JP3953416B2 - 電力変換装置、空気調和装置および電力変換装置の制御方法 - Google Patents
電力変換装置、空気調和装置および電力変換装置の制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3953416B2 JP3953416B2 JP2002364964A JP2002364964A JP3953416B2 JP 3953416 B2 JP3953416 B2 JP 3953416B2 JP 2002364964 A JP2002364964 A JP 2002364964A JP 2002364964 A JP2002364964 A JP 2002364964A JP 3953416 B2 JP3953416 B2 JP 3953416B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- power
- converter
- unit
- predetermined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、欠相の判別を行う電力変換装置、電力変換装置を備えた空気調和装置、および電力変換装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、整流器と、この整流器の出力端に接続される平滑コンデンサとを備え、三相交流電力を直流電力に変換する電力変換装置が知られている。そして、整流器の入力端には、三相交流電源としての商用電源が接続されているのが一般的である。
【０００３】
従来、この種の電力変換装置では、商用電源の三相交流のうち、一相が、例えば電線の切断等の故障により電流が流れなくなる欠如状態、いわゆる欠相が生じると、例えば整流後の直流電圧のリップル成分が大きくなることなどにより、電力変換装置やこの電力変換装置に接続される負荷等の動作が不安定になってしまう恐れがあるため、電力変換装置において欠相を判別するのが一般的となっている。
【０００４】
例えば、欠相を判別する手段として、三相の各相の電流を検出し、電流検出結果に基づいて、欠相を判別するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、従来、回転型原動機としてエンジンにより駆動される圧縮機と、熱交換器等とを備えた空気調和装置が知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−６８３２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の電力変換装置では、欠相の判別に各相の電流を検出するようにしていることから、各相ごとに電流検出要素（例えば、電流センサ等）が必要となるので、部品数が多くなってしまうという問題がある。
【０００８】
この問題を解決すべく部品数を削減してコストダウンを図るために、交流電圧を変換した直流電圧を測定し、この電圧測定結果に基づいて欠相を判別するようにした電力変換装置がある。ところが、商用電源を用いる替わりに、例えば、圧縮機を駆動する回転型原動機（例えば、エンジン）を動力源とする発電機を電源として用いる場合、空調負荷や圧縮機の状態に応じてエンジンの回転数を制御しているときは、エンジンの回転数が変動することから、このエンジンの回転数の変動に応じて変動している直流電圧に基づいて欠相を判別することとなるので、欠相判別の正確性が低くなってしまうという新たな問題が生じてしまう。
【０００９】
この問題を解決すべく、エンジンの回転数に対応する通常時の直流電圧を予め記憶しておき、エンジンの回転数を検出して、検出したエンジンの回転数に対応する通常時の直流電圧と、測定した直流電圧とを比較し、この比較結果に基づいて、欠相であるか否かを判別する電力変換装置がある。この場合、欠相判別の正確性は向上するが、電力変換装置においてエンジンの回転数を検出する手段を設ける必要があり、コストアップが避けられない。
【００１０】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、回転型原動機の回転数を検出することなく欠相判別の正確性の向上を図る電力変換装置、その電力変換装置を備えた空気調和装置および電力変換装置の制御方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、回転型原動機により駆動される発電機及び商用電源の交流電力を直流電力に変換する電力変換装置において、前記商用電源の交流電力を予め定めた直流電圧Ｖ１の直流電力に変換する第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、前記発電機の交流電力を直流電力に変換する第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部により変換された直流電圧を、前記直流電圧Ｖ１よりも高い目標電圧にすべく、昇圧又は降圧して直流電圧Ｖ２の直流電力に変換する第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部と、前記第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部のうち、いずれか高い方の直流電圧が印加され、所定周波数及び所定交流電圧に変換して電力供給するインバータ部と、
所定回転数で運転するように定速制御が行われる前記回転型原動機の定速制御期間中の所定期間内に、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部の出力である直流電圧を測定する電圧測定手段と、この電圧測定手段の測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別する判別手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、回転型原動機により駆動される発電機及び商用電源の交流電力を直流電力に変換する電力変換装置において、前記商用電源の交流電力を予め定めた直流電圧Ｖ１の直流電力に変換する第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、前記発電機の交流電力を直流電力に変換する第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部により変換された直流電圧を、前記直流電圧Ｖ１よりも高い目標電圧にすべく、昇圧又は降圧して直流電圧Ｖ２の直流電力に変換する第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部と、前記第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部のうち、いずれか高い方の直流電圧が印加され、所定周波数及び所定交流電圧に変換して電力供給するインバータ部と、前記回転型原動機が所定回転数で運転するように定速制御が行われる定速制御期間内に設定された所定期間を記憶する記憶手段と、前記所定期間内に、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部の出力である直流電圧を測定する電圧測定手段と、この電圧測定手段の測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別する判別手段とを備えを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
この場合において、前記定速制御期間は、前記回転型原動機の起動時に設けられるようにしてもよい。
【００１４】
また、前記判別手段は、前記電圧測定手段により測定された直流電圧の最大値及び最小値のうち、少なくともいずれか一方に基づいて、欠相であるか否かを判別するようにしてもよい。
【００１５】
さらに、前記判別手段は、前記電圧測定手段により測定された直流電圧の最大値と最小値との加算結果に基づいて、欠相であるか否かを判別するようにしてもよい。
【００１６】
さらにまた、前記判別手段は、前記電圧測定手段により前記直流電圧を複数回測定し、当該複数回の測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別するようにしてもよい。
【００１７】
また、空気調和装置において、前記電力変換装置と、前記回転型原動機により駆動される圧縮機とを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、回転型原動機により駆動される発電機及び商用電源の交流電力を直流電力に変換する電力変換装置であって、前記商用電源の交流電力を予め定めた直流電圧Ｖ１の直流電力に変換する第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、前記発電機の交流電力を直流電力に変換する第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部により変換された直流電圧を、前記直流電圧Ｖ１よりも高い目標電圧にすべく、昇圧又は降圧して直流電圧Ｖ２の直流電力に変換する第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部と、前記第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部のうち、いずれか高い方の直流電圧が印加され、所定周波数及び所定交流電圧に変換して電力供給するインバータ部とを備える電力変換装置の制御方法において、所定回転数で運転するように定速制御が行われる前記回転型原動機の定速制御期間中の所定期間内に、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部の出力である直流電圧を測定する電圧測定過程と、この電圧測定過程の測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別する判別過程とを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る空気調和装置の一例としてのガスエンジン駆動型のヒートポンプ式の空気調和装置の一実施の形態における冷媒回路等を示す回路図である。
【００２１】
この図１に示すように、ヒートポンプ式の空気調和装置１０は、室外機１１、室内機１２及び電力変換装置１３を有してなる。この電力変換装置１３は、例えば、室外機１１に設置される。室外機１１の室外冷媒配管２７と室内機１２の室内冷媒配管２８とが連結配管２９で連結されている。
【００２２】
室外機１１は室外に設置される。室外機１１の構成を説明すると、室外機１１の室外冷媒配管２７には圧縮機１６が配設されるとともに、この圧縮機１６の吸込側にアキュムレータ１５が配設され、圧縮機１６の吐出側に油分離器１７、逆止弁１８及び四方弁１９が順次配設され、この四方弁１９側に室外熱交換器２０、室外膨張弁２１が順次配設されて構成される。室外熱交換器２０には、負圧を利用してこの室外熱交換器２０へ外気（空気）を送風する室外ファン２２が隣接して配置されている。この室外ファン２２は、室外ファンモータ２３によって駆動される。室外ファン２２は、例えば、軸流ファン（例えば、プロペラファン）である。圧縮機１６は、フレキシブルカップリング（ベルト・プーリー）２４等を介して回転型原動機としてのエンジン、例えばガスエンジン２５に連結され、このガスエンジン２５により駆動される。
【００２３】
室内機１２は室内に設置され、室内冷媒配管２８に室内熱交換器３０が配設されるとともに、室内冷媒配管２８において室内熱交換器３０の近傍に室内膨張弁３１が配設されて構成される。上記室内熱交換器３０には、これらの室内熱交換器３０から室内へ送風する室内ファン３２が隣接して配置されている。この室内ファン３２は、室内ファンモータ３３によって駆動される。室内ファン３２は、例えば、クロスフローファンである。
【００２４】
室外機１１は、空調制御装置３４により運転制御される。具体的に、空調制御装置３４により室外機１１におけるガスエンジン２５（即ち圧縮機１６）の回転数、四方弁１９の切り換え、室外ファン２２の回転数及び室外膨張弁２１の開度等がそれぞれ制御される。
【００２５】
ガスエンジン２５（即ち圧縮機１６）は、空調制御装置３４により回転数が制御される。
【００２６】
具体的に、室外機１１の起動時、即ちガスエンジン２５（圧縮機１６）の起動時は、空調制御装置３４によって空気調和装置１０の空調動作が安定するまでガスエンジン２５を所定回転数Ｒ（例えば、１３００［ｒｐｍ］）となるように定速制御が行われる。この定速制御は、所定の期間（以下、「定速制御期間」という。）に亘って行われる。
【００２７】
この定速制御期間経過後は、ガスエンジン２５を空調負荷や圧縮機１６の状態に応じて回転数を制御する通常制御が行われる。つまり、空調負荷が低負荷状態であればガスエンジン２５（即ち圧縮機１６）の回転数を低下させる制御が行われ、空調負荷が高負荷状態であればガスエンジン２５（即ち圧縮機１６）の回転数を増加させる制御が行われる。
【００２８】
また、空調制御装置３４の制御の下、四方弁１９が切り換えられることにより、空気調和装置１０が冷房運転又は暖房運転に設定される。つまり、四方弁１９を冷房側に切り換えたときには、冷媒が実線矢印の如く流れ、室外熱交換器２０が凝縮器に、室内熱交換器２７が蒸発器になって冷房運転状態となり、室内熱交換器２７が室内を冷房する。また、四方弁１９を暖房側に切り換えたときには、冷媒が破線矢印の如く流れ、室内熱交換器２７が凝縮器に、室外熱交換器２０が蒸発器になって暖房運転状態となり、室内熱交換器２７が室内を暖房する。
【００２９】
圧縮機１６を駆動するガスエンジン２５には、商用電源３９以外の電源としての発電機３８が接続されている。つまり、発電機３８は、フレキシブルカップリング（ベルト・プーリー）２６等を介してガスエンジン２５に連結され、このガスエンジン２５を動力源として発電するものである。例えば、この発電機３８は、ガスエンジン２５の駆動により、三相交流電圧を発生するものである。
【００３０】
電力変換装置１３は、三相交流電源の商用電源３９及び発電機３８のうち、発電機３８の発電量が十分であれば、発電機３８側から空気調和装置１０の負荷である室外ファンモータ２３に電力供給し、発電機３８の発電量が不足すれば、商用電源３９側から空気調和装置１０の負荷である室外ファンモータ２３に電力供給するようにしている。この電力変換装置１３によって、空気調和装置１０における省エネルギー化が図られている。
【００３１】
空調制御装置３４は、例えば、１枚のメイン基板によって構成されている。そして、電力変換装置１３の制御装置３５は、この空調制御装置３４とは別の基板で構成されている。
【００３２】
図２は、電力変換装置１３の電気回路図である。
【００３３】
電力変換装置１３は、発電機３８の三相交流電力を直流電力に変換する変換手段としての第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１と、この第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１により変換された直流電圧を昇圧又は降圧して所定の直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ部４２と、商用電源３９の三相交流電力を直流電力に変換する第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部４３と、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部４２又は第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部４３のうち、いずれか高いほうの直流電圧が印加され、負荷である室外ファンモータ２３に適した所定周波数及び所定交流電圧に変換して室外ファンモータ２３に電力供給するインバータ部４４と、上述した電力変換装置１３全体の制御を行う制御装置３５とを備えて構成される。
【００３４】
第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１は、発電機３８により印加される三相交流電圧ＶＲ、ＶＳ、ＶＴを直流電圧になるように整流（全波整流）する第１整流器４５と、この第１整流器４５の整流作用による直流電圧を平滑する第１平滑コンデンサ４６とを備えている。この第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１の出力側の直流電圧をＶ０とする。この第１整流器４５は、６つの整流ダイオードを有し、これら整流ダイオードを三相ブリッジ接続してなる。ここで、各交流電圧ＶＲ、ＶＳ、ＶＴは、それぞれ発電機３８のＲ相、Ｓ相、Ｔ相の電圧に対応している。
【００３５】
第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部４３は、漏電遮断器４７を介して印加される商用電源３９の三相交流電圧ＶＲ’、ＶＴ’、ＶＳ’（例えば、交流電圧２００［Ｖ］）を直流電圧となるように整流（全波整流）する第２整流器４８と、整流後の直流電圧を平滑する第２平滑コンデンサ４９とを備え、第２整流器４８のハイレベル側の出力端の一端４８Ａと第２平滑コンデンサ４９のハイレベル側の一端４９Ａとの間には、並列接続した充電抵抗５０及びサイリスタ５１と、リアクトル５２とが設けられている。この第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部４３の出力側の直流電圧をＶ１（例えば、直流電圧約２８３［Ｖ］）とする。第２整流器４８は、６つの整流ダイオードを有し、これら整流ダイオードを三相ブリッジ接続してなる。ここで、各交流電圧ＶＲ’、ＶＴ’、ＶＳ’は、それぞれ商用電源３９のＲ’相、Ｓ’相、Ｔ’相の電圧に対応している。
【００３６】
ＤＣ−ＤＣコンバータ部４２は、変換された直流電圧Ｖ１よりも高い目標直流電圧Ｖｔ（例えば、３２０［Ｖ］）にすべく、直流電圧Ｖ２に昇圧又は降圧を行う。
【００３７】
この変換された直流電圧Ｖ２が直流電圧Ｖ１よりも大きい場合は、直流電圧Ｖ２がインバータ部４４に印加されることとなる。このとき、図示は省略するが、第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部４３の出力側は、直流電圧Ｖ２と同電位となる。
【００３８】
これによって、発電機３８の発電量が十分であれば、常に発電機３８側から負荷に電力供給することが可能となる。そして、第２整流器４８の整流ダイオードにより、商用電源３９側への電流の逆流が防止される。
【００３９】
また、発電機３８の発電量が減少してＤＣ−ＤＣコンバータ部４２にて目標直流電圧Ｖｔに昇圧できない場合は、直流電圧Ｖ２が直流電圧Ｖ１よりも小さくなり、直流電圧Ｖ１がインバータ部４４に印加されることとなる。このとき、図示は省略するが、ＤＣ−ＤＣコンバータ部４２の出力側は、直流電圧Ｖ１と同電位となる。そして、このＤＣ−ＤＣコンバータ部４２に備えられた図示を省略した逆流防止ダイオードによって電流の逆流が防止される。
【００４０】
制御装置３５は、第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１の出力側の直流電圧Ｖ０を測定するための直流電圧測定器５４と、実質的に電力変換装置１３全体を制御するマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という。）５５とを備えて構成される。具体的に、マイコン５５は、欠相の判別や、ＤＣ−ＤＣコンバータ部４２およびインバータ部４４に駆動信号（例えば、ＰＷＭ信号）を出力する制御を行っている。
【００４１】
直流電圧測定器５４は、マイコン５５の制御の下、直流電圧Ｖ０を所定のサンプリング周期でＡ／Ｄ変換して直流電圧Ｖ０の値を示すデータをマイコン５５に出力する。
【００４２】
マイコン５５は、ＣＰＵ５６、不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ５７、及びＲＡＭ５８を備えている。ＣＰＵ５６は、ＥＥＰＲＯＭ５７内の制御プログラム５７Ａに従って、マイコン５５全体の制御を行う。ＥＥＰＲＯＭ５７は、制御プログラム５７Ａを含む制御用データをあらかじめ記憶している。ＥＥＰＲＯＭ５７の制御プログラム５７Ａは、容易に書き換えることが可能である。ＲＡＭ５８は、各種データを一時的に記憶する。
【００４３】
このマイコン５５は、直流電圧測定器５４により出力された直流電圧Ｖ０の値を示すデータを取り込む。具体的には、マイコン５５において、ＣＰＵ５６の制御の下、ＲＡＭ５８にデータを記憶する。
【００４４】
発電機３８のＲ、Ｓ、Ｔ相の三相のうち、一相が欠相すると、例えば整流後の直流電圧Ｖ０のリップル成分が大きくなることなどにより、電力変換装置１３やこの電力変換装置１３に接続される負荷（室外ファンモータ２３）等の動作が不安定になってしまうおそれがあるため、電力変換装置１３の制御装置３５において欠相を判別するようにしている。
【００４５】
ここで、発電機３８の発電電圧、即ち第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１により変換された直流電圧Ｖ０は、図３に示すように、ガスエンジン２５の回転数に比例する。
【００４６】
この図３において、直線Ｘは、欠相のない通常時におけるガスエンジン２５の回転数に対応する直流電圧Ｖ０である。また、直線Ｙは、発電機３８のＲ相、Ｓ相、Ｔ相のうち、いずれか一相が欠相している欠相時におけるガスエンジン２５の回転数に対応する直流電圧Ｖ０である。この図３にも示すように、欠相時は、発電機３８の発電電圧、即ち第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１により変換された直流電圧Ｖ０が、通常時よりも低くなる。例えば、所定回転数Ｒでガスエンジン２５を運転している場合、欠相時の直流電圧Ｖ０は通常時の直流電圧Ｖ０よりも電位差ΔＶだけ低くなる。
【００４７】
ところで、図示は省略するが、商用電源の欠相を判別する場合、商用電源は、ほとんど電圧の変動がないので、商用電源の三相交流電圧を変換した後の直流電圧を測定し、この測定結果に基づいて欠相であるか否かを判別する電力変換装置がある。
【００４８】
しかし、回転型原動機を動力源とする発電機により発電された電力を負荷に供給する電力変換装置において発電機の欠相を判別する場合、商用電源側の欠相を判別する場合と同様に、単に発電機の三相交流電圧を変換した後の直流電圧を測定し、この測定結果に基づいて欠相であるか否かを判別すると、空調負荷に応じてガスエンジンの回転数を制御する通常制御を行っている場合は、直流電圧は変動している可能性があるので、正確に欠相を判別することができない。
【００４９】
このため、ガスエンジンの回転数に対応する通常時の直流電圧を予め記憶しておき、ガスエンジンの回転数を検出して、検出したガスエンジンの回転数に対応して記憶されている直流電圧と、検出した直流電圧とを比較し、この比較結果に基づいて、欠相であるか否かを判別するようにした電力変換装置がある。
【００５０】
しかし、空気調和装置の空調制御装置と、電力変換装置の制御装置とは、通常、別基板で構成されている。したがって、ガスエンジンの回転数を検出している空調制御装置のデータを制御装置で取り込むには、空調制御装置と制御装置とを同一基板に組み込むか、或いは空調制御装置に制御装置と通信するためのオプション基板を設け、このオプション基板と制御装置とを通信線で接続する必要がある。
【００５１】
空調制御装置と制御装置とを同一基板に組み込む場合、基板を設計変更しなければならないため、コストがかかってしまう。さらに、発電機や電力変換装置等を空気調和装置に後付する場合には、すでに取り付けられている空調制御装置を取り替えなければならなくなり、さらにコストがかかってしまう。
【００５２】
また、空調制御装置にオプション基板を設け、このオプション基板と電力変換装置の制御装置とを通信線で接続する場合、オプション基板を増設する必要があり、コストがかかってしまう。
【００５３】
本実施の形態において、空調制御装置３４と制御装置３５とは、別基板で構成され、電力変換装置１３の制御装置３５においてガスエンジン２５の回転数のデータを取得するための通信線やオプション基板は設けていない。
【００５４】
そこで、制御装置３５は、予め決められた所定回転数Ｒ（例えば、１３００［ｒｐｍ］）で運転するように定速制御が行われるガスエンジン２５の定速制御期間に含まれるように設定された所定期間内に、第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１の出力である直流電圧Ｖ０を測定し、この測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別するようにしている。
【００５５】
この定速制御は、上述したように、室外機１１、即ちガスエンジン２５（圧縮機１６）の起動時に行われる。つまり、定速制御期間は、ガスエンジン２５の起動時に定速制御が開始されるように設けられている。
【００５６】
空調制御装置３４と制御装置３５とは、通信接続されていないため、制御装置３５は、ガスエンジン２５の回転数を検出することができない状態である。しかしながら、ガスエンジン２５の定速制御中の回転数及び定速制御期間は、空調制御装置３４の制御において予め決まっており、制御装置３５のマイコン５５のＥＥＰＲＯＭ５７に記憶させる制御プログラム５７Ａにおいて、電圧を測定する期間である所定期間を定速制御期間に含まれるように設定しておくことで、ガスエンジン２５が所定回転数Ｒで運転しているときに直流電圧Ｖ０を測定することが可能となる。
【００５７】
このように、電圧を測定する期間である所定期間を定速制御期間に含まれるように設定しておくことで、制御装置３５のＥＥＰＲＯＭ５７に記憶させる制御プログラム５７Ａの変更のみで済むので、空調制御装置３４と制御装置３５とを１枚の基板に組み込む設計変更を行う必要がない。また、空調制御装置３４にオプション基板を設けて、通信線で接続する必要もないため、コストアップを避けることができる。
【００５８】
以下、制御装置３５の動作、即ちマイコン５５（具体的にはＣＰＵ５６）の制御プログラム５７Ａに基づく動作について、図４および図５に示すフローチャート、並びに図６に示す直流電圧Ｖ０の波形を参照しながら詳細に説明する。
【００５９】
まず、図４に示すＣＰＵ５６の制御による電圧測定の動作を説明する。
【００６０】
ＣＰＵ５６は、ガスエンジン２５の定速制御の開始と略同一のタイミングｔ０（図６）でマスク期間Δｔ０の計時を開始する（ステップＳ１；第１計時手段）。つまり、ガスエンジン２５の起動と略同一のタイミングｔ０（図６）でマスク期間Δｔ０の計時を開始する。
【００６１】
ここで、図６中、Δｔは、空調制御装置３４において定速制御が行われる定速制御期間である。マスク期間Δｔ０とは、定速制御が行われていても電圧の測定を行わない期間である。このマスク期間Δｔ０は、定速制御期間Δｔ内において直流電圧Ｖ０の立ち上がりに要する期間に設定するのが好ましい。つまり、マスク期間Δｔ０の開始のタイミングｔ０は、定速制御期間Δｔ０の開始のタイミングと略同一であるのが好ましい。つまり、ガスエンジン２５において定速制御が行われていても、ガスエンジン２５は、回転停止状態から徐々に所定回転数Ｒに近づけられていく立ち上がり状態であり、直流電圧Ｖ０も立ち上がり状態であるため、電圧を測定しないようにしている。
【００６２】
また、図６中Ｖ０ｘは、欠相のない通常時の直流電圧Ｖ０であり、Ｖ０ｙは、欠相時の直流電圧Ｖ０である。第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１の出力である欠相時の直流電圧Ｖ０ｙは、通常時の直流電圧Ｖ０ｘよりも低い値となる。
【００６３】
次に、図４において、ＣＰＵ５６はマスク期間Δｔ０が経過したか否かを判別する（ステップＳ２）。言い換えれば、ＣＰＵ５６はマスク期間Δｔ０の計時を終了したか否かを判別する。
【００６４】
マスク期間Δｔ０が経過していない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、ＣＰＵ５６はマスク期間Δｔ０が経過するまでステップＳ２を繰り返す。マスク期間Δｔ０が経過した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５６は所定期間Δｔ１の計時を開始する（ステップＳ３；第２計時手段）。言い換えれば、マスク期間Δｔ０の計時の終了のタイミングｔ１（図６）で所定期間Δｔ１の計時を開始する。
【００６５】
この所定期間Δｔ１は、定速制御期間Δｔに含まれるように設定される。つまり、図６においては、所定期間Δｔ１の終了のタイミングｔ２が、空調制御装置３４による定速制御期間Δｔの終了のタイミングと略同一に設定されている。ここで、所定期間Δｔ１の終了のタイミングｔ２が、空調制御装置３４による定速制御期間Δｔの終了のタイミングと略同一に設定されるとしたが、これに限らず、所定期間Δｔ０は、マスク期間Δ０経過後であって定速制御期間Δｔ内であればよい。
【００６６】
次に、ＣＰＵ５６は、所定のサンプリング間隔（例えば、１［ｓｅｃ］）で直流電圧Ｖ０を測定するように制御する（ステップＳ４）。つまり、マイコン５５は、測定した直流電圧Ｖ０の値を所定のサンプリング間隔で取り込む。具体的に、マイコン５５は、直流電圧測定器５４に直流電圧Ｖ０を所定のサンプリング間隔でＡ／Ｄ変換するように制御し、このＡ／Ｄ変換した結果を取り込むようにしている。この直流電圧測定器５４の動作で直流電圧Ｖ０の測定が行われ、この測定結果がマイコン５５に取り込まれる。ここで、サンプリング間隔は、任意に設定することが可能である。
【００６７】
この所定のサンプリング間隔で測定された直流電圧Ｖ０の値は、ＲＡＭ５８に一時的に記憶される。
【００６８】
次に、ＣＰＵ５６は所定期間Δｔ１が経過したか否かを判別する（ステップＳ５）。言い換えれば、ＣＰＵ５６は所定期間Δｔ１の計時を終了したか否かを判別する。
【００６９】
所定期間Δｔ１が経過していない場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、ＣＰＵ５６はステップＳ４の処理に戻り、電圧測定が継続される。所定期間Δｔ１が経過した場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、電圧測定の処理動作が終了する。
【００７０】
つまり、定速制御期間Δｔ内のマスク期間Δｔ０の経過後に設定された所定期間Δｔ１内に直流電圧Ｖ０が測定されることとなる。
【００７１】
これらマスク期間Δｔ０や、マスク期間Δｔ０の計時開始のタイミングｔ０、所定期間Δｔ１、所定期間Δｔ１の計時開始のタイミングｔ１は、制御プログラム５７Ａに設定されており、この制御プログラム５７ＡがＥＥＰＲＯＭ５７に記憶されていることから、これらマスク期間Δｔ０や、マスク期間Δｔ０の計時開始のタイミングｔ０、所定期間Δｔ１、所定期間Δｔ１の計時開始のタイミングｔ１は、ＥＥＰＲＯＭ５７に記憶されていることとなる（記憶手段）。
【００７２】
次に、図５に示すＣＰＵ５６による欠相判別処理の動作について説明する。
【００７３】
ＣＰＵ５６は、所定期間Δｔ１内に所定のサンプリング間隔で測定された直流電圧Ｖ０のうち、電圧の最大値Ｖｍａｘ及び最小値Ｖｍｉｎを抽出し、
Ｖ＝Ｖｍａｘ＋Ｖｍｉｎ
を演算する（ステップＳ１１）。
【００７４】
つまり、図６に示すように、直流電圧Ｖ０は、電圧の立ち上がり後に電圧の最大値Ｖｍａｘとなり、徐々に降圧して最小値Ｖｍｉｎとなる。そして、略一定の直流電圧に近づいていく。具体的に、ガスエンジン２５の定速制御において、立ち上がり後すぐに回転数が一定（例えば、１３００［ｒｐｍ］）になるものではなく、所定回転数Ｒ（例えば、１３００［ｒｐｍ］）よりも高くなったり低くなったりする振動を繰り返しながら、所定回転数Ｒに近づけられる。
【００７５】
次に、ＣＰＵ５６は、電圧値Ｖが所定電圧Ｖｓ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１２）。
【００７６】
この所定電圧Ｖｓは、ガスエンジン２５が所定回転数Ｒで運転している場合の欠相時の電圧値Ｖよりも高く、通常時の電圧値Ｖよりも低い値に設定されている。
【００７７】
つまり、ＥＥＰＲＯＭ５７は、所定回転数Ｒと、所定回転数Ｒに対応する所定電圧Ｖｓとを記憶している（電圧記憶手段）。
【００７８】
ステップＳ１２において、電圧値Ｖが所定電圧Ｖｓ以上である場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５６は欠相していないと判別し（ステップＳ１３）、欠相判別処理の動作を終了する。
【００７９】
ステップＳ１２において、電圧値Ｖが所定電圧Ｖｓ以上でない場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、即ち電圧値Ｖが所定電圧Ｖｓよりも低い場合、欠相していると判別する（ステップＳ１４）。
【００８０】
つまり、電圧値Ｖが所定電圧Ｖｓ以上であるか否かの判別のみで欠相であるか否かの判別が行われるので、より欠相判別の正確性を向上させることができる。
【００８１】
次に、ＣＰＵ５６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ部４２の動作を停止する制御を行い（ステップＳ１５）、欠相判別処理の動作を終了する。
【００８２】
具体的には、ＤＣ−ＤＣコンバータ部４２の動作を停止する制御を行った場合、発電機３８側から室外ファンモータ２３（負荷）への電力供給が停止されるとともに、商用電源３９側から室外ファンモータ２３（負荷）へ電力供給が行われることとなる。これによって、空気調和装置１０に電力変換装置１３を設けた場合、空調制御装置３４と制御装置３５との間で通信を行わなくても、発電機３８の欠相判別の正確性を向上させることができるので、空気調和装置１０の負荷（例えば室外ファンモータ２３）に安定して電力供給することができる。
【００８３】
以上、本実施の形態によれば、電圧を測定する期間である所定期間Δｔ１を、空調制御装置３４により定速制御される定速制御期間Δｔに含まれるように設定したことから、制御装置３５のＥＥＰＲＯＭ５７に記憶させる制御プログラム５７Ａの変更のみで済むので、空調制御装置３４と制御装置３５とを１枚の基板に組み込む設計変更を行う必要がなく、また、空調制御装置３４にオプション基板を設けて、通信線で接続する必要もないため、コストアップを避けることができる。
【００８４】
また、本実施の形態によれば、制御装置３５が、予め決められた所定回転数Ｒで運転するように定速制御が行われるガスエンジン２５の定速制御期間Δｔに含まれるように設定された所定期間Δｔ１内に、第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１の出力である直流電圧Ｖ０を測定し、この測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別するようにしたことから、ガスエンジン２５の回転数を検出することなく、欠相判別の正確性を向上させることができる。
【００８５】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８６】
本実施の形態では、電力変換装置を空気調和装置に適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、回転型原動機を動力源とする発電機を有するシステムに電力変換装置を適用する場合であってもよい。
【００８７】
また、本実施の形態では、負荷が、空気調和装置の室外ファンモータである場合について説明したが、これに限るものではなく、電力供給を必要とする負荷であれば、いかなる負荷であってもよい。例えば、エンジン等を冷却するファンのファンモータであってもよい。
【００８８】
また、本実施の形態では、発電機の動力源である回転型原動機としてエンジン（例えば、ガスエンジン）の場合について説明したが、これに限るものではなく、発電機の動力源である回転型原動機として、例えば、蒸気タービン、ガスタービン、水力タービン等の場合であってもよい。
【００８９】
また、本実施の形態では、測定された直流電圧Ｖ０の最大値Ｖｍａｘ及び最小値Ｖｍｉｎに基づいて欠相であるか否かを判別する場合として、測定された直流電圧Ｖ０の最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎとの加算結果に基づいて欠相であるか否かを判別する場合について説明したが、最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎとの平均値に基づいて欠相であるか否かを判別する場合であってもよい。例えば、図５中ステップＳ１１では、電圧値Ｖは、最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎとの平均値とすればよい。
【００９０】
また、本実施の形態では、測定された直流電圧Ｖ０の最大値Ｖｍａｘ及び最小値Ｖｍｉｎに基づいて欠相であるか否かを判別する場合について説明したが、最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎのいずれか一方に基づいて欠相であるか否かを判別する場合であってもよい。例えば、図５中ステップＳ１１では、電圧値Ｖは、最大値Ｖｍａｘ、又は最小値Ｖｍｉｎの値とすればよい。
【００９１】
また、本実施の形態では、測定された直流電圧Ｖ０の最大値Ｖｍａｘ及び最小値Ｖｍｉｎに基づいて欠相であるか否かを判別する場合について説明したが、所定のサンプリング間隔で複数回測定された直流電圧Ｖ０のサンプリング値の合計値に基づいて、欠相であるか否かを判別する場合であってもよい。例えば、図５中ステップＳ１１では、電圧値Ｖは、所定のサンプリング間隔で測定された直流電圧Ｖ０のサンプリング値の合計値とすればよい。
【００９２】
また、本実施の形態では、測定された直流電圧Ｖ０の最大値Ｖｍａｘ及び最小値Ｖｍｉｎに基づいて欠相であるか否かを判別する場合について説明したが、所定のサンプリング間隔で複数回測定された直流電圧Ｖ０のサンプリング値の平均値に基づいて、欠相であるか否かを判別する場合であってもよい。例えば、図５中ステップＳ１１では、電圧値Ｖは、所定のサンプリング間隔で測定された直流電圧Ｖ０のサンプリング値の平均値とすればよい。
【００９３】
また、本実施の形態では、室外機１１（ガスエンジン２５）の起動時に所定回転数Ｒで運転される定速制御期間Δｔに含まれる所定期間Δｔ１内に直流電圧Ｖ０が測定される場合について説明したが、起動時に限るものではなく、空調制御装置３４において起動時以外でもガスエンジン２５が所定回転数で運転される定速制御期間が設定されているのであれば、この定速制御期間に電圧を測定する所定期間を制御プログラム５７Ａに設定しておいてもよい。このとき、図４中ステップＳ１におけるマスク時間Δｔ０の計時開始のタイミングは、定速制御が行われるタイミングと略同一のタイミングに設定しておき、図５中ステップＳ１２における所定回転数に対応する所定電圧Ｖｓは、定速制御されるときの所定回転数に基づいて設定しておけばよい。
【００９４】
また、マイコン５６においてＥＥＰＲＯＭ５７を用いる場合について説明したが、これに限るものではなく、いかなる不揮発性メモリであってもよい。例えば、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ等であってもよい。
【００９５】
【発明の効果】
本発明によれば、回転型原動機の回転数を検出することなく欠相判別の正確性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態における冷媒回路等を示す回路図である。
【図２】電力変換装置を示す電気回路図である。
【図３】通常時及び欠相時におけるガスエンジンの回転数に対応する発電機の交流電圧を変換した直流電圧を示す図である。
【図４】電力変換装置の制御装置における電圧側定時の処理動作を示すフローチャートである。
【図５】電力変換装置の制御装置における欠相判別時の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】通常時及び欠相時の定速制御期間における発電機の交流電圧を変換した直流電圧の波形を示す図である。
【符号の説明】
１０ 空気調和装置
１３ 電力変換装置
１６ 圧縮機
２５ ガスエンジン（回転型原動機）
３４ 空調制御装置
３５ 制御装置（記憶手段、電圧測定手段、判別手段）
５４ 直流電圧測定器（電圧測定手段）
５６ ＣＰＵ（判別手段）
５７ ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）
３８ 発電機
３９ 商用電源
４１ 第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部（変換手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、欠相の判別を行う電力変換装置、電力変換装置を備えた空気調和装置、および電力変換装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、整流器と、この整流器の出力端に接続される平滑コンデンサとを備え、三相交流電力を直流電力に変換する電力変換装置が知られている。そして、整流器の入力端には、三相交流電源としての商用電源が接続されているのが一般的である。
【０００３】
従来、この種の電力変換装置では、商用電源の三相交流のうち、一相が、例えば電線の切断等の故障により電流が流れなくなる欠如状態、いわゆる欠相が生じると、例えば整流後の直流電圧のリップル成分が大きくなることなどにより、電力変換装置やこの電力変換装置に接続される負荷等の動作が不安定になってしまう恐れがあるため、電力変換装置において欠相を判別するのが一般的となっている。
【０００４】
例えば、欠相を判別する手段として、三相の各相の電流を検出し、電流検出結果に基づいて、欠相を判別するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、従来、回転型原動機としてエンジンにより駆動される圧縮機と、熱交換器等とを備えた空気調和装置が知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−６８３２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の電力変換装置では、欠相の判別に各相の電流を検出するようにしていることから、各相ごとに電流検出要素（例えば、電流センサ等）が必要となるので、部品数が多くなってしまうという問題がある。
【０００８】
この問題を解決すべく部品数を削減してコストダウンを図るために、交流電圧を変換した直流電圧を測定し、この電圧測定結果に基づいて欠相を判別するようにした電力変換装置がある。ところが、商用電源を用いる替わりに、例えば、圧縮機を駆動する回転型原動機（例えば、エンジン）を動力源とする発電機を電源として用いる場合、空調負荷や圧縮機の状態に応じてエンジンの回転数を制御しているときは、エンジンの回転数が変動することから、このエンジンの回転数の変動に応じて変動している直流電圧に基づいて欠相を判別することとなるので、欠相判別の正確性が低くなってしまうという新たな問題が生じてしまう。
【０００９】
この問題を解決すべく、エンジンの回転数に対応する通常時の直流電圧を予め記憶しておき、エンジンの回転数を検出して、検出したエンジンの回転数に対応する通常時の直流電圧と、測定した直流電圧とを比較し、この比較結果に基づいて、欠相であるか否かを判別する電力変換装置がある。この場合、欠相判別の正確性は向上するが、電力変換装置においてエンジンの回転数を検出する手段を設ける必要があり、コストアップが避けられない。
【００１０】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、回転型原動機の回転数を検出することなく欠相判別の正確性の向上を図る電力変換装置、その電力変換装置を備えた空気調和装置および電力変換装置の制御方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、回転型原動機により駆動される発電機及び商用電源の交流電力を直流電力に変換する電力変換装置において、前記商用電源の交流電力を予め定めた直流電圧Ｖ１の直流電力に変換する第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、前記発電機の交流電力を直流電力に変換する第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部により変換された直流電圧を、前記直流電圧Ｖ１よりも高い目標電圧にすべく、昇圧又は降圧して直流電圧Ｖ２の直流電力に変換する第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部と、前記第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部のうち、いずれか高い方の直流電圧が印加され、所定周波数及び所定交流電圧に変換して電力供給するインバータ部と、
所定回転数で運転するように定速制御が行われる前記回転型原動機の定速制御期間中の所定期間内に、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部の出力である直流電圧を測定する電圧測定手段と、この電圧測定手段の測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別する判別手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、回転型原動機により駆動される発電機及び商用電源の交流電力を直流電力に変換する電力変換装置において、前記商用電源の交流電力を予め定めた直流電圧Ｖ１の直流電力に変換する第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、前記発電機の交流電力を直流電力に変換する第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部により変換された直流電圧を、前記直流電圧Ｖ１よりも高い目標電圧にすべく、昇圧又は降圧して直流電圧Ｖ２の直流電力に変換する第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部と、前記第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部のうち、いずれか高い方の直流電圧が印加され、所定周波数及び所定交流電圧に変換して電力供給するインバータ部と、前記回転型原動機が所定回転数で運転するように定速制御が行われる定速制御期間内に設定された所定期間を記憶する記憶手段と、前記所定期間内に、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部の出力である直流電圧を測定する電圧測定手段と、この電圧測定手段の測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別する判別手段とを備えを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
この場合において、前記定速制御期間は、前記回転型原動機の起動時に設けられるようにしてもよい。
【００１４】
また、前記判別手段は、前記電圧測定手段により測定された直流電圧の最大値及び最小値のうち、少なくともいずれか一方に基づいて、欠相であるか否かを判別するようにしてもよい。
【００１５】
さらに、前記判別手段は、前記電圧測定手段により測定された直流電圧の最大値と最小値との加算結果に基づいて、欠相であるか否かを判別するようにしてもよい。
【００１６】
さらにまた、前記判別手段は、前記電圧測定手段により前記直流電圧を複数回測定し、当該複数回の測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別するようにしてもよい。
【００１７】
また、空気調和装置において、前記電力変換装置と、前記回転型原動機により駆動される圧縮機とを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、回転型原動機により駆動される発電機及び商用電源の交流電力を直流電力に変換する電力変換装置であって、前記商用電源の交流電力を予め定めた直流電圧Ｖ１の直流電力に変換する第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、前記発電機の交流電力を直流電力に変換する第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部により変換された直流電圧を、前記直流電圧Ｖ１よりも高い目標電圧にすべく、昇圧又は降圧して直流電圧Ｖ２の直流電力に変換する第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部と、前記第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部のうち、いずれか高い方の直流電圧が印加され、所定周波数及び所定交流電圧に変換して電力供給するインバータ部とを備える電力変換装置の制御方法において、所定回転数で運転するように定速制御が行われる前記回転型原動機の定速制御期間中の所定期間内に、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部の出力である直流電圧を測定する電圧測定過程と、この電圧測定過程の測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別する判別過程とを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る空気調和装置の一例としてのガスエンジン駆動型のヒートポンプ式の空気調和装置の一実施の形態における冷媒回路等を示す回路図である。
【００２１】
この図１に示すように、ヒートポンプ式の空気調和装置１０は、室外機１１、室内機１２及び電力変換装置１３を有してなる。この電力変換装置１３は、例えば、室外機１１に設置される。室外機１１の室外冷媒配管２７と室内機１２の室内冷媒配管２８とが連結配管２９で連結されている。
【００２２】
室外機１１は室外に設置される。室外機１１の構成を説明すると、室外機１１の室外冷媒配管２７には圧縮機１６が配設されるとともに、この圧縮機１６の吸込側にアキュムレータ１５が配設され、圧縮機１６の吐出側に油分離器１７、逆止弁１８及び四方弁１９が順次配設され、この四方弁１９側に室外熱交換器２０、室外膨張弁２１が順次配設されて構成される。室外熱交換器２０には、負圧を利用してこの室外熱交換器２０へ外気（空気）を送風する室外ファン２２が隣接して配置されている。この室外ファン２２は、室外ファンモータ２３によって駆動される。室外ファン２２は、例えば、軸流ファン（例えば、プロペラファン）である。圧縮機１６は、フレキシブルカップリング（ベルト・プーリー）２４等を介して回転型原動機としてのエンジン、例えばガスエンジン２５に連結され、このガスエンジン２５により駆動される。
【００２３】
室内機１２は室内に設置され、室内冷媒配管２８に室内熱交換器３０が配設されるとともに、室内冷媒配管２８において室内熱交換器３０の近傍に室内膨張弁３１が配設されて構成される。上記室内熱交換器３０には、これらの室内熱交換器３０から室内へ送風する室内ファン３２が隣接して配置されている。この室内ファン３２は、室内ファンモータ３３によって駆動される。室内ファン３２は、例えば、クロスフローファンである。
【００２４】
室外機１１は、空調制御装置３４により運転制御される。具体的に、空調制御装置３４により室外機１１におけるガスエンジン２５（即ち圧縮機１６）の回転数、四方弁１９の切り換え、室外ファン２２の回転数及び室外膨張弁２１の開度等がそれぞれ制御される。
【００２５】
ガスエンジン２５（即ち圧縮機１６）は、空調制御装置３４により回転数が制御される。
【００２６】
具体的に、室外機１１の起動時、即ちガスエンジン２５（圧縮機１６）の起動時は、空調制御装置３４によって空気調和装置１０の空調動作が安定するまでガスエンジン２５を所定回転数Ｒ（例えば、１３００［ｒｐｍ］）となるように定速制御が行われる。この定速制御は、所定の期間（以下、「定速制御期間」という。）に亘って行われる。
【００２７】
この定速制御期間経過後は、ガスエンジン２５を空調負荷や圧縮機１６の状態に応じて回転数を制御する通常制御が行われる。つまり、空調負荷が低負荷状態であればガスエンジン２５（即ち圧縮機１６）の回転数を低下させる制御が行われ、空調負荷が高負荷状態であればガスエンジン２５（即ち圧縮機１６）の回転数を増加させる制御が行われる。
【００２８】
また、空調制御装置３４の制御の下、四方弁１９が切り換えられることにより、空気調和装置１０が冷房運転又は暖房運転に設定される。つまり、四方弁１９を冷房側に切り換えたときには、冷媒が実線矢印の如く流れ、室外熱交換器２０が凝縮器に、室内熱交換器２７が蒸発器になって冷房運転状態となり、室内熱交換器２７が室内を冷房する。また、四方弁１９を暖房側に切り換えたときには、冷媒が破線矢印の如く流れ、室内熱交換器２７が凝縮器に、室外熱交換器２０が蒸発器になって暖房運転状態となり、室内熱交換器２７が室内を暖房する。
【００２９】
圧縮機１６を駆動するガスエンジン２５には、商用電源３９以外の電源としての発電機３８が接続されている。つまり、発電機３８は、フレキシブルカップリング（ベルト・プーリー）２６等を介してガスエンジン２５に連結され、このガスエンジン２５を動力源として発電するものである。例えば、この発電機３８は、ガスエンジン２５の駆動により、三相交流電圧を発生するものである。
【００３０】
電力変換装置１３は、三相交流電源の商用電源３９及び発電機３８のうち、発電機３８の発電量が十分であれば、発電機３８側から空気調和装置１０の負荷である室外ファンモータ２３に電力供給し、発電機３８の発電量が不足すれば、商用電源３９側から空気調和装置１０の負荷である室外ファンモータ２３に電力供給するようにしている。この電力変換装置１３によって、空気調和装置１０における省エネルギー化が図られている。
【００３１】
空調制御装置３４は、例えば、１枚のメイン基板によって構成されている。そして、電力変換装置１３の制御装置３５は、この空調制御装置３４とは別の基板で構成されている。
【００３２】
図２は、電力変換装置１３の電気回路図である。
【００３３】
電力変換装置１３は、発電機３８の三相交流電力を直流電力に変換する変換手段としての第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１と、この第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１により変換された直流電圧を昇圧又は降圧して所定の直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ部４２と、商用電源３９の三相交流電力を直流電力に変換する第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部４３と、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部４２又は第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部４３のうち、いずれか高いほうの直流電圧が印加され、負荷である室外ファンモータ２３に適した所定周波数及び所定交流電圧に変換して室外ファンモータ２３に電力供給するインバータ部４４と、上述した電力変換装置１３全体の制御を行う制御装置３５とを備えて構成される。
【００３４】
第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１は、発電機３８により印加される三相交流電圧ＶＲ、ＶＳ、ＶＴを直流電圧になるように整流（全波整流）する第１整流器４５と、この第１整流器４５の整流作用による直流電圧を平滑する第１平滑コンデンサ４６とを備えている。この第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１の出力側の直流電圧をＶ０とする。この第１整流器４５は、６つの整流ダイオードを有し、これら整流ダイオードを三相ブリッジ接続してなる。ここで、各交流電圧ＶＲ、ＶＳ、ＶＴは、それぞれ発電機３８のＲ相、Ｓ相、Ｔ相の電圧に対応している。
【００３５】
第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部４３は、漏電遮断器４７を介して印加される商用電源３９の三相交流電圧ＶＲ’、ＶＴ’、ＶＳ’（例えば、交流電圧２００［Ｖ］）を直流電圧となるように整流（全波整流）する第２整流器４８と、整流後の直流電圧を平滑する第２平滑コンデンサ４９とを備え、第２整流器４８のハイレベル側の出力端の一端４８Ａと第２平滑コンデンサ４９のハイレベル側の一端４９Ａとの間には、並列接続した充電抵抗５０及びサイリスタ５１と、リアクトル５２とが設けられている。この第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部４３の出力側の直流電圧をＶ１（例えば、直流電圧約２８３［Ｖ］）とする。第２整流器４８は、６つの整流ダイオードを有し、これら整流ダイオードを三相ブリッジ接続してなる。ここで、各交流電圧ＶＲ’、ＶＴ’、ＶＳ’は、それぞれ商用電源３９のＲ’相、Ｓ’相、Ｔ’相の電圧に対応している。
【００３６】
ＤＣ−ＤＣコンバータ部４２は、変換された直流電圧Ｖ１よりも高い目標直流電圧Ｖｔ（例えば、３２０［Ｖ］）にすべく、直流電圧Ｖ２に昇圧又は降圧を行う。
【００３７】
この変換された直流電圧Ｖ２が直流電圧Ｖ１よりも大きい場合は、直流電圧Ｖ２がインバータ部４４に印加されることとなる。このとき、図示は省略するが、第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部４３の出力側は、直流電圧Ｖ２と同電位となる。
【００３８】
これによって、発電機３８の発電量が十分であれば、常に発電機３８側から負荷に電力供給することが可能となる。そして、第２整流器４８の整流ダイオードにより、商用電源３９側への電流の逆流が防止される。
【００３９】
また、発電機３８の発電量が減少してＤＣ−ＤＣコンバータ部４２にて目標直流電圧Ｖｔに昇圧できない場合は、直流電圧Ｖ２が直流電圧Ｖ１よりも小さくなり、直流電圧Ｖ１がインバータ部４４に印加されることとなる。このとき、図示は省略するが、ＤＣ−ＤＣコンバータ部４２の出力側は、直流電圧Ｖ１と同電位となる。そして、このＤＣ−ＤＣコンバータ部４２に備えられた図示を省略した逆流防止ダイオードによって電流の逆流が防止される。
【００４０】
制御装置３５は、第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１の出力側の直流電圧Ｖ０を測定するための直流電圧測定器５４と、実質的に電力変換装置１３全体を制御するマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という。）５５とを備えて構成される。具体的に、マイコン５５は、欠相の判別や、ＤＣ−ＤＣコンバータ部４２およびインバータ部４４に駆動信号（例えば、ＰＷＭ信号）を出力する制御を行っている。
【００４１】
直流電圧測定器５４は、マイコン５５の制御の下、直流電圧Ｖ０を所定のサンプリング周期でＡ／Ｄ変換して直流電圧Ｖ０の値を示すデータをマイコン５５に出力する。
【００４２】
マイコン５５は、ＣＰＵ５６、不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ５７、及びＲＡＭ５８を備えている。ＣＰＵ５６は、ＥＥＰＲＯＭ５７内の制御プログラム５７Ａに従って、マイコン５５全体の制御を行う。ＥＥＰＲＯＭ５７は、制御プログラム５７Ａを含む制御用データをあらかじめ記憶している。ＥＥＰＲＯＭ５７の制御プログラム５７Ａは、容易に書き換えることが可能である。ＲＡＭ５８は、各種データを一時的に記憶する。
【００４３】
このマイコン５５は、直流電圧測定器５４により出力された直流電圧Ｖ０の値を示すデータを取り込む。具体的には、マイコン５５において、ＣＰＵ５６の制御の下、ＲＡＭ５８にデータを記憶する。
【００４４】
発電機３８のＲ、Ｓ、Ｔ相の三相のうち、一相が欠相すると、例えば整流後の直流電圧Ｖ０のリップル成分が大きくなることなどにより、電力変換装置１３やこの電力変換装置１３に接続される負荷（室外ファンモータ２３）等の動作が不安定になってしまうおそれがあるため、電力変換装置１３の制御装置３５において欠相を判別するようにしている。
【００４５】
ここで、発電機３８の発電電圧、即ち第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１により変換された直流電圧Ｖ０は、図３に示すように、ガスエンジン２５の回転数に比例する。
【００４６】
この図３において、直線Ｘは、欠相のない通常時におけるガスエンジン２５の回転数に対応する直流電圧Ｖ０である。また、直線Ｙは、発電機３８のＲ相、Ｓ相、Ｔ相のうち、いずれか一相が欠相している欠相時におけるガスエンジン２５の回転数に対応する直流電圧Ｖ０である。この図３にも示すように、欠相時は、発電機３８の発電電圧、即ち第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１により変換された直流電圧Ｖ０が、通常時よりも低くなる。例えば、所定回転数Ｒでガスエンジン２５を運転している場合、欠相時の直流電圧Ｖ０は通常時の直流電圧Ｖ０よりも電位差ΔＶだけ低くなる。
【００４７】
ところで、図示は省略するが、商用電源の欠相を判別する場合、商用電源は、ほとんど電圧の変動がないので、商用電源の三相交流電圧を変換した後の直流電圧を測定し、この測定結果に基づいて欠相であるか否かを判別する電力変換装置がある。
【００４８】
しかし、回転型原動機を動力源とする発電機により発電された電力を負荷に供給する電力変換装置において発電機の欠相を判別する場合、商用電源側の欠相を判別する場合と同様に、単に発電機の三相交流電圧を変換した後の直流電圧を測定し、この測定結果に基づいて欠相であるか否かを判別すると、空調負荷に応じてガスエンジンの回転数を制御する通常制御を行っている場合は、直流電圧は変動している可能性があるので、正確に欠相を判別することができない。
【００４９】
このため、ガスエンジンの回転数に対応する通常時の直流電圧を予め記憶しておき、ガスエンジンの回転数を検出して、検出したガスエンジンの回転数に対応して記憶されている直流電圧と、検出した直流電圧とを比較し、この比較結果に基づいて、欠相であるか否かを判別するようにした電力変換装置がある。
【００５０】
しかし、空気調和装置の空調制御装置と、電力変換装置の制御装置とは、通常、別基板で構成されている。したがって、ガスエンジンの回転数を検出している空調制御装置のデータを制御装置で取り込むには、空調制御装置と制御装置とを同一基板に組み込むか、或いは空調制御装置に制御装置と通信するためのオプション基板を設け、このオプション基板と制御装置とを通信線で接続する必要がある。
【００５１】
空調制御装置と制御装置とを同一基板に組み込む場合、基板を設計変更しなければならないため、コストがかかってしまう。さらに、発電機や電力変換装置等を空気調和装置に後付する場合には、すでに取り付けられている空調制御装置を取り替えなければならなくなり、さらにコストがかかってしまう。
【００５２】
また、空調制御装置にオプション基板を設け、このオプション基板と電力変換装置の制御装置とを通信線で接続する場合、オプション基板を増設する必要があり、コストがかかってしまう。
【００５３】
本実施の形態において、空調制御装置３４と制御装置３５とは、別基板で構成され、電力変換装置１３の制御装置３５においてガスエンジン２５の回転数のデータを取得するための通信線やオプション基板は設けていない。
【００５４】
そこで、制御装置３５は、予め決められた所定回転数Ｒ（例えば、１３００［ｒｐｍ］）で運転するように定速制御が行われるガスエンジン２５の定速制御期間に含まれるように設定された所定期間内に、第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１の出力である直流電圧Ｖ０を測定し、この測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別するようにしている。
【００５５】
この定速制御は、上述したように、室外機１１、即ちガスエンジン２５（圧縮機１６）の起動時に行われる。つまり、定速制御期間は、ガスエンジン２５の起動時に定速制御が開始されるように設けられている。
【００５６】
空調制御装置３４と制御装置３５とは、通信接続されていないため、制御装置３５は、ガスエンジン２５の回転数を検出することができない状態である。しかしながら、ガスエンジン２５の定速制御中の回転数及び定速制御期間は、空調制御装置３４の制御において予め決まっており、制御装置３５のマイコン５５のＥＥＰＲＯＭ５７に記憶させる制御プログラム５７Ａにおいて、電圧を測定する期間である所定期間を定速制御期間に含まれるように設定しておくことで、ガスエンジン２５が所定回転数Ｒで運転しているときに直流電圧Ｖ０を測定することが可能となる。
【００５７】
このように、電圧を測定する期間である所定期間を定速制御期間に含まれるように設定しておくことで、制御装置３５のＥＥＰＲＯＭ５７に記憶させる制御プログラム５７Ａの変更のみで済むので、空調制御装置３４と制御装置３５とを１枚の基板に組み込む設計変更を行う必要がない。また、空調制御装置３４にオプション基板を設けて、通信線で接続する必要もないため、コストアップを避けることができる。
【００５８】
以下、制御装置３５の動作、即ちマイコン５５（具体的にはＣＰＵ５６）の制御プログラム５７Ａに基づく動作について、図４および図５に示すフローチャート、並びに図６に示す直流電圧Ｖ０の波形を参照しながら詳細に説明する。
【００５９】
まず、図４に示すＣＰＵ５６の制御による電圧測定の動作を説明する。
【００６０】
ＣＰＵ５６は、ガスエンジン２５の定速制御の開始と略同一のタイミングｔ０（図６）でマスク期間Δｔ０の計時を開始する（ステップＳ１；第１計時手段）。つまり、ガスエンジン２５の起動と略同一のタイミングｔ０（図６）でマスク期間Δｔ０の計時を開始する。
【００６１】
ここで、図６中、Δｔは、空調制御装置３４において定速制御が行われる定速制御期間である。マスク期間Δｔ０とは、定速制御が行われていても電圧の測定を行わない期間である。このマスク期間Δｔ０は、定速制御期間Δｔ内において直流電圧Ｖ０の立ち上がりに要する期間に設定するのが好ましい。つまり、マスク期間Δｔ０の開始のタイミングｔ０は、定速制御期間Δｔ０の開始のタイミングと略同一であるのが好ましい。つまり、ガスエンジン２５において定速制御が行われていても、ガスエンジン２５は、回転停止状態から徐々に所定回転数Ｒに近づけられていく立ち上がり状態であり、直流電圧Ｖ０も立ち上がり状態であるため、電圧を測定しないようにしている。
【００６２】
また、図６中Ｖ０ｘは、欠相のない通常時の直流電圧Ｖ０であり、Ｖ０ｙは、欠相時の直流電圧Ｖ０である。第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１の出力である欠相時の直流電圧Ｖ０ｙは、通常時の直流電圧Ｖ０ｘよりも低い値となる。
【００６３】
次に、図４において、ＣＰＵ５６はマスク期間Δｔ０が経過したか否かを判別する（ステップＳ２）。言い換えれば、ＣＰＵ５６はマスク期間Δｔ０の計時を終了したか否かを判別する。
【００６４】
マスク期間Δｔ０が経過していない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、ＣＰＵ５６はマスク期間Δｔ０が経過するまでステップＳ２を繰り返す。マスク期間Δｔ０が経過した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５６は所定期間Δｔ１の計時を開始する（ステップＳ３；第２計時手段）。言い換えれば、マスク期間Δｔ０の計時の終了のタイミングｔ１（図６）で所定期間Δｔ１の計時を開始する。
【００６５】
この所定期間Δｔ１は、定速制御期間Δｔに含まれるように設定される。つまり、図６においては、所定期間Δｔ１の終了のタイミングｔ２が、空調制御装置３４による定速制御期間Δｔの終了のタイミングと略同一に設定されている。ここで、所定期間Δｔ１の終了のタイミングｔ２が、空調制御装置３４による定速制御期間Δｔの終了のタイミングと略同一に設定されるとしたが、これに限らず、所定期間Δｔ０は、マスク期間Δ０経過後であって定速制御期間Δｔ内であればよい。
【００６６】
次に、ＣＰＵ５６は、所定のサンプリング間隔（例えば、１［ｓｅｃ］）で直流電圧Ｖ０を測定するように制御する（ステップＳ４）。つまり、マイコン５５は、測定した直流電圧Ｖ０の値を所定のサンプリング間隔で取り込む。具体的に、マイコン５５は、直流電圧測定器５４に直流電圧Ｖ０を所定のサンプリング間隔でＡ／Ｄ変換するように制御し、このＡ／Ｄ変換した結果を取り込むようにしている。この直流電圧測定器５４の動作で直流電圧Ｖ０の測定が行われ、この測定結果がマイコン５５に取り込まれる。ここで、サンプリング間隔は、任意に設定することが可能である。
【００６７】
この所定のサンプリング間隔で測定された直流電圧Ｖ０の値は、ＲＡＭ５８に一時的に記憶される。
【００６８】
次に、ＣＰＵ５６は所定期間Δｔ１が経過したか否かを判別する（ステップＳ５）。言い換えれば、ＣＰＵ５６は所定期間Δｔ１の計時を終了したか否かを判別する。
【００６９】
所定期間Δｔ１が経過していない場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、ＣＰＵ５６はステップＳ４の処理に戻り、電圧測定が継続される。所定期間Δｔ１が経過した場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、電圧測定の処理動作が終了する。
【００７０】
つまり、定速制御期間Δｔ内のマスク期間Δｔ０の経過後に設定された所定期間Δｔ１内に直流電圧Ｖ０が測定されることとなる。
【００７１】
これらマスク期間Δｔ０や、マスク期間Δｔ０の計時開始のタイミングｔ０、所定期間Δｔ１、所定期間Δｔ１の計時開始のタイミングｔ１は、制御プログラム５７Ａに設定されており、この制御プログラム５７ＡがＥＥＰＲＯＭ５７に記憶されていることから、これらマスク期間Δｔ０や、マスク期間Δｔ０の計時開始のタイミングｔ０、所定期間Δｔ１、所定期間Δｔ１の計時開始のタイミングｔ１は、ＥＥＰＲＯＭ５７に記憶されていることとなる（記憶手段）。
【００７２】
次に、図５に示すＣＰＵ５６による欠相判別処理の動作について説明する。
【００７３】
ＣＰＵ５６は、所定期間Δｔ１内に所定のサンプリング間隔で測定された直流電圧Ｖ０のうち、電圧の最大値Ｖｍａｘ及び最小値Ｖｍｉｎを抽出し、
Ｖ＝Ｖｍａｘ＋Ｖｍｉｎ
を演算する（ステップＳ１１）。
【００７４】
つまり、図６に示すように、直流電圧Ｖ０は、電圧の立ち上がり後に電圧の最大値Ｖｍａｘとなり、徐々に降圧して最小値Ｖｍｉｎとなる。そして、略一定の直流電圧に近づいていく。具体的に、ガスエンジン２５の定速制御において、立ち上がり後すぐに回転数が一定（例えば、１３００［ｒｐｍ］）になるものではなく、所定回転数Ｒ（例えば、１３００［ｒｐｍ］）よりも高くなったり低くなったりする振動を繰り返しながら、所定回転数Ｒに近づけられる。
【００７５】
次に、ＣＰＵ５６は、電圧値Ｖが所定電圧Ｖｓ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１２）。
【００７６】
この所定電圧Ｖｓは、ガスエンジン２５が所定回転数Ｒで運転している場合の欠相時の電圧値Ｖよりも高く、通常時の電圧値Ｖよりも低い値に設定されている。
【００７７】
つまり、ＥＥＰＲＯＭ５７は、所定回転数Ｒと、所定回転数Ｒに対応する所定電圧Ｖｓとを記憶している（電圧記憶手段）。
【００７８】
ステップＳ１２において、電圧値Ｖが所定電圧Ｖｓ以上である場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５６は欠相していないと判別し（ステップＳ１３）、欠相判別処理の動作を終了する。
【００７９】
ステップＳ１２において、電圧値Ｖが所定電圧Ｖｓ以上でない場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、即ち電圧値Ｖが所定電圧Ｖｓよりも低い場合、欠相していると判別する（ステップＳ１４）。
【００８０】
つまり、電圧値Ｖが所定電圧Ｖｓ以上であるか否かの判別のみで欠相であるか否かの判別が行われるので、より欠相判別の正確性を向上させることができる。
【００８１】
次に、ＣＰＵ５６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ部４２の動作を停止する制御を行い（ステップＳ１５）、欠相判別処理の動作を終了する。
【００８２】
具体的には、ＤＣ−ＤＣコンバータ部４２の動作を停止する制御を行った場合、発電機３８側から室外ファンモータ２３（負荷）への電力供給が停止されるとともに、商用電源３９側から室外ファンモータ２３（負荷）へ電力供給が行われることとなる。これによって、空気調和装置１０に電力変換装置１３を設けた場合、空調制御装置３４と制御装置３５との間で通信を行わなくても、発電機３８の欠相判別の正確性を向上させることができるので、空気調和装置１０の負荷（例えば室外ファンモータ２３）に安定して電力供給することができる。
【００８３】
以上、本実施の形態によれば、電圧を測定する期間である所定期間Δｔ１を、空調制御装置３４により定速制御される定速制御期間Δｔに含まれるように設定したことから、制御装置３５のＥＥＰＲＯＭ５７に記憶させる制御プログラム５７Ａの変更のみで済むので、空調制御装置３４と制御装置３５とを１枚の基板に組み込む設計変更を行う必要がなく、また、空調制御装置３４にオプション基板を設けて、通信線で接続する必要もないため、コストアップを避けることができる。
【００８４】
また、本実施の形態によれば、制御装置３５が、予め決められた所定回転数Ｒで運転するように定速制御が行われるガスエンジン２５の定速制御期間Δｔに含まれるように設定された所定期間Δｔ１内に、第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部４１の出力である直流電圧Ｖ０を測定し、この測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別するようにしたことから、ガスエンジン２５の回転数を検出することなく、欠相判別の正確性を向上させることができる。
【００８５】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８６】
本実施の形態では、電力変換装置を空気調和装置に適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、回転型原動機を動力源とする発電機を有するシステムに電力変換装置を適用する場合であってもよい。
【００８７】
また、本実施の形態では、負荷が、空気調和装置の室外ファンモータである場合について説明したが、これに限るものではなく、電力供給を必要とする負荷であれば、いかなる負荷であってもよい。例えば、エンジン等を冷却するファンのファンモータであってもよい。
【００８８】
また、本実施の形態では、発電機の動力源である回転型原動機としてエンジン（例えば、ガスエンジン）の場合について説明したが、これに限るものではなく、発電機の動力源である回転型原動機として、例えば、蒸気タービン、ガスタービン、水力タービン等の場合であってもよい。
【００８９】
また、本実施の形態では、測定された直流電圧Ｖ０の最大値Ｖｍａｘ及び最小値Ｖｍｉｎに基づいて欠相であるか否かを判別する場合として、測定された直流電圧Ｖ０の最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎとの加算結果に基づいて欠相であるか否かを判別する場合について説明したが、最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎとの平均値に基づいて欠相であるか否かを判別する場合であってもよい。例えば、図５中ステップＳ１１では、電圧値Ｖは、最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎとの平均値とすればよい。
【００９０】
また、本実施の形態では、測定された直流電圧Ｖ０の最大値Ｖｍａｘ及び最小値Ｖｍｉｎに基づいて欠相であるか否かを判別する場合について説明したが、最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎのいずれか一方に基づいて欠相であるか否かを判別する場合であってもよい。例えば、図５中ステップＳ１１では、電圧値Ｖは、最大値Ｖｍａｘ、又は最小値Ｖｍｉｎの値とすればよい。
【００９１】
また、本実施の形態では、測定された直流電圧Ｖ０の最大値Ｖｍａｘ及び最小値Ｖｍｉｎに基づいて欠相であるか否かを判別する場合について説明したが、所定のサンプリング間隔で複数回測定された直流電圧Ｖ０のサンプリング値の合計値に基づいて、欠相であるか否かを判別する場合であってもよい。例えば、図５中ステップＳ１１では、電圧値Ｖは、所定のサンプリング間隔で測定された直流電圧Ｖ０のサンプリング値の合計値とすればよい。
【００９２】
また、本実施の形態では、測定された直流電圧Ｖ０の最大値Ｖｍａｘ及び最小値Ｖｍｉｎに基づいて欠相であるか否かを判別する場合について説明したが、所定のサンプリング間隔で複数回測定された直流電圧Ｖ０のサンプリング値の平均値に基づいて、欠相であるか否かを判別する場合であってもよい。例えば、図５中ステップＳ１１では、電圧値Ｖは、所定のサンプリング間隔で測定された直流電圧Ｖ０のサンプリング値の平均値とすればよい。
【００９３】
また、本実施の形態では、室外機１１（ガスエンジン２５）の起動時に所定回転数Ｒで運転される定速制御期間Δｔに含まれる所定期間Δｔ１内に直流電圧Ｖ０が測定される場合について説明したが、起動時に限るものではなく、空調制御装置３４において起動時以外でもガスエンジン２５が所定回転数で運転される定速制御期間が設定されているのであれば、この定速制御期間に電圧を測定する所定期間を制御プログラム５７Ａに設定しておいてもよい。このとき、図４中ステップＳ１におけるマスク時間Δｔ０の計時開始のタイミングは、定速制御が行われるタイミングと略同一のタイミングに設定しておき、図５中ステップＳ１２における所定回転数に対応する所定電圧Ｖｓは、定速制御されるときの所定回転数に基づいて設定しておけばよい。
【００９４】
また、マイコン５６においてＥＥＰＲＯＭ５７を用いる場合について説明したが、これに限るものではなく、いかなる不揮発性メモリであってもよい。例えば、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ等であってもよい。
【００９５】
【発明の効果】
本発明によれば、回転型原動機の回転数を検出することなく欠相判別の正確性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態における冷媒回路等を示す回路図である。
【図２】電力変換装置を示す電気回路図である。
【図３】通常時及び欠相時におけるガスエンジンの回転数に対応する発電機の交流電圧を変換した直流電圧を示す図である。
【図４】電力変換装置の制御装置における電圧側定時の処理動作を示すフローチャートである。
【図５】電力変換装置の制御装置における欠相判別時の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】通常時及び欠相時の定速制御期間における発電機の交流電圧を変換した直流電圧の波形を示す図である。
【符号の説明】
１０ 空気調和装置
１３ 電力変換装置
１６ 圧縮機
２５ ガスエンジン（回転型原動機）
３４ 空調制御装置
３５ 制御装置（記憶手段、電圧測定手段、判別手段）
５４ 直流電圧測定器（電圧測定手段）
５６ ＣＰＵ（判別手段）
５７ ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）
３８ 発電機
３９ 商用電源
４１ 第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部（変換手段）
Claims (8)
- 回転型原動機により駆動される発電機及び商用電源の交流電力を直流電力に変換する電力変換装置において、
前記商用電源の交流電力を予め定めた直流電圧Ｖ１の直流電力に変換する第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、
前記発電機の交流電力を直流電力に変換する第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、
前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部により変換された直流電圧を、前記直流電圧Ｖ１よりも高い目標電圧にすべく、昇圧又は降圧して直流電圧Ｖ２の直流電力に変換する第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部と、
前記第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部のうち、いずれか高い方の直流電圧が印加され、所定周波数及び所定交流電圧に変換して電力供給するインバータ部と、
所定回転数で運転するように定速制御が行われる前記回転型原動機の定速制御期間中の所定期間内に、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部の出力である直流電圧を測定する電圧測定手段と、
この電圧測定手段の測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別する判別手段とを備えたことを特徴とする電力変換装置。 - 回転型原動機により駆動される発電機及び商用電源の交流電力を直流電力に変換する電力変換装置において、
前記商用電源の交流電力を予め定めた直流電圧Ｖ１の直流電力に変換する第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、
前記発電機の交流電力を直流電力に変換する第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、
前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部により変換された直流電圧を、前記直流電圧Ｖ１よりも高い目標電圧にすべく、昇圧又は降圧して直流電圧Ｖ２の直流電力に変換する第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部と、
前記第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部のうち、いずれか高い方の直流電圧が印加され、所定周波数及び所定交流電圧に変換して電力供給するインバータ部と、
前記回転型原動機が所定回転数で運転するように定速制御が行われる定速制御期間内に設定された所定期間を記憶する記憶手段と、
前記所定期間内に、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部の出力である直流電圧を測定する電圧測定手段と、
この電圧測定手段の測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別する判別手段とを備えを備えたことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項１又は２に記載の電力変換装置において、
前記定速制御期間は、前記回転型原動機の起動時に設けられることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電力変換装置において、
前記判別手段は、前記電圧測定手段により測定された直流電圧の最大値及び最小値のうち、少なくともいずれか一方に基づいて、欠相であるか否かを判別することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電力変換装置において、
前記判別手段は、前記電圧測定手段により測定された直流電圧の最大値と最小値との加算結果に基づいて、欠相であるか否かを判別することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電力変換装置において、
前記判別手段は、前記電圧測定手段により前記直流電圧を複数回測定し、当該複数回の測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電力変換装置と、前記回転型原動機により駆動される圧縮機とを備えたことを特徴とする空気調和装置。
- 回転型原動機により駆動される発電機及び商用電源の交流電力を直流 電力に変換する電力変換装置であって、前記商用電源の交流電力を予め定めた直流電圧Ｖ１の直流電力に変換する第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、前記発電機の交流電力を直流電力に変換する第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部と、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部により変換された直流電圧を、前記直流電圧Ｖ１よりも高い目標電圧にすべく、昇圧又は降圧して直流電圧Ｖ２の直流電力に変換する第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部と、前記第２ＡＣ−ＤＣコンバータ部と前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータ部のうち、いずれか高い方の直流電圧が印加され、所定周波数及び所定交流電圧に変換して電力供給するインバータ部とを備える電力変換装置の制御方法において、
所定回転数で運転するように定速制御が行われる前記回転型原動機の定速制御期間中の所定期間内に、前記第１ＡＣ−ＤＣコンバータ部の出力である直流電圧を測定する電圧測定過程と、
この電圧測定過程の測定結果に基づいて、欠相であるか否かを判別する判別過程とを備えたことを特徴とする電力変換装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002364964A JP3953416B2 (ja) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | 電力変換装置、空気調和装置および電力変換装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002364964A JP3953416B2 (ja) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | 電力変換装置、空気調和装置および電力変換装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004201379A JP2004201379A (ja) | 2004-07-15 |
| JP3953416B2 true JP3953416B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=32762643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002364964A Expired - Fee Related JP3953416B2 (ja) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | 電力変換装置、空気調和装置および電力変換装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3953416B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008249264A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Osaka Gas Co Ltd | 空気調和装置 |
| JP2010187521A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-08-26 | Mitsubishi Electric Corp | モーター駆動制御装置、圧縮機、送風機、空気調和機及び冷蔵庫又は冷凍庫 |
| JP6152667B2 (ja) * | 2013-03-12 | 2017-06-28 | アイシン精機株式会社 | 空気調和装置 |
| JP6207999B2 (ja) * | 2013-12-20 | 2017-10-04 | 三菱重工業株式会社 | 電源周波数判定装置及び電源周波数判定方法 |
-
2002
- 2002-12-17 JP JP2002364964A patent/JP3953416B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004201379A (ja) | 2004-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100765016B1 (ko) | 모터 구동용 인버터 제어 장치 | |
| US8169180B2 (en) | Motor controller of air conditioner | |
| US9534823B2 (en) | Motor driving device and air conditioner including the same | |
| JP2000130825A (ja) | 空気調和機の室外機用駆動制御ユニット | |
| EP2779406A2 (en) | Power converter and air conditioner having the same | |
| EP2119914A1 (en) | Inverter compressor operation method and compressor drive device | |
| JP4529540B2 (ja) | 空気調和装置と圧縮機の予熱方法 | |
| CN111602009A (zh) | 空调机 | |
| JP3519540B2 (ja) | 直流電源装置及び空気調和機 | |
| JP3953416B2 (ja) | 電力変換装置、空気調和装置および電力変換装置の制御方法 | |
| JP4187745B2 (ja) | 冷凍サイクル駆動装置用電動機の制御装置及びこの制御装置を用いた空気調和機 | |
| JP3216585B2 (ja) | 空気調和装置 | |
| JP3774298B2 (ja) | 電動機制御装置及び冷凍サイクル装置 | |
| WO2014189022A1 (ja) | モータ駆動装置 | |
| KR102315586B1 (ko) | 공기조화기 및 그 동작 방법 | |
| WO2022091186A1 (ja) | 電力変換装置、モータ駆動装置および冷凍サイクル適用機器 | |
| KR100947609B1 (ko) | 공기조화기의 전동기 제어장치 및 그 제어 방법 | |
| WO2005039037A1 (ja) | ファン制御装置、冷凍サイクル装置及びファン回転数推定方法 | |
| JPH05288412A (ja) | 空気調和機用圧縮機の駆動装置 | |
| KR20090081914A (ko) | 공기조화기의 전동기 제어장치 | |
| KR102241038B1 (ko) | 전력변환장치, 및 이를 구비하는 공기조화기 | |
| WO2022172418A1 (ja) | 電力変換装置、モータ駆動装置および冷凍サイクル適用機器 | |
| JP2004147387A (ja) | 電力変換装置および空気調和装置 | |
| KR102302240B1 (ko) | 전력 변환 장치 및 제어 방법, 이를 이용한 공기조화기 | |
| KR102080516B1 (ko) | 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050915 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060919 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060926 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061113 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070327 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070424 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110511 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |