JP2013024150A - Air conditioning device - Google Patents

Air conditioning device Download PDF

Info

Publication number
JP2013024150A
JP2013024150A JP2011160455A JP2011160455A JP2013024150A JP 2013024150 A JP2013024150 A JP 2013024150A JP 2011160455 A JP2011160455 A JP 2011160455A JP 2011160455 A JP2011160455 A JP 2011160455A JP 2013024150 A JP2013024150 A JP 2013024150A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compressor
detection device
detecting
value
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011160455A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Abe
大輔 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2011160455A priority Critical patent/JP2013024150A/en
Publication of JP2013024150A publication Critical patent/JP2013024150A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that a compressor is susceptible to breakage since the compressor is operated in a region in which the compressor cannot be protected by a conventional current limit value, when the compressor of conventional voltage specifications is used in an area adopting high-voltage specifications, in the air conditioning device including an inverter device.SOLUTION: A control device 4 determines whether the air conditioning device is used in a conventional power-supply voltage area, or is used in a high power-supply voltage area, based on a voltage value detected by a direct-current bus bar voltage detection device 10. In the use in the high power-supply voltage area, a current limit value responding to a value of the direct-current bus bar voltage detection device 10 is delivered, and the compressor is protected by the delivered current limit value.

Description

この発明は、インバータにより圧縮機モータの可変速制御を行う空気調和装置に関するものである。   The present invention relates to an air conditioner that performs variable speed control of a compressor motor by an inverter.

従来のインバータ装置を備えた空気調和装置における圧縮機モータの回転制御について、図6を参照して説明する。図6において、縦軸のE[V]はインバータ装置の出力電圧を表し、横軸のF[rps]は圧縮機モータの回転数を表す。
図6のようにモータの回転数に合わせてインバータの出力電圧が上昇していくのだが、この出力電圧の上限値は電源電圧に依存する。この上限値をEmと表す。
The rotation control of the compressor motor in the air conditioner provided with the conventional inverter device will be described with reference to FIG. In FIG. 6, E [V] on the vertical axis represents the output voltage of the inverter device, and F [rps] on the horizontal axis represents the rotation speed of the compressor motor.
As shown in FIG. 6, the output voltage of the inverter rises according to the rotational speed of the motor. The upper limit value of this output voltage depends on the power supply voltage. This upper limit value is expressed as Em.

図6(a)のA1は電圧の推移を表し、モータの回転数が0→f1に達するまでは、電源電圧に比例した運転を行う。このf1に達すると、インバータの電圧が最大出力電圧Emとなる。一般的な空気調和装置ではf1に達するまでは、電圧利用率を高めるため、インバータの出力電圧を積極的にEmになるように制御している。   A1 in FIG. 6A represents the transition of the voltage, and the operation is performed in proportion to the power supply voltage until the rotational speed of the motor reaches 0 → f1. When this f1 is reached, the voltage of the inverter becomes the maximum output voltage Em. In a general air conditioner, until the voltage reaches f1, the output voltage of the inverter is positively controlled to become Em in order to increase the voltage utilization rate.

一方、図6(a)のA2はインバータ出力電圧が飽和状態であることを表し、回転数がf1以上では、インバータの出力電圧を上昇させることが出来ないため、電流を増加させてモータの運転をしていた。電流値は、モータの回転数がf2に達すると、これ以上回転しないよう制限されている。これは、回転数過多とならぬよう、圧縮機を保護するためである。   On the other hand, A2 in FIG. 6 (a) indicates that the inverter output voltage is in a saturated state, and if the rotational speed is f1 or more, the inverter output voltage cannot be increased. I was doing. The current value is limited so that it does not rotate any more when the rotational speed of the motor reaches f2. This is to protect the compressor so that the engine speed does not become excessive.

上記の制御を式で表す。インバータ装置の出力電力をP、出力電圧をV、モータ電流をI、力率をCOSθとすると、電力Pは以下の式(1)で得られる。
P=√3VI・COSθ・・・(1)
式(1)より、従来の制御は、インバータ装置の出力電圧Vが最大出力電圧Emに達した場合であっても、回転数を上げるため、モータ電流Iを増加させ運転している。(例えば、特許文献1参照)
The above control is expressed by an equation. When the output power of the inverter device is P, the output voltage is V, the motor current is I, and the power factor is COSθ, the power P is obtained by the following equation (1).
P = √3VI · COSθ (1)
From the equation (1), the conventional control is operated by increasing the motor current I in order to increase the rotational speed even when the output voltage V of the inverter device reaches the maximum output voltage Em. (For example, see Patent Document 1)

一方、圧縮機の運転範囲は吸入圧力Psと吐出圧力Pdとの関係で表すことができる(図6(a1))。運転範囲は実際には複雑な軌跡を描くが、図6では模式的に長方形で表している。この長方形はその許容圧力を表し、圧縮機はこの許容圧力の範囲内で運転させなければならない。圧縮機の内圧が許容圧力を超えると圧縮機の破損を招く。また、図6(a1)のB1は上述した圧縮機保護のための電流制限値を表す。   On the other hand, the operating range of the compressor can be represented by the relationship between the suction pressure Ps and the discharge pressure Pd (FIG. 6 (a1)). Although the operation range actually draws a complicated trajectory, it is schematically represented by a rectangle in FIG. This rectangle represents the allowable pressure, and the compressor must be operated within this allowable pressure range. If the internal pressure of the compressor exceeds the allowable pressure, the compressor will be damaged. Further, B1 in FIG. 6A1 represents the current limit value for protecting the compressor described above.

従来の運転制御では、電流制限値B1を設定することにより圧縮機の回転数がf2を超えないようにして、圧縮機の保護をしていた。   In the conventional operation control, the compressor is protected by setting the current limit value B1 so that the rotational speed of the compressor does not exceed f2.

特開平7−318205号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-318205

空気調和装置が設置される地域によって電源電圧が異なるため、各地域の電源電圧に対応した空気調和装置が要求される。   Since the power supply voltage varies depending on the area where the air conditioner is installed, an air conditioner corresponding to the power supply voltage in each area is required.

特に、電源電圧の高い地域で、従来の圧縮機をそのまま使用すると、インバータの最大出力電圧Emの値が増加することにより、図6の(b)のように、圧縮機の最大回転数f2を超えてしまう。
式(1)により、従来と同じ出力電力を取り出そうとしたとき、電源電圧が高電圧となったことによりインバータ出力電圧が増加し、それによりモータ電流値は減少する。このとき、図6(b1)のように電流制限値B2が運転範囲を逸脱し、電流制限が掛からない。
In particular, when a conventional compressor is used as it is in an area where the power supply voltage is high, the maximum output voltage Em of the inverter increases, so that the maximum rotation speed f2 of the compressor is reduced as shown in FIG. It will exceed.
When trying to take out the same output power as in the past according to the equation (1), the inverter output voltage increases due to the high power supply voltage, thereby reducing the motor current value. At this time, as shown in FIG. 6 (b1), the current limit value B2 deviates from the operating range, and the current limit is not applied.

上述したように、従来の制御は電源電圧(直流母線電圧)に関係なく電流値で制御を行っていたため、今回のように電源電圧が上昇(直流母線電圧の上昇)すると圧縮機の運転範囲に影響を与えてしまう。   As described above, since the conventional control is controlled by the current value regardless of the power supply voltage (DC bus voltage), if the power supply voltage rises (DC bus voltage rises) like this time, it will be within the operating range of the compressor. It will have an effect.

この発明は、圧縮機を様々な電源電圧地域で用いながらも、インバータ装置に入力される直流母線電圧の値によって、圧縮機モータの電流制限値を変更することで、圧縮機の保護を図るものである。   The present invention protects the compressor by changing the current limit value of the compressor motor according to the value of the DC bus voltage input to the inverter device while using the compressor in various power supply voltage regions. It is.

この発明にかかる空気調和装置の第1の形態は、容量可変型圧縮機モータと、圧縮機モータを回転駆動するインバータ装置と、圧縮機の吸入圧力を検出する吸入圧力検出装置と、圧縮機の吸入温度を検出する吸入温度検出装置と、圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出装置と、圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度検出装置と、圧縮機モータに流れる電流を検出するモータ電流検出装置と、直流母線電圧を検出する直流母線電圧検出装置と、吸入圧力検出装置で得られた値、吸入温度検出装置で得られた値、吐出圧力検出装置で得られた値、吐出温度検出装置で得られた値、モータ電流検出装置で得られた値、直流母線電圧検出装置で得られた値を用いてインバータ装置の制御信号を生成する制御装置と、を備えた空気調和装置において、
制御装置は、
直流母線電圧検出装置で検出された電圧値に基づいて電源電圧がある閾値電圧以上であるかを判断すると共に、
電源電圧が高電圧仕様の場合、予め設定された直流母線電圧と電流制限値との関係に基づき、直流母線電圧検出装置により得られた直流母線電圧に応じた電流制限値を導いて再設定し圧縮機を駆動させることを特徴とする。
A first form of an air conditioner according to the present invention includes a variable capacity compressor motor, an inverter device that rotationally drives the compressor motor, a suction pressure detection device that detects a suction pressure of the compressor, and a compressor A suction temperature detection device for detecting the suction temperature, a discharge pressure detection device for detecting the discharge pressure of the compressor, a discharge temperature detection device for detecting the discharge temperature of the compressor, and a motor current for detecting a current flowing through the compressor motor Detection device, DC bus voltage detection device for detecting DC bus voltage, value obtained by suction pressure detection device, value obtained by suction temperature detection device, value obtained by discharge pressure detection device, discharge temperature detection A control device that generates a control signal for an inverter device using a value obtained by the device, a value obtained by the motor current detection device, and a value obtained by the DC bus voltage detection device.
The control device
While judging whether the power supply voltage is a certain threshold voltage or more based on the voltage value detected by the DC bus voltage detection device,
When the power supply voltage is a high voltage specification, the current limit value corresponding to the DC bus voltage obtained by the DC bus voltage detector is derived and reset based on the relationship between the preset DC bus voltage and the current limit value. The compressor is driven.

この発明にかかる空気調和装置は、圧縮機に取り付けた各種検出装置から得られた情報に基づいて、圧縮機モータに流れる電流制限値を設定することによって圧縮機の破壊を防止している。また高電圧仕様ではインバータ装置の出力電圧が高くなるため、一定の電力であれば、電流値が少なくて済むので、熱損失が低減され、インバータ装置の効率を上げることができる。   The air conditioner according to the present invention prevents the compressor from being destroyed by setting a current limit value flowing in the compressor motor based on information obtained from various detection devices attached to the compressor. In addition, since the output voltage of the inverter device is high in the high voltage specification, the current value is small if the power is constant, so that heat loss is reduced and the efficiency of the inverter device can be increased.

この発明の実施の形態1における空気調和装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the air conditioning apparatus in Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1の圧縮機モータの運転範囲を表したグラフである。3 is a graph showing an operation range of the compressor motor according to the first embodiment. 実施の形態1のインバータの出力電圧(駆動信号)を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an output voltage (drive signal) of the inverter according to the first embodiment. 実施の形態1における圧縮機モータの回転制御の動作を説明するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an operation of rotation control of the compressor motor in the first embodiment. この発明の実施の形態2における圧縮機モータの回転制御の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement of rotation control of the compressor motor in Embodiment 2 of this invention. 電源電圧によるインバータ出力電圧、回転数の推移と運転範囲と電流制限値の関係を示す図である。It is a figure which shows the transition of the inverter output voltage by a power supply voltage, the rotation speed, the relationship between an operating range, and a current limiting value.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1における空気調和装置の構成を示すブロック図である。空気調和装置は、商用電源11から供給される交流電力を直流電力に変換する整流部1、モータ駆動用の信号を生成するインバータ装置2、圧縮機30を回転駆動する圧縮機モータ3、制御装置4ならびに各種物理量を検出する検出装置5〜10で構成されている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a configuration of an air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The air conditioner includes a rectifying unit 1 that converts AC power supplied from a commercial power supply 11 into DC power, an inverter device 2 that generates a signal for driving a motor, a compressor motor 3 that rotationally drives a compressor 30, and a control device. 4 and detection devices 5 to 10 for detecting various physical quantities.

検出装置5〜10には、圧縮機30の吸入圧力を検出する吸入圧力検出装置5、圧縮機30の吸入温度を検出する吸入温度検出装置6、圧縮機30の吐出圧力を検出する吐出圧力検出装置7、圧縮機30の吐出温度を検出する吐出温度検出装置8、圧縮機モータ3に流れる電流を検出するモータ電流検出装置9、直流母線電圧を検出する直流母線電圧検出装置10がある。制御装置4は、これらの検出装置5〜10で検出した値を内蔵のメモリに格納すると共に、検出した値に基づいて電流制限値を設定する。   The detection devices 5 to 10 include a suction pressure detection device 5 that detects the suction pressure of the compressor 30, a suction temperature detection device 6 that detects the suction temperature of the compressor 30, and a discharge pressure detection that detects the discharge pressure of the compressor 30. There are a device 7, a discharge temperature detection device 8 that detects the discharge temperature of the compressor 30, a motor current detection device 9 that detects a current flowing through the compressor motor 3, and a DC bus voltage detection device 10 that detects a DC bus voltage. The control device 4 stores the values detected by these detection devices 5 to 10 in a built-in memory, and sets a current limit value based on the detected values.

次に、図2を用いて、この発明における圧縮機モータ3の回転制御について説明する。
図2は、圧縮機モータ3の運転範囲を示す。図2において横軸は低圧側の吸入圧力Psを、縦軸は高圧側の吐出圧力Pdを示す。圧縮機30には許容圧力が存在し、圧縮機30の内圧がこの許容圧力を超えると圧縮機30の破損を招く。図2(a)において、Aは吐出圧力Pdの許容圧力、Bは吸入圧力Psの許容圧力である。またEは吐出圧力Pdの下限値、Fは吸入圧力Psの下限値である。なお、斜線Cはその圧力で運転するのに必要な運転電流値を表す。
Next, the rotation control of the compressor motor 3 according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2 shows the operating range of the compressor motor 3. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the suction pressure Ps on the low pressure side, and the vertical axis indicates the discharge pressure Pd on the high pressure side. The compressor 30 has an allowable pressure. If the internal pressure of the compressor 30 exceeds the allowable pressure, the compressor 30 is damaged. In FIG. 2A, A is the allowable pressure of the discharge pressure Pd, and B is the allowable pressure of the suction pressure Ps. E is a lower limit value of the discharge pressure Pd, and F is a lower limit value of the suction pressure Ps. The slanted line C represents the operating current value necessary for operation at that pressure.

圧縮機30の運転は、圧縮機モータ3を回転させて吸入した冷媒を圧縮し、ある一定の圧力になれば吐出するという動作を行う。図2(a)のエリアD1のように、吸入圧力Psが低く吐出圧力Pdが高い場合は吸入した冷媒圧力が低いため、吐出圧力を上げるための圧縮機モータの仕事量が増え発熱を伴う。その発熱が圧縮機30の許容温度を超えてしまう場合があるため、運転範囲としては厳しい。   The operation of the compressor 30 performs an operation of rotating the compressor motor 3 to compress the sucked refrigerant and discharging it when a certain pressure is reached. When the suction pressure Ps is low and the discharge pressure Pd is high as in the area D1 in FIG. 2A, the refrigerant pressure sucked is low, so the amount of work of the compressor motor for increasing the discharge pressure increases, and heat is generated. Since the generated heat may exceed the allowable temperature of the compressor 30, the operating range is severe.

図2(a)のエリアD2のように、吸入圧力Ps、吐出圧力Pdともに高いときは、吸入した冷媒の圧力が初めから高く、圧縮工程の初期で圧縮機30の許容圧力に達してしまうため、運転範囲としては厳しい。すなわち過負荷領域にある。よって、高圧側、低圧側ともに高圧力の方向で運転条件は厳しくなる。   When both the suction pressure Ps and the discharge pressure Pd are high as in the area D2 of FIG. 2A, the pressure of the sucked refrigerant is high from the beginning, and reaches the allowable pressure of the compressor 30 at the beginning of the compression process. The driving range is severe. That is, it is in an overload region. Therefore, the operating conditions become severe in the direction of high pressure on both the high pressure side and the low pressure side.

ここで、図2に圧力条件についての詳細図を示す。図2(a)のCはモータ電流値を表し、同一線上は同じ電流値を表す。Ps、Pdが共に上がるほど(右上に行くほど)高負荷での運転となり、モータのトルクが必要となるため、それに応じて電流値も大きくなる。このときのPs、Pdが高い状態を過負荷状態という。
図中C1は電流制限値を表し、図6(a)のf2の回転数に達する電流値がC1である。この電流値C1とPs、Pdで描かれる範囲を超えないように制御することで圧縮機を保護しながら運転を行っている。
Here, FIG. 2 shows a detailed view of the pressure condition. C in FIG. 2A represents a motor current value, and the same current value is represented on the same line. As both Ps and Pd rise (as they go to the upper right), the operation is performed at a higher load, and the motor torque is required. Accordingly, the current value increases accordingly. A state where Ps and Pd are high at this time is called an overload state.
In the figure, C1 represents a current limit value, and the current value that reaches the rotational speed of f2 in FIG. 6A is C1. The operation is performed while protecting the compressor by controlling so as not to exceed the range drawn by the current value C1, Ps, and Pd.

図2(b)のC1はある状態のときの過負荷状態での電流制限値を表し、C1=G[A]とし、C2はこの過負荷状態時に必要な電流値であり、C2=H[A]とする。仮に今、電流制限が掛かる直前の状態とすれば、C1、C2とも同等の電流値(G=H)である。電源電圧の高い地域での運転ではH[A]は小さくなるが、電流制限値C1はG[A]のまま変わらないため、G>Hとなる。よって、電源電圧が高いと電流制限値は図2(c)のC3へシフトする。これにより、電流制限値が圧縮機の運転範囲を逸脱してしまうため、電流値で保護を掛けることが出来ない。この場合、運転制限にかかる前に過負荷領域で回り続け、圧縮機の破壊を招くこととなる。 In FIG. 2B, C1 represents a current limit value in an overload state in a certain state, C1 = G [A], C2 is a current value required in this overload state, and C2 = H [ A]. If the current state is just before the current limit is applied, C1 and C2 have the same current value (G = H). In an operation in a region where the power supply voltage is high, H [A] is small, but the current limit value C1 remains G [A] and therefore G> H. Therefore, when the power supply voltage is high, the current limit value is shifted to C3 in FIG. As a result, the current limit value deviates from the operating range of the compressor, and thus it cannot be protected by the current value. In this case, the engine continues to rotate in the overload region before the operation is restricted, and the compressor is destroyed.

空気調和装置の運転中、予め設定した「直流母線電圧と電流制限値」のテーブルから、直流母線電圧検出装置10により検出された直流母線電圧に応じた電流制限値を導出し、再設定する。
このテーブルは、直流母線電圧と電流値が式(1)のように反比例する関係を用いて設定する。
During the operation of the air conditioner, a current limit value corresponding to the DC bus voltage detected by the DC bus voltage detection device 10 is derived from a preset “DC bus voltage and current limit value” table and reset.
This table is set using a relationship in which the DC bus voltage and the current value are inversely proportional as in Expression (1).

このように、直流母線電圧検出装置10の値に応じて電流制限値を適宜変更することで、電源電圧が高い地域で従来の圧縮機モータの回転制御で運転させた場合に発生する圧縮機30の破壊を未然に防ぐことが出来る。   Thus, the compressor 30 which is generated when the current control value is appropriately changed according to the value of the DC bus voltage detection device 10 and is operated by rotation control of the conventional compressor motor in an area where the power supply voltage is high. Can be prevented.

次に図4のフローチャートを用いて、圧縮機30の制御の動作を説明する。制御装置4は、まず直流母線電圧検出装置10を用いて直流母線電圧を検出する(ステップS1)。直流母線電圧は商用電源11の交流電圧を整流したものであり、商用電源11がある一定の値での母線電圧A[V]を閾値として、直流母線電圧がそれを超える場合、制御装置4は、空気調和装置が電源電圧の高い地域で使用されていると判断する(ステップS2)。   Next, the control operation of the compressor 30 will be described using the flowchart of FIG. The control device 4 first detects the DC bus voltage using the DC bus voltage detection device 10 (step S1). The DC bus voltage is obtained by rectifying the AC voltage of the commercial power supply 11, and when the commercial bus 11 has a bus voltage A [V] at a certain value as a threshold and the DC bus voltage exceeds the threshold, the control device 4 Then, it is determined that the air conditioner is used in an area where the power supply voltage is high (step S2).

直流母線電圧の値がA[V]以上である場合(ステップS2でYes)、ステップS3の処理に進み、制御装置4は、予め設定した母線電圧に応じた電流制限値のテーブルを用いて、検出した直流母線電圧の値から電流制限値を導出する(ステップS3)。そしてその電流制限値を新たに設定し、運転を行う(ステップS5)。一方、直流母線電圧の値がA[V]未満となり、従来の電源電圧地域での使用と判断した場合(ステップS2でNo)、制御装置4は、図6を用いて説明した従来の可変速制御を行う(ステップS4)。   When the value of the DC bus voltage is A [V] or more (Yes in step S2), the process proceeds to step S3, and the control device 4 uses a table of current limit values corresponding to the preset bus voltage, A current limit value is derived from the detected value of the DC bus voltage (step S3). Then, the current limit value is newly set and operation is performed (step S5). On the other hand, when the value of the DC bus voltage is less than A [V] and it is determined to be used in the conventional power supply voltage region (No in step S2), the control device 4 uses the conventional variable speed described with reference to FIG. Control is performed (step S4).

このように、直流母線電圧検出装置10により検出した値に応じた電流制限値を新たに設定することで、圧縮機30を常に適正な圧力範囲で運転できる。   Thus, the compressor 30 can always be operated in an appropriate pressure range by newly setting the current limit value according to the value detected by the DC bus voltage detection device 10.

実施の形態2.
本実施の形態では、インバータ装置2のパルス幅を変更することで電流値を変更し、インバータの効率を上げる方法について述べる。
これについて、図6および図3を用いて説明する。なお、図3はインバータ装置2で生成される圧縮機モータ駆動信号の波形を示す。
Embodiment 2. FIG.
In the present embodiment, a method of changing the current value by changing the pulse width of the inverter device 2 and increasing the efficiency of the inverter will be described.
This will be described with reference to FIG. 6 and FIG. FIG. 3 shows the waveform of the compressor motor drive signal generated by the inverter device 2.

図3(a)に示す圧縮機モータ駆動信号のうち実線は従来電圧仕様の場合の駆動信号を示す。図6において、従来の電圧仕様の場合、圧縮機モータ3の出力電圧は、電源電圧が制限されるためEm以上の電圧を出力することができない。運転環境が高電圧仕様に変わった場合、電源電圧の上昇に伴い、破線で示すように駆動信号の電圧が高くなる。その結果、インバータ装置2から図6の電圧Emを超えた電圧が出力される。 A solid line in the compressor motor drive signal shown in FIG. 3A indicates a drive signal in the case of the conventional voltage specification. In FIG. 6, in the case of the conventional voltage specification, the output voltage of the compressor motor 3 cannot output a voltage higher than Em because the power supply voltage is limited. When the operating environment changes to the high voltage specification, the voltage of the drive signal increases as shown by the broken line as the power supply voltage increases. As a result, the inverter device 2 outputs a voltage exceeding the voltage Em in FIG.

インバータ装置2から出力される電流値はパルス波形の面積に比例するため、高電圧仕様では出力電圧の制限が解除され、圧縮機モータ3に流れる電流値が大きくなって、圧縮機モータ3のトルクが大きくなり、最悪の場合、圧縮機30が破壊される。   Since the current value output from the inverter device 2 is proportional to the area of the pulse waveform, in the high voltage specification, the restriction on the output voltage is released, the current value flowing through the compressor motor 3 increases, and the torque of the compressor motor 3 increases. Increases, and in the worst case, the compressor 30 is destroyed.

上述の事態を回避するためには、電流値を下げればよいので、図3の(b)に示すようにインバータの出力電圧が上昇した分、パルスの幅を狭めることでパルス波形の面積を小さくして電流値を下げる。   In order to avoid the above situation, the current value may be lowered. Therefore, as shown in FIG. 3B, the pulse output area is reduced by reducing the pulse width by the amount corresponding to the increase in the output voltage of the inverter. To decrease the current value.

また、従来の制御では、直流母線電圧(電源電圧)に関係なく一定の電流値で制限して運転を行っていたため、(例えば、電源電圧の誤差(200V±10%)があっても電流制限値は一定)効率の悪い運転であったが、本実施の形態では、パルス幅を調整し、最適な電流値で運転できるよう制御することで、インバータの効率を上げることができる。   Further, in the conventional control, since the operation is performed with a constant current value regardless of the DC bus voltage (power supply voltage) (for example, even if there is an error (200V ± 10%) in the power supply voltage), the current is limited. In this embodiment, the inverter efficiency can be increased by adjusting the pulse width and performing control so as to operate at an optimum current value.

この最適な電流値を算出するために、予め設定した周波数と圧縮機の電力Pmとの関係を示すテーブルを用いて、取得したインバータ装置2の指令周波数に応じた圧縮機の電力Pmの値を導出する。そのときの電流は式(1)より、以下の式により求まり、求まった値が最適電流値となる。
I=Pm/(√3(Vdc/α)COSθ)・・・(2)
Vdcは直流母線電圧、αは実試験により導く係数(≒√2)を表し、Vdc/αはインバータの出力電圧である。
In order to calculate the optimum current value, the value of the compressor power Pm corresponding to the acquired command frequency of the inverter device 2 is obtained using a table indicating the relationship between the preset frequency and the compressor power Pm. To derive. The current at that time is obtained from the equation (1) by the following equation, and the obtained value becomes the optimum current value.
I = Pm / (√3 (Vdc / α) COSθ) (2)
Vdc represents a DC bus voltage, α represents a coefficient (≈√2) derived from an actual test, and Vdc / α represents an output voltage of the inverter.

本実施の形態を図5フローチャートを用いて説明する。実施の形態1と同様、まず直流母線電圧検出装置10を用いて直流母線電圧を検出し(ステップS1)、得られた直流母線電圧値により従来よりも高い電源電圧地域か判定し(ステップS2)、高い電源電圧地域ではない場合は従来の可変速制御を行う(ステップ4)。
空気調和装置が、高い電源電圧地域で使用と判断された場合(ステップS2のYes)インバータ装置2の指令周波数値を取得する(ステップS3)。周波数と圧縮機の電力Pmとの関係を示すテーブルに基づき、取得した指令周波数値に応じたPmの値を導出する。(ステップS5)
その後、Pmと直流母線電圧検出装置10により得られた値から式(2)を用いて最適電流値Iを求める(ステップS6)。
最適電流値Iになるように、インバータ出力電圧のパルス幅を調整する(ステップS7)。
This embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. As in the first embodiment, first, the DC bus voltage detection device 10 is used to detect the DC bus voltage (step S1), and the obtained DC bus voltage value is used to determine whether the power supply voltage region is higher than the conventional one (step S2). If it is not in the high power supply voltage region, conventional variable speed control is performed (step 4).
When it is determined that the air conditioner is used in a high power supply voltage region (Yes in step S2), the command frequency value of the inverter device 2 is acquired (step S3). Based on the table showing the relationship between the frequency and the power Pm of the compressor, the value of Pm corresponding to the acquired command frequency value is derived. (Step S5)
Thereafter, the optimum current value I is obtained from the value obtained by Pm and the DC bus voltage detector 10 using the equation (2) (step S6).
The pulse width of the inverter output voltage is adjusted so that the optimum current value I is obtained (step S7).

上述したように本実施の形態では、予め設定した周波数と圧縮機30の電力Pmとの関係から、インバータ装置2で取得した指令周波数の値に応じた電力Pmを導出し、直流母線電圧検出装置10の値との演算により、最適電流値を算出し、その電流値になるようインバータ装置2の出力電圧のパルス幅を調整する。これにより、モータを最適な電流値で運転できるので、インバータの効率を上げることが出来る。   As described above, in the present embodiment, the power Pm corresponding to the value of the command frequency acquired by the inverter device 2 is derived from the relationship between the preset frequency and the power Pm of the compressor 30, and the DC bus voltage detection device By calculating with the value of 10, the optimum current value is calculated, and the pulse width of the output voltage of the inverter device 2 is adjusted so as to be the current value. As a result, the motor can be operated at an optimum current value, so that the efficiency of the inverter can be increased.

1 整流部
2 インバータ装置
3 圧縮機モータ
4 制御装置
5 吸入圧力検出装置
6 吸入温度検出装置
7 吐出圧力検出装置
8 吐出温度検出装置
9 モータ電流検出装置
10 直流母線電圧検出装置
11 商用電源
30 圧縮機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rectification part 2 Inverter apparatus 3 Compressor motor 4 Control apparatus 5 Suction pressure detection apparatus 6 Suction temperature detection apparatus 7 Discharge pressure detection apparatus 8 Discharge temperature detection apparatus 9 Motor current detection apparatus 10 DC bus voltage detection apparatus 11 Commercial power supply 30 Compressor

Claims (2)

容量可変型圧縮機モータと、
前記圧縮機モータを回転駆動するインバータ装置と、
前記圧縮機の吸入圧力を検出する吸入圧力検出装置と、
前記圧縮機の吸入温度を検出する吸入温度検出装置と、
前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出装置と、
前記圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度検出装置と、
前記圧縮機モータの周波数を検出する周波数検出装置と、
前記圧縮機モータに流れる電流を検出するモータ電流検出装置と、
直流母線電圧を検出する直流母線電圧検出装置と、
前記吸入圧力検出装置で得られた値、前記吸入温度検出装置で得られた値、前記吐出圧力検出装置で得られた値、前記吐出温度検出装置で得られた値、前記モータ電流検出装置で得られた値、前記直流母線電圧検出装置で得られた値および前記周波数検出装置で得られた値を用いて前記インバータ装置の制御信号を生成する制御装置と、を備えた空気調和装置において、
前記制御装置は、
前記直流母線電圧検出装置で検出された電圧値に基づいて電源電圧の高い地域での使用か従来地域での使用かを判断すると共に、
電源電圧が高い地域で使用する場合、予め設定された直流母線電圧と電流制限値との関係に基づいて、前記直流母線電圧検出装置により得られた直流母線電圧に応じた電流制限値を導出して設定し、前記圧縮機を運転する空気調和装置。
A variable capacity compressor motor;
An inverter device for rotationally driving the compressor motor;
A suction pressure detection device for detecting the suction pressure of the compressor;
An intake temperature detecting device for detecting an intake temperature of the compressor;
A discharge pressure detecting device for detecting a discharge pressure of the compressor;
A discharge temperature detecting device for detecting a discharge temperature of the compressor;
A frequency detection device for detecting the frequency of the compressor motor;
A motor current detection device for detecting a current flowing in the compressor motor;
A DC bus voltage detecting device for detecting a DC bus voltage;
The value obtained by the suction pressure detection device, the value obtained by the suction temperature detection device, the value obtained by the discharge pressure detection device, the value obtained by the discharge temperature detection device, and the motor current detection device A control device that generates a control signal of the inverter device using the obtained value, the value obtained by the DC bus voltage detection device, and the value obtained by the frequency detection device,
The controller is
Based on the voltage value detected by the DC bus voltage detector, it is determined whether to use in a region where the power supply voltage is high or in a conventional region,
When used in an area where the power supply voltage is high, a current limit value corresponding to the DC bus voltage obtained by the DC bus voltage detection device is derived based on a preset relationship between the DC bus voltage and the current limit value. An air conditioner for operating the compressor.
容量可変型圧縮機モータと、
前記圧縮機モータを回転駆動するインバータ装置と、
前記圧縮機の吸入圧力を検出する吸入圧力検出装置と、
前記圧縮機の吸入温度を検出する吸入温度検出装置と、
前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出装置と、
前記圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度検出装置と、
前記圧縮機モータの周波数を検出する周波数検出装置と、
前記圧縮機モータに流れる電流を検出するモータ電流検出装置と、
直流母線電圧を検出する直流母線電圧検出装置と、
前記吸入圧力検出装置で得られた値、前記吸入温度検出装置で得られた値、前記吐出圧力検出装置で得られた値、前記吐出温度検出装置で得られた値、前記モータ電流検出装置で得られた値、前記直流母線電圧検出装置で得られた値および前記周波数検出装置で得られた値を用いて前記インバータ装置の制御信号を生成する制御装置と、を備えた空気調和装置において、
前記制御装置は、
前記直流母線電圧検出装置で検出された電圧値に基づいて電源電圧の高い地域での使用か従来地域での使用かを判断すると共に、
電源電圧が高い地域で使用する場合、前記インバータ装置の指令周波数を取得し、予め設定した周波数と圧縮機電力との関係に基づいて、前記指令周波数に応じた圧縮機電力の値を導き、前記圧縮機電力の値と前記直流母線電圧検出装置で検出された値によって算出された最適な電流値が出力されるように前記インバータ装置の出力電圧のパルス幅を調整し、前記最適な電流値により前記圧縮機を運転することを特徴とする空気調和装置。
A variable capacity compressor motor;
An inverter device for rotationally driving the compressor motor;
A suction pressure detection device for detecting the suction pressure of the compressor;
An intake temperature detecting device for detecting an intake temperature of the compressor;
A discharge pressure detecting device for detecting a discharge pressure of the compressor;
A discharge temperature detecting device for detecting a discharge temperature of the compressor;
A frequency detection device for detecting the frequency of the compressor motor;
A motor current detection device for detecting a current flowing in the compressor motor;
A DC bus voltage detecting device for detecting a DC bus voltage;
The value obtained by the suction pressure detection device, the value obtained by the suction temperature detection device, the value obtained by the discharge pressure detection device, the value obtained by the discharge temperature detection device, and the motor current detection device A control device that generates a control signal of the inverter device using the obtained value, the value obtained by the DC bus voltage detection device, and the value obtained by the frequency detection device,
The controller is
Based on the voltage value detected by the DC bus voltage detector, it is determined whether to use in a region where the power supply voltage is high or in a conventional region,
When used in a region where the power supply voltage is high, obtain the command frequency of the inverter device, and based on the relationship between the preset frequency and the compressor power, derive the value of the compressor power according to the command frequency, The pulse width of the output voltage of the inverter device is adjusted so that the optimum current value calculated by the value of the compressor power and the value detected by the DC bus voltage detection device is output, and the optimum current value An air conditioner that operates the compressor.
JP2011160455A 2011-07-22 2011-07-22 Air conditioning device Pending JP2013024150A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011160455A JP2013024150A (en) 2011-07-22 2011-07-22 Air conditioning device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011160455A JP2013024150A (en) 2011-07-22 2011-07-22 Air conditioning device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013024150A true JP2013024150A (en) 2013-02-04

Family

ID=47782784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011160455A Pending JP2013024150A (en) 2011-07-22 2011-07-22 Air conditioning device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013024150A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1127978A (en) * 1997-07-04 1999-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inverter device
JP2008202905A (en) * 2007-02-22 2008-09-04 Sharp Corp Air conditioner

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1127978A (en) * 1997-07-04 1999-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inverter device
JP2008202905A (en) * 2007-02-22 2008-09-04 Sharp Corp Air conditioner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6397050B2 (en) Air conditioner
EP2414749B1 (en) Systems and methods involving heating and cooling system control
CN102748275B (en) Frequency boundary control method for variable-frequency air conditioner compressor
US8773048B2 (en) Fan control system and air conditioner that includes the same
JP2008202905A (en) Air conditioner
EP2012426A2 (en) Inverter drive and heat pump water heater
WO2021079888A1 (en) Control device, electric compressor, ripple voltage abnormality cause determination method and program
CN107421056B (en) Variable frequency air conditioner, shutdown control method and computer readable storage medium
KR20100012077A (en) Motor controller of air conditioner
JP7034782B2 (en) Step-out detector, duct type air conditioner equipped with it, step-out detection method, and step-out detection program
JP2012135157A (en) Motor drive system
JP5902521B2 (en) Control device for compressor motor and air conditioner equipped with the same
WO2014050200A1 (en) Heat source system control device
KR20090039486A (en) Motor controller of air conditioner
JP2013024150A (en) Air conditioning device
KR20070030073A (en) Driving device of inverter air-conditioner and its control method
KR100947609B1 (en) Motor controller of air conditioner and method of the motor controller
JP6533951B2 (en) Motor drive device, drive device of compressor using the same, and refrigerator
JPWO2020003490A1 (en) Air conditioner
US20240102465A1 (en) Control device, electric compressor, control method, and program
JP2014215008A (en) Air conditioner and air conditioner operation method
JP4389916B2 (en) Air conditioner control device
US11542951B2 (en) Gas compressor and control method therefor
JP4882358B2 (en) Inverter control device
CN109899945A (en) Outdoor unit, variable frequency air conditioner and control method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140214

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20140326

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141211

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150106

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150507