JP2002272126A - 空調機用インバータ制御方法およびその装置 - Google Patents
空調機用インバータ制御方法およびその装置Info
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- JP2002272126A JP2002272126A JP2001064795A JP2001064795A JP2002272126A JP 2002272126 A JP2002272126 A JP 2002272126A JP 2001064795 A JP2001064795 A JP 2001064795A JP 2001064795 A JP2001064795 A JP 2001064795A JP 2002272126 A JP2002272126 A JP 2002272126A
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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- F25B2600/021—Inverters therefor
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
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- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
リア音を低減し、ユーザーおよび周辺の環境を向上させ
るとともに、吸音材などを不要にしてコストダウンを達
成し、しかもスイッチング素子を大容量化することなく
十分な電力を出力する。 【解決手段】 負荷を検出し、検出した負荷が軽負荷か
否かを判定し、軽負荷であると判定された場合には、キ
ャリア周波数を高キャリア周波数に設定し、逆に軽負荷
でないと判定された場合には、キャリア周波数を低キャ
リア周波数に設定する。
Description
インバータを制御するための方法およびその装置に関す
る。
することが一般化しており、この場合には、インバータ
のキャリア音が必然的に発生する。
高周波数に設定すれば人間の耳に聞こえなくなり、静粛
化を達成することができる。しかし、キャリア周波数を
高くすると、従来よく知られているように、インバータ
内のスイッチング素子の損失が増加する。このため、イ
ンバータ出力電力が増加するような状況ではスイッチン
グ素子の発熱が多くなり、インバータが出力できる電力
が小さくなる。
キャリア周波数を比較的低い周波数(可聴帯域)に設定
して使用している。この結果、前述のようにキャリア音
が耳につくことになる。特に、キャリア周波数が機械系
の共振周波数と等しくなると著しく大きい騒音が発生す
る。
リア周波数が機械系の共振周波数と一致し、もしくはほ
ぼ一致することがないように、キャリア周波数の範囲を
制限する方法(特開平5−64490号公報参照)、
(2)可聴帯域外になるように、キャリア周波数を10
kHz以上に設定する方法(特開平7−167480号
公報参照)、および(3)キャリア周波数を乱数などで
分散させて特定のスペクトルを持たないようにする方法
(特開昭58−89070号公報参照)が提案されてい
る。
用した場合には、キャリア周波数が機械系の共振周波数
とほぼ一致することに起因する著しい騒音の発生を未然
に防止することができる。
成されているため、様々な共振周波数を有し、それらの
何れとも一致しないキャリア周波数を選択することが困
難である。
は、キャリア周波数に起因する音が耳につき安眠を妨げ
るおそれがある。
ャリア周波数に起因する音が耳につくという不都合を未
然に防止することができる。しかし、スイッチング素子
の損失が増加し、温度が上昇し、インバータの高出力時
オン抵抗損失も加わって高温となり、スイッチング素子
が破損するおそれがあるとともに、インバータが出力で
きる電力が小さくなってしまう。特に、周囲温度が高い
場合には、この不都合が顕著になってしまう。
は、スイッチング素子の冷却を含めた熱設計と省エネル
ギーの観点から限界があり、十分な高周波化を達成する
ことができない場合がある。
御用マイコンでの処理が増え、ソフトウエアでの実現が
困難な場合がある。
たものであり、必要に応じてキャリア周波数を変更して
キャリア周波数に起因する音(以下、キャリア音と称す
る)を低減し、ユーザーおよび周辺の環境を向上させる
ことができるとともに、吸音材などを不要にしてコスト
ダウンを達成することができ、しかもスイッチング素子
を大容量化することなく十分な電力を出力することがで
きる空調機用インバータ制御方法およびその装置を提供
することを目的としている。
バータ制御方法は、空調機を駆動するインバータを制御
するに当たって、インバータのキャリア周波数を外部要
因に基づいて変更する方法である。
は、インバータのキャリア周波数を空調機の負荷状態に
基づいて変更する方法である。
は、インバータのキャリア周波数をインバータの周囲温
度に基づいて変更する方法である。
は、インバータのキャリア周波数を予め設定された時間
帯に応じて変更する方法である。
は、インバータのキャリア周波数を外部の制御機器から
の指令に基づいて変更する方法である。
は、インバータのキャリア周波数を、空調機の負荷状
態、インバータの周囲温度、予め設定された時間帯、外
部の制御機器からの指令の少なくとも2つに基づいて変
更する方法である。
は、空調機を駆動するインバータを制御するものであっ
て、インバータのキャリア周波数を外部要因に基づいて
変更するキャリア周波数変更手段を含むものである。
は、前記キャリア周波数変更手段として、インバータの
キャリア周波数を空調機の負荷状態に基づいて変更する
ものを採用するものである。
は、前記キャリア周波数変更手段として、インバータの
キャリア周波数をインバータの周囲温度に基づいて変更
するものを採用するものである。
は、前記キャリア周波数変更手段として、インバータの
キャリア周波数を予め設定された時間帯に応じて変更す
るものを採用するものである。
は、前記キャリア周波数変更手段として、インバータの
キャリア周波数を外部の制御機器からの指令に基づいて
変更するものを採用するものである。
は、前記キャリア周波数変更手段として、インバータの
キャリア周波数を、空調機の負荷状態、インバータの周
囲温度、予め設定された時間帯、外部の制御機器からの
指令の少なくとも2つに基づいて変更するものを採用す
るものである。
ば、空調機を駆動するインバータを制御するに当たっ
て、インバータのキャリア周波数を外部要因に基づいて
変更するのであるから、外部要因に合わせて最適のキャ
リア周波数でインバータを動作させることができ、ひい
ては、ユーザーおよび周辺の環境を向上させることがで
きる。
あれば、インバータのキャリア周波数を空調機の負荷状
態に基づいて変更するのであるから、空調機の負荷状態
に応じて最適のキャリア周波数でインバータを動作させ
ることができ、ひいては、負荷が大きい場合にキャリア
周波数を低くしてインバータ出力電力を大きくし、負荷
が小さい場合にキャリア周波数を高くしてキャリア音を
小さくすることができる。
あれば、インバータのキャリア周波数をインバータの周
囲温度に基づいて変更するのであるから、周囲温度に応
じて最適のキャリア周波数でインバータを動作させるこ
とができ、ひいては、周囲温度が高い場合にはキャリア
周波数を低くしてスイッチング素子の発熱を小さくして
スイッチング素子の破壊を防止し、周囲温度が低い場合
にはキャリア周波数を高くしてキャリア音を小さくする
ことができる。
あれば、インバータのキャリア周波数を予め設定された
時間帯に応じて変更するのであるから、予め設定された
時間帯に応じて最適のキャリア周波数でインバータを動
作させることができ、ひいては、昼間の時間帯にキャリ
ア周波数を低くしてインバータ出力電力を大きくし、夜
間の時間帯にキャリア周波数を高くしてキャリア音を小
さくすることができる。
あれば、インバータのキャリア周波数を外部の制御機器
からの指令に基づいて変更するのであるから、外部の制
御機器からの指令に応じて最適のキャリア周波数でイン
バータを動作させることができ、ひいては、デマンド制
御などに適したキャリア周波数を設定してユーザーおよ
び周辺の環境を向上させることができる。
あれば、インバータのキャリア周波数を、空調機の負荷
状態、インバータの周囲温度、予め設定された時間帯、
外部の制御機器からの指令の少なくとも2つに基づいて
変更するのであるから、これらの少なくとも2つに応じ
て最適のキャリア周波数でインバータを動作させること
ができ、ユーザーおよび周辺の環境を一層向上させるこ
とができる。
あれば、空調機を駆動するインバータを制御するに当た
って、キャリア周波数変更手段により、インバータのキ
ャリア周波数を外部要因に基づいて変更することができ
る。
ャリア周波数でインバータを動作させることができ、ひ
いては、ユーザーおよび周辺の環境を向上させることが
できる。
あれば、前記キャリア周波数変更手段として、インバー
タのキャリア周波数を空調機の負荷状態に基づいて変更
するものを採用するのであるから、空調機の負荷状態に
応じて最適のキャリア周波数でインバータを動作させる
ことができ、ひいては、負荷が大きい場合にキャリア周
波数を低くしてインバータ出力電力を大きくし、負荷が
小さい場合にキャリア周波数を高くしてキャリア音を小
さくすることができる。
あれば、前記キャリア周波数変更手段として、インバー
タのキャリア周波数をインバータの周囲温度に基づいて
変更するものを採用するのであるから、周囲温度に応じ
て最適のキャリア周波数でインバータを動作させること
ができ、ひいては、周囲温度が高い場合にはキャリア周
波数を低くしてスイッチング素子の発熱を小さくしてス
イッチング素子の破壊を防止し、周囲温度が低い場合に
はキャリア周波数を高くしてキャリア音を小さくするこ
とができる。
であれば、前記キャリア周波数変更手段として、インバ
ータのキャリア周波数を予め設定された時間帯に応じて
変更するものを採用するのであるから、予め設定された
時間帯に応じて最適のキャリア周波数でインバータを動
作させることができ、ひいては、昼間の時間帯にキャリ
ア周波数を低くしてインバータ出力電力を大きくし、夜
間の時間帯にキャリア周波数を高くしてキャリア音を小
さくすることができる。
であれば、前記キャリア周波数変更手段として、インバ
ータのキャリア周波数を外部の制御機器からの指令に基
づいて変更するものを採用するのであるから、外部の制
御機器からの指令に応じて最適のキャリア周波数でイン
バータを動作させることができ、ひいては、デマンド制
御などに適したキャリア周波数を設定してユーザーおよ
び周辺の環境を向上させることができる。
であれば、前記キャリア周波数変更手段として、インバ
ータのキャリア周波数を、空調機の負荷状態、インバー
タの周囲温度、予め設定された時間帯、外部の制御機器
からの指令の少なくとも2つに基づいて変更するものを
採用するのであるから、これらの少なくとも2つに応じ
て最適のキャリア周波数でインバータを動作させること
ができ、ユーザーおよび周辺の環境を一層向上させるこ
とができる。
発明の空調機用インバータ制御方法およびその装置の実
施の態様を詳細に説明する。
装置の一実施態様を概略的に示すブロック図である。
電源1を入力とする整流回路2と、整流回路2の出力端
子に直列接続されたリアクトル3と、リアクトル3を介
して整流回路2の出力端子間に接続された平滑コンデン
サ4と、平滑コンデンサ4により平滑化された直流電圧
を入力とするインバータ5と、インバータ5からの出力
が供給される圧縮機駆動用のモータ6と、インバータ5
を制御するための制御マイコン7とを有している。な
お、整流回路2、リアクトル3、平滑コンデンサ4、お
よびインバータ5をインバータシステム50と称する。
に、速度指令などを入力としてインバータ制御信号(P
WM信号)を出力する処理を行うとともに、サーミスタ
81、時計82、スイッチ83などからの信号、デマン
ド入力信号、負荷検出信号などの少なくとも1つを入力
としてキャリア周波数を変更する処理を行うものであ
る。なお、キャリア周波数は、搬送波との比較を行って
PWM信号を発生する場合における搬送波の周波数であ
る。
方法の一実施態様を説明するフローチャートである。
を行って圧縮機を駆動し、ステップSP2において、負
荷を検出し、ステップSP3において、検出した負荷が
所定の基準負荷よりも小さいか否か(軽負荷か否か)を
判定する。
は、ステップSP4において、キャリア周波数を高キャ
リア周波数に設定し、逆に軽負荷でないと判定された場
合には、ステップSP5において、キャリア周波数を低
キャリア周波数に設定する。
テップSP5の処理が行われた場合には、再びステップ
SP1の処理を行う。
テム50の入力電流、直流部の電流、またはインバータ
システム50の出力電流・出力電圧を検出し、所定の閾
値との大小を判定することにより行うことができる。
にはインバータ損失が小さいので、キャリア周波数を高
キャリア周波数に設定し、軽負荷でない場合にはインバ
ータ損失が大きいので、インバータのスイッチング素子
の損失を小さくすべくキャリア周波数を低キャリア周波
数に設定することができる。
グ素子の損失の増加を許容できるのでキャリア周波数を
高キャリア周波数に設定することによりキャリア音が耳
につくという不都合を防止することができ、軽負荷でな
い場合にはスイッチング素子の損失の増加を許容できな
いのでキャリア周波数を低キャリア周波数に設定するこ
とにより、インバータ出力電力を十分に大きくすること
ができる。
方法の他の実施態様を説明するフローチャートである。
し、ステップSP2において、スイッチ(例えば、静音
モードを指示するスイッチ)83がオンか否かを判定す
る。
ステップSP3において、キャリア周波数を高キャリア
周波数に設定し、逆にスイッチ83がオンでない場合に
は、ステップSP4において、キャリア周波数を低キャ
リア周波数に設定する。
テップSP4の処理が行われた場合には、再びステップ
SP1の処理を行う。
に設けられたものであってもよいが、空調機のリモコン
に設けられたものであってもよい。
がオンの場合にはキャリア周波数を高キャリア周波数に
設定し、スイッチ83がオンでない場合にはキャリア周
波数を低キャリア周波数に設定することができる。
とにより、キャリア音が耳につかないようにすることが
できる。
スイッチ83がオンか否かに応じてキャリア周波数を変
化させるようにしているが、スイッチ83に代えて、デ
マンド制御などの外部から与えられる能力削減要求に応
じてキャリア周波数を変更する(例えば、能力をある程
度以上削減することが要求された場合にキャリア周波数
を高キャリア周波数に設定する)ことができる。
方法のさらに他の実施態様を説明するフローチャートで
ある。
し、ステップSP2において、現在の時刻を検出し、ス
テップSP3において、検出した時刻が予め設定した時
間範囲に含まれるか否かを判定する。
範囲に含まれている場合には、ステップSP4におい
て、キャリア周波数を高キャリア周波数に設定し、逆に
検出した時刻が予め設定した時間範囲に含まれていない
場合には、ステップSP5において、キャリア周波数を
低キャリア周波数に設定する。
テップSP5の処理が行われた場合には、再びステップ
SP1の処理を行う。
時間範囲内に対応してキャリア周波数を高キャリア周波
数に設定し、予め設定した時間範囲外に対応してキャリ
ア周波数を低キャリア周波数に設定することができる。
うにすべき時間範囲を設定しておけば、この時間範囲に
応じてキャリア周波数を高キャリア周波数に設定し、キ
ャリア音が耳につかないようにすることができる。具体
的には、前記時間範囲を就寝時間に一致させておけば、
キャリア音が耳につかない状態で安眠できるようにする
ことができる。
方法のさらに他の実施態様を説明するフローチャートで
ある。
し、ステップSP2において、サーミスタ81により現
在のインバータ5の周辺温度を検出し、ステップSP3
において、検出温度が所定の温度以下か否かを判定す
る。
場合には、ステップSP4において、キャリア周波数を
高キャリア周波数に設定し、逆に検出温度が所定の温度
以下でない場合には、ステップSP5において、キャリ
ア周波数を低キャリア周波数に設定する。
テップSP5の処理が行われた場合には、再びステップ
SP1の処理を行う。
の周囲温度が高い場合に、キャリア周波数を低キャリア
周波数に設定してスイッチング素子の損失を少なくする
ことができ、逆にインバータ5の周囲温度が低い場合に
は、スイッチング素子の十分な冷却を行うことができる
ので、キャリア周波数を高キャリア周波数に設定してキ
ャリア音が耳につかないようにすることができる。
3、時刻、デマンド制御などの指令、インバータの周辺
温度の何れか1つに基づいてキャリア周波数を変更する
ようにしているが、これらの2つ以上のAND条件、O
R条件に基づいてキャリア周波数を変更することが可能
である。
あれば、前記の要因以外の要因であっても同様に採用す
ることができる。
最適のキャリア周波数でインバータを動作させることが
でき、ひいては、ユーザーおよび周辺の環境を向上させ
ることができるという特有の効果を奏する。
じて最適のキャリア周波数でインバータを動作させるこ
とができ、ひいては、負荷が大きい場合にキャリア周波
数を低くしてインバータ出力電力を大きくし、負荷が小
さい場合にキャリア周波数を高くしてキャリア音を小さ
くすることができるという特有の効果を奏する。
のキャリア周波数でインバータを動作させることがで
き、ひいては、周囲温度が高い場合にはキャリア周波数
を低くしてスイッチング素子の発熱を小さくしてスイッ
チング素子の破壊を防止し、周囲温度が低い場合にはキ
ャリア周波数を高くしてキャリア音を小さくすることが
できるという特有の効果を奏する。
に応じて最適のキャリア周波数でインバータを動作させ
ることができ、ひいては、昼間の時間帯にキャリア周波
数を低くしてインバータ出力電力を大きくし、夜間の時
間帯にキャリア周波数を高くしてキャリア音を小さくす
ることができるという特有の効果を奏する。
指令に応じて最適のキャリア周波数でインバータを動作
させることができ、ひいては、デマンド制御などに適し
たキャリア周波数を設定してユーザーおよび周辺の環境
を向上させることができるという特有の効果を奏する。
も2つに応じて最適のキャリア周波数でインバータを動
作させることができ、ユーザーおよび周辺の環境を一層
向上させることができるという特有の効果を奏する。
適のキャリア周波数でインバータを動作させることがで
き、ひいては、ユーザーおよび周辺の環境を向上させる
ことができるという特有の効果を奏する。
じて最適のキャリア周波数でインバータを動作させるこ
とができ、ひいては、負荷が大きい場合にキャリア周波
数を低くしてインバータ出力電力を大きくし、負荷が小
さい場合にキャリア周波数を高くしてキャリア音を小さ
くすることができるという特有の効果を奏する。
のキャリア周波数でインバータを動作させることがで
き、ひいては、周囲温度が高い場合にはキャリア周波数
を低くしてスイッチング素子の発熱を小さくしてスイッ
チング素子の破壊を防止し、周囲温度が低い場合にはキ
ャリア周波数を高くしてキャリア音を小さくすることが
できるという特有の効果を奏する。
帯に応じて最適のキャリア周波数でインバータを動作さ
せることができ、ひいては、昼間の時間帯にキャリア周
波数を低くしてインバータ出力電力を大きくし、夜間の
時間帯にキャリア周波数を高くしてキャリア音を小さく
することができるという特有の効果を奏する。
の指令に応じて最適のキャリア周波数でインバータを動
作させることができ、ひいては、デマンド制御などに適
したキャリア周波数を設定してユーザーおよび周辺の環
境を向上させることができるという特有の効果を奏す
る。
とも2つに応じて最適のキャリア周波数でインバータを
動作させることができ、ユーザーおよび周辺の環境を一
層向上させることができるという特有の効果を奏する。
施態様を概略的に示すブロック図である。
施態様を説明するフローチャートである。
実施態様を説明するフローチャートである。
に他の実施態様を説明するフローチャートである。
に他の実施態様を説明するフローチャートである。
Claims (12)
- 【請求項1】 空調機を駆動するインバータ(5)を制
御する方法であって、インバータ(5)のキャリア周波
数を外部要因に基づいて変更することを特徴とする空調
機用インバータ制御方法。 - 【請求項2】 インバータ(5)のキャリア周波数を空
調機の負荷状態に基づいて変更する請求項1に記載の空
調機用インバータ制御方法。 - 【請求項3】 インバータ(5)のキャリア周波数をイ
ンバータ(5)の周囲温度に基づいて変更する請求項1
に記載の空調機用インバータ制御方法。 - 【請求項4】 インバータ(5)のキャリア周波数を予
め設定された時間帯に応じて変更する請求項1に記載の
空調機用インバータ制御方法。 - 【請求項5】 インバータ(5)のキャリア周波数を外
部の制御機器からの指令に基づいて変更する請求項1に
記載の空調機用インバータ制御方法。 - 【請求項6】 インバータ(5)のキャリア周波数を、
空調機の負荷状態、インバータ(5)の周囲温度、予め
設定された時間帯、外部の制御機器からの指令の少なく
とも2つに基づいて変更する請求項1に記載の空調機用
インバータ制御方法。 - 【請求項7】 空調機を駆動するインバータ(5)を制
御する装置であって、インバータ(5)のキャリア周波
数を外部要因に基づいて変更するキャリア周波数変更手
段(7)を含むことを特徴とする空調機用インバータ制
御装置。 - 【請求項8】 前記キャリア周波数変更手段(7)は、
インバータ(5)のキャリア周波数を空調機の負荷状態
に基づいて変更するものである請求項7に記載の空調機
用インバータ制御装置。 - 【請求項9】 前記キャリア周波数変更手段(7)は、
インバータ(5)のキャリア周波数をインバータ(5)
の周囲温度に基づいて変更するものである請求項7に記
載の空調機用インバータ制御装置。 - 【請求項10】 前記キャリア周波数変更手段(7)
は、インバータ(5)のキャリア周波数を予め設定され
た時間帯に応じて変更するものである請求項7に記載の
空調機用インバータ制御装置。 - 【請求項11】 前記キャリア周波数変更手段(7)
は、インバータ(5)のキャリア周波数を外部の制御機
器からの指令に基づいて変更するものである請求項7に
記載の空調機用インバータ制御装置。 - 【請求項12】 前記キャリア周波数変更手段(7)
は、インバータ(5)のキャリア周波数を、空調機の負
荷状態、インバータ(5)の周囲温度、予め設定された
時間帯、外部の制御機器からの指令の少なくとも2つに
基づいて変更するものである請求項7に記載の空調機用
インバータ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001064795A JP2002272126A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | 空調機用インバータ制御方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001064795A JP2002272126A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | 空調機用インバータ制御方法およびその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002272126A true JP2002272126A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18923568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001064795A Pending JP2002272126A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | 空調機用インバータ制御方法およびその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002272126A (ja) |
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