JP2004286239A - Method of controlling cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のインバータの異常電圧保護技術に関し、例えば冷却装置の圧縮機用インバータとファン用インバータとを保護する際に適用できる。
【0002】
【従来の技術】
従来より、圧縮機駆動モータで駆動される圧縮機とファン駆動モータで駆動されるファンとを備え、圧縮機駆動モータとファン駆動モータとは、それぞれ圧縮機用インバータとファン用インバータとから電力が供給される冷却装置が、例えば空気調和機として提案されている。
【0003】
そしてこれらの二つのインバータが、直流電源に対して並列に接続され、直流電源から供給される直流電圧を入力して交流に変換する技術が例えば特許文献1に開示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開昭62−141450号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、様々な原因で両インバータに過電圧が掛かったり、逆に電圧が低下して不足電圧が生じるといった電圧異常が生じることがある。このような場合には、例えばモータを停止させることが望ましい。
【0006】
但し、ファン駆動モータと圧縮機駆動モータとではそれぞれ使用される目的が異なるため、ファン駆動モータと圧縮機駆動モータとを同時に停止させる必要がなく、冷却装置の運転を継続させることができる場合がある。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電圧異常発生時におけるインバータの制御方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明の第1の態様は、冷媒を圧縮する圧縮機を駆動する圧縮機駆動モータ(14)に電力を供給する圧縮機用インバータ(12)と、ファンを駆動するファン駆動モータ(18)に電力を供給するファン用インバータ(16)とを備え、前記圧縮機用インバータとファン用インバータとには共通の直流電圧(Vc)が入力する冷却装置の制御方法である。前記直流電圧がファン用高電圧閾値(Vft2)よりも大きくなった場合には前記ファン用インバータを停止させ(102)、前記直流電圧が圧縮機用高電圧閾値(Vct2)よりも大きくなった場合には前記圧縮機用インバータを停止させる(104)。前記ファン用高電圧閾値は前記圧縮機用高電圧閾値よりも低い。
【0009】
この発明の第2の態様は、冷媒を圧縮する圧縮機を駆動する圧縮機駆動モータ(14)に電力を供給する圧縮機用インバータ(12)と、ファンを駆動するファン駆動モータ(18)に電力を供給するファン用インバータ(16)とを備え、前記圧縮機用インバータとファン用インバータとには共通の直流電圧(Vc)が入力する冷却装置の制御方法である。前記直流電圧が圧縮機用低電圧閾値(Vct1)よりも小さくなった場合には前記圧縮機用インバータを停止させ(106)、前記直流電圧がファン用低電圧閾値(Vft1)よりも小さくなった場合には、前記ファン用インバータを停止させる(108)。前記ファン用低電圧閾値は前記圧縮機用低電圧閾値よりも低い。
【0010】
この発明の第3の態様は、第1の態様にかかる冷却装置の制御方法であって、前記直流電圧がファン用高電圧閾値(Vft2)よりも大きくなった場合には前記ファン用インバータ(16)を停止させ(102)、前記直流電圧が圧縮機用高電圧閾値(Vct2)よりも大きくなった場合には、前記圧縮機用インバータ(12)を停止させる(104)。前記ファン用高電圧閾値は前記圧縮機用高電圧閾値よりも低い。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の形態にかかる制御方法が適用可能なインバータエアコンの室外機1の電気的構成を例示する回路図である。
【0012】
この室外機1は三相交流電源2にスイッチ4を介して接続される。ダイオードモジュール6はスイッチ4を介して三相交流を入力し、これを全波整流して出力する。ダイオードモジュール6から出力された、リップル分を含む直流は、ローパスフィルタ9によって平滑化される。
【0013】
ローパスフィルタ9は例えばチョークインプット型であり、リアクタ8と平滑コンデンサ10とを有している。リアクタ8と平滑コンデンサ10とはそれぞれの一端を介して直列に接続され、リアクタ8の他端はダイオードモジュール6の高圧側(ダイオードモジュール6を構成するダイオードのカソード側)に接続され、平滑コンデンサ10の他端はダイオードモジュール6の低圧側(ダイオードモジュール6を構成するダイオードのアノード側)に接続される。ローパスフィルタ9の出力は、平滑コンデンサ10の両端に現れる直流電圧Vcとして得られる。
【0014】
圧縮機用インバータ12、ファン用インバータ16は、いずれも直流電圧Vcを入力として三相交流に変換して出力する。これらの三相交流を受けて圧縮機駆動モータ14及びファン駆動モータ18が回転する。
【0015】
直流電圧Vcは電圧計測手段28によって計測され、その結果が冷媒制御用マイクロコンピュータ29に伝達される。冷媒制御用マイクロコンピュータ29は、後述する判断基準に従って、インバータ制御用マイクロコンピュータ31,33に対してそれぞれ圧縮機用インバータ12及びファン用インバータ16の運転/停止を個別に指令する。
【0016】
インバータ制御用マイクロコンピュータ31は冷媒制御用マイクロコンピュータ29の指示に従って、スイッチング制御回路30を制御し、スイッチング制御回路30はファン用インバータ12を構成するスイッチング素子(例えばトランジスタ)のオン/オフを制御する信号24を出力する。つまりインバータ制御用マイクロコンピュータ31は、ファン用インバータ12の動作(停止をも含む)を制御する。
【0017】
インバータ制御用マイクロコンピュータ33は冷媒制御用マイクロコンピュータ29の指示に従って、スイッチング制御回路32を制御し、スイッチング制御回路32は圧縮機用インバータ16を構成するスイッチング素子(例えばトランジスタ)のオン/オフを制御する信号26を出力する。つまりインバータ制御用マイクロコンピュータ33は、圧縮機用インバータ16の動作(停止をも含む)を制御する。
【0018】
例えばダイオードモジュール6、ローパスフィルタ9、圧縮機用インバータ12、スイッチング制御回路30、インバータ制御用マイクロコンピュータ31は、圧縮機制御用基板P1において設けられる。またファン用インバータ16、スイッチング制御回路32、インバータ制御用マイクロコンピュータ33は、ファン制御用基板P2において設けられる。また電圧計測手段28と、冷媒制御用マイクロコンピュータ29とは冷媒制御用基板P3において設けられる。
【0019】
冷媒制御用マイクロコンピュータ29には、圧縮機用インバータ12を保護するための閾値として、不足電圧発生の判定用及び過電圧発生の判定用に、それぞれ圧縮機用低電圧閾値Vct1及び圧縮機用高電圧閾値Vct2(>Vct1)とが記憶されている。またファン用インバータ16を保護するための閾値として、不足電圧発生の判定用及び過電圧発生の判定用に、それぞれファン用低電圧閾値Vft1及びファン用高電圧閾値Vft2(>Vft1)とが記憶されている。
【0020】
次に、具体的な保護の手順について説明する。まず直流電圧Vcが過電圧となった場合の制御方法について説明する。過電圧となる一つの原因として、ファンの回転数が外気の風量によって上昇することが挙げられる。ファン駆動モータ18からインバータへの回生電圧が過電圧の原因となるのである。このような場合にはファンを停止すれば過電圧が解消されると考えられ、圧縮機を停止する必要はなく、圧縮機の運転を継続させることが望ましい。
【0021】
よって直流電圧Vcが上昇傾向にある場合に、圧縮機駆動モータ14の停止に先立って、ファン駆動モータ18を停止する制御を行う。具体的には例えば、圧縮機用高電圧閾値Vct2よりもファン用高電圧閾値Vft2を低く設定する。ファン用高電圧閾値Vft2よりも直流電圧Vcが高い場合には冷媒制御用マイクロコンピュータ29がインバータ制御用マイクロコンピュータ33に対して、ファン用インバータ16の運転を停止させる制御を行う。これによりファン駆動モータ18は停止し、外気の風量や風向に変化がなければ、過電圧が解消される方向へと状態が遷移する。
【0022】
そして過電圧が解消されれば、すなわち直流電圧Vcがファン用高電圧閾値Vft2以下となれば、冷媒制御用マイクロコンピュータ29がインバータ制御用マイクロコンピュータ33に対して、ファン用インバータ16の運転を再開させる制御を行う。
【0023】
直流電圧Vcが更に圧縮機用高電圧閾値Vct2よりも高い場合には、冷媒制御用マイクロコンピュータ29がインバータ制御用マイクロコンピュータ33に対して、ファン用インバータ16の運転を停止させる他、圧縮機用インバータ12の運転を停止させる制御をも行う。
【0024】
次に直流電圧Vcが不足電圧となった場合の制御方法について説明する。不足電圧となる一つの原因として、交流電源2の電圧変動が挙げられる。この場合には、圧縮機を停止することが望ましいが、ファンの停止による冷媒の圧力上昇を防ぐため、ファンが停止している状態では圧縮機も停止していることが望ましい。よって圧縮機用低電圧閾値Vct1よりもファン用高電圧閾値Vft1を低く設定し、直流電圧Vcが圧縮機用低電圧閾値Vct1よりも低い場合には冷媒制御用マイクロコンピュータ29がインバータ制御用マイクロコンピュータ31に対して、圧縮機用インバータ12の運転を停止させる制御を行う。これによりファン駆動モータ18が駆動している状態でまず圧縮機駆動モータ14が停止し、その後に交流電源2の電圧が復帰すれば、不足電圧が解消される方向へと状態が遷移する。
【0025】
もちろん、直流電圧Vcが更に低く、ファン用低電圧閾値Vft1よりも低い場合には、冷媒制御用マイクロコンピュータ29がインバータ制御用マイクロコンピュータ33に対して、ファン用インバータ16の運転を停止させる制御を行う。これによりファン駆動モータ18は停止する。
【0026】
図2は図1に示された室外機1における電圧保護の動作を例示するフローチャートであり、上記の保護の手順を示す。ステップ101において直流電圧Vcがファン用高電圧閾値Vft2よりも大きいか否かが判断される。大きいと判断されれば、ファン用インバータ16にとっては直流電圧Vcが過電圧であるとして、ステップ102へ進んでファン用インバータ16が停止する(ファンの停止)。そしてステップ103に進み、直流電圧Vcが圧縮機用高電圧閾値Vct2よりも大きいか否かが判断される。大きいと判断されれば圧縮機用インバータ12にとっても直流電圧Vcが過電圧であるとして、ステップ104へ進んで圧縮機用インバータ12が停止する(圧縮機の停止)。
【0027】
ステップ103において、直流電圧Vcが圧縮機用高電圧閾値Vct2以下であると判断されれば、冷媒制御用マイクロコンピュータ29から圧縮機を停止する指令は改めて出力されず、ステップ101へと処理が戻る。
【0028】
ステップ101において、直流電圧Vcがファン用高電圧閾値Vft2以下であると判断されれば、ステップ105へと進み、直流電圧Vcが圧縮機用低電圧閾値Vct1よりも小さいか否かが判断される。小さいと判断されれば、圧縮機用インバータ12にとっては直流電圧Vcが不足電圧であるとして、ステップ106へ進んで圧縮機用インバータ12が停止する(圧縮機の停止)。そしてステップ107に進み、直流電圧Vcがファン用低電圧閾値Vft1よりも小さいか否かが判断される。小さいと判断されればファン用インバータ16にとっても直流電圧Vcが不足電圧であるとして、ステップ108へ進んでファン用インバータ16が停止する(ファンの停止)。その後、処理はステップ101へと戻る。
【0029】
ステップ107において、直流電圧Vcがファン用低電圧閾値Vft1以上であると判断されれば、冷媒制御用マイクロコンピュータ29から改めてファンを停止する指令が出力されず、ステップ101へと処理が戻る。
【0030】
以上のようにステップ101,102,103、104は過電圧に対する制御であり、ステップ105,106,107,108は不足電圧に対する制御である。これらは独立して行うことができる。すなわち、不足電圧の判定のみ圧縮機用インバータとファン用インバータとで異なる電圧閾値としたり、過電圧の判定のみ圧縮機用インバータとファン用インバータとで異なる電圧閾値としてもよい。
【0031】
またフローチャートは必ずしも図2に示されるように過電圧に対する制御を不足電圧に対する制御に先行させる必要はなく、図3に示されるように不足電圧に対する制御を過電圧に対する制御に先行させてもよい。
【0032】
【発明の効果】
この発明の第1の態様によれば、ファンからの回生電圧による過電圧に対する保護をまず行うことにより、圧縮運転を停止させることなく過電圧を解消する方向に冷却装置の状態を遷移させる。
【0033】
この発明の第2の態様によれば、ファンが停止している状態では圧縮機も停止させ、ファンの停止による冷媒の圧力上昇を防ぐ。
【0034】
この発明の第3の態様によれば、ファンからの回生電圧による過電圧に対する保護をまず行うことにより、圧縮運転を停止させることなく過電圧を解消する方向に冷却装置の状態を遷移させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる室外機の電気的構成を例示する回路図である。
【図2】本発明の実施の形態の動作を例示するフローチャートである。
【図3】本発明の実施の形態の動作を例示するフローチャートである。
【符号の説明】
12 圧縮機用インバータ
14 圧縮機駆動モータ
16 ファン用インバータ
18 ファン駆動モータ
29 冷媒制御用マイクロコンピュータ
31,33 インバータ制御用マイクロコンピュータ
Vc 電圧[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an abnormal voltage protection technique for a plurality of inverters, and can be applied, for example, when protecting a compressor inverter and a fan inverter of a cooling device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a compressor driven by a compressor drive motor and a fan driven by a fan drive motor are provided, and the compressor drive motor and the fan drive motor generate power from the compressor inverter and the fan inverter, respectively. The supplied cooling device has been proposed, for example, as an air conditioner.
[0003]
For example,
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-62-141450 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
In general, voltage abnormalities may occur such that overvoltage is applied to both inverters for various reasons, or conversely, the voltage drops and an undervoltage occurs. In such a case, for example, it is desirable to stop the motor.
[0006]
However, since the purpose of use is different between the fan drive motor and the compressor drive motor, it is not necessary to stop the fan drive motor and the compressor drive motor at the same time, and the operation of the cooling device may be continued. is there.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a method of controlling an inverter when a voltage abnormality occurs.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention provides a compressor inverter (12) for supplying electric power to a compressor drive motor (14) for driving a compressor for compressing a refrigerant, and a fan drive motor (18) for driving a fan. A method of controlling a cooling device including a fan inverter (16) for supplying electric power, wherein a common DC voltage (Vc) is input to the compressor inverter and the fan inverter. When the DC voltage is higher than the high voltage threshold for the fan (Vft2), the inverter for the fan is stopped (102), and when the DC voltage is higher than the high voltage threshold for the compressor (Vct2). Then, the compressor inverter is stopped (104). The high voltage threshold for the fan is lower than the high voltage threshold for the compressor.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, a compressor inverter (12) for supplying electric power to a compressor drive motor (14) for driving a compressor for compressing a refrigerant and a fan drive motor (18) for driving a fan are provided. A method of controlling a cooling device including a fan inverter (16) for supplying electric power, wherein a common DC voltage (Vc) is input to the compressor inverter and the fan inverter. When the DC voltage becomes lower than the compressor low voltage threshold (Vct1), the compressor inverter is stopped (106), and the DC voltage becomes lower than the fan low voltage threshold (Vft1). In this case, the fan inverter is stopped (108). The fan low voltage threshold is lower than the compressor low voltage threshold.
[0010]
A third aspect of the present invention is the cooling device control method according to the first aspect, wherein the fan inverter (16) is provided when the DC voltage becomes higher than a fan high voltage threshold (Vft2). ) Is stopped (102), and when the DC voltage becomes higher than the high voltage threshold for compressor (Vct2), the inverter (12) for compressor is stopped (104). The high voltage threshold for the fan is lower than the high voltage threshold for the compressor.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an electrical configuration of an
[0012]
The
[0013]
The low-
[0014]
Each of the
[0015]
The DC voltage Vc is measured by the voltage measuring means 28, and the result is transmitted to the
[0016]
The
[0017]
The inverter control microcomputer 33 controls the
[0018]
For example, the diode module 6, the low-
[0019]
The
[0020]
Next, a specific protection procedure will be described. First, a control method when the DC voltage Vc becomes overvoltage will be described. One cause of the overvoltage is that the number of revolutions of the fan rises due to the amount of outside air. The regenerative voltage from the
[0021]
Therefore, when the DC voltage Vc tends to increase, control is performed to stop the
[0022]
When the overvoltage is eliminated, that is, when the DC voltage Vc becomes equal to or less than the high voltage threshold value Vft2 for the fan, the
[0023]
When the DC voltage Vc is further higher than the compressor high voltage threshold value Vct2, the
[0024]
Next, a control method when the DC voltage Vc becomes an undervoltage will be described. One cause of the undervoltage is a voltage fluctuation of the
[0025]
Of course, when the DC voltage Vc is still lower and lower than the fan low voltage threshold Vft1, the
[0026]
FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the voltage protection in the
[0027]
If it is determined in
[0028]
If it is determined in
[0029]
If it is determined in
[0030]
As described above, steps 101, 102, 103, and 104 are controls for overvoltage, and steps 105, 106, 107, and 108 are controls for undervoltage. These can be performed independently. That is, different voltage thresholds may be set for the compressor inverter and the fan inverter only for the determination of the undervoltage, or different voltage thresholds may be set for the compressor inverter and the fan inverter only for the determination of the overvoltage.
[0031]
In the flowchart, it is not always necessary to precede the control for the overvoltage as shown in FIG. 2, and the control for the undervoltage may precede the control for the overvoltage as shown in FIG. 3.
[0032]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the state of the cooling device is shifted in a direction to eliminate the overvoltage without stopping the compression operation by first protecting the overvoltage caused by the regenerative voltage from the fan.
[0033]
According to the second aspect of the present invention, when the fan is stopped, the compressor is also stopped to prevent the pressure of the refrigerant from increasing due to the stop of the fan.
[0034]
According to the third aspect of the present invention, the state of the cooling device is shifted in a direction to eliminate the overvoltage without stopping the compression operation by first protecting the overvoltage caused by the regenerative voltage from the fan.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an electrical configuration of an outdoor unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of the exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the exemplary embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
12
Claims (3)
ファンを駆動するファン駆動モータ(18)に電力を供給するファン用インバータ(16)と
を備え、
前記圧縮機用インバータとファン用インバータとには共通の直流電圧(Vc)が入力する冷却装置に対して、
前記直流電圧がファン用高電圧閾値(Vft2)よりも大きくなった場合には、前記ファン用インバータを停止させ(102)、
前記直流電圧が圧縮機用高電圧閾値(Vct2)よりも大きくなった場合には、前記圧縮機用インバータを停止させ(104)、
前記ファン用高電圧閾値は前記圧縮機用高電圧閾値よりも低い、冷却装置の制御方法。A compressor inverter (12) for supplying electric power to a compressor drive motor (14) for driving a compressor for compressing the refrigerant;
A fan inverter (16) for supplying power to a fan drive motor (18) for driving the fan;
A cooling device in which a common DC voltage (Vc) is input to the compressor inverter and the fan inverter,
When the DC voltage is higher than the fan high voltage threshold (Vft2), the fan inverter is stopped (102),
When the DC voltage becomes higher than the compressor high voltage threshold (Vct2), the compressor inverter is stopped (104),
The cooling device control method, wherein the fan high voltage threshold is lower than the compressor high voltage threshold.
ファンを駆動するファン駆動モータ(18)に電力を供給するファン用インバータ(16)と
を備え、
前記圧縮機用インバータとファン用インバータとには共通の直流電圧(Vc)が入力する冷却装置に対して、
前記直流電圧が圧縮機用低電圧閾値(Vct1)よりも小さくなった場合には、前記圧縮機用インバータを停止させ(106)、
前記直流電圧がファン用低電圧閾値(Vft1)よりも小さくなった場合には、前記ファン用インバータを停止させ(108)、
前記ファン用低電圧閾値は前記圧縮機用低電圧閾値よりも低い、冷却装置の制御方法。A compressor inverter (12) for supplying electric power to a compressor drive motor (14) for driving a compressor for compressing the refrigerant;
A fan inverter (16) for supplying power to a fan drive motor (18) for driving the fan;
A cooling device in which a common DC voltage (Vc) is input to the compressor inverter and the fan inverter,
When the DC voltage is lower than the compressor low voltage threshold (Vct1), the compressor inverter is stopped (106),
When the DC voltage becomes lower than the fan low voltage threshold (Vft1), the fan inverter is stopped (108),
The method of controlling a cooling device, wherein the low voltage threshold for the fan is lower than the low voltage threshold for the compressor.
前記直流電圧が圧縮機用高電圧閾値(Vct2)よりも大きくなった場合には前記圧縮機用インバータ(12)を停止させ(104)、
前記ファン用高電圧閾値は前記圧縮機用高電圧閾値よりも低い、請求項2記載の冷却装置の制御方法。When the DC voltage is higher than the fan high voltage threshold (Vft2), the fan inverter (16) is stopped (102),
When the DC voltage becomes larger than the compressor high voltage threshold (Vct2), the compressor inverter (12) is stopped (104),
The control method for a cooling device according to claim 2, wherein the high voltage threshold for the fan is lower than the high voltage threshold for the compressor.
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