JP2000130352A

JP2000130352A - 冷凍サイクル装置

Info

Publication number: JP2000130352A
Application number: JP10298259A
Authority: JP
Inventors: Keiji Ogawa; 啓司小川; Yoshitaka Kubota; 吉孝窪田; Koji Hamaoka; 孝二浜岡
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1998-10-20
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】インバータ回路の直流電圧，電流，または電
動機電圧，電流により切り替え時点での直流電動機の負
荷トルクを検出し、負荷トルクに応じたデューティ値で
切り替えることにより、起動失敗の少ない冷凍サイクル
装置を実現できる。【解決手段】直流電圧検出手段２６が検出した直流電
圧より、運転モード切り替え手段２０で行われる起動前
後の切り替えを行うために必要なチョッピング信号を選
択するトルクアップ手段Ａ１８とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機用電動制御
装置と冷凍サイクルから成る冷凍サイクル装置に関する
ものであり、特に、インバータにより回転数制御する直
流ブラシレス電動機の回転子磁極位置検出をセンサレス
方式で行う圧縮機用電動制御装置の起動方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】インバータにより回転数制御する直流ブ
ラシレス電動機の回転子磁極位置検出を電機子巻線の誘
起電圧を利用してセンサレス方式で行う圧縮機用電動制
御装置の起動方法では、停止状態では誘導電圧が発生し
ないため、センサレス方式での位置検出はできない。

【０００３】このため、位置検出が可能となるある回転
数までは、あらかじめ決めておく起動シーケンスパター
ンにより起動させ、その後にセンサレス方式に切り替え
るのが一般的である。

【０００４】このような従来の圧縮機用電動制御装置の
起動方法としては、例えば特開平１−５４９６０号公報
に示されている。

【０００５】この特徴は、直流電動機の起動時にはセン
サレス回路に用いられているフィルタ回路の過度直流分
が十分に減衰しないためにセンサレス方式への切り替え
が不安定になり切り替え失敗することを防ぐために、過
渡直流分が十分に減衰してからセンサレス方式に切り替
えるというものであり、起動失敗のない圧縮機用電動制
御装置を可能にするというものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、図２に示すように、起動シーケンス運転
期間からセンサレス運転期間に切り替える時点での運転
切り替え期間でのチョッピング信号のデューティ値（Ｘ
％）が起動シーケンス運転期間の最後のデューティ値
（この場合５．１％）と同一値を使用したり（Ｘ％＝
５．１％）、運転切り替え期間を待たずにそのままセン
サレス運転期間に移行するため一定のため、起動時の負
荷トルクの変化に対して、切り替え時点で圧縮機がロッ
ク状態、または過大な電流が流れることになり、起動失
敗するという課題を有していた。

【０００７】本発明は上記課題に鑑み、インバータ回路
の直流電圧、電流、または電動機電圧、電流により切り
替え時点での直流電動機の負荷トルクを検出し、負荷ト
ルクに応じたデューティ値で切り替えることにより、起
動失敗の少ない冷凍サイクル装置を実現できる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、前記トルクアップ手段Ａを用いることによ
り、インバータ回路の直流電圧により切り替え時点での
直流電動機の負荷トルクを簡単に検出し、負荷トルクに
応じたデューティ値で切り替えることにより、起動失敗
の少ない冷凍サイクル装置を実現できる。

【０００９】また、本発明は上記した構成によって、前
記トルクアップ手段Ｂが、インバータ回路の直流電流に
より切り替え時点での直流電動機の負荷トルクを精度よ
くに検出し、負荷トルクに応じたデューティ値で切り替
えることにより、起動失敗の少ない冷凍サイクル装置を
実現できる。

【００１０】また、本発明は上記した構成によって、前
記トルクアップ手段Ｃが、インバータ回路の電動機電圧
により切り替え時点での直流電動機の負荷トルクを簡単
に、省スペースに検出し、負荷トルクに応じたデューテ
ィ値で切り替えることにより、起動失敗の少ない冷凍サ
イクル装置を実現できる。

【００１１】また前記トルクアップ手段Ｄが、インバー
タ回路の電動機電流により切り替え時点での直流電動機
の負荷トルクを精度よく、省スペースに検出し、負荷ト
ルクに応じたデューティ値で切り替えることにより、起
動失敗の少ない冷凍サイクル装置を実現できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、複数個の半導体スイッチ及びダイオードをブリッジ
結線したインバータ回路と、前記インバータ回路により
動作する直流電動機と、前記直流電動機により駆動され
る圧縮機と、前記圧縮機を含む冷凍サイクルを構成する
凝縮器と、冷却器と、前記直流電動機の回転子の位置を
検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の出力を基
に前記インバータ回路の半導体スイッチの動作を決定す
る転流パルスを出力する転流手段と、前記位置検出手段
の出力を基に前記圧縮機の回転数を検出する回転数検出
手段と、前記回転数検出手段の出力を基に前記圧縮機の
ロック状態を検出するロック検出手段と、前記直流電動
機の回転数を可変にするチョッピングを行うためのチョ
ッピング信号を発生するチョッピング信号発生手段と、
前記転流パルスと前記チョッピング信号とを合成する合
成手段と、前記合成手段の出力により前記インバータ回
路の半導体スイッチをオン／オフさせるドライブ手段
と、前記直流電動機の起動時には前記位置検出手段の出
力が得られないため、前記合成手段にあらかじめ決めら
れた転流パルスとチョッピング信号を出力するととも
に、前記ロック検出手段が前記圧縮機のロックを検出し
た場合には一定時間後に再び転流パルスとチョッピング
信号を出力する再起動を行う起動シーケンス制御手段
と、前記起動シーケンス制御手段が出力する前記転流パ
ルスと前記チョッピング信号の起動シーケンスパターン
を記憶している起動シーケンスパターン記憶手段と、前
記インバータ回路の半導体スイッチとダイオード間の直
流電圧を検出する直流電圧検出手段と、起動時には前記
起動シーケンス制御手段と前記合成手段とを接続し、起
動後は前記転流手段と前記チョッピング信号発生手段と
を前記合成手段に接続する運転モード切り替え手段と、
起動時に前記直流電圧検出手段が検出した直流電圧よ
り、前記運転モード切り替え手段で行われる起動前後の
切り替えを行うために必要なチョッピング信号を選択す
るトルクアップ手段Ａとを備えたものであり、前記トル
クアップ手段Ａを用いることにより、インバータ回路の
直流電圧により切り替え時点での直流電動機の負荷トル
クを簡単に検出し、負荷トルクに応じたデューティ値で
切り替えることにより、起動失敗を少なくするという作
用を有する。

【００１３】請求項２に記載の発明は、インバータ回路
の半導体スイッチとダイオード間の直流電流を検出する
直流電流検出手段と、起動時には前記起動シーケンス制
御手段と前記合成手段とを接続し、起動後は前記転流手
段と前記チョッピング信号発生手段とを前記合成手段に
接続する運転モード切り替え手段と、起動時に前記直流
電流検出手段が検出した直流電流より、前記運転モード
切り替え手段で行われる起動前後の切り替えを行うため
に必要なチョッピング信号を選択するトルクアップ手段
Ｂとを備えたものであり、前記トルクアップ手段Ｂが、
インバータ回路の直流電流により切り替え時点での直流
電動機の負荷トルクを精度よくに検出し、負荷トルクに
応じたデューティ値で切り替えることにより、起動失敗
の少なくするという作用を有する。

【００１４】請求項３に記載の発明は、直流電動機とイ
ンバータ回路間に接続されている電圧を検出する電動機
電圧検出手段と、起動時には前記起動シーケンス制御手
段と前記合成手段とを接続し、起動後は前記転流手段と
前記チョッピング信号発生手段とを前記合成手段に接続
する運転モード切り替え手段と、起動時に前記電動機電
圧検出手段が検出した電動機電圧より、前記運転モード
切り替え手段で行われる起動前後の切り替えを行うため
に必要なチョッピング信号を選択するトルクアップ手段
Ｃとを備えたものであり、前記トルクアップ手段Ｃが、
インバータ回路の電動機電圧により切り替え時点での直
流電動機の負荷トルクを簡単に、省スペースに検出し、
負荷トルクに応じたデューティ値で切り替えることによ
り、起動失敗の少なくするという作用を有する。

【００１５】請求項４に記載の発明は、直流電動機とイ
ンバータ回路間に接続されている電圧を検出する電動機
電流検出手段と、起動時には前記起動シーケンス制御手
段と前記合成手段とを接続し、起動後は前記転流手段と
前記チョッピング信号発生手段とを前記合成手段に接続
する運転モード切り替え手段と、起動時に前記電動機電
流検出手段が検出した電動機電流より、前記運転モード
切り替え手段で行われる起動前後の切り替えを行うため
に必要なチョッピング信号を選択するトルクアップ手段
Ｄとを備えたものであり、前記トルクアップ手段Ｄが、
インバータ回路の電動機電流により切り替え時点での直
流電動機の負荷トルクを精度よく、省スペースに検出
し、負荷トルクに応じたデューティ値で切り替えること
により、起動失敗の少なくするという作用を有する。

【００１６】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図１４を用いて説明する。（実施の形態１）図１は本発明の実施例１の冷凍サイク
ル装置の全体構成図である。

【００１７】図１において、１は交流電源である。２は
交流電源１の交流電圧を直流電圧に変換する倍電圧整流
回路であり、ダイオード２ａ〜２ｄとコンデンサ２ｅ〜
２ｆが接続された構成となっている。

【００１８】３はインバータ回路であり、半導体スイッ
チ（トランジスタ）３ａ〜３ｆが３相ブリッジ接続され
ており、かつ各々のトランジスタに並列・逆方向でダイ
オード３ｇ〜３ｌが接続されている。４は直流電動機で
あり、前記インバータ回路３の出力により駆動される。
５は圧縮機であり前記直流電動機４により駆動される。

【００１９】６は前記直流電動機４の回転子（図示せ
ず）の回転位置を検出すると共に、回転パルスを発生す
る位置検出手段であり、前記直流電動機４の逆起電圧か
ら位置を検出する方式である。

【００２０】７は前記位置検出手段６の出力から前記イ
ンバータ回路３の半導体スイッチ３ａ〜３ｆを転流させ
る転流パルスを作り出す転流手段である。８は回転数指
令手段であり、前記直流電動機４の回転数指令信号を出
力する。９は回転数検出手段であり、前記位置検出手段
６の回転パルスを一定期間（例えば０．５秒など）カウ
ントする。

【００２１】１０はデューティ設定手段であり、前記回
転数指令手段８の回転数指令信号と、前記回転数検出手
段９で検出された実際の回転数の差から、両者が一致す
るようにデューティ値を出力する。１１はチョッピング
信号発生手段であり、前記直流電動機４の回転数を可変
にするために、前記デューティ値に従い一定周波数でオ
ン／オフ比率の異なる波形を作り出す。

【００２２】１２はセンサレス運転部であり、前記位置
検出手段６，前記転流手段７，前記回転数指令手段８，
前記回転数検出手段９，前記デューティ設定手段１０，
前記チョッピング信号発生手段１１とから構成される。

【００２３】１３は起動シーケンス制御手段であり、前
記直流電動機４の起動時には前記位置検出手段６の出力
が得られないため、あらかじめ決められた転流パルスと
チョッピング信号とを出力するとともに、後述するロッ
ク検出手段１７が前記圧縮機５のロックを検出した場合
には一定時間後に再び転流信号とチョッピング信号を出
力する再起動を行う。

【００２４】１４はそれぞれ起動シーケンスパターン記
憶手段Ａであり、それぞれ前記起動シーケンス制御手段
が出力する前記転流パルスと前記チョッピング信号の起
動シーケンスパターンＡを記憶している。

【００２５】図２の起動シーケンス運転期間である前記
起動シーケンスパターンＡは、デューティ値を３．７
％，４．５％，５．１％で構成されている。

【００２６】図２において、Ａ＋，Ｂ＋，Ｃ＋，Ａ−，
Ｂ−，Ｃ−はそれぞれ、前記半導体スイッチ３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆを動作させる前記転流パル
スであり、ａ，ｂ，ｃは、直流電動機の回転子の位置を
示す位置検出手段６の検出状態を示し、期間として、前
記起動シーケンスパターンＡである起動シーケンス運転
期間と、位置検出手段６の転流信号より、Ａ＋，Ｂ＋，
Ｃ＋，Ａ−，Ｂ−，Ｃ−を動作させるセンサレス運転期
間と、起動シーケンス運転期間とセンサレス運転期間の
接続期間である運転切り替え期間とで構成されている。

【００２７】この運転切り替え期間は、負荷に応じて、
最適なＸ％のデューティ値が選択される。

【００２８】図３はデューティパルス図であり、（１）
に図２でのドライブ信号Ａ−を示す、その（１）を拡大
したのが、（２）であり、おのおののパルス幅をデュー
ティ値と定義している。

【００２９】すなわちデューティ値（％）が大きい方
が、パルス幅が広く、小さい方が狭くなる。

【００３０】１７はロック検出手段であり、前記回転数
検出手段９で検出された前記直流電動機４の回転子の回
転数が、あらかじめ決めておく回転数（例えば５Ｈｚ）
よりも低い場合に、前記直流電動機４がロック状態にあ
ると判断しロック信号を出力する。

【００３１】１８は、トルクアップ手段Ａであり、起動
時に起動シーケンスパターン記憶手段Ａ１４のデータの
後に、負荷状態に応じて、デューティ値（Ｘ％）データ
を選択し、デューティ値（Ｘ％）データを含めて、前記
起動シーケンス制御手段１３に出力する。

【００３２】図４は、本実施例の直流電圧とデューティ
値の特性図であり、トルクアップ手段Ａの負荷状態に応
じてデューティ値（Ｘ％）データを選択する特性であ
る。

【００３３】直流電圧検出手段２６から出力される直流
電圧の値を図４の特性より、ｖ２ならば、ｄ２，ｖ１な
らばｄ１のデューティ値がＸ％に代入される。

【００３４】１９は起動シーケンス運転部であり、前記
起動シーケンス制御手段１３、前記起動シーケンスパタ
ーン記憶手段Ａ１４と、前記ロック検出手段１７と、前
記トルクアップ手段Ａ１８とから構成される。

【００３５】２０は運転モード切り替え手段であり、起
動時には前記起動シーケンス制御手段１３と後述する合
成手段２１とを接続し、起動後は前記転流手段７と前記
チョッピング信号発生手段１１とを前記合成手段２１に
接続する。

【００３６】２１は合成手段であり、前記転流パルスと
前チョッピング信号とを合成する。２２はドライブ手段
であり、前記合成手段２１の出力により前記インバータ
回路３の半導体スイッチ３ａ〜３ｆをオン／オフさせ
る。

【００３７】２３は凝縮器，２４は冷却器である。２５
は冷凍サイクルであり、前記圧縮機５，前記凝縮器２
３，前記冷却器２４から構成されている。

【００３８】また、２６は、倍電圧整流回路２とインバ
ータ回路３間の直流電圧を検出する直流電圧検出手段で
あり、トルクアップ手段Ａ１８に接続されている。

【００３９】次に、前記起動シーケンス運転部１９の動
作について図５のフローチャートを用いて説明する。

【００４０】まず、ＳＴＥＰ１０１で起動時ならば運転
モード切り替え手段２０は起動シーケンス制御手段１３
と合成手段２１とを接続する。

【００４１】そして、ＳＴＥＰ１０２でトルクアップ手
段Ａ１８は起動シーケンスパターン記憶手段Ａ１４が記
憶する起動シーケンスパターンＡを起動シーケンス制御
手段１３に出力することにより、運転が開始される。

【００４２】次に、ＳＴＥＰ１０３で直流電圧検出手段
２６から直流電圧の値を検出する。ＳＴＥＰ１０４で
は、トルクアップ手段Ａ１８が、直流電圧の値から負荷
時に最適なデューティ値を換算する。例えば直流電圧が
ｖ１の場合、ｄ１のデューティ値が選択され、負荷とし
て大きい場合、直流電圧がｖ２となり、ｄ２のデューテ
ィ値が選択され、いずれかのデューティ値が、図２のＸ
％に代入される。

【００４３】次に、ＳＴＥＰ１０５では、起動シーケン
ス期間後の運転切り替え期間のパターン（Ｘ％）を起動
制御手段１８を介して、運転モード切り替え手段２０に
データが送られる。

【００４４】ＳＴＥＰ１０６では、運転切り替え期間後
のセンサレス運転期間に移行するため、転流手段７とチ
ョッピング信号発生手段１１からの信号に、運転モード
切り替え手段２０によって、切り替えられ、合成手段２
１，ドライブ手段２２を介して、インバータ回路３が動
作され、センサレス運転が行われる。

【００４５】このことにより、トルクアップ手段Ａ１８
を用いることにより、インバータ回路の直流電圧により
切り替え時点での直流電動機の負荷トルクを簡単に検出
し、負荷トルクに応じたデューティ値で切り替えること
により、起動失敗の少ない冷凍サイクル装置を提供する
ことができる。

【００４６】次に、図６，図７，図８の説明をする。図
６は冷凍サイクル装置の全体構成図である。図６におい
て図２に示した冷凍サイクル装置の全体構成図と同様の
構成のものは同番号を付し、説明を省略する。

【００４７】２７は、倍電圧整流回路２はインバータ回
路３の間に流れる直流電流を検出する直流電流検出手段
である。直流電流検出手段はトルクアップ手段Ｂ１５に
接続されている。

【００４８】トルクアップ手段Ｂ１５のその他の接続構
成は、図２のトルクアップ手段Ａ１８と同様である。

【００４９】以下このトルクアップ手段Ｂ１５を含んだ
起動シーケンス運転部１９の動作を、図７，図８で説明
する。

【００５０】まず、ＳＴＥＰ２０１で起動時ならば運転
モード切り替え手段２０は起動シーケンス制御手段１３
と合成手段２１とを接続する。

【００５１】そして、ＳＴＥＰ２０２でトルクアップ手
段Ｂ１５は起動シーケンスパターン記憶手段Ａ１４が記
憶する起動シーケンスパターンＡを起動シーケンス制御
手段１３に出力することにより、運転が開始される。

【００５２】次に、ＳＴＥＰ２０３で直流電流検出手段
２７から直流電流の値を検出する。ＳＴＥＰ２０４で
は、トルクアップ手段Ｂ１５が、直流電流の値から負荷
毎に最適なデューティ値を換算する。例えば直流電流が
ｉ１の場合、ｄ１のデューティ値が選択され、負荷とし
て大きい場合、直流電流がｉ２となり、ｄ２のデューテ
ィ値が選択され、いずれかのデューティ値が、図２のＸ
％に代入される。

【００５３】次に、ＳＴＥＰ２０５では、起動シーケン
ス期間後の運転切り替え期間のパターン（Ｘ％）を起動
制御手段１８を介して、運転モード切り替え手段２０に
データが送られる。

【００５４】ＳＴＥＰ２０６では、運転切り替え期間後
のセンサレス運転期間に移行するため、転流手段７とチ
ョッピング信号発生手段１１からの信号に、運転モード
切り替え手段２０によって、切り替えられ、合成手段２
１，ドライブ手段２２を介して、インバータ回路３が動
作され、センサレス運転が行われる。

【００５５】このことにより、トルクアップ手段Ｂ１５
が、インバータ回路の直流電流により切り替え時点での
直流電動機の負荷トルクを精度よくに検出し、負荷トル
クに応じたデューティ値で切り替えることにより、起動
失敗の少ない冷凍サイクル装置を提供することができ
る。

【００５６】次に、図９，図１０，図１１の説明をす
る。図９は冷凍サイクル装置の全体構成図である。図９
において図２に示した冷凍サイクル装置の全体構成図と
同様の構成のものは同番号を付し、説明を省略する。

【００５７】２８は、インバータ回路３と直流電動機４
の間に流れる電動機電圧を検出する電動機電圧検出手段
である。電動機電圧検出手段はトルクアップ手段Ｃ１６
に接続されている。

【００５８】トルクアップ手段Ｃ１６のその他の接続構
成は、図２のトルクアップ手段Ａ１８と同様である。

【００５９】以下このトルクアップ手段Ｃ１６を含んだ
起動シーケンス運転部１９の動作を、図１０，図１１で
説明する。

【００６０】まず、ＳＴＥＰ３０１で起動時ならば運転
モード切り替え手段２０は起動シーケンス制御手段１３
と合成手段２１とを接続する。

【００６１】そして、ＳＴＥＰ３０２でトルクアップ手
段Ｃ１６は起動シーケンスパターン記憶手段Ａ１４が記
憶する起動シーケンスパターンＡを起動シーケンス制御
手段１３に出力することにより、運転が開始される。

【００６２】次に、ＳＴＥＰ３０３で電動機電圧検出手
段２８から電動機電圧の値を検出する。

【００６３】ＳＴＥＰ３０４では、トルクアップ手段Ｃ
１６が、電動機電圧の値から負荷毎に最適なデューティ
値を換算する。例えば電動機電圧がｖ１１の場合、ｄ１
のデューティ値が選択され、負荷として大きい場合、電
動機電圧がｖ２２となり、ｄ２のデューティ値が選択さ
れ、いずれかのデューティ値が図２のＸ％に代入され
る。

【００６４】次に、ＳＴＥＰ３０５では、起動シーケン
ス期間後の運転切り替え期間のパターン（Ｘ％）を起動
制御手段１８を介して、運転モード切り替え手段２０に
データが送られる。

【００６５】ＳＴＥＰ３０６では、運転切り替え期間後
のセンサレス運転期間に移行するため、転流手段７とチ
ョッピング信号発生手段１１からの信号に、運転モード
切り替え手段２０によって、切り替えられ、合成手段２
１，ドライブ手段２２を介して、インバータ回路３が動
作され、センサレス運転が行われる。

【００６６】このことにより、トルクアップ手段Ｃ１６
が、インバータ回路の電動機電圧により切り替え時点で
の直流電動機の負荷トルクを簡単に、省スペースに検出
し、負荷トルクに応じたデューティ値で切り替えること
により、起動失敗の少ない冷凍サイクル装置を提供する
ことができる。

【００６７】次に、図１２，図１３，図１４の説明をす
る。図９は冷凍サイクル装置の全体構成図である。図９
において図２に示した冷凍サイクル装置の全体構成図と
同様の構成のものは同番号を付し、説明を省略する。

【００６８】２８は、インバータ回路３と直流電動機４
の間に流れる電動機電流を検出する電動機電流検出手段
である。電動機電流制御手段はトルクアップ手段Ｄ３０
に接続されている。

【００６９】トルクアップ手段Ｄ３０のその他の接続構
成は、図２のトルクアップ手段Ａ１８と同様である。

【００７０】以下このトルクアップ手段Ｄ３０を含んだ
起動シーケンス運転部１９の動作を、図１３，図１４で
説明する。

【００７１】まず、ＳＴＥＰ４０１で起動時ならば運転
モード切り替え手段２０は起動シーケンス制御手段１３
と合成手段２１とを接続する。

【００７２】そして、ＳＴＥＰ４０２でトルクアップ手
段Ｄ３０は起動シーケンスパターン記憶手段Ａ１４が記
憶する起動シーケンスパターンＡを起動シーケンス制御
手段１３に出力することにより、運転が開始される。

【００７３】次に、ＳＴＥＰ４０３で電動機電圧検出手
段２８から電動機電圧の値を検出する。

【００７４】ＳＴＥＰ４０４では、トルクアップ手段Ｃ
１６が、電動機電流の値から負荷毎に最適なデューティ
値を換算する。例えば電動機電流がｉ１１の場合、ｄ１
のデューティ値が選択され、負荷として大きい場合、電
動機電流がｉ２２となり、ｄ２のデューティ値が選択さ
れ、いずれかのデューティ値が、図２のＸ％に代入され
る。

【００７５】次に、ＳＴＥＰ４０５では、起動シーケン
ス期間後の運転切り替え期間のパターン（Ｘ％）を起動
制御手段１８を介して、運転モード切り替え手段２０に
データが送られる。

【００７６】ＳＴＥＰ４０６では、運転切り替え期間後
のセンサレス運転期間に移行するため、転流手段７とチ
ョッピング信号発生手段１１からの信号に、運転モード
切り替え手段２０によって、切り替えられ、合成手段２
１，ドライブ手段２２を介して、インバータ回路３が動
作され、センサレス運転が行われる。

【００７７】このようにして、トルクアップ手段Ｄが、
インバータ回路の電動機電流により切り替え時点での直
流電動機の負荷トルクを精度よく、省スペースに検出
し、負荷トルクに応じたデューティ値で切り替えること
により、起動失敗の少ない冷凍サイクル装置を提供する
ことができる。

【００７８】

【発明の効果】以上のように本発明の冷凍サイクル装置
は、トルクアップ手段Ａを用いることにより、インバー
タ回路の直流電圧により切り替え時点での直流電動機の
負荷トルクを簡単に検出し、負荷トルクに応じたデュー
ティ値で切り替えることにより、起動失敗の少ない冷凍
サイクル装置を提供することができる。

【００７９】また、トルクアップ手段Ｂが、インバータ
回路の直流電流により切り替え時点での直流電動機の負
荷トルクを精度よくに検出し、負荷トルクに応じたデュ
ーティ値で切り替えることにより、起動失敗の少ない冷
凍サイクル装置を提供することができる。

【００８０】また、トルクアップ手段Ｃが、インバータ
回路の電動機電圧により切り替え時点での直流電動機の
負荷トルクを簡単に、省スペースに検出し、負荷トルク
に応じたデューティ値で切り替えることにより、起動失
敗の少ない冷凍サイクル装置を提供することができる。

【００８１】また、トルクアップ手段Ｄが、インバータ
回路の電動機電流により切り替え時点での直流電動機の
負荷トルクを精度よく、省スペースに検出し、負荷トル
クに応じたデューティ値で切り替えることにより、起動
失敗の少ない冷凍サイクル装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の冷凍サイクル装置のブロッ
ク図

【図２】本実施例の起動シーケンスパターンを示すタイ
ムチャート

【図３】本実施例のデューティパルス図

【図４】本実施例の直流電圧とデューティ値の特性図

【図５】本実施例の起動シーケンス運転部のフローチャ
ート

【図６】本発明の実施例２の冷凍サイクル装置のブロッ
ク図

【図７】本発明の直流電流とデューティ値の特性図

【図８】本実施例の起動シーケンス運転部のフローチャ
ート

【図９】本発明の実施例３の冷凍サイクル装置のブロッ
ク図

【図１０】本発明の電動機電圧とデューティ値の特性図

【図１１】本実施例の起動シーケンス運転部のフローチ
ャート

【図１２】本発明の実施例２の冷凍サイクル装置のブロ
ック図

【図１３】本発明の電動機電流とデューティ値の特性図

【図１４】本実施例の起動シーケンス運転部のフローチ
ャート

【符号の説明】

３インバータ回路４直流電動機５圧縮機６位置検出手段７転流手段１１チョッピング信号発生手段１３起動シーケンス制御手段１４起動シーケンスパターン記憶手段Ａ１５トルクアップ手段Ａ１６トルクアップ手段Ｃ１７ロック検出手段１８トルクアップ手段Ａ２０運転モード切り替え手段２１合成手段２２ドライブ手段２３凝縮器２４冷却器２６直流電圧検出手段２７直流電流検出手段２８電動機電圧検出手段２９電動機電流検出手段３０トルクアップ手段Ｄ

フロントページの続き (72)発明者浜岡孝二大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号松下冷機株式会社内Ｆターム(参考） 3H045 AA01 AA09 AA12 AA27 BA03 CA00 CA09 CA21 DA07 DA42 DA47 EA12 EA17 EA20 EA26 EA34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の半導体スイッチ及びダイオード
をブリッジ結線したインバータ回路と、前記インバータ
回路により動作する直流電動機と、前記直流電動機によ
り駆動される圧縮機と、前記圧縮機を含む冷凍サイクル
を構成する凝縮器と、冷却器と、前記直流電動機の回転
子の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段
の出力を基に前記インバータ回路の半導体スイッチの動
作を決定する転流パルスを出力する転流手段と、前記位
置検出手段の出力を基に前記圧縮機の回転数を検出する
回転数検出手段と、前記回転数検出手段の出力を基に前
記圧縮機のロック状態を検出するロック検出手段と、前
記直流電動機の回転数を可変にするチョッピングを行う
ためのチョッピング信号を発生するチョッピング信号発
生手段と、前記転流パルスと前記チョッピング信号とを
合成する合成手段と、前記合成手段の出力により前記イ
ンバータ回路の半導体スイッチをオン／オフさせるドラ
イブ手段と、前記直流電動機の起動時には前記位置検出
手段の出力が得られないため、前記合成手段にあらかじ
め決められた転流パルスとチョッピング信号を出力する
とともに、前記ロック検出手段が前記圧縮機のロックを
検出した場合には一定時間後に再び転流パルスとチョッ
ピング信号を出力する再起動を行う起動シーケンス制御
手段と、前記起動シーケンス制御手段が出力する前記転
流パルスと前記チョッピング信号の起動シーケンスパタ
ーンを記憶している起動シーケンスパターン記憶手段
と、前記インバータ回路の半導体スイッチとダイオード
間の直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、起動時に
は前記起動シーケンス制御手段と前記合成手段とを接続
し、起動後は前記転流手段と前記チョッピング信号発生
手段とを前記合成手段に接続する運転モード切り替え手
段と、起動時に前記直流電圧検出手段が検出した直流電
圧より、前記運転モード切り替え手段で行われる起動前
後の切り替えを行うために必要なチョッピング信号を選
択するトルクアップ手段Ａとからなる冷凍サイクル装
置。
【請求項２】複数個の半導体スイッチ及びダイオード
をブリッジ結線したインバータ回路と、前記インバータ
回路により動作する直流電動機と、前記直流電動機によ
り駆動される圧縮機と、前記圧縮機を含む冷凍サイクル
を構成する凝縮器と、冷却器と、前記直流電動機の回転
子の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段
の出力を基に前記インバータ回路の半導体スイッチの動
作を決定する転流パルスを出力する転流手段と、前記位
置検出手段の出力を基に前記圧縮機の回転数を検出する
回転数検出手段と、前記回転数検出手段の出力を基に前
記圧縮機のロック状態を検出するロック検出手段と、前
記直流電動機の回転数を可変にするチョッピングを行う
ためのチョッピング信号を発生するチョッピング信号発
生手段と、前記転流パルスと前記チョッピング信号とを
合成する合成手段と、前記合成手段の出力により前記イ
ンバータ回路の半導体スイッチをオン／オフさせるドラ
イブ手段と、前記直流電動機の起動時には前記位置検出
手段の出力が得られないため、前記合成手段にあらかじ
め決められた転流パルスとチョッピング信号を出力する
とともに、前記ロック検出手段が前記圧縮機のロックを
検出した場合には一定時間後に再び転流パルスとチョッ
ピング信号を出力する再起動を行う起動シーケンス制御
手段と、前記起動シーケンス制御手段が出力する前記転
流パルスと前記チョッピング信号の起動シーケンスパタ
ーンを記憶している起動シーケンスパターン記憶手段
と、前記インバータ回路の半導体スイッチとダイオード
間の直流電流を検出する直流電流検出手段と、起動時に
は前記起動シーケンス制御手段と前記合成手段とを接続
し、起動後は前記転流手段と前記チョッピング信号発生
手段とを前記合成手段に接続する運転モード切り替え手
段と、起動時に前記直流電流検出手段が検出した直流電
流より、前記運転モード切り替え手段で行われる起動前
後の切り替えを行うために必要なチョッピング信号を選
択するトルクアップ手段Ｂとからなる冷凍サイクル装
置。
【請求項３】複数個の半導体スイッチ及びダイオード
をブリッジ結線したインバータ回路と、前記インバータ
回路により動作する直流電動機と、前記直流電動機によ
り駆動される圧縮機と、前記圧縮機を含む冷凍サイクル
を構成する凝縮器と、冷却器と、前記直流電動機の回転
子の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段
の出力を基に前記インバータ回路の半導体スイッチの動
作を決定する転流パルスを出力する転流手段と、前記位
置検出手段の出力を基に前記圧縮機の回転数を検出する
回転数検出手段と、前記回転数検出手段の出力を基に前
記圧縮機のロック状態を検出するロック検出手段と、前
記直流電動機の回転数を可変にするチョッピングを行う
ためのチョッピング信号を発生するチョッピング信号発
生手段と、前記転流パルスと前記チョッピング信号とを
合成する合成手段と、前記合成手段の出力により前記イ
ンバータ回路の半導体スイッチをオン／オフさせるドラ
イブ手段と、前記直流電動機の起動時には前記位置検出
手段の出力が得られないため、前記合成手段にあらかじ
め決められた転流パルスとチョッピング信号を出力する
とともに、前記ロック検出手段が前記圧縮機のロックを
検出した場合には一定時間後に再び転流パルスとチョッ
ピング信号を出力する再起動を行う起動シーケンス制御
手段と、前記起動シーケンス制御手段が出力する前記転
流パルスと前記チョッピング信号の起動シーケンスパタ
ーンを記憶している起動シーケンスパターン記憶手段
と、前記直流電動機とインバータ回路間に接続されてい
る電圧を検出する電動機電圧検出手段と、起動時には前
記起動シーケンス制御手段と前記合成手段とを接続し、
起動後は前記転流手段と前記チョッピング信号発生手段
とを前記合成手段に接続する運転モード切り替え手段
と、起動時に前記電動機電圧検出手段が検出した電動機
電圧より、前記運転モード切り替え手段で行われる起動
前後の切り替えを行うために必要なチョッピング信号を
選択するトルクアップ手段Ｃとからなる冷凍サイクル装
置。
【請求項４】複数個の半導体スイッチ及びダイオード
をブリッジ結線したインバータ回路と、前記インバータ
回路により動作する直流電動機と、前記直流電動機によ
り駆動される圧縮機と、前記圧縮機を含む冷凍サイクル
を構成する凝縮器と、冷却器と、前記直流電動機の回転
子の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段
の出力を基に前記インバータ回路の半導体スイッチの動
作を決定する転流パルスを出力する転流手段と、前記位
置検出手段の出力を基に前記圧縮機の回転数を検出する
回転数検出手段と、前記回転数検出手段の出力を基に前
記圧縮機のロック状態を検出するロック検出手段と、前
記直流電動機の回転数を可変にするチョッピングを行う
ためのチョッピング信号を発生するチョッピング信号発
生手段と、前記転流パルスと前記チョッピング信号とを
合成する合成手段と、前記合成手段の出力により前記イ
ンバータ回路の半導体スイッチをオン／オフさせるドラ
イブ手段と、前記直流電動機の起動時には前記位置検出
手段の出力が得られないため、前記合成手段にあらかじ
め決められた転流パルスとチョッピング信号を出力する
とともに、前記ロック検出手段が前記圧縮機のロックを
検出した場合には一定時間後に再び転流パルスとチョッ
ピング信号を出力する再起動を行う起動シーケンス制御
手段と、前記起動シーケンス制御手段が出力する前記転
流パルスと前記チョッピング信号の起動シーケンスパタ
ーンを記憶している起動シーケンスパターン記憶手段
と、前記直流電動機とインバータ回路間に接続されてい
る電圧を検出する電動機電流検出手段と、起動時には前
記起動シーケンス制御手段と前記合成手段とを接続し、
起動後は前記転流手段と前記チョッピング信号発生手段
とを前記合成手段に接続する運転モード切り替え手段
と、起動時に前記電動機電流検出手段が検出した電動機
電流より、前記運転モード切り替え手段で行われる起動
前後の切り替えを行うために必要なチョッピング信号を
選択するトルクアップ手段Ｄとからなる冷凍サイクル装
置。