JPH05184197A - 空気調和機のインバータ装置 - Google Patents
空気調和機のインバータ装置Info
- Publication number
- JPH05184197A JPH05184197A JP4000602A JP60292A JPH05184197A JP H05184197 A JPH05184197 A JP H05184197A JP 4000602 A JP4000602 A JP 4000602A JP 60292 A JP60292 A JP 60292A JP H05184197 A JPH05184197 A JP H05184197A
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- Japan
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- phase
- compressor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大能力の空気調和機においても、低コストで
実現できる空気調和機のインバータ装置を提供すること
を目的とするものである。 【構成】 電気的に絶縁された二系統以上の三相巻線Ｕ
ＶＷで構成した誘導電動機を内蔵した圧縮機１と、この
圧縮機１の誘導電動機の二系統以上の三相巻線ＵＶＷの
それぞれに電力を供給する各インバータ装置２，２ｃ
と、これら各インバータ装置２，２ｃに対応して出力電
圧および出力周波数を可変制御するべくＰＷＭ信号を出
力する二つ以上のＰＷＭ波形生成回路４，４ｃを備え、
各インバータ装置２，２ｃの出力容量を低減することが
できる。
実現できる空気調和機のインバータ装置を提供すること
を目的とするものである。 【構成】 電気的に絶縁された二系統以上の三相巻線Ｕ
ＶＷで構成した誘導電動機を内蔵した圧縮機１と、この
圧縮機１の誘導電動機の二系統以上の三相巻線ＵＶＷの
それぞれに電力を供給する各インバータ装置２，２ｃ
と、これら各インバータ装置２，２ｃに対応して出力電
圧および出力周波数を可変制御するべくＰＷＭ信号を出
力する二つ以上のＰＷＭ波形生成回路４，４ｃを備え、
各インバータ装置２，２ｃの出力容量を低減することが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、分離型空気調和機の二
系統以上、すなわち複数系統の巻線を有した圧縮機を制
御するインバータ装置に関するものである。
系統以上、すなわち複数系統の巻線を有した圧縮機を制
御するインバータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、分離型空気調和機には、省エネル
ギー性の追求あるいは快適性の向上に対する要求が、大
きくなっており、圧縮機の可変速制御、すなわち、イン
バータによる制御が主流になってきている。
ギー性の追求あるいは快適性の向上に対する要求が、大
きくなっており、圧縮機の可変速制御、すなわち、イン
バータによる制御が主流になってきている。
【０００３】従来、この種の分離型空気調和機は、こう
したインバータ装置を搭載しており、この空気調和機の
構成例を、図３、図４にもとづいて説明する。
したインバータ装置を搭載しており、この空気調和機の
構成例を、図３、図４にもとづいて説明する。
【０００４】図３に示すように、室外機１０１の冷媒回
路は、圧縮機１０２，四方弁１０３，室外熱交換機１０
４，電動膨張弁１０５，および三方弁１０６からなり、
室内機１１７の室内熱交換機１１８と接続されている。
前記圧縮機１０２は、ＰＷＭ生成波形回路１１６の出力
信号で決定されるインバータ装置１０９の可変電圧、可
変周波数により、可変制御され、前記四方弁１０３，電
動膨張弁１０５，およびファンモータ１０７は、制御回
路１０８により冷房または暖房運転が適正に行われるよ
う制御されている。すなわち、一系統の圧縮機１０２
が、三相出力により制御される。ここで、前記インバー
タ装置１０９は、図４に示すように、単相交流電源１１
０を整流するダイオードブリッジ１１１と、このダイオ
ードブリッジ１１１の出力を平滑する電解コンデンサ１
１３，リアクタ１１２と、平滑された直流を三相交流に
逆変換する三相ブリッジに接続されたパワートランジス
タモジュール１１４と、ベース電流を供給するベースド
ライブ回路１１５とで構成されている。従って、このイ
ンバータ装置１０９の三相出力１１９は、ＰＷＭ波形生
成回路１１６の出力信号により、電圧および周波数が決
定されることとなっていた。
路は、圧縮機１０２，四方弁１０３，室外熱交換機１０
４，電動膨張弁１０５，および三方弁１０６からなり、
室内機１１７の室内熱交換機１１８と接続されている。
前記圧縮機１０２は、ＰＷＭ生成波形回路１１６の出力
信号で決定されるインバータ装置１０９の可変電圧、可
変周波数により、可変制御され、前記四方弁１０３，電
動膨張弁１０５，およびファンモータ１０７は、制御回
路１０８により冷房または暖房運転が適正に行われるよ
う制御されている。すなわち、一系統の圧縮機１０２
が、三相出力により制御される。ここで、前記インバー
タ装置１０９は、図４に示すように、単相交流電源１１
０を整流するダイオードブリッジ１１１と、このダイオ
ードブリッジ１１１の出力を平滑する電解コンデンサ１
１３，リアクタ１１２と、平滑された直流を三相交流に
逆変換する三相ブリッジに接続されたパワートランジス
タモジュール１１４と、ベース電流を供給するベースド
ライブ回路１１５とで構成されている。従って、このイ
ンバータ装置１０９の三相出力１１９は、ＰＷＭ波形生
成回路１１６の出力信号により、電圧および周波数が決
定されることとなっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、空気調和機の冷房能力が８〜１０ｋＷ程度になる
と、圧縮機１０２の仕事量が増大し、インバータ装置１
０９の出力が、大容量のものが必要となる。従って、こ
のインバータ装置１０９を構成するダイオードブリッジ
１１１，リアクタ１１２，電解コンデンサ１１３，およ
びパワートランジスタモジュール１１４等のパワー回路
部品の定格電流が大容量であるものを、採用しなければ
ならないという問題があった。
では、空気調和機の冷房能力が８〜１０ｋＷ程度になる
と、圧縮機１０２の仕事量が増大し、インバータ装置１
０９の出力が、大容量のものが必要となる。従って、こ
のインバータ装置１０９を構成するダイオードブリッジ
１１１，リアクタ１１２，電解コンデンサ１１３，およ
びパワートランジスタモジュール１１４等のパワー回路
部品の定格電流が大容量であるものを、採用しなければ
ならないという問題があった。
【０００６】すなわち、これらパワー回路部品の大容量
のものは、市場での使用数量が少なく大量生産されてい
ないため、大幅に高価格となるという問題があった。ま
た各パワー回路部品を接続するリード線が太くなり、結
線作業がしずらくなって生産性が大幅に悪くなるという
問題もあった。
のものは、市場での使用数量が少なく大量生産されてい
ないため、大幅に高価格となるという問題があった。ま
た各パワー回路部品を接続するリード線が太くなり、結
線作業がしずらくなって生産性が大幅に悪くなるという
問題もあった。
【０００７】本発明は、このような課題を解決するもの
で、大能力の空気調和機においても、低コストで実現で
きる空気調和機のインバータ装置を提供することを目的
とするものである。
で、大能力の空気調和機においても、低コストで実現で
きる空気調和機のインバータ装置を提供することを目的
とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、電気的に絶縁された二系統以上の三相巻線
を装着した構造の三相誘導電動機を内蔵した圧縮機と、
この圧縮機の三相誘導電動機の二系統以上の三相巻線の
それぞれに電力を供給する各インバータ装置と、これら
各インバータ装置に対応して出力電圧および出力周波数
を可変制御するべくＰＷＭ信号を出力する二系統以上の
ＰＷＭ波形生成回路を備えた空気調和機のインバータ装
置を構成したものである。
に本発明は、電気的に絶縁された二系統以上の三相巻線
を装着した構造の三相誘導電動機を内蔵した圧縮機と、
この圧縮機の三相誘導電動機の二系統以上の三相巻線の
それぞれに電力を供給する各インバータ装置と、これら
各インバータ装置に対応して出力電圧および出力周波数
を可変制御するべくＰＷＭ信号を出力する二系統以上の
ＰＷＭ波形生成回路を備えた空気調和機のインバータ装
置を構成したものである。
【０００９】
【作用】本発明は上記した構成により、ふたつ以上のＰ
ＷＭ波形生成回路で、それぞれに対応するインバータ装
置を駆動し、これらの装置は、可変電圧、可変周波数
を、圧縮機の三相誘導電動機の二系統以上の三相巻線に
与えることになる。すなわち、圧縮機は、二系統以上の
インバータ装置より出力され、それぞれの出力エネルギ
ーの総和が供給されることになる。
ＷＭ波形生成回路で、それぞれに対応するインバータ装
置を駆動し、これらの装置は、可変電圧、可変周波数
を、圧縮機の三相誘導電動機の二系統以上の三相巻線に
与えることになる。すなわち、圧縮機は、二系統以上の
インバータ装置より出力され、それぞれの出力エネルギ
ーの総和が供給されることになる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の一実施例について図１〜図２を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
【００１１】図１において、複数系統以上の、例えば、
本実施例では４系統の三相巻線を施した圧縮機１の各三
相巻線ＵＶＷには、各インバータ装置２，２ａ，２ｂ，
２ｃの各出力端ＵＶＷが接続されて電力供給される。
本実施例では４系統の三相巻線を施した圧縮機１の各三
相巻線ＵＶＷには、各インバータ装置２，２ａ，２ｂ，
２ｃの各出力端ＵＶＷが接続されて電力供給される。
【００１２】また、単相２００Ｖの商用電源３は、各イ
ンバータ装置２，２ａ，２ｂ，２ｃを通して電力供給す
る。一方、各ＰＷＭ波形生成回路４，４ａ，４ｂ，４ｃ
もまた、前記各インバータ装置２，２ａ，２ｂ，２ｃの
各ベースドライブ回路５，５ｃ（以後インバータ装置２
ａ，２ｂの内部は省略する）に共通してＰＷＭ信号を送
るように、各ベースドライブ回路５，５ｃに接続されて
いる。
ンバータ装置２，２ａ，２ｂ，２ｃを通して電力供給す
る。一方、各ＰＷＭ波形生成回路４，４ａ，４ｂ，４ｃ
もまた、前記各インバータ装置２，２ａ，２ｂ，２ｃの
各ベースドライブ回路５，５ｃ（以後インバータ装置２
ａ，２ｂの内部は省略する）に共通してＰＷＭ信号を送
るように、各ベースドライブ回路５，５ｃに接続されて
いる。
【００１３】ここで、前記各インバータ装置２，２ｃの
内部構成は、単相交流電源３を整流するダイオードブリ
ッジ６，６ｃと、このダイオードブリッジ６，６ｃの出
力を平滑する電解コンデンサ７，７ｃ、リアクタ８，８
ｃと、平滑された直流を三相交流に逆変換する三相ブリ
ッジに接続されたパワートランジスタモジュール９，９
ｃと、ベース電流を供給する前記ベースドライブ回路
５，５ｃとが接続される構成となっている。
内部構成は、単相交流電源３を整流するダイオードブリ
ッジ６，６ｃと、このダイオードブリッジ６，６ｃの出
力を平滑する電解コンデンサ７，７ｃ、リアクタ８，８
ｃと、平滑された直流を三相交流に逆変換する三相ブリ
ッジに接続されたパワートランジスタモジュール９，９
ｃと、ベース電流を供給する前記ベースドライブ回路
５，５ｃとが接続される構成となっている。
【００１４】ところで、前記圧縮機１の複数系統以上の
三相巻線ＵＶＷは、２極の三相誘導電動機の場合を例示
しているが、実質はインバータ装置２ａ，２ｂを含めた
４極４Ｖ，４Ｕ，４Ｗであって、例えば２極の場合は、
図２に示すように、それぞれの巻線Ｕ，Ｖ，Ｗは、それ
ぞれステータコア１０の同一スロットに装着されている
のである。したがって、４極４Ｖ，４Ｕ，４Ｗの場合
は、各巻線ＵＶＷが挿入されて４極４Ｖ，４Ｕ，４Ｗを
構成し、図１に示すインバータ装置２ａ，２ｂに接続さ
れる構成となっている。
三相巻線ＵＶＷは、２極の三相誘導電動機の場合を例示
しているが、実質はインバータ装置２ａ，２ｂを含めた
４極４Ｖ，４Ｕ，４Ｗであって、例えば２極の場合は、
図２に示すように、それぞれの巻線Ｕ，Ｖ，Ｗは、それ
ぞれステータコア１０の同一スロットに装着されている
のである。したがって、４極４Ｖ，４Ｕ，４Ｗの場合
は、各巻線ＵＶＷが挿入されて４極４Ｖ，４Ｕ，４Ｗを
構成し、図１に示すインバータ装置２ａ，２ｂに接続さ
れる構成となっている。
【００１５】上記構成において、各ＰＷＭ波形生成回路
４，４ａ，４ｂ，４ｃよりＰＷＭ信号が各インバータ装
置２，２ａ，２ｂ，２ｃに出力されると、各インバータ
装置２，２ａ，２ｂ，２ｃは以下に説明する動作を行
う。
４，４ａ，４ｂ，４ｃよりＰＷＭ信号が各インバータ装
置２，２ａ，２ｂ，２ｃに出力されると、各インバータ
装置２，２ａ，２ｂ，２ｃは以下に説明する動作を行
う。
【００１６】まず、インバータ装置２，２ａ，２ｂ，２
ｃでは、ＰＷＭ波形生成回路４，４ａ，４ｂ，４ｃのＰ
ＷＭ信号を、ベースドライブ回路５，５ｃ（以後５ａ，
５ｂは図示せず）にて増幅して、ベース電流をパワート
ランジスタモジュール９，９ｃ（以後９ａ，９ｂは図示
せず）に流す。一方、パワートランジスタモジュール
９，９ｃには、単相２００Ｖ商用電源３、ダイオードブ
リッジ６，６ｃ（以後６ａ，６ｂは図示せず）リアクタ
８，８ｃ（以後８ａ，８ｂは図示せず）、電解コンデン
サ７，７ｃ（以後７ａ，７ｂは図示せず）とで構成され
るパワー回路により直流電源を常に供給されているの
で、前述のように、ベースドライブ回路５，５ｃよりベ
ース電流が供給されると、三相出力ＵＶＷを出力する。
ここで、この三相出力ＵＶＷの電圧および周波数は、前
記各ＰＷＭ波形生成回路４，４ａ，４ｂ，４ｃのＰＷＭ
出力信号によって決定されるものである。
ｃでは、ＰＷＭ波形生成回路４，４ａ，４ｂ，４ｃのＰ
ＷＭ信号を、ベースドライブ回路５，５ｃ（以後５ａ，
５ｂは図示せず）にて増幅して、ベース電流をパワート
ランジスタモジュール９，９ｃ（以後９ａ，９ｂは図示
せず）に流す。一方、パワートランジスタモジュール
９，９ｃには、単相２００Ｖ商用電源３、ダイオードブ
リッジ６，６ｃ（以後６ａ，６ｂは図示せず）リアクタ
８，８ｃ（以後８ａ，８ｂは図示せず）、電解コンデン
サ７，７ｃ（以後７ａ，７ｂは図示せず）とで構成され
るパワー回路により直流電源を常に供給されているの
で、前述のように、ベースドライブ回路５，５ｃよりベ
ース電流が供給されると、三相出力ＵＶＷを出力する。
ここで、この三相出力ＵＶＷの電圧および周波数は、前
記各ＰＷＭ波形生成回路４，４ａ，４ｂ，４ｃのＰＷＭ
出力信号によって決定されるものである。
【００１７】このような各インバータ装置２，２ｃの各
出力ＵＶＷが、圧縮機１の各三相巻線ＵＶＷに供給され
る。前述のように各巻線Ｕ，Ｖ，Ｗは、４極４Ｖ，４
Ｕ，４Ｗとしてそれぞれステータコア１０の同一のスロ
ットに装着されているので、圧縮機１は、各インバータ
装置２，２Ｃより、それぞれの出力エネルギーの総和が
供給されることとなる。例えば前記各ＰＷＭ波形生成回
路４，４ｃのＰＷＭ出力信号が同一の出力電圧、同一の
出力周波数の場合、各インバータ装置２，２ｃは、圧縮
機１が必要とする総エネルギーをインバータ装置２，２
ｃの数で割った分を負担すればいいのである。
出力ＵＶＷが、圧縮機１の各三相巻線ＵＶＷに供給され
る。前述のように各巻線Ｕ，Ｖ，Ｗは、４極４Ｖ，４
Ｕ，４Ｗとしてそれぞれステータコア１０の同一のスロ
ットに装着されているので、圧縮機１は、各インバータ
装置２，２Ｃより、それぞれの出力エネルギーの総和が
供給されることとなる。例えば前記各ＰＷＭ波形生成回
路４，４ｃのＰＷＭ出力信号が同一の出力電圧、同一の
出力周波数の場合、各インバータ装置２，２ｃは、圧縮
機１が必要とする総エネルギーをインバータ装置２，２
ｃの数で割った分を負担すればいいのである。
【００１８】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、圧縮機用三相誘導電動機の三相巻線を二系統
以上設けて、それぞれ別のＰＷＭ波形生成回路でＰＷＭ
出力信号を制御し、その信号を受ける各インバータ装置
により電力供給するようにしたから、各インバータ装置
の出力容量は、一つの場合よりも少なくなり、インバー
タ装置を構成するダイオードブリッジ、電解コンデン
サ、リアクタ、およびパワートランジスタモジュール等
のパワー回路部品の電流容量を大幅に小さくすることが
でき、市場で大量生産されているものを使用できるた
め、低コストなインバータ装置を実現することが可能と
なる。また回路部品を接続するリード線も太くする必要
がなく、組立作業が容易になり生産性が向上する。一
方、各インバータ装置に対応してＰＷＭ波形生成回路を
設けているため、インバータ装置に出力する電圧値を個
々に設定できるという種々の効果を有する空気調和機の
インバータ装置を提供できる。
によれば、圧縮機用三相誘導電動機の三相巻線を二系統
以上設けて、それぞれ別のＰＷＭ波形生成回路でＰＷＭ
出力信号を制御し、その信号を受ける各インバータ装置
により電力供給するようにしたから、各インバータ装置
の出力容量は、一つの場合よりも少なくなり、インバー
タ装置を構成するダイオードブリッジ、電解コンデン
サ、リアクタ、およびパワートランジスタモジュール等
のパワー回路部品の電流容量を大幅に小さくすることが
でき、市場で大量生産されているものを使用できるた
め、低コストなインバータ装置を実現することが可能と
なる。また回路部品を接続するリード線も太くする必要
がなく、組立作業が容易になり生産性が向上する。一
方、各インバータ装置に対応してＰＷＭ波形生成回路を
設けているため、インバータ装置に出力する電圧値を個
々に設定できるという種々の効果を有する空気調和機の
インバータ装置を提供できる。
【００１９】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例の空気調和機のインバータ装
置の制御回路構成図
置の制御回路構成図
【００２１】
【図２】同空気調和機のインバータ装置の圧縮機用三相
電動機の巻線を示す図
電動機の巻線を示す図
【００２２】
【図３】従来の空気調和機のインバータ装置の制御回路
構成および冷媒回路構成図
構成および冷媒回路構成図
【００２３】
【図４】同インバータ装置の内部構成を示す制御回路構
成図
成図
【００２４】
１ 圧縮機 ２ インバータ装置 ２ａ インバータ装置 ２ｂ インバータ装置 ２ｃ インバータ装置 ４ ＰＷＭ波形生成回路 ４ａ ＰＷＭ波形生成回路 ４ｂ ＰＷＭ波形生成回路 ４ｃ ＰＷＭ波形生成回路 Ｕ 三相巻線 Ｖ 三相巻線 Ｗ 三相巻線
Claims (1)
- 【請求項１】電気的に絶縁された二系統以上の三相巻線
を装着した構造の三相誘導電動機を内蔵した圧縮機と、
この圧縮機の三相誘導電動機の二系統以上の三相巻線の
それぞれに電力を供給する各インバータ装置と、これら
各インバータ装置に対応して出力電圧、および出力周波
数を可変制御するべくＰＷＭ信号を出力する二系統以上
のＰＷＭ波形生成回路を備えた空気調和機のインバータ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4000602A JPH05184197A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 空気調和機のインバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4000602A JPH05184197A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 空気調和機のインバータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05184197A true JPH05184197A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=11478285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4000602A Pending JPH05184197A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 空気調和機のインバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05184197A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008193870A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Toshiba Carrier Corp | 圧縮機駆動装置および冷凍サイクル装置 |
-
1992
- 1992-01-07 JP JP4000602A patent/JPH05184197A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008193870A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Toshiba Carrier Corp | 圧縮機駆動装置および冷凍サイクル装置 |
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