JPH0327791A - Air conditioner - Google Patents

Air conditioner

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Publication number
JPH0327791A
JPH0327791A JP1160539A JP16053989A JPH0327791A JP H0327791 A JPH0327791 A JP H0327791A JP 1160539 A JP1160539 A JP 1160539A JP 16053989 A JP16053989 A JP 16053989A JP H0327791 A JPH0327791 A JP H0327791A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive pulse
pulse signal
compressor
discharge pressure
effective voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP1160539A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kozo Hiyoshi
日吉 孝蔵
Yasuhiro Ikenobou
池防 泰裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JPH0327791A publication Critical patent/JPH0327791A/en
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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To operate an air conditioner without stop even in an overload state by outputting a drive pulse signal increased in a pulse width as compared with a driving pulse signal to an inverter if the discharge pressure of a compressor is raised from a set value. CONSTITUTION:When a discharge pressure becomes an overload state, a drive pulse Pb in an overload state is output. That is, the signal Pb is increased at a predetermined ratio in the width of a drive pulse signal Pa at the time of normal operation. The ratio of an effective voltage V to an output frequency (f) is increased in an amount corresponding to the pulse width, and the effective voltage is raised even with the same output frequency (f). Accordingly, the torque of a compressor is raised, and the compressor can be operated without stop even when the discharge pressure is raised.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〉 本発明は、室温の変動幅を小さく抑えるためのィンバー
タ制御を備えた空気調和機に関するものである. (従来の技術) 従来、空気調和機において圧縮機を駆動する誘導電動機
は、インバータ制御によって行っていた.このインバー
タ制御では、インバータ制御部に定格(IOOV  5
0/60Hz)の一次電源電圧を供給するとともに、こ
の一次電源電圧を基準として、圧縮機が通常の吐出圧力
(18〜2 0 kg/cI1)以下で駆動されるよう
に、実効電圧Vと出力周波数rとの比を一定(V/f−
一定)として一義的に設定していた.そして、この実効
電圧および出力周波数の比の設定は、パルス幅変調する
ことによって得られる実効電圧■との関係を一定に保つ
ことによって設定していた。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an air conditioner equipped with inverter control for suppressing room temperature fluctuation range. (Prior art) Conventionally, an air conditioner The induction motor that drives the compressor was controlled by an inverter.In this inverter control, the inverter control unit was
In addition to supplying the primary power supply voltage (0/60 Hz), the effective voltage V and output are adjusted so that the compressor is driven at a normal discharge pressure (18 to 20 kg/cI1) or less based on this primary power supply voltage. Keeping the ratio with frequency r constant (V/f-
It was set uniquely as (constant). The ratio between the effective voltage and the output frequency is set by keeping constant the relationship with the effective voltage (2) obtained by pulse width modulation.

(発明が解決しようとする課題) しかし、上記従来の空気調和機におけるインバータ制御
では、通常の吐出圧力(18〜20kg/cd)を基準
にして実効電圧■と出力周波数fとの比を一定(V/f
=一定)となるように一義的に設定していたため、空気
調和機が過負荷状態となって、圧縮機の吐出圧力が通常
の吐出圧力(18〜20kg / d )より上昇して
しまったような場合には、この通常の吐出圧力(18〜
20kg/cd)を基準として設定される実効電圧■で
は圧縮機が停止してしまうという不都合があった。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the inverter control in the conventional air conditioner described above, the ratio between the effective voltage ■ and the output frequency f is kept constant ( V/f
= constant), the air conditioner became overloaded and the compressor discharge pressure rose above the normal discharge pressure (18 to 20 kg/d). In this case, this normal discharge pressure (18~
There was an inconvenience that the compressor would stop at the effective voltage (2), which was set based on the standard (20 kg/cd).

本発明は、係る実情に鑑みてなされたもので、過負荷状
態になっても停止することなく運転することができる空
気調和機を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an air conditioner that can be operated without stopping even in an overload state.

(課題を解決するための手段) 本発明の空気調和機は、実効電圧/出力周波数を一定に
保つように誘導電動機に印加する実効電圧および出力周
波数が駆動パルス信号によって制御されるようになされ
たインバータ部を備えた空気調和機において、圧縮機の
吐出圧力が設定値にある場合には、通常の駆動パルス信
号を前記インバータ部に出力するとともに、圧縮機の吐
出圧力が設定値より上昇した場合には、前記駆動パルス
信号よりもパルス幅を増加した駆動パルス信号を前記イ
ンバータ部に出力する駆動パルス制御手段が設けられた
ものである。
(Means for Solving the Problems) In the air conditioner of the present invention, the effective voltage and output frequency applied to the induction motor are controlled by a drive pulse signal so as to keep the effective voltage/output frequency constant. In an air conditioner equipped with an inverter section, when the discharge pressure of the compressor is at the set value, a normal drive pulse signal is output to the inverter section, and when the discharge pressure of the compressor rises above the set value is provided with drive pulse control means for outputting a drive pulse signal having a pulse width greater than that of the drive pulse signal to the inverter section.

(作用) 通常運転時、インバータ部には、実効電圧と出力周波数
との比を一定に保つように、駆動パルス制御手段によっ
てパルス幅を一定とする通常の駆動パルス信号を出力す
る.この際、インバータ部で得られる実効電圧および出
力周波数は、駆動パルス信号に応じて常に一定の割合で
変化することとなる.この実効電圧および出力周波数は
、誘導電動機に印加され、これによって圧縮機が駆動す
る. 一方、室温の負荷が大きくなり、吐出圧力が通常運転時
よりも上昇した状態で運転が行われている場合には、前
記駆動パルス制御手段によって駆動パルス信号のパルス
幅を増加し、この増加した駆動パルス信号をインバータ
部に出力する。すると、インバータ部で得られる実効電
圧は、駆動パルス信号のパルス幅を増加した割合だけ大
きくなるため、通常運転時と同一の出力周波数であって
も実効電圧が増加することとなる。この実効電圧および
出力周波数は、誘導電動機に印加され、これによって圧
縮機が駆動する。
(Function) During normal operation, the drive pulse control means outputs a normal drive pulse signal with a constant pulse width to the inverter section so as to keep the ratio between the effective voltage and the output frequency constant. At this time, the effective voltage and output frequency obtained by the inverter section always change at a constant rate according to the drive pulse signal. This effective voltage and output frequency are applied to the induction motor, which drives the compressor. On the other hand, when the room temperature load increases and the operation is performed with the discharge pressure higher than during normal operation, the drive pulse control means increases the pulse width of the drive pulse signal, and this increased Outputs the drive pulse signal to the inverter section. Then, the effective voltage obtained at the inverter section increases by the proportion of the increase in the pulse width of the drive pulse signal, so the effective voltage increases even if the output frequency is the same as during normal operation. This effective voltage and output frequency are applied to the induction motor, which drives the compressor.

(実施例〉 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example> Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はインバータ制御回路を示し、第2図はこの制御
回路によって制御される空気調和機の全体構或の概略を
示している。
FIG. 1 shows an inverter control circuit, and FIG. 2 shows an outline of the overall structure of an air conditioner controlled by this control circuit.

空気調和機は、圧縮機l,室外熱交換器3.室内熱交換
器4,減圧器5,四方弁6を閉回路状に接続゛して冷媒
圧縮サイクルを構戒するとともに、室外熱交換器3およ
び室内熱交換器4に設けた送風機7.8によって、該室
外熱交換器3および室内熱交換器4における熱交換を効
率良く行うようになっている.この閉回路内における冷
媒の循環は、圧縮機1の駆動源である誘導電動機2を駆
動することによって行われる。
The air conditioner includes a compressor 1, an outdoor heat exchanger 3. The indoor heat exchanger 4, pressure reducer 5, and four-way valve 6 are connected in a closed circuit to monitor the refrigerant compression cycle. , heat exchange in the outdoor heat exchanger 3 and indoor heat exchanger 4 is performed efficiently. The refrigerant is circulated within this closed circuit by driving an induction motor 2, which is a drive source for the compressor 1.

そして、この誘導電動機2に印加する実効電圧および出
力周波数は、インバータ制御回路によって制御している
。すなわち、第1図において、9はワンチップマイクロ
コンピュータ(以下、単にマイコンと言う)、10はト
ランジスタ駆動回路、12はインバータ部である。
The effective voltage and output frequency applied to this induction motor 2 are controlled by an inverter control circuit. That is, in FIG. 1, 9 is a one-chip microcomputer (hereinafter simply referred to as microcomputer), 10 is a transistor drive circuit, and 12 is an inverter section.

マイコン9は、入力端子INI,ADIと6つの出力端
子OUTI,OUT2・・・を有し、内部には図示しな
いプログラムROM,データRAM,ALU,A/D変
換器等を有している。入力端子ADIには、室外熱交換
器3に取付けた温度センサ11からのデータが入力され
る。このデータはマイコン9のA/D変換器(図示省略
)でデジタル値に変換した後、データRAM (図示省
略)に記憶される.また、マイコン9の入力端子INI
には、室内制御回路l4からの信号(シリアル信号)が
人力される。この室内制御回路14には、室外熱交換器
3に取付けた温度センサ15からのデータや室内実測温
度、室内設定温度等のデータが入力されるようになって
いる。一方、マイコン9には、第3図に示すように、熱
交換器3.4の温度と圧縮機1の吐出圧力との関係を示
すデータが入力されており、前記各温度センサ11.1
5から得られるデータによって圧縮機1の吐出圧力を検
出するようになっている。すなわち、本実施例では、熱
交換器3,4の温度は、吐出圧力が通常の圧力18〜2
0kg/cdの場合に49〜51’C、通常か過負荷状
態かの判定基準となる圧力211g/dの場合に53℃
、過負荷状態の圧力22kg/一の場合に56℃となる
データが入力されている。
The microcomputer 9 has input terminals INI, ADI and six output terminals OUTI, OUT2, . Data from a temperature sensor 11 attached to the outdoor heat exchanger 3 is input to the input terminal ADI. This data is converted into a digital value by an A/D converter (not shown) of the microcomputer 9, and then stored in a data RAM (not shown). In addition, the input terminal INI of the microcomputer 9
A signal (serial signal) from the indoor control circuit l4 is input manually. This indoor control circuit 14 is configured to receive input data such as data from a temperature sensor 15 attached to the outdoor heat exchanger 3, measured indoor temperature, and set indoor temperature. On the other hand, data indicating the relationship between the temperature of the heat exchanger 3.4 and the discharge pressure of the compressor 1 is input to the microcomputer 9, as shown in FIG.
The discharge pressure of the compressor 1 is detected based on the data obtained from the compressor 5. That is, in this embodiment, the temperature of the heat exchangers 3 and 4 is such that the discharge pressure is normal pressure 18 to 2.
49 to 51'C at 0kg/cd, 53'C at 211g/d, which is the standard for determining whether it is normal or overloaded.
, data has been input that indicates that the temperature will be 56° C. when the pressure is 22 kg/1 in an overload state.

そして、この吐出圧力に応じた制御信号を、出力端子O
UTI,OUT2・・・を通じてトランジスタ駆動回路
lOに出力する. トランジスタ駆動回路lOは、マイコン9から送られて
くる制御信号に基づいてインバータ部12のトランジス
タTri,Tr2・・・に駆動パルス信号を出力するよ
うになっている。
Then, a control signal corresponding to this discharge pressure is sent to the output terminal O.
It is output to the transistor drive circuit IO through UTI, OUT2... The transistor drive circuit IO outputs a drive pulse signal to the transistors Tri, Tr2, . . . of the inverter section 12 based on a control signal sent from the microcomputer 9.

インバータ部12は、トランジスタTrl.Tr2・・
・によって三相交流回路を構威している.このインバー
タ部l2に供給する一次電圧は、電源端子13.13か
ら入力された定格(IOOV50/60Hz)の交流電
源をダイオードDI.D2およびコンデンサCI,C2
で倍電圧整流し、コンデンサC3で平滑化したものを使
用する.そして、このインバータ部l2は、トランジス
タ駆動回路10から出力される駆動パルス信号に基づい
て、誘導電動機2に印加する実効電圧を出力する。
The inverter section 12 includes a transistor Trl. Tr2...
・A three-phase AC circuit is constructed. The primary voltage supplied to this inverter section l2 is obtained by converting the rated (IOOV50/60Hz) AC power input from the power supply terminal 13.13 into the diode DI. D2 and capacitor CI, C2
Use the voltage double rectified with and smoothed with capacitor C3. The inverter section l2 outputs an effective voltage to be applied to the induction motor 2 based on the drive pulse signal output from the transistor drive circuit 10.

次に、第4図のフローチャートを参照して、インバータ
制御回路の制御について説明する.まず、運転を行うか
否かを判断し、停止の場合は停止モードに対する処理を
行う(ステップ■.■).一方、運転の場合は、冷房運
転か暖房運転かの判断を行い、冷房運転の場合には、室
外熱交換器3の温度を読み取る(ステフプの.■,■)
.そして、読み取った温度が53℃以下、すなわち吐出
圧力が21kg/一以下の場合には、第5図に示すよう
に、通常運転時の駆動パルス信号Paを出力する(ステ
ップ■).この際、制御回路内において、実効電圧Vと
出力周波数fとは、第6図に示すように、実効電圧■と
出力周波数fとの比(傾き)を一定<v7r−一定〉と
して一義的に設定しておく。すなわち、この実効電圧V
と出力周波数rとの比(傾き)は、圧縮機1が通常の吐
出圧力(18〜20kg/cd)以下で駆動される時に
、トランジスタ駆動回路10から出力される駆動パルス
信号Paは最適効率となるように設定される。これによ
って制御回路は、通常運転時の吐出圧力(18〜20k
g/cd)以下においては駆動パルス信号Paの周波数
変化に基づき最適な実効電圧■および出力周波数fを出
力することとなる。
Next, control of the inverter control circuit will be explained with reference to the flowchart in FIG. First, it is determined whether or not to operate, and if it is to stop, processing for the stop mode is performed (step ■.■). On the other hand, in the case of operation, it is determined whether it is cooling operation or heating operation, and in the case of cooling operation, the temperature of the outdoor heat exchanger 3 is read (step .■,■).
.. Then, if the read temperature is 53° C. or less, that is, the discharge pressure is 21 kg/1 or less, the drive pulse signal Pa for normal operation is output as shown in FIG. 5 (step ①). At this time, in the control circuit, the effective voltage V and the output frequency f are uniquely defined by assuming that the ratio (slope) between the effective voltage ■ and the output frequency f is constant <v7r-constant>, as shown in Figure 6. Set it. That is, this effective voltage V
The ratio (slope) between the output frequency r and the output frequency r is such that when the compressor 1 is driven at a normal discharge pressure (18 to 20 kg/cd) or lower, the drive pulse signal Pa output from the transistor drive circuit 10 has optimal efficiency. It is set so that As a result, the control circuit adjusts the discharge pressure (18 to 20k) during normal operation.
g/cd), the optimum effective voltage (2) and output frequency (f) are output based on the frequency change of the drive pulse signal Pa.

また、ステップ■において読み取った温度が53℃以上
、すなわち吐出圧力が21kg/一以上の過負荷状態に
なった場合には、第5図に示すように、過負荷状態にお
ける駆動パルス信号Pbを出力する(ステップ■)。す
なわち、この過負荷状態における駆動パルス信号Pbは
、通常運転時における駆動パルス信号Paの各パルスP
al,Pa2,・・・の幅を所定の割合だけ増加させた
ものである.例えば、バルスPa4を例にとった場合、
このパルスPb4は、通常運転時において出力されるパ
ルスPa4の幅T0よりも、所定の割合T.,T.だけ
増加した幅のパルスとなっている。そのため、この過負
荷状態における駆動パルス信号pbによって、出力周波
数fに対する実効電圧Vの割合は、パルス幅を増加させ
た量だけ大きくなり、同一の出力周波数fであっても実
効電圧■が高くなる。
In addition, if the temperature read in step (2) is 53°C or higher, that is, if the discharge pressure is 21 kg/1 or higher, the drive pulse signal Pb in the overload state is output as shown in Fig. 5. (Step ■). That is, the drive pulse signal Pb in this overload state is different from each pulse P of the drive pulse signal Pa during normal operation.
The widths of al, Pa2, . . . are increased by a predetermined percentage. For example, if we take Vals Pa4 as an example,
This pulse Pb4 has a predetermined width T. ,T. The width of the pulse is increased by . Therefore, due to the drive pulse signal pb in this overload state, the ratio of the effective voltage V to the output frequency f increases by the amount by which the pulse width is increased, and even if the output frequency f is the same, the effective voltage ■ becomes higher. .

そのため、圧縮機1のトルクが上昇し、吐出圧力が高く
なった時でも、該圧縮機■が停止することなく運転され
る。
Therefore, even when the torque of the compressor 1 increases and the discharge pressure becomes high, the compressor (2) continues to operate without stopping.

その後、他の運転に対する処理を行い(ステップ■)、
ステップ■に戻る.この制御は一定時間間隔で繰り返し
て行われる。
After that, perform processing for other operations (step ■),
Return to step ■. This control is repeated at regular time intervals.

なお、冷房運転の場合は室外熱交換器3の温度を読み取
り(ステップ■)、上記暖房運転の場合と同様の制御を
行う. (発明の効果) 以上述べたように、本発明によると圧縮機の吐出圧力が
高くなった場合に、通常運転時と同一の出力周波数であ
っても実効電圧を増加することができるので、圧縮機を
停止させることなく空気調和機を連続運転することがで
きる.
In the case of cooling operation, the temperature of the outdoor heat exchanger 3 is read (step ■), and the same control as in the case of heating operation is performed. (Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, when the discharge pressure of the compressor increases, the effective voltage can be increased even if the output frequency is the same as during normal operation. The air conditioner can be operated continuously without stopping the machine.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図ないし第6図は本発明に係る図面を示し、第1図
はインバータ制御回路の全体構成の概略を示す回路図、
第2図は空気調和機の全体構或の概略を示すシステム構
威図、第3図は熱交換器の温度と圧縮機の吐出圧力との
関係を示すグラフ、第4図はインバータ制御回路の制御
状態を示すフローチャート図、第5図は通常運転時にト
ランジスタ駆動制御回路から出力されるパルス信号と負
荷状態の時にトランジスタ駆動制御回路から出力される
パルス信号とを示す波形図、第6図は通常運転時の実効
電圧と出力周波数との関係を示すグラフである。 ■・・・圧縮機 2・・・誘導電動機 9・・・マイコン(駆動パルス制御手段)10・・・ト
ランジスタ駆動回路(駆動パルス制御手段)12・・・
インバータ部 ■・・・実効電圧 f・・・出力周波数 第36 吐出圧力 (kg/crn’) 第2図 −Ii l  sj 第5図
1 to 6 show drawings according to the present invention, and FIG. 1 is a circuit diagram showing an outline of the overall configuration of an inverter control circuit,
Figure 2 is a system configuration diagram showing the general structure of an air conditioner, Figure 3 is a graph showing the relationship between heat exchanger temperature and compressor discharge pressure, and Figure 4 is a diagram of the inverter control circuit. A flowchart diagram showing the control state, Figure 5 is a waveform diagram showing a pulse signal output from the transistor drive control circuit during normal operation and a pulse signal output from the transistor drive control circuit during load state, and Figure 6 is a waveform diagram showing the pulse signal output from the transistor drive control circuit during normal operation. It is a graph showing the relationship between effective voltage and output frequency during operation. ■...Compressor 2...Induction motor 9...Microcomputer (drive pulse control means) 10...Transistor drive circuit (drive pulse control means) 12...
Inverter section ■...Effective voltage f...Output frequency No. 36 Discharge pressure (kg/crn') Fig. 2-Ii l sj Fig. 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)実効電圧/出力周波数を一定に保つように誘導電動
機に印加する実効電圧および出力周波数が駆動パルス信
号によって制御されるようになされたインバータ部を備
えた空気調和機において、 圧縮機の吐出圧力が設定値にある場合には、通常の駆動
パルス信号を前記インバータ部に出力するとともに、圧
縮機の吐出圧力が設定値より上昇した場合には、前記駆
動パルス信号よりもパルス幅を増加した駆動パルス信号
を前記インバータ部に出力する駆動パルス制御手段が設
けられたことを特徴とする空気調和機。
[Claims] 1) In an air conditioner equipped with an inverter section in which the effective voltage and output frequency applied to an induction motor are controlled by a drive pulse signal so as to keep the effective voltage/output frequency constant. , when the discharge pressure of the compressor is at the set value, outputs a normal drive pulse signal to the inverter section, and when the discharge pressure of the compressor rises above the set value, outputs a normal drive pulse signal higher than the drive pulse signal. An air conditioner comprising a drive pulse control means for outputting a drive pulse signal with increased pulse width to the inverter section.
JP1160539A 1989-06-22 1989-06-22 Air conditioner Pending JPH0327791A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5319999A (en) * 1991-06-29 1994-06-14 Mazda Motor Corporation Control apparatus for stepless transmission for vehicles

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