JPH04255428A - Power supply for driving motor - Google Patents

Power supply for driving motor

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Publication number
JPH04255428A
JPH04255428A JP3017996A JP1799691A JPH04255428A JP H04255428 A JPH04255428 A JP H04255428A JP 3017996 A JP3017996 A JP 3017996A JP 1799691 A JP1799691 A JP 1799691A JP H04255428 A JPH04255428 A JP H04255428A
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JP
Japan
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power
motor
voltage
sine wave
pseudo
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Pending
Application number
JP3017996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Tokisaki
久 時崎
Keigo Onizuka
圭吾 鬼塚
Shigeharu Sasaki
重晴 佐々木
Tatsunori Toyoda
達憲 豊田
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH04255428A publication Critical patent/JPH04255428A/en
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Abstract

PURPOSE:To operate another AC load with excessive power of a solar cell panel when a motor(compressor) is not operating. CONSTITUTION:A lowpass filter is constituted of a capacitor 34 and the stator windings 37-39 of a motor. When the motor is not operating, switching contact pieces 32, 33 are switched to connect the lowpass filter circuit between an inverter circuit 25 and output terminals 35, 36 thus producing a pseudo-sinusoidal single-phase AC power from the inverter circuit 25. Since a choke coil is not required with a lowpass filter for cutting off high frequency components of the pseudo-sinusoidal wave, excessive power of solar cell can be utilized for general AC load without increasing the power supply or additionally providing electric components.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は商用電源からの交流電力
を整流平滑した直流電力と、太陽電池で発電された直流
電力とから、PWM理論による疑似正弦波の交流電力を
電動機に供給する電源装置において、太陽電池からの余
剰電力の利用に関するものである。
[Industrial Application Field] The present invention is a power source that supplies pseudo-sine wave AC power to a motor based on PWM theory from DC power obtained by rectifying and smoothing AC power from a commercial power source and DC power generated by a solar cell. The present invention relates to the use of surplus power from solar cells in a device.

【0002】0002

【従来の技術】従来の商用電源からの交流電力と太陽電
池からの直流電力とを用いて電動機を駆動するように成
したものとしては、実開昭56−146847号公報に
記載されたようなものがあった。この公報に記載された
ものは商用交流電源と、直流電力源(太陽電池電源)と
を備え、商用交流電源と直流電力源とのいずれかを用い
て空気調和機用の圧縮機(電動機)を駆動するようにし
たものであった。
[Prior Art] A conventional motor that uses AC power from a commercial power source and DC power from a solar cell to drive an electric motor is as described in Japanese Utility Model Application Publication No. 146847/1983. There was something. The device described in this publication is equipped with a commercial AC power source and a DC power source (solar battery power source), and uses either the commercial AC power source or the DC power source to operate a compressor (electric motor) for an air conditioner. It was designed to be driven.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
では、直流電力源の出力が少なく空気調和機を運転する
に足りない時は、商用交流電源を用いて空気調和機の運
転を行い直流電力源の出力が充分にあるときは、この直
流電力源の出力を用いて空気調和機の運転を行うもので
あった。
[Problem to be Solved by the Invention] In such conventional technology, when the output of the DC power source is low enough to operate the air conditioner, the AC power source is used to operate the air conditioner and the DC power source is used to operate the air conditioner. When the output of the power source is sufficient, the output of the DC power source is used to operate the air conditioner.

【0004】すなわち、常に商用交流電源または直流電
力源のいずれか一方のみが空気調和機の運転に用いられ
ているものであった。このため、直流電力源の出力が少
ないときにはその出力が遮断され、直流電力源の利用効
率が低くなり、この直流電力源を最大限に利用できない
ものであった。
[0004] That is, only one of the commercial AC power source and the DC power source has always been used to operate the air conditioner. For this reason, when the output of the DC power source is low, the output is cut off, resulting in a low usage efficiency of the DC power source, making it impossible to utilize the DC power source to its full potential.

【0005】このような問題点に対して、特開昭62−
221013号公報に記載されているようなものが試み
られた。この公報に記載されているものは、商用交流電
源と直流電力源(太陽電池)とを併用して用い直流電力
の出力が低下した際には商用交流電源から不足分を補っ
て圧縮機の運転を行うようにしたものであった。
[0005] In order to solve these problems, Japanese Patent Application Laid-open No. 1986-
An attempt was made as described in Japanese Patent No. 221013. The system described in this bulletin uses a commercial AC power source and a DC power source (solar cells) together, and when the output of DC power decreases, the compressor is operated by making up for the shortage from the commercial AC power source. It was designed to do this.

【0006】このように構成された空気調和機では空気
調和機を運転している時には、太陽電池の直流出力を充
分に利用することができるが、空気調和機を運転してい
ないときには太陽電池を利用できないものであった。例
えばこの空気調和機を例に取れば、一般の冷房専用の空
気調和機では冷房運転を行う期間は1年の内7月から9
月まででの3ケ月間であり、冷房、ドライと称する機種
では6月から9月までの4ケ月間であり、暖房、冷房、
ドライと称する機種では6月から9月までと12月から
3月までの合計8ケ月間が空気調和機の一般的な運転期
間、すなわち太陽電池を利用できる期間であった。従っ
て、通常時には1年の内の1/3〜2/3は太陽電池が
利用されていないものであった。
[0006] In an air conditioner configured as described above, when the air conditioner is operating, it is possible to fully utilize the DC output of the solar cells, but when the air conditioner is not operating, the solar cells can be used. It was unavailable. For example, if we take this air conditioner as an example, in a general air conditioner dedicated to cooling, the period of cooling operation is from July to September of the year.
For models called cooling and dry, it is a four-month period from June to September.
For models called dry, a total of 8 months from June to September and from December to March was the typical operating period for air conditioners, that is, the period during which solar cells could be used. Therefore, under normal circumstances, solar cells are not used for 1/3 to 2/3 of a year.

【0007】本発明はこのような問題点に対して、電動
機(例えば空気調和機の圧縮機の駆動用電動機など)が
運転しないときに、太陽電池によって発電される余剰の
電力を有効に利用できるようにした電源装置を提供する
ものである。
The present invention solves these problems by making it possible to effectively utilize surplus power generated by solar cells when an electric motor (for example, an electric motor for driving a compressor of an air conditioner) is not operating. The present invention provides a power supply device as described above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、交流電源から
供給される交流電力を直流電力に整流し平滑する整流平
滑回路及び、この直流電力をPWM理論に基づいた任意
の周波数の疑似正弦波に変換するインバータ回路を有し
、この疑似正弦波の交流電力を電動機に供給するように
成した電源装置において、太陽電池と、この太陽電池の
直流電力を前記直流電力の電圧とほぼ等しい電圧、また
は前記直流電力の電圧よりわずかに高い電圧に変換して
前記インバータ回路に供給する電圧制御回路と、 前記
電動機を運転しない際にコンデンサ及び前記電動機の固
定子巻線を用いて構成されるローパスフィルタ回路と、
前記電動機を運転しない時に前記電圧制御回路から出力
される直流電力をインバータ回路で疑似正弦波の交流電
力に変換した後前記ローパスフィルタを介して他の交流
負荷に供給可能にしたものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a rectifying and smoothing circuit that rectifies and smoothes AC power supplied from an AC power source into DC power, and converts this DC power into a pseudo sine wave of any frequency based on PWM theory. In a power supply device that includes an inverter circuit that converts the pseudo sine wave AC power to a motor, the power supply device includes a solar cell, and converts the DC power of the solar cell into a voltage approximately equal to the voltage of the DC power; or a voltage control circuit that converts the voltage to a voltage slightly higher than the voltage of the DC power and supplies the voltage to the inverter circuit; and a low-pass filter configured using a capacitor and a stator winding of the motor when the motor is not operated. circuit and
When the motor is not operating, the DC power output from the voltage control circuit is converted into pseudo-sine wave AC power by an inverter circuit, and then it can be supplied to other AC loads via the low-pass filter.

【0009】また、太陽電池の発電電力を蓄える蓄電池
と、この蓄電池の電力を前記直流電力の電圧とほぼ等し
い電圧、または前記直流電力の電圧よりわずかに高い電
圧の直流電力に変換して前記インバータ回路に供給する
電圧制御回路と、前記電動機を運転しない際にコンデン
サ及び前記電動機の固定子巻線を用いて接続されるロー
パスフィルタ回路とを備え、前記電動機を運転しない時
に前記電圧制御回路から出力される直流電力を前記イン
バータ回路で疑似正弦波の交流電力に変換した後前記ロ
ーパスフィルタを介して他の交流負荷に供給可能にした
ものである。
The invention also includes a storage battery that stores the power generated by the solar cell, and a storage battery that converts the power of the storage battery into DC power having a voltage approximately equal to the voltage of the DC power or slightly higher than the voltage of the DC power, and converts the power of the storage battery into DC power that is connected to the inverter. a voltage control circuit that supplies a voltage to the circuit, and a low-pass filter circuit that is connected using a capacitor and a stator winding of the motor when the motor is not operating, and a low-pass filter circuit that is connected to the voltage control circuit when the motor is not operating. The inverter circuit converts the DC power into pseudo-sine wave AC power, which can then be supplied to other AC loads via the low-pass filter.

【0010】0010

【作用】このように構成された電源装置を用いると、電
動機を運転していないときに、太陽電池で発電された電
力を交流電力に変換して一般の交流負荷に供給すること
ができる。この際、電動機の固定子巻線をローパスフィ
ルタとして利用することによって容量の大きいインダク
タンス素子を付加することなく交流電力の一般の交流負
荷への供給が可能になるものである。
[Operation] Using the power supply device configured as described above, it is possible to convert the electric power generated by the solar cell into AC power and supply it to a general AC load when the electric motor is not in operation. At this time, by using the stator winding of the motor as a low-pass filter, it becomes possible to supply AC power to a general AC load without adding a large-capacitance inductance element.

【0011】[0011]

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は本発明の実施例を示す電源装置を用いて圧縮
機用の電動機を駆動するように成した分離型の空気調和
機の要部電気回路図(主に室外ユニットの電気回路図)
である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an electrical circuit diagram of a main part of a separate air conditioner configured to drive a compressor motor using a power supply device according to an embodiment of the present invention (mainly an electrical circuit diagram of an outdoor unit)
It is.

【0012】この図において1は室内ユニットデあり、
室外ユニットのマイクロプロセッサ2ヘシリアル信号回
路3と信号線を介して制御データの送受が行えるように
接続されている。
In this figure, 1 is an indoor unit;
It is connected to the microprocessor 2 of the outdoor unit via a serial signal circuit 3 and a signal line so that control data can be sent and received.

【0013】室内ユニット1から送られてくるデータは
、圧縮機に供給する疑似正弦波の交流電力の周波数を決
める周波数信号F(F=0で圧縮機の停止)、冷房/暖
房信号(四方弁を切り換える信号)などである。
The data sent from the indoor unit 1 includes a frequency signal F that determines the frequency of pseudo-sine wave AC power supplied to the compressor (compressor stops when F=0), cooling/heating signal (four-way valve signal for switching).

【0014】反対に室外ユニット(マイクロプロセッサ
2から室内ユニット1)へ送られるデータとしては、外
気温度データ、現在出力している交流電力の周波数(圧
縮機用電動機の回転数)、室外ユニットが異常状態にな
ったときの異常を示すデータなどである。
On the other hand, the data sent to the outdoor unit (from the microprocessor 2 to the indoor unit 1) includes outdoor temperature data, the frequency of the AC power currently being output (rotational speed of the compressor motor), and information about abnormalities in the outdoor unit. This includes data that indicates an abnormality when a situation occurs.

【0015】4〜6は夫々室外側熱交換器に送風できる
ように設けられたファンを駆動するための単相誘導電動
機(運転コンデンサは省略)、暖房運転時に圧縮機から
吐出された高温冷媒の一部を蒸発器に戻すためのバイパ
ス管を開く電磁弁、冷凍サイクルを逆転して冷房運転/
暖房運転の切り換えを行う四方弁であり商用交流電源の
電源母線間に接続されている。
4 to 6 are single-phase induction motors (operating capacitors are omitted) for driving fans installed to blow air to the outdoor heat exchanger, respectively, and motors for high-temperature refrigerant discharged from the compressor during heating operation. Solenoid valve that opens the bypass pipe to return part of the water to the evaporator, reverses the refrigeration cycle and operates the cooling operation/
It is a four-way valve that switches between heating operations and is connected between the power bus bars of a commercial AC power source.

【0016】誘導電動機4には直列に開閉接片7と切り
換え接片8とが直列に接続されている。切り換え接片8
を切り換えることによって、誘導電動機4の回転数を高
速と低速との2段階に変えることができる。この開閉接
片7、切り換え接片8の動作はマイクロプロセッサ2に
よって制御されている。
An opening/closing contact piece 7 and a switching contact piece 8 are connected in series to the induction motor 4. Switching contact piece 8
By switching the rotation speed of the induction motor 4, it is possible to change the rotation speed of the induction motor 4 into two stages: high speed and low speed. The operations of the opening/closing contact piece 7 and the switching contact piece 8 are controlled by the microprocessor 2.

【0017】9,10はフォトトライアックでありその
ON/OFFはマイクロプロセッサ2によって制御され
ている。このフォトトライアックがON/OFFするこ
とによって電磁弁5、四方弁6の通電が行われる。尚、
このフォトトライアック9、10のON/OFFはマイ
クロプロセッサ2によって制御されている。
Numerals 9 and 10 are phototriacs whose ON/OFF is controlled by the microprocessor 2. The electromagnetic valve 5 and the four-way valve 6 are energized by turning the phototriac ON/OFF. still,
The ON/OFF of the phototriacs 9 and 10 is controlled by the microprocessor 2.

【0018】11,12,13は温度センサであり、夫
々外気温度、室外側熱交換器の温度、圧縮機14の温度
を検出する。マイクロプロセッサ2は外気温度と室外側
熱交換器の温度に基づいて切り換え接片8を切り換えて
誘導電動機の回転数を制御し、圧縮機14の温度に基づ
いてこの温度が所定値を越えないように圧縮機14に供
給される交流電力の周波数を強制的に減少させる保護動
作を行う。
Temperature sensors 11, 12, and 13 detect the outside air temperature, the temperature of the outdoor heat exchanger, and the temperature of the compressor 14, respectively. The microprocessor 2 controls the rotation speed of the induction motor by switching the switching contact 8 based on the outside air temperature and the temperature of the outdoor heat exchanger, and prevents this temperature from exceeding a predetermined value based on the temperature of the compressor 14. A protective operation is performed to forcibly reduce the frequency of AC power supplied to the compressor 14.

【0019】この圧縮機14は三つの固定子巻線をスタ
ー状に結線した三相誘導電動機を駆動源として用いてい
る。
The compressor 14 uses a three-phase induction motor in which three stator windings are connected in a star shape as a driving source.

【0020】15は商用交流電源であり、この電源から
供給される交流電力は、バリスタ16、ノイズフィルタ
17、チョークコイル18を介して整流回路(ダイオー
ドブリッジ)19に与えられる。この整流回路19では
商用交流電源15から供給される交流電力(実効値10
0Vの交流電力)をコンデンサ20,21と共に倍電圧
整流して280Vの直流電力を得ている。22はノイズ
フィルタであり、23は平滑用のコンデンサである。 尚、24は電流ヒューズである。
Reference numeral 15 denotes a commercial AC power supply, and AC power supplied from this power supply is applied to a rectifier circuit (diode bridge) 19 via a varistor 16, a noise filter 17, and a choke coil 18. This rectifier circuit 19 uses AC power (effective value 10
0V AC power) is voltage doubled and rectified together with capacitors 20 and 21 to obtain 280V DC power. 22 is a noise filter, and 23 is a smoothing capacitor. Note that 24 is a current fuse.

【0021】25はインバータ回路であり、三相ブリッ
ジ状に結線された6個のスイッチング素子(トランジス
タ、FET、IGBTなど)とこれらのスイッチング素
子を個々にON/OFFさせるドライブ回路26とから
成っている。
Reference numeral 25 denotes an inverter circuit, which consists of six switching elements (transistors, FETs, IGBTs, etc.) connected in a three-phase bridge configuration and a drive circuit 26 that turns these switching elements on and off individually. There is.

【0022】ドライブ回路26はマイクロプロセッサ2
からのスイッチング信号に応じてスイッチング素子のO
N/OFFを制御(マイクロプロセッサ2からのスイッ
チング信号をスイッチング素子を充分にドライブできる
程度まで電力増幅する)する。従って、インバータ回路
25の夫々のスイッチング素子はマイクロプロセッサ2
からの信号でON/OFFすることになる。
The drive circuit 26 is the microprocessor 2
O of the switching element according to the switching signal from
Controls N/OFF (power amplifies the switching signal from the microprocessor 2 to the extent that it can sufficiently drive the switching element). Therefore, each switching element of the inverter circuit 25 is connected to the microprocessor 2.
It will be turned on/off by the signal from.

【0023】マイクロプロセッサ2は室内ユニットから
与えられた周波数信号の交流電力が圧縮機14に供給さ
れるようにインバータ回路25ヘスイッチング信号を出
力する。このスイッチング信号はPWM理論(搬送波と
周波数信号の周波数の変調波との大小から生成する。)
に基づいてマイクロプロセッサ2が演算して求めたスイ
ッチング信号である。
The microprocessor 2 outputs a switching signal to the inverter circuit 25 so that the AC power of the frequency signal given from the indoor unit is supplied to the compressor 14. This switching signal is generated based on the PWM theory (the magnitude of the carrier wave and the modulated wave of the frequency of the frequency signal).
This is a switching signal calculated and calculated by the microprocessor 2 based on .

【0024】従って、圧縮機14へは任意の周波数の交
流電力(疑似正弦波による交流電力)を供給することが
できる。この交流電力の周波数を変えることによって圧
縮機を駆動する電動機の回転数が変わり圧縮機の能力を
変えることができることは言うまでもない。
Therefore, the compressor 14 can be supplied with alternating current power of any frequency (alternating current power generated by a pseudo sine wave). It goes without saying that by changing the frequency of this alternating current power, the rotational speed of the electric motor that drives the compressor changes and the capacity of the compressor can be changed.

【0025】27はスイッチング電源であり、280V
の直流電力をマイクロプロセッサ2や他の電子回路の動
作に必要な低電圧まで降下させるものである。
27 is a switching power supply, 280V
DC power is reduced to a low voltage necessary for the operation of the microprocessor 2 and other electronic circuits.

【0026】28は太陽電池パネル(複数の太陽電池を
接続してパネルにしたもの)であり、例えば最大出力が
約600Wである。(本実施例では圧縮機14の最大消
費電力の約1/3であり、最大消費電力の大きさに合わ
せて適当に設定する)29はDC/DCコンバータ(電
圧制御回路)であり太陽電池パネル28からの出力を2
90Vに降圧(または昇圧)するものである。この29
0Vはこの電圧に限るものでなく整流回路19、コンデ
ンサ20,21で倍電圧整流された電圧(280V)よ
り高い電圧(ダイオード30による電圧降下を引いた後
の電圧)であればよい。
Reference numeral 28 denotes a solar cell panel (a panel formed by connecting a plurality of solar cells), and has a maximum output of, for example, about 600W. (In this embodiment, it is about 1/3 of the maximum power consumption of the compressor 14, and is set appropriately according to the maximum power consumption.) 29 is a DC/DC converter (voltage control circuit) and is a solar cell panel. The output from 28 is 2
It steps down (or steps up) the voltage to 90V. This 29
0V is not limited to this voltage, and may be any voltage (voltage after subtracting the voltage drop caused by the diode 30) higher than the voltage (280V) that has been voltage-doubled and rectified by the rectifier circuit 19 and capacitors 20 and 21.

【0027】このように電圧を設定することによってD
C/DCコンバータ29の直流出力をインバータ回路2
5に供給できると共に、DC/DCコンバータの29出
力、すなわち太陽電池の出力が低下したときなど太陽電
池の出力が不足し電力電圧が低下するような時には、交
流電源15からの電力が供給されて、インバータ回路2
5には常に必要な電力が供給されるものである。
By setting the voltage in this way, D
The DC output of the C/DC converter 29 is transferred to the inverter circuit 2.
In addition, when the output of the DC/DC converter 29, that is, the output of the solar cell decreases, when the output of the solar cell is insufficient and the power voltage decreases, the power from the AC power source 15 is supplied. , inverter circuit 2
5 is always supplied with the necessary power.

【0028】30は逆流防止用のダイオードであり、太
陽電池パネルの出力が低下したとき、また圧縮機14の
消費電力が増加して太陽電池パネル28の出力が不足し
たときに倍電圧整流による直流電力が太陽電池パネル2
8に逆流するのを防止するものである。
Reference numeral 30 denotes a backflow prevention diode, which prevents direct current by voltage doubler rectification when the output of the solar panel decreases or when the power consumption of the compressor 14 increases and the output of the solar panel 28 becomes insufficient. Power comes from solar panel 2
This prevents the water from flowing back into the air.

【0029】31は蓄電池(第2の実施例で接続される
)であり、太陽電池の余剰電力を蓄えるものである。
Reference numeral 31 is a storage battery (connected in the second embodiment), which stores surplus power from the solar battery.

【0030】32,33は連動する切り換え接片であり
、マイクロプロセッサ2によって切り換りが制御される
ものである。この切り換え接片32,33はインバータ
回路25と圧縮機14の電動機の固定子巻線との間に接
続されている。この切り換え接片32,33が図1に示
す状態にあるときはインバータ回路25からの疑似正弦
波による交流電力が圧縮機14に供給され、切り換え接
片32,33が図1に示す状態と反対の状態にあるとき
はインバータ回路25からの疑似正弦波による交流電力
はコンデンサ34を介して交流出力端子35,36から
他の交流負荷に供給される。
Reference numerals 32 and 33 are interlocking switching contacts whose switching is controlled by the microprocessor 2. The switching contacts 32, 33 are connected between the inverter circuit 25 and the stator winding of the motor of the compressor 14. When the switching contacts 32, 33 are in the state shown in FIG. 1, AC power with a pseudo sine wave from the inverter circuit 25 is supplied to the compressor 14, and the switching contacts 32, 33 are in the state shown in FIG. In this state, the pseudo sine wave AC power from the inverter circuit 25 is supplied to other AC loads from the AC output terminals 35 and 36 via the capacitor 34.

【0031】圧縮機14の固定子巻線を夫々37,38
,39とすると、インバータ回路25からの出力される
交流電力の流れは図2に示す実線のようになる。尚、こ
の時インバータ回路25は周波数50ヘルツ(または6
0ヘルツ)の単相の疑似正弦波の交流電力が固定子巻線
37,39に対応する端子から出力されるようにマイク
ロプロセッサ2がスイッチング信号を出力するものであ
る。
The stator windings of the compressor 14 are arranged at 37 and 38, respectively.
, 39, the flow of AC power output from the inverter circuit 25 is as shown by the solid line in FIG. At this time, the inverter circuit 25 has a frequency of 50 hertz (or 60 hertz).
The microprocessor 2 outputs a switching signal so that single-phase pseudo-sine wave AC power (0 Hz) is output from terminals corresponding to the stator windings 37 and 39.

【0032】図において、まずインバータ回路25から
出力された単相交流は実線矢印で示すように、インバー
タ回路25→切り換え接片32→端子35→他の交流負
荷→切り換え接片33→固定巻線39→固定巻線37→
インバータ回路25の順に流れる。この時コンデンサ3
4が出力端子35と出力端子36との間に接続されて固
定子巻線37,39とともにローパスフィルタを構成し
ている。このローパスフィルタの結線を図3に示す。
In the figure, first, the single-phase AC output from the inverter circuit 25 is transmitted through the inverter circuit 25→switching contact piece 32→terminal 35→other AC load→switching contact piece 33→fixed winding as shown by the solid arrow. 39→Fixed winding 37→
The signal flows in the order of the inverter circuit 25. At this time capacitor 3
4 is connected between the output terminal 35 and the output terminal 36, and forms a low-pass filter together with the stator windings 37 and 39. FIG. 3 shows the wiring of this low-pass filter.

【0033】図3は図2に示す切り換え接片32,33
が図に示す状態にあるときに形勢されるローパスフィル
タの電気回路図である。この回路図において圧縮機14
の固定子巻線37,39はその固定子鉄心と共にチョー
クコイルとして作用する。出力端子35,36にはイン
バータ回路25が許す範囲の消費電力までの交流負荷を
接続することができる。従って、このローパスフィルタ
もこの消費電力を許容できる容量が必要になる。この実
施例では、太陽電池28の発電力と交流電源の出力とを
合わせて圧縮機14に供給する最大出力が1.2キロワ
ットまで可能であるチョークコイルも同等の容量が必要
になる。しかし、圧縮機14の容量がこの容量に対応し
ているため圧縮機14の固定子巻線をチョークコイルと
して用いた場合、このチョークコイルが容量オーバーに
なることはない。従って、1.2キロワットの出力に対
応するような大きな容量のチョークコイルを新たに設け
ることなくローパスフィルタを構成することができる。
FIG. 3 shows the switching contact pieces 32, 33 shown in FIG.
FIG. 3 is an electrical circuit diagram of a low-pass filter that is in the state shown in the figure. In this circuit diagram, the compressor 14
The stator windings 37 and 39 act together with the stator core as a choke coil. An AC load up to the power consumption range allowed by the inverter circuit 25 can be connected to the output terminals 35 and 36. Therefore, this low-pass filter also needs a capacity that can tolerate this power consumption. In this embodiment, the choke coil, which can supply the compressor 14 with a maximum output of 1.2 kilowatts by combining the generated power of the solar cell 28 and the output of the AC power source, also needs to have the same capacity. However, since the capacity of the compressor 14 corresponds to this capacity, when the stator winding of the compressor 14 is used as a choke coil, this choke coil will not exceed its capacity. Therefore, a low-pass filter can be constructed without newly providing a choke coil with a large capacity corresponding to an output of 1.2 kilowatts.

【0034】インバータ回路25から出力される疑似正
弦波の交流電力をローパスフィルタを介して他の交流負
荷に供給することによって疑似正弦波に含まれる高調波
成分を遮断することができ、通常の商用交流電源と同様
に交流負荷を駆動することができるものである。
By supplying the pseudo sine wave AC power output from the inverter circuit 25 to other AC loads via a low-pass filter, harmonic components contained in the pseudo sine wave can be blocked, making it possible to block the harmonic components contained in the pseudo sine wave. It can drive an AC load in the same way as an AC power source.

【0035】図4は図1に示したマイクロプロセッサ2
の主な動作を示すフローチャートである。この図におい
て、まずステップS1にてマイクロプロセッサ2の運転
が開始されると次いでステップS2でマイクロプロセッ
サ2のイニシャライズが行われる。次にステップS3で
この空気調和機が運転状態にあるか否かの判断を行う。 例えば運転スイッチがONになっているか否かの判断、
運転スイッチがプッシュスイッチやタクトスイッチの際
はマイクロプロセッサ2が運転モードに成っているか停
止モードになっているかの判断を行うものである。
FIG. 4 shows the microprocessor 2 shown in FIG.
3 is a flowchart showing the main operations of FIG. In this figure, the operation of the microprocessor 2 is first started in step S1, and then the microprocessor 2 is initialized in step S2. Next, in step S3, it is determined whether or not this air conditioner is in operation. For example, determining whether the operation switch is turned on or not,
When the operation switch is a push switch or a tact switch, the microprocessor 2 determines whether it is in operation mode or stop mode.

【0036】次にこのステップS3で運転状態が判断さ
れたときには、ステップS4、ステップS5に進む。こ
れらのステップでは、切り換え接片32,33を図1に
示す状態に設定して通常の運転を行う。すなわち、室内
ユニット1から送られてくる周波数信号に基づいた周波
数の疑似正弦波の交流電力をインバータ回路25から圧
縮機14へ出力するものである。この際、太陽電池で発
電された電力と交流電源からの電力とを用いて疑似正弦
波が作られるものである。
Next, when the operating state is determined in step S3, the process advances to step S4 and step S5. In these steps, the switching contacts 32 and 33 are set to the state shown in FIG. 1 to perform normal operation. That is, pseudo sine wave AC power having a frequency based on the frequency signal sent from the indoor unit 1 is outputted from the inverter circuit 25 to the compressor 14 . At this time, a pseudo sine wave is created using the power generated by the solar cell and the power from the AC power supply.

【0037】ステップS3で空気調和機が運転状態にな
いと判断されたとき、すなわち圧縮機を駆動する必要が
ないと判断されたときはステップS6、ステップS7を
行い、切り換え接片32,33を図2に示す状態に切り
換えた後、室内ユニットから送られてくる周波数信号を
50ヘルツに固定する。
When it is determined in step S3 that the air conditioner is not in operation, that is, when it is determined that there is no need to drive the compressor, steps S6 and S7 are performed, and the switching contacts 32 and 33 are turned on. After switching to the state shown in FIG. 2, the frequency signal sent from the indoor unit is fixed at 50 hertz.

【0038】次いでステップS10へ進み周波数が50
ヘルツの単相の疑似正弦波の交流を出力する。尚、単相
の疑似正弦波を得るためにはインバータ回路25の三相
ブリッジを構成する6個のスイッチング素子のうちの2
個のスイッチング素子を常にOFF状態に設定し、単相
ブリッジを構成する4個のスイッチング素子をON/O
FFさせて単相出力を得るものである。
Next, the process advances to step S10 and the frequency is set to 50.
Outputs Hertz single-phase pseudo sine wave alternating current. Note that in order to obtain a single-phase pseudo sine wave, two of the six switching elements constituting the three-phase bridge of the inverter circuit 25
The switching elements are always set to OFF state, and the four switching elements that make up the single-phase bridge are turned ON/OFF.
It is used to obtain single-phase output by flip-flopping.

【0039】このように制御することによって太陽電池
パネル28で発電された電力と、交流電源からの電力と
を用いて出力端子35,36から50ヘルツの単相交流
電力が負荷へ供給されるものである。
By controlling in this way, 50 Hz single-phase AC power is supplied to the load from the output terminals 35 and 36 using the power generated by the solar panel 28 and the power from the AC power supply. It is.

【0040】次に第2の実施例を説明すると、この第2
の実施例は図1に示したDC/DCコンバータ29に太
陽電池パネル28で発電された電力の内の余剰電力を蓄
える蓄電池31を接続すると共に(この蓄電池は前記実
施例で用いてもよい)、ダイオード30のカソードの接
続点を電流ヒューズ24とインバータ回路25との間に
接続し、さらに電流ヒューズ25と同等の位置に開閉器
を挿入して交流電源15の電力がインバータ回路25に
供給されないようにしたものである。
Next, the second embodiment will be explained.
In this embodiment, a storage battery 31 for storing surplus power of the power generated by the solar panel 28 is connected to the DC/DC converter 29 shown in FIG. 1 (this storage battery may be used in the previous embodiment). , the connection point of the cathode of the diode 30 is connected between the current fuse 24 and the inverter circuit 25, and a switch is further inserted at the same position as the current fuse 25, so that the power of the AC power supply 15 is not supplied to the inverter circuit 25. This is how it was done.

【0041】図5はこの実施例の動作を示すフローチャ
ートであり、図4に示した前記実施例との違いはステッ
プS8とステップS9とを挿入した点にある。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of this embodiment, and the difference from the previous embodiment shown in FIG. 4 is that step S8 and step S9 are inserted.

【0042】ステップS8、ステップS9では、太陽電
池パネル28の発電力が出力端子35,36に接続され
た交流負荷の消費電力に耐え得うるか否かを判断し、太
陽電池パネル28の発電力が不足し出力端子35,36
に電圧降下が生じるようなときにはインバータ回路25
を駆動せず交流電力の出力を停止する。この判断は、例
えばインバータ回路25に印加される直流電力の電圧降
下の大きさから判断する。この時太陽電池パネルの発電
量不足を表す表示を行なってもよい。
In steps S8 and S9, it is determined whether the power generation power of the solar panel 28 can withstand the power consumption of the AC loads connected to the output terminals 35 and 36, and the power generation power of the solar panel 28 is determined. Insufficient output terminals 35, 36
When a voltage drop occurs in the inverter circuit 25
AC power output is stopped without driving. This determination is made, for example, from the magnitude of the voltage drop in the DC power applied to the inverter circuit 25. At this time, a display indicating that the amount of power generated by the solar panel is insufficient may be displayed.

【0043】また、この太陽電池パネル28の発電力が
出力端子35,36に接続された交流負荷の消費電力を
上回る場合は、この余剰電力がそのまま熱エネルギー等
に変換されて放出される。この余剰エネルギーを有効に
利用するために蓄電池31にこの余剰電力を蓄える。こ
の蓄電池を用いることによって交流電源に頼ることなく
太陽電池パネル28の発電力が小さいときや夜間でも交
流負荷の使用が可能になるものである。
Further, when the power generated by the solar panel 28 exceeds the power consumption of the AC load connected to the output terminals 35 and 36, this surplus power is directly converted into thermal energy and the like and released. This surplus power is stored in the storage battery 31 in order to effectively utilize this surplus energy. By using this storage battery, it is possible to use an AC load even when the power generated by the solar cell panel 28 is small or at night without relying on an AC power source.

【0044】以上のような実施例において、ローパスフ
ィルタに用いるチョークコイルを圧縮機の固定子巻線と
固定子鉄心とから構成しているが、本来この固定子巻線
と固定子鉄心とはチョークコイル用に設計されておらず
、疑似正弦波の交流電力を供給した際に、渦電流や熱な
どによる損失が生じる。このような損失は疑似正弦波を
生成する際の搬送波の周波数を固定子鉄心が磁気飽和し
ない程度に高くすることによって減らすことができる。 従って、この損失を考慮する際はFET(フィールドエ
フェクトトランジスタ)やIGBT(インシュレーテッ
ドゲートバイポーラトランジスタ)などの高周波対応型
のスイッチング素子を用いてインバータ回路25を構成
して搬送波の周波数を高くすればよい。
In the embodiments described above, the choke coil used in the low-pass filter is composed of the stator winding and the stator core of the compressor, but originally the stator winding and the stator core were not connected to the choke coil. It is not designed for coils, and when pseudo-sine wave AC power is supplied, losses due to eddy currents and heat occur. Such losses can be reduced by increasing the frequency of the carrier wave when generating the pseudo sine wave to an extent that does not cause magnetic saturation of the stator core. Therefore, when considering this loss, it is recommended to configure the inverter circuit 25 using high frequency compatible switching elements such as FETs (field effect transistors) and IGBTs (insulated gate bipolar transistors) to increase the frequency of the carrier wave. good.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明は太陽電池と商用の交流電源とを
用いてPWM理論に基づいて生成された疑似正弦波の交
流電力を電動機に供給する電源装置において、電動機を
駆動しないときに、コンデンサと電動機の固定巻線を用
いてローパスフィルタを構成し、疑似正弦波の交流電力
をこのローパスフィルタを用いて他の交流負荷に供給す
るように成したので、ローパスフィルタを構成するため
のチョークコイルを新たに設けることなく、疑似正弦波
の交流電力の一般交流負荷への供給が可能になるもので
ある。従って、大きな出力に耐えうる大きさのチョーク
コイルを設けるスペースが不要になり装置の小型化が可
能になるものである。同時に、電動機を駆動しないとき
にも太陽電池が有効に利用し電気エネルギーの利用効率
を高めることができるものである。
Effects of the Invention The present invention provides a power supply device that supplies a motor with pseudo-sine wave AC power generated based on PWM theory using a solar cell and a commercial AC power supply. A low-pass filter is constructed using the fixed windings of the motor and the pseudo-sine wave AC power is supplied to other AC loads using this low-pass filter. Therefore, a choke coil is used to configure the low-pass filter. This makes it possible to supply pseudo-sine wave AC power to general AC loads without the need for a new installation. Therefore, there is no need for a space to provide a choke coil large enough to withstand a large output, making it possible to downsize the device. At the same time, the solar cells can be used effectively even when the motor is not being driven, increasing the efficiency of using electrical energy.

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

【図1】本発明の実施例を用いた空気調和機の電気回路
図である。
FIG. 1 is an electrical circuit diagram of an air conditioner using an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した切り換え接片の他の状態を示す電
気回路図である。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing another state of the switching contact piece shown in FIG. 1;

【図3】図2に示した電気回路図の等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the electrical circuit diagram shown in FIG. 2;

【図4】図1に示したマイクロプロセッサの動作を示す
フローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the microprocessor shown in FIG. 1;

【図5】本発明の他の実施例の動作を示すフローチャー
トである。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14    圧縮機 15    交流電源 25    インバータ回路 28    太陽電池パネル 29    DC/DCコンバータ 30    ダイオード 32    切り換え接片 33    切り換え接片 34    コンデンサ 35    出力端子 36    出力端子 37    固定子巻線 38    固定子巻線 39    固定子巻線 14 Compressor 15 AC power supply 25 Inverter circuit 28 Solar panel 29 DC/DC converter 30 Diode 32 Switching contact piece 33 Switching contact piece 34 Capacitor 35 Output terminal 36 Output terminal 37 Stator winding 38 Stator winding 39 Stator winding

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  交流電源から供給される交流電力を直
流電力に整流し平滑する整流平滑回路及び、この直流電
力をPWM理論に基づいた任意の周波数の疑似正弦波に
変換するインバータ回路を有し、この疑似正弦波の交流
電力を電動機に供給するように成した電源装置において
、太陽電池と、この太陽電池の直流電力を前記直流電力
の電圧とほぼ等しい電圧、または前記直流電力の電圧よ
りわずかに高い電圧に変換して前記インバータ回路に供
給する電圧制御回路と、前記電動機を運転しない際にコ
ンデンサ及び前記電動機の固定子巻線を用いて構成され
るローパスフィルタ回路と、前記電動機を運転しない時
に前記電圧制御回路から出力される直流電力をインバー
タ回路で疑似正弦波の交流電力に変換した後前記ローパ
スフィルタを介して他の交流負荷に供給するすることを
特徴とする電動機駆動用の電源装置。
Claim 1: A rectifying and smoothing circuit that rectifies and smoothes AC power supplied from an AC power source into DC power, and an inverter circuit that converts this DC power into a pseudo sine wave of an arbitrary frequency based on PWM theory. , a power supply device configured to supply this pseudo-sine wave AC power to a motor includes a solar cell and a DC power of the solar cell that is set to a voltage approximately equal to the voltage of the DC power, or slightly less than the voltage of the DC power. a voltage control circuit that converts the voltage into a high voltage and supplies it to the inverter circuit; a low-pass filter circuit configured using a capacitor and a stator winding of the motor when the motor is not operated; A power supply device for driving a motor, characterized in that DC power output from the voltage control circuit is converted into pseudo-sine wave AC power by an inverter circuit, and then supplied to another AC load via the low-pass filter. .
【請求項2】  他の交流負荷に供給される疑似正弦波
の交流電力の周波数は50ヘルツまたは60ヘルツであ
ることを特徴とする請求項1に記載の電動機駆動用の電
源装置。
2. The power supply device for driving a motor according to claim 1, wherein the frequency of the pseudo sine wave AC power supplied to the other AC load is 50 hertz or 60 hertz.
【請求項3】  交流電源から供給される交流電力を直
流電力に整流し平滑する整流平滑回路及び、この直流電
力をPWM理論に基づいた任意の周波数の疑似正弦波に
変換するインバータ回路を有し、この疑似正弦波の交流
電力を電動機に供給するように成した電源装置において
、太陽電池と、この太陽電池の発電を蓄える蓄電池と、
この蓄電池に蓄えられた電力を前記直流電力の電圧とほ
ぼ等しい電圧、または前記直流電力の電圧よりわずかに
高い電圧の直流電力に変換して前記インバータ回路に供
給する電圧制御回路と、前記電動機を運転しない際にコ
ンデンサ及び前記電動機の固定子巻線を用いて構成され
るローパスフィルタ回路とを備え、前記電動機を運転し
ない時に前記電圧制御回路から出力される直流電力を前
記インバータ回路で疑似正弦波の交流電力に変換した後
前記ローパスフィルタを介して他の交流負荷に供給する
ことを特徴とする電動機駆動用の電源装置。
3. A rectifying and smoothing circuit that rectifies and smoothes AC power supplied from an AC power source into DC power, and an inverter circuit that converts this DC power into a pseudo sine wave of an arbitrary frequency based on PWM theory. A power supply device configured to supply this pseudo-sine wave alternating current power to an electric motor includes a solar cell, a storage battery that stores the power generated by the solar cell,
a voltage control circuit that converts the power stored in the storage battery into DC power having a voltage approximately equal to the voltage of the DC power or slightly higher than the voltage of the DC power and supplies the converted power to the inverter circuit; and a low-pass filter circuit configured using a capacitor and a stator winding of the motor when the motor is not operating, and converts DC power output from the voltage control circuit into a pseudo sine wave using the inverter circuit when the motor is not operating. A power supply device for driving a motor, characterized in that the AC power is converted into AC power and then supplied to other AC loads via the low-pass filter.
【請求項4】  PWM理論に基づいて疑似正弦波の交
流を生成する際の搬送波の周波数を変調波の周波数より
充分に高い周波数に設定したことを特徴とする請求項1
ないし請求項3に記載された電動機駆動用の電源装置。
4. Claim 1, characterized in that the frequency of the carrier wave when generating the pseudo sine wave alternating current based on PWM theory is set to a frequency sufficiently higher than the frequency of the modulated wave.
A power supply device for driving an electric motor according to claim 3.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017028970A (en) * 2015-07-28 2017-02-02 東洋電機製造株式会社 Power conversion device and vehicle
JPWO2018078842A1 (en) * 2016-10-31 2019-06-24 三菱電機株式会社 Air conditioner and drive unit
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