JP3159070B2 - インバータの出力電流実効値の検出装置及び方法 - Google Patents
インバータの出力電流実効値の検出装置及び方法Info
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- JP3159070B2 JP3159070B2 JP19596296A JP19596296A JP3159070B2 JP 3159070 B2 JP3159070 B2 JP 3159070B2 JP 19596296 A JP19596296 A JP 19596296A JP 19596296 A JP19596296 A JP 19596296A JP 3159070 B2 JP3159070 B2 JP 3159070B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータの出力
電流実効値を検出する検出装置及び方法に関する技術分
野に属する。
電流実効値を検出する検出装置及び方法に関する技術分
野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば特開平８−７９９６３
号公報等に開示されるように、空気調和機の圧縮機に内
蔵される電動機をインバータにより制御することによ
り、空気調和機の能力を可変とすることは知られてい
る。
号公報等に開示されるように、空気調和機の圧縮機に内
蔵される電動機をインバータにより制御することによ
り、空気調和機の能力を可変とすることは知られてい
る。
【０００３】ところで、このように電動機をインバータ
で制御する場合、インバータの起動時に電動機のロック
の有無の検出、各素子や電線の最大許容電流の規制する
ための電子サーマル、出力電圧の最適制御等を行う目的
で、インバータ出力電流の実効値を検出する必要があ
る。
で制御する場合、インバータの起動時に電動機のロック
の有無の検出、各素子や電線の最大許容電流の規制する
ための電子サーマル、出力電圧の最適制御等を行う目的
で、インバータ出力電流の実効値を検出する必要があ
る。
【０００４】この出力電流の実効値を検出する方法とし
て、まず、直流部の電流波形をカレントトランスで検出
して、この電流波形から電流のピーク値を検出する。す
なわち、図４に示す如く、この直流部の電流波形はイン
バータの出力電圧波形に対応しており、この直流部電流
波形をピークホールドすることで、インバータの出力電
流実効値に比例した値が得られる。そして、そのピーク
値から、インバータの出力周波数に応じて場合分けした
複数の換算式を用いて電流実効値を算出する。
て、まず、直流部の電流波形をカレントトランスで検出
して、この電流波形から電流のピーク値を検出する。す
なわち、図４に示す如く、この直流部の電流波形はイン
バータの出力電圧波形に対応しており、この直流部電流
波形をピークホールドすることで、インバータの出力電
流実効値に比例した値が得られる。そして、そのピーク
値から、インバータの出力周波数に応じて場合分けした
複数の換算式を用いて電流実効値を算出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、その場合、イ
ンバータの出力周波数に応じて場合分けした換算式を用
いるので、その場合分けを行うためのロジックが別途に
必要となるという問題がある。
ンバータの出力周波数に応じて場合分けした換算式を用
いるので、その場合分けを行うためのロジックが別途に
必要となるという問題がある。
【０００６】また、インバータ出力周波数に応じて場合
分けしているので、同じ出力周波数では同じ換算式を使
用することになるが、この同じ換算式を用いていても、
インバータ出力電圧を変化させたときに誤差が生じる。
すなわち、出力電流のピーク値をピークホールド回路で
検出する場合、そのピークホールド回路での充電及び放
電に時定数があり、図５（ａ）に示すように、インバー
タ出力電圧が高くて直流部電流波形の幅が大きいときに
は、ピークホールド回路の出力電圧が高くなるが、図５
（ｂ）に示す如く、インバータ出力電圧が低くなって直
流部電流波形の幅が小さくなると、同じ大きさの直流電
流であっても、ピークホールド回路の出力電圧は低くな
り、出力電流実効値が低くなる。すなわち、出力電圧の
大きさに応じて出力電流実効値に誤差が生じる。
分けしているので、同じ出力周波数では同じ換算式を使
用することになるが、この同じ換算式を用いていても、
インバータ出力電圧を変化させたときに誤差が生じる。
すなわち、出力電流のピーク値をピークホールド回路で
検出する場合、そのピークホールド回路での充電及び放
電に時定数があり、図５（ａ）に示すように、インバー
タ出力電圧が高くて直流部電流波形の幅が大きいときに
は、ピークホールド回路の出力電圧が高くなるが、図５
（ｂ）に示す如く、インバータ出力電圧が低くなって直
流部電流波形の幅が小さくなると、同じ大きさの直流電
流であっても、ピークホールド回路の出力電圧は低くな
り、出力電流実効値が低くなる。すなわち、出力電圧の
大きさに応じて出力電流実効値に誤差が生じる。
【０００７】さらに、上記直流部の電流波形信号をＡ／
Ｄ変換器によりデジタル信号に変えてマイコンで出力電
流実効値を算出するとき、その算出される実効値の分解
能が入力側のＡ／Ｄ変換器の分解能に応じて決まってし
まい、その分解能を高くすることができないという問題
もある。
Ｄ変換器によりデジタル信号に変えてマイコンで出力電
流実効値を算出するとき、その算出される実効値の分解
能が入力側のＡ／Ｄ変換器の分解能に応じて決まってし
まい、その分解能を高くすることができないという問題
もある。
【０００８】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その主たる目的は、上記のようにインバータの
出力電流実効値を検出する場合に、その検出態様を変更
することで、インバータ出力電流の実効値を、その出力
周波数の違いに拘らず１つの換算式を用いて、かつ出力
電圧の変化があっても精度よく検出できるようにするこ
とにある。
であり、その主たる目的は、上記のようにインバータの
出力電流実効値を検出する場合に、その検出態様を変更
することで、インバータ出力電流の実効値を、その出力
周波数の違いに拘らず１つの換算式を用いて、かつ出力
電圧の変化があっても精度よく検出できるようにするこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、インバータの出力電流の実効値
を、インバータ出力電圧により補正した換算式を用いて
算出するようにした。
めに、この発明では、インバータの出力電流の実効値
を、インバータ出力電圧により補正した換算式を用いて
算出するようにした。
【００１０】具体的には、請求項１の発明では、図１に
示すように、インバータ（２３）の出力電流実効値
（Ｉ）を検出する装置として、インバータ（２３）の出
力電流を検出する電流検出手段（ＣＴ）と、この電流検
出手段（ＣＴ）により検出された出力電流に基づいて、
インバータ（２３）の出力電圧で補正する予め設定され
た換算式により出力電流実効値（Ｉ）を算出する出力電
流実効値算出手段（４１）とを備えたことを特徴として
いる。
示すように、インバータ（２３）の出力電流実効値
（Ｉ）を検出する装置として、インバータ（２３）の出
力電流を検出する電流検出手段（ＣＴ）と、この電流検
出手段（ＣＴ）により検出された出力電流に基づいて、
インバータ（２３）の出力電圧で補正する予め設定され
た換算式により出力電流実効値（Ｉ）を算出する出力電
流実効値算出手段（４１）とを備えたことを特徴として
いる。
【００１１】この構成によると、出力電流実効値算出手
段（４１）において、電流検出手段（ＣＴ）により検出
されたインバータ（２３）の出力電流に基づき、そのイ
ンバータ（２３）の出力電圧で補正する換算式により出
力電流実効値（Ｉ）が算出される。このことで、インバ
ータ（２３）の出力周波数に応じて場合分けした複数の
換算式を使用せずとも済み、その場合分けのロジックは
不要となる。
段（４１）において、電流検出手段（ＣＴ）により検出
されたインバータ（２３）の出力電流に基づき、そのイ
ンバータ（２３）の出力電圧で補正する換算式により出
力電流実効値（Ｉ）が算出される。このことで、インバ
ータ（２３）の出力周波数に応じて場合分けした複数の
換算式を使用せずとも済み、その場合分けのロジックは
不要となる。
【００１２】また、こうしてインバータ（２３）の出力
電圧で補正する換算式を用いて出力電流実効値（Ｉ）が
算出されるので、その出力電流実効値（Ｉ）はインバー
タ（２３）の出力電圧に応じて補正されたものとなり、
その出力電圧が変化しても高精度で出力電流実効値
（Ｉ）を検出することができる。
電圧で補正する換算式を用いて出力電流実効値（Ｉ）が
算出されるので、その出力電流実効値（Ｉ）はインバー
タ（２３）の出力電圧に応じて補正されたものとなり、
その出力電圧が変化しても高精度で出力電流実効値
（Ｉ）を検出することができる。
【００１３】請求項２の発明では、電流検出手段（Ｃ
Ｔ）により検出された出力電流をデジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換手段（３３）を設ける。そして、上記出力
電流実効値算出手段（４１）は、上記Ａ／Ｄ変換手段
（３３）の出力信号の大きさを所定倍して、その平均値
に基づいて出力電流実効値（Ｉ）を算出するように構成
されているものとする。
Ｔ）により検出された出力電流をデジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換手段（３３）を設ける。そして、上記出力
電流実効値算出手段（４１）は、上記Ａ／Ｄ変換手段
（３３）の出力信号の大きさを所定倍して、その平均値
に基づいて出力電流実効値（Ｉ）を算出するように構成
されているものとする。
【００１４】こうすれば、Ａ／Ｄ変換手段（３３）の出
力信号の大きさが所定倍されたときに、その分解能が所
定倍に増加することとなり、この所定倍された出力信号
の大きさの平均値に基づいて出力電流実効値（Ｉ）が算
出されるので、その出力電流の実効値（Ｉ）の分解能が
高くなる。その結果、出力電流実効値（Ｉ）を用いる制
御の性能の向上等を図ることができる。
力信号の大きさが所定倍されたときに、その分解能が所
定倍に増加することとなり、この所定倍された出力信号
の大きさの平均値に基づいて出力電流実効値（Ｉ）が算
出されるので、その出力電流の実効値（Ｉ）の分解能が
高くなる。その結果、出力電流実効値（Ｉ）を用いる制
御の性能の向上等を図ることができる。
【００１５】請求項３の発明では、上記インバータ（２
３）は交流電源（ＰＳ）に対し、この交流電源（ＰＳ）
からの交流を直流に整流する整流手段（２１）と、この
整流手段（２１）で整流された直流を平滑する平滑手段
（２２）とを介して接続されており、上記電流検出手段
（ＣＴ）は、上記平滑手段（２２）の直流部の電流をイ
ンバータ（２３）の出力電流として検出するものとす
る。このことによりインバータ（２３）の出力電流を容
易に検出することができる。
３）は交流電源（ＰＳ）に対し、この交流電源（ＰＳ）
からの交流を直流に整流する整流手段（２１）と、この
整流手段（２１）で整流された直流を平滑する平滑手段
（２２）とを介して接続されており、上記電流検出手段
（ＣＴ）は、上記平滑手段（２２）の直流部の電流をイ
ンバータ（２３）の出力電流として検出するものとす
る。このことによりインバータ（２３）の出力電流を容
易に検出することができる。
【００１６】請求項４の発明では、インバータ（２３）
は、空気調和機に設けられる圧縮機用の電動機（ＣＭ）
を制御するものとする。このことで、圧縮機用電動機
（ＣＭ）をインバータ（２３）で制御する場合に、上記
効果を得ることができる。
は、空気調和機に設けられる圧縮機用の電動機（ＣＭ）
を制御するものとする。このことで、圧縮機用電動機
（ＣＭ）をインバータ（２３）で制御する場合に、上記
効果を得ることができる。
【００１７】請求項５の発明は、インバータ（２３）の
出力電流実効値（Ｉ）を検出する方法の発明であり、こ
の発明では、インバータ（２３）の出力電流を検出し、
その検出された出力電流に基づいて、インバータ（２
３）の出力電圧で補正する予め設定された換算式により
出力電流実効値（Ｉ）を算出することを特徴とする。こ
の発明でも上記請求項１の発明と同様の効果が得られ
る。
出力電流実効値（Ｉ）を検出する方法の発明であり、こ
の発明では、インバータ（２３）の出力電流を検出し、
その検出された出力電流に基づいて、インバータ（２
３）の出力電圧で補正する予め設定された換算式により
出力電流実効値（Ｉ）を算出することを特徴とする。こ
の発明でも上記請求項１の発明と同様の効果が得られ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態におい
て空気調和機の室外ユニットに設けられる圧縮機の誘導
電動機（ＣＭ）の制御システムを示す。（２０）は電源
（ＰＳ）から供給される２００Ｖの３相交流電力を制御
された３相交流電力に変換する電力変換回路であって、
この電力変換回路（２０）は整流回路（２１）、平滑回
路（２２）及びインバータ回路（２３）を備えている。
上記整流回路（２１）は、６個のダイオード（ｄ１），
（ｄ１），…を備えていて、スイッチング回路（１１）
を介して電源（ＰＳ）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する。
て空気調和機の室外ユニットに設けられる圧縮機の誘導
電動機（ＣＭ）の制御システムを示す。（２０）は電源
（ＰＳ）から供給される２００Ｖの３相交流電力を制御
された３相交流電力に変換する電力変換回路であって、
この電力変換回路（２０）は整流回路（２１）、平滑回
路（２２）及びインバータ回路（２３）を備えている。
上記整流回路（２１）は、６個のダイオード（ｄ１），
（ｄ１），…を備えていて、スイッチング回路（１１）
を介して電源（ＰＳ）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する。
【００１９】また、平滑回路（２２）は、上記整流回路
（２１）によって全波整流された直流を平滑するもの
で、リアクトル（２Ｌ）が設けられるとともに、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），（２Ｎ）の間に接続されて構成されて
いる。また、平滑回路（２２）の電源ライン（２Ｎ）に
は、その直流部電流を、インバータ回路（２３）から誘
導電動機（ＣＭ）への出力電流であるモータ電流として
検出する電流検出手段としてのカレントトランス（Ｃ
Ｔ）が設けられている。
（２１）によって全波整流された直流を平滑するもの
で、リアクトル（２Ｌ）が設けられるとともに、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），（２Ｎ）の間に接続されて構成されて
いる。また、平滑回路（２２）の電源ライン（２Ｎ）に
は、その直流部電流を、インバータ回路（２３）から誘
導電動機（ＣＭ）への出力電流であるモータ電流として
検出する電流検出手段としてのカレントトランス（Ｃ
Ｔ）が設けられている。
【００２０】さらに、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っていて、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
タモジュールであり、３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、エミッタ及びコレク
タ間に還流ダイオード（ｄ２），（ｄ２），…が接続さ
れており、これらパワートランジスタ（Ｔｒ），（Ｔ
ｒ），…は、電力制御回路（３０）の駆動信号によって
ＯＮ／ＯＦＦするようになっている。
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っていて、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
タモジュールであり、３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、エミッタ及びコレク
タ間に還流ダイオード（ｄ２），（ｄ２），…が接続さ
れており、これらパワートランジスタ（Ｔｒ），（Ｔ
ｒ），…は、電力制御回路（３０）の駆動信号によって
ＯＮ／ＯＦＦするようになっている。
【００２１】上記電力制御回路（３０）は上記カレント
トランス（ＣＴ）より電流信号が入力されるもので、駆
動回路（３１）、ピークホールド回路（３２）及びマイ
コン（４０）を備えている。上記ピークホールド回路
（３２）は、上記カレントトランス（ＣＴ）より検出さ
れた直流部の電流のピーク値を保持するもので、その出
力がマイコン（４０）内のＡ／Ｄ変換器（３３）に出力
される。そして、このＡ／Ｄ変換器（３３）は、ピーク
ホールド回路（３２）からの出力信号をアナログ信号か
らデジタル信号に変換する。
トランス（ＣＴ）より電流信号が入力されるもので、駆
動回路（３１）、ピークホールド回路（３２）及びマイ
コン（４０）を備えている。上記ピークホールド回路
（３２）は、上記カレントトランス（ＣＴ）より検出さ
れた直流部の電流のピーク値を保持するもので、その出
力がマイコン（４０）内のＡ／Ｄ変換器（３３）に出力
される。そして、このＡ／Ｄ変換器（３３）は、ピーク
ホールド回路（３２）からの出力信号をアナログ信号か
らデジタル信号に変換する。
【００２２】また、駆動回路（３１）は、平滑回路（２
２）が平滑した直流部電圧を上記イ ンバータ回路（２
３）のパワートランジスタ（Ｔｒ），（Ｔｒ），…がＰ
ＷＭ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。
２）が平滑した直流部電圧を上記イ ンバータ回路（２
３）のパワートランジスタ（Ｔｒ），（Ｔｒ），…がＰ
ＷＭ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。
【００２３】上記マイコン（４０）には、上記Ａ／Ｄ変
換器（３３）の他に出力電流実効値算出手段（４１）、
速度制御手段（４２）及び最適制御手段（４３）が設け
られている。上記出力電流実効値算出手段（４１）は、
上記カレントトランス（ＣＴ）により検出された直流部
電流に基づき、インバータ回路（２３）の出力電圧、具
体的にはマイコン（４０）から駆動回路（３１）に出力
される制御信号の出力電圧で補正する予め設定された換
算式により出力電流実効値（Ｉ）を算出する。そして、
出力電流実効値算出手段（４１）は、上記Ａ／Ｄ変換器
（３３）の出力信号の大きさを例えば１６倍して、その
平均値に基づいて出力電流実効値（Ｉ）を算出する。具
体例を説明すると、上記換算式は以下に例示するように
空気調和機の機種に応じて異なっており、上記マイコン
（４０）から駆動回路（３１）に出力される制御信号の
出力電圧（インバータ回路（２３）の出力電圧）を
（Ｖ）、Ａ／Ｄ変換されたＡ／Ｄ値を（ｘ）、そのオフ
セット値（停止時にマイコン（４０）に入力されるＡ／
Ｄ値で機種により補正する）を（ｓ）として、出力電流
実効値（Ｉ）は、 Ｉ＝｛０．１５８×（ｘ−ｓ）＋４−０．０１２×Ｖ｝／２ Ｉ＝｛０．０５５×（ｘ−ｓ）＋２．２−０．００８×Ｖ｝×３／２ Ｉ＝０．０５５×（ｘ−ｓ）＋２．２−０．００８×Ｖ Ｉ＝０．０５５×（ｘ−ｓ）＋２．８−０．０１４×Ｖ のいずれかの換算式により算出される。
換器（３３）の他に出力電流実効値算出手段（４１）、
速度制御手段（４２）及び最適制御手段（４３）が設け
られている。上記出力電流実効値算出手段（４１）は、
上記カレントトランス（ＣＴ）により検出された直流部
電流に基づき、インバータ回路（２３）の出力電圧、具
体的にはマイコン（４０）から駆動回路（３１）に出力
される制御信号の出力電圧で補正する予め設定された換
算式により出力電流実効値（Ｉ）を算出する。そして、
出力電流実効値算出手段（４１）は、上記Ａ／Ｄ変換器
（３３）の出力信号の大きさを例えば１６倍して、その
平均値に基づいて出力電流実効値（Ｉ）を算出する。具
体例を説明すると、上記換算式は以下に例示するように
空気調和機の機種に応じて異なっており、上記マイコン
（４０）から駆動回路（３１）に出力される制御信号の
出力電圧（インバータ回路（２３）の出力電圧）を
（Ｖ）、Ａ／Ｄ変換されたＡ／Ｄ値を（ｘ）、そのオフ
セット値（停止時にマイコン（４０）に入力されるＡ／
Ｄ値で機種により補正する）を（ｓ）として、出力電流
実効値（Ｉ）は、 Ｉ＝｛０．１５８×（ｘ−ｓ）＋４−０．０１２×Ｖ｝／２ Ｉ＝｛０．０５５×（ｘ−ｓ）＋２．２−０．００８×Ｖ｝×３／２ Ｉ＝０．０５５×（ｘ−ｓ）＋２．２−０．００８×Ｖ Ｉ＝０．０５５×（ｘ−ｓ）＋２．８−０．０１４×Ｖ のいずれかの換算式により算出される。
【００２４】また、上記速度制御手段（４２）には室内
温度等の空調負荷信号が入力されており、速度制御手段
（４２）において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
御信号を出力する。すなわち、速度制御手段（４２）
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づいて変化するよ
うにインバータ回路（２３）を駆動制御する制御信号、
つまり誘導電動機（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）に出力するようにしている。そして、この駆動
回路（３１）は、上記制御信号に基づいて駆動信号を電
力変換回路（２０）のインバータ回路（２３）に出力す
る。
温度等の空調負荷信号が入力されており、速度制御手段
（４２）において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
御信号を出力する。すなわち、速度制御手段（４２）
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づいて変化するよ
うにインバータ回路（２３）を駆動制御する制御信号、
つまり誘導電動機（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）に出力するようにしている。そして、この駆動
回路（３１）は、上記制御信号に基づいて駆動信号を電
力変換回路（２０）のインバータ回路（２３）に出力す
る。
【００２５】さらに、最適制御手段（４３）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）に出力する。そ
して、駆動回路（３１）は、上記調整信号に基づいて駆
動信号を電力変換回路（２０）のインバータ回路（２
３）に出力するようにしている。
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）に出力する。そ
して、駆動回路（３１）は、上記調整信号に基づいて駆
動信号を電力変換回路（２０）のインバータ回路（２
３）に出力するようにしている。
【００２６】さらに、図２に示すように、上記マイコン
（４０）は、駆動回路（３１）の他に各種機器との間で
信号の送受信を可能とされている。具体的に、マイコン
（４０）に対して信号を送信する機器として、空気調和
機の各部の温度を検出するフィンサーミスタ（Ｔｈ−
ｆ）、熱交サーミスタ（Ｔｈ−ｅ）、外気サーミスタ
（Ｔｈ−ａ）及び吐出管サーミスタ（Ｔｈ−１）、ファ
ンの位相制御等を行うための基準点となる電源電圧波形
のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路（５
１）、過電流保護等のための保護装置入力回路（５
２）、室内ユニット（５３）との間での制御信号の送受
信を行う内外伝送回路（５４）、空調運転停止時等にリ
セット信号を発するリセット回路（５５）、マイコン
（４０）の動作タイミングを設定するためのクロック信
号を発する発振子（５６）等がマイコン（４０）に接続
されている。一方、マイコン（４０）からの制御信号を
受信する機器として、上記圧縮機（ＣＯＭＰ）の他に、
室外ファン（Ｆ）、冷媒回路に備えられた電磁弁（Ｓ
Ｖ）及び電動膨張弁（ＥＶ）、上記内外伝送回路（５
４）等がマイコン（４０）に接続されている。
（４０）は、駆動回路（３１）の他に各種機器との間で
信号の送受信を可能とされている。具体的に、マイコン
（４０）に対して信号を送信する機器として、空気調和
機の各部の温度を検出するフィンサーミスタ（Ｔｈ−
ｆ）、熱交サーミスタ（Ｔｈ−ｅ）、外気サーミスタ
（Ｔｈ−ａ）及び吐出管サーミスタ（Ｔｈ−１）、ファ
ンの位相制御等を行うための基準点となる電源電圧波形
のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路（５
１）、過電流保護等のための保護装置入力回路（５
２）、室内ユニット（５３）との間での制御信号の送受
信を行う内外伝送回路（５４）、空調運転停止時等にリ
セット信号を発するリセット回路（５５）、マイコン
（４０）の動作タイミングを設定するためのクロック信
号を発する発振子（５６）等がマイコン（４０）に接続
されている。一方、マイコン（４０）からの制御信号を
受信する機器として、上記圧縮機（ＣＯＭＰ）の他に、
室外ファン（Ｆ）、冷媒回路に備えられた電磁弁（Ｓ
Ｖ）及び電動膨張弁（ＥＶ）、上記内外伝送回路（５
４）等がマイコン（４０）に接続されている。
【００２７】したがって、この実施形態においては、誘
導電動機（ＣＭ）の制御動作が以下のように行われる。
すなわち、電源（ＰＳ）の投入によりスイッチング回路
（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
令をマイコン（４０）が受信して速度制御手段（４２）
が制御信号を出力する。この制御信号を駆動回路（３
１）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Ｏ
Ｎ／ＯＦＦする。
導電動機（ＣＭ）の制御動作が以下のように行われる。
すなわち、電源（ＰＳ）の投入によりスイッチング回路
（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
令をマイコン（４０）が受信して速度制御手段（４２）
が制御信号を出力する。この制御信号を駆動回路（３
１）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Ｏ
Ｎ／ＯＦＦする。
【００２８】一方、上記電源（ＰＳ）からの３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、そ
の後、インバータ回路（２３）に出力される。そして、
このインバータ回路（２３）の６個のパワートランジス
タ（Ｔｒ），（Ｔｒ），…により、直流が交流に変換さ
れるとともに、ＰＷＭ変調されて所定の供給電圧が誘導
電動機（ＣＭ）に印加される。
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、そ
の後、インバータ回路（２３）に出力される。そして、
このインバータ回路（２３）の６個のパワートランジス
タ（Ｔｒ），（Ｔｒ），…により、直流が交流に変換さ
れるとともに、ＰＷＭ変調されて所定の供給電圧が誘導
電動機（ＣＭ）に印加される。
【００２９】また、上記マイコン（４０）には室内温度
等の空調負荷信号が入力され、速度制御手段（４２）に
おいて、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）の供給周波数が導出される
とともに、この供給周波数になるように駆動回路（３
１）に制御信号が出力される。つまり、上記速度制御手
段（４２）により、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づ
いて変化するようにインバータ回路（２３）を駆動制御
する制御信号が出力され、この制御信号に基づいて駆動
回路（３１）から駆動信号がインバータ回路（２３）に
出力される。その結果、誘導電動機（ＣＭ）が空気調和
負荷に対応して回転する。
等の空調負荷信号が入力され、速度制御手段（４２）に
おいて、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）の供給周波数が導出される
とともに、この供給周波数になるように駆動回路（３
１）に制御信号が出力される。つまり、上記速度制御手
段（４２）により、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づ
いて変化するようにインバータ回路（２３）を駆動制御
する制御信号が出力され、この制御信号に基づいて駆動
回路（３１）から駆動信号がインバータ回路（２３）に
出力される。その結果、誘導電動機（ＣＭ）が空気調和
負荷に対応して回転する。
【００３０】また、上記誘導電動機（ＣＭ）の回転時に
おいて、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、最適制御手段（４３）から調整信号が駆動回路（３
１）に出力され、この調整信号に基づいて駆動回路（３
１）から駆動信号がインバータ回路（２３）に出力され
る。よって、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なる。
おいて、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、最適制御手段（４３）から調整信号が駆動回路（３
１）に出力され、この調整信号に基づいて駆動回路（３
１）から駆動信号がインバータ回路（２３）に出力され
る。よって、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なる。
【００３１】そして、この実施形態では、カレントトラ
ンス（ＣＴ）により直流部の電流がインバータ回路（２
３）の出力電流として検出され、この直流部電流は電力
制御回路（３０）のピークホールド回路（３２）に入力
され、そのピーク値が検出される。この電流のピーク値
は、マイコン（４０）に入力されて、そのＡ／Ｄ変換器
（３３）でデジタル信号に変換された後、出力電流実効
値算出手段（４１）においてＡ／Ｄ変換器（３３）から
のデジタル信号に基づいて空気調和機毎に設定された換
算式により出力電流実効値（Ｉ）が算出される。すなわ
ち、Ａ／Ｄ変換器（３３）の出力信号の大きさが１６倍
された後にその平均値に基づいて出力電流実効値（Ｉ）
が求められる。そして、この出力電流実効値（Ｉ）はイ
ンバータ回路（２３）の起動時に電動機（ＣＭ）のロッ
クの有無の検出、各素子や電線の最大許容電流の規制す
るための電子サーマル、出力電圧の最適制御等を行うた
めに用いられる。
ンス（ＣＴ）により直流部の電流がインバータ回路（２
３）の出力電流として検出され、この直流部電流は電力
制御回路（３０）のピークホールド回路（３２）に入力
され、そのピーク値が検出される。この電流のピーク値
は、マイコン（４０）に入力されて、そのＡ／Ｄ変換器
（３３）でデジタル信号に変換された後、出力電流実効
値算出手段（４１）においてＡ／Ｄ変換器（３３）から
のデジタル信号に基づいて空気調和機毎に設定された換
算式により出力電流実効値（Ｉ）が算出される。すなわ
ち、Ａ／Ｄ変換器（３３）の出力信号の大きさが１６倍
された後にその平均値に基づいて出力電流実効値（Ｉ）
が求められる。そして、この出力電流実効値（Ｉ）はイ
ンバータ回路（２３）の起動時に電動機（ＣＭ）のロッ
クの有無の検出、各素子や電線の最大許容電流の規制す
るための電子サーマル、出力電圧の最適制御等を行うた
めに用いられる。
【００３２】このとき、インバータ回路（２３）の出力
電流実効値（Ｉ）を検出する際、カレントトランス（Ｃ
Ｔ）により検出された直流部電流に基づき、インバータ
回路（２３）の出力電圧で補正する換算式を用いて出力
電流実効値（Ｉ）が算出されるので、インバータ回路
（２３）の出力周波数に応じて場合分けした複数の換算
式を使用せずとも済み、その場合分けのロジックは不要
となる。
電流実効値（Ｉ）を検出する際、カレントトランス（Ｃ
Ｔ）により検出された直流部電流に基づき、インバータ
回路（２３）の出力電圧で補正する換算式を用いて出力
電流実効値（Ｉ）が算出されるので、インバータ回路
（２３）の出力周波数に応じて場合分けした複数の換算
式を使用せずとも済み、その場合分けのロジックは不要
となる。
【００３３】しかも、インバータ回路（２３）の出力電
圧で補正する換算式を用いて出力電流実効値（Ｉ）が算
出されるので、その算出された出力電流実効値（Ｉ）は
インバータ出力電圧に応じて補正されたものとなる。そ
の結果、インバータ回路（２３）の出力電圧が変化して
も高精度で出力電流実効値（Ｉ）を検出できる。
圧で補正する換算式を用いて出力電流実効値（Ｉ）が算
出されるので、その算出された出力電流実効値（Ｉ）は
インバータ出力電圧に応じて補正されたものとなる。そ
の結果、インバータ回路（２３）の出力電圧が変化して
も高精度で出力電流実効値（Ｉ）を検出できる。
【００３４】さらに、図３に示す如く、カレントトラン
ス（ＣＴ）により検出された直流部電流をデジタル信号
に変換した後に１６倍し、その平均値に基づいて出力電
流実効値（Ｉ）が算出されるので、その出力電流の実効
値（Ｉ）の分解能は１６倍に高くなる。その結果、出力
電流実効値（Ｉ）を用いる制御における制御性能の向上
を図ることができる。
ス（ＣＴ）により検出された直流部電流をデジタル信号
に変換した後に１６倍し、その平均値に基づいて出力電
流実効値（Ｉ）が算出されるので、その出力電流の実効
値（Ｉ）の分解能は１６倍に高くなる。その結果、出力
電流実効値（Ｉ）を用いる制御における制御性能の向上
を図ることができる。
【００３５】また、上記直流部の電流をインバータ回路
（２３）の出力電流として検出するので、そのインバー
タ回路（２３）の出力電流を容易に検出することができ
る。
（２３）の出力電流として検出するので、そのインバー
タ回路（２３）の出力電流を容易に検出することができ
る。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は５の
発明によると、インバータの出力電流を検出し、その検
出された出力電流からインバータの出力電圧で補正する
換算式を用いて出力電流実効値を算出するようにしたこ
とにより、インバータの出力周波数に応じて場合分けし
た複数の換算式を使用することなく、しかもインバータ
の出力電圧が変化しても高精度で、インバータの出力電
流実効値を検出することができる。
発明によると、インバータの出力電流を検出し、その検
出された出力電流からインバータの出力電圧で補正する
換算式を用いて出力電流実効値を算出するようにしたこ
とにより、インバータの出力周波数に応じて場合分けし
た複数の換算式を使用することなく、しかもインバータ
の出力電圧が変化しても高精度で、インバータの出力電
流実効値を検出することができる。
【００３７】請求項２の発明によると、検出されたイン
バータ出力電流をＡ／Ｄ変換手段によりデジタル信号に
変換し、そのＡ／Ｄ変換手段の出力信号の大きさを所定
倍してその平均値に基づいて出力電流実効値を算出する
ようにしたことにより、インバータの出力電流実効値の
分解能を高くすることができ、出力電流実効値を用いた
制御において制御性能の向上等を図ることができる。
バータ出力電流をＡ／Ｄ変換手段によりデジタル信号に
変換し、そのＡ／Ｄ変換手段の出力信号の大きさを所定
倍してその平均値に基づいて出力電流実効値を算出する
ようにしたことにより、インバータの出力電流実効値の
分解能を高くすることができ、出力電流実効値を用いた
制御において制御性能の向上等を図ることができる。
【００３８】請求項３の発明によると、インバータは交
流電源に対し、交流電源からの交流を直流に整流する整
流手段と、この整流手段で整流された直流を平滑する平
滑手段とを介して接続され、この平滑手段の直流部の電
流をインバータの出力電流として検出するようにしたこ
とにより、インバータ出力電流の検出の容易化を図るこ
とができる。
流電源に対し、交流電源からの交流を直流に整流する整
流手段と、この整流手段で整流された直流を平滑する平
滑手段とを介して接続され、この平滑手段の直流部の電
流をインバータの出力電流として検出するようにしたこ
とにより、インバータ出力電流の検出の容易化を図るこ
とができる。
【００３９】請求項４の発明によると、インバータは、
空気調和機に設けられる圧縮機用の電動機に接続されて
いるものとしたことにより、圧縮機用電動機をインバー
タ制御する場合に、上記効果を得ることができる。
空気調和機に設けられる圧縮機用の電動機に接続されて
いるものとしたことにより、圧縮機用電動機をインバー
タ制御する場合に、上記効果を得ることができる。
【図１】本発明の実施形態に係る空気調和機における圧
縮機用誘導電動機の制御回路図である。
縮機用誘導電動機の制御回路図である。
【図２】マイコンに接続される機器を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】直流部電流の検出値をＡ／Ｄ変換した後に１６
倍した平均値から出力電流実効値を算出したときの分解
能の原理を示す説明図である。
倍した平均値から出力電流実効値を算出したときの分解
能の原理を示す説明図である。
【図４】直流部の電流波形がインバータ出力電流に比例
していることを示す説明図である。
していることを示す説明図である。
【図５】インバータ出力電圧の変化に応じて出力電流実
効値に誤差が生じることを示す説明図である。
効値に誤差が生じることを示す説明図である。
（２３） インバータ回路（インバータ） （３３） Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段） （４０） マイコン （４１） 出力電流実効値算出手段 （ＣＭ） 電動機 （ＣＴ） カレントトランス（電流検出手段） （Ｉ） 出力電流実効値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堂前 浩 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工 業株式会社 堺製作所 金岡工場内 (56)参考文献 特開 平６−233551（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−331475（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−251482（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 19/00 - 19/32 H02M 7/48 H02P 7/63
Claims (5)
- 【請求項１】 インバータ（２３）の出力電流実効値
（Ｉ）を検出する装置であって、 インバータ（２３）の出力電流を検出する電流検出手段
（ＣＴ）と、 上記電流検出手段（ＣＴ）により検出された出力電流に
基づいて、インバータ（２３）の出力電圧で補正する予
め設定された換算式により出力電流実効値（Ｉ）を算出
する出力電流実効値算出手段（４１）とを備えたことを
特徴とするインバータの出力電流実効値の検出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のインバータの出力電流実
効値の検出装置において、 電流検出手段（ＣＴ）により検出された出力電流をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段（３３）を備え、 出力電流実効値算出手段（４１）は、上記Ａ／Ｄ変換手
段（３３）の出力信号の大きさを所定倍して、その平均
値に基づいて出力電流実効値（Ｉ）を算出するように構
成されていることを特徴とするインバータの出力電流実
効値の検出装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のインバータの出力
電流実効値の検出装置において、インバータ（２３）は交流電源（ＰＳ）に対し、該交流
電源（ＰＳ）からの交流を直流に整流する整流手段（２
１）と、該整流手段（２１）で整流された直流を平滑す
る平滑手段（２２）とを介して接続されており、 電流検出手段（ＣＴ）は、上記平滑手段（２２）の直流
部の電流をインバータ（２３）の出力電流として検出す
るものであることを特徴とするインバータの出力電流実
効値の検出装置。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３記載のインバータの
出力電流実効値の検出装置において、 インバータ（２３）は、空気調和機に設けられる圧縮機
用の電動機（ＣＭ）を制御するものであることを特徴と
するインバータの出力電流実効値の検出装置。 - 【請求項５】 インバータ（２３）の出力電流実効値
（Ｉ）を検出する方法であって、 インバータ（２３）の出力電流を検出し、その検出され
た出力電流に基づいて、インバータ（２３）の出力電圧
で補正する予め設定された換算式により出力電流実効値
（Ｉ）を算出することを特徴とするインバータの出力電
流実効値の検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19596296A JP3159070B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | インバータの出力電流実効値の検出装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19596296A JP3159070B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | インバータの出力電流実効値の検出装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1038929A JPH1038929A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3159070B2 true JP3159070B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=16349890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19596296A Expired - Fee Related JP3159070B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | インバータの出力電流実効値の検出装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3159070B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4631575B2 (ja) * | 2005-07-20 | 2011-02-16 | パナソニック株式会社 | インバータ装置 |
| JP5068292B2 (ja) * | 2009-08-28 | 2012-11-07 | 三菱電機株式会社 | 電動機の駆動装置および空気調和装置 |
| JP5063656B2 (ja) * | 2009-09-25 | 2012-10-31 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
| JP5253593B2 (ja) * | 2012-02-14 | 2013-07-31 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
| CN102739090B (zh) * | 2012-07-02 | 2014-06-25 | 华为技术有限公司 | 一种逆变器的过流保护装置及方法、逆变器 |
| JP2018191369A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 三菱電機株式会社 | 系統連系インバータ |
-
1996
- 1996-07-25 JP JP19596296A patent/JP3159070B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1038929A (ja) | 1998-02-13 |
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