JP3333852B2 - エアコン用インバータ装置 - Google Patents
エアコン用インバータ装置Info
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Description
ッサモータを速度制御するインバータ装置、詳しくは、
その交流電源電圧の定格値変更を含む変動に対し前記イ
ンバータ装置の出力電圧をその出力周波数に対応して指
定された適値において一定となす自動電圧制御機能を有
するエアコン用インバータ装置に関する。
としては、その低価格指向のために、その交流電源電圧
即ち交流入力電圧の変動に対しその出力電圧の修正を行
う電圧制御機能を有しないものが一般的である。また、
前記エアコン用インバータ装置として電圧制御機能付汎
用インバータ装置を適用する場合にあっても、その負荷
をなすエアコン用コンプレッサモータの最適運転特性が
得られる如く、その出力電圧対出力周波数特性の変更を
行うことは困難であった。
の運転特性を最適となすためにはその駆動モータに印加
する交流電圧に関し、その電圧値をその周波数に応じて
指定された最適値に保持することが必要となる。換言す
れば、前記モータに印加する交流電圧の大きさはこのモ
ータの回転数との関連において決定される必要がある。
用インバータ装置は、その交流入力電圧の変動に対して
その出力電圧の修正を行う電圧制御機能を持たず、その
指定出力周波数が不変であっても前記インバータ装置の
出力電圧はその交流入力電圧の変動に対して比例的に変
動するものとなり、前記モータの制御に関する前記の出
力電圧対出力周波数の最適関係が崩れ、前記モータの出
力トルク特性等の特性低下を招いていた。
ータ装置はその交流電源電圧の定格値が異なる地域、例
えば、電源電圧の380V地域と415V地域とを対象
として共通に適用し得ず、その出力電圧対出力周波数の
最適関係を維持するために、電源電圧整合用のトランス
の追加、或いはモータ巻線の変更等の処置を必要とし、
エアコン用インバータ装置としての共通化が阻害され、
且つ装置全体としての大形化と高価格化とが避けられな
かった。
して電圧制御機能付汎用インバータ装置を適用する場合
においても、その出力電圧対出力周波数特性を個々のコ
ンプレッサ特性に合わして適正化することは一般に困難
であり、上記の場合と同様にその駆動モータを含めた前
記コンプレッサの特性低下は免れなかった。上記に鑑み
この発明は、その電源電圧の変動或いは定格値の差異を
吸収し得る電圧制御機能と、負荷をなすコンプレッサの
特性に対応してその出力電圧対出力周波数特性の設定を
変更し得る機能と、を有するエアコン用のインバータ装
置を簡易且つ安価に提供することを目的とするものであ
る。
にこの発明のエアコン用インバータ装置において、交流
入力の整流装置と、この整流装置の出力直流電圧を受け
これを所要の交流電圧に変換するインバータとから成
り、エアコン用コンプレッサモータを速度制御するイン
バータ装置であって、前記コンプレッサモータの運転に
適した出力電圧対出力周波数データと、交流入出力電圧
に関するPWM変調比対〔出力電圧/入力電圧〕データ
と、をそれぞれ格納したROMを設け、交流入力電圧の
検出信号と前記インバータに対する周波数指令信号とを
入力とし前記各データを用いて演算を行ってPWM変調
比を指令する信号を出力し、交流入力電圧の変動に対し
てインバータの出力電圧を出力周波数に対応する一定値
とする電圧制御機能を有するものとする。
いて、前記交流入力電圧の検出値として、前記インバー
タ装置内において形成され前記交流入力電圧と一義的な
対応関係を有する電圧を代行電圧としてその検出値を用
い、この代行電圧から推定した前記交流入力電圧の推定
値データを格納したROMを設けるものとする。
は、インバータ出力周波数に等しい周波数を持ちその振
幅が所要の出力電圧に比例した正弦波制御信号と、波高
値一定の三角波(搬送波)との大小に応じ、ブリッジ構
成をなすインバータ主回路の各スイッチング素子をオン
/オフ制御して所要の交流を得るものであり、前記の正
弦波制御信号と搬送波両者の振幅比で与えられる正弦波
PWM変調比の変化分と前記各スイッチング素子のオン
時間の変化分とは、これら素子の全導通領域を除き、比
例関係にある。
においてはその交流入力電圧の変動に対応して前記PW
M変調比の修正を行うことにより、前記各スイッチング
素子のオン時間の変化を介してこの変化に連動する前記
インバータ出力電圧を一定となす電圧制御が可能とな
る。なお、前記の交流入力電圧が、例えば380Vから
415Vへ或いはその逆の如く、その定格値において変
更される場合も、35Vの電圧変動が定常的に発生した
ものとして、前記PWM変調比の定常的な変更をベース
としその修正を行うことにより、同様の電圧制御が可能
となる。
対象に、その交流入力電圧の変動に対して前記の如きP
WM変調比の修正を行ってその出力電圧の一定化を図る
電圧制御機能を付加し、且つ、前記電圧制御に関連する
諸演算と所要諸データの格納或いは電圧検出信号の取り
込みの各機能を1チップのCPU中に折り込むものであ
り、交流入力の整流装置と、この整流装置の出力直流電
圧を受けこれを所要の交流電圧に変換するインバータと
から成り、エアコン用コンプレッサモータを速度制御す
るインバータ装置であって、前記コンプレッサモータの
運転に適した出力電圧対出力周波数データと、交流入出
力電圧に関するPWM変調比対〔出力電圧/入力電圧〕
データと、をそれぞれ格納したROMを設け、交流入力
電圧の検出信号と前記インバータに対する周波数指令信
号とを入力とし前記各データを用いて演算を行ってPW
M変調比を指令する信号を出力し、交流入力電圧の変動
に対してインバータの出力電圧を出力周波数に対応する
一定値とする電圧制御機能を有するものである。
る。ここに、図1は請求項1に対応するものであり、エ
アコン用インバータ装置に付加する電圧制御機能を説明
する電圧制御動作のフローチャートであり、図2〜図4
は請求項2〜請求項5に対応するものであり、CPUの
内部ROMに格納された諸データの特性図であり、ま
た、図5は図1〜図4の内容を包含して形成された前記
エアコン用インバータ装置の回路図であり、交流入力電
圧の検出信号は請求項6或いは請求項7に従い前記CP
Uの付属A/D入力ポートに入力されるものとなる。
置の回路図において、1は三相交流電源からの三相入力
電圧VINを整流する整流装置、CF は平滑用コンデン
サ、2は逆並列されたダイオードを有するスイッチング
トランジスタをそのアーム要素としてブリッジ構成され
たインバータであり、整流装置1による整流電圧の平滑
電圧を受けこれを所要の三相出力電圧VOUT に変換して
コンプレッサモータ4に給電するものである。ここに、
前記の整流装置1と平滑用コンデンサCF とインバータ
2とを以て前記インバータ装置の主回路が構成されるも
のである。
対応する入力電圧検出信号SVIN と前記インバータに対
する周波数指令信号SF とを受け、その内部ROMにお
ける諸データを用いて所要の諸演算を行い、前記インバ
ータのPWM動作を規定する正弦波PWM変調比を指令
する信号SPWM を出力するものである。ここに、前記の
入力電圧検出信号SVIN としては、前記電圧VIN自体、
或いはこの電圧VINと一義的な対応関係を有する電圧,
例えば、整流装置1の整流電圧、或いはこの整流電圧を
その電源電圧とする制御電源用DC/DCコンバータの
出力ピーク電圧等を前記電圧VINの代行電圧として適宜
変成して得た電圧信号が適用される。但し、前記の電圧
VIN或いは整流電圧を前記の代行電圧となす場合には、
これらの電圧を前記CPUの動作電圧レベルまで降圧さ
せる電圧降圧手段は熱損失,電気的絶縁面等から煩雑な
ものとなる。
信号を示す。次に図1は、エアコン用インバータ装置に
付加された電圧制御機能に対応する電圧制御動作を全体
として示すフローチャートであり、図5に示すCPU5
においてその諸動作が下記の如く展開されるものであ
る。先ず、第1のステップとして、前記の周波数指令信
号SF により運転周波数が指定されると、前記CPUの
内部ROMに格納されたV/Fデータ(DATA)から前記
運転周波数の指定値に対応する出力電圧,即ちこの周波
数指定値にて前記のモータ4を駆動する場合の最適電圧
を目標出力電圧として読み出す。
であり、前記指令信号SF の指定する運転周波数に対応
する出力電圧を目標出力電圧として与えるものである。
次に、第2のステップとして、前記の三相入力電圧VIN
と一義的な対応関係を有する代行電圧の検出電圧が、前
記CPUの付属A/D入力ポートに印加された入力電圧
電圧検出信号SVIN によって与えられると、この検出信
号SVIN に対応する前記電圧VINの推定値を前記CPU
の内部ROMに格納された入力電圧検出データ(DATA)
から推定入力電圧として読み出す。
の例示であり、前記検出信号SVINの指定する前記代行
電圧の入力電圧検出値から、これと一義的な対応関係に
ある前記電圧VINを推定入力電圧として読み出すもので
ある。更に、第3のステップとして、前記の両ステップ
において読み出した目標出力電圧と推定入力電圧との比
〔目標出力電圧/推定入力電圧〕を前記CPUにおいて
演算し、この電圧比に対応する前記の正弦波PWM変調
比(λ)を前記CPUの内部ROMに格納されたλ/V
データ(DATA)から読み出す。
であり、前記電圧比〔目標出力電圧/推定入力電圧〕と
正弦波PWM変調比λとの関係を規定するものである。
なお、図示の如く、正弦波制御信号と搬送波両者の振幅
比で与えられる正弦波PWM変調比と前記電圧比〔目標
出力電圧/推定入力電圧〕両者の関係は、前記変調比の
1の前後において非全導通領域と全導通領域とに区分さ
れる。
正弦波PWM変調比λは、CPU5において行われる諸
演算の最終段所要出力であってインバータ2の電圧制御
動作を規定するPWM変調比をなすものであり、PWM
信号SPWM によりインバータ2へ与えられるものとな
る。即ち、上記諸演算により、前記インバータ装置の入
力電圧VINの変動は前記の電圧比〔目標出力電圧/推定
入力電圧〕として推定され、この電圧比をその所要基準
値に復帰させる新たな正弦波PWM変調比λがインバー
タ2へ指令されることにより、前記インバータ装置はそ
の入力電圧VINの変動に対してその出力電圧VOUT を前
記の目標電圧に維持することが可能となる。
と、この整流装置の出力直流電圧を受けこれを所要の交
流電圧に変換するインバータとから成り、エアコン用コ
ンプレッサモータを速度制御するインバータ装置であっ
て、前記コンプレッサモータの運転に適した出力電圧対
出力周波数データと、交流入出力電圧に関するPWM変
調比対〔出力電圧/入力電圧〕データと、をそれぞれ格
納したROMを設け、交流入力電圧の検出信号と前記イ
ンバータに対する周波数指令信号とを入力とし前記各デ
ータを用いて演算を行ってPWM変調比を指令する信号
を出力し、交流入力電圧の変動に対してインバータの出
力電圧を出力周波数に対応する一定値とする電圧制御機
能を有することにより、装置の大形化を伴うことなく且
つ安価に前記電圧制御機能の付加が可能になり、その負
荷コンプレッサモータに対する最適な運転を可能となし
てその性能の向上を図ることができる。更に、その交流
電源電圧の定格値が異なる地域、例えば、380V地域
と415V地域とを対象として、電源電圧整合用のトラ
ンスの追加或いはモータ巻線の変更等の処置を行うこと
なく、エアコン用インバータ装置として共通に適用する
ことが可能となり、従って交流電源電圧の異なる地域毎
の個別な装置製作が不要となり、機種統一に伴う装置生
産の効率化と低廉化とを図ることができる。
制御動作のフローチャート
データを示す図
圧検出データを示す図
データを示す図
路図
Claims (2)
- 【請求項1】交流入力の整流装置と、この整流装置の出
力直流電圧を受けこれを所要の交流電圧に変換するイン
バータとから成り、エアコン用コンプレッサモータを速
度制御するインバータ装置であって、前記コンプレッサ
モータの運転に適した出力電圧対出力周波数データと、
交流入出力電圧に関するPWM変調比対〔出力電圧/入
力電圧〕データと、をそれぞれ格納したROMを設け、
交流入力電圧の検出信号と前記インバータに対する周波
数指令信号とを入力とし前記各データを用いて演算を行
ってPWM変調比を指令する信号を出力し、交流入力電
圧の変動に対してインバータの出力電圧を出力周波数に
対応する一定値とする電圧制御機能を有することを特徴
とするエアコン用インバータ装置。 - 【請求項2】請求項1記載のエアコン用インバータ装置
において、前記交流入力電圧の検出値として、前記イン
バータ装置内において形成され前記交流入力電圧と一義
的な対応関係を有する電圧を代行電圧としてその検出値
を用い、この代行電圧から推定した前記交流入力電圧の
推定値データを格納したROMを設けることを特徴とす
るエアコン用インバータ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19641994A JP3333852B2 (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | エアコン用インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19641994A JP3333852B2 (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | エアコン用インバータ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0866086A JPH0866086A (ja) | 1996-03-08 |
JP3333852B2 true JP3333852B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=16357549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19641994A Expired - Fee Related JP3333852B2 (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | エアコン用インバータ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3333852B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040003690A (ko) * | 2002-07-03 | 2004-01-13 | 엘지전자 주식회사 | 인버터 에어컨의 주파수/상전압 보상방법 |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP19641994A patent/JP3333852B2/ja not_active Expired - Fee Related
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