JP2008128193A - 電動圧縮機における電動機駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動圧縮機の電動機Mは、主制御コンピュータC1の制御を受ける。コンデンサ29の温度を検出する温度検出器32によって検出された温度情報は、主制御コンピュータC1へ送られる。副制御コンピュータC2は、指定回転数の情報を主制御コンピュータC1に送る。主制御コンピュータC1は、回転数と温度との組からなる制御要素マップMpを記憶している。制御要素マップMpは、直線D1,D2によって挟まれた禁止領域K(ハッチングで示す領域であって、直線D1,D2を含まない)を有している。検出温度Txと指定回転数Nsとの組(Tx,Ns)が禁止領域K内にある場合には、主制御コンピュータC1は、禁止領域K外において検出温度Txに対応した回転数を代替して使用する代替制御を行なう。
【選択図】図2
Description
リップル電流は、最大回転数の半分付近で最大になる。従って、最大回転数の半分付近で代替制御を行なうことは、コンデンサの信頼性を高める上で特に有効であり、結果的にコンデンサの小型化を図る上で特に有効である。
好適な例では、前記制御手段は、モータ電流の値が所定値以上の場合にのみ、前記代替制御を行なう。
図1に示すように、スクロール型の電動圧縮機10を構成する可動スクロール11は、電動機Mを構成する回転軸12の回転によって旋回し、圧縮動作体としての可動スクロール11と固定スクロール13との間の圧縮室14が容積減少する。圧縮室14内の冷媒は、吐出ポート15から吐出弁16を押し退けて吐出室17へ吐出される。
図1に示すように、インバータ26には温度検出器32が設けられている。温度検出器32は、コンデンサ29の温度を検出する。コンデンサ29の温度を検出する温度検出手段としての温度検出器32によって検出された温度情報は、主制御コンピュータC1へ送られる。主制御コンピュータC1は、図2(b)に示す回転数と温度との組からなる制御要素マップMpを記憶している。制御要素マップMpは、直線D1,D2によって挟まれた禁止領域K(ハッチングで示す領域であって、直線D1,D2を含む)を有している。Nmaxは、最大回転数を表す。禁止領域K内の温度は、予め設定された閾値T1より大きく、直線D1,D2の交点Poは、閾値T1とNmax/2との組(Nmax/2)に対応する。又、禁止領域Kにおける回転数の範囲の上限は、温度が高くなるほど最大回転数Nmaxの1/2から遠ざかるように大きくなり、禁止領域Kにおける回転数の範囲の下限は、温度が高くなるほど最大回転数Nmaxの1/2から遠ざかるように小さくなる。
副制御コンピュータC2は、電動機Mの回転数を指定する回転数指定手段である。主制御コンピュータC1は、回転数指定手段によって指定された指定回転数と、回転数と温度との組からなる制御要素マップMpとに基づいて、電動機Mの回転数制御を行なう制御手段である。主制御コンピュータC1は、検出温度Txと指定回転数Nsとの組(Tx,Ns)が禁止領域Kに含まれる場合には、禁止領域K外において検出温度Txに対応した回転数を代替して使用する代替制御を行なう。
(1)図3(a)のグラフにおける曲線Eは、電圧利用率(%)とリップル電流との関係を示す。リップル電流は、電圧利用率が50%で最大となり、電圧利用率が50%以下の領域では、電圧利用率が増大するにつれてリップル電流が増大し、電圧利用率が50%以上の領域では、電圧利用率が増大するにつれてリップル電流が低減する。電圧利用率と回転数とは、図3(b)に示すような関係にある。コイル252に供給される電流(モータ電流)の上限値をImaxとすると、線L1は、モータ電流(負荷)が上限値Imaxのときの電圧利用率と回転数との関係を示す。線L2は、モータ電流(負荷)が上限値Imaxの例えば1/2のときの電圧利用率と回転数との関係を示し、線L3は、モータ電流(負荷)が上限値Imaxの例えば3/10のときの電圧利用率と回転数との関係を示す。図3(b)のグラフは、電圧利用率と回転数とが略線形の比例関係にあることを示している。従って、回転数とリップル電流との関係は、電圧利用率とリップル電流との関係〔図3(a)に曲線Eで示す関係〕と略同様になる。そこで、回転数が最大回転数Nmaxの半分Nmax/2の付近にあって、検出温度Txが高いという状況を回避すれば、リップル電流の最大値を低減することができる。
第2の実施形態では、ステップS1の内容が第1の実施形態の場合のステップS1と異なり、ステップS3の内容が第1の実施形態の場合のステップS3と異なる。
○コンデンサ29の周囲の温度(例えばモータ駆動回路27の温度や、インバータ26付近のモータハウジング18の温度)を検出し、この検出情報に基づいて代替制御の是非を判断するようにしてもよい。
○本発明をピストン式電動圧縮機に適用してもよい。
Claims (6)
- 電動機によって駆動される回転軸の回転に基づく圧縮動作体の圧縮動作によって圧縮室内の冷媒を圧縮して吐出する電動圧縮機であって、インバータ及び電流平滑化用のコンデンサを用いて、前記電動機に対する電流供給を制御する電動圧縮機における電動機駆動装置において、
前記電動機のコンデンサの温度又はコンデンサの周囲の温度を検出する温度検出手段と、
前記電動機の回転数を指定する回転数指定手段と、
前記回転数指定手段によって指定された指定回転数と、回転数と温度との組からなる制御要素マップとに基づいて、電動機の回転数制御を行なう制御手段とを備え、
前記制御要素マップには禁止領域が設けられており、前記禁止領域内の温度は、予め設定された閾値以上であり、前記制御手段は、前記温度検出手段によって検出された検出温度と前記指定回転数との組が前記禁止領域に含まれる場合には、前記禁止領域外において前記検出温度に対応した回転数を代替して使用する代替制御を行なう電動圧縮機における電動機駆動装置。 - 前記禁止領域において前記検出温度に対応した前記回転数の範囲は、最大回転数の1/2を含む請求項1に記載の電動圧縮機における電動機駆動装置。
- 前記禁止領域における前記回転数の範囲の上限は、温度が高くなるほど最大回転数の1/2から遠ざかるように大きくなるように設定されており、前記禁止領域における前記回転数の範囲の下限は、温度が高くなるほど最大回転数の1/2から遠ざかるように小さくなるように設定されている請求項2に記載の電動圧縮機における電動機駆動装置。
- 前記制御手段は、代替制御を行なっているときには、前記制御要素マップにおいて前記検出温度に対応する回転数のうち、前記禁止領域内の前記検出温度に対応する回転数よりも小さい第1代替回転数と、前記制御要素マップにおいて前記禁止領域内の前記検出温度に対応する回転数よりも大きい第2代替回転数とを交互に採用する請求項3に記載の電動圧縮機における電動機駆動装置。
- 前記制御手段は、モータ電流の値が所定値以上の場合にのみ、前記代替制御を行なう請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電動圧縮機における電動機駆動装置。
- 前記インバータ及び前記コンデンサは、前記電動圧縮機のハウジングに組み付けられている請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の電動圧縮機における電動機駆動装置。
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