扇马达旋转,
当在所述接线切换步骤中将所述线圈的所述接线状态从所述第一接线状态切换为所述第二接线状态的情况下,在停止所述压缩机马达的旋转之前,使所述压缩机马达的转速增加。
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