JP3395512B2 - 冷凍機の温度制御装置 - Google Patents
冷凍機の温度制御装置Info
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/001—Gas cycle refrigeration machines with a linear configuration or a linear motor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/14—Compression machines, plants or systems characterised by the cycle used
- F25B2309/1428—Control of a Stirling refrigeration machine
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷凍機の冷却温
度を安定して制御できる冷凍機の温度制御装置に関す
る。
度を安定して制御できる冷凍機の温度制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、フリーディスプレーサ型スターリ
ング冷凍機として、図２に示すようなものがある(特公
平６−８９９６０号公報)。スターリング冷凍機におい
ては、運転中に、シリンダ１の膨張室２および被冷却物
と熱交換を行うフリーザ３から成る低温部の冷却温度が
変化した場合には、ディスプレーサ４内の蓄熱材５を通
過するガス流量が変化する。そして、それに伴って、デ
ィスプレーサ４の駆動力、延いてはディスプレーサ４の
往復動ストロークが変化することになる。そこで、上記
冷却温度が一定になるように、圧縮機のピストン９を駆
動するリニアモータの駆動電圧を制御する必要がある。
ング冷凍機として、図２に示すようなものがある(特公
平６−８９９６０号公報)。スターリング冷凍機におい
ては、運転中に、シリンダ１の膨張室２および被冷却物
と熱交換を行うフリーザ３から成る低温部の冷却温度が
変化した場合には、ディスプレーサ４内の蓄熱材５を通
過するガス流量が変化する。そして、それに伴って、デ
ィスプレーサ４の駆動力、延いてはディスプレーサ４の
往復動ストロークが変化することになる。そこで、上記
冷却温度が一定になるように、圧縮機のピストン９を駆
動するリニアモータの駆動電圧を制御する必要がある。
【０００３】特公平６−８９９６０号公報に開示された
冷却機では、制御器７によって、上記シリンダ１の低温
部に取り付けられた温度センサ６からの冷却温度信号に
基づいてモータ駆動信号を出力する。そして、電力増幅
器８によって、上記モータ駆動信号を増幅して、ピスト
ン９を駆動するリニアモータのコイル１０に供給するよ
うにしている。
冷却機では、制御器７によって、上記シリンダ１の低温
部に取り付けられた温度センサ６からの冷却温度信号に
基づいてモータ駆動信号を出力する。そして、電力増幅
器８によって、上記モータ駆動信号を増幅して、ピスト
ン９を駆動するリニアモータのコイル１０に供給するよ
うにしている。
【０００４】図３は、上記制御器７および電力増幅器８
のブロック図である。上記温度センサ６から伝送された
冷却温度ＴCは、制御器７内の温度制御部１１において
目標温度ＴRと比較され、例えばＰＩＤ制御回路によっ
て偏差ΔＴ(＝ＴR−ＴC)に応じた制御電圧Ｖ０が出力さ
れる。一方、冷却温度ＴCは、制御器７内の駆動電圧制
御部１２にも入力され、予め与えられている冷却温度Ｔ
Cと安定動作範囲電圧の上限値Ｖmaxとの関係式によっ
て、制御電圧Ｖ０が安定動作範囲電圧の上限値Ｖmax以
内であるか否かが判定される。そして、上限値Ｖmax以
内であれば制御電圧Ｖ０がそのままモータ駆動信号電圧
Ｖ１として電力増幅器８に送出される。また、上限値Ｖ
maxより大きければ上限値Ｖmaxがモータ駆動信号電圧Ｖ
１として電力増幅器８に送出される。そうすると、上記
電力増幅器８では、モータ駆動信号電圧Ｖ１が比例的に
増幅され、得られた駆動電圧ＶSがリニアモータのコイ
ル１０に供給される。
のブロック図である。上記温度センサ６から伝送された
冷却温度ＴCは、制御器７内の温度制御部１１において
目標温度ＴRと比較され、例えばＰＩＤ制御回路によっ
て偏差ΔＴ(＝ＴR−ＴC)に応じた制御電圧Ｖ０が出力さ
れる。一方、冷却温度ＴCは、制御器７内の駆動電圧制
御部１２にも入力され、予め与えられている冷却温度Ｔ
Cと安定動作範囲電圧の上限値Ｖmaxとの関係式によっ
て、制御電圧Ｖ０が安定動作範囲電圧の上限値Ｖmax以
内であるか否かが判定される。そして、上限値Ｖmax以
内であれば制御電圧Ｖ０がそのままモータ駆動信号電圧
Ｖ１として電力増幅器８に送出される。また、上限値Ｖ
maxより大きければ上限値Ｖmaxがモータ駆動信号電圧Ｖ
１として電力増幅器８に送出される。そうすると、上記
電力増幅器８では、モータ駆動信号電圧Ｖ１が比例的に
増幅され、得られた駆動電圧ＶSがリニアモータのコイ
ル１０に供給される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記冷却機において
は、温度制御部１１内のＰＩＤ制御回路によって偏差Δ
Ｔ(＝ＴR−ＴC)に応じた制御電圧Ｖ０を求めている。し
かしながら、１回のＰＩＤ処理では、目標温度ＴRを得
るための実効的な駆動電圧が得られることはなく、電力
増幅器８で比例的に増幅して実効的な駆動電圧ＶSを得
るようにしている。したがって、上記ＰＩＤ制御回路と
いうＩＣ(集積)回路に加えて比例制御を行う電力増幅器
８というディスクリート回路を必要とし、温度制御装置
全体の回路構成が繁雑になるという問題がある。
は、温度制御部１１内のＰＩＤ制御回路によって偏差Δ
Ｔ(＝ＴR−ＴC)に応じた制御電圧Ｖ０を求めている。し
かしながら、１回のＰＩＤ処理では、目標温度ＴRを得
るための実効的な駆動電圧が得られることはなく、電力
増幅器８で比例的に増幅して実効的な駆動電圧ＶSを得
るようにしている。したがって、上記ＰＩＤ制御回路と
いうＩＣ(集積)回路に加えて比例制御を行う電力増幅器
８というディスクリート回路を必要とし、温度制御装置
全体の回路構成が繁雑になるという問題がある。
【０００６】また、上記電力増幅器８は、ＰＩＤ制御回
路による１回のＰＩＤ処理のみで未だ不安定要素が残る
制御電圧Ｖ０をそのまま比例的に増幅して駆動電圧ＶS
を得ている。したがって、リニアモータのコイル１０に
供給される駆動電圧ＶSにも不安定要素が残っており、
制御器７と電力増幅器８によって行われる温度制御の安
定性が悪いという問題がある。
路による１回のＰＩＤ処理のみで未だ不安定要素が残る
制御電圧Ｖ０をそのまま比例的に増幅して駆動電圧ＶS
を得ている。したがって、リニアモータのコイル１０に
供給される駆動電圧ＶSにも不安定要素が残っており、
制御器７と電力増幅器８によって行われる温度制御の安
定性が悪いという問題がある。
【０００７】また、上記温度センサ６の種類としてはサ
ーミスタや熱電対等種々あり、夫々に応じてその検出信
号のレベルが異なる。それに対して、上記ＰＩＤ制御回
路における偏差ΔＴ−制御電圧Ｖ０変換関数は、特定の
種類の温度センサ６を想定して設定してある。したがっ
て、上記冷却機においては、温度センサ６の種類を種々
取り換えて使用することは不可能であり、種々の温度セ
ンサに対処できないという問題もある。
ーミスタや熱電対等種々あり、夫々に応じてその検出信
号のレベルが異なる。それに対して、上記ＰＩＤ制御回
路における偏差ΔＴ−制御電圧Ｖ０変換関数は、特定の
種類の温度センサ６を想定して設定してある。したがっ
て、上記冷却機においては、温度センサ６の種類を種々
取り換えて使用することは不可能であり、種々の温度セ
ンサに対処できないという問題もある。
【０００８】そこで、この発明の目的は、安定性のよい
温度制御を行うことができ、種々の温度センサに対処で
き、簡単なハード構成を有する冷凍機の温度制御装置を
提供することにある。
温度制御を行うことができ、種々の温度センサに対処で
き、簡単なハード構成を有する冷凍機の温度制御装置を
提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、冷凍機の冷却温度を検出す
る温度センサと,この温度センサからの計測温度信号と
目標温度との偏差に対して少なくとも比例積分演算を行
って上記偏差に応じたモータの制御信号を生成する温度
制御部を有する冷凍機の温度制御装置において、上記温
度制御部からの制御信号に対して少なくとも比例積分演
算を行って上記制御信号に応じたモータ制御信号を算出
し,この算出したモータ制御信号を上記冷凍機のモータ
に供給する演算部を備えて、上記モータ制御信号によっ
て上記モータの入力制御を行うことを特徴としている。
め、請求項１に係る発明は、冷凍機の冷却温度を検出す
る温度センサと,この温度センサからの計測温度信号と
目標温度との偏差に対して少なくとも比例積分演算を行
って上記偏差に応じたモータの制御信号を生成する温度
制御部を有する冷凍機の温度制御装置において、上記温
度制御部からの制御信号に対して少なくとも比例積分演
算を行って上記制御信号に応じたモータ制御信号を算出
し,この算出したモータ制御信号を上記冷凍機のモータ
に供給する演算部を備えて、上記モータ制御信号によっ
て上記モータの入力制御を行うことを特徴としている。
【００１０】上記構成によれば、通常ＰＩ(Ｄ)演算部を
有して温度センサからの計測温度信号と目標温度との偏
差に対するＰＩ(Ｄ)演算を行う温度制御部からの制御信
号に対して、演算部によって少なくともＰＩ演算を行っ
てモータ制御信号を算出することによって、冷凍機のモ
ータの実効的な駆動信号が得られる。こうして、上記温
度制御部からの制御信号に対して単に増幅器による比例
制御を行う場合よりも安定した温度制御が行われる。
有して温度センサからの計測温度信号と目標温度との偏
差に対するＰＩ(Ｄ)演算を行う温度制御部からの制御信
号に対して、演算部によって少なくともＰＩ演算を行っ
てモータ制御信号を算出することによって、冷凍機のモ
ータの実効的な駆動信号が得られる。こうして、上記温
度制御部からの制御信号に対して単に増幅器による比例
制御を行う場合よりも安定した温度制御が行われる。
【００１１】また、請求項２に係る発明の冷凍機の温度
制御装置は、冷凍機の冷却温度を検出する温度センサ
と、上記温度センサからの計測温度信号と目標温度との
偏差に対して少なくとも比例積分演算を行って上記偏差
に応じたモータの制御信号を生成する第１演算部と、上
記第１演算部からの制御信号に対して少なくとも比例積
分演算を行って上記制御信号に応じたモータ制御信号を
算出し,この算出したモータ制御信号を上記冷凍機のモ
ータに供給する第２演算部を備えて、上記第２演算部か
らのモータ制御信号によって上記モータの入力制御を行
うことを特徴とし ている。
制御装置は、冷凍機の冷却温度を検出する温度センサ
と、上記温度センサからの計測温度信号と目標温度との
偏差に対して少なくとも比例積分演算を行って上記偏差
に応じたモータの制御信号を生成する第１演算部と、上
記第１演算部からの制御信号に対して少なくとも比例積
分演算を行って上記制御信号に応じたモータ制御信号を
算出し,この算出したモータ制御信号を上記冷凍機のモ
ータに供給する第２演算部を備えて、上記第２演算部か
らのモータ制御信号によって上記モータの入力制御を行
うことを特徴とし ている。
【００１２】上記構成によれば、温度センサからの計測
温度信号と目標温度との偏差に対して、第１演算部によ
って少なくともＰＩ演算が行われて上記偏差に応じたモ
ータの制御信号が生成される。そうすると、この制御信
号に対して、第２演算部によって少なくともＰＩ演算が
行われてモータ制御信号が算出され、冷凍機のモータの
実効的な駆動信号が得られる。こうして、上記偏差に応
じたモータの制御信号に対して単に増幅器による比例制
御を行う場合よりも安定した温度制御が行われる。
温度信号と目標温度との偏差に対して、第１演算部によ
って少なくともＰＩ演算が行われて上記偏差に応じたモ
ータの制御信号が生成される。そうすると、この制御信
号に対して、第２演算部によって少なくともＰＩ演算が
行われてモータ制御信号が算出され、冷凍機のモータの
実効的な駆動信号が得られる。こうして、上記偏差に応
じたモータの制御信号に対して単に増幅器による比例制
御を行う場合よりも安定した温度制御が行われる。
【００１３】また、請求項３に係る発明は、請求項１あ
るいは請求項２に係る発明の冷凍機の温度制御装置にお
いて、上記モータ制御信号は電圧であり、このモータ制
御電圧と上記冷凍機を単体で駆動する際のモータの最小
駆動電圧および最大駆動電圧とを比較し、上記モータ制
御電圧が上記最小駆動電圧と最大駆動電圧との間にある
場合には上記モータ制御電圧を駆動電圧として上記モー
タに供給し、上記モータ制御電圧が上記最大駆動電圧以
上である場合にはこの最大駆動電圧を駆動電圧として上
記モータに供給し、上記モータ制御電圧が最小駆動電圧
以下である場合には電圧“０"を駆動電圧として上記モ
ータに供給する判別部を備えたことを特徴としている。
るいは請求項２に係る発明の冷凍機の温度制御装置にお
いて、上記モータ制御信号は電圧であり、このモータ制
御電圧と上記冷凍機を単体で駆動する際のモータの最小
駆動電圧および最大駆動電圧とを比較し、上記モータ制
御電圧が上記最小駆動電圧と最大駆動電圧との間にある
場合には上記モータ制御電圧を駆動電圧として上記モー
タに供給し、上記モータ制御電圧が上記最大駆動電圧以
上である場合にはこの最大駆動電圧を駆動電圧として上
記モータに供給し、上記モータ制御電圧が最小駆動電圧
以下である場合には電圧“０"を駆動電圧として上記モ
ータに供給する判別部を備えたことを特徴としている。
【００１４】上記構成によれば、温度センサからの計測
温度信号と目標温度との偏差に応じた駆動電圧であっ
て、且つ、最小駆動電圧と最大駆動電圧との範囲内の駆
動電圧によって、冷凍機のモータが安全に制御される。
温度信号と目標温度との偏差に応じた駆動電圧であっ
て、且つ、最小駆動電圧と最大駆動電圧との範囲内の駆
動電圧によって、冷凍機のモータが安全に制御される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。図１は本実施の形態の冷凍機
の温度制御装置におけるブロック図である。尚、本冷凍
機の温度制御装置が対象とする冷凍機は特に限定するも
のではないが、本実施の形態においては、図２と同じ構
造のフリーディスプレーサ型スターリング冷凍機である
とする。
態により詳細に説明する。図１は本実施の形態の冷凍機
の温度制御装置におけるブロック図である。尚、本冷凍
機の温度制御装置が対象とする冷凍機は特に限定するも
のではないが、本実施の形態においては、図２と同じ構
造のフリーディスプレーサ型スターリング冷凍機である
とする。
【００１６】本冷凍機の温度制御装置は、制御処理部２
３と判別部２４とから概略構成されている。フリーディ
スプレーサ型スターリング冷凍機(以下、単に冷凍機と
言う)２１の膨張部におけるシリンダの低温部には温度
センサ２２が取り付けられており、この温度センサ２２
からの計測温度信号ＴCが制御処理部２３の温度制御部
２５に入力される。そうすると、図３における温度制御
部１１と同様に、目標温度ＴRと比較されて偏差ΔＴ(＝
ＴR−ＴC)が求められ、ＰＩ演算を行う第１演算部２６
によって偏差ΔＴに応じた温度制御電圧Ｖ０が出力され
る。
３と判別部２４とから概略構成されている。フリーディ
スプレーサ型スターリング冷凍機(以下、単に冷凍機と
言う)２１の膨張部におけるシリンダの低温部には温度
センサ２２が取り付けられており、この温度センサ２２
からの計測温度信号ＴCが制御処理部２３の温度制御部
２５に入力される。そうすると、図３における温度制御
部１１と同様に、目標温度ＴRと比較されて偏差ΔＴ(＝
ＴR−ＴC)が求められ、ＰＩ演算を行う第１演算部２６
によって偏差ΔＴに応じた温度制御電圧Ｖ０が出力され
る。
【００１７】上述のようにして温度制御部２５で求めら
れた温度制御電圧Ｖ０は、ＰＩ演算を行う第２演算部２
７に供給される。そして、温度制御電圧Ｖ０に応じたモ
ータ制御電圧Ｖ１が出力される。このように、第１演算
部２６でのＰＩ処理によって得られた温度制御電圧Ｖ０
(図３に示す冷却機における温度制御部１１で得られる
制御電圧Ｖ０に相当)に対して、第２演算部２７でＰＩ
処理を行うことによって、図３における電力増幅器８で
得られる駆動電圧ＶSに相当する実効的なモータ制御電
圧Ｖ１を得ることができるのである。したがって、本実
施の形態においては、図３における電力増幅器８のよう
なディスクリート回路を無くすことができる。
れた温度制御電圧Ｖ０は、ＰＩ演算を行う第２演算部２
７に供給される。そして、温度制御電圧Ｖ０に応じたモ
ータ制御電圧Ｖ１が出力される。このように、第１演算
部２６でのＰＩ処理によって得られた温度制御電圧Ｖ０
(図３に示す冷却機における温度制御部１１で得られる
制御電圧Ｖ０に相当)に対して、第２演算部２７でＰＩ
処理を行うことによって、図３における電力増幅器８で
得られる駆動電圧ＶSに相当する実効的なモータ制御電
圧Ｖ１を得ることができるのである。したがって、本実
施の形態においては、図３における電力増幅器８のよう
なディスクリート回路を無くすことができる。
【００１８】また、本実施の形態においては、上述した
ように、偏差ΔＴにＰＩ処理を行った後の温度制御電圧
Ｖ０に対して再度ＰＩ処理を行ってモータ制御電圧Ｖ１
を得ている。したがって、図３に示す冷却機のごとく、
偏差ΔＴにＰＩ(Ｄ)処理を行った後の制御電圧Ｖ０に対
して電力増幅器８による比例処理のみを行って得られた
駆動電圧ＶSよりも、積分処理を行っている分だけ安定
した駆動電圧が得られるのである。こうして最適に駆動
電圧が設定されることによって、定常時には駆動電流が
抑えられてモータにおける発熱の低下や振動の抑制が行
われ、安定した冷凍機駆動が行われる。
ように、偏差ΔＴにＰＩ処理を行った後の温度制御電圧
Ｖ０に対して再度ＰＩ処理を行ってモータ制御電圧Ｖ１
を得ている。したがって、図３に示す冷却機のごとく、
偏差ΔＴにＰＩ(Ｄ)処理を行った後の制御電圧Ｖ０に対
して電力増幅器８による比例処理のみを行って得られた
駆動電圧ＶSよりも、積分処理を行っている分だけ安定
した駆動電圧が得られるのである。こうして最適に駆動
電圧が設定されることによって、定常時には駆動電流が
抑えられてモータにおける発熱の低下や振動の抑制が行
われ、安定した冷凍機駆動が行われる。
【００１９】また、上述の如く偏差ΔＴに対して２回の
ＰＩ処理を行っているために、第１演算部２６による１
回目のＰＩ処理で吸収できない温度センサ２２の種類変
更による計測温度信号ＴCのレベル変動を、第２演算部
２７による２回目のＰＩ処理で吸収することができる。
したがって、本実施の形態によれば、温度センサ２２の
種類を選ばず、種々の温度センサに対処できる。
ＰＩ処理を行っているために、第１演算部２６による１
回目のＰＩ処理で吸収できない温度センサ２２の種類変
更による計測温度信号ＴCのレベル変動を、第２演算部
２７による２回目のＰＩ処理で吸収することができる。
したがって、本実施の形態によれば、温度センサ２２の
種類を選ばず、種々の温度センサに対処できる。
【００２０】尚、上記第１演算部２６および第２演算部
２７の夫々はＰＩ演算を行うようにしているが、ＰＩＤ
演算を行うようにしても構わない。要は、少なくとも比
例積分処理要素を有する演算回路であればよいのであ
る。
２７の夫々はＰＩ演算を行うようにしているが、ＰＩＤ
演算を行うようにしても構わない。要は、少なくとも比
例積分処理要素を有する演算回路であればよいのであ
る。
【００２１】上述のようにして上記第２演算部２７で求
められたモータ制御電圧Ｖ１は判別部２４に供給され
る。そして、モータ制御電圧Ｖ１が、冷凍機２１を単体
で駆動する際のリニアモータの最小駆動電圧Ｖminと最
大駆動電圧Ｖmaxとの間にあるか否かが判別される。そ
して、最小駆動電圧Ｖminと最大駆動電圧Ｖmaxとの間に
あれば、上記モータ制御信号電圧Ｖ１がそのまま駆動電
圧ＶSとして冷凍機２１に供給される。また、最小駆動
電圧Ｖminと最大駆動電圧Ｖmaxとの間になければ、モー
タ制御電圧Ｖ１が最大駆動電圧Ｖmax以上であるか否か
が判別される。そして、最大駆動電圧Ｖmax以上であれ
ば最大駆動電圧Ｖmaxが駆動電圧ＶSとして冷凍機２１に
供給される。また、最大駆動電圧Ｖmaxより小さければ
(即ち、最小駆動電圧Ｖmin以下であれば)電圧“０”が
駆動電圧ＶSとして冷凍機２１に供給されるのである。
められたモータ制御電圧Ｖ１は判別部２４に供給され
る。そして、モータ制御電圧Ｖ１が、冷凍機２１を単体
で駆動する際のリニアモータの最小駆動電圧Ｖminと最
大駆動電圧Ｖmaxとの間にあるか否かが判別される。そ
して、最小駆動電圧Ｖminと最大駆動電圧Ｖmaxとの間に
あれば、上記モータ制御信号電圧Ｖ１がそのまま駆動電
圧ＶSとして冷凍機２１に供給される。また、最小駆動
電圧Ｖminと最大駆動電圧Ｖmaxとの間になければ、モー
タ制御電圧Ｖ１が最大駆動電圧Ｖmax以上であるか否か
が判別される。そして、最大駆動電圧Ｖmax以上であれ
ば最大駆動電圧Ｖmaxが駆動電圧ＶSとして冷凍機２１に
供給される。また、最大駆動電圧Ｖmaxより小さければ
(即ち、最小駆動電圧Ｖmin以下であれば)電圧“０”が
駆動電圧ＶSとして冷凍機２１に供給されるのである。
【００２２】このように、上記判別部２４は、２回の判
別演算を行うように構成されていればよいので、制御処
理部２３と共に１チップマイクロコンピュータで形成す
ることができる。したがって、本冷凍機の温度制御装置
は、非常に簡単なハード構成で実現できるのである。
別演算を行うように構成されていればよいので、制御処
理部２３と共に１チップマイクロコンピュータで形成す
ることができる。したがって、本冷凍機の温度制御装置
は、非常に簡単なハード構成で実現できるのである。
【００２３】上述したごとく、本冷凍機の温度制御部
は、温度センサ２２からの計測温度信号ＴCと目標温度
ＴRとの偏差ΔＴにＰＩ(Ｄ)演算を行って偏差ΔＴに応
じた温度制御電圧Ｖ０を得る第１演算部２６と、温度制
御電圧Ｖ０にＰＩ(Ｄ)演算を行って温度制御電圧Ｖ0に
応じたモータ制御電圧Ｖ１を得る第２演算部２７を有す
る。そして、判別部２４によって、第２演算部２７で求
められたモータ制御電圧Ｖ１とリニアモータの最小駆動
電圧Ｖminおよび最大駆動電圧Ｖmaxとの大小を判別し、
その判別結果に応じて、モータ制御信号電圧Ｖ１,最大
駆動電圧Ｖmaxあるいは電圧“０”を駆動電圧ＶSとして
冷凍機２１に供給するようにしている。ところで、従来
の冷凍機には、温度制御装置としてＰＩ(Ｄ)処理部と減
算器とが既に設けられている。したがって、この既に設
けられている温度制御装置に第２演算部２７と判別部２
４とを付加するだけで、本冷凍機の温度制御装置を容易
に提供できるのである。
は、温度センサ２２からの計測温度信号ＴCと目標温度
ＴRとの偏差ΔＴにＰＩ(Ｄ)演算を行って偏差ΔＴに応
じた温度制御電圧Ｖ０を得る第１演算部２６と、温度制
御電圧Ｖ０にＰＩ(Ｄ)演算を行って温度制御電圧Ｖ0に
応じたモータ制御電圧Ｖ１を得る第２演算部２７を有す
る。そして、判別部２４によって、第２演算部２７で求
められたモータ制御電圧Ｖ１とリニアモータの最小駆動
電圧Ｖminおよび最大駆動電圧Ｖmaxとの大小を判別し、
その判別結果に応じて、モータ制御信号電圧Ｖ１,最大
駆動電圧Ｖmaxあるいは電圧“０”を駆動電圧ＶSとして
冷凍機２１に供給するようにしている。ところで、従来
の冷凍機には、温度制御装置としてＰＩ(Ｄ)処理部と減
算器とが既に設けられている。したがって、この既に設
けられている温度制御装置に第２演算部２７と判別部２
４とを付加するだけで、本冷凍機の温度制御装置を容易
に提供できるのである。
【００２４】尚、上記実施の形態においては、図３に示
す制御器７のような冷却温度ＴCに応じた安定動作範囲
電圧の上限値Ｖmaxによる制御電圧Ｖ０の制限処理は行
っていない。もし、その必要であれば、上記実施の形態
における判別部２４を、図３における駆動電圧制御部１
２に置き換えればよい。また、上記実施の形態において
は電圧信号によって冷凍機２１のリニアモータを制御す
るようにしているが、電流信号によって制御するように
しても差し支えない。
す制御器７のような冷却温度ＴCに応じた安定動作範囲
電圧の上限値Ｖmaxによる制御電圧Ｖ０の制限処理は行
っていない。もし、その必要であれば、上記実施の形態
における判別部２４を、図３における駆動電圧制御部１
２に置き換えればよい。また、上記実施の形態において
は電圧信号によって冷凍機２１のリニアモータを制御す
るようにしているが、電流信号によって制御するように
しても差し支えない。
【００２５】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１およ
び請求項２に係る発明の冷凍機の温度制御装置は、計測
温度信号と目標温度との偏差に対して少なくとも比例積
分演算を行って上記偏差に応じたモータの制御信号を生
成し、この生成された制御信号に対して、再度、少なく
とも比例積分演算を行って上記制御信号に応じたモータ
制御信号を算出して冷凍機のモータに供給するので、上
記偏差にＰＩ(Ｄ)演算を行って生成された制御信号を単
に増幅(比例制御)して上記冷凍機のモータを制御する場
合よりも、積分演算を行う分だけ安定した温度制御を行
うことができる。
び請求項２に係る発明の冷凍機の温度制御装置は、計測
温度信号と目標温度との偏差に対して少なくとも比例積
分演算を行って上記偏差に応じたモータの制御信号を生
成し、この生成された制御信号に対して、再度、少なく
とも比例積分演算を行って上記制御信号に応じたモータ
制御信号を算出して冷凍機のモータに供給するので、上
記偏差にＰＩ(Ｄ)演算を行って生成された制御信号を単
に増幅(比例制御)して上記冷凍機のモータを制御する場
合よりも、積分演算を行う分だけ安定した温度制御を行
うことができる。
【００２６】さらに、温度センサの種類変更に応じた計
測温度信号のレベル変動は上記偏差に対する１回のＰＩ
Ｄ処理では吸収できない。ところが、これらの発明で
は、上記偏差に対するＰＩ(Ｄ)演算によって生成された
制御信号に対して上記演算部で再度ＰＩ処理を行うの
で、上記計測温度信号のレベル変動を吸収することがで
きる。したがって、この発明によれば、種々の温度セン
サに対処できる。
測温度信号のレベル変動は上記偏差に対する１回のＰＩ
Ｄ処理では吸収できない。ところが、これらの発明で
は、上記偏差に対するＰＩ(Ｄ)演算によって生成された
制御信号に対して上記演算部で再度ＰＩ処理を行うの
で、上記計測温度信号のレベル変動を吸収することがで
きる。したがって、この発明によれば、種々の温度セン
サに対処できる。
【００２７】さらに、この発明によれば、上記偏差に対
するＰＩ(Ｄ)演算によって生成された制御信号に対して
上記演算部で再度ＰＩ(Ｄ)演算を行うので、冷凍機のモ
ータの実効的な駆動信号を得ることができる。したがっ
て、従来の温度制御装置のように、上記偏差に対してＰ
Ｉ(Ｄ)演算を行って得られた制御電圧を実効的な駆動電
圧に増幅する増幅器のようなディスクリート回路を必要
とはせず、冷凍機の温度制御装置を１チップＩＣ回路に
よる簡単なハード構成で実現できる。
するＰＩ(Ｄ)演算によって生成された制御信号に対して
上記演算部で再度ＰＩ(Ｄ)演算を行うので、冷凍機のモ
ータの実効的な駆動信号を得ることができる。したがっ
て、従来の温度制御装置のように、上記偏差に対してＰ
Ｉ(Ｄ)演算を行って得られた制御電圧を実効的な駆動電
圧に増幅する増幅器のようなディスクリート回路を必要
とはせず、冷凍機の温度制御装置を１チップＩＣ回路に
よる簡単なハード構成で実現できる。
【００２８】また、請求項３に係る発明は、判別部によ
って、モータ制御電圧と上記冷凍機を単体で駆動する際
のモータの最小駆動電圧および最大駆動電圧とを比較
し、比較結果に応じた駆動電圧を上記モータに供給する
ので、温度センサからの計測温度信号と目標温度との偏
差に応じた駆動電圧であって、且つ、最小駆動電圧と最
大駆動電圧との範囲内の駆動電圧によって、上記モータ
を精度よく且つ安全に制御することができる。
って、モータ制御電圧と上記冷凍機を単体で駆動する際
のモータの最小駆動電圧および最大駆動電圧とを比較
し、比較結果に応じた駆動電圧を上記モータに供給する
ので、温度センサからの計測温度信号と目標温度との偏
差に応じた駆動電圧であって、且つ、最小駆動電圧と最
大駆動電圧との範囲内の駆動電圧によって、上記モータ
を精度よく且つ安全に制御することができる。
【図１】この発明の冷凍機の温度制御装置におけるブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】従来の冷却機における概略構成図である。
【図３】図２における制御器および電力増幅器のブロッ
ク図である。
ク図である。
２１…冷凍機、 ２２…温度セン
サ、 ２３…制御処理部、 ２４…判別部、 ２５…温度制御部、 ２６…第１演算
部、 ２７…第２演算部。
サ、 ２３…制御処理部、 ２４…判別部、 ２５…温度制御部、 ２６…第１演算
部、 ２７…第２演算部。
Claims (3)
- 【請求項１】 冷凍機の冷却温度を検出する温度センサ
と、この温度センサからの計測温度信号と目標温度との
偏差に対して少なくとも比例積分演算を行って上記偏差
に応じたモータの制御信号を生成する温度制御部を有す
る冷凍機の温度制御装置において、 上記温度制御部からの制御信号に対して少なくとも比例
積分演算を行って上記制御信号に応じたモータ制御信号
を算出し、この算出したモータ制御信号を上記冷凍機の
モータに供給する演算部を備えて、 上記モータ制御信号によって上記モータの入力制御を行
うことを特徴とする冷凍機の温度制御装置。 - 【請求項２】 冷凍機の冷却温度を検出する温度センサ
と、 上記温度センサからの計測温度信号と目標温度との偏差
に対して少なくとも比例積分演算を行って、上記偏差に
応じたモータの制御信号を生成する第１演算部と、 上記第１演算部からの制御信号に対して少なくとも比例
積分演算を行って上記制御信号に応じたモータ制御信号
を算出し、この算出したモータ制御信号を上記冷凍機の
モータに供給する第２演算部を備えて、 上記第２演算部からのモータ制御信号によって上記モー
タの入力制御を行うことを特徴とする冷凍機の温度制御
装置。 - 【請求項３】 請求項１あるいは請求項２に記載の冷凍
機の温度制御装置において、 上記モータ制御信号は電圧であり、 このモータ制御電圧と上記冷凍機を単体で駆動する際の
モータの最小駆動電圧および最大駆動電圧とを比較し、
上記モータ制御電圧が上記最小駆動電圧と最大駆動電圧
との間にある場合には上記モータ制御電圧を駆動電圧と
して上記モータに供給し、上記モータ制御電圧が上記最
大駆動電圧以上である場合にはこの最大駆動電圧を駆動
電圧として上記モータに供給し、上記モータ制御電圧が
最小駆動電圧以下である場合には電圧“０”を駆動電圧
として上記モータに供給する判別部を備えたことを特徴
とする冷凍機の温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10008396A JP3395512B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 冷凍機の温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10008396A JP3395512B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 冷凍機の温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09287842A JPH09287842A (ja) | 1997-11-04 |
| JP3395512B2 true JP3395512B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=14264555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10008396A Expired - Fee Related JP3395512B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 冷凍機の温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3395512B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITTO20030792A1 (it) | 2002-10-08 | 2004-04-09 | Danfoss As | Dispositivo e procedimento di controllo di una valvola |
| CN105577044B (zh) * | 2015-12-21 | 2018-06-29 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 一种旋转式斯特林制冷机驱动控制器 |
| CN105571224B (zh) * | 2015-12-21 | 2018-02-16 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 一种通用型旋转式斯特林制冷机驱动控制器 |
| CN105571227B (zh) * | 2015-12-21 | 2018-02-16 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 一种旋转式斯特林制冷机驱动主控电路 |
-
1996
- 1996-04-22 JP JP10008396A patent/JP3395512B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09287842A (ja) | 1997-11-04 |
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