JP2006322675A - Fan motor controller of air conditioner - Google Patents

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Yasuhito Miura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly comfortable air conditioner of which generation of sound noise, vibration and noise caused by controlling rotation number of an AC fan motor are reduced, in a fan motor controller of the air conditioner. <P>SOLUTION: The fan motor controller consists of the AC fan motor 3 for rotating a fan, a micro computer 1 for controlling the rotation number of the AC fan motor 3 and a semiconductor switching element (a fan motor driving means 2) with a zero cross detection function for switching on/off by control signal asynchronous with a power source cycle output from the micro computer 1. As the control signal is asynchronous with the power source cycle, rotation pulsation and vibration at a specific frequency of the AC fan motor 3 are not generated. In addition, as the semiconductor switching element with the zero cross detection function switches on/off at a zero cross point regardless of the control signal, noise is not generated. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はマイクロコンピュータで制御され冷暖房を行う空気調和機に係り、特に、送風装置に用いられる交流ファンモータの回転数を制御する制御装置に関するものである。   The present invention relates to an air conditioner that is controlled by a microcomputer and performs cooling and heating, and more particularly to a control device that controls the rotational speed of an AC fan motor used in a blower.

冷暖房を行う空気調和機にあっては、冷暖房の種々の運転モード設定や室内外の温度によって、空気調和機の室外機においてファンモータの回転数制御を行っている。従来、交流ファンモータの回転数制御方法としては、位相制御方式が知られている。図4は、特許文献1に示されている従来の位相制御による回転数制御装置の全体構成図であり、図5は従来の回転数制御装置における制御フローチャートである。   In an air conditioner that performs cooling and heating, the rotational speed of the fan motor is controlled in the outdoor unit of the air conditioner according to various operation mode settings of the cooling and heating and indoor and outdoor temperatures. Conventionally, a phase control method is known as a method for controlling the rotational speed of an AC fan motor. FIG. 4 is an overall configuration diagram of a conventional rotational speed control apparatus based on phase control disclosed in Patent Document 1, and FIG. 5 is a control flowchart of the conventional rotational speed control apparatus.

図4において、61は交流電源であり、交流電源61の一方はトライアック62を通して交流モータ63に接続され、もう一方は交流モータ63及びゼロクロスタイミング検出手段67に接続されている。ゼロクロスタイミング検出手段67の出力は位相制御出力手段66に接続されている。交流モータ63には回転速度検出手段64が接続され、回転速度検出手段64の出力は、出力決定手段65を通して位相制御出力手段66に接続されている。位相制御出力手段66の出力はトライアック62に接続されている。   In FIG. 4, reference numeral 61 denotes an AC power supply. One of the AC power supplies 61 is connected to the AC motor 63 through the triac 62, and the other is connected to the AC motor 63 and the zero cross timing detection means 67. The output of the zero cross timing detection means 67 is connected to the phase control output means 66. A rotation speed detecting means 64 is connected to the AC motor 63, and an output of the rotation speed detecting means 64 is connected to a phase control output means 66 through an output determining means 65. The output of the phase control output means 66 is connected to the triac 62.

次に、図5に示すフロチャートを用いて、回転数制御についての動作を説明する。ステップS101では、回転速度検出手段64にて現在の交流モータ63の回転数を検出する。ステップS102では回転速度検出手段64より出力された回転数を事前設定されている目標回転数と比較し、回転速度が目標回転速度の許容範囲外にあるときは、ステップS103でゼロクロスタイミング検出手段67と位相制御出力手段66にてゼロクロスタイミングに対するトリガーポイントの位置を前回よりもずらして導通角を設定し、交流モータ63を目標回転数に近づけるためにトライアック62を動作させステップS101に戻る。また、ステップS102で目標回転速度の許容範囲内にあるときには、ステップS104で位相制御手段66にて導通角の設定変更は行わずステップS101に戻る。   Next, the operation of the rotational speed control will be described using the flowchart shown in FIG. In step S <b> 101, the rotation speed detection unit 64 detects the current rotation speed of the AC motor 63. In step S102, the rotational speed output from the rotational speed detection means 64 is compared with a preset target rotational speed. If the rotational speed is outside the allowable range of the target rotational speed, the zero cross timing detection means 67 is determined in step S103. The phase control output means 66 sets the conduction angle by shifting the trigger point position with respect to the zero cross timing from the previous time, operates the triac 62 to bring the AC motor 63 close to the target rotational speed, and returns to step S101. If the target rotational speed is within the allowable range in step S102, the phase control unit 66 does not change the conduction angle setting in step S104, and the process returns to step S101.

また、回転数制御の従来技術として、例えば、特許文献2には、交流電源と交流モータとの間に接続されたスイッチをオンオフ制御するスイッチング信号のデューティ比を変えることによって、このスイッチをオンオフして回転数を制御する方法が示されている。この引用文献2の技術では電源波形のゼロクロスに関係なくスイッチをオンオフしている。
特開昭64−55089号公報 特開2000−179925号公報
As a conventional technique for controlling the rotational speed, for example, Patent Document 2 discloses that a switch connected between an AC power source and an AC motor is turned on / off by changing a duty ratio of a switching signal for on / off control. A method for controlling the rotational speed is shown. In the technique of the cited document 2, the switch is turned on and off regardless of the zero crossing of the power supply waveform.
JP-A 64-55089 JP 2000-179925 A

上述の引用文献1に示すような従来の制御方法によれば、図3(b)に示すように、電源電圧がゼロクロスポイント以外でスイッチング素子がオンされるため、スイッチング素子がオンする時に急激な突入電流が流れる。したがって、この突入電流により高調波及びノイズが発生するという課題が生じた。また、所定の条件下では、電源波形の周期毎に通電率が固定であるため(図3の(b)の例では、t2が所定制御条件下で周期毎に一定である)、その固定通電率に基づく特定の周波数において回転脈動が生じ、そのため、振動及び騒音が発生し使用者に不快感を与える等の課題があった。   According to the conventional control method as shown in the above cited reference 1, as shown in FIG. 3 (b), since the switching element is turned on when the power supply voltage is other than the zero cross point, it is abrupt when the switching element is turned on. Inrush current flows. Therefore, the problem that a harmonic and noise generate | occur | produce by this inrush current occurred. Further, since the energization rate is fixed for each period of the power supply waveform under a predetermined condition (in the example of FIG. 3B, t2 is constant for each period under the predetermined control condition), the fixed energization Rotation pulsation occurs at a specific frequency based on the rate, which causes problems such as generation of vibrations and noises and discomfort to the user.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、交流電源のゼロクロスポイントでオンオフすることにより、急激な突入電流をなくして高調波及びノイズの発生を抑え、また、モータへの通電率をランダムに変動させることによって特定周波数での振動及び騒音を最小限にすることのできる空気調和機のファンモータ制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and by turning on and off at the zero cross point of the AC power supply, a sudden inrush current is eliminated to suppress generation of harmonics and noise, and to the motor. An object of the present invention is to provide a fan motor control device for an air conditioner capable of minimizing vibration and noise at a specific frequency by randomly changing an energization rate.

前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
圧縮機、四方弁、室外熱交換器を有する室外機と、二方弁、室内熱交換器を有する室内機と、前記室外機と前記室内機を接続する配管と、を備えた空気調和機において、
前記室外機は、冷・暖房の運転モード設定と室内外の温度をもとに回転数制御される交流ファンモータを有し、
前記交流ファンモータは、前記交流電源の波形のゼロクロス検出機能を有する半導体スイッチング素子からなるファンモータ駆動手段により駆動され、
前記ファンモータ駆動手段の前流側に、前記運転モード設定と前記室内外温度に基づいた前記半導体スイッチング素子へのスイッチング素子制御信号を決定する制御信号決定手段を有し、
前記スイッチング素子制御信号と前記ゼロクロス検出機能により、前記交流電源波形のゼロクロスからの半波成分を通電単位としてランダムに前記交流電源をオンオフして前記回転数制御する構成とする。
In order to solve the above problems, the present invention mainly adopts the following configuration.
An air conditioner comprising: an outdoor unit having a compressor, a four-way valve, and an outdoor heat exchanger; an indoor unit having a two-way valve and an indoor heat exchanger; and a pipe connecting the outdoor unit and the indoor unit. ,
The outdoor unit has an AC fan motor whose rotational speed is controlled based on the cooling / heating operation mode setting and the indoor and outdoor temperatures,
The AC fan motor is driven by fan motor driving means comprising a semiconductor switching element having a zero cross detection function of the waveform of the AC power supply,
Control signal determining means for determining a switching element control signal to the semiconductor switching element based on the operation mode setting and the indoor / outdoor temperature on the upstream side of the fan motor driving means,
With the switching element control signal and the zero-cross detection function, the rotational speed is controlled by turning on / off the AC power supply at random using a half-wave component from the zero-cross of the AC power supply waveform as a conduction unit.

本発明によると、交流ファンモータの回転数制御によって発生する、騒音、振動、ノイズをなくすることができ、空気調和機の快適性及び商品性を高めることができる。   According to the present invention, it is possible to eliminate noise, vibration, and noise generated by controlling the rotational speed of the AC fan motor, and to improve the comfort and commerciality of the air conditioner.

本発明の実施形態に係る空気調和機のファンモータ制御装置について、図1〜図3を参照しながら以下詳細に説明する。図1は本発明の実施形態に係る空気調和機のファンモータ制御装置の全体構成を示すブロック図である。図2は本実施形態に係るファンモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。図3は本発明の実施形態に関する制御方式を従来技術の制御方式との対比で示すタイミング波形チャートである。   A fan motor control device for an air conditioner according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a fan motor control device for an air conditioner according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the fan motor control device according to this embodiment. FIG. 3 is a timing waveform chart showing the control method according to the embodiment of the present invention in comparison with the control method of the prior art.

図1において、3はファンを回転させるファンモータであり、4はファンモータ3の回転数を検出する回転数検出手段、8はファンモータ3の予め設定された回転数(冷・暖房時の運転モードや室内外の温度や交流電源周波数に基づいて設計時に予め規定された回転数)と検出された実際の回転数の比較を行いその回転数差を出力する回転数比較手段、9は回転数比較手段8からの回転数差出力からファンモータ3の回転数を制御するための制御信号のデューティ比を補正する制御信号補正手段、5は商用電源のゼロクロスタイミングを検出するゼロクロスタイミング検出手段であり、6はゼロクロスタイミング検出手段5からのゼロクロス信号により、商用電源周波数(50Hz又は60Hz)を判定する商用電源周波数判定手段である。   In FIG. 1, 3 is a fan motor for rotating a fan, 4 is a rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the fan motor 3, and 8 is a preset rotation speed of the fan motor 3 (operation during cooling and heating). A rotational speed comparison means for comparing the detected rotational speed and the detected rotational speed based on the mode, indoor / outdoor temperature and AC power supply frequency, and outputting the rotational speed difference; Control signal correcting means 5 for correcting the duty ratio of the control signal for controlling the rotational speed of the fan motor 3 from the rotational speed difference output from the comparing means 8 is a zero cross timing detecting means for detecting the zero cross timing of the commercial power supply. , 6 is a commercial power frequency determining means for determining the commercial power frequency (50 Hz or 60 Hz) based on the zero cross signal from the zero cross timing detecting means 5.

また、7は商用電源周波数判定手段6の出力、並びに空気調和機の種々の運転モード及び室内外の温度により、マイクロコンピュータ1のEEPROMに格納された、50Hz又は60Hzにおいて最も高効率でファンモータ3を駆動することができる制御データ(この制御データはオンオフのスイッチング信号でオンオフのデューティ比を予め実験等で決定しておく、後述する図3のスイッチング素子制御信号のデータに対応する)を決定する制御データ決定手段である。ここで、マイクロコンピュータ1は、商用電源周波数判定手段6、制御データ決定手段7、回転数比較手段8、制御信号補正手段9から成り立っている。   Reference numeral 7 denotes the fan motor 3 having the highest efficiency at 50 Hz or 60 Hz, which is stored in the EEPROM of the microcomputer 1, depending on the output of the commercial power supply frequency determination means 6, various operation modes of the air conditioner, and indoor and outdoor temperatures. Control data (this control data is an on / off switching signal, and an on / off duty ratio is determined in advance by experiments or the like, corresponding to switching element control signal data in FIG. 3 described later). Control data determining means. Here, the microcomputer 1 includes a commercial power supply frequency determination means 6, a control data determination means 7, a rotation speed comparison means 8, and a control signal correction means 9.

また、2は制御信号補正手段9からの出力により、ファンモータ3を回転させるファンモータ駆動手段である。ファンモータ駆動手段2は、ゼロクロス検出機能を内蔵する半導体素子であり、例えばソリッドステートリレー(SSR)を用いてもよい(このSSRは内部にトライアックを含む構成である)。この半導体素子は入力される制御信号がオンされると、内蔵されたゼロクロス回路により交流電圧がゼロ電圧付近でトリガーし、トライアックがオンする。次に、制御信号がオフした場合は、負荷電流はトライアックのラッチング作用により負荷電流のゼロ付近(ゼロまでは保持されて)でオフされる。   Reference numeral 2 denotes fan motor driving means for rotating the fan motor 3 in accordance with the output from the control signal correcting means 9. The fan motor driving means 2 is a semiconductor element incorporating a zero-cross detection function, and for example, a solid state relay (SSR) may be used (this SSR includes a triac inside). When an input control signal is turned on in this semiconductor element, the built-in zero cross circuit triggers an alternating voltage near zero voltage, and the triac is turned on. Next, when the control signal is turned off, the load current is turned off in the vicinity of zero of the load current (which is maintained until zero) by the triac latching action.

換言すると、後述する図3の(a)の波形図からも明らかなように、スイッチング素子制御信号がオンであるときに商用電源がゼロクロスするとゼロクロスした電源をオンし、一旦オンすれば当該制御信号のオンオフに関わらず、次のゼロクロスまで電源とラッチしてオンする。商用電源がゼロクロスのときに制御信号がオフになっておれば、次の電源はオフされるのである。   In other words, as will be apparent from the waveform diagram of FIG. 3A described later, when the commercial power supply is zero-crossed when the switching element control signal is on, the zero-crossed power supply is turned on. Regardless of the on / off state, the power supply is latched and turned on until the next zero cross. If the control signal is turned off when the commercial power supply is at zero cross, the next power supply is turned off.

次に、本実施形態に係るファンモータ制御装置の動作について、図2のプログラムフローチャートにより説明する。プログラムがスタートすると、ステップS11では、ゼロクロスタイミング検出手段5で検出された商用電源のゼロクロスパルスを商用電源周波数判定手段6に入力する。次に、ゼロクロスパルスの時間間隔を商用電源周波数判定手段6により測定し、50Hzか60Hzかの判定をステップS12で行う。この結果からステップS13では、予め設定された、制御データの50Hzまたは60Hz用のどちらを使用するかを決定する。ここで、制御データ決定手段7では、前述したように種々の運転モードや室内外の温度環境に基づいて予め制御データを設定しておき、この設定された制御データをもとに、さらに商用電源の周波数によっても制御データが決定されるようになっている。   Next, the operation of the fan motor control device according to the present embodiment will be described with reference to the program flowchart of FIG. When the program starts, the commercial power supply zero cross pulse detected by the zero cross timing detection means 5 is input to the commercial power supply frequency determination means 6 in step S11. Next, the time interval of the zero cross pulse is measured by the commercial power supply frequency determination means 6, and it is determined in step S12 whether it is 50 Hz or 60 Hz. From this result, in step S13, it is determined whether to use preset control data for 50 Hz or 60 Hz. Here, the control data determination means 7 sets control data in advance based on various operation modes and indoor and outdoor temperature environments as described above, and further uses the commercial power supply based on the set control data. The control data is also determined by the frequency.

ファンモータ3は、ステップS13で決定された制御データを基にS14にて駆動されるが、この制御データは、電源周期とは非同期に出力されるため、ファンモータ3への通電率は、例えば図3(a)に示すように、周期T1では通電率100%、T2では50%とランダムに変化する。換言すると、図3の(a)でスイッチング素子制御信号として表示する制御データは、商用電源の周期と全く無関係に設定されるものであるので(運転モード、室内外の温度、商用電源周波数をもとに独自に設定される)、同一の制御条件下(運転モード、温度、電源周波数が同一)でも通電率はT1とT2周期で異なるものとなる。これに対して、従来技術では、図3の(b)に示すように、制御データであるトライアックトリガ信号は電源周期に同期して出力され、同一の制御条件下ではファンモータ印加電圧波形は通電率が一定値となり、この同一波形の印加電圧はその特定周波数で振動と騒音を発生することとなる。   The fan motor 3 is driven in S14 based on the control data determined in step S13. Since this control data is output asynchronously with the power cycle, the energization rate to the fan motor 3 is, for example, As shown in FIG. 3 (a), the energization rate changes randomly at 100% in the period T1 and 50% at T2. In other words, the control data to be displayed as the switching element control signal in FIG. 3A is set regardless of the commercial power cycle (the operation mode, the indoor / outdoor temperature, and the commercial power frequency). In other words, the energization rate differs between the T1 and T2 periods even under the same control conditions (the operation mode, temperature, and power supply frequency are the same). On the other hand, in the prior art, as shown in FIG. 3B, the triac trigger signal as control data is output in synchronization with the power cycle, and the fan motor applied voltage waveform is energized under the same control conditions. The rate becomes a constant value, and the applied voltage having the same waveform generates vibration and noise at the specific frequency.

このように、ファンモータ印加電圧の通電率が一定の場合或る固有周波数において振動が発生すると仮定すると、従来技術ではその固有周波数に該当するときにその振動が持続することになるが、本実施形態では図3の(a)に示すように、ファンモータ印加電圧が同一制御条件下でも通電の周期が一定でないので、振動が持続することはないものである。   As described above, assuming that the vibration occurs at a certain natural frequency when the energization ratio of the fan motor applied voltage is constant, in the related art, the vibration is sustained when the natural frequency is met. In the embodiment, as shown in FIG. 3A, even when the fan motor applied voltage is under the same control condition, the energization cycle is not constant, so that the vibration does not continue.

図3の(a)を参照して、繰り返して具体的に説明すると、図3の(a)の中段に示す「スイッチング素子制御信号」は、制御データ決定手段7からの出力信号であり、この出力信号は、図3の(b)に示す「トライアックトリガ信号」が電源周期に同期した信号であるのに対して、交流電源の波形周期に何等依存することなく、制御データ決定手段7がその入力信号に基づいて独自に決定する任意のデューティ比をもつオンオフ信号である。このスイッチング素子制御信号と、半導体スイッチング素子に内蔵のゼロクロス回路からの交流電源ゼロクロス信号とによって、交流電源の半波成分毎の電圧が生成されて(この生成の態様は上述したとおり)、ファンモータ印加電圧(図3の(a)の下段図)としてファンモータに印加される。   A specific description will be repeated with reference to FIG. 3A. The “switching element control signal” shown in the middle stage of FIG. 3A is an output signal from the control data determining means 7, The output signal is a signal in which the “triac trigger signal” shown in FIG. 3B is synchronized with the power cycle, while the control data determining means 7 does not depend on the waveform cycle of the AC power source. It is an on / off signal having an arbitrary duty ratio that is uniquely determined based on an input signal. A voltage for each half-wave component of the AC power supply is generated by the switching element control signal and the AC power supply zero-cross signal from the zero-cross circuit built in the semiconductor switching element (this generation mode is as described above), and the fan motor It is applied to the fan motor as an applied voltage (the lower diagram in FIG. 3A).

ここで、スイッチング素子制御信号のデューティ比を可変制御すると(デューティ比の変更は、基本的には制御データ決定手段7の決定手法に因るが、これ以外にも回転数比較手段8からの出力信号によっても変更できる)、所定の電源周期毎(図3(a)でT1やT2)で通電する半波成分の個数が変わることとなる。図3に示す具体例では、T1周期で100%、T2周期で50%通電することとなる(T2周期で1つの半波成分が通電であれば25%通電)。このように、制御データ決定手段7がその入力信号データに基づいて決定した一定の出力値によって、上述のような100%通電周期と50%通電周期が現出するのであり、これによって振動が持続することはなくなる。この際(前記一定の出力値の下で)、T1やT2の周期毎に何%の通電周期とするかは、スイッチング素子制御信号の波形成形の仕方により、適宜に設計し得る。制御データ決定手段7からの出力値が一定であるとの制御条件下で(制御条件が変更すれば当然に出力値は可変する)、交流電源波形のゼロクロスからの半波成分を通電単位として、ランダムに交流電源をオンオフして(適宜の電源周期毎に交流電源の半波成分を適宜にオンオフして)、ファンモータを回転数制御することが本発明の特徴の1つである。   Here, when the duty ratio of the switching element control signal is variably controlled (the change of the duty ratio basically depends on the determination method of the control data determination means 7, but the output from the rotation speed comparison means 8 is not limited thereto. The number of half-wave components to be energized changes every predetermined power supply cycle (T1 and T2 in FIG. 3A). In the specific example shown in FIG. 3, energization is 100% in the T1 period and 50% in the T2 period (25% energization if one half-wave component is energized in the T2 period). In this way, the 100% energization period and the 50% energization period as described above appear by the constant output value determined by the control data determination means 7 based on the input signal data, and thus the vibration continues. There is no need to do it. At this time (under the constant output value), what percentage of the energization period for each period of T1 and T2 can be appropriately designed according to the waveform shaping method of the switching element control signal. Under the control condition that the output value from the control data determining means 7 is constant (the output value naturally varies if the control condition is changed), the half-wave component from the zero cross of the AC power supply waveform is set as the energization unit. It is one of the features of the present invention that the rotational speed of the fan motor is controlled by turning on / off the AC power supply at random (by appropriately turning on / off the half wave component of the AC power supply at appropriate power supply cycles).

次に、ステップS15で回転数を検出し、ステップS16、S17で予め設定された所定の回転数と検出された実際の回転数の差から設定された回転数になるように、制御データのデューティ比を補正する。以後、ステップS14に戻ってこのループを繰り返す。なお、空気調和機は、その基本的構成として、圧縮機、四方弁、膨張弁又はキャピラリチューブ及び室外熱交換器等を有した室外機と、二方弁及び室内熱交換器等を有した室内機とが配管で接続された冷凍サイクルを具備するものである。   Next, the rotational speed is detected in step S15, and the duty of the control data is set so that the rotational speed is set from the difference between the predetermined rotational speed set in advance in steps S16 and S17 and the detected actual rotational speed. Correct the ratio. Thereafter, the process returns to step S14 to repeat this loop. The air conditioner has, as its basic structure, an outdoor unit having a compressor, a four-way valve, an expansion valve or a capillary tube and an outdoor heat exchanger, and an indoor unit having a two-way valve and an indoor heat exchanger. It comprises a refrigeration cycle connected to the machine by piping.

以上説明したように、本発明の実施形態では、半導体スイッチング素子のオンオフに際して、ゼロクロスタイミング検出機能を設け、制御信号に関係なく、交流電源のゼロクロスポイントでオンオフすることにより、突入電流をなくして、高調波及びノイズの発生を抑えるものである。また、制御信号を交流電源の周期と非同期(図3(a)参照)にすることにより、モータへの通電率がランダム(電源周波数の1/2サイクル単位)に変動し、特定周波数での振動及び騒音を最小限にするものである。   As described above, in the embodiment of the present invention, when the semiconductor switching element is turned on and off, a zero cross timing detection function is provided, and the inrush current is eliminated by turning on and off at the zero cross point of the AC power supply regardless of the control signal. It suppresses the generation of harmonics and noise. Also, by making the control signal asynchronous with the cycle of the AC power supply (see FIG. 3 (a)), the energization rate to the motor fluctuates randomly (in units of 1/2 cycle of the power supply frequency), and vibration at a specific frequency And to minimize noise.

さらに、本実施形態では、位相制御とは異なり、ゼロクロスタイミング検出手段で一度50Hz/60Hzの決定をしてしまえば(例えば、空気調和機の使用開始初期の一度)、以降、制御のために商用周波数信号の入力は必要なくなるので、商用電源にノイズが重畳されてもファンモータの回転数制御に影響を与えることはない(図3の(b)に示す従来の制御方式では、商用電源にノイズが重畳されて仮にゼロとなると、ゼロクロス信号の生成に影響を及ぼし、引いてはファンモータ印加電圧の波形生成に悪影響を及ぼすこととなる)。   Furthermore, in this embodiment, unlike the phase control, once the 50 Hz / 60 Hz is determined by the zero cross timing detection means (for example, once at the beginning of use of the air conditioner), the commercial control is performed thereafter. Since it is not necessary to input a frequency signal, even if noise is superimposed on the commercial power supply, the rotation speed control of the fan motor is not affected (in the conventional control method shown in FIG. Are superimposed on each other and become zero, it will affect the generation of the zero-cross signal, and in turn will adversely affect the generation of the fan motor applied voltage waveform).

このように、本発明の実施形態に係る空気調和機のファンモータ制御装置は、交流モータと交流電源との間に接続された、ゼロクロスタイミング検出機能を持つ半導体スイッチと、この半導体スイッチをオンオフする電源周波数に非同期な制御信号を出力し、この制御信号のデューティ比を変えることによって、交流モータの回転数を制御する制御部とを備えることを特徴としている。   As described above, the fan motor control device for an air conditioner according to an embodiment of the present invention switches a semiconductor switch connected between an AC motor and an AC power source and having a zero-cross timing detection function, and turns this semiconductor switch on and off. And a control unit that outputs a control signal asynchronous to the power supply frequency and controls the rotational speed of the AC motor by changing the duty ratio of the control signal.

また、本実施形態のファンモータ制御装置は、交流電源のゼロクロスタイミングを検出するゼロクロスタイミング検出手段を有し、このゼロクロスタイミング検出手段からの出力により、交流電源の周波数を判定する周波数判定手段と、この周波数判定手段により判定された周波数により、予め設定された制御データの50Hzまたは60Hz用のどちらを使用するかを決定する制御データ決定手段(入力信号としては冷暖房の種々の運転モード設定と室内外の温度があり、これ以外に交流電源の周波数をも入力信号とする)とを備えることを特徴とする。   Further, the fan motor control device of the present embodiment has a zero cross timing detection means for detecting the zero cross timing of the AC power supply, and a frequency determination means for determining the frequency of the AC power supply from the output from the zero cross timing detection means, Control data determination means for determining whether to use preset control data for 50 Hz or 60 Hz according to the frequency determined by the frequency determination means (as the input signal, various operation mode settings for air conditioning and indoor / outdoor use) In addition to this, the frequency of the AC power supply is also used as the input signal).

また、本実施形態のファンモータ制御装置は、交流モータの回転数を検出する回転数検出手段と、この回転数検出手段にて検出された実際の回転数と予め規定された所定の回転数(設計事項で決まる回転数)を比較する回転数比較手段と、この回転数比較手段からの出力により、半導体スイッチをオンオフする制御信号のデューティ比を補正し、交流モータの回転数を一定に保つ手段とを備えることを特徴とする。   In addition, the fan motor control device of the present embodiment includes a rotation number detection unit that detects the rotation number of the AC motor, an actual rotation number detected by the rotation number detection unit, and a predetermined rotation number that is defined in advance ( Rotational speed comparison means for comparing the rotational speed determined by design matters) and means for correcting the duty ratio of the control signal for turning on / off the semiconductor switch and maintaining the rotational speed of the AC motor constant by the output from the rotational speed comparison means It is characterized by providing.

本発明の実施形態に係る空気調和機のファンモータ制御装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the fan motor control apparatus of the air conditioner which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態に係るファンモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the fan motor control apparatus which concerns on this embodiment. 本発明の実施形態に関する制御方式を従来技術の制御方式との対比で示すタイミング波形チャートである。It is a timing waveform chart which shows the control system regarding the embodiment of the present invention by contrast with the control system of a prior art. 従来技術に関する空気調和機のファンモータ制御装置を示すブロック配線図である。It is a block wiring diagram which shows the fan motor control apparatus of the air conditioner regarding a prior art. 従来技術に関する空気調和機のファンモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the fan motor control apparatus of the air conditioner regarding a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 マイクロコンピュータ
2 ファンモータ駆動手段
3 ファンモータ
4 回転数検出手段
5 ゼロクロスタイミング検出手段
6 商用電源周波数判定検出手段
7 制御データ決定手段
8 回転数比較手段
9 制御信号補正手段
61 交流商用電源
62 トライアック
63 ファンモータ
64 回転速度検出手段
65 出力決定手段
66 位相制御出力手段
67 ゼロクロスタイミング検出手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microcomputer 2 Fan motor drive means 3 Fan motor 4 Rotation speed detection means 5 Zero cross timing detection means 6 Commercial power supply frequency determination detection means 7 Control data determination means 8 Rotation speed comparison means 9 Control signal correction means 61 AC commercial power supply 62 Triac 63 Fan motor 64 Rotational speed detection means 65 Output determination means 66 Phase control output means 67 Zero cross timing detection means

Claims (4)

圧縮機、四方弁、室外熱交換器を有する室外機と、二方弁、室内熱交換器を有する室内機と、前記室外機と前記室内機を接続する配管と、を備えた空気調和機において、
前記室外機は、冷・暖房の運転モード設定と室内外の温度をもとに回転数制御される交流ファンモータを有し、
前記交流ファンモータは、前記交流電源の波形のゼロクロス検出機能を有する半導体スイッチング素子からなるファンモータ駆動手段により駆動され、
前記ファンモータ駆動手段の前流側に、前記運転モード設定と前記室内外温度に基づいた前記半導体スイッチング素子へのスイッチング素子制御信号を決定する制御信号決定手段を有し、
前記スイッチング素子制御信号と前記ゼロクロス検出機能により、前記交流電源波形のゼロクロスからの半波成分を通電単位としてランダムに前記交流電源をオンオフして前記回転数制御する
ことを特徴とする空気調和機のファンモータ制御装置。
An air conditioner comprising: an outdoor unit having a compressor, a four-way valve, and an outdoor heat exchanger; an indoor unit having a two-way valve and an indoor heat exchanger; and a pipe connecting the outdoor unit and the indoor unit. ,
The outdoor unit has an AC fan motor whose rotational speed is controlled based on the cooling / heating operation mode setting and the indoor and outdoor temperatures,
The AC fan motor is driven by fan motor driving means comprising a semiconductor switching element having a zero cross detection function of the waveform of the AC power supply,
Control signal determining means for determining a switching element control signal to the semiconductor switching element based on the operation mode setting and the indoor / outdoor temperature on the upstream side of the fan motor driving means,
The air conditioner is characterized in that, by the switching element control signal and the zero cross detection function, the AC power supply is turned on and off at random by using a half wave component from the zero cross of the AC power supply waveform as a conduction unit. Fan motor control device.
請求項1において、
前記半導体スイッチング素子に入力される前記スイッチング素子制御信号は、前記交流電源の波形と非同期であることを特徴とする空気調和機のファンモータ制御装置。
In claim 1,
The fan motor control device for an air conditioner, wherein the switching element control signal input to the semiconductor switching element is asynchronous with a waveform of the AC power supply.
請求項1または2において、
前記交流ファンモータの実際の回転数を検出し、
前記検出した実際の回転数と予め設定された回転数を比較してその回転数差を求め、
前記回転数差によって前記スイッチング素子制御信号のデューティ比を補正する
ことを特徴とする空気調和機のファンモータ制御装置。
In claim 1 or 2,
Detecting the actual rotational speed of the AC fan motor,
Compare the detected actual rotational speed with a preset rotational speed to obtain the rotational speed difference,
A fan motor control device for an air conditioner, wherein a duty ratio of the switching element control signal is corrected based on the difference in rotation speed.
請求項1、2又は3において、
前記交流電源のゼロクロスタイミングを検出するゼロクロスタイミング検出手段を設け、
前記検出手段で検出したゼロクロスタイミングを用いて前記交流電源の周波数を判定し、
前記判定した交流電源周波数を前記制御信号決定手段に入力することによって、前記交流電源周波数が前記スイッチング素子制御信号の一つの決定要因となる
ことを特徴とする空気調和機のファンモータ制御装置。
In claim 1, 2 or 3,
A zero cross timing detecting means for detecting zero cross timing of the AC power supply is provided,
Determine the frequency of the AC power supply using the zero cross timing detected by the detection means,
The fan motor control device for an air conditioner according to claim 1, wherein the AC power supply frequency becomes one determining factor of the switching element control signal by inputting the determined AC power supply frequency to the control signal determining means.
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JP2007212107A (en) * 2006-02-13 2007-08-23 Orion Mach Co Ltd Cooling device

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4356761B2 (en) * 2007-04-10 2009-11-04 ダイキン工業株式会社 Fan motor control device and fan motor control method
CN101865125B (en) * 2009-04-17 2014-01-15 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 Test method of fan module
CN104214895B (en) * 2014-08-22 2017-01-11 珠海格力电器股份有限公司 Method and system for controlling constant-temperature dehumidification of air conditioner
CN112214050B (en) * 2019-07-09 2022-07-08 西门子瑞士有限公司 Temperature compensation method for actuator and actuator
CN111780377B (en) * 2020-06-16 2021-07-09 珠海格力电器股份有限公司 Fan rotating speed control method and device and air conditioning equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007212107A (en) * 2006-02-13 2007-08-23 Orion Mach Co Ltd Cooling device

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