JPH033691A - 誘導電動機の制御方法 - 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、空気調和機の室内機ファンモータ等に用い
られる誘導電動機の制御方法に係り、更に詳しくは誘導
電動機の回転数をより速やかに目標値とする誘導電動機
の制御方法に関するものである。

［従　来　例］ 近年、空気調和機等の制御にはマイクロコンピュータが
用いられ１種々機能を有するようになった。この種の空
気調和機は、例えばサーミスタ等による室内温度センサ
や熱交換器温度センサ等を有し、リモコン等による設定
値とそれらセンサによる検出値との差に応じて、圧縮機
を駆動すると共に、室内ファンや室外ファンを駆動し、
その室内を設定値に近づけ、より快適な環境を維持する
ようにしている。

ところで、上記室内ファンモータとして誘導電動機が用
いられ、この誘導電動機の回転は位相制御方式により制
御される。その位相制御に際しては、誘導電動機の回転
により発生するパルスが一定時間（を秒間）毎にカウン
トされ、このカウント値が回転数に換算され、かつ、こ
の換算回転数と目標値とが比較されるとともに、この比
較結果に応じてその誘導電動機の導通角が所定量だけ変
えられる。このように、一定時間毎に誘導電動機の導通
角が所定量だけ変えられ、その誘導電動機の回転数が段
階的に所定値に近づけられるとともに。

その所定値の回転数で安定化されるようになる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記制御方法において、誘導電動機の回転によ
り発生するパルスのカウント値を回転数に換算するに際
し、下記の式が用いられる。

換算回転数：ｎ（ｒｐ■）＝６０・ｎ／上−ｐなお、ｔ
はパルスのカウント時間、Ｎは定時間に検出したパルス
数、ｐは誘導電動機の一回転当たりのパルス発生数であ
る。

そのため、第３図に示されるように、誘導電動機が起動
された際、最初の一定時間（１）が経過したとき、つま
り時間ｔ工に達したときに得られる検出パルス数は実際
のパルス数より極めて少ない値である。すなわち、その
検出パルス数により換算された回転数（同図の破線に示
す）と実際の回転数（同図の実線に示す）との間には差
が生じる。さらに、一定時間（１）経過の時間ｔ２にお
いては、前回に検出したパルス数による同転数が元にな
ることから、上記同様に換算回転数が実際の回転数より
少なくなる。すなわち、誘導電動機の回転数が加速的に
増加し、検出パルス数がその増加に対応するからである
。したがって、そのパルス数をカウントする時間（ｔ：
サンプリング時間）が長くなる程、あるいは誘導電動機
の応答が速く、出力の変化が速い程、換算回転数を実際
の回転数に追従させるためのレスポンスが悪くなってし
まう。

そして、そのレスポンスが悪いということは、制御系か
ら見ると１次遅れ要素を構成し、入力に対する出力応答
が悪く、誘導電動機を所定回転数に制御するに際し、遅
れが生じる。空気調和機の室内ファンモータを例にとる
と、室内風量の設定が変更されたとき、室内ファンモー
タの制御が遅れ、その室内風量を設定値にする時間がか
かるとともに、その遅れ制御により室内ファンモータに
振動が生じることもある。

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その
目的は検出回転数の追従性の向上を図り、制御のレスポ
ンスを上げることができるようにした誘導電動機の制御
方法を提供することにある。

［課題を解決するために手段］ 上記目的を達成するために、この発明は、誘導電動機の
回転数を制御するに際し、その誘導電動機の回転により
発生するパルスを所定時間毎にカウントするとともに、
このカウント値よりその誘導電動機の回転数を検出し、
この検出回転数と目標値とを比較し、上記誘導電動機の
回転数を段階的に位相制御する誘導電動機の制御方法で
あって、上記所定時間毎に検出した回転数と上記目標値
との差が所定値以上であるときには、その検出回転数を
上記誘導電動機の実際の回転数に近似した値に補正する
とともに、この補正回転数と上記目標値との比較により
上記誘導電動機を位相制御するようにしたことを要旨と
する。

［作　　用］ 上記方法によると、上記誘導電動機の回転制御に際し、
一定時間（１）毎にカウントしたパルス数がその誘導電
動機の実際の回転数に対応するパルス数に近似した値に
補正される。この補正したパルス数により、誘導電動機
の回転数が換算され、この換算回転数と目標回転数との
比較が行われるとともに、この比較結果に応じて誘導電
動機の導通角が所定量だけ変えられる。このとき、上記
カウントパル数の補正は、一定時間毎にカウントしたパ
ルス数により換算された回転数と目標値との差が所定値
以上ある場合に行われる。

そして、誘導電動機の回転を停止から所定値とするとき
に、上記カウントしたパルス数の補正が行われるため、
その補正パルス数により換算した回転数が実際の回転数
に近似した値となる。したがって、誘導電動機の起動時
における検出回転数の追従性が向上し、例えば空気調和
機の室内ファンモータとして用いることにより、室内風
量の設定値を変更した際、その変更に対するレスポンス
がよくなる。

［実　施　例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、この空気調和機には、室内に冷気ある
いは暖気を循環させるための室内ファンモータ（誘導電
動機）１と、この室内ファンモータ１を駆動するモータ
駆動部２と、このモータ駆動部２を介して室内ファンモ
ータ１を制御する制御部（マイクロコンピュータ：ＣＰ
ＩＪ）　３とが設けられている。なお、制御部３は、図
示しないリモコン等からの摺示に応じて室内ファンモー
タ１を駆動するためにトリガパルスを出力ボートを介し
てモータ駆動部２に出力し、かつ、室内ファンモータ１
の回転数を検出するために室内ファンモータ１に設けら
れているホール素子にて発生するパルスを人力ボートを
介して入力し、室内ファンモータ１の回転数を目標値に
制御する。また、空気調和機には、図示しないが、室内
温度センサ、他のセンサや圧縮機や四方弁を含む冷凍サ
イクル等が設けられている。

さらに、モータ駆動部２には制御部３の出力ボートから
出力されるトリガパルスにより交流電源４の導通自分を
室内ファンモータ１に印加するトライアック５が設けら
れている。なお、制御部３には室内ファンモータ１の回
転数を目標値に制御するプログラム、第２図に示す制御
プログラム等、を記憶するメモリが備えられている。

次に、上記構成の空気調和機に適用される誘導電動機の
制御方法を第２図のフローチャート図および第３図の回
転数のグラフ図に基づいて説明する。なお、第２図に示
す条件■は、室内ファンモータ１の回転制御に際し、検
出したパルス数ＮＲｎと目標回転数（目標値）に対応す
るパスル数Ｎ　ｓｅｔとの差が一定値（ｎ）未満である
か否かである。また、条件■は、一定時間（１）経過し
ているか、つまりパルスのサンプリング時間が経過して
いるか否かである。

まず、空気調和機が起動されると、制御部３の出力ボー
トからは所定のトリガパルスが出力され、室内ファンモ
ータ１が回転される。そして、制御部３の入力ポートに
はその回転により発生するパルスが入力されているもの
とする。

すると、制御部３にてＮ５ｅｔ　−ＮＲｎ＞　ｎの演算
が行われる（ステップＳＴ　１　）。なお、起動時にお
いては、検出パルス数ＮＲｎは入力ポートを介して入力
するパルス数であり、起動待以後（例えば第３図に示す
時間ｔユ以後）においてはその検出パルス数ＮＲｎはこ
の発明による補正した検出パルス数の値が用いられる６
そして、上記パルス数の差が一定値（ｎ）以上である場
合には、上記起動時から一定時間（１）が経過している
か否か、つまり時間ｔ工に達したか否かが判断される（
ステップＳＴ　２　）。

時間ｔ工が経過したとき、下記式の演算処理が実行され
、検出パルス数の補正処理が行われる（ステップ５Ｔ３
）。

ＮＲｎ＝　２　（Ｎｎ　　ＮＲｎ−ｔ）＋　ＮＲｎ−１
Ｎｎ：ｎ：ｎ回目の検出パルス数 ＮＲｙｌ：ｎ回目の補正された検出パルス数すると、起
動時から時間ｔ１においては、その間に入力ポートを介
して入力したパスル数がＮ工であると、このカウントパ
スル数は上記式より２（Ｎ１　ＮＲＯ）＋ＮＲ１＋＝２
Ｎ１（＝ＮＲ１）に補正される。

なお、ＮＲ（ｌはＯとしている。すなわち、検出パルス
数Ｎ、は室内ファンモータ１の実際の回転数（第３図の
実線に示す）に対応するパルス数に近似した値Ｎ　Ｒｉ
に補正される。そして、その補正パルス数ＮＲｔにより
得られる回転数と目標値との比較により、室内ファンモ
ータ１の導通角が所定量だけ変えられ、その室内ファン
モータ１が位相制御される。

続いて、上記ステップＳＴＹに戻り、Ｎ５ａｔ−Ｎ　Ｒ
１（＝２　Ｎ　１）　＞　ｎの演算処理が実行される。

そして、その差が一定値（ｎ）以上である場合、上記同
様に一定時間（１）経過したか否かが判断される（ステ
ップ５Ｔ２）、一定時間（１）経過したとき、つまり時
間ｔ２が経過したとき、上記式の演算処理が実行される
。すると、時間ｔ１から時間ｔ２の間においては、その
間に入力ポートを介して入力したパスル数がＮ２である
と、この検出パルス数は上記式より２　（Ｎ２−　ＮＲ
工）＋　ＮＲ□＝　２　Ｎ２−　ＮＲ１（”ＮＲ２）に
補正される。すなわち、検出パルス数Ｎ２は室内ファン
モータ１の実際の回転数（第３図の実線に示す）に対応
するパルス数に近似した値ＮＲａに補正される。そして
、上記同様にその補正パルス数ＮＲｘにより得られる回
転数と目標値との比較により、室内ファンモータ１の位
相制御が行われる。また、上記ステップＳＴＩにおける
条件■を満たす限り、時間ｔ。−２から時間ｔｎの間に
おいても、上記式により検出パルス数Ｎｎが実際のパル
ス数に近い値ＮＲｎに補正される。

そして、例えば第３図に示されるように、時間ｔ４と時
間ｔ、との間において、その間に入力ポートを介して入
力するパルス数がＮｓ（弁Ｎ、）であると、つまり室内
ファンモータ１の回転数が所定値に安定している場合、
その検出パルス数は２ＮｎＮ４（＝ＮＲｇ）になる、す
なわち、その補正パルス数ＮＲｓは実際の回転数（第３
図の実線に示す）に対応するパルス数に近似した値とな
らず、室内ファンモータ１の回転制御に悪影響を及ぼす
ことになる。しかし、室内ファンモータ１の回転数が所
定値に安定しているときには、上記ステップ５丁１にお
ける条件Ｉに合わなくなるため、上記補正処理が実行さ
れず、室内ファンモータ１の回転制御の悪影響を防ぐこ
とができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の誘導電動機の制御方法
によれば、誘導電動機の回転数が所定値に安定するまで
は、その誘導電動機の回転により発生するパルスを検出
するに際し、その検出パルス数を一定時間毎に実際の回
転数に対応するパルス数に近似した値に補正するように
したので、誘導電動機の回転を制御するに際し、誘導電
動機の検出回転数の追従性、つまり回転制御のレスポン
スを上げることができ、しかも制御の遅れによる誘導電
動機の振動をなくすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示し、空気調和機の制御
方法が適用される空気調和機の概略的ブロック図、第２
図は上記制御方法を説明するためのフローチャート図、
第３図は誘導電動機の回転数を説明するためのグラフ図
である。 図中、１は室内ファンモータ、２はモータ駆動部、３は
制御部（マイクロコンピュータ二〇Ｐυ）、４は交流電
源、５はトライアックである。 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘導電動機の回転数を制御するに際し、その誘導
   電動機の回転により発生するパルスを所定時間毎にカウ
   ントするとともに、このカウント値よりその誘導電動機
   の回転数を検出し、この検出回転数と目標値とを比較し
   、前記誘導電動機の回転数を段階的に位相制御する誘導
   電動機の制御方法であって、 前記所定時間毎に検出した回転数と前記目標値との差が
   所定値以上であるときには、その検出回転数を前記誘導
   電動機の実際の回転数に近似した値に補正するとともに
   、この補正回転数と前記目標値との比較により前記誘導
   電動機を位相制御するようにしたことを特徴とする誘導
   電動機の制御方法。
2. （２）前記補正回転数は、前記所定時間毎にカウントし
   たパルス数を Ｎ＿Ｒ＿ｎ＝２（Ｎ＿ｎ−Ｎ＿Ｒ＿ｎ＿−＿１）＋Ｎ＿
   Ｒ＿ｎ＿−＿１Ｎ＿ｎ：ｎ回目の検出パルス数 Ｎ＿Ｒ＿ｎ：ｎ回目の補正された検出パルス数で補正し
   、この補正したパルス数により得るようにしたことを特
   徴とする誘導電動機の制御方法。