JPH03155391A - 空気調和機のインバータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は空気調和機のインバータ制御装置に関するも
のである。

（従来の技術） 一般にこの種のインバータ付空気調和機の分野では、本
発明の実施例図面の第２図にも図示しているように、所
定のＶ／Ｆ特性２５にしたがって圧縮機用電動機を制御
することが行われている。

しかしながら上記Ｖ／Ｆ特性２５にしたがって制御する
だけでは、−次入力電圧が低下した場合には、インバー
タの出力電圧も同様に低下してしまい、運転作動点が最
適なＶ／Ｆ特性２５上から外れてしまうことになり、こ
のため効率が低下するという問題がある。

ところで、上記Ｖ／Ｆ特性を二種類備えて、入力電圧が
変動したときにＶ／Ｆ特性を切り換えて使用することに
より、入力電圧が変動したときでも、所定の効率を維持
して圧縮機を能力可変制御するようにした装置が、例え
ば特開昭６２−１７５８０１号で知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来例では切り換え得る■／Ｆ特性
が二種類に限られているので、入力電圧が変動した時に
きめ細かい制御を行うことができないという問題がある
し、また多数のＶ／Ｆ特性を記憶するようにした場合に
は、その制御構成が複雑になってしまうという欠点が生
じる。

この発明は上記従来の欠点を解消するためになされたも
のであって、その目的は、入力電圧が変動したときにで
も高い運転効率を維持するために、入力電圧の変動に対
して出力電圧をきめ細かく制御することができると共に
、その制御構成の簡素な空気調和機のインバータ制御装
置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） そこでこの発明による空気調和機のインバータ制御装置
においては、インバータ１によって運転周波数ｆが可変
制御される電動機６で圧縮機を駆動する空気調和機のイ
ンバータ制御装置であって、インバータ１への入力電圧
Ｖｉｎを検出する電圧検出手段１３と、上記電動機６を
制御するための制御特性２５を記憶すると共に制御特性
２５に応じて電圧指令信号２２を出力する制御特性記憶
部２１と、上記入力電圧Ｖｉｎが変化した分を補うよう
に電圧指令信号２２の出力レベルを逆に変化させた補正
電圧指令信号２６を出力する出力電圧制御手段２０と、
上記インバータ１のパワートランジスタ部５に上記補正
電圧指令信号２６に応じてスイッチングパターン信号３
１を出力するインバータ制御手段３０とを有している。

（作用） 上記構成の作用を、入力電圧Ｖｉｎが低下した場合を例
にして説明すると、上記構成においては、電圧検出手段
２３で入力電圧Ｖｉｎを検出し、入力電圧Ｖｉｎが低下
したときに制御特性記憶部２１から出力される電圧指令
信号２２の出力レベルを、出力電圧制御手段２０で入力
電圧Ｖｉｎの低下を補うように上昇させ、その補正電圧
指令信号２６をインバータ制御手段３０に出力する。こ
のためインバータｌのパワートランジスタ部５は、上昇
した補正電圧指令信号２６に応じたスイッチングパター
ン信号３１で、その出力電圧を上昇させるように、イン
バータ制御手段３０でもって制御されることになる。し
たがって入力電圧Ｖｉｎが低下した場合においても、パ
ワートランジスタ部５からの出力電圧の低下を防止する
ことが可能になる。

なお入力電圧Ｖｉｎが上昇した場合の作用は、上記とは
逆になるものの、基本的には同じである。

（実施例） 次にこの発明による空気調和機のインバータ制御装置の
具体的な実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明
する。

上記実施例装置の構成を示す第１図において、ｌはイン
バータであり、このインパーク１は交流電源２側からコ
ンバータ部３、平滑用コンデンサ４及びパワートランジ
スタ部５を有するもので、圧縮機駆動用の３和文流形電
動機６に接続されている。この平滑用コンデンサ４とパ
ワートランジスタ部５との間には、直列抵抗１０．１１
が接続されており、抵抗１０．１１間には検出点１２が
形成されて電圧検出部１３（電圧検出手段）を構成して
いる。検出点１２は平滑用コンデンサ４で平滑された後
の入力電圧Ｖｊｎを検出する機能を有し、入力電圧Ｖｉ
ｎを検出信号１４として出力電圧制御部２０（出力電圧
制御手段）に出力するようになされている。

この出力電圧制御部２０には、予め制御特性記憶部２１
に記憶されている電圧／周波数特性によるＶ／Ｆデータ
信号（電圧指令信号）２２と、交流電源２の電源電圧が
正常な時に対応する基準電圧Ｖｒｅｆが設定されている
基準電圧設定部２３からの基準電圧信号２４とが入力さ
れている。上記Ｖ／Ｆデータ信号２２は、後述するイン
パーク制御部３０に入力されるものである。上記制御特
性記憶部（制御特性記憶手段）２１には、第２回に示す
ような運転周波数ｆに対する運転電圧Ｖｚを定めるＶ／
Ｆ特性２５が予め記憶されており、■／Ｆ特性２５にし
たがって上記電動機６を制御すれば、最も良好な効率が
得られるようなＶ／Ｆ特性２５が設定されているものと
する。そして出力電圧制御部２０では、上記Ｖ／Ｆデー
タ信号２２と入力電圧Ｖｉｎ、及び基準電圧Ｖ　ｒｅｆ
とに基づいて、 Ｖｘ　＝　（Ｖｒｅｆ　／Ｖｉｎ）　　・Ｖｚ　　　・
・１１）を演算する。このように出力電圧制御部２０は
交流電源２の電圧、すなわち上記入力電圧Ｖｉｎが低下
したときに、その電圧低下分を補うように出力電圧■×
を算出し、その上昇したＶｘに応じて上記Ｖ／Ｆデータ
信号２２の出力レベルを上昇させた補正電圧指令信号２
６を出力する機能を有している。したがって補正電圧指
令信号２６に応じて電動機６を運転制御することによっ
て、入力電圧Ｖｉｎが低下しても電動機６は上記Ｖ／Ｆ
特性２５上で運転制御されることになる。この補正電圧
指令信号２６は、上記パワートランジスタ部５を制御す
るためのインバータ制御部（インバータ制御手段）３０
に入力され、インバータ制御部３０は、補正電圧指令信
号２６に°応じてパワートランジスタ部５を制御するス
イッチングパターン信号３１を上記パワートランジスタ
部５に出力する。そしてパワートランジスタ部５では、
ＰＷＭ制御のためのキャリア波の波高値を変化させるこ
とによって、第３図に示すような電圧矩形波３２の幅Ｂ
を変化させ、パワートランジスタ部５から電動機６に出
力される電力特性を変化させるようになされている。

次に上記実施例装置の作動状態を説明する。空気調和機
の作動中に交流電源２の電源電圧が低下したときには、
上記電圧検出部１３の検出点１２で検出される入力電圧
Ｖｉｎが低下する。このままの電圧で上記電動機６を運
転すると、従来ではインバータ制御部５からの出力電圧
が低下することから、上記第２図のＶ／Ｆ特性２５から
外れた状態で運転されることになる訳であるが、この実
施例では、上記出力電圧制御部２０で、Ｖ／Ｆデータ信
号２２及び基準電圧信号２４に基づいて入力電圧Ｖｉｎ
の低下分を補うように出力電圧Ｖｘを上記（１）式で算
出し、そのＶｘに応じてＶ／Ｆデータ信号２２の信号レ
ベルを上昇させた補正電圧指令信号２６を上記インバー
タ制御部３０に出力する。

そしてインバータ制御部３０では補正電圧指令信号２６
に応じたスイッチングパターン信号３１を上記パワート
ランジスタ部５へ出力する。なお、交流電源２の電源電
圧が正常な場合には（１）式の■ｒｅｆ／Ｖｉｎの値が
１になり、最適運転電圧Ｖｚがそのまま出力される。

以上の実施例装置では、パワートランジスタ部５に入力
される電圧を電圧検出部１３で検出し、交流量′ａ２の
電源電圧が低下してもパワートランジスタ部５からの出
力電圧が低下しないように制御することができ、電動機
６は常に最適効率の■／Ｆ特性２５上で運転制御される
ことになる。このため電動機６の効率を改善したり、圧
縮機７のロック現象及び振動の発生を防止することが可
能になる。

なお上記では、入力電圧Ｖｉｎが低下する場合の例を説
明しているが、入力端子Ｖｉｎが上昇するような場合に
も、上記とは上下逆になるものの同様に作用することは
もちろんである。

以上にこの発明による空気調和機のインバータ制御装置
の具体的な実施例について説明したが、この発明は上記
実施例に限定されるものではなく、この発明の範囲内で
種々変更して実施することが可能である。例えば上記実
施例においては、電圧検出部１３は、平滑用コンデンサ
４とパワートランジスタ部５との間に配置しているが、
交流電源２の電源電圧の変動を検出し得る位置であれば
、他の位置に配置した回路構成とすることもできる。

（発明の効果） 上記したように、この発明による空気調和機のインバー
タ制御装置においては、入力電圧が変化したときに制御
特性記憶部から出力される信号の出力レベルを、上記出
力電圧制御手段で入力電圧が変化した分を補うように逆
に変化させ、変化した補正電圧指令信号に応じてパワー
トランジスタ部からの出力電圧を変化させるように制御
することができる。したがって入力電圧の変化した場合
でも、パワートランジスタ部からの出力電圧の変化を防
止することが可能になり、運転効率の低下を有効に防止
することができる。しかも多数のＶ／Ｆ特性を記憶して
おく場合に比較して、その制御構成は簡素なものとなる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用したインバータ制御装置の一実
施例を示す回路図、第２図はＶ／Ｆ特性を示すグラフ、
第３図はパワートランジスタからの出力電圧制御波形を
示すグラフである。 １・・・インバータ、２・・・交流電源、５・・・パワ
ートランジスタ部、６・・・電動機、１３・・・電圧検
出部（電圧検出手段）、２０・・・出力電圧制御部（出
力電圧制御手段）、２１・・・制御特性記憶部（制御特
性記憶手段）、２２・・・電圧指令信号、２６・・・補
正電圧指令信号、３−０・・・インバータ制御部（イン
バータ制御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、インバータ（１）によって運転周波数（ｆ）が可変
   制御される電動機（６）で圧縮機を駆動する空気調和機
   のインバータ制御装置であって、インバータ（１）への
   入力電圧（Ｖｉｎ）を検出する電圧検出手段（１３）と
   、上記電動機（６）を制御するための制御特性（２５）
   を記憶すると共に制御特性（２５）に応じて電圧指令信
   号（２２）を出力する制御特性記憶部（２１）と、上記
   入力電圧（Ｖｉｎ）が変化した分を補うように電圧指令
   信号（２２）の出力レベルを逆に変化させた補正電圧指
   令信号（２６）を出力する出力電圧制御手段（２０）と
   、上記インバータ（１）のパワートランジスタ部（５）
   に上記補正電圧指令信号（２６）に応じてスイッチング
   パターン信号（３１）を出力するインバータ制御手段（
   ３０）とを有することを特徴とする空気調和機のインバ
   ータ制御装置。