JPH05227750A - 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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- JPH05227750A JPH05227750A JP4027031A JP2703192A JPH05227750A JP H05227750 A JPH05227750 A JP H05227750A JP 4027031 A JP4027031 A JP 4027031A JP 2703192 A JP2703192 A JP 2703192A JP H05227750 A JPH05227750 A JP H05227750A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空気調和機の入力力率を改善し、高調波の低
減を図る。 【構成】 整流回路２ａ、リアクタ４、スイッチング素
子５等からなる交流／直流変換回路２に、入力電流波形
の瞬時値を検出する瞬時値検出回路９をもうける。マイ
クロコンピュータ13は入力電流が入力電圧とほぼ同位相
の略正弦波になるようにスイッチング素子５を制御する
ためのスイッチングパターンを記憶している。マイクロ
コンピュータ13は入力電流波形の瞬時値と、入力電流値
とを得て、その入力電流値から前記瞬時値に対応する基
準値を算出する。さらに、この基準値と前記瞬時値とを
比較し、この比較結果に基づいて、前記瞬時値が基準値
とほぼ等しくなるように、前記スイッチング素子５によ
る前記スイッチングパターンのデューティサイクルのオ
ン時間を増加，維持，減少する。
減を図る。 【構成】 整流回路２ａ、リアクタ４、スイッチング素
子５等からなる交流／直流変換回路２に、入力電流波形
の瞬時値を検出する瞬時値検出回路９をもうける。マイ
クロコンピュータ13は入力電流が入力電圧とほぼ同位相
の略正弦波になるようにスイッチング素子５を制御する
ためのスイッチングパターンを記憶している。マイクロ
コンピュータ13は入力電流波形の瞬時値と、入力電流値
とを得て、その入力電流値から前記瞬時値に対応する基
準値を算出する。さらに、この基準値と前記瞬時値とを
比較し、この比較結果に基づいて、前記瞬時値が基準値
とほぼ等しくなるように、前記スイッチング素子５によ
る前記スイッチングパターンのデューティサイクルのオ
ン時間を増加，維持，減少する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気調和機の力率改善な
らびに高調波低減のための制御方法に関するものであ
る。
らびに高調波低減のための制御方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】空気調和機においては、入力交流電源を
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ＰＷＭ波形に応
じて上記インバータ部を制御するようになっている。と
ころで、入力交流電源を直流に変換する電源回路は一般
的にコンデンサ入力形になっているが、このような電源
回路は入力電流が歪波となるため入力力率が悪く、ま
た、高調波電流を発生する。そこで、この入力力率を改
善し、高調波を低減するために、例えば図３に示すよう
に交流／直流変換回路21、つまり入力交流電源22とイン
バータ部23の間には電源と閉回路を構成するリアクタ24
およびスイッチング素子25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25をマイクロコン
ピュータ26が所定のスイッチングパターンに基づいて高
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、入力電流検出回路27は入力電流
が入力交流電源22の定格を超えない範囲で空気調和機を
運転するためのもの、ゼロクロス検出回路28は入力交流
電源22の周波数判定やマイクロコンピュータ26の割込み
処理のタイミング、また、室内機と室外機との信号のや
り取りのタイミング等に使用され、何れも空気調和機の
一般的な既存の回路である。
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ＰＷＭ波形に応
じて上記インバータ部を制御するようになっている。と
ころで、入力交流電源を直流に変換する電源回路は一般
的にコンデンサ入力形になっているが、このような電源
回路は入力電流が歪波となるため入力力率が悪く、ま
た、高調波電流を発生する。そこで、この入力力率を改
善し、高調波を低減するために、例えば図３に示すよう
に交流／直流変換回路21、つまり入力交流電源22とイン
バータ部23の間には電源と閉回路を構成するリアクタ24
およびスイッチング素子25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25をマイクロコン
ピュータ26が所定のスイッチングパターンに基づいて高
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、入力電流検出回路27は入力電流
が入力交流電源22の定格を超えない範囲で空気調和機を
運転するためのもの、ゼロクロス検出回路28は入力交流
電源22の周波数判定やマイクロコンピュータ26の割込み
処理のタイミング、また、室内機と室外機との信号のや
り取りのタイミング等に使用され、何れも空気調和機の
一般的な既存の回路である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の制御
方法で制御される電源回路の場合、例えば図４に示すよ
うな所定のスイッチングパターンでスイッチング素子を
制御すると、そのときの入力電流波形は（ｂ）に示すよ
うなほぼ正弦波となり、入力力率の改善と高調波の低減
が図れる。しかしながら、同じ（ａ）のスイッチングパ
ターンでスイッチング素子を制御しても、使用する入力
交流電源が（ｂ）のときと異なる場合には、その電源イ
ンピーダンスの影響などにより、（ｃ）に示すような歪
んだ電流波形になり、力率が低下し、高調波電流が低減
できない場合がある。したがって、本発明においては、
例え入力交流電源が変わっても、入力力率を改善し、高
調波の低減が図れる空気調和機の制御方法を提供するこ
とを目的としている。
方法で制御される電源回路の場合、例えば図４に示すよ
うな所定のスイッチングパターンでスイッチング素子を
制御すると、そのときの入力電流波形は（ｂ）に示すよ
うなほぼ正弦波となり、入力力率の改善と高調波の低減
が図れる。しかしながら、同じ（ａ）のスイッチングパ
ターンでスイッチング素子を制御しても、使用する入力
交流電源が（ｂ）のときと異なる場合には、その電源イ
ンピーダンスの影響などにより、（ｃ）に示すような歪
んだ電流波形になり、力率が低下し、高調波電流が低減
できない場合がある。したがって、本発明においては、
例え入力交流電源が変わっても、入力力率を改善し、高
調波の低減が図れる空気調和機の制御方法を提供するこ
とを目的としている。
【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、圧縮機をインバータ
制御するためのインバータ部に直流電力を供給する交流
／直流変換手段に、その入力交流電源と閉回路を構成す
る少なくともリアクタとスイッチング素子とを有し、入
力電流が入力電圧とほぼ同位相のほぼ正弦波になるよう
前記スイッチング素子を所定のスイッチングパターンで
スイッチング制御するようにしてなる空気調和機におい
て、前記入力電流の瞬時値を検出する瞬時値検出回路を
設け、前記交流／直流変換手段の入力電流波形の瞬時値
と、入力電流値を検出し、その検出入力電流値から前記
瞬時値に対応する基準値を算出し、この基準値と前記瞬
時値とを比較し、この比較結果に基づいて、前記瞬時値
が基準値とほぼ等しくなるように、前記スイッチング素
子による前記スイッチングパターンのデューティサイク
ルのオン時間を増加、維持、減少することにした。
決するためになされたものであり、圧縮機をインバータ
制御するためのインバータ部に直流電力を供給する交流
／直流変換手段に、その入力交流電源と閉回路を構成す
る少なくともリアクタとスイッチング素子とを有し、入
力電流が入力電圧とほぼ同位相のほぼ正弦波になるよう
前記スイッチング素子を所定のスイッチングパターンで
スイッチング制御するようにしてなる空気調和機におい
て、前記入力電流の瞬時値を検出する瞬時値検出回路を
設け、前記交流／直流変換手段の入力電流波形の瞬時値
と、入力電流値を検出し、その検出入力電流値から前記
瞬時値に対応する基準値を算出し、この基準値と前記瞬
時値とを比較し、この比較結果に基づいて、前記瞬時値
が基準値とほぼ等しくなるように、前記スイッチング素
子による前記スイッチングパターンのデューティサイク
ルのオン時間を増加、維持、減少することにした。
【０００５】
【作用】上記の制御方法では、交流／直流変換手段に設
けたスイッチング素子を、入力電流と入力電圧とがほぼ
同位相の略正弦波になるようにスイッチング制御すると
き、交流／直流変換手段の入力電流波形の瞬時値と、入
力電流値を検出し、その検出入力電流値から前記瞬時値
に対応する基準値を算出し、この基準値と前記瞬時値と
を比較し、この比較結果に基づいて、予め設定されてい
るスイッチングパターンのデューティサイクルのオン時
間を増加、維持、減少するようスイッチング素子を制御
することにしているので、例え入力交流電源が変わって
も、入力電流と入力電圧とがほぼ同位相の略正弦波にす
ることができる。
けたスイッチング素子を、入力電流と入力電圧とがほぼ
同位相の略正弦波になるようにスイッチング制御すると
き、交流／直流変換手段の入力電流波形の瞬時値と、入
力電流値を検出し、その検出入力電流値から前記瞬時値
に対応する基準値を算出し、この基準値と前記瞬時値と
を比較し、この比較結果に基づいて、予め設定されてい
るスイッチングパターンのデューティサイクルのオン時
間を増加、維持、減少するようスイッチング素子を制御
することにしているので、例え入力交流電源が変わって
も、入力電流と入力電圧とがほぼ同位相の略正弦波にす
ることができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図２に基づい
て説明する。空気調和機には、図１に示されるように、
入力交流電源１を直流に変換する交流／直流変換回路２
と、この交流／直流変換回路２から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、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とからなる入力電流制御回路
と、逆阻止ダイオード６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、入力電流センサ（ＣＴ）８
を有する入力電流波形の瞬時値検出回路９と、交流のゼ
ロクロスを検出するゼロクロス検出回路10と、スイッチ
ング素子５を駆動するドライブ回路11と、上記インバー
タ部３を駆動するドライブ回路12と、これらを制御する
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。空気調和機には、図１に示されるように、
入力交流電源１を直流に変換する交流／直流変換回路２
と、この交流／直流変換回路２から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、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とからなる入力電流制御回路
と、逆阻止ダイオード６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、入力電流センサ（ＣＴ）８
を有する入力電流波形の瞬時値検出回路９と、交流のゼ
ロクロスを検出するゼロクロス検出回路10と、スイッチ
ング素子５を駆動するドライブ回路11と、上記インバー
タ部３を駆動するドライブ回路12と、これらを制御する
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の他に、交流を
直流に整流する整流回路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、マイクロコン
ピュータ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、瞬時値検出回路９から得る
入力信号をもとに算出した入力電流に基づいて過電流保
護機能を作動し、例えば過電流になったときには圧縮機
用モータ７の回転数を低下させるように、インバータ部
３を制御するようになっている。
記リアクタ４およびスイッチング素子５の他に、交流を
直流に整流する整流回路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、マイクロコン
ピュータ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、瞬時値検出回路９から得る
入力信号をもとに算出した入力電流に基づいて過電流保
護機能を作動し、例えば過電流になったときには圧縮機
用モータ７の回転数を低下させるように、インバータ部
３を制御するようになっている。
【０００８】空気調和機には、このように入力電流波形
の瞬時値検出回路９や、入力周波数の判別と割込み処理
のために入力交流のゼロクロス点を検出するゼロクロス
検出回路10が有り、また、マイクロコンピュータ13には
タイマーや記憶部を内蔵し、その記憶部にはスイッチン
グ素子５をスイッチング制御するのに必要な所定のスイ
ッチングパターンを記憶しているので、本発明ではこれ
らを利用し、交流／直流変換回路２の入力電流波形の瞬
時値と、入力電流値を検出し、その検出入力電流値から
前記瞬時値に対応する基準値を算出し、この基準値と前
記瞬時値とを比較し、この比較結果に基づいて前記スイ
ッチングパターンのデューティサイクルのオン時間を増
加、維持、減少するようスイッチング素子５を制御す
る。
の瞬時値検出回路９や、入力周波数の判別と割込み処理
のために入力交流のゼロクロス点を検出するゼロクロス
検出回路10が有り、また、マイクロコンピュータ13には
タイマーや記憶部を内蔵し、その記憶部にはスイッチン
グ素子５をスイッチング制御するのに必要な所定のスイ
ッチングパターンを記憶しているので、本発明ではこれ
らを利用し、交流／直流変換回路２の入力電流波形の瞬
時値と、入力電流値を検出し、その検出入力電流値から
前記瞬時値に対応する基準値を算出し、この基準値と前
記瞬時値とを比較し、この比較結果に基づいて前記スイ
ッチングパターンのデューティサイクルのオン時間を増
加、維持、減少するようスイッチング素子５を制御す
る。
【０００９】図２に具体的な制御例を示す。瞬時値検出
回路９は、例えば図２の（Ａ）のような所定のスイッチ
ングパターンで制御した場合、（Ｂ）のような入力電流
波形で、（Ｃ）のように出力する。これをマイクロコン
ピュータ13に入力すると、マイクロコンピュータ13はゼ
ロクロス毎にｔ０，ｔ１，・・・ｔ10のタイミングで入
力電流波形の瞬時値Ｉ０，Ｉ１，・・・Ｉ10をＡ／Ｄ変
換し、検出する。また、入力電流値はＡ／Ｄ変換後の瞬
時値から計算で求める。なお、図１に示されるような入
力電流波形の瞬時値検出回路９とは別に図３に示すよう
な入力電流検出回路27を有する場合には上述のように瞬
時値から計算で求める方法ではなく、その入力電流検出
回路27を利用して入力電流値の検出をおこなってもよ
い。
回路９は、例えば図２の（Ａ）のような所定のスイッチ
ングパターンで制御した場合、（Ｂ）のような入力電流
波形で、（Ｃ）のように出力する。これをマイクロコン
ピュータ13に入力すると、マイクロコンピュータ13はゼ
ロクロス毎にｔ０，ｔ１，・・・ｔ10のタイミングで入
力電流波形の瞬時値Ｉ０，Ｉ１，・・・Ｉ10をＡ／Ｄ変
換し、検出する。また、入力電流値はＡ／Ｄ変換後の瞬
時値から計算で求める。なお、図１に示されるような入
力電流波形の瞬時値検出回路９とは別に図３に示すよう
な入力電流検出回路27を有する場合には上述のように瞬
時値から計算で求める方法ではなく、その入力電流検出
回路27を利用して入力電流値の検出をおこなってもよ
い。
【００１０】図２の（Ｃ）に示す破線は上述の入力電流
値から算出した基準値である。この基準値の算出方法
は、例えば、入力電流値が１０Ａ時の基準値のデータテ
ーブルをマイクロコンピュータ13の記憶部に記憶させて
おき、例えば検出した入力電流値が５Ａの場合は、（テ
ーブルデータＤ）×（５÷１０）から５Ａ時の基準値が
算出できる。図２の（Ｃ）においては、Ｉ１，Ｉ２，Ｉ
３，Ｉ７，Ｉ８，Ｉ９が基準値より小さい。したがっ
て、これらの瞬時値に相当するデューティサイクルのオ
ン時間Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ７，Ｄ８，Ｄ９を増加させ
ると図２の（Ｄ）のようなスイッチングパターンにな
り、図２の（Ｅ）のように瞬時値は基準値とほぼ等しく
なり、入力電流は図２の（Ｆ）のようにほぼ正弦波にな
る。
値から算出した基準値である。この基準値の算出方法
は、例えば、入力電流値が１０Ａ時の基準値のデータテ
ーブルをマイクロコンピュータ13の記憶部に記憶させて
おき、例えば検出した入力電流値が５Ａの場合は、（テ
ーブルデータＤ）×（５÷１０）から５Ａ時の基準値が
算出できる。図２の（Ｃ）においては、Ｉ１，Ｉ２，Ｉ
３，Ｉ７，Ｉ８，Ｉ９が基準値より小さい。したがっ
て、これらの瞬時値に相当するデューティサイクルのオ
ン時間Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ７，Ｄ８，Ｄ９を増加させ
ると図２の（Ｄ）のようなスイッチングパターンにな
り、図２の（Ｅ）のように瞬時値は基準値とほぼ等しく
なり、入力電流は図２の（Ｆ）のようにほぼ正弦波にな
る。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したような制御方法であるなら
ば、電源インピーダンスなどの影響で入力電流波形に歪
みが出るような場合に、その歪みを速やかに補正して入
力電圧と入力電流とがほぼ同位相の略正弦波にすること
ができるので、常に高効率が得られる。
ば、電源インピーダンスなどの影響で入力電流波形に歪
みが出るような場合に、その歪みを速やかに補正して入
力電圧と入力電流とがほぼ同位相の略正弦波にすること
ができるので、常に高効率が得られる。
【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】本発明の制御方法でスイッチング制御したとき
の概略波形図である。
の概略波形図である。
【図３】従来例を示す空気調和機の要部回路ブロック図
である。
である。
【図４】従来の制御方法でスイッチング制御したときの
概略波形図である。
概略波形図である。
１ 入力交流電源 ２ 交流／直流変換回路 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） ７ 圧縮機用モータ ８ 入力電流センサ（ＣＴ） ９ 入力電流波形の瞬時値検出回路 10 ゼロクロス検出回路 11 ドライブ回路 12 ドライブ回路 13 制御装置（マイクロコンピュータ）
Claims (1)
- 【請求項１】 圧縮機をインバータ制御するためのイン
バータ部に直流電力を供給する交流／直流変換手段に、
その入力交流電源と閉回路を構成する少なくともリアク
タとスイッチング素子とを有し、入力電流が入力電圧と
ほぼ同位相のほぼ正弦波になるよう前記スイッチング素
子を所定のスイッチングパターンでスイッチング制御す
るようにしてなる空気調和機において、前記入力電流の
瞬時値を検出する瞬時値検出回路を設け、前記交流／直
流変換手段の入力電流波形の瞬時値と、入力電流値を検
出し、その検出入力電流値から前記瞬時値に対応する基
準値を算出し、この基準値と前記瞬時値とを比較し、こ
の比較結果に基づいて、前記瞬時値が基準値とほぼ等し
くなるように、前記スイッチング素子による前記スイッ
チングパターンのデューティサイクルのオン時間を増
加、維持、減少してなることを特徴とする空気調和機の
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4027031A JPH05227750A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 空気調和機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4027031A JPH05227750A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 空気調和機の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05227750A true JPH05227750A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=12209707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4027031A Pending JPH05227750A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 空気調和機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05227750A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19828584B4 (de) * | 1997-06-27 | 2005-07-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki | Gleichstromversorgungssystem |
| WO2016132739A1 (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力変換装置 |
| CN108173427A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-06-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 功率因数校正电路的控制方法、装置、存储介质及电器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02241371A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-26 | Mitsubishi Electric Corp | 電圧形インバータ |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP4027031A patent/JPH05227750A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02241371A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-26 | Mitsubishi Electric Corp | 電圧形インバータ |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19828584B4 (de) * | 1997-06-27 | 2005-07-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki | Gleichstromversorgungssystem |
| WO2016132739A1 (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力変換装置 |
| US10630194B2 (en) | 2015-02-20 | 2020-04-21 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Power conversion device |
| CN108173427A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-06-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 功率因数校正电路的控制方法、装置、存储介质及电器 |
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