JPH0343861B2 - - Google Patents

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JPH0343861B2
JPH0343861B2 JP62298843A JP29884387A JPH0343861B2 JP H0343861 B2 JPH0343861 B2 JP H0343861B2 JP 62298843 A JP62298843 A JP 62298843A JP 29884387 A JP29884387 A JP 29884387A JP H0343861 B2 JPH0343861 B2 JP H0343861B2
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    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は制御システムに係り、特にヒートポン
プに使用されて電気的に整流される可変速度モー
タECMにより駆動される圧縮機の制御システム
に関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点 今日の電気的に整流される可変速度モータによ
り駆動される圧縮機では個々の装置毎にかなりの
速度のばらつきがある。典型的な電気的に整流さ
れる可変速度モータにより駆動される圧縮機、特
に閉ループを備えた電気的に整流されるモータの
コントローラ(ECMコントローラ)を有する圧
縮機では速度の変動は定格値に対して20%にも達
することがある。
ヒートポンプ中に設置された圧縮機の速度が装
置毎に変動するとヒートポンプシステム全体の制
御が不良になりヒートポンプにより暖房、換気あ
るいは空調されている室内にいる人に不快感を与
える。また圧縮機速度が効率的に制御されないた
めモータ速度が最適値又は設計定格値に対して低
くなりすぎたり高くなりすぎたりする。これは圧
縮機及びヒートポンプシステムの長期的な保守及
び動作性に対し致命的な影響を与える。事実、速
度制御の欠如はシステム自体を構成する多数の機
器部品に明らかに破壊的な効果を及ぼす。
すなわち、本発明は電気的に整流されるモータ
のコントローラ及び圧縮機のより正確で効果的な
速度制御を実現することを目的とする。本発明
は、コンプレツサの動作速度をモニタしてコンプ
レツサの負荷状態例えば設定温度と室温との差等
にもとづいてコンプレツサの動作速度を修正する
論理シーケンスを使用するヒートポンプの制御構
成ないしシステムに関する。特に、本発明では速
度制御信号が動作デユーテイーサイクル情報に変
換され、その結果がECMコントローラに供給さ
れ、コントローラが圧縮機速度をデユーテイーサ
イクル入力速度要求にもとづいて変化させる。ま
た、コントローラは圧縮機速度の変化の際時間遅
延を加え、同時にモータコントローラからの整流
パルスにもとづいて圧縮機速度をくりかえしモニ
タする。モニタされた速度は要求された速度を指
示する指示信号と比較されて誤差信号を形成し、
この誤差信号はデユーテイーサイクル指示信号に
変換されてモータコントローラに入力され、これ
により閉ループ圧縮機速度制御がなされ圧縮機速
度が所定限界値内に維持される。
問題点を解決すための手段 すなわち、本発明は電気的に整流される可変速
度モータECMにより駆動される圧縮機の動作速
度を圧縮機速度をあらわす帰還信号を形成するこ
とにより制御するECM駆動圧縮機の速度制御構
成であつて、要求速度指示信号を形成する圧縮機
速度論理手段と、該制御構成が形成した帰還信号
にもとづいて圧縮機速度を計算する圧縮機速度計
算手段と、該要求速度指示信号と該圧縮機速度の
計算値との間の誤差を計算して該誤差をあらわす
誤差信号を形成する誤差手段と、該誤差信号をあ
らわす速度制御信号を形成するデユーテイーサイ
クル発生手段とよりなり、該速度制御信号は制御
構成に伝達されて該圧縮機の速度を調整すること
を特徴とする構成を提供する。
本発明はまた電気的に整流される可変速度モー
タECMにより駆動される圧縮機の動作速度を圧
縮機速度をあらわす帰還信号を形成するECMコ
ントローラにより制御する方法であつて、所望の
所定圧縮機速度を設定し、実際の圧縮機速度をあ
らわす帰還信号を形成し、圧縮機速度を計算し、
該計算された圧縮機速度と設定圧縮機速度との間
の差に対応して誤差信号を形成し、該誤差信号に
もとづいて速度制御信号を形成して該ECMコン
トローラへ供給し、該速度制御信号のレベルに応
じて圧縮機速度を該誤差信号のレベルが減少する
ように変化させる段階よりなることを特徴とする
方法を提供する。
本発明の一実施例では圧縮機速度が以前の室温
と現在の室温の温度差の関数、換言すれば例えば
dok1+(do−d0)k2の関数として設定される。た
だし、do及びd0は以下詳細に説明するように所定
の設定温度に対する現在及び以前の室温の温度差
をあらわす。
実施例 以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明
する。
第1図は本発明によるヒートポンプ制御構成1
3のブロツク図をあらわす。ヒートポンプ制御構
成13は所望のあるいは要求速度に対応した要求
速度信号14′を出力する圧縮機速度論理要素1
4を含む。一の実施例では圧縮機速度論理要素1
4は前の及び現在の室温温度差「d0」及び「do
を求めて要求速度信号14′をdok1+(do−d0)k2
に従つて形成する。ただし、k1とk2とは実験的に
決定されるシステムの特性定数である。前の及び
現在の室温温度差「d0」及び「do」は選択された
サーモスタツト設定温度「ts」に対する前の及び
現在の履歴を示すものと考えることができる。数
学的にはd0=t0−ts,do=to−tsで定義される。こ
こで「t0」及び「to」は実際に測定される以前の
及び現在の温度であり、また「ts」は設定温度で
ある。より詳細には、要求速度信号14′は本発
明による圧縮機25の制御のため入力される望ま
しい速度レベルをゼロ(0)と百(100)との間
の値で示す百分率値である。
信号14′は圧縮機速度計算要素19により計
算された速度信号19′と結合される。この速度
信号19′はECMコントローラ22より出力され
ECM駆動圧縮機25の状態を制御及びモニタす
るRPM帰還信号21′に対応した別の百分率値信
号である。すなわち、コントローラ22は圧縮機
モータの端子(図示せず)に接続された電力供給
ライン上の逆EMFを電気信号の形でモニタしこ
れをあらわす電圧信号(すなわちRPM帰還信号)
を形成する動作を行ない、例えばジーイー、エフ
テイー・ウエイン(GF,Ft.Wayne)ソースコン
トローラでもよい。圧縮機の速度計算要素19は
制御構成13にて使用し得るような形のパルス状
のアナログ帰還速度信号21′を供給される。制
御構成13はマイクロプロセツサ、例えばインテ
ル8032を使用するものであるのが好ましい。より
詳細に説明すると、圧縮機速度計算要素19は
RPM帰還信号21′のパルス間周期を測定する。
信号14′と19′とは要素30で結合されて圧
縮機の所望速度値と実際の速度値とのずれをあら
わす差ないし誤差信号30′が形成される。誤差
信号30′は例えばマイクロプロセツサルツクア
ツプ表などより構成されるデユーテイーサイクル
発生器33に供給されECMコントローラ13と
本発明に従つて駆動する速度制御信号33′が形
成される。より詳細に説明すると、デユーテイー
サイクル発生器33は設定周波数の出力パルスに
ついてそのパルス幅を変化させる。
第2図は第1図の構成の一般的動作を示すフロ
ーチヤートである。先に説明したように、動作は
信号14′で示す望ましい、必要な、あるいは選
択された圧縮機速度を第2図中のステツプ114
で形成し、また信号21′で示す帰還速度信号に
もとづいてRPM帰還速度信号を第2図のステツ
プ119で示すように圧縮機速度計算要素19に
て求めることにより開始される。次いで第2図の
ステツプ119で示すように圧縮機速度計算要素
19にて帰還速度信号21′にもとづいて圧縮機
の速度が計算される。
次いでステツプ130で論理要素14により、
ステツプ119で計算された速度とステツプ11
4で求められた設定速度との差に対応する誤差信
号30′が形成される。さらに第2図ステツプ1
33により速度制御信号33′が形成される。こ
のようにしてECMコントローラ22の介入によ
り電流制御を行ない圧縮機の速度を動作中に変化
させることが可能になる。
以上、本発明を特別な実施例について説明した
が、本発明はこの実施例に限定されることはなく
本発明要旨内で様々な変形が可能である。
要約すると、本発明は室温に応じて異つた圧縮
機速度を選択し、圧縮機速度をあらわす帰還信号
を検出し、実際の圧縮機速度を計算し、選択され
た圧縮機速度と実際の圧縮機速度との差をあらわ
す誤差信号を形成し、形成された誤差信号に応じ
て圧縮機速度を変化させる圧縮機速度制御構成を
提供する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるシステム制御論理の概要
を示すブロツク図、第2図は例えばヒートポンプ
中に設置された圧縮機の正確な速度制御を実行す
るための本発明による構成の動作を詳細に示すフ
ローチヤートである。 13……ヒートポンプ制御構成、14……圧縮
機速度論理要素、14′……要求速度信号、19
……圧縮機速度計算要素、19′……速度信号、
21′……RPM帰還信号、22……ECMコント
ローラ、25……ECM駆動圧縮機、30……加
算要素、30′……誤差信号、33……デユーテ
イーサイクル発生器、33′……速度制御信号、
114,119,121′,122,130,1
33……ステツプ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電気的に整流される可変速度モータECMに
    より駆動される圧縮機25の動作速度を圧縮機速
    度をあらわす帰還信号を形成することにより要求
    の速度になるよう制御するECM駆動圧縮機の速
    度制御構成であつて、要求の圧縮機速度指示がdo
    k1(do−d0)k2の関数として設定され、ここで、
    do及びd0は各選択されたサーモスタツト設定点温
    度に対する現在及び以前の室温の差であり、k1
    k2がシステム特性定数である圧縮機速度論理手段
    14と、該電気的に整流されるモータ制御構成2
    2が形成した帰還信号にもとづいて圧縮機速度を
    計算する圧縮機速度計算手段19と、 該要求速度指示と該圧縮機速度の計算値との間
    の誤差を計算して該誤差をあらわす誤差信号を形
    成する誤差手段30と、 該誤差信号をあらわす速度制御信号を形成する
    デユーテイサイクル発生手段33とよりなり、 該速度制御信号はECM制御構成22に伝達さ
    れて該圧縮機の速度を調整することを特徴とする
    構成。 2 電気的に整流される可変速度モータECMに
    より駆動される圧縮機25の動作速度を圧縮機速
    度をあらわす帰還信号を形成するに効果的なコン
    トローラにより制御する方法であつて、 要求の、予め決められた圧縮機速度をdok1
    (do−d0)k2の関数として設定し、ここで、do
    びd0は各選択されたサーモスタツト設定点温度に
    対する現在及び以前の室温の差であり、k1,k2
    システム特性定数であり、実際の圧縮機速度をあ
    らわす帰還信号を形成し、 該帰還信号の圧縮機速度を計算し、 該計算された圧縮機速度と設定圧縮機速度との
    間の差に対応して誤差信号を形成し、該誤差信号
    にもとづいて速度制御信号を形成して該ECMコ
    ントローラへ供給し、該速度制御信号のレベルに
    応じて圧縮機速度を該誤差信号のレベルが減少す
    るように変化させる段階よりなることを特徴とす
    る方法。
JP62298843A 1986-12-01 1987-11-26 圧縮機の速度制御構成及び方法 Granted JPS63161887A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US936423 1986-12-01
US06/936,423 US4734628A (en) 1986-12-01 1986-12-01 Electrically commutated, variable speed compressor control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63161887A JPS63161887A (ja) 1988-07-05
JPH0343861B2 true JPH0343861B2 (ja) 1991-07-04

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EP (1) EP0270474B1 (ja)
JP (1) JPS63161887A (ja)
KR (1) KR900003681B1 (ja)
BR (1) BR8706362A (ja)
CA (1) CA1313550C (ja)
ES (1) ES2021086B3 (ja)

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