JP2007010200A - Air conditioner and its control method - Google Patents

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JP2007010200A JP2005189869A JP2005189869A JP2007010200A JP 2007010200 A JP2007010200 A JP 2007010200A JP 2005189869 A JP2005189869 A JP 2005189869A JP 2005189869 A JP2005189869 A JP 2005189869A JP 2007010200 A JP2007010200 A JP 2007010200A
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Isao Sano
Masahiro Watanabe
功 佐野
雅裕 渡辺
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Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce frequency of thermo-on and thermo-off of an air conditioner comprising an invertor compressor. <P>SOLUTION: The magnitude of air conditioning load is determined on the basis of to which area of a plurality of predetermined temperature areas, the difference ΔT between an indoor suction air temperature and an indoor set temperature is correspond, and an upper limit frequency of driving frequency of the compressor is changed in several stages on the basis of a result of determination. That is, the upper limit frequency set when ΔT is correspond to a certain temperature area in the temperature areas, is set to the frequency higher than the upper limit frequency set when ΔT is correspond to the temperature area lower than the certain temperature area. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、インバータ圧縮機を備えた空気調和機とその制御方法に係り、特に空気調和機の省エネルギ及び圧縮機の信頼性向上に関する。   The present invention relates to an air conditioner including an inverter compressor and a control method thereof, and more particularly to energy saving of the air conditioner and improvement of the reliability of the compressor.
従来のインバータ圧縮機を搭載した空気調和機の周波数制御では、設定温度と空気調和対象空間の室温の差を算出し、制御上設定された最大許容周波数及び最小許容周波数の制御値範囲で、空調負荷に応じて圧縮機の駆動周波数を決めて運転を実施する。このとき、インバータは、圧縮機が必要な空調負荷に対応する出力を出すための理想の周波数線を目指し、制御を行っている。   In the frequency control of an air conditioner equipped with a conventional inverter compressor, the difference between the set temperature and the room temperature of the air conditioning target space is calculated, and air conditioning is performed within the control value range of the maximum allowable frequency and minimum allowable frequency set for control. The operation is carried out with the drive frequency of the compressor determined according to the load. At this time, the inverter is controlling aiming at an ideal frequency line for outputting an output corresponding to the air conditioning load required by the compressor.
特許文献1には、インバータ駆動の能力可変圧縮機と商用電源駆動の能力固定圧縮機を備え、それら圧縮機の運転台数及び運転周波数を、空調負荷に応じて予め設定された複数のパターンのいずれかに切り替えて制御するとともに、商用電源の周波数が50Hzか60Hzかで、前記パターンを切り替える空気調和機の例が示されている。また、特許文献2には、インバータ駆動の圧縮機を備え、空調負荷と所定の運転周波数割付条件に応じて前記圧縮機の運転周波数を決定する空気調和機において、前記運転周波数割付条件には、運転開始から安定域に入るまでに適用されるものと、安定域に入った後の空調負荷が高負荷傾向の場合に適用されるものと、安定域に入った後の空調負荷が低負荷傾向の場合に適用されるものとの、互いに割付値の異なる3つがあり、状況に応じて運転周波数割付条件を選択する例が示されている。   Patent Document 1 includes an inverter-driven variable-capacity compressor and a commercial power-driven fixed-capacity compressor, and the number of operating and operating frequencies of these compressors are any of a plurality of patterns set in advance according to the air conditioning load. An example of an air conditioner that switches and controls the pattern depending on whether the frequency of the commercial power source is 50 Hz or 60 Hz is shown. Further, Patent Literature 2 includes an inverter-driven compressor, and in an air conditioner that determines an operating frequency of the compressor according to an air conditioning load and a predetermined operating frequency allocation condition, the operating frequency allocation condition includes: Applicable from the start of operation until it enters the stable range, applied when the air conditioning load after entering the stable range tends to be high, and after the air conditioning load after entering the stable range tends to be low There are three different assignment values from those applied in this case, and an example of selecting the operation frequency assignment condition according to the situation is shown.
特開平05−157374号公報(第3頁、図1、図4)Japanese Patent Laid-Open No. 05-157374 (page 3, FIG. 1, FIG. 4) 特開平05−346259号公報(第3、4頁、図4)JP 05-346259 A (3rd, 4th page, FIG. 4)
従来の周波数制御では、空調負荷に応じた出力の運転を実施しようとするが、空気調和機の設置環境によっては、空気調和機が吐出する空気がそのまま空気調和機に吸込まれるショ−トサーキットが発生し、吸込み空気温度で測定される室温に誤差を生じたり、空調負荷に対する空気調和機容量の不適(過大)等により、運転能力つまり実駆動周波数にハンチングが生じたりすることがある。   In the conventional frequency control, an operation of output corresponding to the air conditioning load is attempted, but depending on the installation environment of the air conditioner, a short circuit in which the air discharged from the air conditioner is directly sucked into the air conditioner May occur, and an error may occur in the room temperature measured by the intake air temperature, or hunting may occur in the driving capacity, that is, the actual driving frequency due to inappropriate (excessive) capacity of the air conditioner with respect to the air conditioning load.
実駆動周波数がハンチングする結果、理想の周波数線に対し、実駆動周波数が高くなったり低くなったりしての変化が発生し、この変化が大きく(実駆動周波数絶対値が小さく)なった時に圧縮機停止(以後サ−モオフと称す)となる。言い換えると、実駆動周波数のハンチングにより、実駆動周波数が最小許容周波数を割り込むとサ−モオフが発生する。室温が設定温度に対して上昇(冷房の場合、暖房の場合は低下)すると圧縮機が再び起動される(以後サ−モオンと称す)。   As a result of the hunting of the actual drive frequency, the actual drive frequency increases or decreases with respect to the ideal frequency line, and compression occurs when this change becomes large (the absolute value of the actual drive frequency is small). The machine is stopped (hereinafter referred to as “thermo-off”). In other words, when the actual drive frequency falls below the minimum allowable frequency due to hunting of the actual drive frequency, a thermo-off occurs. When the room temperature rises with respect to the set temperature (in the case of cooling, it decreases in the case of heating), the compressor is started again (hereinafter referred to as thermo-on).
圧縮機起動時はモ−タに負担がかかるから、上記現象にて、サ−モオフ及びサーモオンすなわち圧縮機の発停頻度が多くなると、電力の消費が増加する。また、圧縮機の発停頻度の増加は、圧縮機の信頼性の低下に繋がる。   Since the motor is burdened when the compressor is started, power consumption increases when the frequency of the thermo-off and the thermo-on, that is, the compressor is increased or decreased due to the above phenomenon. Further, an increase in the frequency of starting and stopping the compressor leads to a decrease in the reliability of the compressor.
前記特許文献1記載のものは、このような実駆動周波数がハンチングする場合については考慮されておらず、特許文献2記載のものも同様である。   The thing of the said patent document 1 is not considered about the case where such an actual drive frequency hunts, and the thing of patent document 2 is also the same.
本発明の課題は、実駆動周波数のハンチングに起因するサーモオフ、サーモオンの頻度を低減することである。   An object of the present invention is to reduce the frequency of thermo-off and thermo-on caused by hunting of the actual drive frequency.
インバータ制御においては、圧縮機やモータの過回転による損傷を避けるために、最大許容周波数が設定され、圧縮機はある特定の回転数以上にはならないようになっているが、最大許容周波数以下であれば、実駆動周波数を抑制するようにはなっていない。   In inverter control, the maximum permissible frequency is set in order to avoid damage due to over-rotation of the compressor and motor, and the compressor does not exceed a specific rotation speed. If so, the actual drive frequency is not suppressed.
上記課題は、インバ−タ圧縮機に供給される電力の周波数の上限を規定する前記最大許容周波数と別に、インバ−タ圧縮機に供給される電力の周波数の上限を規定する上限周波数を設けるとともに、上限周波数に複数の段階を設け、空調負荷に応じて上限周波数を変化させることにより、空調負荷条件により生じる周波数のハンチングを抑制することが可能になる。   In addition to providing the maximum allowable frequency that defines the upper limit of the frequency of power supplied to the inverter compressor, the above-mentioned problem provides an upper limit frequency that defines the upper limit of the frequency of power supplied to the inverter compressor. By providing a plurality of stages for the upper limit frequency and changing the upper limit frequency according to the air conditioning load, it becomes possible to suppress frequency hunting caused by the air conditioning load condition.
具体的には、上記課題は、空調負荷の大きさを判断し、判断の結果に基づいてインバータにより回転数制御される冷媒の圧縮機の駆動周波数の上限周波数を段階的に変化させるようにした空気調和機の制御方法により、解決される。   Specifically, the above problem is to determine the size of the air-conditioning load, and to change the upper limit frequency of the compressor driving frequency of the refrigerant whose rotational speed is controlled by the inverter in a stepwise manner based on the determination result. It is solved by the control method of the air conditioner.
インバータ圧縮機の回転数は、空調負荷の大きさにより決められ、空調負荷が大きいときは大きい回転数に、空調負荷が小さくなると小さい回転数に、すなわち圧縮機の駆動周波数も低下する。   The rotational speed of the inverter compressor is determined by the size of the air conditioning load. When the air conditioning load is large, the rotational speed is large, and when the air conditioning load is small, the rotational speed is small, that is, the drive frequency of the compressor is also lowered.
空調負荷が小さくなったとき、すなわち圧縮機の駆動周波数が低下したときに、同時に上限周波数を段階的に変化させて小さくすることにより、周波数のハンチングに伴う周波数の増大が前記上限周波数以下に抑制され、それに伴って、周波数のハンチングに伴う周波数の低下量も低減される。周波数のハンチングに伴う周波数の低下量が少なくなることにより、周波数が最小許容周波数を割り込んでサーモオフを招く頻度も少なくなる。   When the air conditioning load decreases, that is, when the compressor drive frequency decreases, the upper limit frequency is changed stepwise to reduce the increase in frequency due to frequency hunting to be less than the upper limit frequency. Along with this, the amount of frequency decrease due to frequency hunting is also reduced. By reducing the amount of frequency decrease due to frequency hunting, the frequency of causing the thermo-off by interrupting the minimum allowable frequency is also reduced.
逆に空調負荷が増加したとき、すなわち圧縮機の駆動周波数が増加したときには、同時に上限周波数を段階的に変化させて大きくすることにより、上限周波数が、実駆動周波数が負荷に応じた値へ上昇する妨げになることが避けられる。   Conversely, when the air conditioning load increases, that is, when the drive frequency of the compressor increases, the upper limit frequency rises to a value corresponding to the load by increasing the upper limit frequency stepwise at the same time. It is avoided that it becomes an obstacle.
前記空調負荷の大きさは、空気調和の対象である空間の空気温度と目標空気温度の差ΔTが、予め定められている複数の温度領域のいずれに該当するかで判断され、前記ΔTが前記温度領域の内のある温度領域に該当するときに設定される上限周波数は、ΔTが前記ある温度領域よりも低い温度領域に該当するときに設定される上限周波数よりも大きい周波数に設定されるようにすればよい。   The magnitude of the air conditioning load is determined based on which of a plurality of predetermined temperature ranges a difference ΔT between the air temperature of the space to be air-conditioned and the target air temperature, and the ΔT is The upper limit frequency that is set when the temperature falls within a certain temperature range is set to a frequency that is higher than the upper limit frequency that is set when ΔT falls within the temperature range lower than the certain temperature range. You can do it.
また、前記ΔTが前記温度領域の内の最も大きい温度領域に該当するとき、その時点での上限周波数に所定の周波数を加算して得られた周波数が新たな上限周波数として設定され、前記ΔTが前記温度領域の内の最も小さい温度領域に該当するとき、その時点での上限周波数から所定の周波数を減算して得られた周波数が新たな上限周波数として設定されるようにしてもよい。   When ΔT corresponds to the largest temperature range in the temperature range, a frequency obtained by adding a predetermined frequency to the upper limit frequency at that time is set as a new upper limit frequency, and ΔT is When the temperature falls within the lowest temperature range, the frequency obtained by subtracting a predetermined frequency from the upper limit frequency at that time may be set as a new upper limit frequency.
さらに、空気調和機起動後、予め定めた時間が経過するまでは、上限周波数は、最大許容周波数若しくは設定可能な最大の上限周波数に設定されるようにすることが望ましい。   Furthermore, it is desirable that the upper limit frequency is set to the maximum allowable frequency or the maximum settable upper limit frequency until a predetermined time elapses after the air conditioner is activated.
また、最大許容周波数と異なる上限周波数を設定する制御と、最大許容周波数と異なる上限周波数を設定せず、最大許容周波数を上限周波数とする制御を、外部からの入力信号で切り替える手順を備えるようにしてもよいし、外部から入力される指令信号に基づいて、上限周波数を変化させるようにしてもよい。   In addition, there is provided a procedure for switching between control for setting an upper limit frequency different from the maximum allowable frequency and control for setting the maximum allowable frequency as the upper limit frequency without setting an upper limit frequency different from the maximum allowable frequency by an input signal from the outside. Alternatively, the upper limit frequency may be changed based on a command signal input from the outside.
上記課題はまた、インバータにより回転数制御される圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮液化する凝縮器と、前記凝縮器で生成された液冷媒と空気調和対象の空間の空気を熱交換させる熱交換器と、前記圧縮機をインバータ制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、空調負荷の大きさを判断する判断手段と、前記判断の結果に基づいて前記圧縮機の駆動周波数の上限周波数を段階的に変化させる上限周波数設定手段とを有してなる空気調和機によっても解決される。   The above-mentioned problem also includes a compressor whose rotational speed is controlled by an inverter, a condenser that condenses and liquefies the refrigerant compressed by the compressor, and the liquid refrigerant generated by the condenser and the air in the air to be conditioned. A heat exchanger that exchanges heat; and a control unit that performs inverter control of the compressor, wherein the control unit is configured to determine a magnitude of an air conditioning load; and based on a result of the determination, The problem can also be solved by an air conditioner having upper limit frequency setting means for changing the upper limit frequency of the drive frequency stepwise.
前記判断手段は、空気調和の対象である空間の空気温度と目標空気温度の差ΔTが、予め定められている複数の温度領域のいずれに該当するかを判断するよう構成され、前記上限周波数設定手段は、ΔTが前記温度領域の内のある温度領域に該当するときに設定する上限周波数は、ΔTが前記ある温度領域よりも低い温度領域に該当するときに設定する上限周波数よりも大きい周波数に設定するよう構成されたものとすればよい。   The determination means is configured to determine which of a plurality of predetermined temperature ranges a difference ΔT between an air temperature of a space to be air-conditioned and a target air temperature, and sets the upper limit frequency setting The means sets the upper limit frequency that is set when ΔT corresponds to a certain temperature region in the temperature region to a frequency that is higher than the upper limit frequency that is set when ΔT corresponds to a temperature region lower than the certain temperature region. It may be configured to be set.
前記上限周波数設定手段は、ΔTが前記温度領域の内の最も大きい温度領域に該当するとき、その時点での上限周波数に所定の周波数を加算して得られた周波数を新たな上限周波数として設定し、前記ΔTが前記温度領域の内の最も小さい温度領域に該当するとき、その時点での上限周波数から所定の周波数を減算して得られた周波数を新たな上限周波数として設定するよう構成されたものとしてもよい。   The upper limit frequency setting means sets a frequency obtained by adding a predetermined frequency to the upper limit frequency at that time as a new upper limit frequency when ΔT corresponds to the largest temperature range in the temperature range. , When ΔT corresponds to the smallest temperature range in the temperature range, a frequency obtained by subtracting a predetermined frequency from the upper limit frequency at that time is set as a new upper limit frequency It is good.
また、前記上限周波数設定手段は、空気調和機起動後、予め定めた時間が経過するまでは、前記判断手段の出力に関係なく、上限周波数を、最大許容周波数若しくは設定可能な最大の上限周波数に設定するよう構成されていることが望ましい。   The upper limit frequency setting means sets the upper limit frequency to the maximum allowable frequency or the maximum settable upper limit frequency regardless of the output of the determination means until a predetermined time elapses after the air conditioner is started. Desirably configured to be set.
さらに、前記上限周波数設定手段は、外部から入力される指令信号を受信する手段を備え、上限周波数制御を許可しない指令信号を受信したとき、上限周波数を最大許容周波数に固定し、上限周波数制御を許可する指令信号を受信したとき、上限周波数を前記判断手段の出力に基づいて段階的に変化させるよう構成されてもよいし、外部から入力される指令信号に基づいて、上限周波数を変化させるよう構成されていてもよい。   Further, the upper limit frequency setting means includes means for receiving a command signal input from the outside, and when receiving a command signal not permitting the upper limit frequency control, the upper limit frequency is fixed to the maximum allowable frequency, and the upper limit frequency control is performed. When the command signal to be permitted is received, the upper limit frequency may be changed stepwise based on the output of the determination means, or the upper limit frequency may be changed based on the command signal input from the outside. It may be configured.
本発明によれば、圧縮機駆動周波数の上限周波数が空調負荷条件に応じて変更されるため、空調負荷条件により生じる実駆動周波数のハンチングが抑制され、圧縮機の発停頻度が減少する。その結果、無駄な空気調和機の発停が低減され、運転効率が向上するとともに、省エネルギ及び信頼性の向上の効果がある。   According to the present invention, since the upper limit frequency of the compressor driving frequency is changed according to the air conditioning load condition, hunting of the actual driving frequency caused by the air conditioning load condition is suppressed, and the start / stop frequency of the compressor is reduced. As a result, useless start and stop of the air conditioner is reduced, the operation efficiency is improved, and energy saving and reliability are improved.
<実施の形態1>
以下、本発明の実施の形態1を、図1に示す上限周波数制御フローチャートに基づいて説明する。なお、インバータ圧縮機を回転数制御するインバータ駆動制御装置にはマイクロコンピュータが内装されており、本発明に係る上限周波数制御は、制御手段として前記マイクロコンピュータに格納されたソフトウエア(制御プログラム)により実行される。
<Embodiment 1>
The first embodiment of the present invention will be described below based on the upper limit frequency control flowchart shown in FIG. The inverter drive control device for controlling the rotation speed of the inverter compressor has a microcomputer, and the upper limit frequency control according to the present invention is performed by software (control program) stored in the microcomputer as a control means. Executed.
前記インバータ駆動制御装置には外部から信号を入力する信号入力手段が設けられ、この信号入力手段を介して、前記ソフトウエア(制御プログラム)に各種制御コマンドや制御パラメータ、あるいは各種センサの出力を入力あるいは追加付与できるようにしてある。制御コマンドとしては、例えば、上限周波数制御許可あるいは上限周波数制御不許可が入力される。   The inverter drive control device is provided with signal input means for inputting a signal from the outside, and through this signal input means, various control commands, control parameters, or outputs of various sensors are input to the software (control program). Alternatively, it can be added additionally. As the control command, for example, upper limit frequency control permission or upper limit frequency control permission is input.
また、前記ソフトウエアには、空調負荷の大きさを判断する判断手段を構成する部分、この判断手段の出力や制御コマンドを入力として上限周波数を段階的に変化させる上限周波数設定手段を構成する部分、各種センサからの入力や制御コマンドに基づいて駆動周波数を設定する部分などが含まれている。   In addition, the software includes a part that constitutes a judgment unit that judges the magnitude of the air-conditioning load, and a part that constitutes an upper limit frequency setting unit that changes the upper limit frequency stepwise by receiving an output of the judgment unit and a control command In addition, a part for setting a driving frequency based on inputs from various sensors and control commands is included.
以下、インバータ圧縮機を備えた空気調和機の上限周波数制御の例を図1に示すフローチャートを参照して説明する。なお、本実施の形態では、空調負荷の大きさを判断するための判断基準として、室内吸込み空気温度と室内設定温度の差ΔTに対して、4℃よりも高い温度領域、4℃以下で2℃よりも高い温度領域、2℃以下の三つの温度領域が設定されている。   Hereinafter, an example of the upper limit frequency control of the air conditioner including the inverter compressor will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the present embodiment, as a criterion for determining the magnitude of the air conditioning load, the difference ΔT between the indoor intake air temperature and the indoor set temperature is a temperature region higher than 4 ° C. and 2 at 4 ° C. or less. Three temperature ranges higher than 2 ° C. and 2 ° C. or less are set.
空気調和機の電源が投入される(ステップ101)と、まず、上限周波数制御が許可されているかどうかが判断される。上限周波数制御が許可されていない場合、通常制御(上限周波数を適用しない制御)(ステップ103)に進み、所定時間経過ごとにステップ102に戻る。   When the air conditioner is turned on (step 101), it is first determined whether or not the upper limit frequency control is permitted. When the upper limit frequency control is not permitted, the process proceeds to normal control (control not applying the upper limit frequency) (step 103), and returns to step 102 every predetermined time.
上限周波数制御が許可されている場合、上限周波数Hzjが、最大許容周波数(以下、最大周波数という)Hzmaxに設定され(ステップ104)、次いでAタイマが起動される(ステップ105)。運転開始直後は空調負荷の状態が予測できないため、ある一定時間T、本実施の形態では30分間、上限周波数Hzjを最大周波数Hzmaxに近い値(本実施の形態では最大周波数Hzmax)にして運転する。Aタイマは30分間に設定され、タイマ起動後30分経過すると(ステップ106)、ステップ107に進む。 When the upper limit frequency control is permitted, the upper limit frequency Hzj is set to the maximum allowable frequency (hereinafter referred to as the maximum frequency) Hzmax (step 104), and then the A timer is started (step 105). Since the condition of the air conditioning load cannot be predicted immediately after the start of operation, the operation is performed at a certain time T 1 , 30 minutes in this embodiment, and the upper limit frequency Hzj is a value close to the maximum frequency Hzmax (in this embodiment, the maximum frequency Hzmax). To do. The A timer is set to 30 minutes, and when 30 minutes have elapsed since the timer was started (step 106), the process proceeds to step 107.
ステップ107では、冷房運転中か否かが判断される。冷房運転中の場合はステップ108に進んで、ΔT=室内吸込空気温度―室内設定温度の演算でΔTが算出される。一方、冷房運転中でない場合、つまり暖房運転の場合はステップ109に進んで、ΔT=室内設定温度―室内吸込空気温度の演算でΔTが算出される。室内吸込空気温度や室内設定温度はそれぞれ、温度センサの出力、制御パラメータとして入力されているデータが読み込まれる。   In step 107, it is determined whether or not the cooling operation is being performed. In the case of the cooling operation, the routine proceeds to step 108, where ΔT is calculated by calculating ΔT = indoor intake air temperature−indoor set temperature. On the other hand, when not in the cooling operation, that is, in the heating operation, the routine proceeds to step 109, where ΔT is calculated by the calculation of ΔT = indoor set temperature−indoor intake air temperature. For the indoor intake air temperature and the indoor set temperature, the data input as the output of the temperature sensor and the control parameter are read.
ΔTが算出されたら次にステップ110に進み、ΔTが予め設定されている定数A(本実施の形態では4℃)よりも大きいかどうかが判断される。ΔT>Aである場合、ステップ111に進み、上限周波数Hzjは、その時点での上限周波数Hzjに10Hz加えた値に変更され、次いで、ステップ112で、変更後の上限周波数Hzjが最大周波数Hzmaxよりも大きいかどうかが判断される。変更後の上限周波数Hzjが最大周波数Hzmax以上の場合、上限周波数Hzjは最大周波数Hzmaxに設定され(ステップ113)、変更後の上限周波数Hzjが最大周波数Hzmaxよりも小さい場合、上限周波数Hzjは変更後の上限周波数Hzjに設定されて運転される。   When ΔT is calculated, the process proceeds to step 110, where it is determined whether ΔT is larger than a preset constant A (4 ° C. in the present embodiment). When ΔT> A, the process proceeds to step 111, where the upper limit frequency Hzj is changed to a value obtained by adding 10 Hz to the upper limit frequency Hzj at that time, and then, in step 112, the changed upper limit frequency Hzj is greater than the maximum frequency Hzmax. Is also determined. When the changed upper limit frequency Hzj is equal to or higher than the maximum frequency Hzmax, the upper limit frequency Hzj is set to the maximum frequency Hzmax (step 113). When the changed upper limit frequency Hzj is smaller than the maximum frequency Hzmax, the upper limit frequency Hzj is changed. Is set to the upper limit frequency Hzj.
ステップ110でΔT>Aでない場合、ステップ114に進み、ΔTが予め設定されている定数B(A>B、本実施の形態では2℃)以下かどうかが判断される。ステップ114で、ΔT≦Bでない場合、つまり、B<ΔT≦Aの場合、上限周波数Hzjは変更されず、その時点での上限周波数Hzjがそのまま適用される(ステップ115)。   If ΔT> A is not satisfied in step 110, the process proceeds to step 114, and it is determined whether ΔT is equal to or less than a preset constant B (A> B, 2 ° C. in the present embodiment). If ΔT ≦ B is not satisfied in step 114, that is, if B <ΔT ≦ A, the upper limit frequency Hzj is not changed, and the upper limit frequency Hzj at that time is applied as it is (step 115).
ステップ114で、ΔT≦Bの場合、ステップ116に進み、上限周波数Hzjは、その時点での上限周波数Hzjから10Hz減じた値に変更され、次いで、ステップ117で、変更後の上限周波数Hzjが最小許容周波数(以下、最小周波数という)Hzmin以下かどうかが判断される。変更後の上限周波数Hzjが最小周波数Hzmin以下の場合、上限周波数Hzjは最小周波数Hzminに設定され(ステップ118)、変更後の上限周波数Hzjが最小周波数Hzminよりも大きい場合、上限周波数Hzjは変更後の上限周波数Hzjに設定されて運転される。   If ΔT ≦ B in step 114, the process proceeds to step 116, where the upper limit frequency Hzj is changed to a value obtained by subtracting 10 Hz from the upper limit frequency Hzj at that time, and then, in step 117, the changed upper limit frequency Hzj is the minimum. It is determined whether the frequency is lower than the allowable frequency (hereinafter referred to as the minimum frequency) Hzmin. When the changed upper limit frequency Hzj is less than or equal to the minimum frequency Hzmin, the upper limit frequency Hzj is set to the minimum frequency Hzmin (step 118), and when the changed upper limit frequency Hzj is greater than the minimum frequency Hzmin, the upper limit frequency Hzj is changed. Is set to the upper limit frequency Hzj.
ステップ111,113,115,116あるいは118で上限周波数Hzjが設定され、設定された上限周波数Hzjを適用して運転が継続されたら、ステップ119に進み、上限周波数制御が許可された状態が継続しているかどうかが確認される。ステップ119で、上限周波数制御が許可された状態が継続していない場合、ステップ103に戻り、通常制御による運転が実行される。ステップ119で、上限周波数制御が許可された状態が継続している場合、前記ステップ105で起動されたAタイマと異なるBタイマが起動され(ステップ120)、所定の時間T経過後(ステップ121)、ステップ107が開始される。 When the upper limit frequency Hzj is set in step 111, 113, 115, 116 or 118 and the operation is continued by applying the set upper limit frequency Hzj, the process proceeds to step 119, and the state where the upper limit frequency control is permitted continues. Is confirmed. If the state where the upper limit frequency control is permitted is not continued in step 119, the process returns to step 103, and the operation by the normal control is executed. In step 119, if the state where the upper limit frequency control is permitted is continued, the activated A timer is different from B timer in step 105 is activated (step 120), the predetermined time T 2 after (step 121 ), Step 107 is started.
つまり、上限周波数制御が許可された状態が継続しているかぎり、ステップ107〜121が所定の時間間隔T、たとえば5分間隔で繰り返される。この時間間隔Tは、少なくとも、上限周波数Hzjが変更されてからΔTが変動するまでに要する時間以上に設定しておく。 That is, as long as the state where the upper limit frequency control is permitted continues, steps 107 to 121 are repeated at a predetermined time interval T 2 , for example, every 5 minutes. The time interval T 2 are, at least, is set to more than the time required for the upper limit frequency Hzj is changed until ΔT varies.
上述のように、運転開始直後は空調負荷の状態が予測できないため、運転開始からある時間Tが経過するまでは、上限周波数Hzjを最大周波数Hzmaxに近い値にして運転する。その後、空気調和機の設定温度と室温の差(ΔT)をセンサで検知し、ΔTの値に応じて上限周波数の設定値を上限周波数Hzb、上限周波数Hzcの如く段階的にシフトさせる。ΔTが予め設定した定数A(空調負荷大判定用)を上回った時、上限周波数の値をステップアップさせ、予め設定した定数B(空調負荷小判定用)を下回った時、上限周波数の値をステップダウンさせる。 As described above, since immediately after the start of operation is unpredictable states of the air conditioning load, until the elapse of time T 1 which is the start of the operation, to operate the upper limit frequency Hzj to a value close to the maximum frequency Hzmax. Thereafter, a difference (ΔT) between the set temperature of the air conditioner and the room temperature is detected by a sensor, and the set value of the upper limit frequency is shifted stepwise according to the value of ΔT, such as the upper limit frequency Hzb and the upper limit frequency Hzc. When ΔT exceeds a preset constant A (for air conditioning load large judgment), the upper limit frequency value is stepped up. When ΔT falls below a preset constant B (for air conditioning load small judgment), the upper limit frequency value is Step down.
上記手順によれば、ΔTの大きさが小さくなると、すなわち空調負荷が小さいと判断されると上限周波数Hzjが10Hz刻みで小さく変更され、空調負荷が低減された状態での圧縮機駆動周波数の変動幅が抑制される。また、ΔTの大きさが大きくなると、すなわち空調負荷が大きいと判断されると上限周波数Hzjが10Hz刻みで大きく変更され、圧縮機出力増加のための実駆動周波数上昇が許容される。   According to the above procedure, when the magnitude of ΔT is reduced, that is, when it is determined that the air conditioning load is small, the upper limit frequency Hzj is changed to be small in increments of 10 Hz, and the fluctuation of the compressor driving frequency in a state where the air conditioning load is reduced. The width is suppressed. Further, when ΔT increases, that is, when it is determined that the air conditioning load is large, the upper limit frequency Hzj is greatly changed in increments of 10 Hz, and an increase in the actual drive frequency for increasing the compressor output is allowed.
従って、本実施の形態によれば、駆動周波数がハンチングにより上側に突出するときの突出幅が抑制され、それに伴ってハンチングにより駆動周波数が下側に突出するときの突出幅が低減されるから、駆動周波数のハンチングによる下方への低下抑制に有効である。これにより、圧縮機のサーモオン、サーモオフの頻度が低減されるとともに、回転数の高い、効率の悪い周波数での運転をなくすことで、省エネルギと圧縮機の信頼性の向上という効果がある。   Therefore, according to the present embodiment, the protrusion width when the drive frequency protrudes upward by hunting is suppressed, and accordingly, the protrusion width when the drive frequency protrudes downward by hunting is reduced. This is effective for suppressing downward reduction by hunting of the drive frequency. Thereby, the frequency of the thermo-on and the thermo-off of the compressor is reduced, and there is an effect of saving energy and improving the reliability of the compressor by eliminating the operation at a high frequency and an inefficient frequency.
また、本実施の形態では、空気調和機のインバータ駆動制御装置に外部入力信号を入力する信号入力手段を設け、インバータ駆動制御装置は、上限周波数制御を許可する外部入力信号が有効になっている間だけ、上限周波数制御を実行する構成とした。   In the present embodiment, signal input means for inputting an external input signal is provided in the inverter drive control device of the air conditioner, and the inverter drive control device is enabled with an external input signal that permits upper limit frequency control. The upper limit frequency control is executed only during the interval.
また、前記インバータ駆動制御装置は、予め複数設定されている上限周波数の設定値を外部機器側からの外部入力信号により選択可能とし、上限周波数a,上限周波数b,上限周波数cの如く任意に上限周波数をシフトすることができるように構成されている。   The inverter drive control device can select a set value of a plurality of upper limit frequencies set in advance by an external input signal from the external device side, and arbitrarily set upper limits such as an upper limit frequency a, an upper limit frequency b, and an upper limit frequency c. The frequency can be shifted.
さらに、タイマ機器と連動させ、上限周波数制御のシフト時間(ある上限周波数に維持する時間)を、任意の長さに設定することも可能であり、また、前記外部入力信号を空気調和機の制御装置を介して遠方から伝送して遠隔集中制御を行なうようにしてもよい。
<実施の形態2>
図2に本発明の実施の形態2に係るフローチャートを示す。本実施の形態が前記実施の形態1と異なるのは、実施の形態1ではΔTの値が定数Aを上回る場合は、ΔTの値が一定であっても上限周波数Hzjが時間の経過に応じて増加されるのに対し、本実施の形態では、ΔTの値に対して上限周波数Hzjが予め割付設定され、ΔTの値が変化しなければ上限周波数Hzjも変化しない点である。以下、フローチャートを参照しながら説明する。
Furthermore, it is possible to set the shift time of the upper limit frequency control (time to maintain at a certain upper limit frequency) to an arbitrary length in conjunction with the timer device, and the external input signal is controlled by the air conditioner. Remote centralized control may be performed by transmitting from a distance via a device.
<Embodiment 2>
FIG. 2 shows a flowchart according to the second embodiment of the present invention. The present embodiment differs from the first embodiment in that, in the first embodiment, when the value of ΔT exceeds the constant A, the upper limit frequency Hzj increases with time even if the value of ΔT is constant. In contrast, in the present embodiment, the upper limit frequency Hzj is assigned in advance to the value of ΔT, and the upper limit frequency Hzj does not change unless the value of ΔT changes. Hereinafter, description will be given with reference to a flowchart.
ステップ201からステップ209までは、図1に示すフローチャートのステップ101からステップ110に対応するもので同一手順であり、説明を省略する。図1のフローチャートでは、ステップ104での上限周波数Hzj設定後、Aタイマを起動して時間T経過後、ステップ107に進むのに対し、本実施の形態では、上限周波数Hzj設定後の経過時間ではなく、空気調和機スタート後の経過時間が時間Tを越えた時点でステップ206に進む構成であるが、実質的には差はなく、いずれでもよい。 Step 201 to step 209 correspond to step 101 to step 110 in the flowchart shown in FIG. In the flowchart of FIG. 1, after the upper limit frequency Hzj set at step 104, after the time T 1 has elapsed by starting the A timer, whereas the process proceeds to step 107, in this embodiment, the elapsed time after the upper limit frequency Hzj set rather, the elapsed time after the air conditioner starts is configured to proceed to step 206 when it exceeds the time T 1, substantially no difference can be either.
ステップ209〜211で、ΔTがAより大きいか、A以下でBより大きいか、B以下でCより大きいか、C以下か、が判断される。ΔTがAより大きいときはステップ212に進んで上限周波数Hzjは最大周波数Hzmaxに設定され、ΔTがA以下でBより大きいときはステップ213に進んで上限周波数HzjはHzb(Hzb<Hzmax)に設定される。ΔTがB以下でCより大きいときはステップ214に進んで上限周波数HzjはHzc(Hzc<Hzb)に設定され、ΔTがC以下のときは、ステップ215に進んで上限周波数HzjはHzd(Hzd<Hzc)に設定される。   In steps 209 to 211, it is determined whether ΔT is greater than A, A or less and greater than B, B or less and greater than C, or C or less. When ΔT is greater than A, the routine proceeds to step 212, where the upper limit frequency Hzj is set to the maximum frequency Hzmax, and when ΔT is less than A and greater than B, the routine proceeds to step 213, where the upper limit frequency Hzj is set to Hzb (Hzb <Hzmax). Is done. When ΔT is less than B and greater than C, the routine proceeds to step 214, where the upper limit frequency Hzj is set to Hzc (Hzc <Hzb), and when ΔT is less than C, the routine proceeds to step 215, where the upper limit frequency Hzj is Hzd (Hzd <Hzd <Hzb <Hzb). Hzc).
ステップ216〜217は、前記図1のステップ119〜121に対応するもので同一手順であり、説明を省略する。   Steps 216 to 217 correspond to steps 119 to 121 in FIG.
本実施の形態によっても、ΔTすなわち圧縮機の負荷に応じて、負荷が高いときは上限周波数Hzjを高くし、負荷が低いときは上限周波数Hzjを低下させることで、実駆動周波数のハンチングを抑制し、圧縮機のサーモオフの頻度を低減させることが可能になった。併せて、回転数の高い、効率の悪い周波数での運転をなくすことで、省エネルギと圧縮機の信頼性の向上という効果がある。   Also according to this embodiment, depending on ΔT, that is, the load on the compressor, the upper limit frequency Hzj is increased when the load is high, and the upper limit frequency Hzj is decreased when the load is low, thereby suppressing hunting of the actual drive frequency. As a result, the frequency of thermo-off of the compressor can be reduced. In addition, by eliminating the operation at a frequency with a high rotational speed and an inefficient efficiency, there is an effect of energy saving and improvement of the reliability of the compressor.
図3は、本発明に係る上限周波数制御を適用したインバータ圧縮機の運転デ−タの例を、図4は、同一条件で、但し上限周波数制御を適用せずに運転したインバータ圧縮機の運転デ−タの例を、それぞれ示す。いずれも縦軸に周波数(Hz)、横軸に時刻を取り、実駆動周波数の変動状態、最大許容周波数、最小許容周波数、サ−モオフの時刻、運転スイッチオン(起動)の時刻、理想の周波数を示す曲線、空調負荷の大きい時間帯、上限周波数の高い領域、及び上限周波数の段階的な変化の状態、をそれぞれ示す。なお、図3に示す運転データは、上限周波数を、図2のフローチャートに示す4段階ではなく、6段階に制御した例である。   FIG. 3 shows an example of operation data of an inverter compressor to which the upper limit frequency control according to the present invention is applied, and FIG. 4 shows an operation of the inverter compressor operated under the same conditions but without applying the upper limit frequency control. Examples of data are shown below. In each case, the vertical axis represents frequency (Hz), the horizontal axis represents time, the actual drive frequency fluctuation state, maximum allowable frequency, minimum allowable frequency, thermo-off time, operation switch on (start-up) time, ideal frequency , A time zone where the air conditioning load is large, a region where the upper limit frequency is high, and a state where the upper limit frequency is changed step by step. Note that the operation data shown in FIG. 3 is an example in which the upper limit frequency is controlled in six stages instead of the four stages shown in the flowchart of FIG.
図3の例では、運転スイッチオン(起動)後の約1時間半は、上限周波数は、最大許容周波数に等しい上限周波数aに維持され、負荷の低下に伴って、段階的に、上限周波数b、上限周波数cに順に変化している(上限周波数a>上限周波数b>上限周波数c)。   In the example of FIG. 3, the upper limit frequency is maintained at the upper limit frequency a that is equal to the maximum allowable frequency for about one and a half hours after the operation switch is turned on (started), and the upper limit frequency b is gradually increased as the load decreases. The upper limit frequency c changes in order (upper limit frequency a> upper limit frequency b> upper limit frequency c).
図3に示す運転データと図4に示す運転データを比較すると、図3に示す運転データでは、上限周波数b〜上限周波数gが設定されている時間帯で、実駆動周波数の上側への突出した変動が抑制され、それに合わせて、実駆動周波数の下側へ突出した低下が抑制されている。そして、実駆動周波数が0Hz、すなわちサーモオフとなっている箇所が少なくなっているのがわかる。   When the operation data shown in FIG. 3 is compared with the operation data shown in FIG. 4, the operation data shown in FIG. 3 protrudes to the upper side of the actual drive frequency in the time zone in which the upper limit frequency b to the upper limit frequency g are set. Fluctuations are suppressed, and in accordance with this, a drop that protrudes downward from the actual drive frequency is suppressed. It can be seen that there are fewer places where the actual drive frequency is 0 Hz, that is, the thermo-off.
本発明の実施の形態1に係る制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明が適用された空気調和機運転データの例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the air conditioner driving | operation data to which this invention was applied. 従来技術による空気調和機運転データの例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the air conditioner operation data by a prior art.

Claims (12)

  1. 空調負荷の大きさを判断し、判断の結果に基づいてインバータにより回転数制御される冷媒の圧縮機の駆動周波数の上限周波数を段階的に変化させるようにした空気調和機の制御方法。 An air conditioner control method in which the magnitude of an air-conditioning load is determined, and the upper limit frequency of the refrigerant compressor drive frequency whose rotation speed is controlled by an inverter is changed stepwise based on the determination result.
  2. 請求項1記載の空気調和機の制御方法において、前記空調負荷の大きさは、空気調和の対象である空間の空気温度と目標空気温度の差ΔTが、予め定められている複数の温度領域のいずれに該当するかで判断され、前記ΔTが前記温度領域の内のある温度領域に該当するときに設定される上限周波数は、ΔTが前記ある温度領域よりも低い温度領域に該当するときに設定される上限周波数よりも大きい周波数に設定されることを特徴とする空気調和機の制御方法。 2. The air conditioner control method according to claim 1, wherein the magnitude of the air conditioning load is set such that a difference ΔT between an air temperature of a space to be air-conditioned and a target air temperature is in a plurality of predetermined temperature regions. The upper limit frequency that is determined when the ΔT corresponds to a certain temperature region in the temperature region is set when the ΔT corresponds to a temperature region lower than the certain temperature region. A method for controlling an air conditioner, characterized in that the frequency is set to be higher than an upper limit frequency to be set.
  3. 請求項1記載の空気調和機の制御方法において、前記空調負荷の大きさは、空気調和の対象である空間の空気温度と目標空気温度の差ΔTが、予め定められている複数の温度領域のいずれに該当するかで判断され、前記ΔTが前記温度領域の内の最も大きい温度領域に該当するとき、その時点での上限周波数に所定の周波数を加算して得られた周波数が新たな上限周波数として設定され、前記ΔTが前記温度領域の内の最も小さい温度領域に該当するとき、その時点での上限周波数から所定の周波数を減算して得られた周波数が新たな上限周波数として設定されることを特徴とする空気調和機の制御方法。 2. The air conditioner control method according to claim 1, wherein the magnitude of the air conditioning load is set such that a difference ΔT between an air temperature of a space to be air-conditioned and a target air temperature is in a plurality of predetermined temperature regions. When the ΔT corresponds to the largest temperature range in the temperature range, the frequency obtained by adding a predetermined frequency to the upper limit frequency at that time is a new upper limit frequency. When ΔT corresponds to the smallest temperature range in the temperature range, a frequency obtained by subtracting a predetermined frequency from the upper limit frequency at that time is set as a new upper limit frequency. An air conditioner control method characterized by the above.
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載の空気調和機の制御方法において、空気調和機起動後、予め定めた時間が経過するまでは、上限周波数は、最大許容周波数若しくは設定可能な最大の上限周波数に設定されることを特徴とする空気調和機の制御方法。   4. The method of controlling an air conditioner according to claim 1, wherein the upper limit frequency is a maximum allowable frequency or a maximum settable upper limit frequency until a predetermined time elapses after the air conditioner is started. A method for controlling an air conditioner, characterized in that
  5. 請求項1乃至4のいずれかに記載の空気調和機の制御方法において、最大許容周波数と異なる上限周波数を設定する制御と、最大許容周波数と異なる上限周波数を設定せず、最大許容周波数を上限周波数とする制御を、外部からの入力信号で切り替える手順を備えたことを特徴とする空気調和機の制御方法。   5. The control method for an air conditioner according to claim 1, wherein the upper limit frequency different from the maximum permissible frequency is set, and the maximum permissible frequency is set to the upper limit frequency without setting the upper limit frequency different from the maximum permissible frequency. The control method of the air conditioner characterized by including the procedure which switches the control to by the input signal from the outside.
  6. 請求項1乃至4のいずれかに記載の空気調和機の制御方法において、外部から入力される指令信号に基づいて、上限周波数を変化させる手順を備えたことを特徴とする空気調和機の制御方法。   5. The method of controlling an air conditioner according to claim 1, further comprising a procedure for changing an upper limit frequency based on a command signal input from the outside. .
  7. インバータにより回転数制御される圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮液化する凝縮器と、前記凝縮器で生成された液冷媒と空気調和対象の空間の空気を熱交換させる熱交換器と、前記圧縮機をインバータ制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、空調負荷の大きさを判断する判断手段と、前記判断の結果に基づいて前記圧縮機の駆動周波数の上限周波数を段階的に変化させる上限周波数設定手段とを有してなる空気調和機。   A compressor whose rotational speed is controlled by an inverter, a condenser that condenses and liquefies the refrigerant compressed by the compressor, and heat exchange that exchanges heat between the liquid refrigerant generated by the condenser and the air in the air-conditioned space. And a control means for inverter-controlling the compressor, the control means determining means for determining the magnitude of the air conditioning load, and an upper limit frequency of the compressor drive frequency based on the result of the determination An air conditioner comprising upper limit frequency setting means for changing the phase in a stepwise manner.
  8. 請求項7記載の空気調和機において、前記判断手段は、空気調和の対象である空間の空気温度と目標空気温度の差ΔTが、予め定められている複数の温度領域のいずれに該当するかを判断するよう構成され、前記上限周波数設定手段は、ΔTが前記温度領域の内のある温度領域に該当するときに設定する上限周波数は、ΔTが前記ある温度領域よりも低い温度領域に該当するときに設定する上限周波数よりも大きい周波数に設定するよう構成されていることを特徴とする空気調和機。   8. The air conditioner according to claim 7, wherein the determining means determines which of a plurality of predetermined temperature ranges a difference ΔT between an air temperature of a space to be air-conditioned and a target air temperature falls. The upper limit frequency setting means is configured to determine when ΔT corresponds to a temperature range within the temperature range, and the upper limit frequency set when ΔT corresponds to a temperature range lower than the temperature range. An air conditioner that is configured to be set to a frequency that is greater than an upper limit frequency that is set to 1.
  9. 請求項7記載の空気調和機において、前記判断手段は、空気調和の対象である空間の空気温度と目標空気温度の差ΔTが、予め定められている複数の温度領域のいずれに該当するかを判断するよう構成され、前記上限周波数設定手段は、ΔTが前記温度領域の内の最も大きい温度領域に該当するとき、その時点での上限周波数に所定の周波数を加算して得られた周波数を新たな上限周波数として設定し、前記ΔTが前記温度領域の内の最も小さい温度領域に該当するとき、その時点での上限周波数から所定の周波数を減算して得られた周波数を新たな上限周波数として設定するよう構成されていることを特徴とする空気調和機。   8. The air conditioner according to claim 7, wherein the determining means determines which of a plurality of predetermined temperature ranges a difference ΔT between an air temperature of a space to be air-conditioned and a target air temperature falls. The upper limit frequency setting means is configured to determine a new frequency obtained by adding a predetermined frequency to the upper limit frequency at that time when ΔT corresponds to the largest temperature range in the temperature range. When the ΔT corresponds to the lowest temperature region in the temperature range, a frequency obtained by subtracting a predetermined frequency from the upper limit frequency at that time is set as a new upper limit frequency. An air conditioner characterized by being configured to perform.
  10. 請求項7乃至9のいずれかに記載の空気調和機において、前記上限周波数設定手段は、空気調和機起動後、予め定めた時間が経過するまでは、前記判断手段の出力に関係なく、上限周波数を、最大許容周波数若しくは設定可能な最大の上限周波数に設定するよう構成されていることを特徴とする空気調和機。   The air conditioner according to any one of claims 7 to 9, wherein the upper limit frequency setting means has an upper limit frequency regardless of the output of the determination means until a predetermined time elapses after the air conditioner is activated. Is set to the maximum allowable frequency or the maximum settable upper limit frequency.
  11. 請求項7乃至10のいずれかに記載の空気調和機において、前記上限周波数設定手段は、外部から入力される指令信号を受信する手段を備え、上限周波数制御を許可しない指令信号を受信したとき、上限周波数を最大許容周波数に固定し、上限周波数制御を許可する指令信号を受信したとき、上限周波数を前記判断手段の出力に基づいて段階的に変化させるよう構成されていることを特徴とする空気調和機。   The air conditioner according to any one of claims 7 to 10, wherein the upper limit frequency setting means includes means for receiving a command signal input from the outside, and when receiving a command signal not permitting upper limit frequency control, An air, wherein the upper limit frequency is fixed to a maximum allowable frequency, and the upper limit frequency is changed stepwise based on the output of the determination means when a command signal permitting upper limit frequency control is received. Harmony machine.
  12. 請求項11に記載の空気調和機において、前記上限周波数設定手段は、外部から入力される指令信号に基づいて、上限周波数を変化させるよう構成されていることを特徴とする空気調和機。
    12. The air conditioner according to claim 11, wherein the upper limit frequency setting means is configured to change the upper limit frequency based on a command signal input from the outside.
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