JP4432302B2

JP4432302B2 - Air conditioner control device

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Publication number: JP4432302B2
Application number: JP2001297884A
Authority: JP
Inventors: 昭裕甲斐
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP2003106618A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和機のファンを駆動するモータ制御に係り、特にブラシレスモータの駆動制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気調和装置の制御装置として、図１６に示した特開２０００−６９７８４号公報に示すものを挙げることができる。
図１６において、センサ信号検出回路５１は、ホールＩＣ１〜ＩＣ３からセンサマグネット５５の磁界方向変化検出を受けて、それぞれの反転信号を生成し、非反転信号と合わせて六信号からなるセンサ信号としてマイクロコンピュータ５２に入力する。これはマイクロコンピュータ５２が、入力信号の立ち下がりエッジのみを検出するため、立ち上がりエッジに変換して検出するためである。マイクロコンピュータ５２内に処理では、進角制御手段５２ａにて、センサ信号を受けて、その磁界方向変化検出の周期からモータの回転速度およびその変化量を演算し、この回転速度に応じて、センサマグネット５５の界磁用永久磁石に対する遅れ角を進める進角制御のための進角量を設定すると共に、回転速度の変化量に応じた補正値にてその進角量を補正する。次にタイミング制御手段５２ｂにて、センサ信号、進角量、および空調制御装置（図示せず）からモータを回転指示する回転指示信号（ＰＷＭ信号）を受けて、補正された進角量に応じた進角制御を行い、モータ駆動回路５３を介してＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）Ｑ１〜Ｑ６の電流切替タイミングを制御する。
【０００３】
次に、動作について図１７を用いて説明する。まず、回転指示を受信した場合、回転速度が増加しているか否かを判定して（ＳＴ１）、増加ならば補正値Ｘを増加量Ａとして（ＳＴ２）、補正前の進角量Ｃ１に補正値Ｘを加えて新たな進角量Ｃとする（ＳＴ３）。一方、回転速度が増加していないならば、さらに減少しているか否かを判定して（ＳＴ４）、減少ならば補正値Ｘを減少量Ｂとして（ＳＴ５）、補正前の進角量Ｃ１に補正値Ｘを加えて新たな進角量Ｃとする（ＳＴ３）。回転速度が減少していないならば、補正値Ｘを０として（ＳＴ６）、すなわちＣ＝Ｃ１として、補正を行わない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のブラシレスモータの駆動装置は以上のように、進角量がマイクロコンピュータ内５２に格納されているため、回転数やトルク特性の異なるモータを駆動する場合、それに対応したマイクロコンピュータを用意する必要があり、マイクロコンピュータが共通化できなかった。
【０００５】
また、外気温度を検出する手段を有していないため、外気温度の変化によりモータの入力電流が増加した場合、モータ駆動回路部にストレスを与え、寿命が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、異なる特性を有したファンモータに共通して対応できるモータ駆動用の制御装置を供給できるとともに、制御基板の信頼性を高くすることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る空気調和機の制御装置は、冷媒回路を制御する第１の室外マイコンを有した室外制御基板と、室外ファンを駆動するモータ駆動部を制御する第２の室外マイコンを有したファンモータ駆動基板と、前記室外制御基板と前記ファンモータ駆動基板は分離構成され、前記第１の室外マイコンに予め格納された複数の前記ファンモータの駆動特性データを前記第２の室外マイコンへ送信する通信回路と、前記室外制御基板に設けた機種情報を入力する機種設定手段と、を備え、前記第１の室外マイコンが前記室外制御基板に設けたインバータ制御回路部を介して前記冷媒回路の圧縮機を駆動する圧縮機用インバータ回路に運転信号を指令し、前記第２の室外マイコンが前記第１の室外マイコンに予め格納されたデータから前記機種設定手段の情報に対応して選択された前記ファンモータの駆動特性データを前記通信回路を経て受信して前記ファンモータ駆動基板に設けた室外ファン用インバータ回路部に運転信号を指令するものである。
【０００９】
また、本発明に係る空気調和機の制御装置は、前記ファンモータにＤＣブラシレスモータを用い、前記駆動特性データを各モータ回転数における最小の入力電力となる位相進み角データとしたものである。
【００１０】
また、本発明に係る空気調和機の制御装置は、前記ファンモータにＤＣブラシレスモータを用い、前記駆動特性データを電流が最小となる起動電圧データとしたものである。
【００１１】
また、本発明に係る空気調和機の制御装置は、前記ファンモータにＤＣブラシレスモータを用い、前記駆動特性データを逆風起動許可回転数データとしたものである。
【００１２】
また、本発明に係る空気調和機の制御装置は、前記ファンモータにＤＣブラシレスモータを用いるとともに、前記室外制御基板に接続された外気温度検出センサを備え、前記駆動特性データを、前記第１の室外マイコンに予め格納された外気温度と位相進み角の関係から、前記外気温度に検出センサにより検出した外気温度に対応した位相進み角データとしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１から図６に基づいて説明する。
図１はこの発明による空気調和機の全体構成図、図２はこの空気調和機の冷媒回路図、図３はこの空気調和機の制御ブロック図、図４はモータの位相進み角と入力の関係を示すグラフ、図５は室外制御用マイコンとファンモータ駆動用マイコンの動作を示すフローチャート、図６はモータの位相進み角データの図である。
【００１４】
図１において、１は室外ユニット、２は室内ユニットであり、室外ユニット１と室内ユニット２は冷媒用配管３および、室内・室外接続用配線４によって接続される。５は運転指令、および冷房または暖房等の運転モード、および被空調設定温度等を選択するリモコンであり、リモコン用配線６により室内ユニット２に接続される。７は室外ユニット１のファン８を回転駆動する送風機用直流ブラシレスモータでる。
【００１５】
図２はこの発明の実施の形態１による空気調和機の冷媒回路図であり、圧縮機９と、室外熱交換器１０、絞り装置、室内熱交換器１１を冷媒配管３で環状に接続して冷凍サイクルを構成している。１２は室内熱交換器１１の送風ファン、１３は冷房サイクルまたは暖房サイクルを切替える四方弁である。１４は外気温度検出用センサであり、１５は被空調室温度（室温）検出センサである。
【００１６】
また、図３はこの発明の実施の形態１による空気調和機の制御回路ブロック図である。図において、１６は室外ユニット１の運転制御を司る室外制御基板であり、１７は送風機用直流ブラシレスモータ７を駆動するためのファンモータ駆動基板である。室外制御基板１６とファンモータ駆動基板１７は通信用配線１８にて接続される。一方、１９は室内ユニット２の運転制御を司る室内制御基板である。
【００１７】
２０は交流商用電源であり、２１は交流電源を直流にするための整流回路である。２２は直流平滑コンデンサであり、圧縮機９は、直流平滑コンデンサ２２にて生成された直流電圧を圧縮機用インバータ回路２３により所望の交流電圧に変換し印加することで運転される。
【００１８】
室外制御基板１６には第１の室外マイコンである室外制御マイコン２４が搭載され、この室外制御マイコン２４はインバータ制御回路部２５を介して、圧縮機９の運転（ＰＷＭ）信号を圧縮機用インバータ回路２３に指令する。１４ａは外気温度検出用センサの変換回路であり、外気温度検出用センサ１４からの検出値を室外制御マイコン２４が読みとり可能な信号に変換する。３３は室外ユニット１の機種設定用スイッチであり、室外ユニット１の機種コードとして例えば冷凍能力（馬力）設定を行う。また、機種設定用スイッチ３３により設定された情報は室外制御マイコン２４に取込まれる。
【００１９】
ファンモータ駆動基板１７には第２の室外マイコンであるファンモータ駆動用マイコン２６が搭載され、前記室外制御マイコン２４からの指令に基づき、ファン用インバータ回路２７に運転（ＰＷＭ）信号を与えることで、直流平滑コンデンサ２２にて生成された直流電圧を所望の交流電圧に変換し、送風機用直流ブラシレスモータ７を駆動する。
【００２０】
送風機用直流ブラシレスモータ７には、ロータ位置（回転数）を検出するためのホールＩＣ２８ａ〜２８ｃが内蔵されており、ロータ位置検出信号は回転数検出回路２９を介して、ファンモータ駆動用マイコン２６に取込まれる。
【００２１】
３０ａおよび３０ｂは室外制御基板１６およびファンモータ駆動用基板１７が相互に通信するための通信回路である。
【００２２】
３１は室内機の制御を司る室内制御マイコンである。室外制御基板１６と室内制御基板１９は、室内・室外通信用配線４にて接続されており、室外制御マイコン２４、および室内制御マイコン３１は、通信回路３２ａおよび３２ｂを介して相互に通信を行い、種々の情報のやり取りを行う。
【００２３】
１５は被空調室温度（室温）検出用のサーミスタであり、変換回路１５ａを介して、室内制御マイコン３１に取り込まれる。
【００２４】
５は運転指令、および冷房または暖房等の運転モード、被空調設定温度を選択するリモコンであり、リモコン５の設定内容は、リモコン通信回路５ａを介して、室内制御マイコン３１に取り込まれる。室内機制御マイコン３１は、リモコン５の設定内容に従い、ファン駆動回路部１２ａを介して、送風ファン１２の制御を行うと共に、リモコン５の設定内容に基づき、運転指令を室外制御マイコン２４に送信する。
【００２５】
上記のように構成される空気調和機の動作について説明する。
図４は、送風機用モータＡと送風機モータＢの位相進み角（θ）とモータの入力（Ｗ）の特性を示すグラフである。図において、縦軸にモータ入力［ｗ］、横軸に位相進み角θ［°］をとってあり、送風機の回転数をパラメータとし、同一回転数での特性曲線から入力最小値となる点に○印を付している。図４の（ａ）はモータＡ、（ｂ）はモータＢの異なる特性を持つモータ２種類の例である。
【００２６】
ここで、位相進み角（θ）とは、直流ブラシレスモータに回転子(永久磁石)および固定子(可変磁石)で構成されるが、回転子を駆動する(回す)ためには、固定子の磁石極性(ＳおよびＮ極)を切替え、それにつられて永久磁石を有する回転子が反発することで回転する。また、固定子の磁石極性は常に回転子に対して、ある程度進ませた磁石極性とする必要がある。よって、位相相進み角とは、この固定子の磁石極性を回転子の位置に対してどの程度進ませるかを意味する。
【００２７】
図４に示すように、各回転数（例えば、１００〜５００ｒｐｍ）におけるモータの入力（Ｗ）は、位相進み角（θ）によって変化するため、通常、各回転数において入力（Ｗ）が最小となる位相進み角（θ）を予め求めておき、そのデータを基に送風機用モータ７を駆動する。また、この位相進み角（θ）とモータ入力（Ｗ）の関係は、モータＡおよびモータＢがそれぞれ有する回転数、トルクおよび入力の特性によっても異なる。
【００２８】
図５は本実施の形態１における室外制御マイコン２４とファンモータ駆動用マイコン２６の動作を示すフローチャートである。
【００２９】
まず、空気調和機が運転されると、室外制御用マイコン２４はステップ１０１にて送風機のモータ運転回転数を決定する。
【００３０】
次にステップ１０２にて機種設定用スイッチ３３の設定状態の信号を取り込み入力する。
【００３１】
次にステップ１０３にて、ステップ１０２にて入力した機種設定用スイッチ３３の設定状態の信号による機種コードデータから、特性が異なるモータＡあるいはモータＢの何れかであるかを判定する。ここで、同一制御にて運転する一連の空調能力が異なる空気調和機に搭載するモータが複数種類あることについて説明する。空調能力は圧縮機の能力とそれに対応した室内・室外熱交換器の能力によりその大小がきまる。そして、室内・室外熱交換器は圧縮機で吐出され冷凍サイクルを循環する冷媒と被空調空気との間で熱交換させるため、熱交換器が大形になるとそこを通過させて熱交換させる空気の容量も多くなり、逆に熱交換器が小さくなると流通空気の容量も小さくなる。そのため、必要な流通空気の大小の容量により、空気の流れをつくるための送風機用モータが異なることとなる。
【００３２】
次に、ステップ１０３にて判定した結果がモータＡであれば、ステップ１０４に進み予め室外制御マイコン２４に格納しておいたモータＡ用の位相進み角（例えば、図６に示すθａ１〜θａ１９）を送信データとしてセットする。また、ステップ１０３にて判定した結果がモータＢであれば、ステップ１０５に進み予め室外制御マイコン２４に格納しておいたモータＢ用の位相進み角（図６に示すθｂ１〜θｂ１９）を送信データとしてセットする。
【００３３】
次に、ステップ１０６にてステップ１０１にて決定したモータ運転回転数および、ステップ１０４あるいは１０５にて決定した位相進み角（θ）のデータを室外制御マイコン２４から通信回路３０ａおよび３０ｂを介してファンモータ駆動用マイコン２６に送信する。
【００３４】
ファンモータ駆動用マイコン２６はステップ１０７にて、室外制御マイコン２４からのモータ運転回転数および位相進み角（θ）を受信し、次にステップ１０８にて目標モータ回転数および位相進み角（θ）から演算した電圧出力（ＰＷＭ）信号をファン用インバータ回路２７に与える。
【００３５】
尚、図６は室外制御マイコン２４がファンモータ駆動用マイコン２６に送信する、特性が異なるモータＡおよびモータＢの位相進み角（θ）のデータの一例を示す図である。これらのデータは図４に示す特性曲線から得られる各モータ回転数における入力最小となるポイントの位相進角を数値として取り出したものである。
【００３６】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について図を用いて説明する。なお、空気調和機の構成については上述の図１〜図３によるものと同一でありその説明は省略する。
【００３７】
図７は特性が異なる送風機用モータＡと送風機モータＢの起動時に与える電圧（起動電圧）Ｖと、起動時に流れる電流および起動可能な範囲を示すグラフである。図において、縦軸に起動電流［Ａ］、横軸に起動電圧［Ｖ］をとってある。図中の右上り斜線で示す範囲はモータＡにおける起動可能範囲、左上り斜線で示す範囲はモータＢにおける起動可能範囲を示している。図７にて示すように、起動可能範囲はモータＡあるいはモータＢによって異なるため、通常、起動時の電流が最小となる起動電圧を予め求めて、そのデータを基に送風機用モータ７を駆動する。
【００３８】
図８は本実施の形態２における室外制御マイコン２４とファンモータ駆動用マイコン２６の動作を示すフローチャートである。
【００３９】
まず、空気調和機が運転されると、室外制御マイコン２４はステップ２０１にて送風機のモータ運転回転数を決定する。
【００４０】
次にステップ２０２にて機種設定用スイッチ３３の設定状態の信号を取り込み入力する。
【００４１】
次にステップ２０３にて、ステップ２０２にて入力した機種設定用スイッチ３３の設定状態の信号による機種コードデータから、特性が異なるモータＡあるいはモータＢの何れかであるかを判定する。
【００４２】
次にステップ２０４にて、ステップ２０３にて判定した結果がモータＡであれば、予め室外制御マイコン２４に格納しておいたモータＡ用の起動電圧（例えば、図９に示すVａ）データを送信データとしてセットする。また、ステップ２０３にて判定した結果がモータＢであれば、ステップ１０５にて予め格納しておいたモータＢ用の起動電圧（図９に示すＶｂ）データを送信データとしてセットする。
【００４３】
次に、ステップ２０６にてステップ２０１にて決定したモータ運転回転数および、ステップ２０４あるいは２０５にて決定した起動電圧（Ｖ）データを室外制御マイコン２４から通信回路３０ａ、３０ｂを介してファンモータ駆動用マイコン２６に送信する。
【００４４】
ファンモータ駆動用マイコン２６はステップ２０７にて、室外制御マイコン２４からの運転回転数および起動電圧（Ｖ）のデータを受信し、次にステップ２０８にて目標モータ回転数および起動電圧（Ｖ）から演算した電圧出力（ＰＷＭ）信号をファン用インバータ回路２７に与える。
【００４５】
尚、図９は室外制御マイコン２４がファンモータ駆動用マイコン２６に送信する、特性が異なるモータＡおよびモータＢの起動電圧（Ｖ）のデータの一例を示す図である。
【００４６】
以上の結果、特性が異なるモータにおいて、起動時の電流が、それぞれのモータの最小となるような電圧を与えることで、必要以上の電流を流さないことから、モータおよびファン用インバータ回路へのストレスを与えることなく、制御装置の寿命の低下を防止して、信頼性の高い空気調和機を得ることができる。
【００４７】
実施の形態３．
次に、実施の形態３について図を用いて説明する。なお、空気調和機の構成については上述の図１〜図３に示すものと同一のためその説明は省略する。
【００４８】
図１０は送風機用モータＡおよび送風機モータＢを組込んだ室外機の送風機停止中に、外風によりこの送風機に逆風が吹き込んだ場合おける逆風印加風速と、モータの逆回転数および起動可能な範囲を示すグラフである。図において、縦軸に逆風印加回転数［ｒｐｍ］、横軸に逆風印加風速［ｍ／ｓ］をとってあり、右上り斜線で示す範囲はモータＡの逆風印加起動範囲、また左上り斜線で示す範囲はモータＢの逆風印加起動範囲である。図１０に示すように、起動可能範囲はモータＡあるいはモータＢによって異なる。また、通常逆風が印加されている状態において、送風機を起動させようとした場合、ファン用インバータ回路２７に逆電流が流れ、インバータ回路を破壊する恐れがあるため、起動可能範囲外である場合は、送風機を駆動させないようにする。
【００４９】
図１１は本実施の形態３における室外制御マイコン２４とファンモータ駆動用マイコン２６の動作を示すフローチャートである。
【００５０】
まず、空気調和機が運転されると、室外制御マイコン２４はステップ３０１にて送風機の運転回転数を決定する。
【００５１】
次にステップ３０２にて機種設定用スイッチ３３の設定状態の信号を取り込み入力する。
【００５２】
次にステップ３０３にて、ステップ３０２にて入力した機種設定用スイッチ３３の設定状態の信号による機種コードデータから、特性の異なるモータＡあるいはモータＢの何れかであるかを判定する。
【００５３】
次のステップ３０４にて、ステップ３０３にて判定した結果がモータＡであれば、予め室外制御マイコン２４に格納しておいたモータＡ用の逆風起動許可回転数（Ａｒｐｍ）データを送信データとしてセットする。また、ステップ３０３にて判定した結果がモータＢであれば、ステップ３０５にて予め室外制御マイコン２４に格納しておいたモータＢ用の逆風起動許可回転数（Ｂｒｐｍ）データを送信データとしてセットする。
【００５４】
次に、ステップ３０６にてステップ３０３にて決定したモータ運転回転数および、ステップ３０４あるいは３０５にて決定した逆風起動許可回転数（rpm）のデータを室外制御マイコン２４から通信回路３０ａ、３０ｂを介してモータ駆動用マイコン２６に送信する。
【００５５】
ファンモータ駆動用マイコン２６はステップ３０７にて、室外制御用マイコン２４からのモータ運転回転数および逆風起動許可回転数（ｒｐｍ）のデータを受信するとともに、ステップ３０８にて、位置検出回路２９から現在のモータ回転数データを入力する。
【００５６】
次のステップ３０９にて、ステップ３０８にて入力した現在のモータ回転数データより、現在のモータ回転数が逆風起動許可回転数以下であれば、起動可能と判断し、ステップ３１０にて起動電圧（Ｖ）から演算した電圧出力（ＰＷＭ）信号をファン用インバータ回路２７に与える。一方、ステップ３０９にて、現在のモータ回転数が逆風起動許可回転数以上であれば、起動禁止と判断し、ステップ３０８に戻る。
【００５７】
尚、図１２は室外制御マイコン２４がファンモータ駆動用マイコン２６に送信する、モータＡ用およびモータＢ用の起動許可回転数（ｒｐｍ）のデータの一例を示す図である。
【００５８】
以上の結果、ファンに逆風が印加中の起動許可回転数を、特性が異なるモータに対応した回転数とすることで、ファン用インバータ回路の破壊を防止することができ、空気調和機の信頼性を向上することができる。
【００５９】
実施の形態４．
次に、実施の形態４について図を用いて説明する。なお、空気調和機の構成については上述の図１〜図３に示すものと同一のためその説明は省略する。
【００６０】
図１３は送風機用モータの入力電流（Ｉ）と、位相進み角（θ）および外気温度（Ｔａ）の関係を示す図である。図において、縦軸にモータ入力電流［Ａ］、横軸に位相進み角θ［°］をとっており、例えばファンモータの回転数が５００［ｒｐｍ］で一定条件のときの外気温度Ｔａが−５［℃］と２５［℃］の２つの異なる場合における特性曲線を示している。外気温度が２５［℃］の時は、モータ入力電流が最小となる位相進み角θは図中のＬ点にあるが、外気温度が低下して−５［℃］になると同じ位相進み角θでもＭ点となるので電流が増加することになる。そこで、Ｔａ＝−５［℃］の特性曲線に沿って入力電流が最小となるポイントはＮ点に移るため、最適に制御するには位相進み角θを変化させる必要がある。図１３の特性曲線で示すように、外気温度が低温になった場合、空気密度が高くなることからファンモータとして空気の押しのけ量が増え、その結果、モータの入力電流が増えることになる。但し、この場合位相進み角（θ）を可変することで、モータ電流を抑えることができる。
【００６１】
図１４は本実施の形態４における室外制御マイコン２４とファンモータ駆動用マイコン２６の動作を示すフローチャートである。
【００６２】
まず、空気調和機が運転されると、室外制御用マイコン２４はステップ４０１にて送風機の運転回転数を決定する。
【００６３】
次にステップ４０２にて外気温度センサ１４より、外気温度を入力する。
【００６４】
次のステップ４０３にて、ステップ４０２にて入力した外気温度がＴａｘ（−２０〜０）［℃］あるいはＴａｙ（０〜３０）［℃］あるいはＴａｚ（３０〜５０℃）［℃］の何れの温度範囲であるかを判定する。
【００６５】
このステップ４０３にて判定した外気温度の範囲が、Ｔａｘ（−２０〜０）［℃］であれば、ステップ４０４に進み予め室外制御マイコン２４に格納しておいた位相進み角θｘ１〜θｘ２０のデータを送信データとしてセットする。
【００６６】
また、ステップ４０３にて判定した外気温度の範囲が、Ｔａｙ（０〜３０）［℃］であれば、ステップ４０５へ進み、予め格納しておいた位相進み角θｙ１〜θｙ２０のデータを送信データとしてセットする。
【００６７】
さらにまた、ステップ４０３にて判定した外気温度の範囲が、Ｔａｚ（３０〜５０）［℃］であれば、ステップ４０６に進み、予め格納しておいた位相進み角θｚ１〜θｚｙ２０のデータを送信データとしてセットする。
【００６８】
次に、ステップ４０７にてステップ４０１にて決定した運転回転数および、ステップ４０４あるいは４０５あるいは４０６にて決定した位相進み角（θ）データをファンモータ駆動用マイコン２６に送信する。
【００６９】
ファンモータ駆動用マイコン２６はステップ４０８にて、室外制御用マイコン２４からの運転回転数および位相進み角（θ）を受信し、ステップ４０９にて電圧出力（ＰＷＭ）信号をファン用インバータ回路２７に与える。
【００７０】
尚、図１５は室外制御マイコン２４がモータ駆動用マイコン２６に送信する、外気温度の範囲に対する位相進み角（θ）のデータの一例を示す図である。
【００７１】
以上の結果、外気温度の範囲に対応した位相進み角（θ）とすることで、電流を抑制することができるので、モータおよびファン用インバータ回路へのストレスを与えることがなく、寿命の低下を防止することができ、また、消費電力を低下して省エネを図ることができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る空気調和機の制御装置は、冷媒回路を制御する第１の室外マイコンを有した室外制御基板と、室外ファンを駆動するモータ駆動部を制御する第２の室外マイコンを有したファンモータ駆動基板と、前記室外制御基板と前記ファンモータ駆動基板は分離構成され、前記第１の室外マイコンに予め格納された複数の前記ファンモータの駆動特性データを前記第２の室外マイコンへ送信する通信回路と、前記室外制御基板に設けた機種情報を入力する機種設定手段と、を備え、前記第１の室外マイコンが前記室外制御基板に設けたインバータ制御回路部を介して前記冷媒回路の圧縮機を駆動する圧縮機用インバータ回路に運転信号を指令し、前記第２の室外マイコンが前記第１の室外マイコンに予め格納されたデータから前記機種設定手段の情報に対応して選択された前記ファンモータの駆動特性データを前記通信回路を経て受信して前記ファンモータ駆動基板に設けた室外ファン用インバータ回路部に運転信号を指令するので、第２の室外マイコンであるファン制御マイコンを共通化することができ、特性が異なる複数のモータに対応できる共通の室外制御基板を得ることができる効果がある。
【００７４】
また、本発明に係る空気調和機の制御装置は、前記ファンモータにＤＣブラシレスモータを用い、前記駆動特性データを各モータ回転数における最小の入力電力となる位相進み角データとしたので、第２の室外マイコンであるファン制御マイコンを共通化することができる。
【００７５】
また、本発明に係る空気調和機の制御装置は、前記ファンモータにＤＣブラシレスモータを用い、前記駆動特性データを電流が最小となる起動電圧データとしたので、必要以上の電流を流さないので、制御装置の寿命の低下を防止し、空気調和機の信頼性を向上できる効果が得られる。
【００７６】
また、本発明に係る空気調和機の制御装置は、前記ファンモータにＤＣブラシレスモータを用い、前記駆動特性データを逆風起動許可回転数データとしたので、ファン用インバータ回路の破壊を防止することができ、空気調和機の信頼性を向上できる効果が得られる。
【００７７】
また、本発明に係る空気調和機の制御装置は、前記ファンモータにＤＣブラシレスモータを用いるとともに、前記室外制御基板に接続された外気温度検出センサを備え、前記駆動特性データを、前記第１の室外マイコンに予め格納された外気温度と位相進み角の関係から、前記外気温度検出センサにより検出した外気温度に対応した位相進み角データとしたので、電流の増加を抑えることができ、部品にストレスを与えないことから、寿命の低下を防止することができるとともに、消費電力を低下して省エネを図れる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係わる空気調和機の全体構成図。
【図２】本発明の実施の形態１に係わる空気調和機の冷媒回路図。
【図３】本発明の実施の形態１に係わる空気調和機の制御回路ブロック図。
【図４】本発明の実施の形態１に係わり、送風機用モータの位相進み角θ［°］とモータの入力［Ｗ］の特性を示すグラフ。
【図５】本発明の実施の形態１に係わり、室外制御用マイコンとファンモータ駆動用マイコンの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１に係わり、室外制御マイコンがファンモータ駆動用マイコンに送信するモータの位相進み角θのデータ図。
【図７】本発明の実施の形態２に係わる送風機用モータの起動時に与える電圧（起動電圧）Ｖと、起動時に流れる電流および起動可能な範囲を示すグラフ。
【図８】本発明の実施の形態２に係わる室外制御用マイコンとファンモータ駆動用マイコンの動作を示すフローチャート。
【図９】本発明の実施の形態２に係わる室外制御マイコンがファンモータ駆動用マイコンに送信するモータの起動電圧［Ｖ］のデータ図。
【図１０】本発明の実施の形態３に係わる送風機用モータの送風機停止中における逆風印加時の、逆風風量［ｍ／ｓ］と、モータの逆回転数および起動可能な範囲を示すグラフ。
【図１１】本発明の実施の形態３に係わる室外制御用マイコンとファンモータ駆動用マイコンの動作を示すフローチャート。
【図１２】本発明の実施の形態３に係わる室外制御マイコンがファンモータ駆動用マイコンに送信するモータの逆風起動許可回転数［ｒｐｍ］のデータ図。
【図１３】本発明の実施の形態４に係わる外気温度が異なる場合のモータ入力電流［Ａ］と位相進み角θ［°］の関係を示す図。
【図１４】本発明の実施の形態４に係わる室外制御用マイコンとファンモータ駆動用マイコンの動作を示すフローチャート。
【図１５】本発明の実施の形態４に係わる室外制御マイコンがファンモータ駆動用マイコンに送信する、外気温度に対する位相進み角θのデータ図。
【図１６】従来のブラシレスモータ駆動装置の制御回路ブロック図。
【図１７】従来のブラシレスモータ駆動装置のモータ駆動マイコンの動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１室外ユニット、２室内ユニット、３冷媒用配管、４室内・室外接続用配線、５リモコン、５ａリモコン通信回路、６リモコン用配線、７送風機用直流ブラシレスモータ、８ファン、９圧縮機、１０室外熱交換器、１１室内熱交換器、１２室内熱交換器用送風ファン、１２ａ室内熱交換器ファン駆動回路部、１３四方弁、１４外気温度検出センサ、１５被空調室温度（室温）検出センサ、１５ａ被空調室温度（室温）検出センサの変換回路、１６室外制御基板、１７ファンモータ駆動基板、１８通信用配線、１９室内制御基板、２０交流商用電源、２１整流回路、２２直流平滑コンデンサ、２３圧縮機用インバータ回路、２４室外制御マイコン、２５インバータ制御回路部、２６ファンモータ駆動用マイコン、２７ファン用インバータ回路、２８ａ〜２８ｃホールＩＣ、２９回転数検出回路、３０ａ〜３０ｂ室外制御基板・ファン制御基板通信回路、３１室内制御マイコン、３２ａ〜３２ｂ室内・室外通信回、３３機種設定用スイッチ、５１センサ信号検出回路、５２マイクロコンピュータ、５２ａ進角制御、５２ｂタイミング制御手段、５３モータ駆動回路、５５センサマグネット、Ｃ１〜Ｃ３ホールＩＣ、Ｑ１〜Ｑ３スイッチング素子。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to motor control for driving a fan of an air conditioner, and more particularly to drive control for a brushless motor.
[0002]
[Prior art]
As a conventional control device for an air conditioner, the one shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-69784 shown in FIG. 16 can be cited.
In FIG. 16, the sensor signal detection circuit 51 receives the change in the magnetic field direction of the sensor magnet 55 from the Hall ICs 1 to IC <b> 3, generates respective inverted signals, and combines the non-inverted signals with the micro signal as a sensor signal composed of six signals. Input to computer 52. This is because the microcomputer 52 detects only the falling edge of the input signal and converts it into a rising edge. In the processing in the microcomputer 52, the advance angle control means 52a receives the sensor signal, calculates the rotational speed of the motor and the amount of change from the detection period of the magnetic field direction change, and in accordance with the rotational speed, the sensor The advance amount for advance control for advancing the delay angle of the magnet 55 with respect to the field permanent magnet is set, and the advance amount is corrected with a correction value corresponding to the amount of change in rotational speed. Next, the timing control means 52b receives a sensor signal, an advance amount, and a rotation instruction signal (PWM signal) for instructing the motor to rotate from an air conditioning control device (not shown), and according to the corrected advance amount. The advance angle control is performed, and the current switching timing of the MOSFETs (switching elements) Q1 to Q6 is controlled via the motor drive circuit 53.
[0003]
Next, the operation will be described with reference to FIG. First, when a rotation instruction is received, it is determined whether or not the rotation speed has increased (ST1). If the rotation speed has increased, the correction value X is set to an increase amount A (ST2) and corrected to an advance amount C1 before correction. The value X is added to obtain a new advance amount C (ST3). On the other hand, if the rotation speed has not increased, it is determined whether or not the rotation speed has further decreased (ST4). If the rotation speed has decreased, the correction value X is set as the decrease amount B (ST5), and the advance amount C1 before correction is obtained. The correction value X is added to obtain a new advance amount C (ST3). If the rotational speed has not decreased, the correction value X is set to 0 (ST6), that is, C = C1, and no correction is performed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, since the conventional brushless motor drive device stores the advance amount in the microcomputer 52, when driving motors having different rotational speeds and torque characteristics, it is necessary to prepare a microcomputer corresponding thereto. Therefore, the microcomputer could not be shared.
[0005]
Further, since there is no means for detecting the outside air temperature, when the motor input current increases due to a change in the outside air temperature, there is a problem in that the motor driving circuit section is stressed and the life is shortened.
[0006]
The present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to supply a motor drive control device that can be commonly used for fan motors having different characteristics, and to increase the reliability of the control board. It is said.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An air conditioner control device according to the present invention includes an outdoor control board having a first outdoor microcomputer for controlling a refrigerant circuit, and a fan having a second outdoor microcomputer for controlling a motor driving unit for driving an outdoor fan. A motor drive board; The outdoor control board and the fan motor drive board are configured separately. A communication circuit for transmitting drive characteristic data of the plurality of fan motors stored in advance in the first outdoor microcomputer to the second outdoor microcomputer; Model setting means for inputting model information provided on the outdoor control board; With The first outdoor microcomputer instructs an operation signal to an inverter circuit for a compressor that drives the compressor of the refrigerant circuit via an inverter control circuit unit provided on the outdoor control board, and the second outdoor microcomputer An outdoor unit provided on the fan motor drive board by receiving drive characteristic data of the fan motor selected from data stored in advance in the first outdoor microcomputer corresponding to the information of the model setting means via the communication circuit. Command operation signal to fan inverter circuit Is.
[0009]
In the air conditioner control device according to the present invention, a DC brushless motor is used as the fan motor, and the drive characteristic data is obtained. Minimum input power at each motor speed This is phase advance angle data.
[0010]
In the air conditioner control device according to the present invention, a DC brushless motor is used as the fan motor, and the drive characteristic data is obtained. Current is minimized This is the starting voltage data.
[0011]
In the control device for an air conditioner according to the present invention, a DC brushless motor is used as the fan motor, and the drive characteristic data is converted to back wind start permission rotational speed data.
[0012]
In addition, the air conditioner control device according to the present invention uses a DC brushless motor as the fan motor, and includes an outdoor temperature detection sensor connected to the outdoor control board, and the drive characteristic data is the first characteristic. From the relationship between the outside air temperature stored in advance in the outdoor microcomputer and the phase advance angle, the phase advance angle data corresponding to the outside air temperature detected by the detection sensor is used as the outside air temperature.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS.
1 is an overall configuration diagram of an air conditioner according to the present invention, FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of the air conditioner, FIG. 3 is a control block diagram of the air conditioner, and FIG. 4 is a relationship between a phase lead angle of a motor and an input. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the outdoor control microcomputer and the fan motor driving microcomputer, and FIG. 6 is a diagram of motor phase advance angle data.
[0014]
In FIG. 1, 1 is an outdoor unit, 2 is an indoor unit, and the outdoor unit 1 and the indoor unit 2 are connected by a refrigerant pipe 3 and an indoor / outdoor connection wiring 4. Reference numeral 5 denotes a remote controller for selecting an operation command, an operation mode such as cooling or heating, an air-conditioning set temperature, and the like, and is connected to the indoor unit 2 by a remote control wiring 6. Reference numeral 7 denotes a blower DC brushless motor that rotationally drives the fan 8 of the outdoor unit 1.
[0015]
FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of the air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention, in which the compressor 9, the outdoor heat exchanger 10, the expansion device, and the indoor heat exchanger 11 are annularly connected by the refrigerant pipe 3. It constitutes the refrigeration cycle. 12 is a blower fan of the indoor heat exchanger 11, and 13 is a four-way valve for switching between a cooling cycle or a heating cycle. Reference numeral 14 denotes an outside air temperature detection sensor, and reference numeral 15 denotes an air-conditioned room temperature (room temperature) detection sensor.
[0016]
FIG. 3 is a control circuit block diagram of the air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 16 is an outdoor control board for controlling the operation of the outdoor unit 1, and 17 is a fan motor drive board for driving the blower DC brushless motor 7. The outdoor control board 16 and the fan motor drive board 17 are connected by a communication wiring 18. On the other hand, 19 is an indoor control board that controls the operation of the indoor unit 2.
[0017]
20 is an AC commercial power source, and 21 is a rectifier circuit for converting the AC power source into a DC. Reference numeral 22 denotes a DC smoothing capacitor, and the compressor 9 is operated by converting the DC voltage generated by the DC smoothing capacitor 22 into a desired AC voltage by the inverter circuit 23 for the compressor and applying it.
[0018]
An outdoor control microcomputer 24 that is a first outdoor microcomputer is mounted on the outdoor control board 16, and this outdoor control microcomputer 24 sends an operation (PWM) signal of the compressor 9 via an inverter control circuit unit 25 to an inverter for the compressor. Command circuit 23. Reference numeral 14a denotes a conversion circuit for an outside air temperature detection sensor, which converts a detection value from the outside air temperature detection sensor 14 into a signal that can be read by the outdoor control microcomputer 24. Reference numeral 33 denotes a model setting switch for the outdoor unit 1 which sets, for example, a refrigerating capacity (horsepower) as a model code of the outdoor unit 1. Information set by the model setting switch 33 is taken into the outdoor control microcomputer 24.
[0019]
A fan motor driving microcomputer 26 which is a second outdoor microcomputer is mounted on the fan motor driving board 17, and an operation (PWM) signal is given to the fan inverter circuit 27 based on a command from the outdoor control microcomputer 24. Then, the DC voltage generated by the DC smoothing capacitor 22 is converted into a desired AC voltage, and the DC brushless motor 7 for the blower is driven.
[0020]
The blower DC brushless motor 7 incorporates Hall ICs 28a to 28c for detecting the rotor position (rotation speed), and the rotor position detection signal is sent to the fan motor driving microcomputer 26 via the rotation speed detection circuit 29. It is taken in.
[0021]
30a and 30b are communication circuits for the outdoor control board 16 and the fan motor drive board 17 to communicate with each other.
[0022]
Reference numeral 31 denotes an indoor control microcomputer that controls the indoor unit. The outdoor control board 16 and the indoor control board 19 are connected by the indoor / outdoor communication wiring 4, and the outdoor control microcomputer 24 and the indoor control microcomputer 31 communicate with each other via the communication circuits 32a and 32b. , Exchange various information.
[0023]
Reference numeral 15 denotes a thermistor for detecting the temperature of the air-conditioned room (room temperature), and is taken into the indoor control microcomputer 31 via the conversion circuit 15a.
[0024]
A remote controller 5 selects an operation command, an operation mode such as cooling or heating, and an air-conditioning set temperature, and the set contents of the remote controller 5 are taken into the indoor control microcomputer 31 via the remote control communication circuit 5a. The indoor unit control microcomputer 31 controls the blower fan 12 via the fan drive circuit unit 12a according to the setting contents of the remote controller 5, and transmits an operation command to the outdoor control microcomputer 24 based on the setting contents of the remote controller 5. .
[0025]
The operation of the air conditioner configured as described above will be described.
FIG. 4 is a graph showing the characteristics of the phase lead angle (θ) of the fan motor A and the fan motor B and the input (W) of the motor. In the figure, the vertical axis represents the motor input [w], the horizontal axis represents the phase advance angle θ [°], the rotation speed of the blower is used as a parameter, and the minimum input value is obtained from the characteristic curve at the same rotation speed. ○ mark. 4A shows an example of two types of motors having different characteristics of the motor A, and FIG.
[0026]
Here, the phase advance angle (θ) is composed of a DC brushless motor including a rotor (permanent magnet) and a stator (variable magnet). In order to drive (turn) the rotor, The magnet polarity (S and N poles) is switched, and the rotor having the permanent magnet is rotated by repulsion. Further, the magnet polarity of the stator must always be a magnet polarity advanced to some extent with respect to the rotor. Therefore, the phase phase advance angle means how much the magnet polarity of the stator is advanced with respect to the rotor position.
[0027]
As shown in FIG. 4, since the motor input (W) at each rotation speed (for example, 100 to 500 rpm) varies depending on the phase advance angle (θ), the input (W) is usually minimum at each rotation speed. The phase advance angle (θ) is determined in advance, and the blower motor 7 is driven based on the data. The relationship between the phase lead angle (θ) and the motor input (W) also varies depending on the rotational speed, torque, and input characteristics of the motor A and the motor B, respectively.
[0028]
FIG. 5 is a flowchart showing the operations of the outdoor control microcomputer 24 and the fan motor driving microcomputer 26 in the first embodiment.
[0029]
First, when the air conditioner is operated, the outdoor control microcomputer 24 determines the motor operation rotational speed of the blower in step 101.
[0030]
Next, in step 102, a signal indicating the setting state of the model setting switch 33 is fetched and inputted.
[0031]
Next, in step 103, it is determined whether the motor A or the motor B has different characteristics from the model code data based on the setting state signal of the model setting switch 33 input in step 102. Here, a description will be given of the fact that there are a plurality of types of motors mounted on air conditioners with different air conditioning capacities operated under the same control. The air conditioning capacity depends on the capacity of the compressor and the capacity of the indoor and outdoor heat exchangers corresponding to it. The indoor / outdoor heat exchanger exchanges heat between the air to be conditioned and the refrigerant that is discharged from the compressor and circulates in the refrigeration cycle. Therefore, when the heat exchanger becomes large, the air is passed through it to exchange heat. However, if the heat exchanger becomes smaller, the capacity of the circulating air also becomes smaller. Therefore, the blower motor for creating the air flow differs depending on the required volume of circulating air.
[0032]
Next, if the determination result in step 103 is motor A, the process proceeds to step 104, and the phase advance angle for motor A previously stored in the outdoor control microcomputer 24 (for example, θa1 to θa19 shown in FIG. 6). Is set as transmission data. If the determination result in step 103 is motor B, the process proceeds to step 105 and the phase advance angles for motor B (θb1 to θb19 shown in FIG. 6) stored in advance in the outdoor control microcomputer 24 are transmitted. Set as.
[0033]
Next, the motor operation rotational speed determined in step 101 in step 106 and the data of the phase advance angle (θ) determined in step 104 or 105 are sent from the outdoor control microcomputer 24 via the communication circuits 30a and 30b to the fan. It transmits to the motor drive microcomputer 26.
[0034]
At step 107, the fan motor driving microcomputer 26 receives the motor operation rotational speed and the phase advance angle (θ) from the outdoor control microcomputer 24, and then at step 108, the target motor rotational speed and the phase advance angle (θ). The voltage output (PWM) signal calculated from the above is supplied to the fan inverter circuit 27.
[0035]
FIG. 6 is a diagram showing an example of phase advance angle (θ) data of the motor A and the motor B having different characteristics transmitted from the outdoor control microcomputer 24 to the fan motor driving microcomputer 26. These data are obtained by taking the phase advance angle of the point at which the input is minimum at each motor rotation speed obtained from the characteristic curve shown in FIG. 4 as a numerical value.
[0036]
Embodiment 2. FIG.
Next, Embodiment 2 will be described with reference to the drawings. In addition, about the structure of an air conditioner, it is the same as the thing by the above-mentioned FIGS. 1-3, The description is abbreviate | omitted.
[0037]
FIG. 7 is a graph showing a voltage (starting voltage) V given when the blower motor A and the blower motor B having different characteristics are started, a current flowing at the start, and a startable range. In the figure, the vertical axis represents the starting current [A], and the horizontal axis represents the starting voltage [V]. In the drawing, the range indicated by the upper right diagonal line indicates the startable range in the motor A, and the range indicated by the left upward diagonal line indicates the startable range in the motor B. As shown in FIG. 7, since the startable range differs depending on the motor A or the motor B, the starter voltage that minimizes the current at the start is usually obtained in advance, and the fan motor 7 is driven based on the data. .
[0038]
FIG. 8 is a flowchart showing the operations of the outdoor control microcomputer 24 and the fan motor driving microcomputer 26 in the second embodiment.
[0039]
First, when the air conditioner is operated, the outdoor control microcomputer 24 determines the motor operation rotational speed of the blower in step 201.
[0040]
Next, in step 202, a signal indicating the setting state of the model setting switch 33 is fetched and inputted.
[0041]
Next, in step 203, it is determined whether the motor A or the motor B has different characteristics from the model code data based on the setting state signal of the model setting switch 33 input in step 202.
[0042]
Next, in step 204, if the result determined in step 203 is motor A, the start-up voltage (for example, Va shown in FIG. 9) data for motor A stored in the outdoor control microcomputer 24 in advance is transmitted. Set as data. If the determination result in step 203 is motor B, the start voltage (Vb shown in FIG. 9) data stored in advance in step 105 is set as transmission data.
[0043]
Next, the motor operation rotational speed determined in step 201 in step 206 and the starting voltage (V) data determined in step 204 or 205 are driven by the fan motor from the outdoor control microcomputer 24 via the communication circuits 30a and 30b. To the microcomputer 26.
[0044]
In step 207, the fan motor driving microcomputer 26 receives the data of the operating rotational speed and the starting voltage (V) from the outdoor control microcomputer 24, and then in step 208, from the target motor rotational speed and the starting voltage (V). The calculated voltage output (PWM) signal is supplied to the fan inverter circuit 27.
[0045]
FIG. 9 is a diagram showing an example of start-up voltage (V) data of the motor A and the motor B having different characteristics that are transmitted from the outdoor control microcomputer 24 to the fan motor driving microcomputer 26.
[0046]
As a result of the above, in motors with different characteristics, since the current at startup is such that the minimum current of each motor is applied, current more than necessary does not flow, so stress on the motor and fan inverter circuits Therefore, it is possible to obtain a highly reliable air conditioner by preventing the life of the control device from being reduced.
[0047]
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 will be described with reference to the drawings. In addition, about the structure of an air conditioner, since it is the same as that of the above-mentioned FIGS. 1-3, the description is abbreviate | omitted.
[0048]
FIG. 10 shows the reverse wind applied wind speed, the reverse rotation speed of the motor, and the startable range when the blower of the outdoor unit incorporating the blower motor A and the blower motor B is stopped while the blower blows back into the blower. It is a graph which shows. In the figure, the vertical axis represents the reverse wind applied rotation speed [rpm], and the horizontal axis represents the reverse wind applied wind speed [m / s]. The range indicated by the upper right oblique line is the reverse air application start range of the motor A and the left upward oblique line. The range shown is the reverse wind application start range of the motor B. As shown in FIG. 10, the startable range varies depending on the motor A or the motor B. Also, when trying to start the blower in a state where the normal wind is normally applied, a reverse current flows through the fan inverter circuit 27 and may destroy the inverter circuit. Do not drive the blower.
[0049]
FIG. 11 is a flowchart showing the operations of the outdoor control microcomputer 24 and the fan motor driving microcomputer 26 according to the third embodiment.
[0050]
First, when the air conditioner is operated, the outdoor control microcomputer 24 determines the operation speed of the blower in step 301.
[0051]
Next, in step 302, a signal indicating the setting state of the model setting switch 33 is fetched and inputted.
[0052]
Next, in step 303, it is determined whether the motor A or the motor B has different characteristics from the model code data based on the setting state signal of the model setting switch 33 input in step 302.
[0053]
In the next step 304, if the result determined in step 303 is the motor A, the reverse wind start permission rotational speed (Arpm) data for the motor A stored in the outdoor control microcomputer 24 in advance is set as transmission data. To do. If the result determined in step 303 is motor B, the reverse wind start permission rotational speed (Brpm) data for motor B stored in advance in the outdoor control microcomputer 24 in step 305 is set as transmission data. .
[0054]
Next, at step 306, the motor operation rotational speed determined at step 303 and the back wind start permission rotational speed (rpm) determined at step 304 or 305 are transmitted from the outdoor control microcomputer 24 via the communication circuits 30a and 30b. To the motor drive microcomputer 26.
[0055]
At step 307, the fan motor driving microcomputer 26 receives the motor operation speed and the back wind start permission speed (rpm) data from the outdoor control microcomputer 24, and at step 308 from the position detection circuit 29 at present. Enter the motor speed data.
[0056]
In the next step 309, if the current motor rotation speed is equal to or lower than the reverse wind activation permission rotation speed from the current motor rotation speed data input in step 308, it is determined that activation is possible, and in step 310 the activation voltage ( A voltage output (PWM) signal calculated from V) is applied to the fan inverter circuit 27. On the other hand, if it is determined in step 309 that the current motor rotation speed is equal to or higher than the counter-wind activation permission rotation speed, it is determined that the activation is prohibited and the process returns to step 308.
[0057]
FIG. 12 is a diagram showing an example of start-up permitted rotation speed (rpm) data for the motor A and the motor B, which are transmitted from the outdoor control microcomputer 24 to the fan motor driving microcomputer 26.
[0058]
As a result, it is possible to prevent the inverter inverter circuit for the fan from being destroyed by setting the start-up permitted rotation speed while the counter wind is applied to the fan to the rotation speed corresponding to the motor with different characteristics, and the reliability of the air conditioner Can be improved.
[0059]
Embodiment 4 FIG.
Next, Embodiment 4 will be described with reference to the drawings. In addition, about the structure of an air conditioner, since it is the same as that of the above-mentioned FIGS. 1-3, the description is abbreviate | omitted.
[0060]
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the input current (I) of the blower motor, the phase advance angle (θ), and the outside air temperature (Ta). In the figure, the vertical axis represents the motor input current [A], and the horizontal axis represents the phase advance angle θ [°]. For example, the outside air temperature Ta is − when the rotational speed of the fan motor is 500 [rpm] and the conditions are constant. The characteristic curves in two different cases of 5 [° C.] and 25 [° C.] are shown. When the outside air temperature is 25 [° C.], the phase advance angle θ at which the motor input current is minimum is at the point L in the figure, but when the outside air temperature decreases to −5 [° C.], the same phase advance angle θ However, since the point is M, the current increases. Therefore, the point at which the input current is minimized along the characteristic curve of Ta = −5 [° C.] is shifted to the N point. Therefore, it is necessary to change the phase lead angle θ for optimal control. As shown by the characteristic curve in FIG. 13, when the outside air temperature becomes low, the air density increases, so that the displacement of air as a fan motor increases, and as a result, the input current of the motor increases. However, in this case, the motor current can be suppressed by varying the phase lead angle (θ).
[0061]
FIG. 14 is a flowchart showing the operations of the outdoor control microcomputer 24 and the fan motor driving microcomputer 26 according to the fourth embodiment.
[0062]
First, when the air conditioner is operated, the outdoor control microcomputer 24 determines the rotational speed of the blower in step 401.
[0063]
Next, in step 402, the outside temperature is input from the outside temperature sensor 14.
[0064]
In the next step 403, the outside air temperature input in step 402 is either Tax (−20 to 0) [° C.], Tay (0 to 30) [° C.] or Taz (30 to 50 ° C.) [° C.]. Determine if it is in the temperature range.
[0065]
If the range of the outside air temperature determined in Step 403 is Tax (-20 to 0) [° C.], the process proceeds to Step 404 and data of the phase advance angles θx1 to θx20 stored in the outdoor control microcomputer 24 in advance. Is set as transmission data.
[0066]
If the outside air temperature range determined in step 403 is Tay (0 to 30) [° C.], the process proceeds to step 405, and data of phase advance angles θy1 to θy20 stored in advance are used as transmission data. set.
[0067]
Furthermore, if the outside air temperature range determined in step 403 is Taz (30 to 50) [° C.], the process proceeds to step 406 and the data of the phase advance angles θz1 to θzy20 stored in advance is transmitted. Set as.
[0068]
Next, in step 407, the operation rotational speed determined in step 401 and the phase advance angle (θ) data determined in step 404 or 405 or 406 are transmitted to the fan motor driving microcomputer 26.
[0069]
In step 408, the fan motor driving microcomputer 26 receives the operating rotational speed and the phase advance angle (θ) from the outdoor control microcomputer 24, and in step 409, outputs the voltage output (PWM) signal to the fan inverter circuit 27. give.
[0070]
FIG. 15 is a diagram showing an example of phase advance angle (θ) data with respect to the outside air temperature range transmitted from the outdoor control microcomputer 24 to the motor drive microcomputer 26.
[0071]
As a result, since the current can be suppressed by setting the phase lead angle (θ) corresponding to the outside air temperature range, the life of the motor and the inverter circuit for the fan can be reduced without causing stress. In addition, power consumption can be reduced to save energy.
[0072]
【The invention's effect】
As described above, the control device for an air conditioner according to the present invention includes the outdoor control board having the first outdoor microcomputer that controls the refrigerant circuit, and the second outdoor microcomputer that controls the motor driving unit that drives the outdoor fan. A fan motor drive board having The outdoor control board and the fan motor drive board are configured separately. A communication circuit for transmitting drive characteristic data of the plurality of fan motors stored in advance in the first outdoor microcomputer to the second outdoor microcomputer; Model setting means for inputting model information provided on the outdoor control board; With The first outdoor microcomputer instructs an operation signal to an inverter circuit for a compressor that drives the compressor of the refrigerant circuit via an inverter control circuit unit provided on the outdoor control board, and the second outdoor microcomputer An outdoor unit provided on the fan motor drive board by receiving drive characteristic data of the fan motor selected from data stored in advance in the first outdoor microcomputer corresponding to the information of the model setting means via the communication circuit. Command operation signal to fan inverter circuit Therefore, the fan control microcomputer which is the 2nd outdoor microcomputer can be made common, and there exists an effect which can obtain the common outdoor control board which can respond to a plurality of motors with different characteristics.
[0074]
In the air conditioner control device according to the present invention, a DC brushless motor is used as the fan motor, and the drive characteristic data is obtained. Minimum input power at each motor speed Since the phase advance angle data is used, the fan control microcomputer that is the second outdoor microcomputer can be shared.
[0075]
In the air conditioner control device according to the present invention, a DC brushless motor is used as the fan motor, and the drive characteristic data is obtained. Current is minimized Since the start-up voltage data is used, the current more than necessary is not passed, so that it is possible to prevent the life of the control device from being reduced and to improve the reliability of the air conditioner.
[0076]
In the air conditioner control device according to the present invention, a DC brushless motor is used as the fan motor, and the drive characteristic data is the reverse wind start permission rotational speed data, so that the fan inverter circuit can be prevented from being destroyed. It is possible to obtain the effect of improving the reliability of the air conditioner.
[0077]
In addition, the air conditioner control device according to the present invention uses a DC brushless motor as the fan motor, and includes an outdoor temperature detection sensor connected to the outdoor control board, and the drive characteristic data is the first characteristic. The phase advance angle data corresponding to the outside temperature detected by the outside temperature detection sensor is obtained from the relationship between the outside temperature stored in advance in the outdoor microcomputer and the phase advance angle, so that an increase in current can be suppressed and stress on the components can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the life from being shortened and to reduce the power consumption and save energy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of the air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a control circuit block diagram of the air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a graph related to the first embodiment of the present invention and showing the characteristics of the phase advance angle θ [°] of the fan motor and the input [W] of the motor.
FIG. 5 is a flowchart showing the operations of the outdoor control microcomputer and the fan motor driving microcomputer according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a data diagram of the phase advance angle θ of the motor related to the first embodiment of the present invention and transmitted from the outdoor control microcomputer to the fan motor driving microcomputer.
FIG. 7 is a graph showing a voltage (starting voltage) V applied at the start of the blower motor according to Embodiment 2 of the present invention, a current flowing at the start, and a startable range.
FIG. 8 is a flowchart showing operations of the outdoor control microcomputer and the fan motor driving microcomputer according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a data diagram of a motor starting voltage [V] transmitted from the outdoor control microcomputer according to the second embodiment of the present invention to the fan motor driving microcomputer.
FIG. 10 is a graph showing a reverse wind flow rate [m / s], a reverse rotation speed of the motor, and a startable range when a reverse wind is applied while the blower motor according to Embodiment 3 of the present invention is stopped.
FIG. 11 is a flowchart showing operations of an outdoor control microcomputer and a fan motor driving microcomputer according to the third embodiment of the present invention;
FIG. 12 is a data diagram of motor reverse wind start permission rotation speed [rpm] transmitted from the outdoor control microcomputer according to the third embodiment of the present invention to the fan motor driving microcomputer;
FIG. 13 is a diagram showing a relationship between a motor input current [A] and a phase advance angle θ [°] when the outside air temperature is different according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart showing operations of an outdoor control microcomputer and a fan motor driving microcomputer according to the fourth embodiment of the present invention;
FIG. 15 is a data diagram of the phase advance angle θ with respect to the outside temperature, which is transmitted from the outdoor control microcomputer according to the fourth embodiment of the present invention to the fan motor driving microcomputer.
FIG. 16 is a control circuit block diagram of a conventional brushless motor driving device.
FIG. 17 is a flowchart showing the operation of a motor drive microcomputer of a conventional brushless motor drive device.
[Explanation of symbols]
1 outdoor unit, 2 indoor unit, 3 refrigerant pipe, 4 indoor / outdoor connection wiring, 5 remote control, 5a remote control communication circuit, 6 remote control wiring, 7 DC brushless motor for blower, 8 fan, 9 compressor, 10 outdoor Heat exchanger, 11 Indoor heat exchanger, 12 Blower fan for indoor heat exchanger, 12a Indoor heat exchanger fan drive circuit section, 13 Four-way valve, 14 Outside temperature detection sensor, 15 Air-conditioned room temperature (room temperature) detection sensor, 15a Air conditioning room temperature (room temperature) detection sensor conversion circuit, 16 outdoor control board, 17 fan motor drive board, 18 communication wiring, 19 indoor control board, 20 AC commercial power supply, 21 rectifier circuit, 22 DC smoothing capacitor, 23 compression Machine inverter circuit, 24 outdoor control microcomputer, 25 inverter control circuit section, 26 fan motor drive microcomputer, 27 Inverter circuit, 28a-28c Hall IC, 29 revolution detection circuit, 30a-30b outdoor control board / fan control board communication circuit, 31 indoor control microcomputer, 32a-32b indoor / outdoor communication circuit, 33 model setting switch, 51 Sensor signal detection circuit, 52 microcomputer, 52a advance angle control, 52b timing control means, 53 motor drive circuit, 55 sensor magnet, C1-C3 Hall IC, Q1-Q3 switching element.

Claims

A fan motor drive board having an outdoor control board (16) having a first outdoor microcomputer (24) for controlling the refrigerant circuit and a second outdoor microcomputer (26) for controlling a motor drive unit for driving the outdoor fan. (17), the outdoor control board (16) and the fan motor drive board (17) are configured separately , and drive characteristic data of the plurality of fan motors stored in advance in the first outdoor microcomputer (24) are stored. wherein the second communication circuit to be transmitted to the outdoor microcomputer (26) (30), provided with a model setting means (33) for inputting the model information provided in the outdoor control board (16), the first outdoor The microcomputer (24) commands an operation signal to the compressor inverter circuit (23) that drives the compressor of the refrigerant circuit via the inverter control circuit section (25) provided on the outdoor control board (16), The fan motor drive characteristic data selected by the second outdoor microcomputer (26) corresponding to the information of the model setting means (33) from the data stored in advance in the first outdoor microcomputer (24). An air conditioner control device, characterized in that an operation signal is commanded to an outdoor fan inverter circuit section (27) provided on the fan motor drive board (17), which is received via the communication circuit (30) .

The use of a DC brushless motor to the fan motor, the drive characteristic data minimum input power to become phase advance angle data and control device for an air conditioner according to claim 1 Symbol mounting, characterized in that the at each motor rotation speed.

The use of a DC brushless motor to the fan motor, the drive characteristic data control device according to claim 1 Symbol placement of the air conditioner is characterized in that an activation voltage data current is minimized.

The use of a DC brushless motor to the fan motor, the drive characteristic data control device according to claim 1 Symbol placement of the air conditioner is characterized in that the headwind start permission revolution speed data.

A DC brushless motor is used as the fan motor, an outside temperature detection sensor connected to the outdoor control board is provided, and the drive characteristic data is a relationship between the outside temperature stored in advance in the first microcomputer and the phase advance angle. from the control unit of the outside air temperature detecting claim 1 Symbol placement of the air conditioner is characterized in that the phase advance angle data corresponding to the outside air temperature detected by the sensor.