JP3827927B2 - Inverter device and refrigerator equipped with this device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫などの冷凍システムに用いられる圧縮機用電動機等の負荷を駆動するインバーター装置の負荷運転制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫などに用いるインバーター装置においては、圧縮機の運転状態によって印加する電圧を変化させ、圧縮機の低速回転時における運転効率を改善している。
【0003】
従来のインバーター装置としては特開平11−32498号公報に示されているものがある。
【0004】
以下、図面を参照しながら上記従来のインバーター装置を説明する。
【0005】
図7は、従来のインバーター装置のブロック図である。従来のインバーター装置は、以下の7つの構成要素を備えていた。
【0006】
(1)交流電源(商用100V)1をコンバータ10で整流、平滑化した直流電源を、3相ブリッジ接続された半導体スイッチ(トランジスタ)などによりスイッチングして三相のブラシレスモータ4の電機子巻線に印加するインバータ回路3と、
(2)位置検出回路5からの位置検出信号をもとに制御回路11から出力される信号により、インバータ回路3の半導体スイッチ(トランジスタ)Ua,Va,Wa,X,Y,Zをオン、オフ駆動させる駆動回路7と、
(3)全波整流回路2a、倍電圧回路2bおよび平滑用コンデンサ2c、全波整流回路2aと倍電圧回路2bとの間で倍電圧動作を不動作状態とするモード切替回路10aを有するコンバータ10と、
(4)位置検出回路5からの位置検出信号によりブラシレスモータ4の回転数を算出する回転数算出部11a、この回転数をもとにして前記倍電圧回路2bの倍電圧なしモードに切り替えるか否かを判定するモード判定部11bと、
(5)このモード判定にしたがって前記モード切替回路を制御する一方、PWMチョッピングのデューティの可変指示を出すモード切替部11cと、
(6)一定時間の間そのモード切り替え等を禁止するためのタイマ11d、そのデューティの可変指示にしたがってPWMチョッピングのオン時間幅を変更するデューティ設定部11eおよびチョッピングを通電タイミングに重畳した駆動信号を生成する波形生成部11fを有する制御回路(マイクロコンピュータ)11と、
(7)この制御回路11からの制御信号により、モード切替回路10を駆動するドライバ12とを備えている。
【0007】
以上のように構成されたインバーター装置について、以下その動作を説明する。
【0008】
まず、コンバータ10により、商用電源からのAC100Vの交流電力を整流平滑し、これらはモード切替回路10aをONすることで倍電圧整流回路を形成し、OFFすることで全波整流回路を形成する。そして、インバータ回路3に印加する直流電圧は無負荷時において、モード切替回路10aがON時は280V程度、モード切替回路10aがOFF時は140V程度となる。
【0009】
この直流電圧はインバータ回路3に通電され、数kHzから数十kHzのPWM信号でチョッピングすることで、ブラシレスモータ4に所要電力を供給している。インバータ回路3の構成要素である半導体スイッチをオン・オフ制御するPWM信号は、マイコン等からなる制御回路11により生成される。
【0010】
また、高速回転時には、モード切替回路10aをONすることでインバータ回路3に印加する電圧を高くし、低速回転時にはモード切替回路10aをOFFすることで、インバータ回路3に印加する電圧を低くする。ここで、例えばモータ4を高速回転から低速回転に減速する際には、モード切替回路10aをONからOFFにすることで、インバータ回路3に印加する電圧を280V程度(無負荷時条件)から140V程度(無負荷時条件)に降圧した後に、モータ4の回転数を減速するように制御回路11からインバータ回路3に指令が与えられる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、交流電源1のゼロクロスを検出する回路のような、インバータ回路3の印加電圧を緩やかに変圧するための手段を備えていないため、全波整流回路と倍電圧整流回路の切換がモード切替回路10aによって瞬時に行われ、インバータ回路3の印加電圧が瞬時に昇圧されることになる。したがって、非常に大きな電流が流れることから、電流容量の大きなスイッチ手段が必要となり、スイッチ手段が大型化してしまうという欠点があった。
【0012】
さらに、インバータ回路3に印加する電圧を変化させる際に、例えば高速回転から低速回転にモータ4を減速するため、インバータ回路3の印加電圧を倍電圧整流から全波整流に切り替えた後に、モータ4を低速回転に減速させる。ここで、インバータ回路3の印加電圧が倍電圧の時には回転可能であった回転数でも、全波整流の全電圧の時には、モータ4に供給できる電力がインバータ回路3の印加電圧にともなって小さくなる。このため、モータ4の回転数がその回転数まで到達できず、制御回路11は、モータ4がその環境下において実現可能な最大の回転数で運転するように指令を出すため、回転数が不定な状態のままモータ4は回転し続ける、という欠点があった。
【0013】
さらに、モータ4の回転数が不定の状態で運転中に、インバータ回路3の印加電圧、もしくは負荷が変動した場合、モータ4の回転数は変動し、異音・騒音が発生するという欠点があった。
【0014】
本発明は、従来の課題を解決するもので、交流電源のゼロクロスを検出する回路を設けることで、インバータ回路に印加する電圧の変圧時には緩やかな変圧を無接点スイッチ手段によって実現し、倍電圧時には電力損失の小さな機械式スイッチ手段に切り替えることでスイッチ手段の小型化を実現し、かつ、電動機の回転数を考慮し、変圧後も到達できる回転数で電動機が回転している状態にて、変圧を行うことを目的とする。
【0015】
また、交流電源1のゼロクロスを検出する回路のような、インバータ回路3の印加電圧を緩やかに変圧するための手段を備えていないため、全波整流回路と倍電圧整流回路の切換がモード切替回路10aによって瞬時に行われる。すなわちインバータ回路3の印加電圧が瞬時に昇圧されることになり、非常に大きな電流が流れることから、電流容量の大きなスイッチ手段が必要となり、スイッチ手段が大型化してしまうという欠点があった。
【0016】
さらに、電動機をより高速回転させる際に、モード切替回路10aが、全波整流回路から倍電圧整流回路に一瞬間で切り替えるので、電動機の回転数が加速するのに加えて、インバータ回路3に印加する電圧も急峻に上昇し、電動機が目標の回転数よりも高く回転し過ぎて、圧縮機が固有に持つ共振点の通過時機や通過時間を制御できず、異音・騒音の抑制が不可能となるという欠点があった。
【0017】
本発明の他の目的は、交流電源のゼロクロスを検出する回路を設けることで、インバータ回路に印加する電圧の変圧時には緩やかな変圧を無接点スイッチ手段によって実現し、倍電圧時には電力損失の小さな機械式スイッチ手段に切り替えることでスイッチ手段の小型化を実現し、かつ、電動機をより高速回転させる際に、回転数の加速を印加電圧一定の状態にて行い、印加電圧の昇圧を回転数が一定の状態にて行うことで、共振点の通過時機ならびに通過時間を制御可能とすることである。
【0018】
また、交流電源1のゼロクロスを検出する回路のような、インバータ回路3の印加電圧を緩やかに変圧するための手段を備えていないため、全波整流回路と倍電圧整流回路の切換がモード切替回路10aによって瞬時に行われ、すなわちインバータ回路3の印加電圧が瞬時に昇圧されることになる。したがって、非常に大きな電流が流れることから、電流容量の大きなスイッチ手段が必要となり、スイッチ手段が大型化してしまうという欠点があった。
【0019】
さらに、電動機をより低速回転させる際に、モード切替回路10aが、倍電圧整流回路から全波整流回路に一瞬間で切り替えるために、電動機の回転数が減速するのに加えて、インバータ回路3に印加する電圧も急峻に下降し、電動機が目標の回転数よりも低くなり過ぎて、場合によっては電動機の給油が可能な回転数の下限値を下回り、電動機に過度な摩耗を生じるという欠点があった。
【0020】
本発明の他の目的は、交流電源のゼロクロスを検出する回路を設けることで、インバータ回路に印加する電圧の変圧時には緩やかな変圧を無接点スイッチ手段によって実現し、倍電圧時には電力損失の小さな機械的スイッチ手段に切り替えることでスイッチ手段の小型化を実現し、かつ、電動機をより低速回転させる際に、回転数の減速を印加電圧一定の状態にて行い、印加電圧の降圧を回転数が一定の状態にて行うことで、正規の回転数制御を可能とし、目標回転数を大きく下回らないようにすることである。
【0021】
また、上記のようにインバータ回路3の印加電圧を変圧する際に回転数を一定としているが、例えば給油可能な回転数の下限値近傍など不適切な回転数のまま変圧を行うと、微量の負荷変動や電圧変動が影響して、電動機への給油が不可能となるという欠点があった。
【0022】
本発明の他の目的は、印加電圧を変圧させる際の回転数を給油可能回転数の下限値よりも十分速い回転数などの適切な回転数とすることで、電動機のより良好な運転を保持することである。
【0023】
さらに、本発明の他の目的は、インバーター装置を用いた冷蔵庫の信頼性を向上することである。
【0024】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載の発明は、一定電圧の入力交流電力を直流電力に変換する整流・平滑回路と、前記整流・平滑回路で変換された直流電力を所要の電力に変換して圧縮機用電動機などの負荷に供給する負荷用電力供給モジュールと、前記負荷用電力供給モジュールを駆動する駆動手段と、前記電動機の回転速度を検出する位置検出回路と、前記整流・平滑回路を全波整流回路と倍電圧整流回路とに切り替える機械式スイッチ手段と、前記機械式スイッチ手段が前記整流・平滑回路を切り替える際に前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧を緩やかに変化させる無接点スイッチ手段と、前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧の変圧、前記電動機の回転速度の変速などを指令するコントローラーとを有するインバーター装置において、前記電動機の回転速度を変化させるのに伴い、前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧を全波整流から倍電圧整流の範囲で変化させる際に、電圧を変化させる前と変化させた後のどちらの印加電圧でも運転可能な回転速度となるように、前記コントローラーが前記負荷用電力供給モジュールに指令し、その回転速度にて前記電動機を運転させながら、電圧を変化させるものであり、変圧後も安定した回転数で電動機が回転できるため、比較的小さい電圧変動や負荷変動に対しては回転数が不安定となることが無く、異音・騒音を発生しない回転速度制御を実現できるという作用を有する。
【0025】
請求項2に記載の発明は、一定電圧の入力交流電力を直流電力に変換する整流・平滑回路と、前記整流・平滑回路で変換された直流電力を所要の電力に変換して圧縮機用電動機などの負荷に供給する負荷用電力供給モジュールと、前記負荷用電力供給モジュールを駆動する駆動手段と、前記電動機の回転速度を検出する位置検出回路と、前記整流・平滑回路を全波整流回路と倍電圧整流回路とに切り替える機械式スイッチ手段と、前記機械式スイッチ手段が前記整流・平滑回路を切り替える際に前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧を緩やかに変化させる無接点スイッチ手段と、前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧の変圧、前記電動機の回転速度の変速などを指令するコントローラーとを有するインバーター装置において、前記電動機をより高速回転させるのに伴い、前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧を全波整流から倍電圧整流の範囲で昇圧させる際に、前記コントローラーが前記負荷用電力供給モジュールへ指令し、印加電圧が一定な状態で前記電動機の変速を行い、前記電動機の回転速度が一定な状態で印加電圧の昇圧を行うものであり、圧縮機が固有に持つ共振点の通過時機や通過時間を制御できるようになり、異音・騒音を最小限に抑制できるという作用を有する。
【0026】
請求項3に記載の発明は、一定電圧の入力交流電力を直流電力に変換する整流・平滑回路と、前記整流・平滑回路で変換された直流電力を所要の電力に変換して圧縮機用電動機などの負荷に供給する負荷用電力供給モジュールと、前記負荷用電力供給モジュールを駆動する駆動手段と、前記電動機の回転速度を検出する位置検出回路と、前記整流・平滑回路を全波整流回路と倍電圧整流回路とに切り替える機械式スイッチ手段と、前記機械式スイッチ手段が前記整流・平滑回路を切り替える際に前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧を緩やかに変化させる無接点スイッチ手段と、前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧の変圧、前記電動機の回転速度の変速などを指令するコントローラーとを有するインバーター装置において、前記電動機をより低速回転させるのに伴い、前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧を全波整流から倍電圧整流の範囲で降圧させる際に、前記コントローラーが前記負荷用電力供給モジュールへ指令し、印加電圧が一定な状態で前記電動機の変速を行い、前記電動機の回転速度が一定な状態で印加電圧の降圧を行うものであり、正規の回転速度制御を可能となり、電動機の給油が可能な回転速度の下限値を下回ることもなくなり、電動機の摩耗を最小限に抑制できるという作用を有する。
【0027】
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明において、電動機の回転速度を変化させるのに伴い、負荷用電力モジュールに印加する電圧を変化させる際に、変圧時においてより好適な回転速度である中間速度まで電動機の回転速度を変化させ、前記中間速度に到達した後に変圧を行うものであり、印加電圧を変圧させる際の回転速度を給油可能回転速度の下限値よりも十分速い回転速度などの最適な速度とすることで、電動機をより良好な運転状態に保持することができるという作用を有する。
【0028】
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のインバーター装置を用いた冷蔵庫であって、請求項1及び請求項2に記載の発明を用いた冷蔵庫であれば、冷凍システムを構成する圧縮機の電動機の運転に関し異音・騒音をなくすことにより、冷蔵庫が故障しているのではないかといった不安・不信感を冷蔵庫使用者に抱かせることを防止することで、冷蔵庫の信頼性を向上する。また、請求項3及び請求項4に記載の発明を用いた冷蔵庫であれば、圧縮機の電動機の過度な摩耗を抑制し、より長期的な寿命確保ができ、冷蔵庫の信頼性を向上する。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるインバーター装置とこの装置を備えた冷蔵庫の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0030】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1によるインバーター装置のブロック図、図2は同実施の形態の動作を示すタイミングチャートである。
【0031】
図1において、21は整流回路であり、4つの整流ダイオードから構成され、入力された一定電圧の入力交流電力を整流して、平滑回路23に出力する。
【0032】
22はスイッチ手段であり、並列接続されたトライアック(無接点スイッチ手段)22aとリレー(機械式スイッチ手段)22bとにより構成されており、コントローラー29から出力される信号によってON/OFFが切り替えられ、平滑回路23に出力する電圧を、無負荷時では波高値にして140Vから280Vの範囲(本実施の形態の場合、入力交流電力の電圧値はAC100V)で変化させる。ただし、ここでは2つのスイッチ手段22をトライアック22aとリレー22bとしているが、必ずしもその限りではない。
【0033】
23は平滑回路であり、直列接続された2つの平滑コンデンサにより構成されており、整流回路21によって整流された電圧を平滑し、直流電力として後述する負荷用電力供給モジュール24に出力する。
【0034】
24は負荷用電力供給モジュールであり、半導体スイッチ(トランジスタ)が3相ブリッジ接続されており、かつ各々のトランジスタに並列・逆方向でダイオードが接続されており、コントローラー29から出力される信号によって、平滑回路23から出力された直流電力を所要の電力に変換して負荷(後述する電動機25)に供給する。
【0035】
25は電動機であり、負荷用電力供給モジュール24の出力により、所要の回転速度で運転する。
【0036】
26はゼロクロス検出回路であり、集積回路(オペアンプ)などから構成されており、入力交流電力の電圧値が0Vになる時を検出し、適切な位相制御駆動信号をトライアック駆動回路27に出力するために、入力ACゼロクロス信号をコントローラー29に出力する。
【0037】
27はトライアック駆動回路であり、コントローラー29から出力された位相制御駆動信号により適切にトライアックをON/OFFさせる。
【0038】
28は印加電圧検出回路であり、負荷用電力供給モジュール24に印加している電圧を検出して、印加電圧検出信号をコントローラー29に出力する。
【0039】
29はコントローラーであり、マイクロコンピュータ、前記負荷用電力供給モジュール24の駆動手段である波形生成回路などから構成されており、前述の各種信号の入出力、リレー駆動回路30へのリレー駆動信号出力、位置検出回路31から出力される信号をもとに、電動機25の回転速度監視などを行う。
【0040】
30はリレー駆動回路であり、半導体スイッチなどから構成されており、コントローラー29から出力されたリレー駆動信号により、リレーのON/OFFを適切に制御する。
【0041】
31は位置検出回路であり、電動機25の回転子の位置を検出し、コントローラー29に出力する。
【0042】
2つのスイッチ手段22a,22bは、動作によって使い分ける。負荷用電力供給モジュール24に印加する電圧を変圧する際には、ゼロクロス検出回路26からの信号をもとに、コントローラー29が位相制御により、トライアック22aをON/OFFさせて変圧を緩やかに行う。
【0043】
また、電動機25を任意の回転速度以上の高速回転で運転させる際には電動機25に大きな電力を供給する必要があるため、コントローラー29がリレー駆動回路30に信号を出力し、リレー22bをONして倍電圧整流回路を構成し、無負荷時の波高値にして280V程度の電圧を負荷用電力供給モジュール24に印加する。
【0044】
逆に、任意の回転速度未満の低速回転で電動機25を運転させる際には、あまり電力を必要としないため、コントローラー29の指令により、リレー22bをOFFして全波整流回路を構成し、無負荷時の波高値にして140V程度の電圧を負荷用電力供給モジュール24に印加する。
【0045】
以上のように構成されたインバーター装置とこの装置を備えた冷蔵庫について、以下その動作について図1を参照しながら説明する。
【0046】
インバーター装置を有する冷蔵庫(図示せず)などの機器において、電動機25などの負荷をより効率よく運転させるために、負荷用電力供給モジュール24に印加する電圧を、電動機25の回転速度などの負荷状態によって変化させる。例えば、電動機25が高速回転時には倍電圧に、停止時を含む低速回転時にはその半分程度の電圧に切り替え、その電圧をもとにして負荷用電力供給モジュール24が所要電力に変換した後に、電動機25に供給する。
【0047】
例えば、リレー22bをONして倍電圧整流回路を構成し、負荷用電力供給モジュール24に280V程度の電圧が印加されている状態のもと、印加電圧が140V程度の電圧では実現することができないような高速回転で電動機25が運転されている場合について、説明する。
【0048】
冷蔵庫内の温度がねらいの温度に近づいたなどの要因から電動機25の回転速度を減速させるに伴い、コントローラー29が、電動機25の回転速度を下げる前に、リレー22bをOFFにする指令を与える。コントローラー29が指令している回転速度を実現するには、電動機25に供給されている電力が足りないため、その回転速度まで電動機25は到達することができず、不定な回転速度のまま運転を続けることになる。
【0049】
次に、本実施の形態によるインバーター装置について、以下その動作について図2を参照しながら説明する。
【0050】
冷蔵庫内の温度がねらいの温度に近づいたなどの電動機25の速度を減速させる機会が生じた時刻t1に、全電圧時に回転可能な速度の上限値より低い回転速度の指令を、コントローラー29から電動機25に与える。そして、コントローラー29が、位置検出回路31から得られた信号をもとに電動機25の回転速度を検出する。
【0051】
コントローラー29は、電動機25がその指令回転速度に到達した(時刻t2)後の時刻t3に、負荷用電力供給モジュール24に印加する電圧を緩やかに降圧し始める。また、コントローラー29は、リレー駆動回路30にはリレー22bをOFFするための信号を与える。そして同時に、コントローラー29は、トライアック駆動回路27には、トライアック22aがON/OFFを繰り返すように位相制御駆動信号を与える。
【0052】
そして、時刻t4に負荷用電力供給モジュール24の印加電圧が全電圧に到達したことを、印加電圧検出回路28から送られてきた信号をもとにコントローラー29が検知した後に、スイッチ手段22への信号を完全に停止する。また、時刻t3までの間、すなわち負荷用電力供給モジュール24に倍電圧が印加されている間は、リレー22bはON、トライアック22aはOFFの状態としている。
【0053】
これにより、電動機25の回転速度が、負荷用電力供給モジュール24に印加される電圧が全電圧になる時刻t4よりも前に、全電圧時に回転可能な速度の上限値よりも低い回転速度になっているため、不定な回転速度にて運転することが無くなり、また、正常な回転速度制御が行われるため、多少の負荷変動や電圧変動が生じても、回転速度が不安定となることもなくなる。また、倍電圧時にはリレーだけをONし、変圧時にはリレーをOFFしてトライアックのみを動作させることで、より電流が小さくなるような動作を実現している。
【0054】
以上のように、本実施の形態のインバーター装置は、負荷用電力供給モジュール29に印加する電圧を変圧する際に、スイッチ手段22(ここではトライアック22aとリレー22b)に指令を与える前に電動機25の回転速度を変速させることで、回転速度が不定となることが無く、異音・騒音を発生しない回転速度制御を実現できる。また、倍電圧時にはリレー22bのみをONし、電圧を変圧する際にはトライアック22aのみを動作させることで、スイッチ手段22の小型化を実現できる。
【0055】
また、冷蔵庫の冷凍システムを構成する圧縮機の電動機25の運転に関し、異音・騒音をなくすことにより、冷蔵庫が故障しているのではないかといった不安・不信感を冷蔵庫使用者に抱かせることを防止することで、冷蔵庫の信頼性を向上できる。
【0056】
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2によるインバーター装置の動作を示すタイミングチャートである。
【0057】
本実施の形態は、実施の形態1によるインバーター装置に、さらに、電動機25の回転速度を高速にする際に、負荷用電力供給モジュール24に印加する電圧を昇圧が終了した後に、前記電動機25の回転速度を高速にする機能を設けたものである。
【0058】
以上のように構成されたインバーター装置について、以下その動作を図3のタイミングチャートを参照して説明する。
【0059】
使用者による急凍指令などの電動機25の速度を加速させる機会が生じた時刻tU1に、コントローラー29が、トライアック駆動回路27にトライアック22aがON/OFFを繰り返すように位相制御駆動信号を与えて、負荷用電力供給モジュール24に印加する電圧の昇圧を開始する。
【0060】
コントローラー29は、印加電圧検出回路28から出力される信号により、時刻tU2に負荷用電力供給モジュール24の印加電圧が倍電圧に到達したことを検知し、リレー駆動回路30にリレー22bをONさせる信号を与える。
【0061】
リレー22bがONされた後、時刻tU3にコントローラー29が、位置検出回路31からの信号をもとに回転速度の加速を開始し、電動機25を現状の回転速度(低速回転)から目標の回転速度(高速回転)まで加速させ、位置検出回路31からの信号をもとに検出した回転速度が目標の高速回転に到達したことを、時刻tU4に前記コントローラー29が検知し、回転速度の加速を停止する。
【0062】
これにより、負荷用電力供給モジュール24に印加される電圧が昇圧され倍電圧に到達する時刻tU2よりも後に、すなわち電圧が一定である間に電動機25の回転速度を加速させることにより、目標の回転速度まで加速させる時間の制御が可能となる。また、電動機25の回転速度が目標の回転速度を大きく上回ることも防止できるようになる。
【0063】
以上のように、本実施の形態のインバーター装置は、負荷用電力供給モジュール24の印加電圧が一定である間に、電動機25の回転速度を加速させることで、圧縮機が固有に持つ共振点を通過する時機や通過するのにかかる時間を制御することが可能となり、異音・騒音を最小限に抑制するような回転速度制御が実現できる。
【0064】
また、冷蔵庫の冷凍システムを構成する圧縮機の電動機25の運転に関し、異音・騒音をなくすことにより、冷蔵庫が故障しているのではないかといった不安・不信感を冷蔵庫使用者に抱かせることを防止することで、冷蔵庫の信頼性を向上できる。
【0065】
(実施の形態3)
図4は、本発明の実施の形態3によるインバーター装置の動作を示すタイミングチャートである。
【0066】
本実施の形態は、実施の形態1によるインバーター装置に、さらに、電動機25の回転速度を低速にする際に、電動機25の回転速度を低速にした後に、負荷用電力供給モジュール24に印加する電圧を昇圧する機能を設けたものである。
【0067】
以上のように構成されたインバーター装置について、以下その動作を図4のタイミングチャートを参照して説明する。
【0068】
使用者による省エネ指令などの電動機25の速度を減速させる機会が生じた時刻tD1に、コントローラー29が位置検出回路31からの信号をもとに回転速度の減速を開始し、電動機25を現状の回転速度(高速回転)から目標の回転速度(低速回転)まで減速させ、コントローラー29は、位置検出回路31からの信号をもとに検出した回転速度が、目標の低速回転に到達したことを時刻tD2に検知し、回転速度の減速を停止する。
【0069】
回転速度の減速を停止した後、時刻tD3にコントローラー29が、リレー駆動回路30にはリレー22bをOFFさせる信号を与える。そして、トライアック駆動回路27にはトライアック22aが、ON/OFFを繰り返すように位相制御駆動信号を与えて、負荷用電力供給モジュール24に印加する電圧の降圧を開始する。そして、コントローラー29は、印加電圧検出回路28から出力される信号により、時刻tD4に負荷用電力供給モジュール24の印加電圧が全電圧に到達したことを検知した後に、スイッチ手段22に与える信号を完全に停止する。
【0070】
これにより、負荷用電力供給モジュール24に印加される電圧の降圧が開始される時刻tD3よりも前に、すなわち電圧が一定である間に電動機25の回転速度を減速させることにより、目標の回転速度まで加速させる時間の制御が可能となる。また、電動機25の回転速度が目標の回転速度を大きく下回ることも防止できるようになる。
【0071】
以上のように、本実施の形態のインバーター装置は、負荷用電力供給モジュール24の印加電圧が一定である間に、電動機25の回転速度を減速させることで、電動機25への給油が可能な回転速度の下限値を下回ることはなくなり、電動機の摩耗を最小限に抑制するような回転数制御が実現できる。
【0072】
また、冷蔵庫の冷凍システムを構成する圧縮機の電動機25の運転に関し、電動機25の過度の摩耗を抑制することにより、冷蔵庫の寿命をより長期に渡って確保でき、冷蔵庫の信頼性を向上できる。
【0073】
(実施の形態4)
図5ならびに図6は、本発明の実施の形態4によるインバーター装置の動作を示すタイミングチャートである。
【0074】
本実施の形態は、実施の形態1から3のいずれかによるインバーター装置に、さらに、負荷用電力供給モジュール24の印加電圧を変圧する際に、電動機25の回転速度制御をより好適に行う機能を設けたものである。
【0075】
以上のように構成されたインバーター装置とこの装置を備えた冷蔵庫について、以下その動作を図5のタイミングチャートを参照して説明する。
【0076】
冷蔵庫内の温度が上昇したなどの電動機25の速度を加速させる機会が生じた時刻tP1に、コントローラー29が、位置検出回路31からの信号をもとに回転速度の加速を開始する。コントローラー29は、電動機25を現状の回転速度(低速回転)から、負荷用電力供給モジュール24の印加電圧を昇圧する際に好適な回転速度(中間速度)まで加速させる。
【0077】
そして、コントローラー29は、位置検出回路31からの信号をもとに検出した回転速度が、中間速度に到達したことを時刻tP2に検知し、回転速度の加速を停止する。回転速度の加速を停止した後、時刻tP3にコントローラー29が、トライアック駆動回路27にトライアック22aがON/OFFを繰り返すように位相制御駆動信号を与えて負荷用電力供給モジュール24に印加する電圧の昇圧を開始し、時刻tP4に負荷用電力供給モジュール24の印加電圧が倍電圧に到達したことを、印加電圧検出回路28から出力される信号により前記コントローラー29が検知し、リレー駆動回路30にリレー22bをONさせる信号を与える。
【0078】
リレー22bがONされた後、時刻tP5にコントローラー29が位置検出回路31からの信号をもとに回転速度の加速を開始し、電動機25を中間速度から目標の回転速度(高速回転)まで加速させ、位置検出回路31からの信号をもとに検出した回転速度が目標の高速回転に到達したことを、時刻tU6にコントローラー29が検知し、回転速度の加速を停止する。
【0079】
これにより、負荷用電力供給モジュール24の印加電圧を昇圧する際に、電動機25を好適な回転速度である中間速度で回転させることで、すなわち前記負荷用電力供給モジュール24の印加電圧が変化しているため、電動機25の回転速度は変動しやすいが、圧縮機が固有に持つ共振点などの不適切な回転速度から十分かけ離れた回転速度で前記電動機25を回転させることで、電動機25の回転速度が万一変動した場合でも共振点を通過しないような回転速度制御ができるようになる。
【0080】
以上のように、本実施の形態のインバーター装置は、負荷用電力供給モジュール24の印加電圧を変圧する際に、より好適な回転速度である中間速度で電動機25を回転させるため、共振点の通過を防止できるようになり、電動機25をより良好な運転状態に保持するような回転速度制御を実現できる。
【0081】
なお、本実施の形態において電動機25の回転速度を加速させる機会が生じた場合、電動機25の回転速度を中間速度まで加速させた後、負荷用電力供給モジュール24の印加電圧を昇圧し、そして電動機25の回転速度を目標の高速回転まで加速するとしたが、電動機25の回転速度を減速させる機会が生じた場合には、図6に示したように電動機25の回転速度を中間速度まで減速させた後、負荷用電力供給モジュール24の印加電圧を降圧し、そして電動機25の回転速度を目標の低速回転まで減速すればよい。
【0082】
これにより、負荷用電力供給モジュール24の印加電圧を降圧中に、万一電動機25の回転数が変動しても、給油不可能な回転速度になることはなく、より良好な運転状態を保持するような回転速度制御が実現できる。
【0083】
また、冷蔵庫の冷凍システムを構成する圧縮機の電動機25の運転に関し、電動機25の過度の摩耗を抑制することにより、冷蔵庫の寿命をより長期に渡って確保でき、冷蔵庫の信頼性を向上できる。
【0084】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に記載の発明は、負荷用電力供給モジュールのin過電圧を変圧する際には無接点スイッチ手段によって緩やかに変圧し、倍電圧時には比較的電力損失の小さな機械式スイッチ手段に切り替えることで、スイッチ手段の小型化を可能とし、かつ、負荷用電力供給モジュールの印加電圧を変圧した後も実現可能な回転速度で電動機を回転させながら変圧を行うことで、比較的小さな電圧変動、ならびに負荷変動に対しては電動機の回転速度は不安定とならず、異音・騒音を発生しないような回転速度制御が可能となる。
【0085】
請求項2に記載の発明は、負荷用電力供給モジュールの印加電圧を変圧する際には無接点スイッチ手段によって揺るやかに変圧し、倍電圧時には比較的電力損失の小さな機械式スイッチ手段に切り替えることで、スイッチ手段の小型化を可能とし、かつ、負荷用電力供給モジュールの印加電圧が一定な状態で電動機の回転速度を加速することで、目標の回転速度(高速回転)を大きく上回ることが無くなり、また、圧縮機が固有に持つ共振点を通過する時機、ならびに通過するのにかかる時間を制御できるようになり、異音・騒音を最小限に抑制するような回転速度制御が可能となる。
【0086】
請求項3に記載の発明は、負荷用電力供給モジュールの印加電圧を変圧する際には無接点スイッチ手段によって揺るやかに変圧し、倍電圧時には比較的電力損失の小さな機械式スイッチ手段に切り替えることで、スイッチ手段の小型化を可能とし、かつ、負荷用電力供給モジュールの印加電圧が一定な状態で電動機の回転速度を減速することで、目標の回転速度(低速回転)を大きく下回ることが無くなり、電動機への給油が可能な回転速度の下限値を下回らないような回転速度制御ができるようになり、電動機の摩耗を最小限に抑制するような回転速度制御が可能となる。
【0087】
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の発明において、電動機の回転速度を変速する際に、負荷用電力供給モジュールの印加電圧の変圧に対して、より好適である中間速度まで電動機の回転速度を変速させた後に、印加電圧を変圧し、変圧が終了した後に、目標の回転速度まで変速させることで、電動機の回転速度が共振点を通過したり、電動機への給油が不可能な回転速度になるなどの現象がなくなり、電動機をより良好な運転状態に保持するような回転速度制御が可能となる。
【0088】
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のインバーター装置を用いた冷蔵庫において、請求項1及び請求項2に記載の発明を用いた冷蔵庫であれば、冷凍システムを構成する圧縮機の電動機の運転に関し異音・騒音をなくすことにより、冷蔵庫が故障しているのではないかといった不安・不信感を冷蔵庫使用者に抱かせることを防止することで、冷蔵庫の信頼性を向上できる。また、請求項3及び請求項4に記載の発明を用いた冷蔵庫であれば、圧縮機の電動機の過度な摩耗を抑制し、より長期的な寿命確保ができ、冷蔵庫の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるインバーター装置の実施の形態1のブロック図
【図2】本発明によるインバーター装置の実施の形態1のタイミングチャート
【図3】本発明によるインバーター装置の実施の形態2のタイミングチャート
【図4】本発明によるインバーター装置の実施の形態3のタイミングチャート
【図5】本発明によるインバーター装置の実施の形態4のタイミングチャート
【図6】本発明によるインバーター装置の実施の形態4のタイミングチャート
【図7】従来のインバーター装置のブロック図
【符号の説明】
21 整流回路
22 スイッチ手段
22a トライアック(無接点スイッチ手段)
22b リレー(機械式スイッチ手段)
23 平滑回路
24 負荷用電力供給モジュール
25 電動機
26 ゼロクロス検出回路
27 トライアック駆動回路
28 印加電圧検出回路
29 コントローラー
30 リレー駆動回路
31 位置検出回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to load operation control of an inverter device that drives a load such as an electric motor for a compressor used in a refrigeration system such as a refrigerator.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in an inverter device used for a refrigerator or the like, the applied voltage is changed depending on the operation state of the compressor, and the operation efficiency during low-speed rotation of the compressor is improved.
[0003]
A conventional inverter device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-32498.
[0004]
Hereinafter, the conventional inverter device will be described with reference to the drawings.
[0005]
FIG. 7 is a block diagram of a conventional inverter device. The conventional inverter device has the following seven components.
[0006]
(1) An AC power source (commercial 100V) 1 is rectified and smoothed by a
(2) The semiconductor switches (transistors) Ua, Va, Wa, X, Y, and Z of the
(3) Converter 10 having a full-
(4) A rotation speed calculation unit 11a that calculates the rotation speed of the brushless motor 4 based on a position detection signal from the
(5) A mode switching unit 11c that controls the mode switching circuit according to this mode determination, and issues a variable instruction of the duty of PWM chopping;
(6) A timer 11d for prohibiting mode switching for a certain period of time, a duty setting unit 11e for changing the on-time width of PWM chopping in accordance with the duty variable instruction, and a drive signal in which chopping is superimposed on the energization timing A control circuit (microcomputer) 11 having a
(7) A
[0007]
About the inverter apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement is demonstrated below.
[0008]
First,
[0009]
This DC voltage is supplied to the
[0010]
Further, during high speed rotation, the voltage applied to the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional configuration does not include means for gently transforming the voltage applied to the
[0012]
Further, when the voltage applied to the
[0013]
Furthermore, if the applied voltage or load of the
[0014]
The present invention solves the conventional problem, and by providing a circuit for detecting the zero crossing of the AC power supply, a gradual transformation is realized by the non-contact switch means when the voltage applied to the inverter circuit is transformed, and at the time of the double voltage Switching to mechanical switch means with low power loss realizes downsizing of the switch means, and considering the number of revolutions of the motor, the transformer is rotating at a speed that can be reached even after transformation. The purpose is to do.
[0015]
Further, since there is no means for gently transforming the voltage applied to the
[0016]
Further, when the motor is rotated at a higher speed, the mode switching circuit 10a switches from the full-wave rectifier circuit to the voltage doubler rectifier circuit in an instant, so that the motor speed is accelerated and applied to the
[0017]
Another object of the present invention is to provide a circuit for detecting the zero crossing of an AC power supply so that a gradual voltage transformation is realized by the non-contact switch means when the voltage applied to the inverter circuit is transformed, and a machine with a small power loss at the double voltage. The switch means can be reduced in size by switching to the type switch means, and when rotating the motor at a higher speed, the rotation speed is accelerated with the applied voltage constant, and the applied voltage is boosted at a constant rotation speed. In this state, it is possible to control the passage time and the passage time of the resonance point.
[0018]
Further, since there is no means for gently transforming the voltage applied to the
[0019]
In addition, when the motor is rotated at a lower speed, the mode switching circuit 10a switches from the voltage doubler rectifier circuit to the full-wave rectifier circuit in an instant. The applied voltage also drops steeply, causing the motor to become too lower than the target rotational speed, and in some cases below the lower limit of the rotational speed at which the motor can be refueled, resulting in excessive wear on the motor. It was.
[0020]
Another object of the present invention is to provide a circuit for detecting the zero crossing of an AC power supply so that a gradual voltage transformation is realized by the non-contact switch means when the voltage applied to the inverter circuit is transformed, and a machine with a small power loss at the double voltage. The switch means can be downsized by switching to the automatic switch means, and when the motor is rotated at a lower speed, the rotation speed is decelerated with the applied voltage constant, and the applied voltage is stepped down at a constant rotation speed. By performing in this state, it is possible to control the normal rotational speed so that it does not greatly fall below the target rotational speed.
[0021]
Further, as described above, when the voltage applied to the
[0022]
Another object of the present invention is to maintain a better operation of the electric motor by setting the rotation speed when transforming the applied voltage to an appropriate rotation speed that is sufficiently faster than the lower limit value of the refuelable rotation speed. It is to be.
[0023]
Furthermore, the other object of this invention is to improve the reliability of the refrigerator using an inverter apparatus.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0025]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rectifying / smoothing circuit that converts input AC power having a constant voltage into DC power, and a DC motor converted by the rectifying / smoothing circuit into required power so as to be used as an electric motor for a compressor. A power supply module for a load to be supplied to a load, a drive means for driving the power supply module for a load, a position detection circuit for detecting a rotation speed of the electric motor, and a full-wave rectification circuit as the rectification / smoothing circuit Mechanical switch means for switching to a voltage doubler rectifier circuit, contactless switch means for gently changing the voltage applied to the load power supply module when the mechanical switch means switches the rectification / smoothing circuit, In an inverter device having a controller for commanding transformation of applied voltage to a power supply module for load, shifting of rotation speed of the electric motor, etc. When the voltage applied to the load power supply module is boosted in the range of full-wave rectification to voltage doubler rectification as the electric motor is rotated at a higher speed, the controller instructs the load power supply module to apply the voltage. Shifting the motor with a constant voltage, boosting the applied voltage with a constant rotation speed of the motor, and controlling the passage time and passage time of the resonance point inherent to the compressor As a result, the noise and noise can be minimized.
[0026]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a rectifying / smoothing circuit that converts input AC power having a constant voltage into DC power, and a DC motor converted by the rectifying / smoothing circuit into required power so as to be used as an electric motor for a compressor. A power supply module for a load to be supplied to a load, a drive means for driving the power supply module for a load, a position detection circuit for detecting a rotation speed of the electric motor, and a full-wave rectification circuit as the rectification / smoothing circuit Mechanical switch means for switching to a voltage doubler rectifier circuit, contactless switch means for gently changing the voltage applied to the load power supply module when the mechanical switch means switches the rectification / smoothing circuit, In an inverter device having a controller for commanding transformation of applied voltage to a power supply module for load, shifting of rotation speed of the electric motor, etc. When the voltage applied to the load power supply module is stepped down in the range of full-wave rectification to voltage doubler rectification as the motor is rotated at a lower speed, the controller instructs the load power supply module to apply Rotation speed at which the motor is shifted while the voltage is constant, and the applied voltage is stepped down while the rotation speed of the motor is constant, and the rotation speed at which regular rotation speed control is possible and the motor can be lubricated The lower limit of the value is not reduced, and the motor wear can be minimized.
[0027]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, when the voltage applied to the load power module is changed as the rotational speed of the motor is changed. In addition, the rotation speed of the motor is changed to an intermediate speed which is a more preferable rotation speed at the time of transformation, and the transformation is performed after reaching the intermediate speed, and the rotation speed at which the applied voltage is transformed can be refueled. By setting an optimum speed such as a rotational speed sufficiently faster than the lower limit value of the speed, there is an effect that the electric motor can be maintained in a better operating state.
[0028]
Invention of
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an inverter device according to the present invention and an embodiment of a refrigerator equipped with the device will be described with reference to the drawings.
[0030]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram of an inverter device according to
[0031]
In FIG. 1,
[0032]
22 is a switch means, which is composed of a TRIAC (non-contact switch means) 22a and a relay (mechanical switch means) 22b connected in parallel, and ON / OFF is switched by a signal output from the
[0033]
A smoothing
[0034]
[0035]
[0036]
[0037]
[0038]
An applied
[0039]
[0040]
Reference numeral 30 denotes a relay drive circuit, which includes a semiconductor switch and the like, and appropriately controls ON / OFF of the relay by a relay drive signal output from the
[0041]
[0042]
The two switch means 22a and 22b are selectively used depending on the operation. When the voltage applied to the load
[0043]
In addition, when the
[0044]
On the other hand, when the
[0045]
The operation of the inverter device configured as described above and the refrigerator provided with this device will be described below with reference to FIG.
[0046]
In a device such as a refrigerator (not shown) having an inverter device, in order to operate a load such as the
[0047]
For example, when the voltage of about 280V is applied to the load
[0048]
As the temperature in the refrigerator approaches the target temperature, the
[0049]
Next, the operation of the inverter device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0050]
At the time t1 when an opportunity to decelerate the speed of the
[0051]
The
[0052]
Then, after the
[0053]
As a result, the rotational speed of the
[0054]
As described above, when the voltage applied to the load
[0055]
In addition, regarding the operation of the
[0056]
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the inverter device according to the second embodiment of the present invention.
[0057]
In the present embodiment, when the rotation speed of the
[0058]
The operation of the inverter device configured as described above will be described below with reference to the timing chart of FIG.
[0059]
At the time tU1 when an opportunity to accelerate the speed of the
[0060]
Based on the signal output from the applied
[0061]
After the
[0062]
As a result, the target rotation is accelerated by accelerating the rotational speed of the
[0063]
As described above, the inverter device according to the present embodiment accelerates the rotational speed of the
[0064]
In addition, regarding the operation of the
[0065]
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the inverter device according to the third embodiment of the present invention.
[0066]
In the present embodiment, when the rotation speed of the
[0067]
The operation of the inverter device configured as described above will be described below with reference to the timing chart of FIG.
[0068]
At time tD1, when the user has an opportunity to decelerate the speed of the
[0069]
After stopping the deceleration of the rotational speed, the
[0070]
Accordingly, the target rotational speed is reduced by reducing the rotational speed of the
[0071]
As described above, the inverter device according to the present embodiment is capable of refueling the
[0072]
Moreover, regarding the operation of the
[0073]
(Embodiment 4)
5 and 6 are timing charts showing the operation of the inverter device according to the fourth embodiment of the present invention.
[0074]
In the present embodiment, the inverter device according to any one of the first to third embodiments further has a function of more suitably performing the rotational speed control of the
[0075]
The operation of the inverter device configured as described above and the refrigerator including this device will be described below with reference to the timing chart of FIG.
[0076]
The
[0077]
Then, the
[0078]
After the
[0079]
Accordingly, when the applied voltage of the load
[0080]
As described above, when the inverter device according to the present embodiment transforms the applied voltage of the load
[0081]
In the present embodiment, when an opportunity to accelerate the rotational speed of the
[0082]
As a result, even if the rotation speed of the
[0083]
Moreover, regarding the operation of the
[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the in-voltage of the power supply module for load is transformed slowly by the non-contact switch means, and the mechanical switch with relatively small power loss at the time of double voltage. By switching to the means, it is possible to reduce the size of the switch means, and it is relatively small by performing transformation while rotating the electric motor at a rotation speed that can be realized even after the applied voltage of the load power supply module is transformed. With respect to voltage fluctuations and load fluctuations, the rotational speed of the electric motor does not become unstable, and rotational speed control that does not generate abnormal noise and noise is possible.
[0085]
According to the second aspect of the present invention, when the applied voltage of the load power supply module is transformed, it is transformed with the non-contact switch means and is switched to the mechanical switch means with relatively small power loss when the voltage is doubled. Thus, the switch means can be miniaturized, and the rotational speed of the motor can be accelerated while the applied voltage of the load power supply module is constant, which can greatly exceed the target rotational speed (high-speed rotation). In addition, it becomes possible to control the time when the compressor passes through the resonance point inherent in the compressor and the time required for the compressor to pass, and it is possible to control the rotational speed so as to minimize noise and noise. .
[0086]
According to the third aspect of the present invention, when the applied voltage of the load power supply module is transformed, it is transformed with the non-contact switch means and is switched to the mechanical switch means with relatively small power loss when the voltage is doubled. Thus, the switch means can be miniaturized, and the motor rotation speed can be greatly reduced below the target rotation speed (low-speed rotation) by reducing the rotation speed of the motor while the applied voltage of the load power supply module is constant. The rotation speed can be controlled so as not to fall below the lower limit value of the rotation speed at which the oil can be supplied to the motor, and the rotation speed can be controlled to minimize the wear of the motor.
[0087]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, when the rotational speed of the electric motor is changed, the voltage applied to the load power supply module is more varied. After changing the rotation speed of the motor to a suitable intermediate speed, the applied voltage is transformed, and after the transformation is completed, the speed of the motor passes through the resonance point by shifting to the target rotation speed, Phenomena such as a rotational speed at which refueling to the electric motor is impossible are eliminated, and rotational speed control that keeps the electric motor in a better operating state becomes possible.
[0088]
Invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an inverter device according to the present invention.
FIG. 2 is a timing chart of the first embodiment of the inverter device according to the present invention.
FIG. 3 is a timing chart of Embodiment 2 of an inverter device according to the present invention.
FIG. 4 is a timing chart of
FIG. 5 is a timing chart of Embodiment 4 of an inverter device according to the present invention.
FIG. 6 is a timing chart of Embodiment 4 of an inverter device according to the present invention.
FIG. 7 is a block diagram of a conventional inverter device.
[Explanation of symbols]
21 Rectifier circuit
22 Switch means
22a Triac (Solid state switch means)
22b Relay (Mechanical switch means)
23 Smoothing circuit
24 Power supply module for load
25 Electric motor
26 Zero cross detection circuit
27 Triac drive circuit
28 Applied voltage detection circuit
29 Controller
30 Relay drive circuit
31 Position detection circuit
Claims (5)
前記整流・平滑回路で変換された直流電力を所要の電力に変換して圧縮機用電動機などの負荷に供給する負荷用電力供給モジュールと、
前記負荷用電力供給モジュールを駆動する駆動手段と、
前記電動機の回転速度を検出する位置検出回路と、
前記整流・平滑回路を全波整流回路と倍電圧整流回路とに切り替える機械式スイッチ手段と、
前記機械式スイッチ手段が前記整流・平滑回路を切り替える際に前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧を緩やかに変化させる無接点スイッチ手段と、
前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧の変圧、前記電動機の回転速度の変速などを指令するコントローラーとを有するインバーター装置において、
前記電動機の回転速度を変化させるのに伴い、前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧を全波整流から倍電圧整流の範囲で変化させる際に、電圧を変化させる前と変化させた後のどちらの印加電圧でも運転可能な回転速度となるように、前記コントローラーが前記負荷用電力供給モジュールに指令し、その回転速度にて前記電動機を運転させながら、電圧を変化させることを特徴とするインバーター装置。A rectification / smoothing circuit that converts constant-voltage input AC power to DC power;
A load power supply module that converts the DC power converted by the rectification / smoothing circuit into required power and supplies it to a load such as a compressor motor;
Driving means for driving the load power supply module;
A position detection circuit for detecting the rotational speed of the electric motor;
Mechanical switch means for switching the rectification / smoothing circuit between a full-wave rectification circuit and a voltage doubler rectification circuit;
Contactless switch means for gently changing the voltage applied to the load power supply module when the mechanical switch means switches the rectifying and smoothing circuit;
In an inverter device having a controller for commanding transformation of applied voltage to the load power supply module, speed change of the electric motor, etc.
When changing the voltage applied to the power supply module for load in the range of full-wave rectification to voltage doubler rectification as the rotational speed of the motor is changed, either before or after changing the voltage The inverter commands the load power supply module so that the rotation speed is operable even with an applied voltage, and changes the voltage while operating the motor at the rotation speed. .
前記整流・平滑回路で変換された直流電力を所要の電力に変換して圧縮機用電動機などの負荷に供給する負荷用電力供給モジュールと、
前記負荷用電力供給モジュールを駆動する駆動手段と、
前記電動機の回転速度を検出する位置検出回路と、
前記整流・平滑回路を全波整流回路と倍電圧整流回路とに切り替える機械式スイッチ手段と、
前記機械式スイッチ手段が前記整流・平滑回路を切り替える際に前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧を緩やかに変化させる無接点スイッチ手段と、
前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧の変圧、前記電動機の回転速度の変速などを指令するコントローラーとを有するインバーター装置において、
前記電動機をより高速回転させるのに伴い、前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧を全波整流から倍電圧整流の範囲で昇圧させる際に、前記コントローラーが前記負荷用電力供給モジュールへ指令し、印加電圧が一定な状態で前記電動機の変速を行い、前記電動機の回転速度が一定な状態で印加電圧の昇圧を行うことを特徴とするインバーター装置。A rectification / smoothing circuit that converts constant-voltage input AC power to DC power;
A load power supply module that converts the DC power converted by the rectification / smoothing circuit into required power and supplies it to a load such as a compressor motor;
Driving means for driving the load power supply module;
A position detection circuit for detecting the rotational speed of the electric motor;
Mechanical switch means for switching the rectification / smoothing circuit between a full-wave rectification circuit and a voltage doubler rectification circuit;
Contactless switch means for gently changing the voltage applied to the load power supply module when the mechanical switch means switches the rectifying and smoothing circuit;
In an inverter device having a controller for commanding transformation of applied voltage to the load power supply module, speed change of the electric motor, etc.
When the voltage applied to the load power supply module is boosted in the range of full-wave rectification to voltage doubler rectification as the motor is rotated at a higher speed, the controller commands the load power supply module, An inverter device characterized in that the motor is shifted while the applied voltage is constant, and the applied voltage is boosted while the rotational speed of the motor is constant.
前記整流・平滑回路で変換された直流電力を所要の電力に変換して圧縮機用電動機などの負荷に供給する負荷用電力供給モジュールと、
前記負荷用電力供給モジュールを駆動する駆動手段と、
前記電動機の回転速度を検出する位置検出回路と、
前記整流・平滑回路を全波整流回路と倍電圧整流回路とに切り替える機械式スイッチ手段と、
前記機械式スイッチ手段が前記整流・平滑回路を切り替える際に前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧を緩やかに変化させる無接点スイッチ手段と、
前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧の変圧、前記電動機の回転速度の変速などを指令するコントローラーとを有するインバーター装置において、
前記電動機をより低速回転させるのに伴い、前記負荷用電力供給モジュールへの印加電圧を全波整流から倍電圧整流の範囲で降圧させる際に、前記コントローラーが前記負荷用電力供給モジュールへ指令し、印加電圧が一定な状態で前記電動機の変速を行い、前記電動機の回転速度が一定な状態で印加電圧の降圧を行うことを特徴とするインバーター装置。A rectification / smoothing circuit that converts constant-voltage input AC power to DC power;
A load power supply module that converts the DC power converted by the rectification / smoothing circuit into required power and supplies it to a load such as a compressor motor;
Driving means for driving the load power supply module;
A position detection circuit for detecting the rotational speed of the electric motor;
Mechanical switch means for switching the rectification / smoothing circuit between a full-wave rectification circuit and a voltage doubler rectification circuit;
Contactless switch means for gently changing the voltage applied to the load power supply module when the mechanical switch means switches the rectifying and smoothing circuit;
In an inverter device having a controller for commanding transformation of applied voltage to the load power supply module, speed change of the electric motor, etc.
As the electric motor is rotated at a lower speed, the controller commands the load power supply module when the voltage applied to the load power supply module is stepped down in the range of full-wave rectification to voltage doubler rectification, An inverter device characterized in that the electric motor is shifted while the applied voltage is constant, and the applied voltage is lowered while the rotational speed of the electric motor is constant.
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