JP2000337686A - 空気調和機の電流制御方法 - Google Patents
空気調和機の電流制御方法Info
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の構成では、空気調和機の総合電流制御
のために専用部品として、室内機の交流電源供給部に電
流検出トランス等の電流検出手段を設ける必要があっ
た。しかしながら、空気調和機には、一般に電子制御装
置用のスペースは余裕が無く、電流検出トランスのよう
な大きい部品の削減およびコストダウンが要求されてい
た。 【解決手段】 空気調和機の総合電流制御のために圧縮
機駆動用モータに流れる全電流が流れる位置に直列に配
置した抵抗（シャント抵抗）とそれに非絶縁で接続され
たマイコンを用いる。前記シャント抵抗は、圧縮機駆動
モータの運転制御のために従来から使用しているもので
あり、それを電源電流制御にも共用するので、本発明は
電源電流を制御するために電流検出トランス等の専用部
品を一切必要としないものとなる。
のために専用部品として、室内機の交流電源供給部に電
流検出トランス等の電流検出手段を設ける必要があっ
た。しかしながら、空気調和機には、一般に電子制御装
置用のスペースは余裕が無く、電流検出トランスのよう
な大きい部品の削減およびコストダウンが要求されてい
た。 【解決手段】 空気調和機の総合電流制御のために圧縮
機駆動用モータに流れる全電流が流れる位置に直列に配
置した抵抗（シャント抵抗）とそれに非絶縁で接続され
たマイコンを用いる。前記シャント抵抗は、圧縮機駆動
モータの運転制御のために従来から使用しているもので
あり、それを電源電流制御にも共用するので、本発明は
電源電流を制御するために電流検出トランス等の専用部
品を一切必要としないものとなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機の電流
制御方法に関するものである。
制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】空気調和機が電源から使用可能な電流容
量には、一般に一定の限界がある。そこで従来、空気調
和機に流れている電流値を検出して、その値が電源ブレ
ーカの作動する値を超えないように空気調和機の運転を
制御している。具体的には、ブレーカが作動するような
電流が大きい領域では、空気調和機の消費電流の大部分
は圧縮機を動かす際に消費される電流であるため、電源
電流が許容範囲を超えそうになった場合には、圧縮機の
回転数を下げて電流を減らすように制御をしている。
量には、一般に一定の限界がある。そこで従来、空気調
和機に流れている電流値を検出して、その値が電源ブレ
ーカの作動する値を超えないように空気調和機の運転を
制御している。具体的には、ブレーカが作動するような
電流が大きい領域では、空気調和機の消費電流の大部分
は圧縮機を動かす際に消費される電流であるため、電源
電流が許容範囲を超えそうになった場合には、圧縮機の
回転数を下げて電流を減らすように制御をしている。
【０００３】従来の空気調和機の制御回路図を図３に示
す。図３において、１は交流電源、２は空気調和機の室
内機制御回路、３は空気調和機の室外機制御回路、４は
室外機に入力された交流電圧を直流電圧に変換するコン
バータ部、５は圧縮機６を駆動のために直流電圧を交流
に変換するインバータ部、７はインバータ部５に入力さ
れる全電流が流れる位置に直列に配置した電流検出用抵
抗（以降シャント抵抗と呼ぶ）、８は室外機のその他の
回路、９はフォトカプラ等の絶縁素子、１０は室内機に
備えられた電源電流を検出する電流検出トランス、１１
は空気調和機の運転を制御する室内機マイコンである。
このように、上述の電流検出トランス１０のような電流
検出手段を用いて電源電流を検出し、電流が許容範囲を
超えそうになった場合には、室内機マイコン１１から室
外機マイコンへ圧縮機６の回転数を下げるといった指令
を送り、電流値を減らす制御を行っていた。
す。図３において、１は交流電源、２は空気調和機の室
内機制御回路、３は空気調和機の室外機制御回路、４は
室外機に入力された交流電圧を直流電圧に変換するコン
バータ部、５は圧縮機６を駆動のために直流電圧を交流
に変換するインバータ部、７はインバータ部５に入力さ
れる全電流が流れる位置に直列に配置した電流検出用抵
抗（以降シャント抵抗と呼ぶ）、８は室外機のその他の
回路、９はフォトカプラ等の絶縁素子、１０は室内機に
備えられた電源電流を検出する電流検出トランス、１１
は空気調和機の運転を制御する室内機マイコンである。
このように、上述の電流検出トランス１０のような電流
検出手段を用いて電源電流を検出し、電流が許容範囲を
超えそうになった場合には、室内機マイコン１１から室
外機マイコンへ圧縮機６の回転数を下げるといった指令
を送り、電流値を減らす制御を行っていた。
【０００４】また、従来の構成でも電流検出トランス１
０以外に、シャント抵抗７にて圧縮機用モータ電流の検
出は可能であったが、インバータ部５やシャント抵抗７
は高電圧回路であり交流電源１に対して非絶縁となるた
め、一般に低電圧回路であるマイコン等の制御回路と絶
縁するため、絶縁素子９をシャント抵抗７とマイコン等
その他の回路８との間に入れるので、その検出値を直接
マイコンに取り込めなかった。絶縁素子９を介する場
合、シャント抵抗７の両端の電圧値をマイコンに取り込
むには、電圧値をＰＷＭ（パルス幅変調）変換してから
絶縁素子で信号を送りその信号を電圧に再変換する等の
複雑な制御手段が必要になる。よって従来は、前述のよ
うに電源電流検出トランス１０によって空気調和機の総
合電流制御をしていた。
０以外に、シャント抵抗７にて圧縮機用モータ電流の検
出は可能であったが、インバータ部５やシャント抵抗７
は高電圧回路であり交流電源１に対して非絶縁となるた
め、一般に低電圧回路であるマイコン等の制御回路と絶
縁するため、絶縁素子９をシャント抵抗７とマイコン等
その他の回路８との間に入れるので、その検出値を直接
マイコンに取り込めなかった。絶縁素子９を介する場
合、シャント抵抗７の両端の電圧値をマイコンに取り込
むには、電圧値をＰＷＭ（パルス幅変調）変換してから
絶縁素子で信号を送りその信号を電圧に再変換する等の
複雑な制御手段が必要になる。よって従来は、前述のよ
うに電源電流検出トランス１０によって空気調和機の総
合電流制御をしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
空気調和機の総合電流制御のために、室内機の交流電源
供給部に電流検出トランス等の電流検出手段を設ける必
要があった。しかしながら、一般に空気調和機の室内機
は小型化を図るため電子制御装置用のスペースに余裕が
無く、特に電流検出トランスのような大きい部品の削減
が要求されていた。本発明はこのような従来の課題を解
決するものであり、空気調和機の総合電流制御のために
電流検出トランス等の専用部品を必要としない手段を提
供することにより、空気調和機の小型化、さらにコスト
ダウンを図ることを目的とする。
空気調和機の総合電流制御のために、室内機の交流電源
供給部に電流検出トランス等の電流検出手段を設ける必
要があった。しかしながら、一般に空気調和機の室内機
は小型化を図るため電子制御装置用のスペースに余裕が
無く、特に電流検出トランスのような大きい部品の削減
が要求されていた。本発明はこのような従来の課題を解
決するものであり、空気調和機の総合電流制御のために
電流検出トランス等の専用部品を必要としない手段を提
供することにより、空気調和機の小型化、さらにコスト
ダウンを図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、空気調和機の総合電流制御のために圧縮機
駆動用の全電流が流れる位置に直列に配置したシャント
抵抗を用い、その値をシャント抵抗と絶縁していない位
置にあるマイコンに取り込むものである。前記シャント
抵抗は、圧縮機駆動モータの運転制御のために従来から
使用しているものであり、それを電源電流制御にも共用
することとなり、従って本発明は、電源電流を制御する
ために電流検出トランス等の専用部品を一切必要としな
い手段を提供するものである。
に本発明は、空気調和機の総合電流制御のために圧縮機
駆動用の全電流が流れる位置に直列に配置したシャント
抵抗を用い、その値をシャント抵抗と絶縁していない位
置にあるマイコンに取り込むものである。前記シャント
抵抗は、圧縮機駆動モータの運転制御のために従来から
使用しているものであり、それを電源電流制御にも共用
することとなり、従って本発明は、電源電流を制御する
ために電流検出トランス等の専用部品を一切必要としな
い手段を提供するものである。
【０００７】このことより上記電流検出トランス等を削
減することによって、スペースに余裕ができ、コストダ
ウンを図ることができる。
減することによって、スペースに余裕ができ、コストダ
ウンを図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、空気調
和機の電源電流制御のための電流検出手段として、正弦
波等で駆動される圧縮機用モータに流れる電流検出用の
シャント抵抗の電流値を同抵抗と非絶縁の関係にあるマ
イコンに取り込む方法を用いたものである。シャント抵
抗の値をＲSとしてシャント抵抗の両端電圧をＶRSとす
ると、圧縮機の電流ＩCOMPは、 ＩCOMP ＝ ＶRS／ ＲS より算出できる。
和機の電源電流制御のための電流検出手段として、正弦
波等で駆動される圧縮機用モータに流れる電流検出用の
シャント抵抗の電流値を同抵抗と非絶縁の関係にあるマ
イコンに取り込む方法を用いたものである。シャント抵
抗の値をＲSとしてシャント抵抗の両端電圧をＶRSとす
ると、圧縮機の電流ＩCOMPは、 ＩCOMP ＝ ＶRS／ ＲS より算出できる。
【０００９】前述のように、ブレーカが作動するような
電流が大きい段階では、空気調和機の消費電流の大部分
は圧縮機の電流である。そこで、その他の回路での最大
消費電流値をＩCONSTとして一定値に設定しておき、電
源電流許容値ＩACとシャント抵抗を流れる電流値ＩCOMP
との関係が、 ＩCOMP ＞ （ ＩAC−ＩCONST ） となった場合には、圧縮機の回転数を下げて電流を減ら
すように制御する。この構成によれば、総合電流制御の
ための専用部品が不要で、スペースに余裕ができ、コス
トダウンを図ることができる。
電流が大きい段階では、空気調和機の消費電流の大部分
は圧縮機の電流である。そこで、その他の回路での最大
消費電流値をＩCONSTとして一定値に設定しておき、電
源電流許容値ＩACとシャント抵抗を流れる電流値ＩCOMP
との関係が、 ＩCOMP ＞ （ ＩAC−ＩCONST ） となった場合には、圧縮機の回転数を下げて電流を減ら
すように制御する。この構成によれば、総合電流制御の
ための専用部品が不要で、スペースに余裕ができ、コス
トダウンを図ることができる。
【００１０】請求項２に記載の発明は、圧縮機用モータ
として３相１２０゜通電のインバータ制御で駆動される
ブラシレスモータを使用するものである。３相１２０゜
通電駆動の場合、シャント抵抗の電流値は負荷変動に関
わらず比較的簡単に検出することができため、総合電流
制御のための専用部品が不要となり、電子制御装置の小
型化とコストダウンを図ることがより容易に実現でき
る。
として３相１２０゜通電のインバータ制御で駆動される
ブラシレスモータを使用するものである。３相１２０゜
通電駆動の場合、シャント抵抗の電流値は負荷変動に関
わらず比較的簡単に検出することができため、総合電流
制御のための専用部品が不要となり、電子制御装置の小
型化とコストダウンを図ることがより容易に実現でき
る。
【００１１】以下本発明の実施形態について図１、２を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１２】図１は、実施形態の制御回路図であり、従
来と同一のものには同一の符号を付している。１は交流
電源、２は空気調和機の室内機制御回路、３は空気調和
機の室外機制御回路、４は室外機に入力された交流電圧
を直流電圧に変換するコンバータ部、５は圧縮機６を駆
動するために直流電圧を交流に変換するインバータ部、
７はインバータ部５に入力される全電流が流れる位置に
直列に配置したシャント抵抗、８は室外機のその他の回
路である。
来と同一のものには同一の符号を付している。１は交流
電源、２は空気調和機の室内機制御回路、３は空気調和
機の室外機制御回路、４は室外機に入力された交流電圧
を直流電圧に変換するコンバータ部、５は圧縮機６を駆
動するために直流電圧を交流に変換するインバータ部、
７はインバータ部５に入力される全電流が流れる位置に
直列に配置したシャント抵抗、８は室外機のその他の回
路である。
【００１３】本実施形態では、圧縮機駆動用モータには
ブラシレスモータを使用し、制御には３相１２０゜通電
のインバータ制御を用いる。図２は本実施形態のモータ
端子電圧（ＰＡＭ方式の場合）と電流の関係を理論的に
示した図で、ＶU、ＶV、ＶWはそれぞれＵ、Ｖ、Ｗ相の端
子電圧、Ｉu、ＩV、ＩWはそれぞれＵ、Ｖ、Ｗ相の巻線電
流、ＩCOMPはノイズを除いた理論上のシャント抵抗に流
れる電流である。
ブラシレスモータを使用し、制御には３相１２０゜通電
のインバータ制御を用いる。図２は本実施形態のモータ
端子電圧（ＰＡＭ方式の場合）と電流の関係を理論的に
示した図で、ＶU、ＶV、ＶWはそれぞれＵ、Ｖ、Ｗ相の端
子電圧、Ｉu、ＩV、ＩWはそれぞれＵ、Ｖ、Ｗ相の巻線電
流、ＩCOMPはノイズを除いた理論上のシャント抵抗に流
れる電流である。
【００１４】ここで同図のように、相切換のパターンを
時間軸方向に１〜６とする。相切換パターン１では、電
流はＵ相からＶ相に流れ、Ｗ相には電流は流れない。よ
って、シャント抵抗の電流ＩCOMPは、Ｕ相に流れた電流
と同じである。また、相切換パターン２では、電流はＵ
相からＷ相に流れＶ相には流れないので、シャント抵抗
電流ＩCOMPは、Ｕ相に流れた電流と同じになる。他の相
切換パターンの場合も同様なので、シャント抵抗に流れ
る電流ＩCOMPは、モータの消費電流と同じであり、理論
上３相１２０゜通電の場合は図２のようになる。
時間軸方向に１〜６とする。相切換パターン１では、電
流はＵ相からＶ相に流れ、Ｗ相には電流は流れない。よ
って、シャント抵抗の電流ＩCOMPは、Ｕ相に流れた電流
と同じである。また、相切換パターン２では、電流はＵ
相からＷ相に流れＶ相には流れないので、シャント抵抗
電流ＩCOMPは、Ｕ相に流れた電流と同じになる。他の相
切換パターンの場合も同様なので、シャント抵抗に流れ
る電流ＩCOMPは、モータの消費電流と同じであり、理論
上３相１２０゜通電の場合は図２のようになる。
【００１５】ブラシレスモータを１２０゜通電で駆動し
た場合、無効電力が生じないので、巻線電流Ｉu、ＩV、Ｉ
Wは図２のように端子電圧Ｖu、ＶV、ＶWに対して同位相と
なり、シャント抵抗に流れる電流ＩCOMPは、１２０゜通
電以外の場合に必要となる電流検出値の補正が不要とな
る。
た場合、無効電力が生じないので、巻線電流Ｉu、ＩV、Ｉ
Wは図２のように端子電圧Ｖu、ＶV、ＶWに対して同位相と
なり、シャント抵抗に流れる電流ＩCOMPは、１２０゜通
電以外の場合に必要となる電流検出値の補正が不要とな
る。
【００１６】実際のシャント抵抗電流ＩCOMPには、相切
換時のスイッチング素子と逆方向にダイオードを流れる
成分やモータのリアクタンスによる成分が含まれている
ので、室外機マイコンでこの分を除去して圧縮機の消費
電流ＩCOMPを検出する必要がある。
換時のスイッチング素子と逆方向にダイオードを流れる
成分やモータのリアクタンスによる成分が含まれている
ので、室外機マイコンでこの分を除去して圧縮機の消費
電流ＩCOMPを検出する必要がある。
【００１７】前述のように、ブレーカが作動するような
電流が大きい領域では、空気調和機の消費電流の大部分
は圧縮機の電流ＩCOMPである。そこで、本実施形態では
その他の電流値は、その最大電流値をＩCONSTとして設
定しておき、電源電流値ＩACとすると圧縮機の電流Ｉ
COMPが、 ＩCOMP＞ （ ＩAC−ＩCONST ） となった場合には、圧縮機の回転数を下げて電流を減ら
すといった制御をする。上記制御構成において、従来使
用していた総合電流制御のための専用部品が不要で、ス
ペースに余裕ができ、コストダウンを図ることができ
る。
電流が大きい領域では、空気調和機の消費電流の大部分
は圧縮機の電流ＩCOMPである。そこで、本実施形態では
その他の電流値は、その最大電流値をＩCONSTとして設
定しておき、電源電流値ＩACとすると圧縮機の電流Ｉ
COMPが、 ＩCOMP＞ （ ＩAC−ＩCONST ） となった場合には、圧縮機の回転数を下げて電流を減ら
すといった制御をする。上記制御構成において、従来使
用していた総合電流制御のための専用部品が不要で、ス
ペースに余裕ができ、コストダウンを図ることができ
る。
【００１８】
【発明の効果】請求項１に記載の発明は、空気調和機に
おいて、電源電流制御のための電流検出手段として、圧
縮機用モータの全電流が流れる位置に直列に配置したシ
ャント抵抗の電流値を同抵抗と絶縁していない位置ある
マイコンに取り込む方法を用いたものである。この構成
によれば、総合電流制御のための専用部品が不要で、ス
ペースに余裕ができ、コストダウンを図ることができ
る。請求項２に記載の発明は、圧縮機用モータとして３
相１２０゜通電のインバータ制御で駆動されるブラシレ
スモータを用いたもので、より容易に電子制御装置の小
型化、コストダウンを図ることができる。
おいて、電源電流制御のための電流検出手段として、圧
縮機用モータの全電流が流れる位置に直列に配置したシ
ャント抵抗の電流値を同抵抗と絶縁していない位置ある
マイコンに取り込む方法を用いたものである。この構成
によれば、総合電流制御のための専用部品が不要で、ス
ペースに余裕ができ、コストダウンを図ることができ
る。請求項２に記載の発明は、圧縮機用モータとして３
相１２０゜通電のインバータ制御で駆動されるブラシレ
スモータを用いたもので、より容易に電子制御装置の小
型化、コストダウンを図ることができる。
【図１】本発明の実施形態を示す制御回路図
【図２】同一実施形態の波形図
【図３】従来例を示す制御回路図
１ 交流電源 ２ 空気調和機の室内機制御回路 ３ 空気調和機の室外機制御回路 ４ コンバータ部 ５ インバータ部 ６ 圧縮機 ７ 抵抗（シャント抵抗） ８ 室外機のその他の回路 ９ 絶縁素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L060 AA08 CC10 EE04 5H007 BB06 CA01 CC03 DA03 DB01 DB12 DC02 5H576 AA08 CC05 DD02 DD04 FF07 FF08 HA02 HB01 LL22
Claims (2)
- 【請求項１】空気調和機において、電流を制御する際、
圧縮機用モータの全電流が流れる位置に直列に抵抗を配
置し、その抵抗の電流値を取り込む、前記抵抗と絶縁し
ていない関係にあるマイコンを備え、前記取り込んだ電
流値によって圧縮機の周波数を制御する空気調和機の電
流制御方法。 - 【請求項２】圧縮機用モータとして３相１２０゜通電の
インバータ制御で駆動されるブラシレスモータを用いる
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機の電流制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11149903A JP2000337686A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 空気調和機の電流制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11149903A JP2000337686A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 空気調和機の電流制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000337686A true JP2000337686A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15485132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11149903A Pending JP2000337686A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 空気調和機の電流制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000337686A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005315498A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍サイクル装置 |
| WO2013094360A1 (ja) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | シャープ株式会社 | 同期モータ駆動装置 |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP11149903A patent/JP2000337686A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005315498A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍サイクル装置 |
| WO2013094360A1 (ja) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | シャープ株式会社 | 同期モータ駆動装置 |
| JP2013132131A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Sharp Corp | 同期モータ駆動装置 |
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