JP3364361B2 - Air conditioner - Google Patents

Air conditioner

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JP3364361B2
JP3364361B2 JP16868995A JP16868995A JP3364361B2 JP 3364361 B2 JP3364361 B2 JP 3364361B2 JP 16868995 A JP16868995 A JP 16868995A JP 16868995 A JP16868995 A JP 16868995A JP 3364361 B2 JP3364361 B2 JP 3364361B2
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藤 裕 二 加
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はブラシレスモータに
よって室外ファンを駆動すると共に、速度(以下、回転
数とも言う)を制御する空気調和機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner in which an outdoor fan is driven by a brushless motor and the speed (hereinafter, also referred to as rotation speed) is controlled.

【0002】[0002]

【従来の技術】3相ブラシレスモータはU,V,W相の
3相巻線を有し、電子回路からなる駆動回路によって駆
動制御される直流モータの一種であり、特に、可変速が
要求される用途に用いられる。この3相ブラシレスモー
タによって室外ファンを駆動する空気調和機が、例え
ば、特開平5−130794号公報に開示されている。
この公報に記載の技術は、モータが風によって逆回転さ
れたときの誘起電圧による直流電源部の電圧上昇を一定
値以下に抑制しようとするもので、以下、この直流電源
部の電圧抑制について図面を参照して説明する。
2. Description of the Related Art A three-phase brushless motor is a kind of DC motor which has U-, V-, and W-phase three-phase windings and is drive-controlled by a drive circuit composed of an electronic circuit. In particular, a variable speed is required. It is used for various purposes. An air conditioner in which an outdoor fan is driven by this three-phase brushless motor is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-130794.
The technique described in this publication is intended to suppress the voltage rise of the DC power supply unit due to the induced voltage when the motor is reversely rotated by wind to a certain value or less. Will be described with reference to.

【0003】図4に示したように、直流電源部は、商用
電源1に接続された直流変換器2と平滑コンデンサ3と
からなっている。駆動回路の主回路は、スイッチング素
子4とダイオード5とを通電方向が逆方向になるように
並列接続してなるアームを3相ブリッジ接続して平滑コ
ンデンサ3に並列接続された構成である。この主回路の
出力端にブラシレスモータ6が接続され、このブラシレ
スモータ6に室外ファン7が連結されている。各相の上
アームと下アームのスイッチング素子4の符号に付した
添字U,V,Wは相を表し、また、添字U,Lは上アー
ム、下アームを表している。また、スイッチング素子と
しては、IGBT、トランジスタ、GTOサイリスタ、
MOSーFETなどの自己消弧型素子が用いられる。
As shown in FIG. 4, the DC power supply unit comprises a DC converter 2 connected to a commercial power supply 1 and a smoothing capacitor 3. The main circuit of the drive circuit has a configuration in which the arms formed by connecting the switching element 4 and the diode 5 in parallel so that the energization directions are opposite to each other are connected in parallel to the smoothing capacitor 3 by three-phase bridge connection. The brushless motor 6 is connected to the output end of the main circuit, and the outdoor fan 7 is connected to the brushless motor 6. The subscripts U, V, and W attached to the reference numerals of the switching elements 4 of the upper arm and the lower arm of each phase represent the phase, and the subscripts U and L represent the upper arm and the lower arm. Further, as the switching element, an IGBT, a transistor, a GTO thyristor,
A self-extinguishing element such as a MOS-FET is used.

【0004】室外ファン7の速度は、ブラシレスモータ
6に内蔵されたホール素子でなる位相検出器から出力さ
れる回転位相検出信号11に基づいて、速度検出回路12に
より検出される。一方、室外ファン7の速度指令値はブ
ラシレスモータ6の速度指令値として速度設定器13から
与えられる。これらの速度指令値と速度検出値との偏差
が速度調節回路14にて求められ、この速度調節回路14か
らは速度偏差を除去するに必要な大きさのモータ電流指
令値15が出力される。このモータ電流指令値15は搬送波
発生回路16から出力される三角波と比較回路17にて比較
され、ここで信号がチョッピングされると共に、モータ
電流指令値15の大きさに応じたオンデューティ比のPW
Mパルスからなる制御信号18が生成され、相分配回路19
に加えられる。相分配回路19は図5に示すように上アー
ム相分配回路19a と下アーム相分配回路19b とから構成
されている。上アーム相分配回路19a は回転位相検出信
号11に基づいて、上アームの各相のスイッチング素子4
をそれぞれ順次オン、オフする制御信号20を生成する。
下アーム相分配回路19b は、オンデューティ比制御に係
る各スイッチング素子の制御信号18を順次に分配するも
ので、回転位相検出信号11と制御信号18との論理積をと
った制御信号21を生成して出力する。これらの制御信号
20,21に基づいて上アームと下アームの各スイッチング
素子駆動回路22,23は各スイッチング素子のゲートを制
御してオン、オフ駆動する。
The speed of the outdoor fan 7 is detected by the speed detection circuit 12 based on the rotational phase detection signal 11 output from the phase detector which is a Hall element built in the brushless motor 6. On the other hand, the speed command value of the outdoor fan 7 is given from the speed setter 13 as the speed command value of the brushless motor 6. The deviation between the speed command value and the speed detection value is obtained by the speed adjusting circuit 14, and the speed adjusting circuit 14 outputs the motor current command value 15 of a magnitude necessary for removing the speed deviation. The motor current command value 15 is compared with the triangular wave output from the carrier wave generation circuit 16 in the comparison circuit 17, where the signal is chopped and the PW of the on-duty ratio corresponding to the magnitude of the motor current command value 15 is obtained.
The control signal 18 consisting of M pulses is generated, and the phase distribution circuit 19
Added to. The phase distribution circuit 19 is composed of an upper arm phase distribution circuit 19a and a lower arm phase distribution circuit 19b as shown in FIG. The upper arm phase distribution circuit 19a uses the switching element 4 for each phase of the upper arm based on the rotation phase detection signal 11.
A control signal 20 for sequentially turning on and off is generated.
The lower arm phase distribution circuit 19b sequentially distributes the control signal 18 of each switching element related to the on-duty ratio control, and generates the control signal 21 that is the logical product of the rotation phase detection signal 11 and the control signal 18. And output. These control signals
Based on 20 and 21, the switching element drive circuits 22 and 23 of the upper arm and the lower arm control the gates of the switching elements to drive them on and off.

【0005】ここで、逆転検出回路25、基準値設定器2
6、比較回路27及びANDゲート30は直流電源部を保護
する保護回路を構成している。すなわち、回転位相検出
信号11に基づいて逆転検出回路25がブラシレスモータ6
の逆回転を検出する一方、逆回転速度の許容基準値を設
定する基準値設定器26の基準値と、速度検出回路12が回
転位相検出信号11に基づいて検出した速度検出値とを比
較回路27で比較し、速度検出値が基準値を越えたときに
信号28を出力し、この信号28と前記逆転検出回路25から
出力される逆回転検出信号29とをANDゲート30で論理
積をとるようになっており、このANDゲート30の出力
を全スイッチングアームのオフ指令31として、相分配回
路19に加えるようになっている。
Here, the reverse rotation detection circuit 25 and the reference value setting device 2
6, the comparison circuit 27 and the AND gate 30 form a protection circuit for protecting the DC power supply unit. That is, based on the rotation phase detection signal 11, the reverse rotation detection circuit 25 causes the brushless motor 6 to operate.
While detecting the reverse rotation of, the reference value of the reference value setter 26 for setting the allowable reference value of the reverse rotation speed, and the speed detection value detected by the speed detection circuit 12 based on the rotation phase detection signal 11 comparison circuit When the speed detection value exceeds the reference value, a signal 28 is output, and this signal 28 and the reverse rotation detection signal 29 output from the reverse rotation detection circuit 25 are ANDed by an AND gate 30. The output of the AND gate 30 is added to the phase distribution circuit 19 as an OFF command 31 for all switching arms.

【0006】図6(a),(b),(c) は、それぞれ通常状態に
おける回転位相検出信号11、上アームのオン、オフ制御
信号20、下アームのオン、オフ制御信号21の波形図を示
している。図示したように、上アームと対の関係にある
下アームのスイッチング素子が、いわゆる、120度通
電方式により相順次にオン、オフされる。また、下アー
ムのスイッチング素子は制御信号18に応じてオンデュー
ティ比が制御される。ここで、ブラシレスモータ6が正
回転しているときの回転位相検出信号11は、同図(a) に
示したように、U相に対してV相が120度遅れている
が、ブラシレスモータ6が逆回転すると、同図(d) に示
したように、U相に対してV相が120度進む関係にな
る。これらの関係から明らかなように、例えば、V相の
立上がりを基準にしてU相のレベルがHかLかにより正
転か逆転かを判定することができる。逆転検出回路25は
この原理に従ってブラシレスモータ6の逆転を検出して
いる。
FIGS. 6A, 6B and 6C are waveform diagrams of the rotation phase detection signal 11, the upper arm ON / OFF control signal 20, and the lower arm ON / OFF control signal 21 in the normal state, respectively. Is shown. As illustrated, the switching elements of the lower arm paired with the upper arm are sequentially turned on and off by a so-called 120-degree conduction method. The on-duty ratio of the switching element of the lower arm is controlled according to the control signal 18. Here, the rotation phase detection signal 11 when the brushless motor 6 is rotating in the forward direction is shown in (a) of FIG. When is rotated in the reverse direction, the V phase advances by 120 degrees with respect to the U phase, as shown in FIG. As is clear from these relations, for example, it is possible to determine whether the U-phase level is H or L, based on the rise of the V-phase, whether the rotation is normal or reverse. The reverse rotation detection circuit 25 detects the reverse rotation of the brushless motor 6 according to this principle.

【0007】ここで、ブラシレスモータ6が風力によっ
て正回転された場合、巻線に誘起される電圧は平滑コン
デンサ3の端子電圧よりも一般に低いため直流部電圧の
上昇の問題は起き難い。しかるに、ブラシレスモータ6
が風力によって逆回転されるとき、上アームのスイッチ
ング素子のオンする相が切替えられ、この切替えの瞬間
に両スイッチング素子がオフ状態になって巻線短絡電流
が平滑コンデンサ3に流れる。したがって、逆回転速度
が高いと充電の頻度も高くなり、しかも、誘起電圧の上
昇と相俟って平滑コンデンサ3の端子電圧すなわち直流
部電圧が急激に上昇する。
Here, when the brushless motor 6 is positively rotated by wind force, the voltage induced in the winding is generally lower than the terminal voltage of the smoothing capacitor 3, so that the problem of the rise in the DC voltage is unlikely to occur. However, the brushless motor 6
Is reversely rotated by the wind force, the on-phase of the switching element of the upper arm is switched, and at the moment of this switching, both switching elements are turned off and a winding short-circuit current flows through the smoothing capacitor 3. Therefore, when the reverse rotation speed is high, the frequency of charging also increases, and in addition to the rise in the induced voltage, the terminal voltage of the smoothing capacitor 3, that is, the DC portion voltage, sharply rises.

【0008】そこで、図4に示した駆動回路では、ブラ
シレスモータ6の逆回転が検出され、かつ、回転速度が
予め設定した基準値を超えたとき、相分配回路19にオフ
指令31を加えて、すなわち、上アーム相分配回路19a 及
び下アーム相分配回路19b にオフ指令を加えて、スイッ
チングング素子をオフ状態にして平滑コンデンサ3の電
圧上昇を抑制している。
Therefore, in the drive circuit shown in FIG. 4, when the reverse rotation of the brushless motor 6 is detected and the rotation speed exceeds a preset reference value, an OFF command 31 is added to the phase distribution circuit 19. That is, an OFF command is applied to the upper arm phase distribution circuit 19a and the lower arm phase distribution circuit 19b to turn off the switching element to suppress the voltage rise of the smoothing capacitor 3.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の空気調
和機は、風力によって室外ファンが正回転した場合の巻
線の誘起電圧は、平滑コンデンサ3の端子電圧よりも低
いものとして、正回転時の電圧上昇の対策を講じてはい
ない。これは空気調和機が停止状態での室外ファンの回
転速度が、室外ファンを積極的に駆動した場合の回転速
度を超えることはないことを前提としたものと考えられ
る。
In the conventional air conditioner described above, the induced voltage of the winding when the outdoor fan is positively rotated by the wind force is lower than the terminal voltage of the smoothing capacitor 3, and it is It does not take measures against the voltage rise of the. This is presumed to be based on the premise that the rotation speed of the outdoor fan when the air conditioner is stopped does not exceed the rotation speed when the outdoor fan is actively driven.

【0010】しかるに、室外ファンに対する速度制御中
に順風が吹いたとすれば、巻線に誘起される電圧が平滑
コンデンサ3の端子電圧を超える場合もある。すなわ
ち、室外ファンの速度制御中に順風が吹けば、室外熱交
換器の熱交換が促進されて、比較回路27から出力される
制御信号28のオンデューティ比は絞られる。したがっ
て、強風時にはオンデューティ比が最小にされたまま
で、通常の制御速度を超えた速度にて室外ファンが回転
することもあり得る。
However, if normal wind blows during speed control of the outdoor fan, the voltage induced in the winding may exceed the terminal voltage of the smoothing capacitor 3. That is, if a favorable wind blows during speed control of the outdoor fan, heat exchange in the outdoor heat exchanger is promoted, and the on-duty ratio of the control signal 28 output from the comparison circuit 27 is narrowed. Therefore, when the wind is strong, the outdoor fan may rotate at a speed exceeding the normal control speed with the on-duty ratio kept at a minimum.

【0011】このように、速度制御中に室外ファンが通
常の制御速度を超えた速度にて回転すると、ブラシレス
モータの巻線に誘起される電圧によって平滑コンデンサ
3の端子電圧が上昇することになり、この電圧がスイッ
チング素子4の耐圧を超えて素子を破壊させる恐れがあ
る。
As described above, when the outdoor fan rotates at a speed exceeding the normal control speed during speed control, the terminal voltage of the smoothing capacitor 3 rises due to the voltage induced in the winding of the brushless motor. However, this voltage may exceed the breakdown voltage of the switching element 4 and destroy the element.

【0012】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、室外ファンが強風により制御速度を超え
て正回転する場合でも、スイッチング素子の破壊を未然
に防止することのできる空気調和機を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and even if the outdoor fan rotates forward beyond the control speed due to strong wind, the air conditioner can prevent the switching element from being destroyed. The purpose is to provide a machine.

【0013】[0013]

【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、本発明は、3相ブリッジ接続され上アーム及び下
アームにそれぞれ三つのスイッチング素子を設けた主回
路を有し、この主回路の入力側を直流電源に接続し、出
力側に室外ファン駆動用のブラシレスモータを接続し、
スイッチング素子を相順にオン、オフ制御し、かつ、上
下アームのいずれか一方のスイッチング素子のオン制御
信号を所定の周波数でチョッピングすると共に、ブラシ
レスモータの速度検出値と速度基準値との偏差に基いて
チョッピング信号のオンデューテイ比を可変する空気調
和機において、チョッピング信号のオンデューティ比が
最小であることを検出する最小デューティ比検出手段
と、オンデューティ比の最小が検出された時、スイッチ
ング素子をオフ状態にする速度制御阻止手段とを備えた
ことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a main circuit in which three switching elements are provided in each of an upper arm and a lower arm which are connected in a three-phase bridge. The input side of is connected to the DC power supply, the brushless motor for driving the outdoor fan is connected to the output side,
The switching elements are sequentially turned on and off, and the on control signal of either one of the upper and lower arms is chopped at a predetermined frequency, and based on the deviation between the speed detection value of the brushless motor and the speed reference value. In an air conditioner that changes the on-duty ratio of the chopping signal, the minimum duty ratio detection means that detects that the on-duty ratio of the chopping signal is minimum, and the switching element is turned off when the minimum on-duty ratio is detected. And a speed control blocking means for bringing the state into a state.

【0014】この発明においては、チョッピング信号の
オンデューティ比が最小にされている間、スイッチング
素子をオフ状態にして速度制御を阻止するので、順風の
みでの回転となるからその速度は低下し、速度制御時に
順風によって増速せしめられる場合と比較して巻線の誘
起電圧を格段に低く抑えることができ、これによって強
い順風に伴う直流電源部の電圧上昇及びスイッチング素
子の破壊を未然に防ぐことができる。
In the present invention, while the on-duty ratio of the chopping signal is minimized, the switching element is turned off to prevent the speed control, so that only the normal wind rotates, so that the speed decreases. The induced voltage in the winding can be suppressed to a much lower level compared to the case where speed is increased by normal wind during speed control, thereby preventing the voltage rise of the DC power supply unit and the destruction of switching elements due to strong normal wind. You can

【0015】また、上記の構成に加え、ブラシレスモー
タが正回転したことを検出する正回転検出手段と、ブラ
シレスモータの正回転が検出され、かつ、速度検出値が
予め設定された値以下であるとき、速度制御阻止手段に
よるスイッチング素子に対する速度制御の阻止状態を解
除する制御阻止解除手段とを備える。
In addition to the above construction, the normal rotation detecting means for detecting the forward rotation of the brushless motor, the normal rotation of the brushless motor is detected, and the speed detection value is equal to or less than a preset value. When the speed control blocking means
And a control blocking canceling means for canceling the blocking state of the speed control for the switching element by.

【0016】このように、ブラシレスモータの正回転が
検出され、かつ、速度検出値が予め設定された値以下で
あるとき、スイッチング素子に対する速度制御の阻止状
態を解除することにより、風力の低下時に速やかに速度
制御に移行することができる。
As described above, when the forward rotation of the brushless motor is detected and the speed detection value is equal to or less than the preset value, the blocking state of the speed control for the switching element is released so that the wind power is reduced. It is possible to quickly shift to speed control.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態によって詳細に説明する。図1はこの発明の一実施
の形態の構成を示すブロック図である。図中、従来装置
を示す図4と同一の要素には同一の符号を付してその説
明を省略する。そして、この実施の形態は図4に示した
要素の他に、正回転検出回路41、基準値設定器42、比較
回路43、ANDゲート44、最小デューティ比検出回路45
及びR−Sフリップフロップ46を付加した構成になって
いる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, the same elements as those in FIG. 4 showing the conventional apparatus are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this embodiment, in addition to the elements shown in FIG. 4, a positive rotation detection circuit 41, a reference value setting device 42, a comparison circuit 43, an AND gate 44, and a minimum duty ratio detection circuit 45.
And an RS flip-flop 46 are added.

【0018】このうち、正回転検出回路41は、例えば、
回転位相検出信号11のW相の立上がりを基準にしてV相
のレベルがHであるときに正転と判定してレベルがHの
信号を出力するもので、比較回路43は、ブラシレスモー
タ6の最大の制御速度よりも僅かに低い値に設定される
基準値設定器42の基準値と、速度検出回路12で検出され
たブラシレスモータ6の速度検出値とを比較し、速度検
出値が基準値以下であるとき、レベルがHの信号を出力
するものである。ANDゲート44は正回転検出回路41の
出力を一方入力、比較回路43の出力を他方入力としてそ
の論理積信号を出力するものである。最小デューティ比
検出回路45はチョッピング信号のオン時間が予め定めら
れた最小の幅であることを検出してレベルがHの信号を
出力するもので、例えば、チョッピング信号の立上がり
から立下がりまでの時間を測定することによって判定す
ることができる。R−Sフリップフロップ46はセット端
子Sに最小デューティ比検出回路45の出力信号を加え、
リセット端子RにANDゲート44の出力信号を加え、出
力端子Qから出力するHレベルの信号をオフ指令として
相分配回路19に加えるものである。なお、図1に示した
基準値設定器42、比較回路43、ANDゲート44及びR−
Sフリップフロップ46を含めたものが本発明の制御阻止
解除手段に対応している。
Of these, the forward rotation detection circuit 41 is, for example,
When the V-phase level is H based on the rising of the W-phase of the rotation phase detection signal 11, it is determined to be normal rotation and a signal of level H is output. The reference value of the reference value setter 42, which is set to a value slightly lower than the maximum control speed, is compared with the speed detection value of the brushless motor 6 detected by the speed detection circuit 12, and the speed detection value is the reference value. When it is below, it outputs a signal whose level is H. The AND gate 44 receives the output of the positive rotation detection circuit 41 as one input and the output of the comparison circuit 43 as the other input, and outputs the AND signal. The minimum duty ratio detection circuit 45 detects that the on-time of the chopping signal is a predetermined minimum width and outputs a signal of level H. For example, the time from the rise to the fall of the chopping signal. Can be determined by measuring The RS flip-flop 46 adds the output signal of the minimum duty ratio detection circuit 45 to the set terminal S,
The output signal of the AND gate 44 is added to the reset terminal R, and the H level signal output from the output terminal Q is added to the phase distribution circuit 19 as an OFF command. The reference value setter 42, the comparison circuit 43, the AND gate 44, and R- shown in FIG.
The one including the S flip-flop 46 corresponds to the control block releasing means of the present invention.

【0019】上記のように構成された本実施の形態の動
作について、特に、従来装置と構成を異にする部分を中
心にして以下に説明する。室外ファン7の速度制御中、
正回転検出回路41はHの信号を出力する。この状態で順
風を受けたことにより室外ファン7の速度は上昇する
が、基準値設定器42の基準値に到達するまで比較回路43
はHの信号を出力する。したがって、ANDゲート44の
出力信号はHである。これによって、R−Sフリップフ
ロップ46はリセットされるため、その出力信号はLであ
る。よって、相分配回路19に対するオフ指令47は出力さ
れない。その後、室外ファン7の速度が基準値設定器42
の基準値をこえると、比較回路43の出力信号はLに、A
NDゲート44の出力信号もLに変化するが、R−Sフリ
ップフロップ46のリセット状態は変化しない。
The operation of the present embodiment configured as described above will be described below, focusing on the part that is different in configuration from the conventional device. During speed control of the outdoor fan 7,
The forward rotation detection circuit 41 outputs an H signal. In this state, the speed of the outdoor fan 7 increases due to the normal wind, but the comparison circuit 43 until the reference value of the reference value setter 42 is reached.
Outputs an H signal. Therefore, the output signal of the AND gate 44 is H. This resets the RS flip-flop 46, so that its output signal is L. Therefore, the off command 47 to the phase distribution circuit 19 is not output. After that, the speed of the outdoor fan 7 is changed to the reference value setter 42.
When the reference value of is exceeded, the output signal of the comparison circuit 43 becomes L, A
The output signal of the ND gate 44 also changes to L, but the reset state of the RS flip-flop 46 does not change.

【0020】一方、速度制御中に室外ファン7が順風を
受けたとすれば、比較回路17から出力されるPWM信号
のオンデューティ比は小さくされる。もし、強風が作用
すればPWM信号のオンデューティ比は最小にされる。
このとき、最小デューティ比検出回路45はHの信号を出
力する。これによってR−Sフリップフロップ46はセッ
ト状態となり、レベルがHのオフ指令47が相分配回路19
に加えられる。このとき、相分配回路19を構成する上ア
ーム相分配回路19a 及び下アーム相分配回路19b は、図
2に示したように、前述のオフ指令31が加えられた場合
と同様、オフ指令47が加えられた場合にも、全スイッチ
ングング素子をオフ状態にする。しかして、速度制御中
にオンデューティ比をより小さくして速度上昇を抑える
ことができない状況ではスイッチング素子4が全てオフ
状態に保持される。
On the other hand, if the outdoor fan 7 receives normal wind during speed control, the on-duty ratio of the PWM signal output from the comparison circuit 17 is reduced. If strong winds act, the on-duty ratio of the PWM signal is minimized.
At this time, the minimum duty ratio detection circuit 45 outputs an H signal. As a result, the RS flip-flop 46 enters the set state, and the OFF command 47 whose level is H is transmitted to the phase distribution circuit 19
Added to. At this time, as shown in FIG. 2, the upper arm phase distribution circuit 19a and the lower arm phase distribution circuit 19b that form the phase distribution circuit 19 receive the OFF command 47 as in the case where the OFF command 31 is added. When added, all switching elements are turned off. Therefore, when the on-duty ratio cannot be made smaller during the speed control to suppress the speed increase, all the switching elements 4 are held in the off state.

【0021】次に、スイッチング素子4の全てがオフ状
態に保持されているときに、室外ファン7に対する強風
の影響が緩和され、その速度が基準値設定器42に設定さ
れた基準値、すなわち、ブラシレスモータ6の最大の制
御速度よりも低く設定された値以下に降下すると、比較
回路43の出力がHに変化するため、ANDゲート44の出
力もHに変化し、R−Sフリップフロップ46はリセット
状態にされる。これによって、オフ指令47は消失せしめ
られる。この結果、PWM信号による速度制御の阻止状
態が解除され、元の速度制御状態に復帰せしめられる。
Next, when all of the switching elements 4 are held in the off state, the influence of the strong wind on the outdoor fan 7 is mitigated, and its speed is set to the reference value set by the reference value setting device 42, that is, When the voltage falls below the maximum control speed of the brushless motor 6 or less, the output of the comparison circuit 43 changes to H, and the output of the AND gate 44 also changes to H, so that the RS flip-flop 46 operates. It is reset. As a result, the off command 47 is erased. As a result, the blocking state of the speed control by the PWM signal is released, and the original speed control state is restored.

【0022】かくして、この実施の形態によれば、順風
が室外ファン7に作用して回転速度が増大しても、オン
デューティ比をより小さくして対応できる間は速度制御
を継続し、オンデューティ比が最小になって速度制御が
できなくなると、スイッチング素子4の全てをオフ状態
に保持して室外ファン7の速度を下げ、その速度が最大
の制御速度よりも低く設定された値以下に降下すると速
度制御に復帰するので、強い順風に伴う直流電源部の電
圧上昇及びスイッチング素子の破壊を未然に防ぐことが
できる。
Thus, according to this embodiment, even if the normal wind acts on the outdoor fan 7 to increase the rotation speed, the speed control is continued as long as the on-duty ratio can be reduced to cope with the on-duty ratio. When the ratio becomes the minimum and the speed control cannot be performed, all the switching elements 4 are kept in the OFF state to decrease the speed of the outdoor fan 7, and the speed falls below the maximum control speed to a set value or less. Then, since the speed control is restored, it is possible to prevent the voltage increase of the DC power supply unit and the destruction of the switching element due to the strong wind.

【0023】ところで、上述した速度制御回路の殆どの
機能、例えば、図1中に一点鎖線50で囲まれた要素の持
つ機能をマイクロプロセッサユニット(MPU)に持た
せることができる。これらの機能のうち、特に、従来装
置に対して新たに要素を付加した部分に対する処理機能
をフローチャートで示すと図3のようになる。すなわ
ち、ステップ101 にて回転位相検出信号に基づいてモー
タの回転方向を検出し、次のステップ102 にてモータの
回転方向が正方向(順風)か否かを判定する。もし、逆
方向である場合には、図4を用いて説明した逆風に対応
した処理(詳細説明を省略)を実行し、順風である場合
にのみ、ステップ104 以下の処理を実行する。ステップ
104 では回転位相信号に基づいてモータの回転数を検出
し、ステップ105 にてチョッピング信号のデューティ比
の調節によるモータ回転数制御を実行する。そして、ス
テップ106 でチョッピング信号のデューティ比が最小か
否かを判定し、最小でない場合にはステップ107 にてそ
れ以上の処理を止める。逆に、チョッピング信号のデュ
ーティ比が最小であった場合にはステップ108 にてモー
タの速度制御を中止し、次のステップ109 にてモータの
回転数を検出する。続いて、ステップ110 でモータ回転
数が最大制御速度よりも低く設定した基準値以下になっ
たか否かを判定し、基準値以上であればそれ以降の処理
を中止し、基準値以下になっておればモータ回転数制御
状態に復帰させる。以上、図3にフローチャートで示し
た処理手順により、図1及び図2を用いて説明したと同
様に、速度制御の阻止及び復帰を実現することができ
る。
By the way, most functions of the speed control circuit described above, for example, the functions of the elements surrounded by the one-dot chain line 50 in FIG. 1 can be given to the microprocessor unit (MPU). Among these functions, a processing function for a part in which an element is newly added to the conventional device is shown in a flowchart in FIG. That is, in step 101, the rotation direction of the motor is detected based on the rotation phase detection signal, and in the next step 102, it is determined whether the rotation direction of the motor is the forward direction (normal wind). If it is in the opposite direction, the process (detailed description is omitted) corresponding to the downwind described with reference to FIG. 4 is executed, and only in the case of normal wind, the processes in and after step 104 are executed. Step
At 104, the rotation speed of the motor is detected based on the rotation phase signal, and at step 105, the motor rotation speed control is executed by adjusting the duty ratio of the chopping signal. Then, in step 106, it is determined whether or not the duty ratio of the chopping signal is the minimum, and if it is not the minimum, the process is stopped in step 107. On the contrary, when the duty ratio of the chopping signal is the minimum, the speed control of the motor is stopped in step 108, and the rotation speed of the motor is detected in the next step 109. Next, in step 110, it is determined whether the motor rotation speed is lower than the set reference value lower than the maximum control speed.If it is the reference value or more, the subsequent processing is stopped and the value becomes the reference value or less. If it does, it returns to the motor speed control state. As described above, according to the processing procedure shown in the flowchart of FIG. 3, the speed control can be blocked and restored in the same manner as described with reference to FIGS. 1 and 2.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明の内、第1の発明によれば、チョッピング信号のオ
ンデューティ比が最小にされている間、スイッチング素
子をオフ状態にして速度制御を阻止するため、順風のみ
での回転となるからその速度は低下し、速度制御時に比
べて巻線の誘起電圧を格段に低く抑えることができ、こ
れによって強い順風に伴う直流電源部の電圧上昇及びス
イッチング素子の破壊を未然に防ぐことができる。
As is apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, the switching element is turned off to control the speed while the on-duty ratio of the chopping signal is minimized. In order to prevent this, the speed is reduced because it is rotated only by normal wind, and the induced voltage in the winding can be suppressed to a much lower level than during speed control. Also, it is possible to prevent breakdown of the switching element.

【0025】また、スイッチング素子をオフ状態にする
ことは、十分な熱交換能力を有する状態にてブラシレス
モータに対する電力供給を遮断することであるから、無
駄な電力消費を抑えることができると言う効果もある。
Further, turning off the switching element is to cut off the power supply to the brushless motor in a state having sufficient heat exchange capacity, so that it is possible to suppress wasteful power consumption. There is also.

【0026】さらに、第2の発明では、ブラシレスモー
タの正回転が検出され、かつ、速度検出値が予め設定さ
れた値以下であるとき、スイッチング素子に対する速度
制御の阻止状態を解除することにより、風力の低下時に
速やかに速度制御に移行することができる。
Further, in the second aspect of the present invention, when the forward rotation of the brushless motor is detected and the detected speed value is equal to or less than the preset value, the speed control block state for the switching element is released, It is possible to quickly shift to speed control when the wind power decreases.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態の構成を示すブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態の主要素の詳細な構成を
示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of main elements according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態の主要な機能をマイクロ
プロセッサユニットに持たせた場合の処理手順を示すフ
ローチャート。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure when a microprocessor unit is provided with a main function of one embodiment of the present invention.

【図4】従来の空気調和機の室外ファン駆動回路の構成
を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an outdoor fan drive circuit of a conventional air conditioner.

【図5】従来の空気調和機の室外ファン駆動回路の主要
素の詳細な構成を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of main elements of an outdoor fan drive circuit of a conventional air conditioner.

【図6】従来の空気調和機の室外ファン駆動回路の動作
を説明ためのタイムチャート。
FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the outdoor fan drive circuit of the conventional air conditioner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 商用電源 2 直流変換器 3 平滑コンデンサ 4 スイッチング素子 5 ダイオード 6 ブラシレスモータ 7 室外ファン 12 速度検出回路 13 速度設定器 14 速度調節回路14 16 搬送波発生回路 17,43 比較回路 19 相分配回路 22,23 スイッチング素子駆動回路 26,42 基準値設定器 30 ANDゲート 41 正回転検出回路 44 ANDゲート 45 最小デューティ比検出回路 46 R−Sフリップフロップ 1 Commercial power supply 2 DC converter 3 smoothing capacitors 4 switching elements 5 diode 6 brushless motor 7 outdoor fan 12 Speed detection circuit 13 Speed setting device 14 Speed control circuit 14 16 Carrier wave generation circuit 17,43 Comparison circuit 19-phase distribution circuit 22,23 Switching element drive circuit 26,42 Reference value setting device 30 AND gate 41 Forward rotation detection circuit 44 AND gate 45 Minimum duty ratio detection circuit 46 R-S flip-flop

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 6/12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 6/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】3相ブリッジ接続され上アーム及び下アー
ムにそれぞれ三つのスイッチング素子を設けた主回路を
有し、この主回路の入力側を直流電源に接続し、出力側
に室外ファン駆動用のブラシレスモータを接続し、前記
スイッチング素子を相順にオン、オフ制御し、かつ、上
下アームのいずれか一方のスイッチング素子のオン制御
信号を所定の周波数でチョッピングすると共に、前記ブ
ラシレスモータの速度検出値と速度基準値との偏差に基
いてチョッピング信号のオンデューテイ比を可変する空
気調和機において、前記チョッピング信号のオンデュー
ティ比が最小であることを検出する最小デューティ比検
出手段と、前記オンデューティ比の最小が検出され
、前記スイッチング素子をオフ状態にする速度制御阻
止手段とを備えたことを特徴とする空気調和機。
1. A main circuit having a three-phase bridge connection and three switching elements provided on each of an upper arm and a lower arm, the input side of the main circuit is connected to a DC power source, and the output side is for driving an outdoor fan. Brushless motor is connected, the switching elements are sequentially turned on and off, and the ON control signal of either one of the upper and lower arms is chopped at a predetermined frequency, and the speed detection value of the brushless motor is detected. In the air conditioner that varies the on-duty ratio of the chopping signal based on the difference between the on-duty ratio and the speed reference value, the minimum duty-ratio detecting means for detecting that the on-duty ratio of the chopping signal is the minimum, and the on-duty ratio Min has been detected
An air conditioner comprising : speed control blocking means for turning off the switching element at the time .
【請求項2】前記ブラシレスモータが正回転したことを
検出する正回転検出手段と、 前記ブラシレスモータの正回転が検出され、かつ、速度
検出値が予め設定された値以下であるとき、前記速度制
御阻止手段による前記スイッチング素子に対する速度制
御の阻止状態を解除する制御阻止解除手段とを備えたこ
とを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
Wherein the forward rotation detection means for detecting that said brushless motor is rotated forward, the forward rotation of the brushless motor is detected, and, when the speed detection value is equal to or less than a preset value, the rate Control
The air conditioner according to claim 1, further comprising control blocking releasing means for releasing a blocking state of speed control of the switching element by the blocking means .
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