JPH0360396A

JPH0360396A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH0360396A
Application number: JP1195703A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Okamoto; 宏岡本; Kimio Fushimi; 公男伏見; Yoshio Otsuka; 大塚　良夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1991-03-15

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、空気調和機などに用いる冷凍装置に関する
。

（従来の技術）空気調和機などに用いる冷凍装置としては、能力可変圧
縮機、およびその圧縮機に駆動電力を与えるインバータ
回路を備えたものがある。

このような冷凍装置の一例を第４図に示す。

１は三相商用交流ｉ！！源で、その電源１に接触器接点
５ａ、５ａ、５ａを介してインバータ回路２を接続して
いる。

このインバータ回路２は、電源１の電圧を整流し、それ
を後述する制御部４の指令に応じたスイッチングによっ
て所定周波数（および電圧）の交流に変換し、出力する
ものである。

そして、インバータ回路２の出力端に、接触器接点６ａ
、６ａ、６ａを介して圧縮機モータ３を接続している。

圧縮機モータ３は、冷凍サイクルの能力可変圧縮機（図
示しない）に一体に内蔵され、その能力可変圧縮機を駆
動するもので、三相の誘導モータを採用している。

また、圧縮機モータ３を、接触器接点７ａ。

７ａ、７ａを介して電源１に接続している。

一方、４は冷凍装置の全般にわたる制御を行なう制御部
で、マイクロコンピュータおよびその周辺回路からなる
。

この制御部４に、電磁接触器５，６．７およびインバー
タ異常検出回路８を接続している。

インバータ異常検出回路８は、インバータ回路２の異常
を検出するもので、異常検出に際してその旨を制御部４
に報知する働きをする。

制御部４は、能力可変圧縮機の運転に際してインバータ
回路２を駆動し、かつインバータ回路２の出力周波数（
および電圧）を冷凍負荷に応じて制御する機能手段と、
能力可変圧縮機の運転に際して電磁接触器５．６を付勢
する機能手段と、異常検出回路８の異常検出に際してイ
ンバータ回路２の駆動を止めるとともに、電磁接触器５
．６を消勢し、かつ電磁接触器７を付勢する機能手段と
を備えている。

作用を説明する。

インバータ回路２が正常のとき、制御部４はインバータ
回路２を駆動し、かつ電磁接触器５．６を付勢し、イン
バータ回路２の出力を駆動電力として圧縮機モータ３を
動作させる。これにより、能力可変運転を行なう。

インバータ異常検出回路８がインバータ回路２の異常を
検出すると、インバータ回路２の駆動を止めるとともに
、電磁接触器５，６を消勢し、かつ電磁接触器７を付勢
し、電源１の電圧によって直接的に圧縮機モータ３を動
作させる。

すなわち、インバータ回路２が故障しても、それにかか
わらず運転を継続することができる。

このように、異常時にインバータ駆動から商用交流電源
駆動への切換を行なう冷凍装置として、たとえば特開昭
６０−２２３９６６号公報に示されるものがある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記の冷凍装置の場合、インバータ駆動
から商用交流電源駆動への切換に際し、圧縮機モータ３
に過大電圧がかかり、圧縮機モータ３に悪影響を与えて
しまう。

これに対処し、商用交流電源電圧を降下させるものもあ
るが、コストの上昇を招くという新たな問題がある。

一方、圧縮機モータ３として商用交流電源駆動用のモー
タを採用すると、次のような不具合を生じる。

すなわち、商用電源周波数が６０Ｈｚの場合、たとえば
第５図に示すように定格出力２００Ｖ−６０Ｈｚのモー
タを採用することになるが、そうするとインバータ駆動
による６０Ｈ２運転から７５Ｈｚ運転の能力可変範囲に
おいて、第６図に示すようにモータの二次電流（出力電
流）が大きく増大し、それに伴ってモータの効率が低下
し、いわゆるトルクダウンを生じてしまう。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、インバータ回路が故障しても
、圧縮機モータへの悪影響やコストの上昇を招くことな
く、商用交流電源駆動によって運転を継続することがで
き、またインバータ駆動に際しては広範囲にわたって効
率のよい能力可変運転を可能とする信頼性にすぐれた冷
凍装置を提供することにある。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）能力可変圧縮機を駆動するとともに巻線の中途にタップ
を有する圧縮機モータと、商用交流電源の電圧を所定周
波数の交流に変換し駆動電力として上記圧縮機モータに
与えるインバータ回路と、このインバータ回路の異常を
検出する叉常検出手段と、この異常検出手段の異常検出
に際し上記圧縮機モータをそのタップを介して商用交流
電源に接続する手段とを備える。

（作用）インバータ回路が正常のとき、インバータ回路によって
圧縮機モータを駆動し、能力可変運転を行なう。

インバータ異常検出手段がインバータ回路の異常を検出
すると、圧縮機モータに対しそのタップを通した商用交
流電源を行ない、運転を継続する。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。なお、図面において第４図と同一部分には同一符
号を付し、その詳細な説明は省略する。

第１図に示すように、圧縮機モータ３は、三つの相巻線
３ａ、３ｂ、３ｃを有し、かつ各相巻線の中途にタップ
Ｔを有している。

ここで、圧縮機モータ３としては、所定の最低運転周波
数からたとえば７５胞の最高運転周波数までの範囲で、
効率のよい運転が可能なインバータ駆動用のモータを採
用している。

相巻線３ａ、３ｂ、３ｃにおけるタップＴの位置につい
ては、そのタップＴを介して通電がなされたときに、圧
縮機モータ３が商用交流電源駆動用のモータ、たとえば
第５図に示した定格出力２００Ｖ−６０Ｈｚのモータと
して機能し得ることを基準に、定めている。

そして、電源１に接触器接点５ａ、５ａ、５ａを介して
インバータ回路２を接続する。

インバータ回路２の出力端に、接触器接点５ａ。

６ａ、６ａを介し、さらに接触器接点（双方向性接点）
ｌｌａ、ｌｌａ、ｌｌａの常閉側を介し、圧縮機モータ
３の相巻線３ａ、３ｂ、３ｃを接続している。

また、圧縮機モータ３の相巻線３ａ、３ｂ。

３ｃを、それぞれのタップＴを介し、さらに接触器接点
１１ａ、ｌｌａ、ｌｌａの常開側および接触器接点７ａ
、７ａ、７ａを介し、電源１に接続する。

一方、１０は冷凍装置の全般にわたる制御を行なう制御
部で、マイクロコンピュータおよびその周辺回路からな
る。

この制御部１０に、電磁接触器５．６．７゜１１および
インバータ異常検出回路８を接続する。

制御部１０は、能力可変圧縮機の運転に際してインバー
タ回路２を駆動し、かつインバータ回路２の出力周波数
（および電圧）を冷凍負荷に応じて制御する機能手段と
、能力可変圧縮機の運転に際して電磁接触器５．６を付
勢する機能手段と、異常検出回路８の異常検出に際して
インバータ回路２の駆動を止めるとともに、電磁接触器
５，６を消勢し、かつ電磁接触器７．１１を付勢する機
能手段（−圧縮機モータ３の相巻線３ａ、３ｂ。

３ｃをそれぞれのタップＴを介して電源ｌに接続する機
能手段）とを備えている。

作用を説明する。

インバータ回路２が正常のとき、制御部１０はインバー
タ回路２を駆動し、かつ電磁接触器５゜６を付勢し、イ
ンバータ回路２の出力を駆動電力として圧縮機モータ３
を動作させる。これにより、能力可変運転を行なう。

この場合、圧縮機モータ３の相巻線３ａ、３ｂ。

３ＣにはタップＴを介さずに通電がなされるため、圧縮
機モータ３は本来のインバータ駆動用モータとして機能
し、第２図に示すように所定の最低運転周波数から７５
Ｈｚの最高運転周波数までの範囲で動作する。また、最
低運転周波数から７５Ｈｚの最高運転周波数の範囲にお
いて、圧縮機モータ３の二次電流（出力電流）はほぼ一
定となり、常に効率のよい運転が可能である。すなわち
、トルクダウンのような不具合を生じない。

インバータ異常検出回路８がインバータ回路２の異常を
検出すると、制御部１０は、インバータ回路２の駆動を
止めるとともに、電磁接触器５゜６を消勢し、かつ電磁
接触器７．１１を付勢し、圧縮機モータ３の相巻線３ａ
、３ｂ、３ｃをそれぞれのタップＴを介して電源１に接
続する。これにより、圧縮機モータ３を電源１の電圧に
よって直接的に動作させる。すなわち、インバータ回路
２の故障にかかわらず、運転を継続することができる。

この場合、相巻線３ａ、３ｂ、３ｃへの通電がタップＴ
を介してなされることにより、圧縮機モータ３は商用交
流Ｍｓ源駆動用のモータ、つまり第５図に示したような
定格出力２００Ｖ−６０Ｈｚのモータとして機能する。

したがって、圧縮機モータ３に悪影響を与えることなく
、また電圧降下のためのコスト上昇を招くことなく、効
率のよい安定運転が可能である。

なお、上記実施例では、インバータ異常検出回路８の検
出結果に応じてのみタップ切換を行なうようにしたが、
手動によるタップ切換の構成を加えることも可能である
。

その他、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、能力可変圧縮機を
駆動するとともに巻線の中途にタップを有する圧縮機モ
ータと、商用交流電源の電圧を所定周波数の交流に変換
し駆動電力として上記圧縮機モータに与えるインバータ
回路と、このインバータ回路の異常を検出する異常検出
手段と、この異常検出手段の異常検出に際し上記圧縮機
モータをそのタップを介して商用交流電源に接続する手
段とを備えたので、インバータ回路が故障しても、圧縮
機モータへの悪影響やコストの上昇を招くことなく、商
用交流電源駆動によって運転を継続することができ、ま
たインバータ駆動に際しては広範囲にわたって効率のよ
い能力可変運転を可能とする信頼性にすぐれた冷凍装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の電気回路の構成図、第２
図および第３図はそれぞれ同実施例における圧縮機モー
タの特性を示す図、第４図は従来の冷凍装置の電気回路
の構成図、第５図および第６図はそれぞれ第４図におけ
る圧縮機モータの特性を示す図である。１・・・三相商用交流電源、２・・・インバータ回路、
３・・・圧縮機モータ、５，６，７．１１・・・電磁接
触器、８・・・インバータ回路異常検出回路、１０・・
・制御部。

Claims

【特許請求の範囲】

能力可変圧縮機を備えた冷凍装置において、前記能力可
変圧縮機を駆動するとともに巻線の中途にタップを有す
る圧縮機モータと、商用交流電源の電圧を所定周波数の
交流に変換し駆動電力として前記圧縮機モータに与える
インバータ回路と、このインバータ回路の異常を検出す
る異常検出手段と、この異常検出手段の異常検出に際し
前記圧縮機モータをそのタップを介して前記商用交流電
源に接続する手段とを具備したことを特徴とする冷凍装
置。