JP6729650B2 - Inverter control method, AC load power supply system, refrigeration circuit - Google Patents

Inverter control method, AC load power supply system, refrigeration circuit Download PDF

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    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters

Description

本開示は電力を変換する技術に関する。 The present disclosure relates to technology for converting electric power.

インバータに入力される電圧が極端に低下すると、インバータの運転を停止し、以てインバータの誤動作、部品破壊を阻止する旨が、下記の特許文献1に開示されている。 The following Patent Document 1 discloses that when the voltage input to the inverter is extremely reduced, the operation of the inverter is stopped, thereby preventing malfunction of the inverter and destruction of parts.

特開昭63−290193号公報JP-A-63-290193

本開示はインバータに入力される電圧を出力するコンバータの発熱を抑制する。 The present disclosure suppresses heat generation of a converter that outputs a voltage input to an inverter.

本開示の、交流負荷への電力供給システムは、直流電圧(Vdc)から変換した第1交流電圧(V1)を印加して交流負荷(5)に電力(Po)を供給するインバータ(4)と、第2交流電圧(V2)を前記直流電圧(Vdc)に変換するコンバータ(2)と、制御回路(6)とを備える。 A power supply system for an AC load according to the present disclosure includes an inverter (4) that applies a first AC voltage (V1) converted from a DC voltage (Vdc) to supply power (Po) to an AC load (5). , A converter (2) for converting the second AC voltage (V2) into the DC voltage (Vdc), and a control circuit (6).

その第1の態様では、前記第2交流電圧の電圧値(Vac)が所定の第1値(Vt1)未満のとき、前記制御回路は前記インバータに前記電力の低減(S85)を可能にさせる。 In the first aspect, when the voltage value (Vac) of the second AC voltage is less than a predetermined first value (Vt1), the control circuit causes the inverter to reduce the power (S85).

そして、前記電圧値(Vac)が前記第1値(Vt1)以上であれば、前記電力を低減するための第1条件(S83,S84)のもとで前記電力が低減(S85)される。前記電圧値が前記第1値未満であれば、前記第1条件よりも緩和された前記電力を低減するための第2条件(S82,S84)のもとで前記電力が低減(S85)される。 And, the long the voltage value (Vac) is the first value (Vt1) or more, under the power of the first condition for reducing the power (S83, S84) is reduced (S85) .. If the voltage value is lower than the first value, under the power of the previous SL second condition for reducing the power that is more relaxed than the first condition (S82, S84) is reduced (S85) It

本開示の交流負荷への電力供給システムの第2の態様は、その第1の態様であって、前記電圧値(Vac)が前記第1値(Vt1)未満であって、前記インバータ(4)に入力される若しくは前記交流負荷(5)に出力される電流(Iw)が第1の上限値(I3)以上であれば、前記電流についての垂下制御(S85)が行なわれる。前記電圧値の上昇に対して前記第1の上限値は単調非減少である。 A second aspect of the power supply system to the AC load of the present disclosure is the first aspect thereof, wherein the voltage value (Vac) is less than the first value (Vt1), and the inverter (4) If the current (Iw) input to or output to the AC load (5) is equal to or greater than the first upper limit value (I3), droop control (S85) for the current is performed. The first upper limit is monotonically non-decreasing with respect to the increase in the voltage value.

本開示の交流負荷への電力供給システムの第3の態様は、その第1の態様又は第2の態様であって、前記電圧値(Vac)が前記第1値(Vt1)未満であって、前記コンバータ(2)へ入力する入力電流の電流値(Ii)が第2の上限値以上であれば、前記入力電流についての垂下制御(S85)が行なわれる。前記電圧値(Vac)の上昇に対して前記第2の上限値は単調非減少である。 A third aspect of the power supply system to the AC load of the present disclosure is the first aspect or the second aspect thereof, wherein the voltage value (Vac) is less than the first value (Vt1), If the current value (Ii) of the input current input to the converter (2) is not less than the second upper limit value, the droop control (S85) for the input current is performed. The second upper limit is monotonically non-decreasing with respect to the increase of the voltage value (Vac).

本開示の交流負荷への電力供給システムの第4の態様は、その第1の態様又は第2の態様又は第3の態様であって、前記電圧値(Vac)が前記第1値(Vt1)よりも低い所定の第2値(Vt2)未満であれば、前記交流負荷(5)への前記電力(Po)の供給が停止される(S73,S74)。 A fourth aspect of the power supply system to the AC load according to the present disclosure is the first aspect, the second aspect, or the third aspect thereof, in which the voltage value (Vac) is the first value (Vt1). If it is less than the predetermined second value (Vt2) lower than the above, the supply of the electric power (Po) to the AC load (5) is stopped (S73, S74).

本開示の交流負荷への電力供給システムの第5の態様は、その第2の態様又は第3の態様であって、前記交流負荷(5)はモータである。前記垂下制御(S85)は前記モータの回転速度を低減する制御を含む。 A fifth aspect of the power supply system for an AC load of the present disclosure is the second aspect or the third aspect thereof, wherein the AC load (5) is a motor. The drooping control (S85) includes control for reducing the rotation speed of the motor.

本開示の交流負荷への電力供給システムの第6の態様は、その第5の態様であって、前記モータ(5)は、冷凍回路(9)に採用される圧縮機(91)を駆動するモータ、空気調和機に採用されるファン、空気清浄機に採用されるファンを駆動するモータのいずれかである。 A sixth aspect of the power supply system to the AC load of the present disclosure is the fifth aspect thereof, wherein the motor (5) drives the compressor (91) employed in the refrigeration circuit (9). It is either a motor, a fan used in an air conditioner, or a motor that drives a fan used in an air purifier.

本開示の交流負荷への電力供給システムの第7の態様は、その第5の態様であって、前記モータ(5)は、冷凍回路(9)が備える圧縮機(91)を駆動するモータである。前記冷凍回路は膨張弁(93)を更に備える。前記垂下制御(S85)は前記膨張弁の開度を増加させる制御を含む。 A seventh aspect of the system for supplying power to an AC load according to the present disclosure is the fifth aspect thereof, wherein the motor (5) is a motor for driving a compressor (91) included in the refrigeration circuit (9). is there. The refrigeration circuit further comprises an expansion valve (93). The drooping control (S85) includes control for increasing the opening degree of the expansion valve.

本開示の交流負荷への電力供給システムの第8の態様は、その第1の態様から第7の態様のいずれかであって、前記電圧値(Vac)が前記第1値(Vt1)未満であれば、前記直流電圧で駆動される直流負荷(93)に供給する電力が低減される。 An eighth aspect of the power supply system to the AC load of the present disclosure is any one of the first to seventh aspects thereof, wherein the voltage value (Vac) is less than the first value (Vt1). If so, the power supplied to the DC load (93) driven by the DC voltage is reduced.

本開示の冷凍回路(9)は、モータ(5)が駆動する圧縮機(91)と、膨張弁(93)とを備える。前記モータ(5)は、本開示の交流負荷への電力供給システムの第7の態様によって電力が供給される前記交流負荷(5)である。 The refrigeration circuit (9) of the present disclosure includes a compressor (91) driven by a motor (5) and an expansion valve (93). The motor (5) is the AC load (5) supplied with power by the seventh aspect of the power supply system for the AC load of the present disclosure.

本開示のインバータの制御方法は、入力された直流電圧(Vdc)を第1交流電圧(V1)に変換して交流負荷(5)へ印加するインバータ(4)を制御する方法である。前記直流電圧(Vdc)はコンバータ(2)によって第2交流電圧(V2)から変換して得られる。 The control method of the inverter of the present disclosure is a method of controlling the inverter (4) that converts the input DC voltage (Vdc) into the first AC voltage (V1) and applies it to the AC load (5). The DC voltage (Vdc) is obtained by converting the second AC voltage (V2) by the converter (2).

そして前記第2交流電圧の電圧値(Vac)が所定の第1値(Vt1)未満のとき、前記電力を低減(S85)して当該電力の供給を可能(S8)とする。前記電圧値(Vac)が前記第1値(Vt1)以上であれば、前記電力を低減するための第1条件(S83,S84)のもとで前記電力が低減(S85)される。前記電圧値が前記第1値未満であれば、前記第1条件よりも緩和された前記電力を低減するための第2条件(S82,S84)のもとで前記電力が低減(S85)される。
When the voltage value (Vac) of the second AC voltage is less than the predetermined first value (Vt1), the power is reduced (S85) and the power can be supplied (S8). If the voltage value (Vac) is equal to or higher than the first value (Vt1), the power is reduced (S85) under the first condition (S83, S84) for reducing the power. If the voltage value is less than the first value, the power is reduced (S85) under the second condition (S82, S84) for reducing the power that is relaxed compared to the first condition. ..

交流負荷駆動システムの構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the composition of an alternating current load drive system. 制御回路の電力低減動作、およびこれに付随する動作を例示するフローチャートである。7 is a flowchart illustrating a power reduction operation of the control circuit and an operation associated therewith. 電流垂下値となる関数の、電圧値に対する依存性を例示するグラフである。It is a graph which illustrates the dependence with respect to a voltage value of the function used as a current droop value. 冷凍回路の構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the structure of a refrigeration circuit.

図1は交流負荷駆動システム100の構成を示すブロック図であり、ここでは交流負荷駆動システム100が交流負荷5を駆動する。交流負荷5として、単相の交流負荷、多相の交流負荷のいずれを採用することもできる。例えば交流負荷5は交流モータである。例えば当該交流モータは冷凍回路に用いられる圧縮機を駆動する。あるいは例えば当該交流モータは冷凍回路に用いられる熱交換器に送風するファンを駆動する。あるいは例えば当該交流モータは空気清浄機に用いられるファンを駆動する。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an AC load driving system 100, in which the AC load driving system 100 drives an AC load 5. As the AC load 5, either a single-phase AC load or a multi-phase AC load can be adopted. For example, the AC load 5 is an AC motor. For example, the AC motor drives a compressor used in the refrigeration circuit. Alternatively, for example, the AC motor drives a fan that blows air to the heat exchanger used in the refrigeration circuit. Alternatively, for example, the AC motor drives a fan used in an air cleaner.

交流負荷駆動システム100はインバータ4を備える。インバータ4は、自身に入力された直流電圧Vdcを交流電圧V1に変換して交流負荷5へ印加する。インバータ4は交流負荷5へ、交流負荷5を動作させる電力(以下「動作電力」)Poを供給する。交流電圧V1の相数は交流負荷5の相数に対応する。 The AC load drive system 100 includes an inverter 4. The inverter 4 converts the DC voltage Vdc input to itself into an AC voltage V1 and applies it to the AC load 5. The inverter 4 supplies the AC load 5 with electric power (hereinafter, “operating power”) Po for operating the AC load 5. The number of phases of the AC voltage V1 corresponds to the number of phases of the AC load 5.

交流負荷駆動システム100はコンバータ2を備える。コンバータ2は交流電圧V2を変換して直流電圧Vdcを出力する。交流電圧V2は例えば交流電源たる商用電源1から出力される。商用電源1からコンバータ2には電流値Iiの入力電流が入力される。商用電源1から交流負荷駆動システム100へは電力Psが供給される。 The AC load drive system 100 includes a converter 2. The converter 2 converts the AC voltage V2 and outputs the DC voltage Vdc. The AC voltage V2 is output from the commercial power supply 1, which is an AC power supply, for example. An input current having a current value Ii is input from the commercial power supply 1 to the converter 2. Electric power Ps is supplied from the commercial power supply 1 to the AC load drive system 100.

コンバータ2には例えばダイオードブリッジ整流回路、昇圧コンバータ、降圧コンバータ、昇降圧コンバータが採用される。 For the converter 2, for example, a diode bridge rectifier circuit, a step-up converter, a step-down converter, or a step-up/down converter is adopted.

図1では交流負荷駆動システム100が商用電源1とコンバータ2の入力側との間にフィルタ7を更に備える場合が例示される。この場合、交流電圧V2はフィルタ7を介して商用電源1からコンバータ2に引加される。例えばフィルタ7はチョークインプット型のローパスフィルタである。電流値Iiは商用電源1からフィルタ7へ流れる電流の値を採用してもよい。フィルタ7が有するコンデンサの両端電圧を交流電圧V2と捉えてもよい。 FIG. 1 exemplifies a case where the AC load drive system 100 further includes a filter 7 between the commercial power supply 1 and the input side of the converter 2. In this case, AC voltage V2 is applied to converter 2 from commercial power supply 1 via filter 7. For example, the filter 7 is a choke input type low pass filter. The current value Ii may be the value of the current flowing from the commercial power supply 1 to the filter 7. The voltage across the capacitor of the filter 7 may be regarded as the AC voltage V2.

図1では、交流負荷駆動システム100はコンデンサ3を更に備える場合が例示される。コンデンサ3は直流電圧Vdcを支える。コンバータ2はコンデンサ3を充電する。コンデンサ3は放電して、単独もしくはコンバータ2と共に、インバータ4へ入力する電力(以下「入力電力」と称す)Piを供給する。インバータ4における損失を無視すれば、入力電力Piは動作電力Poと等しい。 In FIG. 1, the case where the AC load driving system 100 further includes the capacitor 3 is illustrated. The capacitor 3 supports the DC voltage Vdc. The converter 2 charges the capacitor 3. The capacitor 3 discharges and supplies electric power (hereinafter referred to as “input electric power”) Pi to be input to the inverter 4 alone or together with the converter 2. Ignoring the loss in the inverter 4, the input power Pi is equal to the operating power Po.

交流負荷駆動システム100は制御回路6を備える。制御回路6はインバータ4の動作を制御する。例えばインバータ4はスイッチング動作を行なうことで直流電圧Vdcを交流電圧V1に変換する。インバータ4は例えば上述のスイッチング動作を行なうスイッチング素子を含む。 The AC load drive system 100 includes a control circuit 6. The control circuit 6 controls the operation of the inverter 4. For example, the inverter 4 performs a switching operation to convert the DC voltage Vdc into the AC voltage V1. Inverter 4 includes, for example, a switching element that performs the above-described switching operation.

制御回路6は当該スイッチング動作を制御する制御信号Gを生成し、インバータ4へ出力する。交流電圧V1はインバータ4のスイッチング動作に依存して変動する。交流電圧V1の変動は動作電力Poを変動させる。動作電力Poの変動は交流負荷5の動作を変動させる。 The control circuit 6 generates a control signal G for controlling the switching operation and outputs it to the inverter 4. The AC voltage V1 changes depending on the switching operation of the inverter 4. The fluctuation of the AC voltage V1 changes the operating power Po. The change in the operating power Po changes the operation of the AC load 5.

従って、制御回路6はインバータ4の制御を介して動作電力Poを変動させ、以て交流負荷5を種々の動作で駆動する。交流負荷5が三相のモータであるときを例にとって説明する。 Therefore, the control circuit 6 changes the operating power Po through the control of the inverter 4, and thereby drives the AC load 5 in various operations. A case where the AC load 5 is a three-phase motor will be described as an example.

制御回路6には指令データJと、交流電圧V2の電圧値Vacと、インバータ4に流れる電流Iwの値(以下「電流値Iw」とも称す)とが入力される。指令データJは例えばモータ5の回転速度、あるいは回転トルクについての指令値である。直流電圧Vdcの値が制御回路6に入力されてもよい。 The command data J, the voltage value Vac of the AC voltage V2, and the value of the current Iw flowing through the inverter 4 (hereinafter also referred to as “current value Iw”) are input to the control circuit 6. The command data J is, for example, a command value for the rotation speed or the rotation torque of the motor 5. The value of the DC voltage Vdc may be input to the control circuit 6.

電圧値Vacは公知の電圧センサを用いて、電流値Iwは公知の電流センサを用いて、それぞれ公知の手法で得られる。電流値Iwはインバータ4に入力する電流を測定して得ることができる。 The voltage value Vac is obtained by using a known voltage sensor, and the current value Iw is obtained by using a known current sensor by a known method. The current value Iw can be obtained by measuring the current input to the inverter 4.

指令データJは例えばモータ5が圧縮機を駆動する場合、当該圧縮機を用いる冷凍回路の冷却性能に依存して設定される。当該設定は例えば空気調和機において温度設定に基づいて圧縮機を駆動する制御として周知の技術である。例えば冷却性能を高めるには、圧縮機の回転速度の増大を採用することができ、例えば指令データJが示す回転速度の指令値は増大する。 The command data J is set depending on the cooling performance of the refrigeration circuit using the compressor when the motor 5 drives the compressor, for example. The setting is a well-known technique as control for driving a compressor based on a temperature setting in an air conditioner, for example. For example, in order to improve the cooling performance, an increase in the rotation speed of the compressor can be adopted, and for example, the command value of the rotation speed indicated by the command data J increases.

制御回路6は指令データJと、電圧値Vacと、電流値Iwとを用いて動作電力Poを決定する。例えば指令データJが回転速度、あるいは回転トルクについての指令値であるときには、当該指令値の増大は動作電力Poの増大をもたらす。 The control circuit 6 uses the command data J, the voltage value Vac, and the current value Iw to determine the operating power Po. For example, when the command data J is a command value for the rotation speed or the rotation torque, an increase in the command value causes an increase in the operating power Po.

制御回路6は、動作電力Poがインバータ4から交流負荷5へ供給されるように制御信号Gを生成する。 The control circuit 6 generates the control signal G so that the operating power Po is supplied from the inverter 4 to the AC load 5.

インバータ4がある値の動作電力Poを供給するときに、電圧値Vacが低下すると電流値Iiが上昇する。コンバータ2の電力変換効率を一定と考えると入力電力Piは電圧値Vacと電流値Iiとの積に比例し、インバータ4における損失を無視すると入力電力Piは動作電力Poと等しいからである。電流値Iiの上昇は、コンバータ2を構成するダイオードあるいはスイッチング素子の発熱を招来する。ダイオードあるいはスイッチング素子の発熱は効率の低下、素子の性能低下を招来する。従ってコンバータ2の発熱は抑制されることが望まれる。 When the inverter 4 supplies the operating power Po of a certain value, the current value Ii increases when the voltage value Vac decreases. This is because the input power Pi is proportional to the product of the voltage value Vac and the current value Ii when the power conversion efficiency of the converter 2 is considered to be constant, and the input power Pi is equal to the operating power Po when the loss in the inverter 4 is ignored. The increase in the current value Ii causes the diode or switching element forming the converter 2 to generate heat. The heat generation of the diode or the switching element lowers the efficiency and the performance of the element. Therefore, it is desired that the heat generation of the converter 2 be suppressed.

本実施の形態では、かかる発熱を抑制する技術として、電圧値Vacが低下すると動作電力Poを低減する動作をインバータ4に行わせる、インバータの制御方法が提案される。具体的には例えば、制御回路6が制御信号Gを、インバータ4が上記動作を行なうように変動させる。動作電力Poの低減によって入力電力Pi、ひいては電力Psの低減を招来し、以て電流値Iiの上昇を緩和もしくは低減するためである。 In the present embodiment, as a technique for suppressing such heat generation, an inverter control method is proposed in which the inverter 4 is caused to perform an operation of reducing the operating power Po when the voltage value Vac decreases. Specifically, for example, the control circuit 6 changes the control signal G so that the inverter 4 performs the above operation. This is because the reduction of the operating power Po leads to the reduction of the input power Pi, and eventually the power Ps, and thereby alleviates or reduces the increase of the current value Ii.

これによりコンバータ2の発熱は抑制される。フィルタ7が備えられるときには、フィルタ7が有するコイルにおける発熱も抑制される。換言すれば、交流負荷駆動システム100のうち、少なくともコンバータ2を含めた商用電源1側の発熱が抑制される。 Thereby, the heat generation of converter 2 is suppressed. When the filter 7 is provided, heat generation in the coil included in the filter 7 is also suppressed. In other words, in the AC load drive system 100, heat generation on the commercial power source 1 side including at least the converter 2 is suppressed.

コンバータ2がダイオードブリッジ整流回路のように、電圧値Vacの増減によって直流電圧Vdcの電圧値も増減させる場合、電圧値Vacの低下によって直流電圧Vdcの電圧値が低下する。よって動作電力Poの低減に拘らずインバータのスイッチング損失が低減し、インバータ4の発熱が抑制される。動作電力Poが低減されたときには電流値Iwも減少するので、インバータ4の発熱は更に抑制される。例えばコンバータ2の機能によって、電圧値Vacの増減によって直流電圧Vdcの電圧値が増減しない場合でも、動作電力Poが低減されたときにはインバータ4の発熱が抑制される。 When converter 2 also increases/decreases the voltage value of DC voltage Vdc by increasing/decreasing voltage value Vac like a diode bridge rectifier circuit, the voltage value of DC voltage Vdc decreases by decreasing voltage value Vac. Therefore, the switching loss of the inverter is reduced regardless of the reduction of the operating power Po, and the heat generation of the inverter 4 is suppressed. When the operating power Po is reduced, the current value Iw also decreases, so that the heat generation of the inverter 4 is further suppressed. For example, by the function of the converter 2, even if the voltage value of the DC voltage Vdc does not increase or decrease due to the increase or decrease of the voltage value Vac, the heat generation of the inverter 4 is suppressed when the operating power Po is reduced.

電圧値Vacの低下に対して常に動作電力Poが低減する必要はない。スイッチング素子等の発熱を所定の上限まで許容することができるからである。たとえばこのような許容の上限は、スイッチング素子としてトランジスタを採用した場合、いわゆる許容コレクタ損失に依存する。 It is not always necessary to reduce the operating power Po with respect to the decrease in the voltage value Vac. This is because the heat generated by the switching element and the like can be allowed up to a predetermined upper limit. For example, the upper limit of such tolerance depends on what is called allowable collector loss when a transistor is used as the switching element.

従って、本実施の形態で提案される技術として、電圧値Vacが所定の閾値(以下、便宜的に「第1値Vt1」とする)未満であれば、電圧値Vacが所定の閾値以上であるときと比較して、インバータ4から交流負荷5に供給する動作電力Poを低減しやすくする技術を挙げる。 Therefore, as the technique proposed in the present embodiment, if the voltage value Vac is less than a predetermined threshold value (hereinafter referred to as “first value Vt1” for convenience), the voltage value Vac is equal to or more than the predetermined threshold value. A technique for making it easier to reduce the operating power Po supplied from the inverter 4 to the AC load 5 as compared with the above case will be given.

これは、制御回路6の動作として見れば、電圧値Vacが第1値Vt1未満のときと第1値Vt1以上のときとでは動作電力Poを低減させる動作(以下「電力低減動作」とも称す)を行なわせる条件を異ならせて、インバータ4に動作電力Poを供給する制御方法の実行である。例えば制御回路6は、インバータ4に動作電力Poを低減させる動作を行なわせる制御信号Gを生成し、インバータ4へ出力する。 In terms of the operation of the control circuit 6, this is an operation of reducing the operating power Po when the voltage value Vac is less than the first value Vt1 and when the voltage value Vac is not less than the first value Vt1 (hereinafter also referred to as “power reducing operation”). The control method of supplying the operating power Po to the inverter 4 is performed by changing the condition for performing the operation. For example, the control circuit 6 generates a control signal G that causes the inverter 4 to perform an operation of reducing the operating power Po, and outputs the control signal G to the inverter 4.

図2は制御回路6の電力低減動作、およびこれに付随する動作を示すフローチャートである。ステップS71では動作電力Poが設定される。当該設定は、指令データJと、電圧値Vacと、電流値Iwとに基づいた動作電力Poの決定であり、周知の技術によって行なわれる処理である。ステップS71では、直接的に動作電力Poを決定するのみならず、交流負荷5の動作状態(例えばモータ負荷の回転数やトルク)を決定することによって間接的に動作電力Poが決定されてもよい。 FIG. 2 is a flowchart showing the power reduction operation of the control circuit 6 and the operation associated therewith. In step S71, the operating power Po is set. The setting is a determination of the operating power Po based on the command data J, the voltage value Vac, and the current value Iw, and is a process performed by a known technique. In step S71, not only the operating power Po is directly determined, but the operating power Po may be indirectly determined by determining the operating state of the AC load 5 (for example, the rotation speed and torque of the motor load). ..

ステップS71の後、ステップS72において、動作電力Poを維持してインバータ4を動作させる制御が行なわれる。当該制御は、ステップS71で設定された動作電力Poを維持してインバータ4を動作させる制御であり、周知の技術によって行なわれる処理である。 After step S71, control is performed in step S72 to maintain the operating power Po and operate the inverter 4. The control is control for operating the inverter 4 while maintaining the operating power Po set in step S71, and is a process performed by a known technique.

ステップS72の後、ステップS73において、電圧値Vacが異常に低下したときに、交流負荷5の駆動を中止するための比較が行なわれる。 After step S72, in step S73, a comparison for stopping the driving of the AC load 5 is performed when the voltage value Vac drops abnormally.

ステップS73では例えば、電圧値Vacが所定の第2値Vt2と比較される。第2値Vt2は第1値Vt1よりも小さい。電圧値Vacが第2値Vt2未満であれば(つまりVac≧Vt2が否定されるときには)、処理はステップS74へ進む。 In step S73, for example, the voltage value Vac is compared with the predetermined second value Vt2. The second value Vt2 is smaller than the first value Vt1. When voltage value Vac is less than second value Vt2 (that is, when Vac≧Vt2 is denied), the process proceeds to step S74.

ステップS74ではインバータ4からの交流負荷5への動作電力Poの供給を停止する。例えば、コンバータ2にダイオードブリッジ整流回路が採用された場合、電圧値Vacの低下は直流電圧Vdcの低下を招来する。ステップS73はこのような場合における、直流電圧Vdcについての低電圧保護の処理を含んでもよい。 In step S74, the supply of the operating power Po from the inverter 4 to the AC load 5 is stopped. For example, when the diode bridge rectifier circuit is adopted in the converter 2, the decrease in the voltage value Vac causes the decrease in the DC voltage Vdc. Step S73 may include a low voltage protection process for the DC voltage Vdc in such a case.

ここでは動作電力Poの供給の停止は、低減するものの動作電力Poの供給を行なう電力低減動作とは異なる処理として扱っている。 Here, the stop of the supply of the operating power Po is treated as a process different from the power reducing operation of supplying the operating power Po, although it is reduced.

ステップS73で電圧値Vacが第2値Vt2以上であれば(つまりVac≧Vt2が肯定されるときには)、処理はステップS8へ進む。ステップS8において制御回路6は電力低減動作を行なう。但しステップS8においても、後述するように、必ずしも動作電力Poの低減は行われない。具体的にはステップS8は複数のステップS81〜S85を含み、ステップS84において処理が分岐して、ステップS8の途中から抜け出るときがある。 If the voltage value Vac is greater than or equal to the second value Vt2 in step S73 (that is, Vac≧Vt2 is positive), the process proceeds to step S8. In step S8, control circuit 6 performs a power reduction operation. However, also in step S8, as described later, the operating power Po is not necessarily reduced. Specifically, step S8 includes a plurality of steps S81 to S85, and the process may branch at step S84 to exit from the middle of step S8.

ステップS8の処理の最初に、ステップS81において、第1値Vt1と電圧値Vacとの比較が行なわれる。当該比較の結果、電圧値Vacが第1値Vt1未満であれば(つまりVac<Vt1が肯定されるときには)処理がステップS82に進む。電圧値Vacが第1値Vt1以上であれば(つまりVac<Vt1が否定されるときには)処理がステップS83に進む。 At the beginning of the process of step S8, the first value Vt1 is compared with the voltage value Vac in step S81. As a result of the comparison, if the voltage value Vac is less than the first value Vt1 (that is, if Vac<Vt1 is affirmative), the process proceeds to step S82. If the voltage value Vac is greater than or equal to the first value Vt1 (that is, when Vac<Vt1 is denied), the process proceeds to step S83.

説明の便宜上、ステップS82,S83の説明の前に、ステップS84,S85の説明をする。ステップS85では電流Iwについていわゆる垂下制御が行なわれ、ステップS84ではステップS85に先だって、垂下制御の要否が判断される。 For convenience of description, steps S84 and S85 will be described before description of steps S82 and S83. In step S85, so-called drooping control is performed on current Iw, and in step S84, it is determined whether drooping control is necessary or not prior to step S85.

垂下制御の例として、交流負荷5がモータであってその回転速度を低減する制御を挙げることができる。モータの回転速度の低減は電流Iwの低減で実現され、動作電力Poの直接的な低減に寄与する。 An example of drooping control is control in which the AC load 5 is a motor and the rotation speed of the motor is reduced. The reduction of the rotation speed of the motor is realized by the reduction of the current Iw, and contributes to the direct reduction of the operating power Po.

垂下制御を行なうか否かは、インバータ4から交流負荷5に出力される電流と電流垂下値I3との比較で決定される。当該電流はインバータ4に流れる電流であるので、電流値Iwとして測定できる。 Whether or not the droop control is performed is determined by comparing the current output from the inverter 4 to the AC load 5 and the current droop value I3. Since the current is the current flowing through the inverter 4, it can be measured as the current value Iw.

ステップS84においてIw≧I3が肯定されるときには、処理はステップS85へ進んで垂下制御が行なわれる。これにより電流値Iwは低下する。つまり、ステップS84,S85により、電流垂下値I3は電流値Iwの上限値として機能する。 When Iw≧I3 is positive in step S84, the process proceeds to step S85 and the drooping control is performed. As a result, the current value Iw decreases. That is, in steps S84 and S85, the current droop value I3 functions as the upper limit value of the current value Iw.

ステップS84においてIw≧I3が否定されるとき(つまりIw<I3であるとき)には処理がステップS8から抜け出してステップS72に戻る。 When Iw≧I3 is denied in step S84 (that is, when Iw<I3), the process exits from step S8 and returns to step S72.

ステップS82,S83はいずれも電流垂下値I3を決定する処理である。ステップS82では電流垂下値I3が電圧値Vacの関数f(Vac)で設定される。ここで関数f(Vac)は電圧値Vacの上昇に対して単調非減少である。ステップS83では電流垂下値I3が所定値I31に設定される。例えば所定値I31には、電圧値Vacに依存しない値が採用される。 Both steps S82 and S83 are processes for determining the current droop value I3. In step S82, the current droop value I3 is set by the function f(Vac) of the voltage value Vac. Here, the function f(Vac) is monotonically non-decreasing as the voltage value Vac increases. In step S83, the current droop value I3 is set to the predetermined value I31. For example, the predetermined value I31 is a value that does not depend on the voltage value Vac.

ステップS82,S83が実行された後、ステップS84が実行される。この場合のステップS84での処理は、電流値Iwと所定値I31との比較である。即ち、ステップS82,S83,S84,S85は、電流値Iwが所定値I31を超えないようにする垂下制御を行なうステップの集合である。 After steps S82 and S83 are executed, step S84 is executed. The process in step S84 in this case is a comparison between the current value Iw and the predetermined value I31. That is, steps S82, S83, S84, S85 are a set of steps for performing the drooping control so that the current value Iw does not exceed the predetermined value I31.

図3は、電流垂下値I3となる関数f(Vac)の、電圧値Vacに対する依存性を例示するグラフである。具体的には:
Vac≧Vt1のとき、f(Vac)=I31;
Vac≦Vt2のとき、f(Vac)=I32;
Vt2≦Vac≦Vt1のとき、
f(Vac)=I32+(Vac−Vt2)(I31−I32)/(Vt1−Vt2);である。所定値I32は所定値I31よりも小さく、かつ電圧値Vacに依存しない。
FIG. 3 is a graph exemplifying the dependency of the function f(Vac), which is the current droop value I3, on the voltage value Vac. In particular:
When Vac≧Vt1, f(Vac)=I31;
When Vac≦Vt2, f(Vac)=I32;
When Vt2≦Vac≦Vt1,
f(Vac)=I32+(Vac-Vt2)(I31-I32)/(Vt1-Vt2); The predetermined value I32 is smaller than the predetermined value I31 and does not depend on the voltage value Vac.

もちろん、上記の関数f(Vac)は例示であって、Vt2≦Vac≦Vt1のときに、関数f(Vac)は電圧値Vacに対して非線形であってもよい。例えば、電圧値Vacの変化に対して、関数f(Vac)が連続的に変化してもよいし、ステップ状に変化してもよい。 Of course, the above-mentioned function f(Vac) is an example, and when Vt2≦Vac≦Vt1, the function f(Vac) may be non-linear with respect to the voltage value Vac. For example, the function f(Vac) may change continuously or stepwise with respect to the change of the voltage value Vac.

ステップS81が実行されるときには、ステップS73における判断が肯定的であったので、Vt2≦Vacが成立する。よってステップS82において、電流垂下値I3は、電圧値Vacの低下に対して単調に低下する値に設定される。 When step S81 is executed, since the determination in step S73 is affirmative, Vt2≦Vac is established. Therefore, in step S82, the current droop value I3 is set to a value that monotonically decreases as the voltage value Vac decreases.

このように設定される電流垂下値I3を採用することにより、ステップS84,S85の実行により、電流Iwについての垂下制御では、電圧値Vacが低いほど低い電流垂下値I3を上限として、電流Iwを抑制する。よって電圧値Vacの低下に従って動作電力Poが、ひいては電力Psが低減する。よって電圧値Vacが低下しても電流値Iiが増大することが抑制され、コンバータ2の発熱が抑制される。このようなステップS82,S84,S85による動作電力Poの低減は上述の電力低減動作の例示である。 By adopting the current droop value I3 set in this way, by executing steps S84 and S85, in the droop control for the current Iw, the lower the voltage value Vac is, the lower the current droop value I3 is, and the current Iw is set as the upper limit. Suppress. Therefore, as the voltage value Vac decreases, the operating power Po and eventually the power Ps decrease. Therefore, even if the voltage value Vac decreases, the current value Ii is suppressed from increasing, and the heat generation of the converter 2 is suppressed. The reduction of the operating power Po by steps S82, S84, S85 is an example of the above power reducing operation.

ステップS82,S83,S84の説明から、以下のように言える:
電圧値Vacが第1値Vt1以上であれば、動作電力PoをI3=I31という第1条件のもとで低減して供給し;
電圧値Vacが第1値Vt1未満であれば、動作電力PoをI3=f(Vac)という第2条件のもとで低減して供給する。
From the description of steps S82, S83, S84, it can be said that:
If the voltage value Vac is not less than the first value Vt1, the operating power Po is reduced and supplied under the first condition of I3=I31;
If the voltage value Vac is less than the first value Vt1, the operating power Po is reduced and supplied under the second condition of I3=f(Vac).

Vac<Vt1であればf(Vac)<I31であるので、電圧値Vacが第1値Vt1未満の場合の方が、電圧値Vacが第1値Vt1以上である場合と比較して、動作電力Poが低減されやすい。換言すれば動作電力Poを低減するための第2条件は第1条件よりも緩和される。 If Vac<Vt1, then f(Vac)<I31. Therefore, when the voltage value Vac is less than the first value Vt1, the operating power is higher than when the voltage value Vac is the first value Vt1 or more. Po is easily reduced. In other words, the second condition for reducing the operating power Po is relaxed more than the first condition.

第2の条件は第1の条件よりも緩和されているものの、Vac<Vt1であれば必ずしも動作電力Poが低減されるというわけではない。ステップS84の判断が否定的な結果の場合には、ステップS85に進まず垂下制御が行われないからである。従って、Vac<Vt1のとき、制御回路6はインバータ4に対して電力の低減を可能にさせるということができる。 Although the second condition is more relaxed than the first condition, the operating power Po is not necessarily reduced if Vac<Vt1. This is because if the determination in step S84 is negative, the process does not proceed to step S85 and the drooping control is not performed. Therefore, when Vac<Vt1, it can be said that the control circuit 6 enables the inverter 4 to reduce the power.

ステップS73での判断が否定的な場合にはステップS74が実行され、動作電力Poの供給が停止されることに鑑みて、Vac<Vt2のとき、関数f(Vac)の値を設定しなくてもよい。 If the determination in step S73 is negative, step S74 is executed and the supply of the operating power Po is stopped. Therefore, when Vac<Vt2, the value of the function f(Vac) is not set. Good.

関数f(Vac)を決定する第2値Vt2よりも小さな第2値Vt2’を導入し、ステップS73において電圧値Vacと比較される第2値Vt2を第2値Vt2’に置換してもよい。この場合、Vac<Vt2’では動作電力Poの供給が停止され、Vt2’≦Vac≦Vt2では電流垂下値I3が所定値I32を採り、これを上限として、電流Iwについての垂下制御が行なわれる。 A second value Vt2′ smaller than the second value Vt2 that determines the function f(Vac) may be introduced, and the second value Vt2 that is compared with the voltage value Vac in step S73 may be replaced with the second value Vt2′. .. In this case, when Vac<Vt2', the supply of the operating power Po is stopped, and when Vt2' ≤ Vac ≤ Vt2, the current droop value I3 takes a predetermined value I32, and the droop control for the current Iw is performed with this as the upper limit.

関数f(Vac)を決定する第1値Vt1よりも大きな第1値Vt1’を導入し、ステップS81において電圧値Vacと比較される第1値Vt1を第1値Vt1’に置換してもよい。この場合、Vt1≦Vac≦Vt1’では電流垂下値I3が所定値I31を採り、これを上限として、電流Iwについての垂下制御が行なわれる。つまり、関数f(Vac)は、電圧値Vacの低下に対して単調に減少するものの、電圧値Vacに依存しない領域があってもよい(電圧値Vacの上昇に対して単調非減少である)。 A first value Vt1′ that is larger than the first value Vt1 that determines the function f(Vac) may be introduced, and the first value Vt1 that is compared with the voltage value Vac in step S81 may be replaced with the first value Vt1′. .. In this case, when Vt1≤Vac≤Vt1', the current droop value I3 takes a predetermined value I31, and the droop control for the current Iw is performed with this value as the upper limit. That is, the function f(Vac) monotonously decreases with a decrease in the voltage value Vac, but there may be a region that does not depend on the voltage value Vac (monotone non-decreasing with respect to an increase in the voltage value Vac). ..

垂下制御として例示したモータの回転速度の低減は、電流Iwを直接に低減する。モータの回転速度あるいは回転トルクの低減を招来する事象を発生させることにより、モータの回転速度あるいは回転トルクの低減を介して間接的に動作電力Poを低減させることも、垂下制御に含めて考えることができる。以下、そのような制御を説明する。 The reduction of the rotation speed of the motor exemplified as the drooping control directly reduces the current Iw. It is also considered in the drooping control that the operating power Po is indirectly reduced through the reduction of the rotation speed or the rotation torque of the motor by causing an event that causes the reduction of the rotation speed or the rotation torque of the motor. You can Hereinafter, such control will be described.

図4は冷凍回路9の構成を例示するブロック図である。冷凍回路9は圧縮機91、熱交換器92,94、膨張弁93を備える。不図示の冷媒が圧縮機91によって圧縮され、熱交換器92によって蒸発し、膨張弁93によって膨張し、熱交換器94によって凝縮する。図中の白矢印は冷媒が循環する方向を示す。 FIG. 4 is a block diagram illustrating the configuration of the refrigeration circuit 9. The refrigeration circuit 9 includes a compressor 91, heat exchangers 92 and 94, and an expansion valve 93. A refrigerant (not shown) is compressed by the compressor 91, evaporated by the heat exchanger 92, expanded by the expansion valve 93, and condensed by the heat exchanger 94. White arrows in the figure indicate the direction in which the refrigerant circulates.

交流負荷5は冷凍回路9に備えられる圧縮機91を駆動するモータである。膨張弁93は電磁弁であって、制御回路6で生成された制御信号Lによってその開度が調整される。例えば当該電磁弁は制御信号Lによって駆動されるステッピングモータによって開度が決定される。例えば当該ステッピングモータの動作電力はコンバータ2の出力から得ることができる。 The AC load 5 is a motor that drives a compressor 91 provided in the refrigeration circuit 9. The expansion valve 93 is a solenoid valve, and its opening degree is adjusted by a control signal L generated by the control circuit 6. For example, the opening of the solenoid valve is determined by a stepping motor driven by the control signal L. For example, the operating power of the stepping motor can be obtained from the output of the converter 2.

ステップS85(図2参照)では制御信号Lによって膨張弁93の開度を増加させる。これにより圧縮機91の機械的負荷が低減するので、圧縮機91を駆動するモータ5に必要な回転トルクが低減し、電流Iwが低減する。従って、膨張弁93の開度を増加させる処理を垂下制御に含めて捉えることができる。 In step S85 (see FIG. 2), the opening degree of the expansion valve 93 is increased by the control signal L. As a result, the mechanical load of the compressor 91 is reduced, so the rotational torque required for the motor 5 that drives the compressor 91 is reduced, and the current Iw is reduced. Therefore, the process of increasing the opening degree of the expansion valve 93 can be included in the drooping control.

上述の様に制御信号Lおよび/または制御信号Gを生成する制御回路6は、マイクロコンピュータと記憶装置を含んで構成することができる。マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理のステップ(換言すれば手順)を実行する。例えば図2の各ステップは当該マイクロコンピュータで実行される。 The control circuit 6 for generating the control signal L and/or the control signal G as described above can be configured to include a microcomputer and a storage device. The microcomputer executes each processing step (in other words, procedure) described in the program. For example, each step of FIG. 2 is executed by the microcomputer.

上記記憶装置は、例えばROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、書き換え可能な不揮発性メモリ(EPROM(Erasable Programmable ROM)等)などの各種記憶装置の1つ又は複数で構成可能である。当該記憶装置は、各種の情報やデータ等を格納し、またマイクロコンピュータが実行するプログラムを格納し、また、プログラムを実行するための作業領域を提供する。マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップに対応する各種手段として機能するとも把握でき、あるいは、各処理ステップに対応する各種機能を実現するとも把握できる。また、制御回路6はこれに限らず、制御回路6によって実行される各種手順、あるいは実現される各種手段又は各種機能の一部又は全部をハードウェアで実現しても構わない。 The storage device can be configured by one or more of various storage devices such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a rewritable nonvolatile memory (EPROM (Erasable Programmable ROM), etc.). .. The storage device stores various kinds of information and data, stores a program executed by a microcomputer, and provides a work area for executing the program. It can be understood that the microcomputer functions as various means corresponding to each processing step described in the program, or realizes various functions corresponding to each processing step. Further, the control circuit 6 is not limited to this, and various procedures executed by the control circuit 6 or various means or various functions to be realized may be partially or entirely realized by hardware.

上述のように、本実施の形態では、入力された直流電圧Vdcを交流電圧V1に変換して交流負荷5へ印加するインバータ4を制御する技術が提案された。直流電圧Vdcはコンバータ2によって交流電圧V2から変換して得られる。 As described above, the present embodiment has proposed a technique of controlling the inverter 4 that converts the input DC voltage Vdc into the AC voltage V1 and applies the AC voltage V1 to the AC load 5. The DC voltage Vdc is obtained by converting the AC voltage V2 by the converter 2.

交流負荷駆動システム100においては、電圧値Vacが第1値Vt1未満のとき、制御回路6はインバータ4に動作電力Poの低減を可能にさせる。これにより動作電力Po、ひいては電力Psが低減され、コンバータ2の発熱が抑制される。かかる技術は、電圧値Vacが第1値Vt1未満のとき、動作電力Poを低減して供給することを可能とするインバータ4の制御方法として見ることもできる。 In the AC load driving system 100, when the voltage value Vac is less than the first value Vt1, the control circuit 6 allows the inverter 4 to reduce the operating power Po. As a result, operating power Po, and eventually power Ps, are reduced, and heat generation of converter 2 is suppressed. Such a technique can also be viewed as a control method of the inverter 4 that makes it possible to reduce and supply the operating power Po when the voltage value Vac is less than the first value Vt1.

電圧値Vacが第1値Vt1以上であれば、インバータ4から交流負荷5に供給する動作電力Poを第1条件(ステップS83,S84)のもとで低減(ステップS85)して動作電力Poを供給する。電圧値Vacが第1値Vt1未満であれば、動作電力Poを第2条件(ステップS82,S84)のもとで低減(ステップS85)して動作電力Poを供給する。第2条件は第1条件よりも緩和される。 If the voltage value Vac is the first value Vt1 or more, the operating power Po supplied from the inverter 4 to the AC load 5 is reduced (step S85) under the first condition (steps S83 and S84) to reduce the operating power Po. Supply. If the voltage value Vac is less than the first value Vt1, the operating power Po is reduced (step S85) under the second condition (steps S82 and S84) and the operating power Po is supplied. The second condition is more relaxed than the first condition.

例えば、電圧値Vacが第1値未満であって、インバータ4に入力される入力電流(電流値Ii)、若しくは交流負荷5に出力される電流Iwが、その上限値たる電流垂下値I3以上であれば、当該電流についての垂下制御が行なわれる(ステップS85)。電圧値Vacの上昇に対して電流垂下値I3は単調非減少である。これにより、インバータ4から交流負荷5に供給する動作電力Poが低減される。 For example, when the voltage value Vac is less than the first value and the input current (current value Ii) input to the inverter 4 or the current Iw output to the AC load 5 is equal to or more than the upper limit current droop value I3. If so, the drooping control for the current is performed (step S85). The current droop value I3 is monotonically non-decreasing with respect to the increase of the voltage value Vac. As a result, the operating power Po supplied from the inverter 4 to the AC load 5 is reduced.

コンバータ2が入力する電流についての垂下制御が行なわれてもよい。例えば電圧値Vacが第1値未満であって、電流値Iiが上限値以上であれば当該電流についての垂下制御が行なわれる。例えば当該上限値は電圧値Vacの上昇に対して単調非減少に設定することができる。具体的には例えば、ステップS84(図2参照)において電流値Iwを電流値Iiに読み替えたフローチャートを採用することができる。当該上限値は、上述の電流垂下値I3とは独立して設定することができる。 The drooping control on the current input to converter 2 may be performed. For example, if the voltage value Vac is less than the first value and the current value Ii is not less than the upper limit value, the drooping control for the current is performed. For example, the upper limit value can be set to be monotonically non-decreasing as the voltage value Vac increases. Specifically, for example, a flowchart in which the current value Iw is read as the current value Ii in step S84 (see FIG. 2) can be adopted. The upper limit value can be set independently of the above-mentioned current droop value I3.

電圧値Vacが第1値Vt1よりも低い第2値Vt2未満であれば、交流負荷5への動作電力Poの供給を停止してもよい。 If the voltage value Vac is less than the second value Vt2 that is lower than the first value Vt1, the supply of the operating power Po to the AC load 5 may be stopped.

例えば交流負荷5はモータであって、垂下制御には、モータ5の回転速度を低減する制御を含めてもよい。これは動作電力Poの直接的な低減を招来する。 For example, the AC load 5 is a motor, and the drooping control may include control for reducing the rotation speed of the motor 5. This leads to a direct reduction of the operating power Po.

モータ5の例としては、冷凍回路9に備えられる圧縮機91を駆動するモータを挙げることができる。例えばモータ5は、膨張弁93を備える冷凍回路9に備えられる圧縮機91を駆動する。冷凍回路9は交流負荷駆動システム100によって動作電力Poが供給されるモータ5が駆動する圧縮機91と、膨張弁93とを備える。垂下制御は膨張弁93の開度を増加させる制御を含めてもよい。これは動作電力Poの間接的な低減を招来する。 An example of the motor 5 may be a motor that drives a compressor 91 included in the refrigeration circuit 9. For example, the motor 5 drives the compressor 91 included in the refrigeration circuit 9 including the expansion valve 93. The refrigeration circuit 9 includes a compressor 91 driven by the motor 5 to which the operating power Po is supplied by the AC load driving system 100, and an expansion valve 93. The drooping control may include control for increasing the opening degree of the expansion valve 93. This leads to an indirect reduction of the operating power Po.

モータ5は、空気調和機に採用されるファンや、空気清浄機に採用されるファンを駆動するモータとして採用することもできる。 The motor 5 can also be used as a fan for an air conditioner or a motor for driving a fan for an air cleaner.

直流電圧Vdcで駆動される直流負荷が設けられる場合、当該直流負荷に供給する電力を低減する制御が行われてもよい。この場合、入力電力Piは動作電力Poと当該直流電力で消費される電力との和であり、当該直流電力の低減は電力Psの低減に資するからである。かかる制御はインバータ4の制御と独立して行なうことができる。 When a DC load driven by the DC voltage Vdc is provided, control for reducing the power supplied to the DC load may be performed. In this case, the input power Pi is the sum of the operating power Po and the power consumed by the DC power, and the reduction of the DC power contributes to the reduction of the power Ps. Such control can be performed independently of the control of the inverter 4.

例えば冷凍回路9において、膨張弁93が、その動作電力をコンデンサ3から直流電力として供給される直流負荷である場合には、電圧値Vacが第1値Vt1未満のときに膨張弁93の動作を停止してもよい。 For example, in the refrigeration circuit 9, when the expansion valve 93 is a DC load whose operating power is supplied as DC power from the capacitor 3, the expansion valve 93 operates when the voltage value Vac is less than the first value Vt1. You may stop.

コンバータ2と、インバータ4と、電力低減動作を行なわせる制御回路6とを備える交流負荷駆動システム100は、交流負荷5への電力供給システムであると言える。 It can be said that the AC load drive system 100 including the converter 2, the inverter 4, and the control circuit 6 that performs the power reduction operation is a power supply system to the AC load 5.

以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。上述の各種の実施形態および変形例は相互に組み合わせることができる。 While the embodiments have been described above, it will be understood that various changes in form and details can be made without departing from the spirit and scope of the claims. The various embodiments and variants described above can be combined with one another.

2 コンバータ
4 インバータ
5 交流負荷(モータ)
6 制御回路
9 冷凍回路
91 圧縮機
93 直流負荷(膨張弁)
100 交流負荷駆動システム(交流負荷への電力供給システム)
2 Converter 4 Inverter 5 AC load (motor)
6 Control Circuit 9 Refrigeration Circuit 91 Compressor 93 DC Load (Expansion Valve)
100 AC load drive system (power supply system to AC load)

Claims (10)

直流電圧(Vdc)から変換した第1交流電圧(V1)を印加して交流負荷(5)に電力(Po)を供給するインバータ(4)と、
第2交流電圧(V2)を前記直流電圧(Vdc)に変換するコンバータ(2)と、
前記第2交流電圧の電圧値(Vac)が所定の第1値(Vt1)未満のとき、前記インバータに前記電力の低減(S85)を可能にさせる制御回路(6)と
を備え
前記電圧値(Vac)が前記第1値(Vt1)以上であれば、前記電力を低減するための第1条件(S83,S84)のもとで前記電力が低減(S85)され、
前記電圧値が前記第1値未満であれば、前記第1条件よりも緩和された前記電力を低減するための第2条件(S82,S84)のもとで前記電力が低減(S85)される、交流負荷への電力供給システム。
An inverter (4) for applying a first AC voltage (V1) converted from a DC voltage (Vdc) to supply electric power (Po) to an AC load (5);
A converter (2) for converting a second AC voltage (V2) into the DC voltage (Vdc);
A control circuit (6) for allowing the inverter to reduce the power (S85) when the voltage value (Vac) of the second AC voltage is less than a predetermined first value (Vt1) ,
If the voltage value (Vac) is equal to or higher than the first value (Vt1), the power is reduced (S85) under the first condition (S83, S84) for reducing the power,
If the voltage value is less than the first value, the power under the second condition for reducing the power that is more relaxed than the first condition (S82, S84) is Ru is reduced (S85) , Power supply system to AC load.
前記電圧値(Vac)が前記第1値(Vt1)未満であって、前記インバータ(4)に入力される若しくは前記交流負荷(5)に出力される電流(Iw)が第1の上限値(I3)以上であれば、前記電流についての垂下制御(S85)が行なわれ、
前記電圧値の上昇に対して前記第1の上限値は単調非減少である、請求項1に記載の交流負荷への電力供給システム。
The voltage value (Vac) is less than the first value (Vt1), and the current (Iw) input to the inverter (4) or output to the AC load (5) has a first upper limit value ( If I3) or more, droop control (S85) for the current is performed,
The system according to claim 1, wherein the first upper limit is monotonically non-decreasing with respect to the increase in the voltage value.
前記電圧値(Vac)が前記第1値(Vt1)未満であって、前記コンバータ(2)へ入力する入力電流の電流値(Ii)が第2の上限値以上であれば、前記入力電流についての垂下制御(S85)が行われ、
前記電圧値(Vac)の上昇に対して前記第2の上限値は単調非減少である、請求項1から請求項のいずれか一つに記載の交流負荷への電力供給システム。
If the voltage value (Vac) is less than the first value (Vt1) and the current value (Ii) of the input current input to the converter (2) is not less than the second upper limit value, the input current Droop control (S85) is performed,
Said second upper limit value is monotonic non-decreasing, the power supply system of claim 1 to the AC load as defined in claim 2 with the rise of the voltage value (Vac).
前記電圧値(Vac)が前記第1値(Vt1)よりも低い所定の第2値(Vt2)未満であれば、前記交流負荷(5)への前記電力(Po)の供給が停止される(S73,S74)、請求項1から請求項のいずれか一つに記載の交流負荷への電力供給システム。 When the voltage value (Vac) is less than the predetermined second value (Vt2) lower than the first value (Vt1), the supply of the electric power (Po) to the AC load (5) is stopped ( S73, S74), The power supply system to the AC load according to any one of claims 1 to 3 . 前記交流負荷(5)はモータであって、
前記垂下制御(S85)は前記モータの回転速度を低減する制御を含む、請求項又は請求項に記載の交流負荷への電力供給システム。
The AC load (5) is a motor,
The power supply system to the AC load according to claim 2 or 3 , wherein the drooping control (S85) includes control for reducing a rotation speed of the motor.
前記モータ(5)は、冷凍回路(9)に採用される圧縮機(91)を駆動するモータ、空気調和機に採用されるファン、空気清浄機に採用されるファンを駆動するモータのいずれかである、請求項記載の交流負荷への電力供給システム。 The motor (5) is any one of a motor that drives a compressor (91) used in a refrigeration circuit (9), a fan that is used in an air conditioner, and a motor that drives a fan used in an air purifier. The power supply system for an AC load according to claim 5 , wherein: 前記モータ(5)は、冷凍回路(9)が備える圧縮機(91)を駆動するモータであって、
前記冷凍回路は膨張弁(93)を更に備え、
前記垂下制御(S85)は前記膨張弁の開度を増加させる制御を含む、請求項記載の交流負荷への電力供給システム。
The motor (5) is a motor for driving a compressor (91) included in the refrigeration circuit (9),
The refrigeration circuit further comprises an expansion valve (93),
The power supply system to an AC load according to claim 5 , wherein the drooping control (S85) includes control for increasing an opening degree of the expansion valve.
前記電圧値(Vac)が前記第1値(Vt1)未満であれば、前記直流電圧で駆動される直流負荷(93)に供給する電力が低減される、請求項1から請求項のいずれか一つに記載の交流負荷への電力供給システム。 If it is less than the voltage value (Vac) is the first value (Vt1), the power supplied to the DC load (93) driven by the DC voltage is reduced, any of claims 1 to 7 The power supply system to the AC load according to one. 請求項記載の交流負荷への電力供給システムによって電力が供給される前記交流負荷(5)である前記モータ(5)が駆動する圧縮機(91)と、
膨張弁(93)と
を備える冷凍回路(9)。
A compressor (91) driven by the motor (5), which is the AC load (5) supplied with power by the AC load power supply system according to claim 7 .
A refrigeration circuit (9) comprising an expansion valve (93).
入力された直流電圧(Vdc)を第1交流電圧(V1)に変換して交流負荷(5)へ電力を供給するインバータ(4)を制御する方法であって、
前記直流電圧(Vdc)はコンバータ(2)によって第2交流電圧(V2)から変換して得られ、
前記第2交流電圧の電圧値(Vac)が所定の第1値(Vt1)未満のとき、前記電力を低減(S85)して当該電力の供給を可能と(S8)
前記電圧値(Vac)が前記第1値(Vt1)以上であれば、前記電力を低減するための第1条件(S83,S84)のもとで前記電力が低減(S85)され、
前記電圧値が前記第1値未満であれば、前記第1条件よりも緩和された前記電力を低減するための第2条件(S82,S84)のもとで前記電力が低減(S85)される、インバータの制御方法。
A method for controlling an inverter (4) which converts an input DC voltage (Vdc) into a first AC voltage (V1) and supplies electric power to an AC load (5),
The DC voltage (Vdc) is obtained by converting the second AC voltage (V2) by the converter (2),
Voltage value of the second alternating voltage when (Vac) is smaller than the predetermined first value (Vt1), the power is reduced (S85) to allow the supply of the electric power (S8),
If the voltage value (Vac) is equal to or higher than the first value (Vt1), the power is reduced (S85) under the first condition (S83, S84) for reducing the power,
If the voltage value is less than the first value, the power is reduced (S85) under the second condition (S82, S84) for reducing the power that is relaxed compared to the first condition. , Inverter control method.
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