JP2921490B2 - 電動機の起動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の起動制御
装置に関し、特に、起動時のトルクアップ対策に係るも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気調和装置の圧縮機モータ
を制御する制御装置には、電源から整流回路、平滑回路
及びインバータ回路を介して圧縮機モータに制御電力を
供給するようにしているものがある。

【０００３】そして、モータ起動時において、正常状態
では、図５Ａに示すように、インバータ回路から圧縮機
モータに供給される出力電流Ｉ（以下、インバータ出力
電流Ｉという。）は徐々に上昇して加速されることにな
る。

【０００４】一方、上記制御装置においては、圧縮機モ
ータやインバータ素子を保護するために限時特性に基く
保護上限値Ｉ１、つまり、定格電流値が設定されてい
る。そして、上記インバータ出力電流Ｉがこの保護上限
値Ｉ１に達すると、図５Ｂ及びＣに示すように、加速を
中止し、インバータ出力電流Ｉを所定時間TM31が経過す
るまで保護上限値Ｉ１に保持する。

【０００５】更に、図５Ｂに示すように、この所定時間
TM31が経過するまでにインバータ出力電流Ｉが低下する
と、通常運転に戻る一方、図５Ｃに示すように、この所
定時間ＴＭ３が経過するまでにインバータ出力電流Ｉが
低下しない場合、圧縮機モータのロックと判定して運転
を停止するようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した空気調和装置
の制御装置においては、１つの保護上限値Ｉ１を設定し
てるのみであるため、この保護上限値Ｉ１のインバータ
出力電流Ｉに相当するトルクしか得ることができず、圧
縮機を安定して起動することができないという問題があ
った。

【０００７】つまり、圧縮機に冷媒が寝込んでいる場合
や、圧縮機の吐出側と吸込側との差圧が大きい場合や、
圧縮機の回転部にごみが噛み込んでいる場合など、起動
トルクを大きくすると、スムーズに起動して通常運転に
移行する場合があってもロックと判定して運転を停止し
てしまうという問題があった。

【０００８】そこで、特開昭５９−１０６８８１号公報
に開示されているように、起動時にあっては、インバー
タ出力電流Ｉが保護上限値Ｉ１を越えてもしばらくは圧
縮機モータへの供給周波数を低下させずにスムーズな加
速が得られるようにしているものがある。

【０００９】しかしながら、この方式では、インバータ
出力電流Ｉが保護上限値Ｉ１に達した際、単に供給周波
数の低下を遅延させているのみであって、積極的にトル
クアップを図るものではなく、上述したように冷媒の寝
込み等のように負荷トルクが大きい場合、安定した起動
を行うことができないという問題がある。

【００１０】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、負荷トルクが大きい場合でも電動機や電力変換回路
の破損及び焼損を防止し得る範囲内において、電力変換
回路のトルクを最大限に利用することによって安定した
起動を行えるようにすると共に、電動機のロック検知を
確実に行えるようにすることを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】−発明の概要− 本発明は、電動機（CM）の起動時に、電力変換回路（2
0）の出力電流Ｉが、電動機（CM）及び電力変換回路（2
0）の制御素子（Tr，Tr，…）を保護するための限時特
性に基く保護上限値である第１設定値Ｉ１を越えると上
昇信号を出力する。更に、上昇信号が出力されると、電
力変換回路（20）の駆動回路（31）に対して運転の継続
信号を出力すると共に、電力変換回路（20）の出力電流
Ｉが、第１設定値Ｉ１より高い設定値であって電力変換
回路（20）の制御素子（Tr，Tr，…）を保護するための
瞬時特性に基く保護上限値である第２設定値Ｉ２を越え
ると駆動回路（31）に停止信号を出力する。

【００１２】−発明の特定事項− 具体的に、図１に示すように、請求項１に係る発明が講
じた手段は、先ず、電源（PS）及び電動機（CM）を備え
る一方、上記電源（PS）より供給される電力を所定の制
御電力に変換して電動機（CM）に出力する電力変換回路
（20）と、該電力変換回路（20）に駆動信号を出力する
駆動回路（31）と、上記電力変換回路（20）が電動機
（CM）に出力する出力電流Ｉを検出する電流検出手段
（CT）とを備えている。

【００１３】更に、上記電動機（CM）の起動時に、電流
検出手段（CT）が検出する電力変換回路（20）の出力電
流Ｉが、電動機（CM）及び電力変換回路（20）の制御素
子（Tr，Tr，…）を保護するための限時特性に基く保護
上限値である第１設定値Ｉ１を越えたか否かを判別し、
上記出力電流Ｉが第１設定値Ｉ１を越えると上昇信号を
出力する判別手段（43）を備えている。

【００１４】加えて、該判別手段（43）が上昇信号を出
力すると、駆動回路（31）に対して運転の継続信号を出
力すると共に、上記電力変換回路（20）の出力電流Ｉ
が、第１設定値Ｉ１より高い設定値であって電力変換回
路（20）の制御素子（Tr，Tr，…）を保護するための瞬
時特性に基く保護上限値である第２設定値Ｉ２を越えた
か否かを判別し、上記出力電流Ｉが第２設定値Ｉ２を越
えると駆動回路（31）に停止信号を出力する一方、上記
判別手段（43）が上昇信号を出力した後、予め設定され
た第１ロック判定時間TM11内に電力変換回路（20）の出
力電流Ｉが第１設定値Ｉ１より低下しないと駆動回路
（31）に停止信号を出力すると共に、上記判別手段（4
3）が上昇信号を出力した後、電力変換回路（20）の出
力電流Ｉが第１設定値Ｉ１と第２設定値Ｉ２との間の高
電流状態を維持する時間を積算し、この積算時間が予め
設定された第２ロック判定時間TM21に達すると駆動回路
（31）に停止信号を出力する駆動停止手段（44）を備え
ている。

【００１５】その上、上記電流検出手段（CT）が検出す
る電力変換回路（20）の出力電流Ｉが、所定の異常判定
時間内に第２設定値Ｉ２を越えたか否かを判別し、該出
力電流Ｉが第２設定値Ｉ２を越えると駆動停止手段（4
4）とは別個に駆動回路（31）に停止信号を出力する異
常停止手段（45）を備えている。

【００１６】また、請求項２記載の発明が講じた手段
は、上記請求項１記載の発明において、電動機（CM）
が、空気調和装置に設けられる圧縮機のモータである構
成としている。

【００１７】−作用− 上記の発明特定事項により、請求項１記載の発明では、
電動機（CM）の起動時において、電流検出手段（CT）が
検出する電力変換回路（20）の出力電流Ｉが、第１設定
値Ｉ１より上昇しない場合、正常に加速されているの
で、そのまま通常運転が続行されることになる。

【００１８】一方、上記電力変換回路（20）の出力電流
Ｉが第１設定値Ｉ１を越えたものの第２設定値Ｉ２まで
達しない場合、判別手段（43）が上昇信号を出力するこ
とになるが、駆動停止手段（44）が継続信号を出力す
る。そして、起動時の負荷トルクが大きかったものの、
その後、電力変換回路（20）の出力電流Ｉが低下して第
１設定値Ｉ１より低くなると、正常運転に移行したの
で、通常運転が続行されることになる。

【００１９】つまり、上記第１設定値Ｉ１いわゆる定格
電流であり、制御素子（Tr，Tr，…）の破壊等を招く第
２設定値Ｉ２以上になるまでには余裕があり、短時間の
出力電流Ｉの上昇には何ら問題がないことから、出力電
流Ｉを大きくしてトルクアップを図るようにしている。

【００２０】また、上記電力変換回路（20）の出力電流
Ｉが第１設定値Ｉ１を越え且つ第２設定値Ｉ２に達した
場合、電動機（CM）がロックしたことになり、電力変換
回路（20）の出力を停止し、つまり、運転を停止してロ
ック表示等を行うことになる。

【００２１】また、上記電力変換回路（20）の出力電流
Ｉが第１設定値Ｉ１を越えたものの第２設定値Ｉ２まで
達しないが、第１設定値Ｉ１より低下しない場合、予期
しない異常又はロック時の電流値が比較的小さく設定さ
れている電動機（CM）のロック等が発生していると考え
られる。そこで、そのままでは電動機（CM）のストレス
が堪るので、駆動停止手段（44）がロック判定時間をカ
ウントすると、電動機（CM）のロックに準ずる過負荷と
判定し、電力変換回路（20）の出力を停止し、ロック表
示等を行うことになる。

【００２２】また、上記電力変換回路（20）の出力電流
Ｉが第１設定値Ｉ１の近傍を上下に変動し、第１設定値
Ｉ１と第２設定値Ｉ２との間の高電流状態を維持する積
算時間が長くなると、電動機（CM）がロックしていると
考えられるので、電力変換回路（20）の出力を停止し、
つまり、運転を停止してロック表示等を行うことにな
る。

【００２３】また、異常停止手段（45）が異常判定時間
内に上記電力変換回路（20）の出力電流Ｉが瞬時に第２
設定値Ｉ２に達したことを判別すると、上記電力変換回
路（20）の制御素子（Tr，Tr，…）の短絡等の異常が考
えられるので、電力変換回路（20）の出力を停止して異
常表示等を行うことになる。

【００２４】

【発明の効果】したがって、本発明によれば、限時特性
に基く保護上限値である第１設定値Ｉ１と瞬時特性に基
く保護上限値である第２設定値Ｉ２との２つの基準値を
設定して、電力変換回路（20）の出力電流Ｉが第２設定
値Ｉ２を越えると電動機（CM）のロックを判定して停止
するようにしたために、従来のように加速を停止した
り、減速する等の方法に比して、起動時の電力変換回路
（20）の出力電流Ｉを大きくすることができ、大きな負
荷トルクを要する場合であっても安定して圧縮機を起動
することができる。

【００２５】また、上記電力変換回路（20）の出力電流
Ｉが第２設定値Ｉ２に達すると、電動機（CM）のロック
を判定するので、所定の保護機能を確実に担保すること
ができる。

【００２６】また、上記電力変換回路（20）の出力電流
Ｉが第１設定値Ｉ１を越えた状態を継続すると停止する
ようにしたために、電動機（CM）のロックに準ずる過負
荷の運転が継続されることを確実に防止することができ
ると共に、始動電流の低い電動機（CM）のロックを確実
に防止することができる。

【００２７】また、上記電力変換回路（20）の出力電流
Ｉが第１設定値Ｉ１の近傍を上下する場合においても、
電動機（CM）のロックを判定するので、所定の保護機能
を確実に担保することができる。

【００２８】また、上記電力変換回路（20）の出力電流
Ｉが瞬時に第２設定値Ｉ２に達すると停止するようにし
たために、電力変換回路（20）の制御素子（Tr，Tr，
…）の破壊等の異常を判別することができるので、停止
の要因を確実に識別することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００３０】図２に示すように、（10）は、空気調和装
置の室外ユニットに設けられる圧縮機モータである圧縮
機の誘導電動機（CM）の制御装置であって、電力変換回
路（20）と電力制御回路（30）とを備え、電源（PS）よ
り電力変換回路（20）を介して制御電力を誘導電動機
（CM）に供給している。

【００３１】上記電力変換回路（20）は、電源（PS）か
ら供給される三相交流電力を制御された三相交流電力に
変換するものであって、整流回路（21）と平滑回路（2
2）とインバータ回路（23）とを備えている。そして、
上記整流回路（21）は、６個のダイオード（d1，d1，
…）を備え、スイッチング回路（11）を介して電源（P
S）に接続されたダイオードモジュールであって、電源
（PS）からの交流を全波整流している。

【００３２】上記平滑回路（22）は、整流回路（21）に
よって全波整流された直流を平滑するものであって、リ
アクトル（2L）が設けられると共に、平滑コンデンサ
（2C）を有するコンデンサ回路（2a）と、放電用抵抗
（2R）を有する抵抗回路（2b）とが電源ライン（2P，2
N）の間に接続されて構成されている。また、上記平滑
回路（22）には、直流部電流、つまり、インバータ回路
（23）が誘導電動機（CM）に供給するインバータ出力電
流Ｉを検出するカレントトランスやシャント抵抗などの
電流検出手段（CT）が電源ライン（2N）に設けられてい
る。

【００３３】上記インバータ回路（23）は、６個のパワ
ートランジスタ（Tr，Tr，…）を備えたトランジスタ・
ブリッジ回路よりなり、平滑回路（22）が平滑した直流
を交流に変換するトランジスタモジュールであって、誘
導電動機（CM）が接続されて三相交流の制御電力を誘導
電動機（CM）に供給している。そして、上記パワートラ
ンジスタ（Tr，Tr，…）には、エミッタ・コレクタ間に
還流ダイオード（d2，d2，…）が接続され、該パワート
ランジスタ（Tr，Tr，…）は、電力制御回路（30）の駆
動信号によってＯＮ・ＯＦＦする。

【００３４】上記電力制御回路（30）は、電流検出手段
（CT）より電流信号が入力される一方、駆動回路（31）
とＣＰＵ（40）とが設けられている。該駆動回路（31）
は、平滑回路（22）が平滑した直流部電圧をパワートラ
ンジスタ（Tr，Tr，…）がＰＷＭ変調（パルス幅変調）
するように該パワートランジスタ（Tr，Tr，…）に駆動
信号を出力する。そして、上記ＣＰＵ（40）には、室内
温度などの空調負荷信号が入力されると共に、速度制御
手段（41）と最適制御手段（42）とが設けられている。

【００３５】該速度制御手段（41）は、室内温度などの
空調負荷信号が入力されており、この空調負荷信号に対
応して圧縮機の運転周波数である誘導電動機（CM）の供
給周波数を導出し、この供給周波数になるように駆動回
路（31）に制御信号を出力していている。

【００３６】つまり、上記速度制御手段（41）は、誘導
電動機（CM）の供給周波数と供給電圧とが予め設定され
た基準電圧周波数特性に基いて変化するようにインバー
タ回路（23）を駆動制御する制御信号であって、誘導電
動機（CM）の供給周波数を制御して誘導電動機（CM）を
可変速制御する制御信号を駆動回路（31）に出力してい
る。そして、該駆動回路（31）が制御信号に基いて駆動
信号を電力変換回路（20）のインバータ回路（23）に出
力している。

【００３７】上記最適制御手段（42）は、誘導電動機
（CM）の供給電圧を所定の変動量でもって微小変動させ
てモータ電流が最小となるように供給電圧を調整するた
めの調整信号を駆動回路（31）に出力している。そし
て、該駆動回路（31）が調整信号に基いて駆動信号を電
力変換回路（20）のインバータ回路（23）に出力してい
る。

【００３８】上記ＣＰＵ（40）には、本発明の特徴とし
て、判別手段（43）と駆動停止手段（44）とが設けられ
る一方、上記電力制御回路（30）には電異常停止手段
（45）が設けられている。

【００３９】該判別手段（43）は、誘導電動機（CM）の
起動時に、電流検出手段（CT）が検出するインバータ出
力電流Ｉが、誘導電動機（CM）及び電力変換回路（20）
の制御素子であるパワートランジスタ（Tr，Tr，…）を
保護するための限時特性に基く保護上限値である第１設
定値Ｉ１を越えたか否かを判別し、インバータ出力電流
Ｉが第１設定値Ｉ１を越えると上昇信号を出力する。

【００４０】上記駆動停止手段（44）は、判別手段（4
3）が上昇信号を出力すると、駆動回路（31）に対して
運転の継続信号を出力すると共に、上昇信号の出力から
予め設定された第１ロック判定時間TM11内に、インバー
タ出力電流Ｉが、第１設定値Ｉ１より高い設定値であっ
てパワートランジスタ（Tr，Tr，…）を保護するための
瞬時特性に基く保護上限値である第２設定値Ｉ２を越え
たか否かを判別し、インバータ出力電流Ｉが第２設定値
Ｉ２を越えると、誘導電動機（CM）のロックと判定して
駆動回路（31）に停止信号を出力する。

【００４１】また、上記駆動停止手段（44）は、インバ
ータ出力電流Ｉが第１ロック判定時間TM11内に第１設定
値Ｉ１より低下しないと、ロックに準じる過負荷と判定
して駆動回路（31）に停止信号を出力する。

【００４２】また、上記駆動停止手段（44）は、判別手
段（43）が上昇信号を出力した後、インバータ出力電流
Ｉが第１設定値Ｉ１と第２設定値Ｉ２との間の高電流状
態を維持する時間を積算し、この積算時間が予め設定さ
れた第２ロック判定時間TM21に達すると駆動回路（31）
に停止信号を出力する。

【００４３】また、上記異常停止手段（45）は、電流検
出手段（CT）が検出するインバータ出力電流Ｉが、所定
の異常判定時間内に第２設定値Ｉ２を越えたか否かを判
別し、該出力電流Ｉが第２設定値Ｉ２を越えると駆動停
止手段（44）とは別個に駆動回路（31）に停止信号を出
力する。つまり、パワートランジスタ（Tr，Tr，…）の
短絡等の異常によってインバータ出力電流Ｉが瞬時に上
昇したと考えられるので、インバータ回路（23）の出力
を停止するようにしている。

【００４４】−誘導電動機（CM）の制御動作− 次に、上述した誘導電動機（CM）の制御動作について説
明する。

【００４５】先ず、電源（PS）が投入されてスイッチン
グ回路（11）がＯＮした状態において、図示しないリモ
コンより冷房運転等の運転指令が出力されると、この運
転指令をＣＰＵ（40）が受信して速度制御手段（41）が
制御信号を出力する。この制御信号を駆動回路（31）が
受信して駆動信号をインバータ回路（23）に出力し、パ
ワートランジスタ（Tr，Tr，…）がＯＮ・ＯＦＦする。

【００４６】一方、上記電源（PS）からの三相交流電力
は、整流回路（21）によって全波整流されて直流に変換
された後、平滑回路（22）によって平滑された後、イン
バータ回路（23）に出力される。そして、該インバータ
回路（23）の６個のパワートランジスタ（Tr，Tr，…）
は、直流を交流に変換すると共に、パルス幅変調して所
定の供給電圧を誘導電動機（CM）に供給することにな
る。

【００４７】また、上記ＣＰＵ（40）には、室内温度な
どの空調負荷信号が入力され、速度制御手段（41）が、
この空調負荷信号に対応して圧縮機の運転周波数である
誘導電動機（CM）の供給周波数を導出すると共に、この
供給周波数になるように駆動回路（31）に制御信号を出
力する。つまり、上記速度制御手段（41）は、誘導電動
機（CM）の供給周波数と供給電圧とが予め設定された基
準電圧周波数特性に基いて変化するようにインバータ回
路（23）を駆動制御する制御信号を出力し、駆動回路
（31）がこの制御信号に基いて駆動信号をインバータ回
路（23）に出力する。この結果、上記誘導電動機（CM）
が空調負荷に対応して回転することになる。

【００４８】また、上記誘導電動機（CM）の回転時にお
いて、最適制御手段（42）は、誘導電動機（CM）の供給
電圧を所定の変動量でもって微小変動させてモータ電流
が最小となるように調整信号を駆動回路（31）に出力す
る。そして、該駆動回路（31）がこの調整信号に基いて
駆動信号をインバータ回路（23）に出力し、誘導電動機
（CM）が最も効率の良い最小電流値で回転するようにし
ている。

【００４９】−起動制御動作− 次に、本発明の特徴とする起動時の制御動作について図
３の制御フローに基き説明する。

【００５０】先ず、制御動作を開始すると、ステップST
１において、電流検出手段（CT）が検出するインバータ
出力電流Ｉが、第２設定値Ｉ２に達したか否かを判定
し、第２設定値Ｉ２に達していない場合、ステップST１
の判定がＮＯとなってステップST２に移り、第１タイマ
TM-1及び第２タイマTM-2がカウント中か否かを判定す
る。

【００５１】尚、この第１タイマTM-1は、インバータ出
力電流Ｉが第１設定値Ｉ１に達するとカウントを開始し
且つ第１設定値Ｉ１より低下するとリセットされるタイ
マである。一方、上記第２タイマTM-2は、インバータ出
力電流Ｉが第１設定値Ｉ１以上になった時間を積算し、
インバータ出力電流Ｉが第１設定値Ｉ１より低下しても
リセットされることはなく、例えば、インバータ出力電
流Ｉが第１設定値Ｉ１の近傍を上下した際に第１設定値
Ｉ１以上になった積算時間をカウントするタイマであ
る。

【００５２】上記ステップST２において、第１タイマTM
-1及び第２タイマTM-2がカウント中でない場合、判定が
ＮＯとなってステップST３に移り、起動時か否かを判定
し、起動時でない場合、判定がＮＯとなってステップST
４に移り、第１タイマTM-1及び第２タイマTM-2をリセッ
トしてリターンし、ステップST１からの動作を行うこと
になる。つまり、上記ステップST２の判定は、起動時の
制御であるか否かを判別するために行っている。

【００５３】また、上記ステップST３において、起動時
である場合、判定がＹＥＳとなってステップST５に移
り、インバータ出力電流Ｉが第１設定値Ｉ１に達したか
否かを判定し、インバータ出力電流Ｉが第１設定値Ｉ１
に達していない場合、ステップST６に移り、第１タイマ
TM-1をリセットし、第２タイマTM-2を現在のカウント状
態に保持したままリターンし、ステップST１からの動作
を行うことになる。

【００５４】上記ステップST３の起動時において、第１
タイマTM-1及び第２タイマTM-2が動作している場合、上
記ステップST２からステップST５に移ることになるが、
この起動後に誘導電動機（CM）が正常に駆動してインバ
ータ出力電流Ｉが第１設定値Ｉ１より上昇しない場合、
つまり、図４Ａに示すように、正常に加速された場合、
そのまま通常運転が続行されることになる。

【００５５】一方、上記ステップST５において、インバ
ータ出力電流Ｉが第１設定値Ｉ１に達している場合、判
定がＹＥＳとなってステップST７に移り、上記第１タイ
マTM-1のカウントを開始すると共に、第２タイマTM-2の
積算動作を開始することになる。

【００５６】その後、上記ステップST７からステップST
８に移り、第１タイマTM-1又は第２タイマTM-2が予め設
定された第１ロック判定時間TM11又は第１ロック判定時
間TM21をカウントしたか否かを判定する。そして、この
第１ロック判定時間TM11又は第１ロック判定時間TM21に
なるまで、上記ステップST８の判定がＮＯとなってリタ
ーンし、ステップST１からの動作を行うことになる。

【００５７】続いて、上記ステップST３の起動時におい
て、第１タイマTM-1及び第２タイマTM-2が動作している
場合、ステップST８からステップST１に戻り上述の動作
が繰り返されることになるが、上記インバータ出力電流
Ｉが第１設定値Ｉ１を越えたものの第２設定値Ｉ２まで
達しない場合がある。その際、図４Ｂに示すように、起
動時の負荷トルクが大きかったものの、その後、インバ
ータ出力電流Ｉが低下して第１設定値Ｉ１より低くなっ
た場合、正常運転に移行したので、上記ステップST５か
らステップST６に移り、通常運転が続行されることにな
る。

【００５８】つまり、上記第１設定値Ｉ１いわゆる定格
電流であり、パワートランジスタ（Tr，Tr，…）の破壊
等を招く第２設定値Ｉ２以上になるまでには余裕があ
り、短時間のインバータ出力電流Ｉの上昇には何ら問題
がないことから、該インバータ出力電流Ｉを大きくして
トルクアップを図るようにしている。

【００５９】一方、上記ステップST３の起動時におい
て、第１タイマTM-1及び第２タイマTM-2が動作している
場合、ステップST８からステップST１に戻り上述の動作
が繰り返されることになるが、上記インバータ出力電流
Ｉが第１設定値Ｉ１を越え且つ第２設定値Ｉ２に達した
場合、図４Ｃに示すように、誘導電動機（CM）がロック
している。そこで、上記ステップST１の判定がＹＥＳと
なってステップST９に移り、第１タイマTM-1又は第２タ
イマTM-2が、予め設定された異常判定時間TM12，TM22を
カウントしたか否かを判定する。そして、第１タイマTM
-1又は第２タイマTM-2が異常判定時間TM12，TM22をカウ
ントした後の場合、ステップST９の判定がＹＥＳとなっ
てステップST１０に移り、誘導電動機（CM）のロックを
判定し、インバータ回路（23）の出力を停止し、第１タ
イマTM-1及び第２タイマTM-2をリセットしてリターンす
ることになる。つまり、運転を停止して上記ロックの表
示等を行うことになる。

【００６０】また、上記ステップST３の起動時におい
て、第１タイマTM-1及び第２タイマTM-2が動作している
場合、ステップST８からステップST１に戻り上述の動作
が繰り返されることになるが、上記インバータ出力電流
Ｉが第１設定値Ｉ１を越えたものの第２設定値Ｉ２まで
達しないが、第１設定値Ｉ１より低下しない場合があ
る。つまり、図４Ｄに示すように、インバータ出力電流
Ｉが第１設定値Ｉ１を越えたままの状態を継続すると、
予期しない異常が発生していると考えられる。

【００６１】そこで、そのままでは誘導電動機（CM）の
ストレスが堪るので、第１タイマTM-1が第１ロック判定
時間TM11をカウントすると、ステップST８の判定がＹＥ
ＳとなってステップST１０に移り、誘導電動機（CM）の
ロックに準ずる過負荷と判定し、インバータ回路（23）
の出力を停止し、第１タイマTM-1及び第２タイマTM-2を
リセットしてリターンし、運転を停止して上記ロックの
表示等を行うことになる。

【００６２】また、上記ステップST３の起動時におい
て、第１タイマTM-1及び第２タイマTM-2が動作している
場合、ステップST８からステップST１に戻り上述の動作
が繰り返されることになるが、上記インバータ出力電流
Ｉが第１設定値Ｉ１の近傍を上下して第２設定値Ｉ２ま
で達しない場合がある。この場合、第２タイマTM-2は、
インバータ出力電流Ｉが第１設定値Ｉ１と第２設定値Ｉ
２との間の高電流状態を維持する時間を積算しているの
で、この積算時間が第２ロック判定時間TM21に達する
と、上記ステップST８の判定がＹＥＳとなってステップ
ST１０に移り、誘導電動機（CM）のロックと判定し、イ
ンバータ回路（23）の出力を停止し、第１タイマTM-1及
び第２タイマTM-2をリセットしてリターンし、運転を停
止して上記ロックの表示等を行うことになる。

【００６３】一方、上記ステップST３の起動時におい
て、第１タイマTM-1及び第２タイマTM-2が動作している
場合、ステップST８からステップST１に戻り上述の動作
が繰り返されることになるが、上記インバータ出力電流
Ｉが第１設定値Ｉ１を越え且つ瞬時に第２設定値Ｉ２に
達した場合、上記ステップST９において、第１タイマTM
-1又は第２タイマTM-2が異常判定時間TM21，TM22をカウ
ントし終わる前であるか、又はカウント動作に入らない
場合、判定がＮＯとなってステップST１１に移り、パワ
ートランジスタ（Tr，Tr，…）の短絡等の異常によって
インバータ出力電流Ｉが瞬時に上昇したと考えられる。
そこで、インバータ回路（23）の出力を停止し、第１タ
イマTM-1及び第２タイマTM-2をリセットしてリターンす
ることになる。つまり、運転を停止して上記異常の表示
等を行うことになる。

【００６４】−実施形態の効果− 以上のように、本実施形態によれば、限時特性に基く保
護上限値である第１設定値Ｉ１と瞬時特性に基く保護上
限値である第２設定値Ｉ２との２つの基準値を設定し
て、インバータ出力電流Ｉが第２設定値Ｉ２を越えると
誘導電動機（CM）のロックを判定して停止するようにし
たために、従来のように加速を停止したり、減速する等
の方法に比して、起動時のインバータ出力電流Ｉを大き
くすることができ、大きな負荷トルクを要する場合であ
っても安定して圧縮機を起動することができる。

【００６５】また、上記インバータ出力電流Ｉが第２設
定値Ｉ２に達すると、上記誘導電動機（CM）のロックを
判定するので、所定の保護機能を確実に担保することが
できる。

【００６６】また、上記インバータ出力電流Ｉが第１設
定値Ｉ１を越えた状態を継続すると停止するようにした
ために、誘導電動機（CM）のロックに準ずる過負荷の運
転が継続されることを確実に防止することができると共
に、始動電流の低い誘導電動機（CM）のロックを確実に
防止することができる。

【００６７】また、上記インバータ出力電流Ｉが第１設
定値Ｉ１の近傍を上下する場合においても、誘導電動機
（CM）のロックを判定するので、所定の保護機能を確実
に担保することができる。

【００６８】また、上記インバータ出力電流Ｉが瞬時に
第２設定値Ｉ２に達すると停止するようにしたために、
パワートランジスタ（Tr，Tr，…）の破壊等の異常を判
別することができるので、停止の要因を確実に識別する
ことができる。

【００６９】

【発明の他の実施の形態】本実施形態においては、空気
調和装置の圧縮機の誘導電動機（CM）について説明した
が、請求項１記載の発明では、各種の誘導電動機（CM）
に適用することができ、また、本発明は、誘導電動機
（CM）に限られるものではない。

【００７０】また、本実施形態におけるインバータ回路
（23）は６個のパワートランジスタ（Tr，Tr，…）を用
いたが、本発明では、６個のＩＧＢＴ(Insulated Gate
Bipolar Transistor) を用いてもよい。

【００７１】また、電流検出手段（CT）は、電力変換回
路（20）と誘導電動機（CM）との間に設けてもよく、こ
の場合、電流検出手段（CT）の数は、１つ、２つ又は３
つの何れかになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】誘導電動機の制御回路図である。

【図３】起動制御を示すフロー図である。

【図４】起動時におけるインバータ出力電流の特性図で
ある。

【図５】従来の起動時におけるインバータ出力電流の特
性図である。

【符号の説明】

20 電力変換回路 21 整流回路 22 平滑回路 23 インバータ回路 30 電力制御回路 31 駆動回路 40 ＣＰＵ 43 判別手段 44 駆動停止手段 45 異常停止手段 CT 電流検出手段

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02P 1/16 H02M 7/48 H02P 3/06 H02P 7/63 302

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源（PS）及び電動機（CM）を備える一
   方、 上記電源（PS）より供給される電力を所定の制御電力に
   変換して電動機（CM）に出力する電力変換回路（20）
   と、 該電力変換回路（20）に駆動信号を出力する駆動回路
   （31）と、 上記電力変換回路（20）が電動機（CM）に出力する出力
   電流Ｉを検出する電流検出手段（CT）と、 上記電動機（CM）の起動時に、電流検出手段（CT）が検
   出する電力変換回路（20）の出力電流Ｉが、電動機（C
   M）及び電力変換回路（20）の制御素子（Tr，Tr，…）
   を保護するための限時特性に基く保護上限値である第１
   設定値Ｉ１を越えたか否かを判別し、上記出力電流Ｉが
   第１設定値Ｉ１を越えると上昇信号を出力する判別手段
   （43）と、 該判別手段（43）が上昇信号を出力すると、駆動回路
   （31）に対して運転の継続信号を出力すると共に、上記
   電力変換回路（20）の出力電流Ｉが、第１設定値Ｉ１よ
   り高い設定値であって電力変換回路（20）の制御素子
   （Tr，Tr，…）を保護するための瞬時特性に基く保護上
   限値である第２設定値Ｉ２を越えたか否かを判別し、上
   記出力電流Ｉが第２設定値Ｉ２を越えると駆動回路（3
   1）に停止信号を出力する一方、上記判別手段（43）が
   上昇信号を出力した後、予め設定された第１ロック判定
   時間TM11内に電力変換回路（20）の出力電流Ｉが第１設
   定値Ｉ１より低下しないと駆動回路（31）に停止信号を
   出力すると共に、上記判別手段（43）が上昇信号を出力
   した後、電力変換回路（20）の出力電流Ｉが第１設定値
   Ｉ１と第２設定値Ｉ２との間の高電流状態を維持する時
   間を積算し、この積算時間が予め設定された第２ロック
   判定時間TM21に達すると駆動回路（31）に停止信号を出
   力する駆動停止手段（44）と、 上記電流検出手段（CT）が検出する電力変換回路（20）
   の出力電流Ｉが、所定の異常判定時間内に第２設定値Ｉ
   ２を越えたか否かを判別し、該出力電流Ｉが第２設定値
   Ｉ２を越えると駆動停止手段（44）とは別個に駆動回路
   （31）に停止 信号を出力する異常停止手段（45） とを備
   えていることを特徴とする電動機の起動制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電動機の起動制御装置に
   おいて、 電動機（CM）は、空気調和装置に設けられる圧縮機のモ
   ータであることを特徴とする電動機の起動制御装置。