JPH04351494A - 空気調和機の制御方法 - Google Patents
空気調和機の制御方法Info
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- JPH04351494A JPH04351494A JP3151194A JP15119491A JPH04351494A JP H04351494 A JPH04351494 A JP H04351494A JP 3151194 A JP3151194 A JP 3151194A JP 15119491 A JP15119491 A JP 15119491A JP H04351494 A JPH04351494 A JP H04351494A
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- air conditioner
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
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- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/02—Compressor control
- F25B2600/021—Inverters therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気調和機に係わり、更
に詳しくは、入力電流を制御し、力率の向上および高調
波の低減を図る空気調和機の制御方法に関するものであ
る。
に詳しくは、入力電流を制御し、力率の向上および高調
波の低減を図る空気調和機の制御方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の空気調和機においては、
交流電源を直流に変換し、この直流をインバータ部に供
給するとともに、マイクロコンピュータにて圧縮機をイ
ンバータ制御するためのＰＷＭ波形を生成し、このＰＷ
Ｍ波形に応じてそのインバータ部を制御するようになっ
ている。また、その空気調和機の入力力率を改善し、高
調波を低減するために、交流／直流変換回路、つまり交
流電源とインバータ部の間には電源と閉回路を構成する
リアクタおよびスイッチング素子による入力電流制御回
路が設けられており、そのスイッチング素子を高速でオ
ン、オフ制御し、入力電流波形が略正弦波となるように
している。なお、上記空気調和機の制御方法としては、
例えば出願人による特願平２ー１２８６５５号がある。 ところで、スイッチング素子のオンにより、そのスイッ
チング素子には電流が流れるため損失が生じ上記交流／
直流変換回路の交換効率が悪化する。この損失をできる
だけ少なくするため、例えば図５に示すように、交流電
源２１による空気調和機２２の入力電流を検出する入力
電流センサ２３と、この検出電流の瞬時値を得る瞬時値
変換回路２４と、この瞬時値電流の平均値を得る平均値
変換部２５と、この平均値と瞬時値とを比較する比較部
２６とを備え、その入力電流の瞬時値が平均値を超えて
いるときには上記スイッチング素子のオン，オフを停止
制御する方法がある。
交流電源を直流に変換し、この直流をインバータ部に供
給するとともに、マイクロコンピュータにて圧縮機をイ
ンバータ制御するためのＰＷＭ波形を生成し、このＰＷ
Ｍ波形に応じてそのインバータ部を制御するようになっ
ている。また、その空気調和機の入力力率を改善し、高
調波を低減するために、交流／直流変換回路、つまり交
流電源とインバータ部の間には電源と閉回路を構成する
リアクタおよびスイッチング素子による入力電流制御回
路が設けられており、そのスイッチング素子を高速でオ
ン、オフ制御し、入力電流波形が略正弦波となるように
している。なお、上記空気調和機の制御方法としては、
例えば出願人による特願平２ー１２８６５５号がある。 ところで、スイッチング素子のオンにより、そのスイッ
チング素子には電流が流れるため損失が生じ上記交流／
直流変換回路の交換効率が悪化する。この損失をできる
だけ少なくするため、例えば図５に示すように、交流電
源２１による空気調和機２２の入力電流を検出する入力
電流センサ２３と、この検出電流の瞬時値を得る瞬時値
変換回路２４と、この瞬時値電流の平均値を得る平均値
変換部２５と、この平均値と瞬時値とを比較する比較部
２６とを備え、その入力電流の瞬時値が平均値を超えて
いるときには上記スイッチング素子のオン，オフを停止
制御する方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記空
気調和機の制御方法においては、図６（ａ）に示すよう
に、上記入力電流の瞬時値が平均値付近になると、ハン
チングを起こして入力電流の波形が乱れ（同図の矢印Ａ
に示す）、つまりその入力電流の波形が正弦波でなくな
るという問題点があった。また、図６（ｂ）に示すよう
に、入力電流が小さい場合、その入力電流の瞬時値と平
均値が略等しくなるため、略全域でハンチングを起こす
だけでなく、上記スイッチング素子が常時オン，オフさ
れることから、その入力電流の波形が乱れるとともに、
損失が増加し、交流／直流変換の変換効率が悪化すると
いう問題点があった。さらに、上記空気調和機の制御方
法を実現するために、図５に示す回路のうち、少なくと
も平均値変換部２５および比較部２６の回路が必要であ
り、コストがかかるという問題点があった。したがって
、この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その
目的は空気調和機の入力力率を改善し、高調波を低減す
るために設けたスイッチング素子のハンチングを防止し
、その交流／直流変換の変換効率の悪化を少なく抑える
ことができ、しかも低コスト化を図ることができるよう
にした空気調和機の制御方法を提供することにある。
気調和機の制御方法においては、図６（ａ）に示すよう
に、上記入力電流の瞬時値が平均値付近になると、ハン
チングを起こして入力電流の波形が乱れ（同図の矢印Ａ
に示す）、つまりその入力電流の波形が正弦波でなくな
るという問題点があった。また、図６（ｂ）に示すよう
に、入力電流が小さい場合、その入力電流の瞬時値と平
均値が略等しくなるため、略全域でハンチングを起こす
だけでなく、上記スイッチング素子が常時オン，オフさ
れることから、その入力電流の波形が乱れるとともに、
損失が増加し、交流／直流変換の変換効率が悪化すると
いう問題点があった。さらに、上記空気調和機の制御方
法を実現するために、図５に示す回路のうち、少なくと
も平均値変換部２５および比較部２６の回路が必要であ
り、コストがかかるという問題点があった。したがって
、この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その
目的は空気調和機の入力力率を改善し、高調波を低減す
るために設けたスイッチング素子のハンチングを防止し
、その交流／直流変換の変換効率の悪化を少なく抑える
ことができ、しかも低コスト化を図ることができるよう
にした空気調和機の制御方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたものであり、交流電源を交流／直
流変換手段により直流に変換し、圧縮機をインバータ制
御するためのインバータ部に供給するようにしてなる空
気調和機において、上記交流／直流変換手段に、上記交
流電源と閉回路を構成する少なくともリアクタおよびス
イッチング素子を設け、同スイッチング素子の入力交流
所定周期中のオン，オフ制御の停止および開始のタイミ
ングを入力交流のゼロクロス時にスタートさせるように
した制御用マイクロコンピュータの内部タイマーを利用
して設定し、そのタイミングに基づいて上記スイッチン
グ素子のオン，オフ制御の停止および開始を制御するよ
うにした。また、上記スイッチング素子のオン，オフ制
御の停止および開始のタイミングは上記空気調和機の既
存の入力電流センサによって検出される検出入力電流に
よって決まり、上記検出入力電流が大きい程、上記オン
，オフ制御の停止から開始までの時間を長くした。
決するためになされたものであり、交流電源を交流／直
流変換手段により直流に変換し、圧縮機をインバータ制
御するためのインバータ部に供給するようにしてなる空
気調和機において、上記交流／直流変換手段に、上記交
流電源と閉回路を構成する少なくともリアクタおよびス
イッチング素子を設け、同スイッチング素子の入力交流
所定周期中のオン，オフ制御の停止および開始のタイミ
ングを入力交流のゼロクロス時にスタートさせるように
した制御用マイクロコンピュータの内部タイマーを利用
して設定し、そのタイミングに基づいて上記スイッチン
グ素子のオン，オフ制御の停止および開始を制御するよ
うにした。また、上記スイッチング素子のオン，オフ制
御の停止および開始のタイミングは上記空気調和機の既
存の入力電流センサによって検出される検出入力電流に
よって決まり、上記検出入力電流が大きい程、上記オン
，オフ制御の停止から開始までの時間を長くした。
【０００５】
【作用】上記の構成であれば、空気調和機の入力電流が
検出されると、この検出入力電流に応じて決定される例
えば入力交流半周期（１８０度）中のスイッチング素子
のオン，オフ制御の停止および開始のタイミング（以下
、電気角という）が得られ、その第１の電気角に達する
と、上記スイッチング素子のオン，オフが停止制御され
る。しかる後、第２の電気角に達すると、再度そのスイ
ッチング素子がオン，オフ制御される。また、上記検出
入力電流が大きい程、第１の電気角が小さい値にされ、
第２の電気角が大きくされ、上記スイッチング素子のオ
ン，オフ制御の停止から開始までの時間が長くなる。し
たがって、そのスイッチング素子のオン，オフ制御とそ
のオン，オフの停止制御の切り替え時に、入力電流の波
形にハンチングが起こることもなく、また、電流が小さ
いときに全域にわたってスイッチング素子をオン，オフ
することもなく、空気調和機の入力力率改善、高調波低
減のためのスイッチング素子による損失を抑え、交流／
直流変換効率の悪化を抑えることができる。
検出されると、この検出入力電流に応じて決定される例
えば入力交流半周期（１８０度）中のスイッチング素子
のオン，オフ制御の停止および開始のタイミング（以下
、電気角という）が得られ、その第１の電気角に達する
と、上記スイッチング素子のオン，オフが停止制御され
る。しかる後、第２の電気角に達すると、再度そのスイ
ッチング素子がオン，オフ制御される。また、上記検出
入力電流が大きい程、第１の電気角が小さい値にされ、
第２の電気角が大きくされ、上記スイッチング素子のオ
ン，オフ制御の停止から開始までの時間が長くなる。し
たがって、そのスイッチング素子のオン，オフ制御とそ
のオン，オフの停止制御の切り替え時に、入力電流の波
形にハンチングが起こることもなく、また、電流が小さ
いときに全域にわたってスイッチング素子をオン，オフ
することもなく、空気調和機の入力力率改善、高調波低
減のためのスイッチング素子による損失を抑え、交流／
直流変換効率の悪化を抑えることができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図４に基づい
て説明する。図１において、この空気調和機には、交流
電源１を直流に変換する交流／直流変換回路２と、その
直流が供給されるインバータ部３と、入力力率を改善し
、高調波を低減するために、その交流電源１とインバー
タ部３の間の交流／直流変換回路２に設けた電源と閉回
路を構成するリアクタ（チョークコイル）４およびスイ
ッチング素子（ＩＧＢＴ）５，６等からなる入力電流制
御回路と、上記インバータ部３で駆動される圧縮機用モ
ータ７と、入力電流を検出する入力電流センサ（ＣＴ）
８と、この検出入力電流を得る変換回路９と、その交流
のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路１０と、上
記入力電流制御回路を構成するスイッチング素子５，６
を駆動するドライバ回路１１と、上記インバータ部３を
駆動するドライバ回路１２と、上記検出入力電流に応じ
て予め決定している交流一周期分の所定電気角（スイッ
チング素子５，６のオン，オフ制御の停止および開始の
タイミング）を得、この所定電気角により上記スイッチ
ング素子５，６のオン，オフを動作および停止制御する
制御装置（マイクロコンピュータ）１３とが備えられて
いる。
て説明する。図１において、この空気調和機には、交流
電源１を直流に変換する交流／直流変換回路２と、その
直流が供給されるインバータ部３と、入力力率を改善し
、高調波を低減するために、その交流電源１とインバー
タ部３の間の交流／直流変換回路２に設けた電源と閉回
路を構成するリアクタ（チョークコイル）４およびスイ
ッチング素子（ＩＧＢＴ）５，６等からなる入力電流制
御回路と、上記インバータ部３で駆動される圧縮機用モ
ータ７と、入力電流を検出する入力電流センサ（ＣＴ）
８と、この検出入力電流を得る変換回路９と、その交流
のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路１０と、上
記入力電流制御回路を構成するスイッチング素子５，６
を駆動するドライバ回路１１と、上記インバータ部３を
駆動するドライバ回路１２と、上記検出入力電流に応じ
て予め決定している交流一周期分の所定電気角（スイッ
チング素子５，６のオン，オフ制御の停止および開始の
タイミング）を得、この所定電気角により上記スイッチ
ング素子５，６のオン，オフを動作および停止制御する
制御装置（マイクロコンピュータ）１３とが備えられて
いる。
【０００７】なお、上記交流／直流変換回路２には、上
記リアクタ４およびスイッチング素子５，６の他に、交
流を直流に倍電圧整流する整流回路２ａおよびこの直流
を平滑するコンデンサ２ｂが備えられている。また、制
御装置１３は圧縮機用モータ７の所望の回転数に応じた
ＰＷＭ波形を生成し、このＰＷＭ波形により圧縮機用モ
ータ７をインバータ制御し、上記入力電流センサ８によ
る検出入力電流に基づいて運転電流を抑制し、例えば過
電流保護手段を作動するとともに、上記ゼロクロス検出
回路１０によるゼロクロス点を割込みに用いて内部タイ
マを作動し、交流ゼロクロス点からの時間を計測し、上
記交流のゼロクロス点から所定電気角を検出するように
なっている。なお、ゼロクロス点の検出を交流一周期毎
に行う場合は第１，第２の電気角およびその次の半周期
の第１，第２の電気角の検出までを１回のゼロクロス点
からの時間計測で行ってもよい。
記リアクタ４およびスイッチング素子５，６の他に、交
流を直流に倍電圧整流する整流回路２ａおよびこの直流
を平滑するコンデンサ２ｂが備えられている。また、制
御装置１３は圧縮機用モータ７の所望の回転数に応じた
ＰＷＭ波形を生成し、このＰＷＭ波形により圧縮機用モ
ータ７をインバータ制御し、上記入力電流センサ８によ
る検出入力電流に基づいて運転電流を抑制し、例えば過
電流保護手段を作動するとともに、上記ゼロクロス検出
回路１０によるゼロクロス点を割込みに用いて内部タイ
マを作動し、交流ゼロクロス点からの時間を計測し、上
記交流のゼロクロス点から所定電気角を検出するように
なっている。なお、ゼロクロス点の検出を交流一周期毎
に行う場合は第１，第２の電気角およびその次の半周期
の第１，第２の電気角の検出までを１回のゼロクロス点
からの時間計測で行ってもよい。
【０００８】次に、本発明の空気調和機の制御方法を図
２のタイムチャートに基づいて説明する。まず、圧縮機
用モータ７のインバータ制御に際し、空気調和機には交
流電源１が入力されているものとすると、その交流電源
１の交流が交流／直流変換回路２で直流に変換されるが
、このときスイッチング素子５，６はその交流電源１に
よる入力電流が入力電圧波形と略同位相の略正弦波形に
なるように所定タイミングでオン、オフされる。
２のタイムチャートに基づいて説明する。まず、圧縮機
用モータ７のインバータ制御に際し、空気調和機には交
流電源１が入力されているものとすると、その交流電源
１の交流が交流／直流変換回路２で直流に変換されるが
、このときスイッチング素子５，６はその交流電源１に
よる入力電流が入力電圧波形と略同位相の略正弦波形に
なるように所定タイミングでオン、オフされる。
【０００９】ここで、図２（ｂ）に示すように、上記運
転電流抑制用（過電流保護手段）の入力電流センサ８に
よる検出入力電流が大きい場合、制御装置１３にてその
検出交流入力電流に応じて予め決定している所定電気角
が得られるとともに、交流入力のゼロクロス点（例えば
０度）からその電気角（第１および第２の電気角）まで
の時間が算出される。そして、内部タイマによる計測時
間がその電気角に達すると、つまり第１の電気角、例え
ば図２（ｂ）のＢ点が検出されると、上記入力電流制御
回路を構成するスイッチング素子５，６のオン，オフが
停止制御される。しかる後、第２の電気角（図２（ｂ）
のＣ点）が検出されると、上記スイッチング素子５，６
のオン，オフ制御が開始される。
転電流抑制用（過電流保護手段）の入力電流センサ８に
よる検出入力電流が大きい場合、制御装置１３にてその
検出交流入力電流に応じて予め決定している所定電気角
が得られるとともに、交流入力のゼロクロス点（例えば
０度）からその電気角（第１および第２の電気角）まで
の時間が算出される。そして、内部タイマによる計測時
間がその電気角に達すると、つまり第１の電気角、例え
ば図２（ｂ）のＢ点が検出されると、上記入力電流制御
回路を構成するスイッチング素子５，６のオン，オフが
停止制御される。しかる後、第２の電気角（図２（ｂ）
のＣ点）が検出されると、上記スイッチング素子５，６
のオン，オフ制御が開始される。
【００１０】続いて、上記同様に検出入力電流に応じた
所定電気角が得られ、交流入力のゼロクロス点（例えば
１８０度）からの第１および第２の電気角までの時間が
算出される。そして、内部タイマによる計測時間がその
電気角に達すると、つまり第１の電気角（図２（ｂ）の
Ｄ点）が検出されると、上記入力電流制御回路を構成す
るスイッチング素子５，６のオン，オフが停止制御され
る。しかる後、第２の電気角（図２（ｂ）のＥ点）が検
出されると、上記スイッチング素子５，６のオン，オフ
制御が開始される。
所定電気角が得られ、交流入力のゼロクロス点（例えば
１８０度）からの第１および第２の電気角までの時間が
算出される。そして、内部タイマによる計測時間がその
電気角に達すると、つまり第１の電気角（図２（ｂ）の
Ｄ点）が検出されると、上記入力電流制御回路を構成す
るスイッチング素子５，６のオン，オフが停止制御され
る。しかる後、第２の電気角（図２（ｂ）のＥ点）が検
出されると、上記スイッチング素子５，６のオン，オフ
制御が開始される。
【００１１】すなわち、例えば交流入力の０度（あるい
は１８０度）ではスイッチング素子５，６のオン，オフ
制御が開始され、第１の電気角ではそのオン，オフ制御
が停止され、第２の電気角ではそのオン，オフ制御が再
び開始される。なお、第１および第２の電気角はゼロク
ロス点が０度からの場合と１８０度からの場合で異なっ
ていてもよい。また、ゼロクロス点の検出を交流一周期
に１回（０度か又は１８０度だけ）しか行わない場合、
ゼロクロス点から最初の半周期の第１および第２の電気
角と、次の半周期の第１および第２の電気角を合わせて
得、時間を計測して一周期分一度に制御してもよい。
は１８０度）ではスイッチング素子５，６のオン，オフ
制御が開始され、第１の電気角ではそのオン，オフ制御
が停止され、第２の電気角ではそのオン，オフ制御が再
び開始される。なお、第１および第２の電気角はゼロク
ロス点が０度からの場合と１８０度からの場合で異なっ
ていてもよい。また、ゼロクロス点の検出を交流一周期
に１回（０度か又は１８０度だけ）しか行わない場合、
ゼロクロス点から最初の半周期の第１および第２の電気
角と、次の半周期の第１および第２の電気角を合わせて
得、時間を計測して一周期分一度に制御してもよい。
【００１２】図３はこの一周期分を一度に制御する場合
の制御フローチャートである。まずステップＳＴ１で入
力電流が検出されるとステップＳＴ２に進行し、検出入
力電流に応じた交流入力一周期分の電気角（第１，第２
，第３および第４の電気角）に対応する時間、つまりタ
イマーデータがセットされる。次のステップＳＴ３では
交流入力がゼロクロスになったかどうかの判定がなされ
、交流入力がゼロクロス（例えば０度）に達するとステ
ップＳＴ４でスイッチング素子５，６のオン，オフ制御
が開始され、ステップＳＴ５で制御装置１３の内部タイ
マがスタートし、ステップＳＴ６では例えば図２の下部
に示すゼロクロス（０度）からの時間Ｔ１が経過したか
どうかが判定され、その時間Ｔ１が経過するとステップ
ＳＴ７に進行してスイッチング素子５，６のオン，オフ
制御が停止される。
の制御フローチャートである。まずステップＳＴ１で入
力電流が検出されるとステップＳＴ２に進行し、検出入
力電流に応じた交流入力一周期分の電気角（第１，第２
，第３および第４の電気角）に対応する時間、つまりタ
イマーデータがセットされる。次のステップＳＴ３では
交流入力がゼロクロスになったかどうかの判定がなされ
、交流入力がゼロクロス（例えば０度）に達するとステ
ップＳＴ４でスイッチング素子５，６のオン，オフ制御
が開始され、ステップＳＴ５で制御装置１３の内部タイ
マがスタートし、ステップＳＴ６では例えば図２の下部
に示すゼロクロス（０度）からの時間Ｔ１が経過したか
どうかが判定され、その時間Ｔ１が経過するとステップ
ＳＴ７に進行してスイッチング素子５，６のオン，オフ
制御が停止される。
【００１３】次のステップＳＴ８ではスイッチング素子
５，６のオン，オフ制御停止後の時間Ｔ２が経過したか
どうかの判定がなされ、時間Ｔ２の経過が確認されると
ステップＳＴ９に進行してスイッチング素子５，６のオ
ン，オフ制御が開始される。ステップＳＴ１０ではスイ
ッチング素子５，６のオン，オフ制御開始後の時間Ｔ３
が経過したかどうかの判定がなされ、時間Ｔ３の経過が
確認されるとステップＳＴ１１に進行してスイッチング
素子５，６のオン，オフ制御が停止される。そして次の
ステップＳＴ１２ではスイッチング素子５，６のオン，
オフ制御停止後の時間Ｔ２が経過したかどうかの判定が
なされ、時間Ｔ２の経過が確認されるとステップＳＴ１
３でスイッチング素子５，６のオン，オフ制御が開始さ
れてステップＳＴ１に戻され、一連の制御が繰り返し実
行されるようになっている。
５，６のオン，オフ制御停止後の時間Ｔ２が経過したか
どうかの判定がなされ、時間Ｔ２の経過が確認されると
ステップＳＴ９に進行してスイッチング素子５，６のオ
ン，オフ制御が開始される。ステップＳＴ１０ではスイ
ッチング素子５，６のオン，オフ制御開始後の時間Ｔ３
が経過したかどうかの判定がなされ、時間Ｔ３の経過が
確認されるとステップＳＴ１１に進行してスイッチング
素子５，６のオン，オフ制御が停止される。そして次の
ステップＳＴ１２ではスイッチング素子５，６のオン，
オフ制御停止後の時間Ｔ２が経過したかどうかの判定が
なされ、時間Ｔ２の経過が確認されるとステップＳＴ１
３でスイッチング素子５，６のオン，オフ制御が開始さ
れてステップＳＴ１に戻され、一連の制御が繰り返し実
行されるようになっている。
【００１４】ところで、図２（ｃ），（ｄ）に示すよう
に、入力電流センサ８による検出入力電流が中程度にな
ると、その検出入力電流に応じて得られる所定電気角、
つまり第１の電気角（同図のＦ，Ｈ点）が大きくなり、
逆に第２の電位角（同図のＧ，Ｉ点）が小さくなる。こ
の場合、入力電流が小さくなる程、第１の電気角と第２
の電気角の差が小さくなり、上記スイッチング素子５，
６のオン，オフを停止する区間が短くされる。これはス
イッチング素子５，６をオン，オフ制御しなくても、コ
ンデンサに充電電流が流れる区間が電流が小さいほど小
さくなるため、オン，オフを停止する区間を小さくした
方が電流波形がより正弦波に近づき、力率の向上および
高調波の低減の効果があるからである。
に、入力電流センサ８による検出入力電流が中程度にな
ると、その検出入力電流に応じて得られる所定電気角、
つまり第１の電気角（同図のＦ，Ｈ点）が大きくなり、
逆に第２の電位角（同図のＧ，Ｉ点）が小さくなる。こ
の場合、入力電流が小さくなる程、第１の電気角と第２
の電気角の差が小さくなり、上記スイッチング素子５，
６のオン，オフを停止する区間が短くされる。これはス
イッチング素子５，６をオン，オフ制御しなくても、コ
ンデンサに充電電流が流れる区間が電流が小さいほど小
さくなるため、オン，オフを停止する区間を小さくした
方が電流波形がより正弦波に近づき、力率の向上および
高調波の低減の効果があるからである。
【００１５】また、図２（ｅ）および（ｆ）に示すよう
に、入力電流が極端に小さい場合には、同様にして第１
の電気角（Ｊ，Ｌ）と第２の電気角（Ｋ，Ｎ）との差が
さらに小さくなる。しかしこの場合も、従来と違って全
域にわたってスイッチングされておらず、スイッチング
素子の損失による変換効率が低減できる。このように、
スイッチング素子５，６のオン，オフを停止制御し、あ
るいは再度そのオン，オフ制御を開始するタイミングが
予め決定されていることから、その停止、再度開始タイ
ミングでハンチングが生じることもなく、つまり電流波
形に大きい乱れが生じることもなく、また、入力電流が
小さいときでもその交流／直流変換の変換損失を抑える
ことができる。
に、入力電流が極端に小さい場合には、同様にして第１
の電気角（Ｊ，Ｌ）と第２の電気角（Ｋ，Ｎ）との差が
さらに小さくなる。しかしこの場合も、従来と違って全
域にわたってスイッチングされておらず、スイッチング
素子の損失による変換効率が低減できる。このように、
スイッチング素子５，６のオン，オフを停止制御し、あ
るいは再度そのオン，オフ制御を開始するタイミングが
予め決定されていることから、その停止、再度開始タイ
ミングでハンチングが生じることもなく、つまり電流波
形に大きい乱れが生じることもなく、また、入力電流が
小さいときでもその交流／直流変換の変換損失を抑える
ことができる。
【００１６】また、電流波形をより正弦波に近づけるた
めに、交流入力電流が大きい場合、そのスイッチング素
子５，６のオン、オフを停止制御する区間を長くし、そ
の交流入力電流が小さい場合、そのスイッチング素子５
，６のオン、オフを停止制御する区間を短くしている。 すなわち、入力電流ができるだけ入力電圧波形と略同位
相の正弦波形になるようにし、入力力率を改善し、高調
波を低減するとともに、上記交流／直流変換の変換損失
をできるだけ抑えることができるようにしている。 さらに、そのスイッチング素子５，６のオン，オフ停止
制御、あるいは再度のオン，オフ制御は、既に空気調和
機で用いられている回路を兼用し、また制御装置１３の
マイクロコンピュータの処理で行うことができ、新たな
回路等を付加する必要がないことから安価に済ませられ
る。
めに、交流入力電流が大きい場合、そのスイッチング素
子５，６のオン、オフを停止制御する区間を長くし、そ
の交流入力電流が小さい場合、そのスイッチング素子５
，６のオン、オフを停止制御する区間を短くしている。 すなわち、入力電流ができるだけ入力電圧波形と略同位
相の正弦波形になるようにし、入力力率を改善し、高調
波を低減するとともに、上記交流／直流変換の変換損失
をできるだけ抑えることができるようにしている。 さらに、そのスイッチング素子５，６のオン，オフ停止
制御、あるいは再度のオン，オフ制御は、既に空気調和
機で用いられている回路を兼用し、また制御装置１３の
マイクロコンピュータの処理で行うことができ、新たな
回路等を付加する必要がないことから安価に済ませられ
る。
【００１７】図４は上記実施例の変形例を説明する空気
調和機の概略的回路図である。すなわち、上記実施例の
場合、交流電源１にＡＣ１００Ｖ（５０／６０Ｈｚ）が
用いられているが、この変形実施例の場合、交流電源１
にＡＣ２００Ｖ（５０／６０Ｈｚ）が用いられている。 なお、図中、図１と同一部分およびそれらに相当する部
分は同一符号を付し重複説明を省略する。図において、
２ｃは交流電源１の２００Ｖを直流に整流する整流回路
であり、１４はスイッチング素子（ＩＧＢＴ）であり、
１５はダイオードである。また、スイッチング素子１４
は上記実施例のスイッチング素子５，６と同じ働きをし
、ダイオード１５は逆阻止ダイオードである。この場合
、スイッチング素子１４は上記スイッチング素子５，６
と同じようにオン、オフ制御され、またそのオン，オフ
の停止制御、さらに再度のオン，オフ制御が開始される
。したがって、上記実施例と同様の効果を得ることがで
きる。なお、この変形実施例の動作は上記実施例と同様
であるため、その説明は省略する。
調和機の概略的回路図である。すなわち、上記実施例の
場合、交流電源１にＡＣ１００Ｖ（５０／６０Ｈｚ）が
用いられているが、この変形実施例の場合、交流電源１
にＡＣ２００Ｖ（５０／６０Ｈｚ）が用いられている。 なお、図中、図１と同一部分およびそれらに相当する部
分は同一符号を付し重複説明を省略する。図において、
２ｃは交流電源１の２００Ｖを直流に整流する整流回路
であり、１４はスイッチング素子（ＩＧＢＴ）であり、
１５はダイオードである。また、スイッチング素子１４
は上記実施例のスイッチング素子５，６と同じ働きをし
、ダイオード１５は逆阻止ダイオードである。この場合
、スイッチング素子１４は上記スイッチング素子５，６
と同じようにオン、オフ制御され、またそのオン，オフ
の停止制御、さらに再度のオン，オフ制御が開始される
。したがって、上記実施例と同様の効果を得ることがで
きる。なお、この変形実施例の動作は上記実施例と同様
であるため、その説明は省略する。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の空気調
和機の制御方法によれば、空気調和機の入力力率を改善
し、高調波を低減するために、少なくともその交流電源
とインバータ部の間に電源と閉回路を構成するリアクタ
およびスイッチング素子を設け、そのスイッチング素子
をオン、オフ制御するとともに、当該過電流保護手段の
入力電流センサによる検出入力電流に応じて第１および
第２の電気角を得、上記第１の電気角に達すると、その
スイッチング素子のオン，オフ制御を停止し、しかる後
上記第２の電気角に達すると、そのスイッチング素子の
オン，オフ制御を再度開始し、空気調和機の交流入力電
流が大きい程、そのスイッチング素子のオン，オフを停
止制御する電気角を大きくするようにしたので、入力力
率の改善、高調波の低減を図ることができ、しかもその
スイッチング素子のオン，オフ制御とそのオン，オフの
停止制御の切り替えを所定の電気角により行うことから
、その切り替え時点におけるハンチングを防止すること
ができ、そのハンチングによる波形の乱れを抑え、また
、電流が小さい時でも所定角度だけ確実にオン，オフ停
止制御が行え、変換効率を向上させることができる。 また、本発明に係わる入力電流の検出、入力交流のゼロ
クロス点の検出等は全て空気調和機既存のものが利用さ
れ、さらに、上記スイッチング素子のオン，オフ制御、
オン，オフの停止制御、再度のオン，オフ制御を既存の
回路を用い、かつマイクロコンピュータの処理で行うよ
うにしたので安価に済ませられるという効果がある。
和機の制御方法によれば、空気調和機の入力力率を改善
し、高調波を低減するために、少なくともその交流電源
とインバータ部の間に電源と閉回路を構成するリアクタ
およびスイッチング素子を設け、そのスイッチング素子
をオン、オフ制御するとともに、当該過電流保護手段の
入力電流センサによる検出入力電流に応じて第１および
第２の電気角を得、上記第１の電気角に達すると、その
スイッチング素子のオン，オフ制御を停止し、しかる後
上記第２の電気角に達すると、そのスイッチング素子の
オン，オフ制御を再度開始し、空気調和機の交流入力電
流が大きい程、そのスイッチング素子のオン，オフを停
止制御する電気角を大きくするようにしたので、入力力
率の改善、高調波の低減を図ることができ、しかもその
スイッチング素子のオン，オフ制御とそのオン，オフの
停止制御の切り替えを所定の電気角により行うことから
、その切り替え時点におけるハンチングを防止すること
ができ、そのハンチングによる波形の乱れを抑え、また
、電流が小さい時でも所定角度だけ確実にオン，オフ停
止制御が行え、変換効率を向上させることができる。 また、本発明に係わる入力電流の検出、入力交流のゼロ
クロス点の検出等は全て空気調和機既存のものが利用さ
れ、さらに、上記スイッチング素子のオン，オフ制御、
オン，オフの停止制御、再度のオン，オフ制御を既存の
回路を用い、かつマイクロコンピュータの処理で行うよ
うにしたので安価に済ませられるという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例を示す空気調和機の要部
回路ブロック図である。
回路ブロック図である。
【図２】本発明の空気調和機の制御方法を説明するため
の概略波形図である。
の概略波形図である。
【図３】本発明の制御方法の一例を示すフローチャート
である。
である。
【図４】本発明の第２の実施例を示す空気調和機の要部
回路ブロック図である。
回路ブロック図である。
【図５】従来例を示す空気調和機の概略的部分回路図で
ある。
ある。
【図６】従来例を示す空気調和機の制御方法を説明する
ための電流波形図である。
ための電流波形図である。
１ 交流電源
２ 交流／直流変換回路
２ａ 整流回路
２ｂ コンデンサ
２ｃ 整流回路
３ インバータ部
４ リアクタ（チョークコイル）
５ スイッチング素子（ＩＧＢＴ）
６ スイッチング素子（ＩＧＢＴ）
７ 圧縮機用モータ
８ 入力電流センサ（ＣＴ）
９ 変換回路
１０ ゼロクロス検出回路
１３ 制御装置（マイクロコンピュータ）１４ ス
イッチング素子（ＩＧＢＴ）１５ ダイオード
イッチング素子（ＩＧＢＴ）１５ ダイオード
Claims (3)
- 【請求項１】 交流電源を交流／直流変換手段により
直流に変換し、圧縮機をインバータ制御するためのイン
バータ部に供給するようにしてなる空気調和機において
、上記交流／直流変換手段に、上記交流電源と閉回路を
構成する少なくともリアクタおよびスイッチング素子を
設け、同スイッチング素子の入力交流所定周期中のオン
，オフ制御の停止および開始のタイミングを入力交流の
ゼロクロス時にスタートさせるようにした制御用マイク
ロコンピュータの内部タイマーを利用して設定し、その
タイミングに基づいて上記スイッチング素子のオン，オ
フ制御の停止および開始を制御するようにしたことを特
徴とする空気調和機の制御方法。 - 【請求項２】 上記スイッチング素子のオン，オフ制
御の停止および開始のタイミングは上記空気調和機の既
存の入力電流センサによって検出される検出入力電流に
よって決まり、上記検出入力電流が大きい程、上記オン
，オフ制御の停止から開始までの時間を長くしてなる請
求項１記載の空気調和機の制御方法。 - 【請求項３】 上記ゼロクロスの検出は上記空気調和
機の既存のゼロクロス検出手段を利用してなる請求項１
記載の空気調和機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3151194A JPH04351494A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 空気調和機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3151194A JPH04351494A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 空気調和機の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04351494A true JPH04351494A (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=15513320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3151194A Pending JPH04351494A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 空気調和機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04351494A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000025070A1 (fr) * | 1998-10-26 | 2000-05-04 | Toshiba Carrier Corporation | Unite de commande de d'entrainement d'un systeme de conditionnement d'air comprenant un dispositif exterieur |
| KR20040020760A (ko) * | 2002-09-03 | 2004-03-09 | 엘지전자 주식회사 | 인버터공기조화기의 역률보상컨버터회로 |
| CN104698262A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-06-10 | 广东美的制冷设备有限公司 | 一种过零检测电路及变频空调 |
| CN109405187A (zh) * | 2018-06-21 | 2019-03-01 | 杭州先途电子有限公司 | 一种控制方法及变频控制器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5681041A (en) * | 1979-11-30 | 1981-07-02 | Hitachi Ltd | Power factor improving device |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP3151194A patent/JPH04351494A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5681041A (en) * | 1979-11-30 | 1981-07-02 | Hitachi Ltd | Power factor improving device |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000025070A1 (fr) * | 1998-10-26 | 2000-05-04 | Toshiba Carrier Corporation | Unite de commande de d'entrainement d'un systeme de conditionnement d'air comprenant un dispositif exterieur |
| US6508072B1 (en) | 1998-10-26 | 2003-01-21 | Toshiba Carrier Corporation | Air conditioner outdoor unit drive control unit |
| KR20040020760A (ko) * | 2002-09-03 | 2004-03-09 | 엘지전자 주식회사 | 인버터공기조화기의 역률보상컨버터회로 |
| CN104698262A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-06-10 | 广东美的制冷设备有限公司 | 一种过零检测电路及变频空调 |
| CN104698262B (zh) * | 2015-03-04 | 2017-06-09 | 广东美的制冷设备有限公司 | 一种过零检测电路及变频空调 |
| CN109405187A (zh) * | 2018-06-21 | 2019-03-01 | 杭州先途电子有限公司 | 一种控制方法及变频控制器 |
| CN109405187B (zh) * | 2018-06-21 | 2021-05-28 | 杭州先途电子有限公司 | 一种控制方法及变频控制器 |
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