JP2009142004A - Motor controller and air conditioner using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は空気調和機に用いる圧縮機の電動機制御装置に関するものである。 The present invention relates to a motor control device for a compressor used in an air conditioner.
従来、この種の圧縮機の電動機制御装置は圧縮機の回転数を推定し、その回転数が所定時間の間基準値以下である場合に、電動機の欠相と判断し電動機動作を停止させ、使用者に欠相異常であることを発信している(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, the motor control device of this type of compressor estimates the rotation speed of the compressor, and when the rotation speed is below a reference value for a predetermined time, it is determined that the motor is out of phase, and the motor operation is stopped. The user is informed that the phase failure is abnormal (see, for example, Patent Document 1).
図3は、特許文献1に記載された従来の電動機制御装置の構成ブロック図を示すものである。図3に示すように、コンバータ2にて交流電源1を直流電圧に変換してインバータ3へ印加することによって電動機4が駆動される。電流検出手段6により検出された電動機4の電流とPWM信号生成手段13から検出される出力電圧とDC電圧検出手段5から検出されるDC電圧より電動機4の誘起電圧が誘起電圧推定手段7より推定され、さらに推定された誘起電圧から、回転数推定手段8にて電動機4の回転数を検出する。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional electric motor control device described in
始動時より所定時間経過後、回転数異常検出手段11にて駆動中に回転数が基準回転数1以下と判定しかつ、前記回転数推定手段8による回転数が基準回転数12以下を所定時間継続した場合、電動機4の欠相と判断し、保護動作手段14よりPWM信号生成手段13へ電動機停止命令を送り電動機4の動作を停止させる。
After the elapse of a predetermined time from the start, the rotation speed abnormality detecting means 11 determines that the rotation speed is the
さらに欠相と判定すると欠相異常LED16を点灯させ、使用者に欠相異常であることを発信する。
しかしながら、前記従来の構成では、電動機の回転数より欠相を検出しているので、欠相状態であっても軽負荷時には電動機が回転し、欠相を確実には検出できないという課題を有していた。 However, in the conventional configuration, since the phase loss is detected from the rotation speed of the motor, the motor rotates at a light load even in the phase loss state, and there is a problem that the phase loss cannot be reliably detected. It was.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、欠相状態において電動機が回転してしまっても確実に欠相を検出し、またトルク制御などの電動機の相電流が不平衡な場合でも誤検出しない電動機制御装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and even when the motor rotates in the phase-open state, the phase loss is reliably detected, and even when the phase current of the motor such as torque control is unbalanced, an error occurs. An object of the present invention is to provide a motor control device that does not detect.
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動機制御装置は、電動機の回転数を求めることなく、電動機の各巻線に流れる電流値を電流検出手段により検出し、制御装置が有するマイクロコンピュータを用いて、始動時より所定時間経過後、電動機のある相の電流値が基準値以下という状態を所定時間継続した時、電動機欠相判定を行い、欠相が生じた場合、電動機に保護動作をかける機能を備えている。 In order to solve the above-described conventional problems, an electric motor control device according to the present invention detects a current value flowing in each winding of an electric motor by a current detection unit without obtaining a rotation speed of the electric motor, and includes a microcomputer included in the control device. Use the motor when the phase current value of a certain phase of the motor continues to be below the reference value for a predetermined period of time after starting. Has a function to call.
これによって、電動機が欠相状態である時は、前記電動機の動作を確実に停止させる。 As a result, when the electric motor is in an open phase state, the operation of the electric motor is surely stopped.
本発明の電動機制御装置は、制御装置が有するマイクロコンピュータを用いて、始動時より所定時間経過後、電動機のある相の電流値が所定時間の間連続して基準値以下の時電動機欠相判定を行い、これによって、電動機が欠相状態である時は、前記電動機の動作を
停止させることで、複雑な回路を使用せずにシンプルで低コストかつ誤検出の無い回路構成の電動機制御装置を実現することができる。
The motor control device according to the present invention uses the microcomputer included in the control device to determine the motor phase loss when the current value of a certain phase of the motor is continuously below the reference value for a predetermined time after a predetermined time has elapsed since the start. Thus, when the motor is in an open phase state, by stopping the operation of the motor, a motor control device having a circuit configuration that is simple, low-cost, and free from false detection without using a complicated circuit. Can be realized.
第1の発明は、電流検出手段により検出された電動機のある相の電流と、検出した電流値と電流基準値を比較する回転異常判定手段と、前記電動機の動作を停止させる保護動作手段を備え、電動機始動時より所定時間経過後、前記回転異常判定手段にて電動機駆動中に電動機のある相の電流値が基準値以下と判定しかつ、前記電流検出手段による電流値が、基準値以下を所定時間継続した場合に電動機欠相と判断し、保護動作手段によりPWM信号生成手段へ電動機停止命令を送り電動機を動作停止させる。マイクロコンピュータにて電動機のある相の電流値を基準値と比較判定を行うことにより複雑な回路を使用せずにシンプルで低コストかつ誤検出の無い回路構成の電子制御装置を実現することができる。また欠相状態時に軽負荷の為に電動機が回転してしまっても、欠相している相には電流が流れないため確実に欠相を検出できる。またトルク制御のような電動機の相電流波形が不平衡なものとなる場合にも、前記電流検出手段により検出された電動機のある相の電流値が、基準値以下を所定時間継続した場合にのみ電動機欠相と判断することにより、欠相の誤検出を防ぐことが可能となる。 The first aspect of the invention includes a phase abnormality of the motor detected by the current detection unit, a rotation abnormality determination unit that compares the detected current value with a current reference value, and a protection operation unit that stops the operation of the motor. After a predetermined time has elapsed since the start of the motor, the rotation abnormality determination means determines that the current value of a phase of the motor is not more than a reference value during driving of the motor, and the current value by the current detection means does not exceed the reference value If it continues for a predetermined time, it is determined that the motor is out of phase, and the motor operation is stopped by sending a motor stop command to the PWM signal generating unit by the protection operation unit. By using a microcomputer to compare and determine the current value of a phase of a motor with a reference value, it is possible to realize an electronic control device having a simple, low-cost, and no erroneous detection without using a complicated circuit. . In addition, even if the motor rotates due to a light load in the phase loss state, current does not flow in the phase that has lost phase, so the phase loss can be detected reliably. In addition, even when the phase current waveform of the motor becomes unbalanced as in torque control, only when the current value of a phase of the motor detected by the current detection means continues below a reference value for a predetermined time. By determining that the motor is out of phase, it is possible to prevent erroneous detection of the out of phase.
第2の発明は、電動機始動時より所定時間経過後、前記回転異常判定手段にて電動機駆動中に電動機のある相の電流値が基準値以下と所定時間の間判定した場合に判定を行い欠相と判断した時に、保護動作手段にて電動機動作を停止させる電動機制御装置で、前記保護動作手段にて電動機を停止させた後、所定時間経過後に電動機の再起動を行い、前記保護動作手段で電動機を停止させる動作が連続して所定回数継続した時、使用者からの電動機始動指示が無い限り電動機の再起動を行わないことにより、誤検出による電動機停止をより確実に防止し、電動機がそのまま動作を継続した場合に生じる不具合を未然に防止でき、さらに使用者が再び電動機を動作させて異常動作を確認できることにより欠相時の修理等の対応をスムーズに行うことが可能となる。 According to a second aspect of the present invention, when a predetermined time has elapsed since the start of the motor, a determination is made when the rotation abnormality determination means determines that the current value of a phase of the motor is below a reference value and for a predetermined time while the motor is being driven. A motor control device that stops the motor operation by the protection operation means when the phase is determined, and after the motor is stopped by the protection operation means, the motor is restarted after a lapse of a predetermined time, and the protection operation means When the operation to stop the motor continues for a predetermined number of times, the motor is not restarted unless the motor start instruction is received from the user, thereby preventing the motor from stopping due to false detection more reliably. It is possible to prevent problems that may occur when the operation is continued, and to allow the user to operate the motor again and check for abnormal operation, so that repairs in the event of a phase failure can be performed smoothly. It is possible.
第3の発明は、電動機が欠相と判断し動作停止した後、使用者からの異常判定発信指示がマイクロコンピュータに入力された場合に、欠相異常であることを使用者に発信することにより、必要以上に異常であることを発信することなく、欠相異常時の対応をスムーズに行うことが可能となる。 According to a third aspect of the present invention, when an abnormality determination transmission instruction from the user is input to the microcomputer after the motor is determined to be in a phase failure and the operation is stopped, the fact that the phase failure is abnormal is transmitted to the user. Therefore, it is possible to smoothly cope with a phase loss abnormality without transmitting an abnormality that is more than necessary.
第4の発明は、第1から3の発明の電動機制御装置を空気調和機に使用したものであり、各々の電動機制御装置の効果を発揮することができる。 According to a fourth aspect of the invention, the motor control device according to the first to third aspects of the invention is used in an air conditioner, and the effects of the respective motor control devices can be exhibited.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における電動機制御装置の構成ブロック図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the motor control device according to the first embodiment of the present invention.
図1において、コンバータ2にて交流電源1を直流電圧に変換してインバータ3へ印加し、インバータ3に印加されている直流電圧はインバータ3内のスイッチング素子などの回路によって、三相の擬似交流電圧に変換され、それによって電動機4が駆動される。
In FIG. 1, a
制御部15は、電流検出手段6により検出された電動機4の電流とPWM信号生成手段13で演算される出力電圧とDC電圧検出手段5から検出されるDC電圧より、電動機4の誘起電圧が誘起電圧推定手段7により推定され、さらに推定された誘起電圧から回転数
推定手段8にて電動機4の回転数を検出する。PWM信号生成手段13は回転数推定手段8で推定された検出回転数9と目標回転数10から比例積分演算を用いて指令速度を決定し、決定した指令速度に基づいてインバータ3を制御する信号を出力する。
The
欠相状態では電動機始動時より欠相している相の相電流が所定値以下を継続する為、前記電流検出手段6によって検出した電流値を判定し電流基準値17と比較する回転異常判定手段18と前記電動機4の動作を停止させる保護動作手段14を備え、電動機4駆動中に相電流値が電流基準値17以下と判定しかつ、前記電流検出手段6による電流値が基準値17以下を所定時間継続した場合、電動機4を欠相と判断し、保護動作手段14よりPWM信号生成手段13へ電動機停止命令を送り電動機4を動作停止させる。
In the open phase state, the phase current of the phase that has been lost since the start of the motor continues below a predetermined value. Therefore, the rotation abnormality determination unit that determines the current value detected by the
さらに、保護動作手段14で電動機4を停止させた後、所定時間経過後に電動機4の再起動を行い、前記保護動作手段14で電動機4を停止させる動作が連続して所定回数継続した時、使用者からの電動機始動指示が無い限り電動機の再起動を行わないことにより、誤検出による電動機停止をより確実に防止し、電動機がそのまま動作を継続した場合に生じる不具合を未然に防止でき、さらに使用者が再び電動機を動作させて異常動作を確認でき、より信頼性の高い電動機制御装置を得ることができる。
Furthermore, after the
(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2における電動機制御装置の構成ブロック図である。上記の条件で欠相と判定すると、使用者からの異常判定発信指示がマイクロコンピュータに入力された場合に、欠相異常であることを7セグLED表示部19で使用者に発信することにより、必要時に異常を使用者に発信することを特徴とした電動機制御装置であり、その他の構成及び動作は実施の形態1と同様である為、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the motor control apparatus according to
以上のように、本実施の形態においては、誤検出による電動機停止をより確実に防止し、電動機がそのまま動作を継続した場合に生じる不具合を未然に防止できると共に、欠相異常時の対応をスムーズに行うことが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to more reliably prevent the motor from being stopped due to erroneous detection, prevent problems that may occur when the motor continues to operate as it is, and smoothly respond to a phase loss abnormality. Can be performed.
以上のように、本発明にかかる電動機制御装置は誤検出なく電動機欠相検出が可能となるので、空気調和機以外にも電動機を駆動制御する制御装置全般に広く適用できる。 As described above, since the motor control device according to the present invention can detect the motor phase loss without erroneous detection, it can be widely applied to all control devices that drive and control the motor other than the air conditioner.
1 交流電源
2 コンバータ
3 インバータ
4 電動機
5 DC電圧検出手段
6 電流検出手段
7 誘起電圧推定手段
8 回転数推定手段
9 検出回転数
10 目標回転数
11 回転数異常判定手段
12 電流基準値
13 PWM信号生成手段
14 保護動作手段
15 制御部
16 欠相異常LED
17 電流基準値
18 回転異常判定手段
19 7セグLED表示部
DESCRIPTION OF
17
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011220629A (en) * | 2010-04-12 | 2011-11-04 | Hitachi Appliances Inc | Refrigerator including automatic ice making machine |
WO2016199396A1 (en) * | 2015-06-11 | 2016-12-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Refrigeration cycle device |
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