JP3933542B2 - Single phase induction motor controller - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単相誘導電動機の制御装置に関するものである。特に圧縮機を駆動する単相誘導電動機の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の単相誘導電動機の制御装置の概略回路構成例を図7に示す。交流電源22の一端がリレースイッチRL1aを介してオーバーカレントリレー(OCR)14の一端に接続される。オーバーカレントリレー14の他端は単相誘導電動機15に接続される。単相誘導電動機15は主巻線L1と補助巻線L2とを有しており、主巻線L1の一端と補助巻線L2の一端とがオーバーカレントリレー14の他端に接続される。
【0003】
主巻線L1の他端が、運転用コンデンサCrの一端、電流制限用抵抗Rs(以下、抵抗Rsという)の一端、及びリレースイッチRL4aの一端に接続される。補助巻線L2の他端が、運転用コンデンサCrの他端及び始動用コンデンサCsの一端に接続される。始動用コンデンサCsの他端はリレースイッチRL3aの一端に接続される。そして、抵抗Rsの他端、リレースイッチRL4aの他端、及びリレースイッチRL3aの他端が共通接続され、交流電源22の他端に接続される。
【0004】
制御回路23は、リレースイッチRL1a、RL3a、及びRL4aをオン/オフ制御する。制御回路23は、圧縮機の始動時にリレースイッチRL1a及びRL3aをオンにし、リレースイッチRL4aをオフにする。そして、制御回路23は、圧縮機が正常に始動した後にリレースイッチRL4aをオンにし、リレースイッチRL3aをオフにする。
【0005】
最近は制御回路23の一部にマイクロコンピュータ(以下、マイコンという)を用い、そのマイコンが単相誘導電動機に流れる電流値等に基づいて圧縮機が正常に始動したか、または圧縮機の始動に失敗したかを検出して、圧縮機の始動に失敗した場合は適当な時間を経た後、再度圧縮機の始動を試みるような制御を行うものが商品化されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図7の単相誘導電動機の制御装置は、圧縮機の始動時に抵抗Rsの両端に例えば交流電源22から出力される電圧の1/2の電圧が印加されるようにして、圧縮機の始動時における電流値を制限する。そして、圧縮機の主巻線L1に印加される電圧が交流電源22から出力される電圧の1/2に低下すれば通常圧縮機を始動しにくくなるので、始動時に補助巻線L2に始動用コンデンサCsを追加接続することによって主巻線L1と補助巻線L2との電気位相のずれを大きくし、始動トルクを大きくすることによって、圧縮機の始動性を補償している。
【0007】
ここで交流電源22から出力される電圧が240Vであり、単相誘導電動機によって駆動される空気調和機用圧縮機が2.5馬力(=1.865[kW])程度の冷凍能力を有する圧縮機であった場合、抵抗Rsにおける消費電力は圧縮機始動時のわずかな時間約4[kW]になる。圧縮機始動時における抵抗Rsの通電時間は0.2秒〜0.3秒位であるので、通常抵抗Rsは短時間通電を条件として定格電力が数十[W]のものを使用している。
【0008】
そして、制御回路23は、圧縮機の始動が失敗した場合、リレースイッチRL1a、RL3a、及びRL4aをオフにして、単相誘導電動機の制御装置の運転を停止する。
【0009】
しかしながら、例えばリレースイッチRL1aが溶着を起こした場合、単相誘導電動機の制御装置の運転を停止しても、リレースイッチRL4aがオフであるので、交流電源22→主巻線L1→抵抗Rs→交流電源22の閉回路が形成されるので、抵抗Rsに電流が継続して流れることになり、抵抗Rsが発熱して危険な状態になった。
【0010】
ところで、単相誘導電動機によって駆動される圧縮機の始動が失敗する原因として様々なことが考えられる。例えば空気調和機に設けられる圧縮機が前回停止してから充分な時間を経ていないために、冷凍サイクルの高低圧のガス圧力バランスが取れていない場合や、長期間使用していなかったための寝込みによる始動失敗、交流電源22から出力される電圧が異常に低い場合、更には制御回路23やリレースイッチRL1aの故障でリレースイッチRL1aが正常に動作しなかった場合などが考えられる。
【0011】
また、圧縮機の運転中に途中で異常が発生して圧縮機の運転が停止することがある。これも様々な原因が考えられる。例えば交流電源22に瞬時停電が発生した場合、交流電源22から出力される電圧が低下した場合、熱交換器での熱交換が悪くなって圧縮機のオーバーカレントリレー14が動作した場合、更には単相誘導電動機の制御装置が故障した場合などがある。
【0012】
しかしながら、図7の単相誘導電動機の制御装置は、このような圧縮機の始動失敗や異常停止等の不具合が生じた場合に不具合が発生した原因を特定することが困難であった。従って生産時やサービス時に不具合箇所を修理するのに時間を要した。
【0013】
また、図7の単相誘導電動機の制御装置は、瞬時停電検出回路(図示せず)を備えている。瞬時停電検出回路は、交流電源22から出力される電圧のゼロクロス毎に反転する交流電源同期パルス信号を生成して、その交流電源同期パルス信号を制御回路23に出力する。制御回路23は、一般にはノイズの影響を考慮して数パルス欠けたときに瞬時停電と判定して、圧縮機の始動又は運転を停止する。
【0014】
交流電源22の瞬時停電が発生した場合、制御回路23が瞬時停電を検出するまでに交流電源22が回復すると、通常運転の状態で圧縮機を再始動させるためにたいていは再始動失敗することになる。そして、その時リレースイッチRL4aがオンになっているため、単相誘導電動機15の主巻線L1に大電流が流れてしまっていた。
【0015】
また、上述した瞬時停電検出回路において、圧縮機始動時の大電流によって生じる交流電源22の出力電圧の低下や交流電源22の出力電圧波形の乱れが原因となって、制御回路23において上述した交流電源同期パルス信号の読み込みエラーが発生することがあった。なお、この読み込みエラーは、特に冷凍能力が高い空気調和機用圧縮機を駆動する場合であって、交流電源22のインピーダンスが比較的高い場合に起こりやすい傾向がある。
【0016】
また、図7の単相誘導電動機の制御装置においては、制御回路23がリレースイッチRL1aをオンにしてから制限時間(固定値)内に抵抗Rsの両端電圧が変化するか否かによって圧縮機の始動が失敗したかを判定している。なお、圧縮機始動時のわずかな時間の発熱に抵抗Rsが充分耐えられ、しかも様々な温度条件の下で余裕を持って圧縮の始動が行えるように、制限時間が設定されている。しかしながら、単相誘導電動機によって駆動される圧縮機の種類や抵抗Rsの種類によってリレースイッチRL1aをオンにしてから抵抗Rsの両端電圧が変化する時間は異なるので、制限時間が固定されている図7の単相誘導電動機の制御装置は、様々な圧縮機に適用することができなかった。
【0017】
本発明は、上記の問題点に鑑み、通電を制御するスイッチ手段が溶着した場合に電流制限用抵抗が発熱して危険な状態になることを防止することができる単相誘導電動機の制御装置を提供することを目的とする。
【0018】
また、本発明は、不具合の原因究明が容易である単相誘導電動機の制御装置を提供することを目的とする。
【0019】
また、本発明は、瞬時停電後の再始動失敗を防止することができるとともに瞬時停電後の再始動時に大電流が流れることを防止することができる単相誘導電動機の制御装置を提供することを目的とする。
【0020】
また、本発明は、瞬時停電の誤検出を防止することができる単相誘導電動機の制御装置を提供することを目的とする。
【0021】
また、本発明は、様々な圧縮機に適用できる汎用性に優れた単相誘導電動機の制御装置を提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置においては、主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第1のスイッチ手段と、第2のスイッチ手段と、第3のスイッチ手段と、前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、前記第2のスイッチ手段に直列に接続され、前記第2のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第2のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、前記第3のスイッチ手段に並列に接続され、前記第3のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、前記交流電源から前記単相誘導電動機に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力信号に基づいて前記第1のスイッチ手段が溶着したかを判定し、前記第1のスイッチ手段が溶着したと判定した場合に前記第3のスイッチ手段を閉成状態にする制御手段と、を備える構成とする。
【0023】
このような構成にすることによって、第1のスイッチ手段が溶着した場合に電流制限用抵抗を短絡することができる。したがって、通電を制御するスイッチ手段が溶着した場合に電流制限用抵抗が発熱して危険な状態になることを防止することができる。
【0024】
また、前記電流検出手段が前記単相誘導電動機の停止中に電流を検出しても、前記電流検出手段の出力信号が所定の範囲内でなければ、前記制御手段が前記第1のスイッチ手段が溶着したと判定しないようにしてもよい。
【0025】
電流検出手段に短絡や断線などが発生した場合でも電流検出手段が電流を検出するが、上記構成によると、その検出した電流値が所定の範囲内でなければ第1のスイッチ手段が溶着していると判断しないので、第1のスイッチ手段が溶着したことを精度良く判定することができる。
【0026】
また、前記電流検出手段の出力信号に基づいて前記単相誘導電動機が過負荷状態であるかを判定する手段を備えてもよい。
【0027】
これにより、新たな検出手段を設けることなく、単相誘導電動機が過負荷状態であるかの判定を行うことができる。したがって、低コスト化及び小型化を図ることができる。
【0028】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置においては、主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第1のスイッチ手段と、第2のスイッチ手段と、第3のスイッチ手段と、前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、前記第2のスイッチ手段に直列に接続され、前記第2のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第2のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、前記第3のスイッチ手段に並列に接続され、前記第3のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、前記交流電源の出力電圧に同期するパルス信号を生成する交流電源同期パルス信号生成手段と、前記電流制限用抵抗の両端電圧を検出する第1の電圧検出手段と、前記第2のスイッチ手段の両端電圧を検出する第2の電圧検出手段と、前記パルス信号、前記第1の電圧検出手段の出力信号、及び前記第2の電圧検出手段の出力信号に基づいて不具合原因又は不具合箇所を特定し、特定した不具合原因又は不具合箇所に応じた表示を行う不具合表示手段と、を備える構成としている。
【0029】
このような構成によると、不具合原因又は不具合箇所が特定され、その特定された不具合原因又は不具合箇所に応じた表示が行われるので、不具合の原因究明が容易になり、生産時やサービス時に不具合箇所を修理する時間を短縮することができる。
【0030】
また、第1の電圧検出手段及び前記第2の電圧検出手段がそれぞれ全波整流手段を有してもよい。
【0031】
これにより、不具合検出の速度を速くすることができ、安全性を向上させることができる。
【0032】
また、前記不具合表示手段が、最初に不具合原因又は不具合箇所を特定した後に最初とは異なる不具合が発生しても、最初に特定した不具合原因又は不具合箇所に応じた表示を継続してもよい。
【0033】
これにより、不具合の原因究明及び修理を正確かつ短時間に行うことができる。
【0034】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置においては、主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第1のスイッチ手段と、第2のスイッチ手段と、第3のスイッチ手段と、前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、前記第2のスイッチ手段に直列に接続され、前記第2のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第2のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、前記第3のスイッチ手段に並列に接続され、前記第3のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、前記交流電源の出力電圧に同期するパルス信号を生成する交流電源同期パルス信号生成手段と、前記パルス信号が1パルスでも欠けると瞬時停電であると判定し、瞬時停電であると判定した場合は前記単相誘導電動機の運転を停止し、所定の時間を経過した後に前記単相誘導電動機を再起動するように前記第1〜第3のスイッチ手段を制御する制御手段と、を備える構成とする。
【0035】
このような構成にすることによって、瞬時停電を確実に検出することができる。これにより、瞬時停電があったにもかかわらず瞬時停電を検出できないために、瞬時停電の回復後に通常運転の状態で単相誘導電動機を再始動させるという事態は起こらなくなる。したがって、瞬時停電後の再始動失敗を防止することができるとともに瞬時停電後の再始動時に大電流が流れることを防止することができる。
【0036】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置においては、主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第1のスイッチ手段と、第2のスイッチ手段と、第3のスイッチ手段と、 前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、前記第2のスイッチ手段に直列に接続され、前記第2のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第2のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、前記第3のスイッチ手段に並列に接続され、前記第3のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、前記交流電源の出力電圧に同期するパルス信号を生成する交流電源同期パルス信号生成手段と、前記単相誘導電動機の運転中であって前記単相誘導電動機の始動時以外である期間のときに前記パルス信号が所定のパルス数が欠けると瞬時停電であると判定し、瞬時停電であると判定した場合は前記単相誘導電動機の運転を停止し、所定の時間を経過した後に前記単相誘導電動機を再起動するように前記第1〜第3のスイッチ手段を制御する制御手段と、を備える構成とする。
【0037】
このような構成によると、単相誘導電動機の始動に瞬時停電の判定を行わないので、単相誘導電動機始動時の大電流によって生じる交流電源の出力電圧の低下や交流電源の出力電圧波形の乱れが原因となる瞬時停電の誤検出を防止することができる。
【0038】
また、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置においては、主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第1のスイッチ手段と、第2のスイッチ手段と、第3のスイッチ手段と、前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、前記第2のスイッチ手段に直列に接続され、前記第2のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第2のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、前記第3のスイッチ手段に並列に接続され、前記第3のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、前記電流制限用抵抗の両端電圧を検出する第1の電圧検出手段と、前記第1のスイッチ手段が閉成状態になってから制限時間以内に前記第1の電圧検出手段が検出する電圧が変化しなければ前記単相誘導電動機の始動が失敗したと判定する手段と、前記制限時間の設定値を変更する手段と、を備える構成とする。
【0039】
単相誘導電動機によって駆動される圧縮機の種類や電流制限用抵抗の種類によって第1のスイッチ手段が閉成状態になってから第1の電圧検出手段が検出する電圧が変化する時間が異なるので、上記構成とすることで相誘導電動機によって駆動される圧縮機の種類や電流制限用抵抗の種類に応じた単相誘導電動機の始動失敗の判定を行うことができる。したがって、様々な圧縮機に適用できる。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。ここでは本発明に係る単相誘導電動機の制御装置をスプリット型空気調和機に適用した場合について説明する。本発明に係る単相誘導電動機の制御装置を備えたスプリット型空気調和機の概略回路構成を図1に示す。図1のスプリット側空気調和機は、室内機100と室外機101からなる。
【0041】
まず室内機100の回路構成について説明する。電源プラグ5の一方の出力端が端子Naに接続され、電源プラグ5の他方の出力端が端子1aに接続される。また、電源プラグ5の二つの出力端は、電源トランス7を介して制御回路8に接続される。
【0042】
電源プラグ5−端子Na間を流れる電流を検出するカレントトランス6が制御回路8に接続される。室内ファンモータ9が端子Na及び制御回路8に接続される。
【0043】
リレースイッチRY1aの一端、リレースイッチRY2aの一端、及びリレースイッチRY3aの一端が共通接続され、端子1aに接続される。リレースイッチRY1aの他端は端子2aに、リレースイッチRY2aの他端は端子3aに、リレースイッチRY3aの他端は端子4aにそれぞれ接続される。なお、リレースイッチRY1a、RY2a、及びRY3aのオン/オフ制御は制御回路8によって行われる。
【0044】
続いて室外機101の回路構成について説明する。端子1bがリレースイッチRL1aを介してオーバーカレントリレー14の一端に接続される。オーバーカレントリレー14の他端は単相誘導電動機15に接続される。単相誘導電動機15は主巻線L1と補助巻線L2とを有しており、主巻線L1の一端と補助巻線L2の一端とがオーバーカレントリレー14の他端に接続される。
【0045】
主巻線L1の他端が、運転用コンデンサCrの一端、抵抗Rsの一端、及びリレースイッチRL4aの一端に接続される。補助巻線L2の他端が、運転用コンデンサCrの他端及び始動用コンデンサCsの一端に接続される。始動用コンデンサCsの他端はリレースイッチRL3aの一端に接続される。そして、抵抗Rsの他端、リレースイッチRL4aの他端、及びリレースイッチRL3aの他端が共通接続され、端子Nbに接続される。
【0046】
室外ファンモータ10が端子Nb及び2bに接続され、四方切換弁11が端子Nb及び端子3bに接続される。また、リレースイッチRL2aの一端がリレーコイルRL1bを介して端子Nbに接続され、リレースイッチRL2aの他端が端子4bに接続される。なお、リレーコイルRL1bとリレースイッチRL1aとが一つのリレーを形成する。電源トランス12の一方の入力端が端子Nbに、他方の入力端が端子4bにそれぞれ接続される。また、電源トランス12の出力側が制御回路13に接続される。
【0047】
端子Naと端子Nb、端子1aと端子1b、端子2aと端子2b、端子3aと端子3b、端子4aと端子4bがそれぞれ接続されることで、室内機100と室外機101とが接続される。
【0048】
カレントトランス6は、図1の空気調和機に流れる総合電流を検出し、その検出結果を制御回路8に出力する。制御回路8は、カレントトランス6の出力信号に基づいて単相誘導電動機15が過負荷状態であるかを判定し、単相誘導電動機15が過負荷状態であると判定した場合はリレースイッチRY3aをオフにして空気調和機の運転を停止する。
【0049】
室外機101において単相誘導電動機15の制御に直接関係する部分の詳細な回路構成を図2に示す。なお、図2において図1と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0050】
ダイオードD4のアノードが抵抗R1を介して運転用コンデンサCrとリレースイッチRL4aとの接続ノードに接続される。ダイオードD3のアノードが抵抗R2を介して端子Nbに接続される。ダイオードD3のカソードとダイオードD4のカソードとが共通接続され、抵抗R3の一端、コンデンサC3の一端、及びフォトカプラPC1の構成部品である発光ダイオードのアノードに接続される。抵抗R3の他端、コンデンサC3の他端、及びフォトカプラPC1の構成部品である発光ダイオードのカソードが抵抗R4の一端及び抵抗R5の一端に接続される。抵抗R4の他端は運転用コンデンサCrとリレースイッチRL4aとの接続ノードに接続され、抵抗R5の他端は端子Nbに接続される。また、フォトカプラPC1の構成部品であるフォトトランジスタのコレクタがマイコン21のポートP3、抵抗R11の一端、及びコンデンサC5の一端に接続される。抵抗R11の他端及びコンデンサC5の他端はグランド電位になる。フォトカプラPC1の構成部品であるフォトトランジスタのエミッタに−5[V]が印加される。
【0051】
このような構成のコンデンサC3及びC5と、ダイオードD3及びD4と、抵抗R1〜R5、及びR11と、フォトカプラPC1とから成る回路は、抵抗Rsの両端電圧を検出し、抵抗Rsの両端電圧が零のときはHighレベルとなり抵抗Rsの両端電圧が零でないときはLowレベルとなる検出信号をマイコン21のポートP3に出力する。なお、この回路は、ダイオードD3及びD4から成る全波整流回路を用いているので抵抗Rsの両端電圧の検出速度が速い。
【0052】
ダイオードD2のアノードが抵抗R6を介して始動用コンデンサCsとリレースイッチRL3aと抵抗R16の一端との接続ノードに接続される。抵抗R16の他端は運転用コンデンサCrと始動用コンデンサCsとの接続ノードに接続される。ダイオードD1のアノードが抵抗R7を介して端子Nbに接続される。ダイオードD1のカソードとダイオードD2のカソードとが共通接続され、抵抗R8の一端、コンデンサC2の一端、及びフォトカプラPC2の構成部品である発光ダイオードのアノードに接続される。抵抗R8の他端、コンデンサC2の他端、及びフォトカプラPC2の構成部品である発光ダイオードのカソードが抵抗R9の一端及び抵抗R10の一端に接続される。抵抗R9の他端は始動用コンデンサCsとリレースイッチRL3aと抵抗R16の一端との接続ノードに接続され、抵抗R10の他端は端子Nbに接続される。また、フォトカプラPC2の構成部品であるフォトトランジスタのコレクタがマイコン21のポートP2、抵抗R12の一端、及びコンデンサC4の一端に接続される。抵抗R12の他端及びコンデンサC4の他端はグランド電位になる。フォトカプラPC2の構成部品であるフォトトランジスタのエミッタに−5[V]が印加される。
【0053】
このような構成のコンデンサC2及びC4と、ダイオードD1及びD2と、抵抗R6〜R10、R12、及びR16と、フォトカプラPC2とから成る回路は、リレースイッチRL3aの両端電圧を検出し、リレースイッチRL3aの両端電圧が零のときはHighレベルとなりリレースイッチRL3aの両端電圧が零でないときはLowレベルとなる検出信号をマイコン21のポートP2に出力する。なお、この回路は、ダイオードD1及びD2から成る全波整流回路を用いているのでリレースイッチRL3aの両端電圧の検出速度が速い。
【0054】
端子4bとリレースイッチRL2aとの間にフューズFu1が設けられる。バリスター16の一端、コンデンサC1の一端、及び電源トランス12の一次巻線の一端がリレースイッチRL2aとフューズFu1との接続点に接続される。バリスター16の他端、コンデンサC1の他端、及び電源トランス12の一次巻線の他端が端子Nbに接続される。電源トランス12の二次巻線がダイオードD5〜D8からなる整流回路の入力側に接続される。
【0055】
端子Nb−端子4b間には交流電源(図示せず)の出力電圧が印加されるので、ダイオードD5〜D8からなる整流回路は交流電源(図示せず)の出力電圧を変圧した電圧を全波整流する。
【0056】
ダイオードD5〜D8からなる整流回路の正極性出力側はダイオードD9のアノードに接続される。ダイオードD9のカソードは三端子レギュレータ17の入力端子とコンデンサC6の正極性側が接続される。ダイオードD5〜D8からなる整流回路の負極性出力側はコンデンサC6の負極性側、三端子レギュレータ17のグランド端子、コンデンサC7の負極性側、抵抗R13の一端に接続され、−12[V]が印加されている。抵抗R13の他端は、ツェナーダイオードZD1のアノード、コンデンサC8の負極性側、及びコンデンサC9の一端に接続され、−5[V]が印加されている。また、三端子レギュレータ17の出力端子は、コンデンサC7の正極性側、ツェナーダイオードZD1のカソード、コンデンサC8の正極側、コンデンサC9の他端、及びマイコン21のポートP1に接続される。なお、三端子レギュレータ17の出力端子の電位がグランド電位となる。
【0057】
したがって、マイコン21のポートP1にグランド電位の直流電圧が供給される。このグランド電位の直流電圧がマイコン21の電源電圧となる。
【0058】
ダイオードD5〜D8からなる整流回路の正極性出力側は抵抗R15の一端にも接続される。抵抗R15の他端はデジタルトランジスタQ1の入力端及びコンデンサC10の一端に接続される。デジタルトランジスタQ1の出力端は、抵抗R14の一端、マイコン21のポートP10、及びコンデンサC11の一端に接続される。コンデンサC10の他端及びコンデンサC11の他端に−5[V]が印加される。また、デジタルトランジスタQ1に電源電圧として−5[V]が印加される。
【0059】
抵抗R14の他端がLED(Light Emitting Diode)19のアノード、リセットIC18の入力端子、コンデンサC12の一端に接続され、グランド電位になっている。LED19のカソードが抵抗R17を介してマイコン21のポートP11に接続される。リセットIC18の出力端子がコンデンサC13の正極性側、コンデンサC14の一端、及びマイコン21のポートP9に接続される。コンデンサC12の他端、リセットIC18のグランド端子、コンデンサC13の負極性側、及びコンデンサC14の他端が共通に接続され、−5[V]が印加される。
【0060】
交流電源同期パルス生成回路は、交流電源(図示せず)から出力される交流電圧のゼロクロスで反転する交流電源同期パルス信号PUL(図3参照)を作成し、その交流電源同期パルス信号PULをポートP10に出力する。また、リセットIC18からポートP9にリセット信号が送出される。また、ポートP11から出力される信号に応じてLED19が点滅する。
【0061】
水晶振動子と二つのコンデンサとから成る回路20がマイコン21のポートP7及びP8に接続される。そして、その二つのコンデンサの接続ノードに−5[V]が印加される。
【0062】
マイコン21のポートP4はデジタルトランジスタQ2の入力端に接続される。デジタルトランジスタQ2の出力端はダイオードD10のカソード及びリレーコイルRL2bの一端に接続される。また、マイコン21のポートP5はデジタルトランジスタQ3の入力端に接続される。デジタルトランジスタQ3の出力端はダイオードD11のカソード及びリレーコイルRL3bの一端に接続される。また、マイコン21のポートP6はデジタルトランジスタQ4の入力端に接続される。デジタルトランジスタQ4の出力端はダイオードD12のカソード及びリレーコイルRL4bの一端に接続される。ダイオードD10のアノード及びリレーコイルRL2bの他端が温度フューズFu2の一端に接続される。ダイオードD11のアノード、リレーコイルRL3bの他端、ダイオードD12のアノード、及びリレーコイルRL4bの他端が温度フューズFu2の他端に接続され、−12[V]が印加される。また、デジタルトランジスタQ2〜Q4に電源電圧としてグランド電位の電圧が印加される。なお、リレーコイルRL2bとリレースイッチRL2aとが一つのリレーを形成し、リレーコイルRL3bとリレースイッチRL3aとが一つのリレーを形成し、リレーコイルRL4bとリレースイッチRL4aとが一つのリレーを形成する。また、温度フューズFu2は抵抗Rsの近傍に設置され、抵抗器Rsが異常に発熱して抵抗Rsの温度が所定値以上になると温度フューズFu2が切れるようになっている。
【0063】
続いて、圧縮機が正常に始動した場合におけるリレースイッチRL1a〜RL4aの状態を示した図3のタイムチャートを参照して圧縮機が正常に始動する場合の動作について説明する。電源プラグ5(図1参照)が商用電源コンセントに接続されると、端子1b−端子Nb間に交流電圧が印加される。さらに、圧縮機の始動時及び運転時には制御回路8がリレースイッチRY3aをオンにするので、端子Nb−端子4b間にも交流電圧が印加される。これにより、電源トランス12が通電されポートP1に直流電圧が供給されてマイコン21が動作を開始する。そして、マイコン21の動作開始時にリレースイッチRL1a〜RL4aはすべてオフである。したがって、リレースイッチRL1a〜RL4aは、図3に示す期間TAの状態になる。
【0064】
期間TAにおいて、マイコン21のポートP3にHighレベルの信号が入力され、マイコン21のポートP2にHighレベルの信号が入力されていれば、マイコン21はリレースイッチRL3aをオンにする。これにより、期間TAから期間TBに移行する。
【0065】
期間TAから期間TBに移行してから100[msec]経過した後、マイコン21のポートP3にHighレベルの信号が入力され、マイコン21のポートP2にHighレベルの信号が入力されていれば、マイコン21はリレースイッチRL2aをオンにする。これにより、期間TBから期間TCに移行する。
【0066】
リレースイッチRL2aがオンになると、リレースイッチRL1aもオンになる。これにより、期間TCから期間TDに移行する。なお、リレースイッチRL1aがオンになった後、マイコン21のポートP3にLowレベルの信号が入力され、マイコン21のポートP2にHighレベルの信号が入力されていれば、正常である。そして、圧縮機の始動が正常な場合、期間TCから期間TDに移行した時点から0.2秒〜0.3秒経過後にマイコン21のポートP3に入力される信号がLowレベルからHighレベルに変化する。期間TDは通常0.2秒〜0.3秒であるが、圧縮機が始動し辛い場合、最大1.7秒経過するまで待ち、それ以上待っても上記の信号条件にならなければ、圧縮機始動失敗と判定する。
【0067】
マイコン21のポートP3に入力される信号がLowレベルからHighレベルに変化したとき、マイコン21のポートP2に入力される信号がHighレベルであれば、マイコン21はリレースイッチRL4aをオンにし、リレースイッチRL3aをオフにする。これにより、期間TDから期間TEに移行して圧縮機の運転状態は、始動運転から通常運転に切り替わる。
【0068】
期間TEにおいて、マイコン21のポートP3に入力される信号がHighレベルであって、マイコン21のポートP2に入力される信号がLowレベルであれば、圧縮機は正常に通常運転を行っている。そして、圧縮機が正常に始動した場合、交流電源からの交流電圧の供給が断たれるか停止指示があるまで圧縮機の通常運転が継続される。
【0069】
圧縮機が正常に始動した後すなわち期間TDから期間TEに移行した後は、ポートP2及びP3の入力信号に加えて電源同期パルス信号PULについても正常に入力されているかどうかをマイコン21が判定する。
【0070】
マイコン21は、圧縮機の通常運転中に電源同期パルス信号PULを検出しなくなったら、リレースイッチRL2a、リレースイッチRL4aを順次オフにして、圧縮機の運転を停止させる。なお、本実施形態では、室内機100に設けられる制御回路8が、ユーザーによる運転停止操作またはサーモOFFを検出すると、リレースイッチRY3aをオフにする。これにより、室外機101のリレーコイルRL1bが電源の供給を断たれるので、リレースイッチRL2aがオフになるよりも先にリレースイッチRL1aがオフになって圧縮機の運転が停止する。したがって、期間TFの状態になる。
【0071】
次に異常時の動作について説明する。図1から明らかなように、リレースイッチRL1aが溶着した場合、空気調和機が停止中において、交流電源(図示せず)→電源プラグ5→端子1a→端子1b→リレースイッチRL1a(溶着)→主巻線L1→抵抗Rs→端子Nb→端子Na→電源プラグ5→交流電源(図示せず)の閉回路が形成されるので、抵抗Rsに継続的に圧縮機電流が流れることになり、そのままの状態では抵抗Rsが発熱し危険な状態になる。
【0072】
このような危険な状態を未然に防止するために、図2の空気調和機は以下のように動作する。制御回路8はカレントトランス6から出力される検出信号を入力し、圧縮機の停止中にもかかわらず前記検出信号の結果から単相誘導電動機15に電流が流れていると判断した場合は、リレースイッチRL1aが溶着していると判断してリレースイッチRY3aをオンする。これにより、電源トランス12が通電されて、圧縮機の停止中にもかかわらずマイコン21が動作を開始する。したがって、マイコン21が異常発生時の制御を行うことが可能となる。
【0073】
なお、圧縮機の運転停止中にカレントトランス6が電流を検出する原因として、リレースイッチRL1aが溶着する場合の他に例えばカレントトランス6の短絡や断線などが発生した場合が考えられる。したがって、制御回路8は、圧縮機の運転停止中にカレントトランス6が電流を検出した場合でも、その検出した電流値が所定の範囲内でなければリレースイッチRL1aが溶着していると判断しない。これにより、リレースイッチRL1aが溶着したことを制御回路8が精度良く判定することができる。
【0074】
続いてマイコン21の動作について図4のフローチャートを参照して説明する。ポートP1に所定の直流電圧が供給されると、マイコン21は動作を開始する。なお、変数であるステージはA〜Gのいずれかに設定され、ステージがA〜Dのときが圧縮機の始動運転時に該当する。また、マイコン21は動作開始時に初期状態、すなわちステージをAとし、タイマが未設定になりセイフティ時間が零でない設定になる。
【0075】
まずステージがAであるかを判定する(ステップ#1)。ステージがAであれば(ステップ#1のYes)、ステップ#2に移行する。一方、ステージがAでなければ(ステップ#1のNo)、セイフティ時間を3分に設定して計時を開始した(ステップ#8)のちステップ#21に移行する。
【0076】
ステップ#2において、セイフティ時間中であるかを判定する。セイフティ時間が零でなければ(ステップ#2のYes)、ステップ#3に移行する。一方、セイフティ時間が零であれば(ステップ#2のNo)、ステップ#109に移行する。
【0077】
ステップ#3において、ポートP3の入力信号がHighレベルであるかを判定する。ポートP3の入力信号がHighレベルであれば(ステップ#3のYes)、ステップ#4に移行する。一方、ポートP3の入力信号がHighレベルでなければ(ステップ#3のNo)、ステップ#9に移行する。
【0078】
ステップ#4において、ポートP2の入力信号がHighレベルであるかを判定する。ポートP2の入力信号がHighレベルであれば(ステップ#4のYes)、リレースイッチRL3aをオンにして(ステップ#5)、タイマを0.1秒にセットして計時を開始し(ステップ#6)、ステージをBに変更した(ステップ#7)のち、ステップ#109に移行する。一方、ポートP2の入力信号がHighレベルでなければ(ステップ#4のNo)、ステップ#9に移行する。
【0079】
ステップ#9において、マイコン21はリレースイッチRL1aの溶着という不具合が発生していると判定し、リレースイッチRL1aの溶着という不具合が発生していることを記憶する。マイコン21は、ステップ#9の動作の後、リレースイッチRL2aをオフにし(ステップ#10)、リレースイッチ3aをオフにし(ステップ#11)、リレースイッチRL4aをオンし(ステップ#12)、ステージをGに変更して(ステップ#13)から、ステップ#109に移行する。
【0080】
ステップ#21において、ステージがBであるかを判定する。ステージがBであれば(ステップ#21のYes)、ステップ#22に移行する。一方、ステージがBでなければ(ステップ#21のNo)、ステップ#41に移行する。
【0081】
ステップ#22において、ポートP3の入力信号がHighレベルであるかを判定する。ポートP3の入力信号がHighレベルであれば(ステップ#22のYes)、ステップ#23に移行する。一方、ポートP3の入力信号がHighレベルでなければ(ステップ#22のNo)、ステップ#28に移行する。
【0082】
ステップ#23において、ポートP2の入力信号がHighレベルであるかを判定する。ポートP2の入力信号がHighレベルであれば(ステップ#23のYes)、ステップ#24に移行する。一方、ポートP3の入力信号がHighレベルでなければ(ステップ#23のNo)、ステップ#28に移行する。
【0083】
ステップ#24において、タイマの設定時間が経過したかを判定する。タイマの設定時間が経過していれば(ステップ#24のYes)、リレースイッチRL2aをオンにして(ステップ#25)、タイマを0.1秒にセットして計時を開始し(ステップ#26)、ステージをCに変更した(ステップ#27)のち、ステップ#109に移行する。一方、タイマの設定時間が経過していなれば(ステップ#24のNo)、直接ステップ#109に移行する。
【0084】
ステップ#28において、マイコン21はリレースイッチRL1aの溶着という不具合が発生していると判定し、リレースイッチRL1aの溶着という不具合が発生していることを記憶する。マイコン21は、ステップ#28の動作の後、リレースイッチRL2aをオフにし(ステップ#29)、リレースイッチ3aをオフにし(ステップ#30)、リレースイッチRL4aをオンし(ステップ#31)、ステージをGに変更して(ステップ#32)から、ステップ#109に移行する。
【0085】
ステップ#41において、ステージがCであるかを判定する。ステージがCであれば(ステップ#41のYes)、ステップ#42に移行する。一方、ステージがCでなければ(ステップ#41のNo)、ステップ#61に移行する。
【0086】
ステップ#42において、ポートP2の入力信号がHighレベルであるかを判定する。ポートP2の入力信号がHighレベルであれば(ステップ#42のYes)、ステップ#43に移行する。一方、ポートP2の入力信号がHighレベルでなければ(ステップ#42のNo)、ステップ#47に移行する。
【0087】
ステップ#43において、タイマの設定時間が経過したかを判定する。タイマの設定時間が経過していなければ(ステップ#43のNo)、ステップ#44に移行する。一方、タイマの設定時間が経過していれば(ステップ#43のYes)、ステップ#48に移行する。
【0088】
ステップ#44において、ポートP3の入力信号がLowレベルであるかを判定する。ポートP3の入力信号がLowレベルであれば(ステップ#44のYes)、タイマを1.7秒にセットして計時を開始し(ステップ#45)、ステージをDに変更した(ステップ#46)のち、ステップ#109に移行する。なお、ステップ#45におけるタイマのセット時間は、ポートP12に入力される外部信号S1(図3参照)によって変更することができる。これにより、駆動する圧縮機の種類や抵抗Rsの種類に応じてよってステップ#45におけるタイマのセット時間を設定することが可能となる。そして、ステップ#45におけるタイマのセット時間は圧縮機の始動が失敗したか否を判定する際に用いる制限時間であるので、ステップ#45におけるタイマのセット時間の変更が可能になることによって様々な圧縮機に適用することができる。一方、ポートP3の入力信号がLowレベルでなければ(ステップ#44のNo)、直接ステップ#109に移行する。
【0089】
ステップ#47において、マイコン21はリレースイッチRL3aの不動作という不具合が発生していると判定し、リレースイッチRL3aの不動作という不具合が発生していることを記憶する。
【0090】
ステップ#48において、マイコン21はリレースイッチRL1aの不動作という不具合が発生していると判定し、リレースイッチRL1aの不動作という不具合が発生していることを記憶する。
【0091】
マイコン21は、ステップ#47又はステップ#48の動作の後、リレースイッチRL2aをオフにし(ステップ#49)、リレースイッチ3aをオフにし(ステップ#50)、ステージをAに変更して(ステップ#51)から、ステップ#109に移行する。
【0092】
ステップ#61において、ステージがDであるかを判定する。ステージがDであれば(ステップ#61のYes)、ステップ#62に移行する。一方、ステージがDでなければ(ステップ#61のNo)、ステップ#81に移行する。
【0093】
ステップ#62において、ポートP2の入力信号がHighレベルであるかを判定する。ポートP2の入力信号がHighレベルであれば(ステップ#62のYes)、ステップ#63に移行する。一方、ポートP2の入力信号がHighレベルでなければ(ステップ#62のNo)、ステップ#69に移行する。
【0094】
ステップ#63において、タイマの設定時間が経過したかを判定する。タイマの設定時間が経過していなければ(ステップ#63のNo)、ステップ#64に移行する。一方、タイマの設定時間が経過していれば(ステップ#63のYes)、ステップ#70に移行する。
【0095】
ステップ#64において、ポートP3の入力信号がHighレベルであるかを判定する。ポートP3の入力信号がHighレベルであれば(ステップ#64のYes)、リレースイッチRL3aをオフにし(ステップ#65)、リレースイッチRL4aをオンにし(ステップ#66)、タイマを0.1秒にセットして計時を開始し(ステップ#67)、ステージをEに変更した(ステップ#68)のち、ステップ#109に移行する。一方、ポートP3の入力信号がHighレベルでなければ(ステップ#64のNo)、直接ステップ#109に移行する。
【0096】
ステップ#69において、マイコン21はリレースイッチRL3aの不動作という不具合が発生していると判定し、リレースイッチRL3aの不動作という不具合が発生していることを記憶する。
【0097】
ステップ#70において、マイコン21は圧縮機の始動失敗という不具合が発生していると判定し、圧縮機の始動失敗という不具合が発生していることを記憶する。
【0098】
マイコン21は、ステップ#69又はステップ#70の動作の後、リレースイッチRL2aをオフにし(ステップ#71)、リレースイッチ3aをオフにし(ステップ#72)、ステージをAに変更して(ステップ#73)から、ステップ#109に移行する。
【0099】
ステップ#81において、ステージがEであるかを判定する。ステージがEであれば(ステップ#81のYes)、ステップ#82に移行する。一方、ステージがEでなければ(ステップ#81のNo)、ステップ#101に移行する。
【0100】
ステップ#82において、ポートP3の入力信号がHighレベルであるかを判定する。ポートP3の入力信号がHighレベルであれば(ステップ#82のYes)、ステップ#83に移行する。一方、ポートP3の入力信号がHighレベルでなければ(ステップ#82のNo)、ステップ#86に移行する。
【0101】
ステップ#83において、タイマの設定時間が経過したかを判定する。タイマの設定時間が経過していれば(ステップ#83のYes)、ステップ#84に移行する。一方、タイマの設定時間が経過していなければ(ステップ#83のNo)、ステップ#109に移行する。
【0102】
ステップ#84において、電源同期パルス信号PULにパルスの欠けがあるかを判定する。電源同期パルス信号PULにパルスの欠けがなければ(ステップ#84のYes)、ステップ#85に移行する。一方、電源同期パルス信号PULに1つでもパルスの欠けがあれば(ステップ#84のNo)、ステップ#87に移行する。
【0103】
ステップ#85において、ポートP2の入力信号がLowレベルであるかを判定する。ポートP2の入力信号がLowレベルであれば(ステップ#85のYes)、ステップ#109に移行する。一方、ポートP2の入力信号がLowレベルでなければ(ステップ#85のNo)、ステップ#88に移行する。
【0104】
ステップ#86において、マイコン21はリレースイッチRL4aの不動作という不具合が発生していると判定し、リレースイッチRL4aの不動作という不具合が発生していることを記憶する。
【0105】
ステップ#87において、マイコン21は瞬時停電という不具合が発生していると判定し、瞬時停電という不具合が発生していることを記憶する。
【0106】
ステップ#88において、マイコン21はオーバーカレントリレー(OCR)14の動作という不具合が発生していると判定し、オーバーカレントリレー(OCR)14の動作という不具合が発生していることを記憶する。
【0107】
マイコン21は、ステップ#86、#87、又は#88の動作の後、リレースイッチRL2aをオフにし(ステップ#89)、タイマを0.01秒にセットして計時を開始し(ステップ#90)、ステージをFに変更して(ステップ#91)からステップ#109に移行する。
【0108】
ステップ#101において、ステージがFであるかを判定する。ステージがFであれば(ステップ#101のYes)、ステップ#102に移行する。一方、ステージがFでなければ(ステップ#101のNo)、すなわちステージがGであれば、リレースイッチRL2aをオフにし(ステップ#105)、リレースイッチRL3aをオフにし(ステップ#106)、リレースイッチRL4aをオンにし(ステップ#107)、ステージをGのままにして(ステップ#108)からステップ#109に移行する。
【0109】
ステップ#102において、タイマの設定時間が経過したかを判定する。タイマの設定時間が経過していれば(ステップ#102のYes)、リレースイッチRL4aをオフにし(ステップ#103)、ステージをAに変更した(ステップ#104)のち、ステップ#109に移行する。一方、タイマの設定時間が経過していなければ(ステップ#102のNo)、直接ステップ#109に移行する。
【0110】
ステップ#109において、マイコン21は記憶している不具合の種類に応じて制御信号を生成し、その制御信号をポートP11から出力することによってLED19を点滅させる。LED19の点滅パターンは図5に示すようになる。正常時は1秒周期でLED19が点滅する。一方、不具合が生じている異常時は、1秒周期の点滅の間に0.2秒周期の3回の点滅が不具合の種類に応じた回数だけ挿入されたパターンでLED19が点滅する。例えば、圧縮機の始動失敗時におけるLED19の点滅状態は図6に示すようになる。
【0111】
図5に示すように7種類の不具合をLED19の点滅によって表示するので、生産時やサービス時に不具合箇所を短時間で修理することができる。
【0112】
なお、マイコン21は、最初に不具合原因又は不具合箇所を特定して、その特定した不具合に応じた表示をLED19に行わせた後、その不具合が軽度な場合には冷凍サイクルのガス圧力バランスが安定するのに適した時間が経過した後に圧縮機を再始動させる。この再始動が正常に行われた場合でも、マイコン21は最初に特定した不具合に応じた表示を継続してLED19に行わせる。これにより、時々不具合が発生する場合や不具合の再現性が乏しい場合でも不具合の原因究明が容易になる。
【0113】
さらに、再始動したときに最初に特定した不具合と異なる不具合が発生しても、マイコン21は最初に特定した不具合に応じた表示を継続してLED19に行わせる。これにより、不具合の原因究明及び修理を正確かつ短時間に行うことができる。例えば、最初にリレースイッチRL4aが動作しない不具合が発生すると、二次的に温度フューズFu2が切れる。その後、圧縮機を再始動させると、マイコン21は、温度ヒューズFu2切れに伴うリレースイッチRL1aが動作しない不具合が発生したと判定する。ここで、マイコン21が温度ヒューズFu2切れの不具合に応じた表示をLED19に行わせると、修理する場合にまず温度フューズFu2を交換することになるがリレースイッチRL4aは修理されないので、再び温度ヒューズFu2が切れることになる。したがって、本実施形態のようにマイコン21は最初に特定した不具合に応じた表示を継続してLED19に行わせるように動作することが望ましい。
【0114】
ステップ#109の動作をおこなった後、ステップ#1に移行する。
【0115】
マイコン21は、リレースイッチRL1aが溶着であると判定した場合、リレースイッチRL4aをオンして(ステップ#12又は#31)、抵抗Rsを短絡するので、リレースイッチRL1aが溶着した場合に抵抗Rsが発熱して危険な状態になることを防止することができる。
【0116】
また、マイコン21は、ステップ#84及び#87において、交流電源同期パルス信号PULに1パルスでも欠けがあった場合は瞬時停電であると判定し、圧縮機を停止させ、冷凍サイクルのガス圧力バランスが安定するのに適した時間(ステップ#90におけるタイマセット時間)を経過した後圧縮機を再起動するようにしている。これにより、短い瞬時停電発生時に瞬時停電を検出しないために通常運転の状態で圧縮機が再始動することによって起きる圧縮機再始動の失敗を防ぐことができるとともに、単相誘導電動機15に大電流が流れることを防止することができる。
【0117】
また、マイコン21は、ステージがEのときに交流電源同期パルス信号PULにパルス欠けがあるかを判定しているが、圧縮機の始動運転時に該当するステージがA〜Dのときにおいては交流電源同期パルス信号PULにパルス欠けがあるかを判定しないので、圧縮機を駆動する単相誘導電動機の始動時に流れる大電流によって生じる交流電源の出力電圧の低下や交流電源の出力電圧波形の乱れが原因となる瞬時停電の誤検出を防止することができる。
【0118】
なお、本実施形態では、本発明に係る単相誘導電動機の制御装置をスプリット型空気調和機に適用したが、窓エアコンその他の単相誘導電動機を具備する電気機器に適用することもできる。
【0119】
【発明の効果】
本発明によると、通電を制御するスイッチ手段が溶着した場合に電流制限用抵抗が発熱して危険な状態になることを防止することができる単相誘導電動機の制御装置を実現することができる。
【0120】
また、本発明によると、不具合の原因究明が容易である単相誘導電動機の制御装置を実現することができる。
【0121】
また、本発明によると、瞬時停電後の再始動失敗や大電流を防止することができる単相誘導電動機の制御装置を実現することができる。
【0122】
また、本発明によると、瞬時停電の誤検出を防止することができる単相誘導電動機の制御装置を実現することができる。
【0123】
また、本発明によると、様々な圧縮機に適用できる汎用性に優れた単相誘導電動機の制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る単相誘導電動機の制御装置を備えたスプリット型空気調和機の概略回路構成を示す図である。
【図2】 図1の空気調和機が具備する室外機のうち単相誘導電動機の制御に直接関係する部分に関する回路構成を示す図である。
【図3】 圧縮機が正常に始動した場合におけるリレースイッチの状態を示したタイムチャートである。
【図4】 図1の空気調和機が具備する室外機に設けられるマイコンの動作を示すフローチャートである。
【図5】 図1の空気調和機が具備する室外機に設けられるLEDの点滅パターンを示す図である。
【図6】 図1の空気調和機が具備する室外機に設けられるLEDの点滅パターンの一例を示す図である。
【図7】 従来の単相誘導電動機の制御装置の概略回路構成例を示す図である。
【符号の説明】
6 カレントトランス
8、13 制御回路
15 単相誘導電動機
19 LED
21 マイコン
C1〜C14 コンデンサ
Cr 運転用コンデンサ
Cs 始動用コンデンサ
D1〜D12 ダイオード
L1 主巻線
L2 補助巻線
R1〜R17 抵抗
RL1a〜RL4a リレースイッチ
RL1b〜RL4b リレーコイル
Rs 電流制限用抵抗
S1 外部信号
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a single-phase induction motor. In particular, the present invention relates to a control device for a single-phase induction motor that drives a compressor.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 shows a schematic circuit configuration example of a conventional single-phase induction motor control device. One end of the AC power supply 22 is connected to one end of the overcurrent relay (OCR) 14 via the relay switch RL1a. The other end of the overcurrent relay 14 is connected to a single-phase induction motor 15. The single-phase induction motor 15 has a main winding L1 and an auxiliary winding L2, and one end of the main winding L1 and one end of the auxiliary winding L2 are connected to the other end of the overcurrent relay 14.
[0003]
The other end of the main winding L1 is connected to one end of the operating capacitor Cr, one end of a current limiting resistor Rs (hereinafter referred to as resistor Rs), and one end of a relay switch RL4a. The other end of the auxiliary winding L2 is connected to the other end of the operating capacitor Cr and one end of the starting capacitor Cs. The other end of the starting capacitor Cs is connected to one end of the relay switch RL3a. The other end of the resistor Rs, the other end of the relay switch RL4a, and the other end of the relay switch RL3a are connected in common and connected to the other end of the AC power supply 22.
[0004]
The control circuit 23 performs on / off control of the relay switches RL1a, RL3a, and RL4a. The control circuit 23 turns on the relay switches RL1a and RL3a and turns off the relay switch RL4a when starting the compressor. Then, the control circuit 23 turns on the relay switch RL4a and turns off the relay switch RL3a after the compressor has started normally.
[0005]
Recently, a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) is used as a part of the control circuit 23, and the microcomputer has started normally based on the current value flowing through the single-phase induction motor or the like. There is a commercialized product that detects whether it has failed and performs a control to try to start the compressor again after an appropriate time if the compressor fails to start.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The control device for the single-phase induction motor of FIG. 7 is configured so that, for example, a voltage that is ½ of the voltage output from the AC power supply 22 is applied to both ends of the resistor Rs when the compressor is started. Limit the current value at. Then, if the voltage applied to the main winding L1 of the compressor is reduced to ½ of the voltage output from the AC power source 22, it is difficult to start the normal compressor. By additionally connecting a capacitor Cs, the electrical phase shift between the main winding L1 and the auxiliary winding L2 is increased, and the starting torque is increased to compensate for the startability of the compressor.
[0007]
Here, the voltage output from the AC power supply 22 is 240V, and the compressor for the air conditioner driven by the single-phase induction motor has a refrigerating capacity of about 2.5 horsepower (= 1.865 [kW]). In the case of a compressor, the power consumption in the resistor Rs is about 4 [kW] for a short time when the compressor is started. Since the energization time of the resistor Rs at the time of starting the compressor is about 0.2 seconds to 0.3 seconds, a resistor Rs having a rated power of several tens [W] is used under the condition of energizing for a short time. .
[0008]
When the compressor fails to start, the control circuit 23 turns off the relay switches RL1a, RL3a, and RL4a and stops the operation of the control device for the single-phase induction motor.
[0009]
However, for example, when the relay switch RL1a is welded, the relay switch RL4a is off even if the operation of the control device for the single-phase induction motor is stopped, so the AC power supply 22 → the main winding L1 → the resistance Rs → AC Since the closed circuit of the power source 22 is formed, current continues to flow through the resistor Rs, and the resistor Rs generates heat and is in a dangerous state.
[0010]
By the way, various causes can be considered as a cause of failure in starting the compressor driven by the single-phase induction motor. For example, because the compressor installed in the air conditioner has not passed enough time since the last stop, the refrigeration cycle is not balanced between high and low pressures, or because it has not been used for a long time It is conceivable that the start-up failure, the voltage output from the AC power supply 22 is abnormally low, or the relay switch RL1a does not operate normally due to a failure of the control circuit 23 or the relay switch RL1a.
[0011]
Further, an abnormality may occur during the operation of the compressor, and the operation of the compressor may be stopped. This can be caused by various causes. For example, when an instantaneous power failure occurs in the AC power source 22, the voltage output from the AC power source 22 decreases, the heat exchange in the heat exchanger deteriorates, and the compressor overcurrent relay 14 operates, There are cases where the control device of the single-phase induction motor fails.
[0012]
However, it is difficult for the control device for the single-phase induction motor of FIG. 7 to specify the cause of the failure when such a failure such as a compressor start failure or an abnormal stop occurs. Therefore, it took time to repair the defective part during production or service.
[0013]
The control device for the single-phase induction motor of FIG. 7 includes an instantaneous power failure detection circuit (not shown). The instantaneous power failure detection circuit generates an AC power supply synchronization pulse signal that is inverted every zero crossing of the voltage output from the AC power supply 22, and outputs the AC power supply synchronization pulse signal to the control circuit 23. In general, the control circuit 23 determines an instantaneous power failure when several pulses are missing in consideration of the influence of noise, and stops the start or operation of the compressor.
[0014]
In the event of an instantaneous power failure of the AC power source 22, if the AC power source 22 recovers before the control circuit 23 detects the instantaneous power failure, the restart will usually fail to restart the compressor in normal operation. Become. At that time, since the relay switch RL4a is on, a large current flows through the main winding L1 of the single-phase induction motor 15.
[0015]
Further, in the above-described instantaneous power failure detection circuit, the AC circuit 22 described above in the control circuit 23 is caused by a decrease in the output voltage of the AC power supply 22 caused by a large current at the time of starting the compressor or a disturbance in the output voltage waveform of the AC power supply 22. An error occurred when reading the power supply synchronization pulse signal. Note that this reading error tends to easily occur when a compressor for an air conditioner having a particularly high refrigerating capacity is driven and the impedance of the AC power supply 22 is relatively high.
[0016]
In the control device for the single-phase induction motor shown in FIG. 7, the compressor circuit depends on whether or not the voltage across the resistor Rs changes within the time limit (fixed value) after the control circuit 23 turns on the relay switch RL1a. Judging whether the start has failed. The time limit is set so that the resistance Rs can sufficiently withstand the heat generation for a short time when the compressor is started, and the compression can be started with a margin under various temperature conditions. However, since the time during which the voltage across the resistor Rs changes after the relay switch RL1a is turned on differs depending on the type of the compressor driven by the single-phase induction motor and the type of the resistor Rs, the time limit is fixed. The single-phase induction motor control device cannot be applied to various compressors.
[0017]
In view of the above problems, the present invention provides a control device for a single-phase induction motor capable of preventing a current limiting resistor from generating heat and becoming a dangerous state when a switch means for controlling energization is welded. The purpose is to provide.
[0018]
It is another object of the present invention to provide a control device for a single-phase induction motor in which the cause of the failure can be easily determined.
[0019]
Moreover, this invention provides the control apparatus of the single phase induction motor which can prevent the restart failure after an instantaneous power failure, and can prevent a large current from flowing at the time of the restart after an instantaneous power failure. Objective.
[0020]
Another object of the present invention is to provide a control device for a single-phase induction motor that can prevent erroneous detection of an instantaneous power failure.
[0021]
Another object of the present invention is to provide a control device for a single-phase induction motor that is applicable to various compressors and has excellent versatility.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, in the control device for a single-phase induction motor according to the present invention, a single-phase induction motor having a main winding and an auxiliary winding, and power supply from an AC power source to the single-phase induction motor. A first switch means for controlling, a second switch means, a third switch means, an operating capacitor for shifting the electrical phase of the main winding and the auxiliary winding, and the second switch means. Start that is connected in series and has a larger electrical phase shift between the main winding and the auxiliary winding when the second switch means is closed than when the second switch means is open And a capacitor for limiting current, which is connected in parallel to the third switch means and limits the current flowing to the single-phase induction motor when the third switch means is open, and from the AC power source Single phase induction A current detection means for detecting a current flowing through the machine, and whether or not the first switch means is welded based on an output signal of the current detection means, and when it is determined that the first switch means is welded Control means for bringing the third switch means into a closed state.
[0023]
With this configuration, the current limiting resistor can be short-circuited when the first switch means is welded. Therefore, when the switch means for controlling energization is welded, it is possible to prevent the current limiting resistor from generating heat and entering a dangerous state.
[0024]
Further, even if the current detection means detects a current while the single-phase induction motor is stopped, if the output signal of the current detection means is not within a predetermined range, the control means is the first switch means. You may make it not determine with having welded.
[0025]
Even if a short circuit or disconnection occurs in the current detection means, the current detection means detects the current. However, according to the above configuration, if the detected current value is not within the predetermined range, the first switch means is welded. Therefore, it can be accurately determined that the first switch means is welded.
[0026]
Moreover, a unit for determining whether the single-phase induction motor is in an overload state based on an output signal of the current detection unit may be provided.
[0027]
This makes it possible to determine whether the single-phase induction motor is in an overload state without providing new detection means. Therefore, cost reduction and size reduction can be achieved.
[0028]
In the control device for a single-phase induction motor according to the present invention, a single-phase induction motor having a main winding and an auxiliary winding, and a first switch for controlling power supply from an AC power source to the single-phase induction motor Means, second switch means, third switch means, an operating capacitor for shifting the electrical phase of the main winding and the auxiliary winding, and connected in series to the second switch means, A starting capacitor for increasing a deviation in an electrical phase between the main winding and the auxiliary winding when the second switch means is in a closed state as compared with when the second switch means is in an open state; A current limiting resistor for limiting the current flowing through the single-phase induction motor when the third switch means is in an open state, and a pulse signal synchronized with the output voltage of the AC power supply. Generate AC power supply synchronous pulse signal generation means, first voltage detection means for detecting the voltage across the current limiting resistor, second voltage detection means for detecting the voltage across the second switch means, and the pulse A defect that identifies a cause or a malfunction location based on a signal, an output signal from the first voltage detection means, and an output signal from the second voltage detection means, and performs display according to the identified malfunction cause or malfunction location Display means.
[0029]
According to such a configuration, the cause of the failure or the location of the failure is identified, and the display according to the identified cause of the failure or the location of the failure is performed. Repairing time can be shortened.
[0030]
The first voltage detection means and the second voltage detection means may each have full-wave rectification means.
[0031]
Thereby, the speed of defect detection can be increased, and safety can be improved.
[0032]
In addition, even if a failure different from the first occurs after the failure display means first specifies the failure cause or failure location, the display corresponding to the failure cause or failure location specified first may be continued.
[0033]
Thereby, the cause investigation and repair of a malfunction can be performed accurately and in a short time.
[0034]
In the control device for a single-phase induction motor according to the present invention, a single-phase induction motor having a main winding and an auxiliary winding, and a first switch for controlling power supply from an AC power source to the single-phase induction motor Means, second switch means, third switch means, an operating capacitor for shifting the electrical phase of the main winding and the auxiliary winding, and connected in series to the second switch means, A starting capacitor for increasing a deviation in an electrical phase between the main winding and the auxiliary winding when the second switch means is in a closed state as compared with when the second switch means is in an open state; A current limiting resistor for limiting the current flowing through the single-phase induction motor when the third switch means is in an open state, and a pulse signal synchronized with the output voltage of the AC power supply. Generate AC power supply synchronous pulse signal generating means and if the pulse signal is missing even one pulse, it is determined that there is an instantaneous power failure. If it is determined that there is an instantaneous power failure, the operation of the single-phase induction motor is stopped and a predetermined time is And a control means for controlling the first to third switch means so as to restart the single-phase induction motor after a lapse of time.
[0035]
With such a configuration, an instantaneous power failure can be reliably detected. As a result, since the instantaneous power failure cannot be detected despite the instantaneous power failure, the situation where the single-phase induction motor is restarted in the normal operation state after the recovery from the instantaneous power failure does not occur. Therefore, it is possible to prevent a restart failure after an instantaneous power failure and to prevent a large current from flowing when restarting after the instantaneous power failure.
[0036]
In the control device for a single-phase induction motor according to the present invention, a single-phase induction motor having a main winding and an auxiliary winding, and a first switch for controlling power supply from an AC power source to the single-phase induction motor Means, second switch means, third switch means, an operating capacitor for shifting the electrical phase of the main winding and the auxiliary winding, and connected in series to the second switch means, A starting capacitor for increasing a deviation in an electrical phase between the main winding and the auxiliary winding when the second switch means is in a closed state as compared with when the second switch means is in an open state; A current limiting resistor for limiting the current flowing through the single-phase induction motor when the third switch means is in an open state, and a pulse signal synchronized with the output voltage of the AC power supply. Generate AC power supply synchronous pulse signal generation means, and when the pulse signal lacks a predetermined number of pulses during operation of the single-phase induction motor and other than when the single-phase induction motor is started, an instantaneous power failure occurs. If it is determined that there is an instantaneous power failure, the operation of the single-phase induction motor is stopped, and the first-phase third motor is restarted after a predetermined time has elapsed. Control means for controlling the switch means.
[0037]
According to such a configuration, the determination of instantaneous power failure is not performed at the start of the single-phase induction motor. It is possible to prevent erroneous detection of instantaneous power failure caused by.
[0038]
In the control device for a single-phase induction motor according to the present invention, a single-phase induction motor having a main winding and an auxiliary winding, and a first switch for controlling power supply from an AC power source to the single-phase induction motor Means, second switch means, third switch means, an operating capacitor for shifting the electrical phase of the main winding and the auxiliary winding, and connected in series to the second switch means, A starting capacitor for increasing a deviation in an electrical phase between the main winding and the auxiliary winding when the second switch means is in a closed state as compared with when the second switch means is in an open state; A current limiting resistor that is connected in parallel to the three switch means and limits the current flowing through the single-phase induction motor when the third switch means is in an open state, and detects a voltage across the current limiting resistor. First voltage detection And if the voltage detected by the first voltage detecting means does not change within a time limit after the first switch means is closed, it is determined that the starting of the single-phase induction motor has failed. And means for changing the set value of the time limit.
[0039]
The time that the voltage detected by the first voltage detecting means changes after the first switch means is closed differs depending on the type of compressor driven by the single-phase induction motor and the type of current limiting resistor. With the above configuration, it is possible to determine the start failure of the single-phase induction motor according to the type of the compressor driven by the phase induction motor and the type of the current limiting resistor. Therefore, it can be applied to various compressors.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, the case where the control device for a single-phase induction motor according to the present invention is applied to a split type air conditioner will be described. FIG. 1 shows a schematic circuit configuration of a split type air conditioner provided with a control device for a single phase induction motor according to the present invention. The split-side air conditioner in FIG. 1 includes an indoor unit 100 and an outdoor unit 101.
[0041]
First, the circuit configuration of the indoor unit 100 will be described. One output end of the power plug 5 is connected to the terminal Na, and the other output end of the power plug 5 is connected to the terminal 1a. The two output ends of the power plug 5 are connected to the control circuit 8 via the power transformer 7.
[0042]
A current transformer 6 for detecting a current flowing between the power plug 5 and the terminal Na is connected to the control circuit 8. An indoor fan motor 9 is connected to the terminal Na and the control circuit 8.
[0043]
One end of the relay switch RY1a, one end of the relay switch RY2a, and one end of the relay switch RY3a are connected in common and connected to the terminal 1a. The other end of the relay switch RY1a is connected to the terminal 2a, the other end of the relay switch RY2a is connected to the terminal 3a, and the other end of the relay switch RY3a is connected to the terminal 4a. Note that on / off control of the relay switches RY1a, RY2a, and RY3a is performed by the control circuit 8.
[0044]
Next, the circuit configuration of the outdoor unit 101 will be described. Terminal 1b is connected to one end of overcurrent relay 14 via relay switch RL1a. The other end of the overcurrent relay 14 is connected to a single-phase induction motor 15. The single-phase induction motor 15 has a main winding L1 and an auxiliary winding L2, and one end of the main winding L1 and one end of the auxiliary winding L2 are connected to the other end of the overcurrent relay 14.
[0045]
The other end of the main winding L1 is connected to one end of the operating capacitor Cr, one end of the resistor Rs, and one end of the relay switch RL4a. The other end of the auxiliary winding L2 is connected to the other end of the operating capacitor Cr and one end of the starting capacitor Cs. The other end of the starting capacitor Cs is connected to one end of the relay switch RL3a. The other end of the resistor Rs, the other end of the relay switch RL4a, and the other end of the relay switch RL3a are connected in common and connected to the terminal Nb.
[0046]
The outdoor fan motor 10 is connected to the terminals Nb and 2b, and the four-way switching valve 11 is connected to the terminals Nb and 3b. One end of the relay switch RL2a is connected to the terminal Nb via the relay coil RL1b, and the other end of the relay switch RL2a is connected to the terminal 4b. The relay coil RL1b and the relay switch RL1a form one relay. One input end of the power transformer 12 is connected to the terminal Nb, and the other input end is connected to the terminal 4b. The output side of the power transformer 12 is connected to the control circuit 13.
[0047]
The indoor unit 100 and the outdoor unit 101 are connected by connecting the terminal Na and the terminal Nb, the terminal 1a and the terminal 1b, the terminal 2a and the terminal 2b, the terminal 3a and the terminal 3b, and the terminal 4a and the terminal 4b, respectively.
[0048]
The current transformer 6 detects the total current flowing through the air conditioner in FIG. 1 and outputs the detection result to the control circuit 8. The control circuit 8 determines whether the single-phase induction motor 15 is in an overload state based on the output signal of the current transformer 6, and if it is determined that the single-phase induction motor 15 is in an overload state, the control circuit 8 sets the relay switch RY3a. Turn off and stop the air conditioner.
[0049]
FIG. 2 shows a detailed circuit configuration of a portion directly related to the control of the single-phase induction motor 15 in the outdoor unit 101. 2 that are the same as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
[0050]
The anode of the diode D4 is connected to a connection node between the operation capacitor Cr and the relay switch RL4a via the resistor R1. The anode of the diode D3 is connected to the terminal Nb via the resistor R2. The cathode of the diode D3 and the cathode of the diode D4 are connected in common, and are connected to one end of the resistor R3, one end of the capacitor C3, and the anode of the light emitting diode that is a component of the photocoupler PC1. The other end of the resistor R3, the other end of the capacitor C3, and the cathode of the light emitting diode that is a component of the photocoupler PC1 are connected to one end of the resistor R4 and one end of the resistor R5. The other end of the resistor R4 is connected to a connection node between the operation capacitor Cr and the relay switch RL4a, and the other end of the resistor R5 is connected to the terminal Nb. The collector of the phototransistor, which is a component of the photocoupler PC1, is connected to the port P3 of the microcomputer 21, one end of the resistor R11, and one end of the capacitor C5. The other end of the resistor R11 and the other end of the capacitor C5 are at ground potential. -5 [V] is applied to the emitter of the phototransistor which is a component of the photocoupler PC1.
[0051]
The circuit composed of the capacitors C3 and C5, the diodes D3 and D4, the resistors R1 to R5 and R11, and the photocoupler PC1 having such a configuration detects the voltage across the resistor Rs, and the voltage across the resistor Rs is When the voltage is zero, a detection signal is output to the port P3 of the microcomputer 21. When the voltage across the resistor Rs is not zero, the detection signal is set to a low level. Since this circuit uses a full-wave rectifier circuit composed of diodes D3 and D4, the detection speed of the voltage across the resistor Rs is fast.
[0052]
The anode of the diode D2 is connected to a connection node between the starting capacitor Cs, the relay switch RL3a, and one end of the resistor R16 via the resistor R6. The other end of the resistor R16 is connected to a connection node between the driving capacitor Cr and the starting capacitor Cs. The anode of the diode D1 is connected to the terminal Nb via the resistor R7. The cathode of the diode D1 and the cathode of the diode D2 are connected in common, and are connected to one end of the resistor R8, one end of the capacitor C2, and the anode of the light emitting diode that is a component of the photocoupler PC2. The other end of the resistor R8, the other end of the capacitor C2, and the cathode of the light emitting diode that is a component of the photocoupler PC2 are connected to one end of the resistor R9 and one end of the resistor R10. The other end of the resistor R9 is connected to a connection node between the starting capacitor Cs, the relay switch RL3a, and one end of the resistor R16, and the other end of the resistor R10 is connected to the terminal Nb. The collector of the phototransistor, which is a component of the photocoupler PC2, is connected to the port P2, the one end of the resistor R12, and the one end of the capacitor C4. The other end of the resistor R12 and the other end of the capacitor C4 are at ground potential. -5 [V] is applied to the emitter of the phototransistor which is a component of the photocoupler PC2.
[0053]
The circuit composed of the capacitors C2 and C4, the diodes D1 and D2, the resistors R6 to R10, R12, and R16, and the photocoupler PC2 configured as described above detects the voltage across the relay switch RL3a and detects the relay switch RL3a. When the voltage at both ends of the relay switch RL3a is zero, the detection signal is output to the port P2 of the microcomputer 21 when the voltage across the relay switch RL3a is not zero. Since this circuit uses a full-wave rectifier circuit composed of diodes D1 and D2, the detection speed of the voltage across the relay switch RL3a is fast.
[0054]
A fuse Fu1 is provided between the terminal 4b and the relay switch RL2a. One end of the varistor 16, one end of the capacitor C1, and one end of the primary winding of the power transformer 12 are connected to a connection point between the relay switch RL2a and the fuse Fu1. The other end of the varistor 16, the other end of the capacitor C1, and the other end of the primary winding of the power transformer 12 are connected to the terminal Nb. The secondary winding of the power transformer 12 is connected to the input side of a rectifier circuit composed of diodes D5 to D8.
[0055]
Since the output voltage of the AC power supply (not shown) is applied between the terminal Nb and the terminal 4b, the rectifier circuit composed of the diodes D5 to D8 is a full-wave voltage obtained by transforming the output voltage of the AC power supply (not shown). Rectify.
[0056]
The positive output side of the rectifier circuit composed of the diodes D5 to D8 is connected to the anode of the diode D9. The cathode of the diode D9 is connected to the input terminal of the three-terminal regulator 17 and the positive polarity side of the capacitor C6. The negative output side of the rectifier circuit including the diodes D5 to D8 is connected to the negative polarity side of the capacitor C6, the ground terminal of the three-terminal regulator 17, the negative polarity side of the capacitor C7, and one end of the resistor R13, and −12 [V] is Applied. The other end of the resistor R13 is connected to the anode of the Zener diode ZD1, the negative polarity side of the capacitor C8, and one end of the capacitor C9, and −5 [V] is applied. The output terminal of the three-terminal regulator 17 is connected to the positive side of the capacitor C7, the cathode of the Zener diode ZD1, the positive side of the capacitor C8, the other end of the capacitor C9, and the port P1 of the microcomputer 21. Note that the potential of the output terminal of the three-terminal regulator 17 becomes the ground potential.
[0057]
Accordingly, a DC voltage of the ground potential is supplied to the port P1 of the microcomputer 21. This DC voltage of the ground potential becomes the power supply voltage of the microcomputer 21.
[0058]
The positive output side of the rectifier circuit composed of the diodes D5 to D8 is also connected to one end of the resistor R15. The other end of the resistor R15 is connected to the input end of the digital transistor Q1 and one end of the capacitor C10. The output terminal of the digital transistor Q1 is connected to one end of the resistor R14, the port P10 of the microcomputer 21, and one end of the capacitor C11. −5 [V] is applied to the other end of the capacitor C10 and the other end of the capacitor C11. Further, −5 [V] is applied as a power supply voltage to the digital transistor Q1.
[0059]
The other end of the resistor R14 is connected to the anode of an LED (Light Emitting Diode) 19, the input terminal of the reset IC 18, and one end of the capacitor C12, and is at ground potential. The cathode of the LED 19 is connected to the port P11 of the microcomputer 21 via the resistor R17. The output terminal of the reset IC 18 is connected to the positive polarity side of the capacitor C13, one end of the capacitor C14, and the port P9 of the microcomputer 21. The other end of the capacitor C12, the ground terminal of the reset IC 18, the negative polarity side of the capacitor C13, and the other end of the capacitor C14 are connected in common, and −5 [V] is applied.
[0060]
The AC power supply synchronization pulse generation circuit creates an AC power supply synchronization pulse signal PUL (see FIG. 3) that is inverted at the zero crossing of an AC voltage output from an AC power supply (not shown), and the AC power supply synchronization pulse signal PUL is ported. Output to P10. Further, a reset signal is sent from the reset IC 18 to the port P9. Further, the LED 19 blinks in response to a signal output from the port P11.
[0061]
A circuit 20 composed of a crystal resonator and two capacitors is connected to ports P7 and P8 of the microcomputer 21. Then, −5 [V] is applied to the connection node of the two capacitors.
[0062]
The port P4 of the microcomputer 21 is connected to the input terminal of the digital transistor Q2. The output end of the digital transistor Q2 is connected to the cathode of the diode D10 and one end of the relay coil RL2b. The port P5 of the microcomputer 21 is connected to the input terminal of the digital transistor Q3. The output end of the digital transistor Q3 is connected to the cathode of the diode D11 and one end of the relay coil RL3b. The port P6 of the microcomputer 21 is connected to the input terminal of the digital transistor Q4. The output end of the digital transistor Q4 is connected to the cathode of the diode D12 and one end of the relay coil RL4b. The anode of the diode D10 and the other end of the relay coil RL2b are connected to one end of the temperature fuse Fu2. The anode of the diode D11, the other end of the relay coil RL3b, the anode of the diode D12, and the other end of the relay coil RL4b are connected to the other end of the temperature fuse Fu2, and −12 [V] is applied. In addition, a ground potential voltage is applied to the digital transistors Q2 to Q4 as a power supply voltage. The relay coil RL2b and the relay switch RL2a form one relay, the relay coil RL3b and the relay switch RL3a form one relay, and the relay coil RL4b and the relay switch RL4a form one relay. The temperature fuse Fu2 is installed in the vicinity of the resistor Rs, and the temperature fuse Fu2 is blown when the resistor Rs generates heat abnormally and the temperature of the resistor Rs exceeds a predetermined value.
[0063]
Next, the operation when the compressor starts normally will be described with reference to the time chart of FIG. 3 showing the states of the relay switches RL1a to RL4a when the compressor starts normally. When the power plug 5 (see FIG. 1) is connected to a commercial power outlet, an AC voltage is applied between the terminal 1b and the terminal Nb. Further, since the control circuit 8 turns on the relay switch RY3a when starting and operating the compressor, an AC voltage is also applied between the terminal Nb and the terminal 4b. As a result, the power transformer 12 is energized, a DC voltage is supplied to the port P1, and the microcomputer 21 starts operating. At the start of the operation of the microcomputer 21, the relay switches RL1a to RL4a are all off. Therefore, the relay switches RL1a to RL4a are in the period T shown in FIG. A It becomes the state of.
[0064]
Period T A When a high level signal is input to the port P3 of the microcomputer 21 and a high level signal is input to the port P2 of the microcomputer 21, the microcomputer 21 turns on the relay switch RL3a. Thereby, the period T A To period T B Migrate to
[0065]
Period T A To period T B When 100 [msec] has passed since the transition to, if a high level signal is input to the port P3 of the microcomputer 21 and a high level signal is input to the port P2 of the microcomputer 21, the microcomputer 21 is connected to the relay switch RL2a. Turn on. Thereby, the period T B To period T C Migrate to
[0066]
When the relay switch RL2a is turned on, the relay switch RL1a is also turned on. Thereby, the period T C To period T D Migrate to It is normal if a low level signal is input to the port P3 of the microcomputer 21 and a high level signal is input to the port P2 of the microcomputer 21 after the relay switch RL1a is turned on. If the compressor starts normally, the period T C To period T D The signal input to the port P3 of the microcomputer 21 changes from the low level to the high level after 0.2 seconds to 0.3 seconds have elapsed from the time of transition to the state. Period T D Is usually 0.2 to 0.3 seconds, but if the compressor is difficult to start, wait until a maximum of 1.7 seconds have elapsed, and if the above signal condition is not met after waiting for more, start the compressor Judge as failure.
[0067]
When the signal input to the port P3 of the microcomputer 21 changes from Low level to High level, if the signal input to the port P2 of the microcomputer 21 is High level, the microcomputer 21 turns on the relay switch RL4a, and the relay switch Turn off RL3a. Thereby, the period T D To period T E The operation state of the compressor is switched from the start operation to the normal operation.
[0068]
Period T E When the signal input to the port P3 of the microcomputer 21 is at a high level and the signal input to the port P2 of the microcomputer 21 is at a low level, the compressor is normally operating normally. When the compressor is normally started, the normal operation of the compressor is continued until the supply of the AC voltage from the AC power source is cut off or a stop instruction is issued.
[0069]
After the compressor has started normally, ie the period T D To period T E After shifting to, the microcomputer 21 determines whether or not the power supply synchronization pulse signal PUL is normally input in addition to the input signals of the ports P2 and P3.
[0070]
If the microcomputer 21 stops detecting the power supply synchronization pulse signal PUL during the normal operation of the compressor, the microcomputer 21 turns off the relay switch RL2a and the relay switch RL4a in order to stop the operation of the compressor. In the present embodiment, the control circuit 8 provided in the indoor unit 100 turns off the relay switch RY3a when detecting the operation stop operation or the thermo OFF by the user. As a result, the relay coil RL1b of the outdoor unit 101 is cut off from the supply of power, so that the relay switch RL1a is turned off before the relay switch RL2a is turned off, and the operation of the compressor is stopped. Therefore, the period T F It becomes the state of.
[0071]
Next, the operation at the time of abnormality will be described. As is clear from FIG. 1, when the relay switch RL1a is welded, the AC power supply (not shown) → the power plug 5 → the terminal 1a → the terminal 1b → the relay switch RL1a (welded) → main while the air conditioner is stopped. Since the closed circuit of the winding L1 → resistance Rs → terminal Nb → terminal Na → power plug 5 → AC power supply (not shown) is formed, the compressor current continuously flows through the resistance Rs. In this state, the resistor Rs generates heat and becomes dangerous.
[0072]
In order to prevent such a dangerous state, the air conditioner of FIG. 2 operates as follows. When the control circuit 8 receives the detection signal output from the current transformer 6 and determines that a current is flowing through the single-phase induction motor 15 from the result of the detection signal even when the compressor is stopped, the control circuit 8 It is determined that the switch RL1a is welded, and the relay switch RY3a is turned on. As a result, the power transformer 12 is energized, and the microcomputer 21 starts operating even when the compressor is stopped. Therefore, the microcomputer 21 can perform control when an abnormality occurs.
[0073]
As a cause of the current transformer 6 detecting the current while the compressor is stopped, for example, a short circuit or disconnection of the current transformer 6 may occur in addition to the case where the relay switch RL1a is welded. Therefore, even when the current transformer 6 detects a current while the compressor is stopped, the control circuit 8 does not determine that the relay switch RL1a is welded unless the detected current value is within a predetermined range. As a result, the control circuit 8 can accurately determine that the relay switch RL1a is welded.
[0074]
Next, the operation of the microcomputer 21 will be described with reference to the flowchart of FIG. When a predetermined DC voltage is supplied to the port P1, the microcomputer 21 starts operating. Note that the variable stage is set to any one of A to G, and the time when the stage is A to D corresponds to the starting operation of the compressor. The microcomputer 21 is in an initial state at the start of operation, that is, the stage is set to A, the timer is not set, and the safety time is set to non-zero.
[0075]
First, it is determined whether the stage is A (step # 1). If the stage is A (Yes in Step # 1), the process proceeds to Step # 2. On the other hand, if the stage is not A (No in Step # 1), the safety time is set to 3 minutes and the time measurement is started (Step # 8), and then the process proceeds to Step # 21.
[0076]
In step # 2, it is determined whether it is during the safety time. If the safety time is not zero (Yes in Step # 2), the process proceeds to Step # 3. On the other hand, if the safety time is zero (No in step # 2), the process proceeds to step # 109.
[0077]
In step # 3, it is determined whether or not the input signal of the port P3 is at a high level. If the input signal of the port P3 is High level (Yes in Step # 3), the process proceeds to Step # 4. On the other hand, if the input signal of the port P3 is not High level (No in Step # 3), the process proceeds to Step # 9.
[0078]
In step # 4, it is determined whether or not the input signal of the port P2 is at a high level. If the input signal of the port P2 is High level (Yes in Step # 4), the relay switch RL3a is turned on (Step # 5), the timer is set to 0.1 second, and time measurement is started (Step # 6). ) After changing the stage to B (step # 7), the process proceeds to step # 109. On the other hand, if the input signal of the port P2 is not High level (No in Step # 4), the process proceeds to Step # 9.
[0079]
In step # 9, the microcomputer 21 determines that the problem of welding of the relay switch RL1a has occurred, and stores that the problem of welding of the relay switch RL1a has occurred. After the operation of step # 9, the microcomputer 21 turns off the relay switch RL2a (step # 10), turns off the relay switch 3a (step # 11), turns on the relay switch RL4a (step # 12), and sets the stage. After changing to G (step # 13), the process proceeds to step # 109.
[0080]
In step # 21, it is determined whether the stage is B. If the stage is B (Yes in step # 21), the process proceeds to step # 22. On the other hand, if the stage is not B (No in step # 21), the process proceeds to step # 41.
[0081]
In step # 22, it is determined whether the input signal of the port P3 is at a high level. If the input signal of the port P3 is High level (Yes in Step # 22), the process proceeds to Step # 23. On the other hand, if the input signal of the port P3 is not High level (No in Step # 22), the process proceeds to Step # 28.
[0082]
In step # 23, it is determined whether or not the input signal of the port P2 is at a high level. If the input signal of the port P2 is High level (Yes in Step # 23), the process proceeds to Step # 24. On the other hand, if the input signal of the port P3 is not High level (No in Step # 23), the process proceeds to Step # 28.
[0083]
In step # 24, it is determined whether the set time of the timer has elapsed. If the set time of the timer has elapsed (Yes in step # 24), the relay switch RL2a is turned on (step # 25), the timer is set to 0.1 second, and time measurement is started (step # 26). After changing the stage to C (step # 27), the process proceeds to step # 109. On the other hand, if the set time of the timer has not elapsed (No in step # 24), the process directly proceeds to step # 109.
[0084]
In step # 28, the microcomputer 21 determines that the failure of welding of the relay switch RL1a has occurred, and stores that the failure of welding of the relay switch RL1a has occurred. After the operation of step # 28, the microcomputer 21 turns off the relay switch RL2a (step # 29), turns off the relay switch 3a (step # 30), turns on the relay switch RL4a (step # 31), and sets the stage. After changing to G (step # 32), the process proceeds to step # 109.
[0085]
In step # 41, it is determined whether the stage is C. If the stage is C (Yes in step # 41), the process proceeds to step # 42. On the other hand, if the stage is not C (No in step # 41), the process proceeds to step # 61.
[0086]
In step # 42, it is determined whether or not the input signal of the port P2 is at a high level. If the input signal of the port P2 is High level (Yes in Step # 42), the process proceeds to Step # 43. On the other hand, if the input signal of the port P2 is not High level (No in Step # 42), the process proceeds to Step # 47.
[0087]
In step # 43, it is determined whether the set time of the timer has elapsed. If the set time of the timer has not elapsed (No in step # 43), the process proceeds to step # 44. On the other hand, if the set time of the timer has elapsed (Yes in step # 43), the process proceeds to step # 48.
[0088]
In step # 44, it is determined whether or not the input signal of the port P3 is at a low level. If the input signal of the port P3 is Low level (Yes in Step # 44), the timer is set to 1.7 seconds to start measuring time (Step # 45), and the stage is changed to D (Step # 46). Thereafter, the process proceeds to step # 109. Note that the set time of the timer in step # 45 can be changed by an external signal S1 (see FIG. 3) input to the port P12. This makes it possible to set the set time of the timer in step # 45 according to the type of compressor to be driven and the type of resistor Rs. Since the set time of the timer in step # 45 is a time limit used when determining whether or not the start of the compressor has failed, various changes can be made by changing the set time of the timer in step # 45. It can be applied to a compressor. On the other hand, if the input signal of the port P3 is not Low level (No in Step # 44), the process directly proceeds to Step # 109.
[0089]
In step # 47, the microcomputer 21 determines that the malfunction that the relay switch RL3a does not operate has occurred, and stores that the malfunction that the relay switch RL3a does not operate has occurred.
[0090]
In step # 48, the microcomputer 21 determines that the malfunction that the relay switch RL1a does not operate has occurred, and stores that the malfunction that the relay switch RL1a does not operate has occurred.
[0091]
After the operation of step # 47 or step # 48, the microcomputer 21 turns off the relay switch RL2a (step # 49), turns off the relay switch 3a (step # 50), and changes the stage to A (step #). 51) to Step # 109.
[0092]
In step # 61, it is determined whether or not the stage is D. If the stage is D (Yes in step # 61), the process proceeds to step # 62. On the other hand, if the stage is not D (No in step # 61), the process proceeds to step # 81.
[0093]
In step # 62, it is determined whether or not the input signal of the port P2 is at a high level. If the input signal of the port P2 is High level (Yes in Step # 62), the process proceeds to Step # 63. On the other hand, if the input signal of the port P2 is not High level (No in Step # 62), the process proceeds to Step # 69.
[0094]
In step # 63, it is determined whether the timer set time has elapsed. If the set time of the timer has not elapsed (No in step # 63), the process proceeds to step # 64. On the other hand, if the set time of the timer has elapsed (Yes in step # 63), the process proceeds to step # 70.
[0095]
In step # 64, it is determined whether the input signal of the port P3 is at a high level. If the input signal of the port P3 is High level (Yes in Step # 64), the relay switch RL3a is turned off (Step # 65), the relay switch RL4a is turned on (Step # 66), and the timer is set to 0.1 second. The time is set to start (step # 67), the stage is changed to E (step # 68), and then the process proceeds to step # 109. On the other hand, if the input signal of the port P3 is not High level (No in Step # 64), the process directly proceeds to Step # 109.
[0096]
In step # 69, the microcomputer 21 determines that the malfunction that the relay switch RL3a does not operate has occurred, and stores that the malfunction that the relay switch RL3a does not operate.
[0097]
In step # 70, the microcomputer 21 determines that the problem of failure in starting the compressor has occurred, and stores that the problem of failure in starting the compressor has occurred.
[0098]
After the operation of Step # 69 or Step # 70, the microcomputer 21 turns off the relay switch RL2a (Step # 71), turns off the relay switch 3a (Step # 72), and changes the stage to A (Step # 71). 73) to Step # 109.
[0099]
In step # 81, it is determined whether or not the stage is E. If the stage is E (Yes in step # 81), the process proceeds to step # 82. On the other hand, if the stage is not E (No in step # 81), the process proceeds to step # 101.
[0100]
In step # 82, it is determined whether or not the input signal of the port P3 is at a high level. If the input signal of the port P3 is High level (Yes in Step # 82), the process proceeds to Step # 83. On the other hand, if the input signal of the port P3 is not High level (No in Step # 82), the process proceeds to Step # 86.
[0101]
In step # 83, it is determined whether the timer set time has elapsed. If the set time of the timer has elapsed (Yes in step # 83), the process proceeds to step # 84. On the other hand, if the set time of the timer has not elapsed (No in step # 83), the process proceeds to step # 109.
[0102]
In step # 84, it is determined whether the power supply synchronization pulse signal PUL has a missing pulse. If there is no missing pulse in the power supply synchronization pulse signal PUL (Yes in step # 84), the process proceeds to step # 85. On the other hand, if there is even one missing pulse in the power supply synchronization pulse signal PUL (No in step # 84), the process proceeds to step # 87.
[0103]
In step # 85, it is determined whether or not the input signal of the port P2 is at a low level. If the input signal of the port P2 is Low level (Yes in Step # 85), the process proceeds to Step # 109. On the other hand, if the input signal of the port P2 is not Low level (No in Step # 85), the process proceeds to Step # 88.
[0104]
In step # 86, the microcomputer 21 determines that the malfunction that the relay switch RL4a does not operate has occurred, and stores that the malfunction that the relay switch RL4a does not operate.
[0105]
In step # 87, the microcomputer 21 determines that a problem of instantaneous power failure has occurred, and stores that a problem of instantaneous power failure has occurred.
[0106]
In step # 88, the microcomputer 21 determines that a problem of operation of the overcurrent relay (OCR) 14 has occurred, and stores that a problem of operation of the overcurrent relay (OCR) 14 has occurred.
[0107]
After the operation of step # 86, # 87, or # 88, the microcomputer 21 turns off the relay switch RL2a (step # 89), sets the timer to 0.01 seconds, and starts measuring time (step # 90). Then, the stage is changed to F (step # 91) and the process proceeds to step # 109.
[0108]
In step # 101, it is determined whether the stage is F. If the stage is F (Yes in step # 101), the process proceeds to step # 102. On the other hand, if the stage is not F (No in step # 101), that is, if the stage is G, the relay switch RL2a is turned off (step # 105), the relay switch RL3a is turned off (step # 106), and the relay switch The RL 4a is turned on (step # 107), the stage remains G (step # 108), and the process proceeds to step # 109.
[0109]
In step # 102, it is determined whether the set time of the timer has elapsed. If the set time of the timer has elapsed (Yes in Step # 102), the relay switch RL4a is turned off (Step # 103), the stage is changed to A (Step # 104), and the process proceeds to Step # 109. On the other hand, if the set time of the timer has not elapsed (No in step # 102), the process directly proceeds to step # 109.
[0110]
In step # 109, the microcomputer 21 generates a control signal according to the type of the stored failure, and causes the LED 19 to blink by outputting the control signal from the port P11. The blinking pattern of the LED 19 is as shown in FIG. When normal, the LED 19 blinks at a cycle of 1 second. On the other hand, when an abnormality occurs, the LED 19 blinks in a pattern in which three blinks of a 0.2 second cycle are inserted a number of times corresponding to the type of the defect between blinks of a 1 second cycle. For example, the blinking state of the LED 19 when the compressor fails to start is as shown in FIG.
[0111]
As shown in FIG. 5, since seven types of defects are displayed by blinking of the LED 19, the defective part can be repaired in a short time during production or service.
[0112]
The microcomputer 21 first identifies the cause of the failure or the location of the failure, and causes the LED 19 to display according to the identified failure. If the failure is minor, the gas pressure balance of the refrigeration cycle is stable. The compressor is restarted after a suitable time has elapsed. Even if this restart is performed normally, the microcomputer 21 continues to display the LED 19 according to the first identified failure. As a result, even when a problem occurs occasionally or when the reproducibility of the problem is poor, the cause of the problem can be easily determined.
[0113]
Furthermore, even if a problem different from the problem first identified when restarting occurs, the microcomputer 21 continues to display the LED 19 according to the problem identified first. Thereby, the cause investigation and repair of a malfunction can be performed accurately and in a short time. For example, when the failure that the relay switch RL4a does not operate first occurs, the temperature fuse Fu2 is secondarily cut. Thereafter, when the compressor is restarted, the microcomputer 21 determines that a failure has occurred in which the relay switch RL1a does not operate due to the blowout of the thermal fuse Fu2. Here, if the microcomputer 21 causes the LED 19 to display according to the malfunction of the temperature fuse Fu2, the temperature fuse Fu2 is first replaced when repairing, but the relay switch RL4a is not repaired, so the temperature fuse Fu2 again. Will be cut. Therefore, as in the present embodiment, it is desirable that the microcomputer 21 operates so as to continuously display the LED 19 according to the first identified defect.
[0114]
After performing the operation of step # 109, the process proceeds to step # 1.
[0115]
When the microcomputer 21 determines that the relay switch RL1a is welded, the microcomputer 21 turns on the relay switch RL4a (step # 12 or # 31) to short-circuit the resistor Rs. Therefore, when the relay switch RL1a is welded, the resistor Rs is reduced. It is possible to prevent a dangerous state due to heat generation.
[0116]
In step # 84 and # 87, the microcomputer 21 determines that the AC power supply synchronization pulse signal PUL is missing even at one pulse, it is an instantaneous power failure, stops the compressor, and balances the gas pressure in the refrigeration cycle. The compressor is restarted after a time suitable for stabilization (timer set time in step # 90) has elapsed. As a result, it is possible to prevent a failure in restarting the compressor caused by restarting the compressor in a normal operation state because no instantaneous power failure is detected when a short instantaneous power failure occurs, and a large current is supplied to the single-phase induction motor 15. Can be prevented from flowing.
[0117]
Further, the microcomputer 21 determines whether or not the AC power supply synchronization pulse signal PUL has a missing pulse when the stage is E, but the AC power supply when the corresponding stage is A to D during the starting operation of the compressor. Because it does not determine whether the synchronization pulse signal PUL has a missing pulse, it is caused by a decrease in the output voltage of the AC power supply caused by a large current flowing at the start of the single-phase induction motor that drives the compressor, or a disturbance in the output voltage waveform of the AC power supply It is possible to prevent erroneous detection of instantaneous power failure.
[0118]
In the present embodiment, the control device for a single-phase induction motor according to the present invention is applied to a split-type air conditioner. However, the control device can also be applied to a window air conditioner or other electric device including a single-phase induction motor.
[0119]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to realize a control device for a single-phase induction motor that can prevent a current limiting resistor from generating heat and becoming a dangerous state when a switch means for controlling energization is welded.
[0120]
In addition, according to the present invention, it is possible to realize a control device for a single-phase induction motor that makes it easy to investigate the cause of a failure.
[0121]
Further, according to the present invention, it is possible to realize a control device for a single-phase induction motor that can prevent a restart failure or a large current after an instantaneous power failure.
[0122]
Moreover, according to the present invention, it is possible to realize a control device for a single-phase induction motor capable of preventing erroneous detection of an instantaneous power failure.
[0123]
Moreover, according to the present invention, it is possible to realize a control device for a single-phase induction motor that is applicable to various compressors and has excellent versatility.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic circuit configuration of a split type air conditioner provided with a control device for a single-phase induction motor according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration relating to a portion directly related to control of a single-phase induction motor in the outdoor unit included in the air conditioner of FIG.
FIG. 3 is a time chart showing the state of a relay switch when the compressor is normally started.
4 is a flowchart showing an operation of a microcomputer provided in an outdoor unit included in the air conditioner of FIG.
5 is a diagram showing a blinking pattern of LEDs provided in an outdoor unit included in the air conditioner of FIG. 1. FIG.
6 is a diagram showing an example of a blinking pattern of LEDs provided in an outdoor unit included in the air conditioner of FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a schematic circuit configuration example of a conventional control device for a single-phase induction motor.
[Explanation of symbols]
6 Current transformer
8, 13 Control circuit
15 Single-phase induction motor
19 LED
21 Microcomputer
C1-C14 capacitors
Cr operation capacitor
Cs capacitor for starting
D1-D12 diode
L1 main winding
L2 Auxiliary winding
R1-R17 resistance
RL1a to RL4a Relay switch
RL1b to RL4b Relay coil
Rs Current limiting resistor
S1 External signal

Claims (9)

主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、
交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第1のスイッチ手段と、
第2のスイッチ手段と、
第3のスイッチ手段と、
前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、
前記第2のスイッチ手段に直列に接続され、前記第2のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第2のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、
前記第3のスイッチ手段に並列に接続され、前記第3のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、
を備えた単相誘導電動機の制御装置において、
前記交流電源から前記単相誘導電動機に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の出力信号に基づいて前記第1のスイッチ手段が溶着したかを判定し、前記第1のスイッチ手段が溶着したと判定した場合に前記第3のスイッチ手段を閉成状態にする制御手段と、
を備えることを特徴とする単相誘導電動機の制御装置。
A single-phase induction motor having a main winding and an auxiliary winding;
First switch means for controlling power supply from an AC power source to the single-phase induction motor;
A second switch means;
A third switch means;
An operating capacitor for shifting the electrical phase of the main winding and the auxiliary winding;
It is connected in series to the second switch means, and when the second switch means is in the closed state, the electric power between the main winding and the auxiliary winding is greater than when the second switch means is in the open state. A starting capacitor to increase the phase shift;
A current limiting resistor connected in parallel to the third switch means and limiting a current flowing through the single-phase induction motor when the third switch means is in an open state;
In a control device for a single-phase induction motor equipped with
Current detection means for detecting a current flowing from the AC power source to the single-phase induction motor;
Based on the output signal of the current detection means, it is determined whether the first switch means is welded, and when it is determined that the first switch means is welded, the third switch means is closed. Control means;
A control device for a single-phase induction motor.
前記電流検出手段が前記単相誘導電動機の停止中に電流を検出しても、前記電流検出手段の出力信号が所定の範囲内でなければ、前記制御手段が前記第1のスイッチ手段が溶着したと判定しない請求項1に記載の単相誘導電動機の制御装置。Even if the current detection means detects a current while the single-phase induction motor is stopped, if the output signal of the current detection means is not within a predetermined range, the control means welds the first switch means. The control device for a single-phase induction motor according to claim 1, which is not determined as follows. 前記電流検出手段の出力信号に基づいて前記単相誘導電動機が過負荷状態であるかを判定する手段を備える請求項1又は請求項2に記載の単相誘導電動機の制御装置。The control device for a single-phase induction motor according to claim 1 or 2, further comprising means for determining whether the single-phase induction motor is in an overload state based on an output signal of the current detection means. 主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、
交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第1のスイッチ手段と、
第2のスイッチ手段と、
第3のスイッチ手段と、
前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、
前記第2のスイッチ手段に直列に接続され、前記第2のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第2のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、
前記第3のスイッチ手段に並列に接続され、前記第3のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、
を備えた単相誘導電動機の制御装置において、
前記交流電源の出力電圧に同期するパルス信号を生成する交流電源同期パルス信号生成手段と、
前記電流制限用抵抗の両端電圧を検出する第1の電圧検出手段と、
前記第2のスイッチ手段の両端電圧を検出する第2の電圧検出手段と、
前記パルス信号、前記第1の電圧検出手段の出力信号、及び前記第2の電圧検出手段の出力信号に基づいて不具合原因又は不具合箇所を特定し、特定した不具合原因又は不具合箇所に応じた表示を行う不具合表示手段と、
を備えることを特徴とする単相誘導電動機の制御装置。
A single-phase induction motor having a main winding and an auxiliary winding;
First switch means for controlling power supply from an AC power source to the single-phase induction motor;
A second switch means;
A third switch means;
An operating capacitor for shifting the electrical phase of the main winding and the auxiliary winding;
It is connected in series to the second switch means, and when the second switch means is in the closed state, the electric power between the main winding and the auxiliary winding is greater than when the second switch means is in the open state. A starting capacitor to increase the phase shift;
A current limiting resistor connected in parallel to the third switch means and limiting a current flowing through the single-phase induction motor when the third switch means is in an open state;
In a control device for a single-phase induction motor equipped with
AC power supply synchronization pulse signal generating means for generating a pulse signal synchronized with the output voltage of the AC power supply,
First voltage detecting means for detecting a voltage across the current limiting resistor;
Second voltage detecting means for detecting a voltage across the second switch means;
Based on the pulse signal, the output signal of the first voltage detection means, and the output signal of the second voltage detection means, the cause of the failure or the failure location is specified, and a display corresponding to the specified failure cause or failure location is displayed. Malfunction display means to perform,
A control device for a single-phase induction motor.
第1の電圧検出手段及び前記第2の電圧検出手段がそれぞれ全波整流手段を有する請求項4に記載の単相誘導電動機の制御装置。5. The control device for a single-phase induction motor according to claim 4, wherein each of the first voltage detection means and the second voltage detection means has full-wave rectification means. 前記不具合表示手段が、最初に不具合原因又は不具合箇所を特定した後に最初とは異なる不具合が発生しても、最初に特定した不具合原因又は不具合箇所に応じた表示を継続する請求項4又は請求項5に記載の単相誘導電動機の制御装置。5. The display according to claim 4 or claim 4, wherein, even if a defect different from the first occurs after the defect display means first identifies the defect cause or defect location, the display according to the first identified failure cause or defect location is continued. The control device for a single-phase induction motor according to claim 5. 主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、
交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第1のスイッチ手段と、
第2のスイッチ手段と、
第3のスイッチ手段と、
前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、
前記第2のスイッチ手段に直列に接続され、前記第2のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第2のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、
前記第3のスイッチ手段に並列に接続され、前記第3のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、
を備えた単相誘導電動機の制御装置において、
前記交流電源の出力電圧に同期するパルス信号を生成する交流電源同期パルス信号生成手段と、
前記パルス信号が1パルスでも欠けると瞬時停電であると判定し、瞬時停電であると判定した場合は前記単相誘導電動機の運転を停止し、所定の時間を経過した後に前記単相誘導電動機を再起動するように前記第1〜第3のスイッチ手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする単相誘導電動機の制御装置。
A single-phase induction motor having a main winding and an auxiliary winding;
First switch means for controlling power supply from an AC power source to the single-phase induction motor;
A second switch means;
A third switch means;
An operating capacitor for shifting the electrical phase of the main winding and the auxiliary winding;
It is connected in series to the second switch means, and when the second switch means is in the closed state, the electric power between the main winding and the auxiliary winding is greater than when the second switch means is in the open state. A starting capacitor to increase the phase shift;
A current limiting resistor connected in parallel to the third switch means and limiting a current flowing through the single-phase induction motor when the third switch means is in an open state;
In a control device for a single-phase induction motor equipped with
AC power supply synchronization pulse signal generating means for generating a pulse signal synchronized with the output voltage of the AC power supply,
If even one pulse is missing, it is determined that there is an instantaneous power failure. If it is determined that there is an instantaneous power failure, the operation of the single-phase induction motor is stopped, and the single-phase induction motor is turned off after a predetermined time has elapsed. Control means for controlling the first to third switch means to restart,
A control device for a single-phase induction motor.
主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、
交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第1のスイッチ手段と、
第2のスイッチ手段と、
第3のスイッチ手段と、
前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、
前記第2のスイッチ手段に直列に接続され、前記第2のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第2のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、
前記第3のスイッチ手段に並列に接続され、前記第3のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、
を備えた単相誘導電動機の制御装置において、
前記交流電源の出力電圧に同期するパルス信号を生成する交流電源同期パルス信号生成手段と、
前記単相誘導電動機の運転中であって前記単相誘導電動機の始動時以外である期間のときに前記パルス信号が所定のパルス数が欠けると瞬時停電であると判定し、瞬時停電であると判定した場合は前記単相誘導電動機の運転を停止し、所定の時間を経過した後に前記単相誘導電動機を再起動するように前記第1〜第3のスイッチ手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする単相誘導電動機の制御装置。
A single-phase induction motor having a main winding and an auxiliary winding;
First switch means for controlling power supply from an AC power source to the single-phase induction motor;
A second switch means;
A third switch means;
An operating capacitor for shifting the electrical phase of the main winding and the auxiliary winding;
It is connected in series to the second switch means, and when the second switch means is in the closed state, the electric power between the main winding and the auxiliary winding is greater than when the second switch means is in the open state. A starting capacitor to increase the phase shift;
A current limiting resistor connected in parallel to the third switch means and limiting a current flowing through the single-phase induction motor when the third switch means is in an open state;
In a control device for a single-phase induction motor equipped with
AC power supply synchronization pulse signal generating means for generating a pulse signal synchronized with the output voltage of the AC power supply,
If the pulse signal lacks a predetermined number of pulses during a period other than when the single-phase induction motor is operating and during the operation of the single-phase induction motor, it is determined that there is an instantaneous power failure, Control means for controlling the first to third switch means to stop the operation of the single-phase induction motor when it is determined and restart the single-phase induction motor after a predetermined time has elapsed;
A control device for a single-phase induction motor.
主巻線及び補助巻線を有する単相誘導電動機と、
交流電源から前記単相誘導電動機への電力供給を制御する第1のスイッチ手段と、
第2のスイッチ手段と、
第3のスイッチ手段と、
前記主巻線と前記補助巻線との電気位相をずらす運転用コンデンサと、
前記第2のスイッチ手段に直列に接続され、前記第2のスイッチ手段が閉成状態のときに前記第2のスイッチ手段が開成状態のときよりも前記主巻線と前記補助巻線との電気位相のずれを大きくする始動用コンデンサと、
前記第3のスイッチ手段に並列に接続され、前記第3のスイッチ手段が開成状態のときに前記単相誘導電動機に流れる電流を制限する電流制限用抵抗と、
を備えた単相誘導電動機の制御装置において、
前記電流制限用抵抗の両端電圧を検出する第1の電圧検出手段と、
前記第1のスイッチ手段が閉成状態になってから制限時間以内に前記第1の電圧検出手段が検出する電圧が変化しなければ前記単相誘導電動機の始動が失敗したと判定する手段と、
前記制限時間の設定値を変更する手段と、
を備えることを特徴とする単相誘導電動機の制御装置。
A single-phase induction motor having a main winding and an auxiliary winding;
First switch means for controlling power supply from an AC power source to the single-phase induction motor;
A second switch means;
A third switch means;
An operating capacitor for shifting the electrical phase of the main winding and the auxiliary winding;
It is connected in series to the second switch means, and when the second switch means is in the closed state, the electric power between the main winding and the auxiliary winding is greater than when the second switch means is in the open state. A starting capacitor to increase the phase shift;
A current limiting resistor connected in parallel to the third switch means and limiting a current flowing through the single-phase induction motor when the third switch means is in an open state;
In a control device for a single-phase induction motor equipped with
First voltage detecting means for detecting a voltage across the current limiting resistor;
Means for determining that the start of the single-phase induction motor has failed if the voltage detected by the first voltage detection means does not change within a time limit after the first switch means is closed;
Means for changing a set value of the time limit;
A control device for a single-phase induction motor.
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