JPH04183276A - 空気調和機の制御装置 - 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 本発明は圧縮機の回転数を制御するインバータ装置を備
えた空気調和機の制御装置に間するものである。

従来の技術 近年、電源の周波数を可変にするインバータ装置を用い
て圧縮機の回転数を増減し、能力制御を行なう空気調和
機の制御装置が数多く利用されてきている。従来の技術
としては、例えば特開昭５８−１５３５８９号公報があ
る。

次に従来の動作の１例について図面を用いて説明する。

第４図は従来の空気調和機の制御装置の概略構成図、第
５図はその電源投入時の動作フローチャート、第６区は
その動作タイムチャートである、第４ズにおいて、１は
三相の商用交流電源、２は３個の接点を有する電磁接触
器、３は交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路
で電磁接触器２の接点の１端がそれぞれ商用交流１源１
に他端がそれぞれコンバータ回￥８３の交流入力部に接
続されている。４は突入電流制限抵抗、５は主電流リレ
ー、６は直流電力を平滑する電解コンデンサーで、突入
１ｉ流制限抵抗４は主電流リレー５と並列に接続され１
＠がコンバータ回路３の正極側、他端が電解コンデンサ
ー６の正極側に接続されている。電解コンデンサー６の
負極側はコンバータ回路３の負極側に接続されている。

７はインバータ回路で電解コンデンサー６で平滑された
直流電力を入力し三相の交流電力に変換して圧縮機８へ
出力する。９は圧縮機８の運転および停止を決定する運
転指令入力手段５１０はインバータ制御手段、１１は電
解コンデンサー６の電圧を検出する電圧検出手段で、イ
ンバータ制饗手段１０は運転指令入力手段９および電圧
検出手段１１がらの信号をそれぞれ入力する。１２はリ
レー駆動手段で、インバータｉｌｌ　＃手段１０からの
信号を入力し、電ｉ接麓器２および主電流リレー５へ信
号を出力する。１３はインバータベースドライブ回路で
インバータ制御手段１０から信号を入力しインバータ回
路７へ信号を出力する。

以上の様に構成された従来の空気調和機の制御装置につ
いて以下第５図および第６図を用いてその動作について
説明する。

第５図において、まずステップａで商用交流電源１が投
入される。次にステップｂで運転指令入力手段９より信
号Ｓ１をインバータ制御手段１０へ出力し“運転”であ
ればステップＣへそれ以外の場合はステップｂへ論理を
戻す。次にステップＣにおいてはインバータ制御手段１
０より信号Ｓ２を電磁接触器２に出力し、さらにリレー
駆動手段１２より信号Ｓ３を電磁接触器２へ出力し電磁
接触器２をＯＮさせる。電磁接触器２がＯＮするとコン
バータ回路３および突入電流制限抵抗４を介して電解コ
ンデンサー６に充電が行なわれる。

次にステップｄにおいて電解コンデンサー６の充Ｍ１Ｌ
圧を電圧検出手段１１により検出しインバータ制饗手段
１０へ信号Ｓ４を出力し、充電電圧が規定電圧以上であ
ればステップｅへそれ以外の場合はステップｄへ論理を
戻す。次にステップｅにおいてζよインバータ制饗手段
１０より信号Ｓ２をリレー駆動手段１２へ出力し、さら
にリレー駆動手段１２より信号Ｓ５を主電流リレー５へ
出力し主電流リレー５をＯＮさせインバータ回路７へ直
流電力を供給する０次にステップ５においてインバータ
制御手段１０より信号Ｓ６をインバータベースドライブ
回路１３へ出力しインバータ波形を出力させ信号Ｓ７と
してインバータベースドライブ回路１３よりインバータ
回路７へ出力する。次にステップｇにおいてはインバー
タ回路７から直流を三相の交流に変換された電力が圧縮
機８へ供給され、圧縮機８は運転ｔ−開始する。

第６図は上記した動作のタイムチャートを示したもので
ある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来の構成では、電解コンデンサー
の充電が終了した後でも圧！ａ機を運転している間、主
７４流リレーは接点をＯＮＬ／た状態をｍａしなければ
ならないので、その接点の電流容量の大きな物を用いる
必要があり装置が大型化するばかりでなく、主電流リレ
ーを駆動する電力が発生する。しかも主電流リレーを用
いるために接点の溶着における回路の破損の恐れがある
という欠点を有していた。

本発明は上記課題に鑑み電解コンデンサー充電の為の装
置を小型化し、無駄な電力消費を発生させずしかも安全
に動作する空気調和機の制御装置を提供するものである
。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の空気調和機の制御装
置は、交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路と
、前記コンバータ回路と商用交流電源とを開閉する電磁
接触器と、前記コンバータ回路により変換された直流電
力を平滑する電解コンデンサーと前記電解コンデンサー
により平滑された直流電力を入力し三相の交流電力に変
換して圧縮機を制御するインバータ回路と、商用交流電
源の２相を入力しその１相の出力を前記電磁接触器と並
列に前記電解コンデンサーの正極側に接続する位相制御
用素子で構成された突入電流制限回路と、圧縮機の運転
、停止を決定する運転指令入力手段と、前記電解コンデ
ンサーの電圧を検出する電圧検出手段と、前記運転指令
入力手段および電圧検出手段からの信号を入力とするイ
ンバータ制御手段と、前記インバータ制御手段からの信
号を入力とし前記電磁接触器へ信号を出力するリレー駆
動手段と前記突入電流制限回路へ信号を出力するトリガ
パルス出力手段と、前記インバータ制御手段からの信号
を入力とし前記インバータ回路へ信号を出力するインバ
ータベースドライブ回路とから構成されている。

作用 本発明は上記した構成によって、電解コンデンサーを充
電する時のみ突入電流制限回路を動作させ、充電終了後
の圧縮機を動作させでいる闇は突入電流制限回路はＯＦ
Ｆさせる。そのため突入電流制限回路の電流容量は小さ
なもので良く、装置が小型化でき無駄な電力の発生を抑
えることができるため原価低減を図ることができる。し
かも突入電流制限回路に従来のような主電流リレーを用
いないため接点の溶着における回路の破損の心配はなく
安全に動作することができる。

実施例 以下本発明の１実施例の空気調和機の制御装置について
図面上参照しながら説明する。第１図は本発明の１実施
例における空気講和機の制御装置の概略構成図、第２図
はその電源投入時のフローチャート、第３図（ａ）はそ
の動作タイミングチャート第３図（ｂ）は位相制御にお
ける電圧制限の波形図を示すものである。第１図におい
て、第４図の従来と同じ構成のものは詳細な説明は省略
する。１２はリレー駆動手段で、インバータ制御手段１
０からの信号を入力し、電磁接触器２へ信号を出力する
。１４は２個の位相制御用素子１４ａと１４ｂ（以下位
相制御用素子をサイリスタで説明する。）を有する突入
１Ｌ流制限回路でありサイリスタ１４＆のアノード側は
商用交流電源１のＲ相、カソード側は電解コンデンサー
６の正極側に接続され、サイリスタ１４ｂのアノード側
はコンバータ回路３のＳ相、カソード側は商用交流電源
１のＳ相に接続されている。１５は突入電流制限回路１
４を位相制御するためのトリガパルス出力手段でインバ
ータ制御手段１０からの信号を入力し、トリガパルス出
力手段１５へ信号を出力する。このトリガパルス８力手
段１５の信号により突入電流制限回路１４内、サイリス
タ１４＆と１４ｂが突入電流を抑制する。

以上のように構成された空気調和機の開運装置について
第２図および第３区（ａ　）、（ｂ）を用いてその動作
を説明する。

第２図において、まずステップ１で商用交流電源１が投
入される０次にステップ２において運転指令入力手段９
より信号Ｓ８をインバータ制御手段１０へ出力し、運転
であればステップ３へそれ以外の場合はステップ２へ論
理を戻す。次にステップ３においてはインバータｉ１１
御手段１０より信号Ｓ９をトリガパルス出力手段１５に
出力し、さらにトリガパルス８力手段１５よ、り信号５
１０を突入電流制限回路１４へ出力し位相制御が１始さ
れる。位相制御が開始されるとサイリスタ１４ａと１４
ｂｔ介して電解コンデンサー６に充電が行なわれる。こ
の時の位相制御における電圧制限の波形図を第３図（ｂ
）に示す。第３図（ｂ）　　〜は位相の連続的な変化を
示したものであり、　はこの時の電圧と時間の間係を示
したものである。

但１．ｚ（Ｔ４＞Ｔ３＞Ｔ２＞ＴＩ）、（Ｖ４＞Ｖ３＞
Ｖ２＞Ｖｌ）とする、第３図（ｂ）の様にトリガパルス
の信号により位相が制限され除々に電圧を上げて行き空
気調和機の制御装置の運転開始時における電解コンデン
サー６への突入電流を制限するのである０次にステップ
４において電解コンデンサー６の充電電圧を電圧横８手
段１１により検出しインバータ制御手段１０へ信号５１
１を出力する。充電電圧が規定電圧以上であればステッ
プ５へ、それ以外の場合はステップ３へ論理を戻す。次
にステップ５においてインバータ制御手段１０より信号
Ｓ９ｔ′）−リガパルス出力手段１５へ出力し、ざらに
トリガパルス出力手段１５より信号Ｓ１０を突入電流制
限回路１４へ出力し位相制御を停止させる。次にステッ
プ６においてインバータ制御手段１０より信号５１２を
リレー駆動手段１２へ出力し、さらにリレー駆動手段１
２より信号Ｓ１３を電磁接触器２へ出力し電磁接触器２
をＯＮさせ、インバータ回路７への直流電力の供給を完
了する。

次にステップ７においてインバータ制御手段１０より信
号Ｓ１４をインバータベースドライブ回路１３へ出力し
インバータ波形を発生させ信号Ｓ１５としてインバータ
ベースドライブ回路１３よりインバータ回路７へ出力す
る。次にステップ８においてはインバータ回路７から直
流上三相の交流に変換された電力が圧縮機８へ供給され
、圧縮機８は運転を開始する。第３図（ａ）は上記した
動作のタイミングチャートを示したものである。

以上のように本実施例によれば、商用交流電源１のＲ相
−突入電流制限回１ｉ８１４内サイリスタ１４ａ−電解
コンデンサー６の正極側と、商用交流を源１のＳ相−突
入電流制限回路１４内サイリスタ１４ｂ−コンバータ回
路３のＳ相入力部を構成することにより、電解コンデン
サー６の充電する時のみ突入電流制限回路１４はｔ作し
、その電流容Ｉも小さいので突入電流制限回路１４を小
型化することができ、無駄な電力消費を抑えることがで
きる。しかも突入電流制限回路１４にリレー等の接点を
有する回路構成でないため接点溶着による回路破壊がな
い。

尚突入電流ＩＪ＠回路１４はＲ−５相間に設けたがＳ−
Ｔ相間Ｔ−Ｒ相間に設けてもよい、またここでは位相側
有用素子にサイリスタを用いたがトライフックや他の同
機能を持った半導体素子においても同じ効果が得られる
。

発明の効果 以上のように本発明は、交流電力を直流電力に変換する
コンバータ回路と、前記コンバータ回路と商用交流電源
とを開閉する電磁接触器と、前記コンバータ回路により
変換された直流電力を平滑する電解コンデンサーと、前
記電解コンデンサーにより平滑されたＭ流電力を入力し
三相の交流電力に変換して圧縮機を制御するインバータ
回路と、商用交流電源の２相を人力しその１相の出力を
前記電磁接触器と並列に前記電解コンデンサーの正極側
に接続する位相制御用素子で構成された突入電流制限回
路と、圧縮機の運転、停止を決定する運転指令入力手段
と、前記電解コンデンサーの電圧を検出する電圧検出手
段と、前記運転指令人力手段および電圧検出手段からの
信号を入力とするインバータ制御手段と、前記インバー
タ制御手段からの信号を入力とし前記電磁接触器へ信号
を出力するリレー駆動手段と前記突入電流制限回路へ信
号を出力するトリガパルス出力手段と、前記インバータ
制御手段からの信号を人力とし前記インバータ回路へ信
号を出力するインバータベースドライブ回路を設けるこ
とにより、電解コンデンサーを充電する時のみ突入電流
制限回路を動作させ、充電終了後の圧縮Ｉｌを動作させ
ている間は突入電流制限回路はＯＦＦさせる。そのため
突入電流制限回路の電流容量は小さなもので良く、装置
の大きさは、電流容量に依存することから装置の小型化
ができ無駄な電力の発生を抑えることができるため原価
低減を図ることができる。しかも突入電流制限回路に従
来のような主電流リレーを用いないため接点の溶着にお
ける回路の砿損の心配はなく安全に動作することができ
る優れた空気調和機の制御装置を実現できるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例における空気調和機の制御装
置の概略構成図、第２図はその電源投入時の動作フロ−
チャート５第３図（ａ）はその動作タイムチャート、第
３図（ｂ）は位相制傅における電圧制限の波形図、第４
図は従来例における空気調和機の制御装置の概略構成図
、第５図はその電源投入時の動作フローチャート、第６
図はその動作タイムチャートである。 １・・・三相の商用交流電源、２・・・電磁接触器、３
・・・コンバータ回路、６・・・電解コンデンサー、７
・・・インバータ回路、８・・・コンプレッサー、１４
・・突入を流制限回路、１４ａ、１４ｂ・・位相制御用
素子。 代理人の氏名　弁理士　小鍜冶　明　ばか２名第２図 １１３図　　　　（ａ） 欝５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路と、前記
   コンバータ回路と商用交流電源とを開閉する電磁接触器
   と、前記コンバータ回路により変換された直流電力を平
   滑する電解コンデンサーと、前記電解コンデンサーによ
   り平滑された直流電力を入力し三相の交流電力に変換し
   て圧縮機を制御するインバータ回路と、商用交流電源の
   ２相を入力しその１相の出力を前記電磁接触器と並列に
   前記電解コンデンサーの正極側に接続する位相制御用素
   子で構成された突入電流制限回路と、圧縮機の運転、停
   止を決定する運転指令入力手段と、前記電解コンデンサ
   ーの電圧を検出する電圧検出手段と、前記運転指令入力
   手段および電圧検出手段からの信号を入力とするインバ
   ータ制御手段と、前記インバータ制御手段からの信号を
   入力とし前記電磁接触器へ信号を出力するリレー駆動手
   段と前記突入電流制限回路へ信号を出力するトリガパル
   ス出力手段と、前記インバータ制御手段からの信号を入
   力とし前記インバータ回路へ信号を出力するインバータ
   ベースドライブ回路とを備えたことを特徴とする空気調
   和機の制御装置。