JP3995377B2 - 冷凍サイクルの制御装置及びその方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫やエアコン等に用いられる冷凍サイクルの制御装置、その方法及びその記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
冷蔵庫やエアコン等の冷凍サイクルは、圧縮機、凝縮器、減圧器及び蒸発器等から構成され、この冷凍サイクルの冷却能力を可変にするために、圧縮機も能力を変化させることができる能力可変式圧縮機が用いられている。
【0003】
この能力可変式圧縮機に用いられている電動機の回転数の制御は、目標回転数と、電動機の実際の回転数である実回転数との偏差に応じた操作量を出力するフィードバック制御によって行っている。そして、従来のフィードバック制御では、電動機の1回転中に1から数十回の制御間隔で電動機への印加電圧を操作量として、目標回転数と実回転数とを一致する方式が一般的であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来のフィードバック制御では、圧縮機の1回転中の負荷トルクの変動が大きいため、このような単純な制御ではその影響を取り除くことが難しく、1回転中の回転数の変動が発生する。その結果、圧縮機全体が電動機の回転方向に振動し、これを搭載した冷蔵庫やエアコン等の振動及び騒音の発生源となり、商品性を損なう場合があった。
【0005】
また、この電動機の回転数の変動を減少させるために、電動機の回転数制御装置の出力電圧に対して、圧縮機の負荷変動パターンに応じて予め定められた電圧パターンにより補正を行い電動機に出力する技術があるが、この技術では電動機の回転数制御装置が出力する値はあくまでも電圧であるため、振動及び騒音の根本的な原因である圧縮機の負荷トルク変動を、空調負荷変動や圧縮機回転数の変動等からのあらゆる環境条件において、完全にうち消すことは難しいという問題点があった。
【0006】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、電動機の回転数制御装置が、定常及び非定常に関わらず、電動機のトルク変動に比例する電流を直接出力できる冷凍サイクルの制御装置、その制御方法及び記録媒体を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1の発明は、電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御装置において、前記電動機の実電流を検出する電流検出手段と、前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出手段が検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算手段と、前記目標電流演算手段が演算した目標電流と、前記電流検出手段が検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算手段と、前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段と、前記圧縮機の吸い込み圧力を検出する吸い込み圧力検出手段と、前記吐出圧力検出手段が検出した吐出圧力と、前記吸い込み圧力検出手段が検出した吸い込み圧力と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電動機の電流変動値を推定する推定手段と、前記推定手段の推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算手段で演算される目標電圧を補正する補正手段とを、有し、前記圧縮機が往復式の圧縮機の場合に、前記推定手段において推定する電流変動値を、直線関数と、吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数と、を組み合わせた関数を用いて近似する
ことを特徴とする冷凍サイクルの制御装置である。
【0008】
請求項2の発明は、電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御装置において、前記電動機の実電流を検出する電流検出手段と、前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出手段が検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算手段と、前記目標電流演算手段が演算した目標電流と、前記電流検出手段が検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算手段と、前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段と、前記圧縮機の吸い込み圧力を検出する吸い込み圧力検出手段と、前記吐出圧力検出手段が検出した吐出圧力と、前記吸い込み圧力検出手段が検出した吸い込み圧力と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電動機の電流変動値を推定する推定手段と、前記推定手段の推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算手段で演算される目標電圧を補正する補正手段とを、有し、前記圧縮機がロータリー式の圧縮機の場合に、前記推定手段において推定する電流変動値を、吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数を用いて近似することを特徴とする冷凍サイクルの制御装置である。
【0009】
請求項3の発明は、電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御装置において、前記電動機の実電流を検出する電流検出手段と、前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出手段が検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算手段と、前記目標電流演算手段が演算した目標電流と、前記電流検出手段が検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算手段と、前記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段と、前記蒸発器の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段と、前記凝縮器温度検出手段の検出した凝縮温度と、前記蒸発温度検出した蒸発温度と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電流変動値を推定する推定手段と、前記推定手段の推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算手段で演算される目標電圧を補正する補正手段とを、有し、前記圧縮機が往復式の圧縮機の場合に、前記推定手段において推定する電流変動値を、直線関数と、凝縮温度と蒸発温度により推定される圧縮機の吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数と、を組み合わせた関数を用いて近似することを特徴とする冷凍サイクルの制御装置である。
【0010】
請求項4の発明は、電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御装置において、前記電動機の実電流を検出する電流検出手段と、前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出手段が検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算手段と、前記目標電流演算手段が演算した目標電流と、前記電流検出手段が検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算手段と、前記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段と、前記蒸発器の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段と、前記凝縮器温度検出手段の検出した凝縮温度と、前記蒸発温度検出した蒸発温度と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電流変動値を推定する推定手段と、前記推定手段の推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算手段で演算される目標電圧を補正する補正手段とを、有し、前記圧縮機がロータリー式の圧縮機の場合に、前記推定手段において推定する電流変動値を、凝縮温度と蒸発温度により推定される圧縮機の吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数を用いて近似することを特徴とする冷凍サイクルの制御装置である。
【0011】
請求項5の発明は、電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法において、前記電動機の実電流を検出する電流検出ステップと、前記電動機の回転数を検出する回転数検出ステップと、前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出ステップで検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算ステップと、前記目標電流演算ステップで演算した目標電流と、前記電流検出ステップで検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算ステップと、前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出ステップと、前記圧縮機の吸い込み圧力を検出する吸い込み圧力検出ステップと、前記吐出圧力検出ステップで検出し吐出圧力と、前記吸い込み圧力検出ステップで検出した吸い込み圧力と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電動機の電流変動値を推定する推定ステップと、前記推定ステップで推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算ステップで演算される目標電圧を補正する補正ステップとを、有し、前記圧縮機が往復式の圧縮機の場合に、前記推定ステップにおいて推定する電流変動値を、直線関数と、吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数と、を組み合わせた関数を用いて近似することを特徴とする冷凍サイクルの制御方法である。
【0012】
請求項6の発明は、電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法において、前記電動機の実電流を検出する電流検出ステップと、前記電動機の回転数を検出する回転数検出ステップと、前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出ステップで検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算ステップと、前記目標電流演算ステップで演算した目標電流と、前記電流検出ステップで検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算ステップと、前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出ステップと、前記圧縮機の吸い込み圧力を検出する吸い込み圧力検出ステップと、前記吐出圧力検出ステップで検出し吐出圧力と、前記吸い込み圧力検出ステップで検出した吸い込み圧力と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電動機の電流変動値を推定する推定ステップと、前記推定ステップで推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算ステップで演算される目標電圧を補正する補正ステップとを、有し、前記圧縮機がロータリー式の圧縮機の場合に、前記推定ステップにおいて推定する電流変動値を、吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数を用いて近似することを特徴とする冷凍サイクルの制御方法である。
【0013】
請求項7の発明は、電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法において、前記電動機の実電流を検出する電流検出ステップと、前記電動機の回転数を検出する回転数検出ステップと、前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出ステップで検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算ステップと、前記目標電流演算ステップで演算した目標電流と、前記電流検出ステップで検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算ステップと、前記凝縮器の温度を検出する凝縮温度検出ステップと、前記蒸発器の蒸発温度を検出する蒸発温度検出ステップと、前記凝縮温度検出ステップの検出した凝縮温度と、前記蒸発温度検出した蒸発温度と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電流変動値を推定する推定ステップと、前記推定ステップで推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算ステップで演算される目標電圧を補正する補正ステップとを、有し、前記圧縮機が往復式の圧縮機の場合に、前記推定ステップにおいて推定する電流変動値を、直線関数と、凝縮温度と蒸発温度により推定される圧縮機の吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数と、を組み合わせた関数を用いて近似することを特徴とする冷凍サイクルの制御方法である。
【0014】
請求項8の発明は、電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法において、前記電動機の実電流を検出する電流検出ステップと、前記電動機の回転数を検出する回転数検出ステップと、前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出ステップで検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算ステップと、前記目標電流演算ステップで演算した目標電流と、前記電流検出ステップで検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算ステップと、前記凝縮器の温度を検出する凝縮温度検出ステップと、前記蒸発器の蒸発温度を検出する蒸発温度検出ステップと、前記凝縮温度検出ステップの検出した凝縮温度と、前記蒸発温度検出した蒸発温度と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電流変動値を推定する推定ステップと、前記推定ステップで推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算ステップで演算される目標電圧を補正する補正ステップとを、有し、前記圧縮機がロータリー式の圧縮機の場合に、前記推定ステップにおいて推定する電流変動値を、凝縮温度と蒸発温度により推定される圧縮機の吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数を用いて近似することを特徴とする冷凍サイクルの制御方法である。
【0015】
請求項9の発明は、電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法を実行するプログラムを記録した記録媒体において、前記電動機の実電流を検出する電流検出機能と、前記電動機の回転数を検出する回転数検出機能と、前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出機能で検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算機能と、前記目標電流演算機能で演算した目標電流と、前記電流検出機能で検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算機能と、前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出機能と、前記圧縮機の吸い込み圧力を検出する吸い込み圧力検出機能と、前記吐出圧力検出機能で検出し吐出圧力と、前記吸い込み圧力検出機能で検出した吸い込み圧力と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電動機の電流変動値を推定する推定機能と、前記推定機能で推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算機能で演算される目標電圧を補正する補正機能とを、有し、前記圧縮機が往復式の圧縮機の場合に、前記推定機能において推定する電流変動値を、直線関数と、吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数と、を組み合わせた関数を用いて近似することを特徴とする冷凍サイクルの制御媒体である。
【0016】
請求項10の発明は、電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法を実行するプログラムを記録した記録媒体において、前記電動機の実電流を検出する電流検出機能と、前記電動機の回転数を検出する回転数検出機能と、前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出機能で検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算機能と、前記目標電流演算機能で演算した目標電流と、前記電流検出機能で検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算機能と、前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出機能と、前記圧縮機の吸い込み圧力を検出する吸い込み圧力検出機能と、前記吐出圧力検出機能で検出し吐出圧力と、前記吸い込み圧力検出機能で検出した吸い込み圧力と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電動機の電流変動値を推定する推定機能と、前記推定機能で推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算機能で演算される目標電圧を補正する補正機能とを、有し、前記圧縮機がロータリー式の圧縮機の場合に、前記推定機能において推定する電流変動値を、吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数を用いて近似することを特徴とする冷凍サイクルの制御媒体である。
【0017】
請求項11の発明は、電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法を実行するプログラムを記録した記録媒体において、前記電動機の実電流を検出する電流検出機能と、前記電動機の回転数を検出する回転数検出機能と、前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出機能で検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算機能と、前記目標電流演算機能で演算した目標電流と、前記電流検出機能で検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算機能と、前記凝縮器の温度を検出する凝縮温度検出機能と、前記蒸発器の蒸発温度を検出する蒸発温度検出機能と、前記凝縮温度検出機能の検出した凝縮温度と、前記蒸発温度検出した蒸発温度と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電流変動値を推定する推定機能と、前記推定機能で推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算機能で演算される目標電圧を補正する補正機能とを、
有し、前記圧縮機が往復式の圧縮機の場合に、前記推定機能において推定する電流変動値を、直線関数と、凝縮温度と蒸発温度により推定される圧縮機の吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数と、を組み合わせた関数を用いて近似することを特徴とする冷凍サイクルの記録媒体である。
【0018】
請求項12の発明は、電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法を実行するプログラムを記録した記録媒体において、前記電動機の実電流を検出する電流検出機能と、前記電動機の回転数を検出する回転数検出機能と、前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出機能で検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算機能と、前記目標電流演算機能で演算した目標電流と、前記電流検出機能で検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算機能と、前記凝縮器の温度を検出する凝縮温度検出機能と、前記蒸発器の蒸発温度を検出する蒸発温度検出機能と、前記凝縮温度検出機能の検出した凝縮温度と、前記蒸発温度検出した蒸発温度と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電流変動値を推定する推定機能と、前記推定機能で推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算機能で演算される目標電圧を補正する補正機能とを、有し、前記圧縮機がロータリー式の圧縮機の場合に、前記推定機能において推定する電流変動値を、凝縮温度と蒸発温度により推定される圧縮機の吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数を用いて近似することを特徴とする冷凍サイクルの制御媒体である。
【0021】
本発明の冷凍サイクルの制御装置について説明する。
【0022】
まず、目標電流演算手段が、電動機の目標回転数と、実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する。
【0023】
次に、推定手段が、圧縮機の吐出圧力と吸込み圧力と電動機の回転子の回転角に基づいて、圧縮機の負荷変動に対する電動機の電流変動値を推定する。
【0024】
そして、目標電圧演算手段が、目標電流と実電流との偏差に基づいて実電流を目標電流に一致させるための目標電圧を演算する場合に、補正手段は、推定手段の推定した電流変動値に基づいてこの目標電圧を補正するものである。
【0025】
すなわち、本発明は、いわゆるベクトル制御を用い、圧縮機の1回転中におけるトルク変動に適合した電流(トルク)を演算する。そして、この演算した値によって電動機の回転数の制御のための出力電流を補正することにより、トルク変動をうち消し、定常安定した回転数の制御を実現するものである。
【0026】
また、圧縮機が往復式の圧縮機の場合には、推定手段において推定する電流変動値を直線関数と正弦波関数とを組み合わせた関数を用いて近似すると、トルク変動を確実にうち消すことができる。
【0027】
さらに、圧縮機がロータリー式の圧縮機の場合には、推定手段において推定する電流変動値を正弦波関数を用いて近似することにより、トルク変動を確実にうち消すことができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
(第1の実施例)
以下、本発明の第1の実施例の冷蔵庫における冷凍サイクル10の制御装置について説明する。
【0029】
図2は本実施例の冷凍サイクル10の構成図である。
【0030】
この図に示すように、能力の変化が可能な往復式圧縮機12の下流側には凝縮器14、減圧器16、蒸発器18が接続され、圧縮機12に冷媒が循環する構造となっている。
【0031】
また、圧縮機12の吐出側にはこの圧縮機12の吐出圧力を検出するための吐出圧力検出部20が設けられ、同じく圧縮機12の吸込み側には圧縮機12の吸込み圧力を検出するための吸込み圧力検出部22が設けられている。
【0032】
次に、冷凍サイクル10の制御装置24について説明する。
【0033】
往復式の圧縮機12を駆動するための電動機26は、3相2極円筒型永久磁石型の同期電動機よりなる。
【0034】
この電動機26は、次の各手段によって制御されている。すなわち、インバータ回路28、回転数検出部30、回転角度検出部32、電流検出部34、3/2相変換部36、dq変換部38、目標電流演算部40、電流変動推定部42、目標電圧演算部44、逆dq変換部46、2/3相変換部48とよりなる。
【0035】
以下、この制御内容を詳しく説明していく。
【0036】
本実施例では、目標電流演算部40が電動機26のトルクに比例する目標電流を直接出力できるようにするために、いわゆるベクトル制御を用いる制御系を構成している。ここで「ベクトル制御」とは、一般的に電動機の回転数の制御を目的とした速度ループと、電動機の電流の制御を目的とした電流ループから構成される。
【0037】
まず、図1における速度ループについて説明する。
【0038】
外部の制御系統から電動機26の目標回転数(目標角速度)ωrefが入力される。また、回転数検出部30から実回転数ωが目標電流演算部40に入力される。ここで、回転数検出部30はエンコーダ、レゾルバまたは誘起電圧の0クロス点から回転数を導くものである。
【0039】
そして、目標回転数(目標角速度)ωrefと実回転数ωに基づいて、下記の(1)式から偏差eωを計算する。
【0040】
【数1】
(1)式で求められた偏差eωを目標電流演算部40に入力する。目標電流演算部40は、フィードバック制御器であり、電動機26のトルクに比例するdq軸上の目標電流(Idref、Iqref)を偏差eωに基づいて出力する。
【0041】
この演算方法は、例えば、フィードバック制御系にPID制御器を採用したものとすると、力率を最大として設計すると、下記の(2)式、(3)式によって表すことができる。
【0042】
【数2】
但し、KPω、KIω、KDωはPID定数を表す。
【0043】
次に、図1における電流ループについて説明する。
【0044】
電流検出部34で検出される電動機26の相電流Iu、Iv、Iwを3/2相変換部36において3相から2相に変換する。この3相から2相に変換する座標軸は図3(a)(b)(c)に示すとおりである。
【0045】
そして、この3/2相変換部36において次の(4)式の変換が行われる。
【0046】
【数3】
そして、2相に変換されたIα、Iβを図3(c)に示すように、回転子の座標系であるdq座標に変換する。
【0047】
このdq変換は、dq変換部38において、次の(5)式で行う。
【0048】
【数4】
以上により、電動機26の相電流Iu、Iv、Iwを2相の実電流Id、Iqに変換できる。
【0049】
そして、次に本実施例の特徴であるトルク変動に基づく電流変動値を計算する。
【0050】
本実施例では、圧縮機26として往復式圧縮機を用いるため、圧縮負荷トルクPrecは、電動機26の回転角θに関して、図4に示すような特性を示す。但し、図4におけるΔPは、吐出圧力Pdと吸込み圧力Psの差を示している。
【0051】
永久磁石型同期電動機では、その出力トルクは、dq座標におけるq軸電流Iqに比例することから、図4に示す負荷トルク変動特性に応じた電流変動値を電流変動推定部42で演算することができる。
【0052】
本実施例では、電流変動値を(7)式、(8)式に示すように直線と正弦波を用いて近似する。
【0053】
【数5】
但し、Kは予め定められた定数を示す。
【0054】
以上のようにして目標電流(Idref、Iqref)と実電流(Id、Iq)と電流変動値(Idref′、Iqref′)に基づいて、下記の(9)(10)式から偏差(ed、eq)を求める。
【0055】
【数6】
このような偏差(ed、eq)を求めることにより、往復式の圧縮機26の1回転中のトルク変動に適合した電動機トルクを出力することができる。
【0056】
上記で計算した偏差(ed、eq)を目標電圧演算部44に入力する。ここで、目標電圧演算部44は、偏差(ed、eq)に基づいてdq軸上の電動機の印加電圧(Ed、Eq)を出力するフィードバック制御器である。
【0057】
この目標電圧演算部44も2本の独立したPID制御を用いて構成したとすると、2相の印加電圧(Ed、Eq)を(11)(12)式に基づいて表すことができる。
【0058】
【数7】
但し、KPd、KId、KDd、KPq、KIq、KDqはPID定数を表す。
【0059】
そして、電動機26には相電圧を印可する必要があるので、電流検出のときとは逆に、逆dq変換部46と2/3相変換部48において(13)式と(14)式の計算を行い、2相の印加電圧(Ed、Eq)を(Eα、Eβ)に変換した後、相電圧(Eu、Ev、Ew)を計算する。
【0060】
【数8】
【数9】
そしてこの出力された相電圧(Eu、Ev、Ew)をインバータ回路28を通して電動機26に出力する。
【0061】
これにより、圧縮機12の振動を激減させることができる。すなわち、圧縮機12は電動機26の回転数の安定化により、その圧縮効率を向上させることができるので、本実施例の圧縮機12を搭載した冷蔵庫は、従来と比較して低騒音、低振動、省エネルギーを満足した食品保存環境を使用者に提供することができる。
【0062】
(第1の実施例を用いた実験)
上記の冷凍サイクル10の制御装置24を用いた場合と従来例を比較した場合の実験結果を次に説明する。
【0063】
まず、その比較結果を説明する前に、圧縮機12における振動方向を図5に基づいて説明しておく。
【0064】
図5に示すように、圧縮機26のx、y、θ方向を定義すると、x、y方向の振動は圧縮機26の往復式のピストンの移動に基づくものであり、θ方向の振動は電動機26の回転速度の斑に基づいて発生するものである。
【0065】
そして、これら振動は、加速度ピックアップ50によって測定するものとする。
【0066】
図6が従来例の回転数(角速度)ωを測定したものであり、図7が本実施例の角速度ωを測定したものである。いずれも縦軸が角速度ωであり横軸が時間である。
【0067】
図8がθ方向の加速度振幅と周波数の関係を示すものであり、図9がx方向の加速度振幅と周波数の関係を示すものであり、図10がy方向の加速度振幅と周波数の関係を示すものであり、いずれも実線が本実施例であり点線が従来例である。
【0068】
図6に示すように、従来例では、往復式圧縮機の1回転中の負荷トルク変動の影響により、回転数(角速度)も大きく変動している。しかしながら、本実施例の結果では、図7に示すように、負荷トルク変動に適合した目標電流の補正を行うフィードフォワード制御の影響で、回転数(角速度)の変動が約1/2に抑えられていることが分かる。
【0069】
さらに、図8〜図10に示すように、従来例と本実施例による圧縮機の振動解析結果では、従来例では回転方向θの振動解析結果において目標回転数である30(rps)の周波数でピークがあるが、本実施例ではその振動振幅が1/10以下に減少していることが分かる。
【0070】
以上の結果においても、本実施例の制御装置24では、圧縮機26の振動を激減させることができる。
【0071】
(第2の実施例)
第1の実施例では往復式の圧縮機を用いたが、本実施例ではロータリ式の圧縮機26を用いる場合について説明する。
【0072】
図11が、ロータリ式の圧縮機の1回転中の負荷トルクの変動を示すものである。
【0073】
このロータリ式の圧縮機の場合にも第1の実施例の往復式圧縮機の場合と同様に、図11に示す負荷トルク変動に適合した目標電流を電流変動推定部42によって補正すればよい。
【0074】
但し、この場合には、図11に示す負荷トルク変動に適合させるために(6)(7)(8)式に変えて、(15)式と(16)式を用いて電流変動値を計算する。
【0075】
【数10】
以上の方法を用いれば、ロータリ式の圧縮機26であっても往復式の圧縮機と同様に1回転中のトルク変動に適合した電動機トルクを出力することが可能となる。
【0076】
(第3の実施例)
本実施例と第1の実施例の異なる点は、第1の実施例では吐出圧力と吸込み圧力との差によって電流変動値を計算していたが、本実施例では、図13の冷凍サイクル10に示すように、凝縮器14に凝縮温度検出部52を設け、蒸発器18に蒸発温度検出部54を設けて、この検出した凝縮温度と蒸発温度により吐出圧力と吸込み圧力を推定して、吐出圧力と吸込み圧力の差を求めるものである。
【0077】
なお、凝縮温度検出部52と蒸発温度検出部54はそれぞれ冷媒が必ず2相状態にある位置に取り付ける必要がある。例えば、凝縮温度検出部52については凝集器14の中間位置に取り付け、蒸発温度検出部54については蒸発器18の入口側、すなわち減圧器16側に取り付けることが有効である。
【0078】
このようにして求めた凝縮温度Tcと蒸発温度Teをその冷凍サイクル10で使用されている冷媒物性値関数fに代入して、(17)式と(18)式から吐出圧力と吸込み圧力を推定する。
【0079】
【数11】
但し、Tcは凝縮温度、Teは蒸発温度、ΔPdは吐出パイプの圧力損失、ΔPsはサクションパイプの圧力損失、fは冷媒物性値関数を表す。
【0080】
以上のようにして推定した吐出圧力Pdpreと吸込み圧力Pqpreとに基づいて圧力差ΔPを(19)式から求める。
【0081】
【数12】
以上のようにして求めた圧力差ΔPを、第1の実施例の(8)式または第2の実施例の(16)式に代入して、電流変動値を求める。
【0082】
この方法であっても第1の実施例と第2の実施例と同様に、圧縮機26特有の1回転中の負荷トルク変動の影響をうち消すことが可能であり、電動機26の回転数を安定に保つことができ、圧縮機12の振動を激減させることができる。
【0083】
また、本実施例を搭載した圧縮機12は電動機26の回転数の安定化により、その圧縮効率を向上させることができるので、この圧縮機12を搭載した冷蔵庫は、低騒音、低振動、省エネルギーを満足した食品保存環境を使用者に提供することが可能である。
【0084】
(変更例1)
上記各実施例では冷蔵庫に搭載する圧縮機10について説明したが、これに代えてエアコンに搭載する圧縮機においても本制御装置を用いることができる。
【0085】
(変更例2)
また、上記各実施例では制御装置24を実行するために装置として説明したが、これに代えて、各手段の実行をプログラムで実現できるようにして、そのプログラムをハードディスク、LOM等に記録させて上記効果を実現してもよい。
【0086】
【発明の効果】
以上により本発明であると、圧縮機特有の1回転中の負荷トルクの影響をうち消すことが可能であり、電動機の回転数を安定に保つことができ、圧縮機の振動を激減させることができる。
【0087】
また、本発明を搭載した圧縮機は電動機の回転数の安定化により、その圧縮効率を向上させることができるので、この冷凍サイクルを搭載した冷蔵庫やエアコンは、従来と比較して低騒音、低振動、省エネルギーを満足したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の制御装置のブロック図である。
【図2】同じく冷凍サイクルの構成図である。
【図3】(a)は固定子の3相座標系を示し、(b)は固定子の2相座標系を示し、(c)は回転子のdq座標系を示すものである。
【図4】往復式圧縮機の圧縮負荷トルク特性を示すものである。
【図5】圧縮機の振動方向を示すものである。
【図6】従来の圧縮機の角速度と時間の関係を示すグラフである。
【図7】第1の実施例の角速度と時間との関係を示すグラフである。
【図8】圧縮機のθ方向の加速度振幅と周波数との関係を示すグラフである。
【図9】x方向の加速度振幅と周波数との関係を示すグラフである。
【図10】圧縮機のy方向の加速度振幅と周波数との関係を示すグラフである。
【図11】ロータリ式圧縮機の圧縮負荷トルク特性を示すグラフである。
【図12】第2の実施例のブロック図である。
【図13】第2の実施例の冷凍サイクルの構成図である。
【符号の説明】
20 吐出圧力検出部
22 吸込み圧力検出部
24 制御装置
26 電動機
28 インバータ回路
30 回転数検出部
32 回転角度検出部
34 電流検出部
36 3/2相変換部
38 dq変換部
40 目標電流演算部
42 電流変動推定部
44 目標電圧演算部
46 逆dq変換部
48 2/3相変換部
Claims (12)
- 電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御装置において、
前記電動機の実電流を検出する電流検出手段と、
前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出手段が検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算手段と、
前記目標電流演算手段が演算した目標電流と、前記電流検出手段が検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算手段と、
前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段と、
前記圧縮機の吸い込み圧力を検出する吸い込み圧力検出手段と、
前記吐出圧力検出手段が検出した吐出圧力と、前記吸い込み圧力検出手段が検出した吸い込み圧力と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電動機の電流変動値を推定する推定手段と、
前記推定手段の推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算手段で演算される目標電圧を補正する補正手段とを、
有し、
前記圧縮機が往復式の圧縮機の場合に、
前記推定手段において推定する電流変動値を、直線関数と、吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数と、を組み合わせた関数を用いて近似する
ことを特徴とする冷凍サイクルの制御装置。 - 電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御装置において、
前記電動機の実電流を検出する電流検出手段と、
前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出手段が検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算手段と、
前記目標電流演算手段が演算した目標電流と、前記電流検出手段が検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算手段と、
前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段と、
前記圧縮機の吸い込み圧力を検出する吸い込み圧力検出手段と、
前記吐出圧力検出手段が検出した吐出圧力と、前記吸い込み圧力検出手段が検出した吸い込み圧力と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電動機の電流変動値を推定する推定手段と、
前記推定手段の推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算手段で演算される目標電圧を補正する補正手段とを、
有し、
前記圧縮機がロータリー式の圧縮機の場合に、
前記推定手段において推定する電流変動値を、吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数を用いて近似する
ことを特徴とする冷凍サイクルの制御装置。 - 電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御装置において、
前記電動機の実電流を検出する電流検出手段と、
前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出手段が検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算手段と、
前記目標電流演算手段が演算した目標電流と、前記電流検出手段が検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算手段と、
前記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段と、
前記蒸発器の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段と、
前記凝縮器温度検出手段の検出した凝縮温度と、前記蒸発温度検出した蒸発温度と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電流変動値を推定する推定手段と、
前記推定手段の推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算手段で演算される目標電圧を補正する補正手段とを、
有し、
前記圧縮機が往復式の圧縮機の場合に、
前記推定手段において推定する電流変動値を、直線関数と、凝縮温度と蒸発温度により推定される圧縮機の吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数と、を組み合わせた関数を用いて近似する
ことを特徴とする冷凍サイクルの制御装置。 - 電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御装置において、
前記電動機の実電流を検出する電流検出手段と、
前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出手段が検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算手段と、
前記目標電流演算手段が演算した目標電流と、前記電流検出手段が検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算手段と、
前記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段と、
前記蒸発器の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段と、
前記凝縮器温度検出手段の検出した凝縮温度と、前記蒸発温度検出した蒸発温度と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電流変動値を推定する推定手段と、
前記推定手段の推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算手段で演算される目標電圧を補正する補正手段とを、
有し、
前記圧縮機がロータリー式の圧縮機の場合に、
前記推定手段において推定する電流変動値を、凝縮温度と蒸発温度により推定される圧縮機の吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数を用いて近似する
ことを特徴とする冷凍サイクルの制御装置。 - 電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法において、
前記電動機の実電流を検出する電流検出ステップと、
前記電動機の回転数を検出する回転数検出ステップと、
前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出ステップで検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算ステップと、
前記目標電流演算ステップで演算した目標電流と、前記電流検出ステップで検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算ステップと、
前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出ステップと、
前記圧縮機の吸い込み圧力を検出する吸い込み圧力検出ステップと、
前記吐出圧力検出ステップで検出し吐出圧力と、前記吸い込み圧力検出ステップで検出した吸い込み圧力と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電動機の電流変動値を推定する推定ステップと、
前記推定ステップで推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算ステップで演算される目標電圧を補正する補正ステップとを、
有し、
前記圧縮機が往復式の圧縮機の場合に、
前記推定ステップにおいて推定する電流変動値を、直線関数と、吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数と、を組み合わせた関数を用いて近似する
ことを特徴とする冷凍サイクルの制御方法。 - 電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法において、
前記電動機の実電流を検出する電流検出ステップと、
前記電動機の回転数を検出する回転数検出ステップと、
前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出ステップで検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算ステップと、
前記目標電流演算ステップで演算した目標電流と、前記電流検出ステップで検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算ステップと、
前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出ステップと、
前記圧縮機の吸い込み圧力を検出する吸い込み圧力検出ステップと、
前記吐出圧力検出ステップで検出し吐出圧力と、前記吸い込み圧力検出ステップで検出した吸い込み圧力と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電動機の電流変動値を推定する推定ステップと、
前記推定ステップで推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算ステップで演算される目標電圧を補正する補正ステップとを、
有し、
前記圧縮機がロータリー式の圧縮機の場合に、
前記推定ステップにおいて推定する電流変動値を、吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数を用いて近似する
ことを特徴とする冷凍サイクルの制御方法。 - 電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法において、
前記電動機の実電流を検出する電流検出ステップと、
前記電動機の回転数を検出する回転数検出ステップと、
前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出ステップで検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算ステップと、
前記目標電流演算ステップで演算した目標電流と、前記電流検出ステップで検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算ステップと、
前記凝縮器の温度を検出する凝縮温度検出ステップと、
前記蒸発器の蒸発温度を検出する蒸発温度検出ステップと、
前記凝縮温度検出ステップの検出した凝縮温度と、前記蒸発温度検出した蒸発温度と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電流変動値を推定する推定ステップと、
前記推定ステップで推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算ステップで演算される目標電圧を補正する補正ステップとを、
有し、
前記圧縮機が往復式の圧縮機の場合に、
前記推定ステップにおいて推定する電流変動値を、直線関数と、凝縮温度と蒸発温度により推定される圧縮機の吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数と、を組み合わせた関数を用いて近似する
ことを特徴とする冷凍サイクルの制御方法。 - 電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法において、
前記電動機の実電流を検出する電流検出ステップと、
前記電動機の回転数を検出する回転数検出ステップと、
前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出ステップで検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算ステップと、
前記目標電流演算ステップで演算した目標電流と、前記電流検出ステップで検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算ステップと、
前記凝縮器の温度を検出する凝縮温度検出ステップと、
前記蒸発器の蒸発温度を検出する蒸発温度検出ステップと、
前記凝縮温度検出ステップの検出した凝縮温度と、前記蒸発温度検出した蒸発温度と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電流変動値を推定する推定ステップと、
前記推定ステップで推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算ステップで演算される目標電圧を補正する補正ステップとを、
有し、
前記圧縮機がロータリー式の圧縮機の場合に、
前記推定ステップにおいて推定する電流変動値を、凝縮温度と蒸発温度により推定される圧縮機の吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数を用いて近似する
ことを特徴とする冷凍サイクルの制御方法。 - 電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法を実行するプログラムを記録した記録媒体において、
前記電動機の実電流を検出する電流検出機能と、
前記電動機の回転数を検出する回転数検出機能と、
前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出機能で検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算機能と、
前記目標電流演算機能で演算した目標電流と、前記電流検出機能で検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算機能と、
前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出機能と、
前記圧縮機の吸い込み圧力を検出する吸い込み圧力検出機能と、
前記吐出圧力検出機能で検出し吐出圧力と、前記吸い込み圧力検出機能で検出した吸い込み圧力と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電動機の電流変動値を推定する推定機能と、
前記推定機能で推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算機能で演算される目標電圧を補正する補正機能とを、
有し、
前記圧縮機が往復式の圧縮機の場合に、
前記推定機能において推定する電流変動値を、直線関数と、吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数と、を組み合わせた関数を用いて近似する
ことを特徴とする冷凍サイクルの制御媒体。 - 電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法を実行するプログラムを記録した記録媒体において、
前記電動機の実電流を検出する電流検出機能と、
前記電動機の回転数を検出する回転数検出機能と、
前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出機能で検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算機能と、
前記目標電流演算機能で演算した目標電流と、前記電流検出機能で検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算機能と、
前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出機能と、
前記圧縮機の吸い込み圧力を検出する吸い込み圧力検出機能と、
前記吐出圧力検出機能で検出し吐出圧力と、前記吸い込み圧力検出機能で検出した吸い込み圧力と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電動機の電流変動値を推定する推定機能と、
前記推定機能で推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算機能で演算される目標電圧を補正する補正機能とを、
有し、
前記圧縮機がロータリー式の圧縮機の場合に、
前記推定機能において推定する電流変動値を、吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数を用いて近似する
ことを特徴とする冷凍サイクルの制御媒体。 - 電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法を実行するプログラムを記録した記録媒体において、
前記電動機の実電流を検出する電流検出機能と、
前記電動機の回転数を検出する回転数検出機能と、
前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出機能で検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算機能と、
前記目標電流演算機能で演算した目標電流と、前記電流検出機能で検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算機能と、
前記凝縮器の温度を検出する凝縮温度検出機能と、
前記蒸発器の蒸発温度を検出する蒸発温度検出機能と、
前記凝縮温度検出機能の検出した凝縮温度と、前記蒸発温度検出した蒸発温度と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電流変動値を推定する推定機能と、
前記推定機能で推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算機能で演算される目標電圧を補正する補正機能とを、
有し、
前記圧縮機が往復式の圧縮機の場合に、
前記推定機能において推定する電流変動値を、直線関数と、凝縮温度と蒸発温度により 推定される圧縮機の吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数と、を組み合わせた関数を用いて近似する
ことを特徴とする冷凍サイクルの記録媒体。 - 電動機に印加する電圧によって能力が可変する圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器とを有し、その内部に冷媒を封入した冷凍サイクルの制御方法を実行するプログラムを記録した記録媒体において、
前記電動機の実電流を検出する電流検出機能と、
前記電動機の回転数を検出する回転数検出機能と、
前記電動機の目標回転数と、前記回転数検出機能で検出した実回転数の偏差に基づいて、実回転数を目標回転数に一致させるための目標電流を演算する目標電流演算機能と、
前記目標電流演算機能で演算した目標電流と、前記電流検出機能で検出した実電流との偏差に基づいて、実電流を目標電流に一致させるための前記電動機に印加する目標電圧を演算する目標電圧演算機能と、
前記凝縮器の温度を検出する凝縮温度検出機能と、
前記蒸発器の蒸発温度を検出する蒸発温度検出機能と、
前記凝縮温度検出機能の検出した凝縮温度と、前記蒸発温度検出した蒸発温度と、前記電動機の回転子の回転角に基づいて、前記圧縮機の負荷変動に対する電流変動値を推定する推定機能と、
前記推定機能で推定した電流変動値に基づいて目標電圧演算機能で演算される目標電圧を補正する補正機能とを、
有し、
前記圧縮機がロータリー式の圧縮機の場合に、
前記推定機能において推定する電流変動値を、凝縮温度と蒸発温度により推定される圧縮機の吐出圧力と吸い込み圧力の差に比例する振幅を持つ正弦関数を用いて近似する
ことを特徴とする冷凍サイクルの制御媒体。
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