JPH0526109B2

JPH0526109B2 -

Info

Publication number: JPH0526109B2
Application number: JP61207064A
Authority: JP
Inventors: Masaya Itagaki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-09-03
Filing date: 1986-09-03
Publication date: 1993-04-15
Also published as: JPS6361865A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は冷蔵庫の制御装置、特に、インバー
タを用いて圧縮機用電動機の運転周波数を可変と
する冷蔵庫の制御装置の保護手段に関するもので
ある。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention relates to a control device for a refrigerator, and particularly to a protection means for a control device for a refrigerator that uses an inverter to vary the operating frequency of a compressor motor. .

[Conventional technology]

第４図は、一例として特開昭60−190191号公報
に開示された従来の冷蔵庫制御装置におけるイン
バータ制御装置の回路ブロツク図である。 FIG. 4 is a circuit block diagram of an inverter control device in a conventional refrigerator control device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-190191 as an example.

（構成）１８は、交流電源１７を入力とし、交流電圧を
直流電圧に変換するコンバータ部、１９はインバ
ータ部で、該直流電圧を交流電圧に変換し、負荷
（圧縮機用電動機）７に供給している。２０は負
荷電流を検出する電流センサで電流検出回路２１
にて該電流センサ２０からの信号より負荷電流値
を検出し、制御回路２２に電流値の信号を送出し
ている。制御回路２２では、インバータ部１９に
信号を送り負荷の運転パターンを制御している。(Structure) 18 is a converter unit that inputs the AC power supply 17 and converts the AC voltage into a DC voltage, and 19 is an inverter unit that converts the DC voltage into an AC voltage and supplies it to the load (compressor motor) 7. are doing. 20 is a current sensor that detects the load current, and a current detection circuit 21
The load current value is detected from the signal from the current sensor 20, and a current value signal is sent to the control circuit 22. The control circuit 22 sends a signal to the inverter section 19 to control the operating pattern of the load.

（動作）次に動作について説明する。制御回路２２にお
いては、現在の負荷状態に合わせた周波数−電圧
のパターンをインバータ回路１９に信号として送
り出し、負荷（圧縮機用電動機）７を制御してい
る。このとき、電流センサ２０電流検出回路２１
により検出された電流値があらかじめ決められた
設定電流値Is以上になつた場合には、電動機７の
負荷電流が上記設定値Is以下になるように、出力
周波数を漸減させるよう構成されていた。(Operation) Next, the operation will be explained. In the control circuit 22, a frequency-voltage pattern matching the current load state is sent as a signal to the inverter circuit 19 to control the load (compressor motor) 7. At this time, the current sensor 20 current detection circuit 21
When the detected current value exceeds a predetermined set current value Is, the output frequency is gradually reduced so that the load current of the motor 7 becomes below the set value Is.

[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、以上のような構成の従来のイン
バータ制御装置にあつては、圧縮機用電動機の電
流がある一定値以上流れる負荷条件のときには、
強制的に周波数を低下させるよう動作するため、
圧縮機は、負荷条件に見合つた運転周波数で運転
できないという問題点があつた。 However, in the conventional inverter control device configured as described above, when the load condition is such that the current of the compressor motor exceeds a certain value,
Because it operates to forcefully lower the frequency,
The problem with the compressor was that it could not be operated at an operating frequency commensurate with the load conditions.

この発明は、上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、前記のような負荷条件のと
き、設定された周波数で運転できる条件範囲を拡
張することができる制御装置の提供を目的として
いる。 This invention was made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a control device that can expand the range of conditions in which operation can be performed at a set frequency under the above-mentioned load conditions. It is said that

[Means for solving problems]

このため、この発明においては、冷蔵庫の制御
装置に少なくとも２以上の周波数・電圧（Ｆ−
Ｖ）パターンを設け、通常は低い側の電圧パター
ンで運転させるとともに、負荷電流がある一定値
以上になつた場合には高い側の電圧パターンで運
転させるように構成することにより前記目的を達
成しようとするものである。 Therefore, in the present invention, the refrigerator control device has at least two or more frequencies and voltages (F-
V) Achieve the above objective by setting a pattern and configuring the device to normally operate with a lower voltage pattern, and to operate with a higher voltage pattern when the load current exceeds a certain value. That is.

[Effect]

以上のようなＦ−Ｖパターン制御構成により、
圧縮機の通常の運転時は低い電圧パターンで運転
し、電動機の負荷電流が所定値より大きくなつた
場合には、高い側の電圧パターンで運転すること
により、圧縮機の必要とする能力を下げることな
く、電動機の負荷電流値を下げることができる。 With the above F-V pattern control configuration,
During normal operation of the compressor, the compressor is operated in a low voltage pattern, and when the load current of the motor becomes larger than a predetermined value, it is operated in a higher voltage pattern to reduce the required capacity of the compressor. The load current value of the motor can be lowered without causing any problems.

〔Example〕

以下は、この発明の一実施例を図について説明
する。 An embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings.

（構成）第１図は冷蔵庫の全体構成概要図で、１は冷蔵
庫本体である。庫内には、サーミスタ等の温度検
出素子５が配設され、扉表面に配置された温度設
定用可変抵抗器６とともに、周波数決定手段２へ
入力されている。周波数決定手段２においては、
庫内温度（サーミスタ５のデータより算出する）
と庫内設定温度（可変抵抗器６のデータより算出
する）とにより、圧縮機用電動機７の運転周波数
を決定し、ベースドライブ手段３へデータを送
り、最終的に圧縮機制御手段４にて、圧縮機用電
動機７の運転を制御している。(Configuration) Figure 1 is a schematic diagram of the overall configuration of the refrigerator, and 1 is the refrigerator itself. A temperature detecting element 5 such as a thermistor is disposed inside the refrigerator, and is input to the frequency determining means 2 together with a temperature setting variable resistor 6 disposed on the door surface. In the frequency determining means 2,
Internal temperature (calculated from the data of thermistor 5)
The operating frequency of the compressor motor 7 is determined based on the set internal temperature (calculated from the data of the variable resistor 6), the data is sent to the base drive means 3, and finally the compressor control means 4 , controls the operation of the compressor electric motor 7.

第２図は、制御装置を示すブロツク図で、交流
電源８を入力とし、交流電圧を直流電圧に変換す
るコンバータ回路９ならびに、コンバータ回路９
からの直流電圧を再度交流電圧に変換して圧縮機
７に供給するインバータ回路１０とにより主回路
を構成している。コンバータ回路９は、ダイオー
ドブリツジ及びコンデンサ等より構成され、ま
た、インバータ回路は、トランジスタ等より構成
されている。 FIG. 2 is a block diagram showing the control device, including a converter circuit 9 that receives an AC power supply 8 as an input and converts an AC voltage into a DC voltage, and a converter circuit 9 that converts an AC voltage into a DC voltage.
The main circuit is constituted by an inverter circuit 10 that converts the DC voltage from the AC voltage again into AC voltage and supplies it to the compressor 7. The converter circuit 9 is composed of a diode bridge, a capacitor, etc., and the inverter circuit is composed of a transistor, etc.

１１は制御回路で、サーミスタ５、可変抵抗器
６の各データを入力とし、内部にはワンチツプマ
イクロコンピユータ（以下、マイコンと略称す
る）１１ａを備え、庫内温度及び庫内設定温度を
検出して圧縮機用電動機７の運転周波数を決定す
るとともに、上記運転周波数に対する電圧データ
は、マイコン１１ａのメモリに書込まれており、
該データに従つて周波数出力及び電圧出力をベー
スドライブ回路１２へ送出する。 Reference numeral 11 denotes a control circuit, which inputs data from the thermistor 5 and variable resistor 6, and is equipped with a one-chip microcomputer (hereinafter referred to as microcomputer) 11a, which detects the temperature inside the refrigerator and the set temperature inside the refrigerator. The operating frequency of the compressor motor 7 is determined, and the voltage data for the operating frequency is written in the memory of the microcomputer 11a.
A frequency output and a voltage output are sent to the base drive circuit 12 according to the data.

ベースドライブ回路１２においては、制御回路
１１からの信号に従い、インバータ１０のトラン
ジスタのベースを駆動して、圧縮機用電動機７に
電力が供給される。 In the base drive circuit 12, the base of the transistor of the inverter 10 is driven in accordance with the signal from the control circuit 11, and power is supplied to the compressor motor 7.

１３は電流センサで、インバータ回路１０に流
れる総電流を電気信号に変え、１４の電流検出回
路で上記総電流値を検出し、制御回路１１へ電流
値の信号を送出する。 A current sensor 13 converts the total current flowing through the inverter circuit 10 into an electrical signal, a current detection circuit 14 detects the total current value, and sends a current value signal to the control circuit 11.

（動作）次に、上記のように構成された冷蔵庫の制御装
置の動作について説明する。(Operation) Next, the operation of the refrigerator control device configured as described above will be described.

制御回路１１のマイコン１１ａは、サーミスタ
５可変抵抗器６のデータを入力として、庫内温度
及び庫内設定温度を算出し、その温度差により圧
縮機用電動機７の運転周波数を予め定められた算
定式に従い算定する。 The microcomputer 11a of the control circuit 11 inputs the data from the thermistor 5 and variable resistor 6, calculates the temperature inside the refrigerator and the set temperature inside the refrigerator, and uses the temperature difference to set the operating frequency of the compressor motor 7 to a predetermined calculation value. Calculated according to the formula.

第３図に、この発明により設定した複数（図例
は２）のＦ−Ｖパターン図を示す。直線１５／１
６は、それぞれ２つの高／低側電圧パターンであ
る。 FIG. 3 shows a diagram of a plurality of (two in the example) F-V patterns set according to the present invention. straight line 15/1
6 are two high/low side voltage patterns, respectively.

次に、前記に従つて決定された運転周波数で圧
縮機７を運転すべく、その運転パターン信号をベ
ースドライブ回路１２へ送り、圧縮機７の運転を
制御している。このときの電圧パターンは通常第
３図に示した低い側のＦ−Ｖパターン１６に沿つ
て制御される。 Next, in order to operate the compressor 7 at the operating frequency determined as described above, the operation pattern signal is sent to the base drive circuit 12 to control the operation of the compressor 7. The voltage pattern at this time is usually controlled along the lower F-V pattern 16 shown in FIG.

上記運転中に、圧縮機の負荷が増大して電動機
７の負荷電流が増加し、電流センサ１３と電流検
出回路１４とより検出された電流値があらかじめ
設定された電流値Is以上になつた場合には、電圧
パターンを第３図に１で示すように、低い側の電
圧パターン１６から、高い側の電圧のパターン１
５に切換え、周波数は同一で電圧のみを高くす
る。これにより、運転電圧が上昇し、電動機の電
流値を小さくすることができる。 During the above operation, when the load on the compressor increases and the load current on the motor 7 increases, and the current value detected by the current sensor 13 and the current detection circuit 14 exceeds the preset current value Is. In this case, the voltage patterns are changed from a low voltage pattern 16 to a high voltage pattern 1, as shown by 1 in FIG.
5, the frequency remains the same and only the voltage is increased. As a result, the operating voltage increases and the current value of the motor can be reduced.

次に電圧値の高い側のＦ−Ｖパターン１５で運
転中であつても、負荷電流が設定電流Is未満にな
らない場合には、このとき初めて周波数をある設
定巾（〓Ｆ）だけ低下させ、第３図に示す）、
電流値がIsよりも低いレベルで運転が継続するよ
うにしている。 Next, even when operating in the F-V pattern 15 on the higher voltage side, if the load current does not become less than the set current Is, then for the first time the frequency is lowered by a certain set width (〓F), (shown in Figure 3),
Operation is continued at a level where the current value is lower than Is.

上記周波数−電圧の変化を第３図で説明する
と、 (1) 周波数（F₁）、電圧（V₁）（Ｆ−Ｖパターン
16）で運転中に負荷電流がIs以上とる。 To explain the above frequency-voltage changes using Figure 3, (1) Frequency (F ₁ ), voltage (V ₁ ) (F-V pattern)
16), the load current exceeds Is during operation.

↓（第３図） (2) 周波数（F₁₁）、電圧（V₁′）の運転モード
（Ｆ−Ｖパターン15）（V₁＜V₁′） ↓ (3) 上記（F₁，V1′）でも負荷電流Is以上（Is未
満の場合にはで運転） ↓（第３図） (4) 周波数（F₂）、電圧（V₂′）の運転モードに
なる。（F₁−F₂＝〓Ｆ）上述のように、圧縮機用電動機の負荷が増大し
て負荷電流が設定電流値よりも大きくなつた場合
でも、直ちには周波数を低下させずに、まず、運
転電圧を上げて負荷電流を下げるため、設定周波
数で運転できる範囲が広がり、圧縮機７の能力も
下げずに運転することができる。 ↓ (Fig. 3) (2) Frequency (F ₁₁ ), voltage (V ₁ ′) operation mode (F-V pattern 15) (V ₁ <V ₁ ′) ↓ (3) Above (F ₁ , V 1 ′) ) even if the load current is more than Is (if it is less than Is, it will be operated) ↓ (Figure 3) (4) It will be in the frequency (F ₂ ), voltage (V ₂ ') operation mode. (F ₁ −F ₂ =〓F) As mentioned above, even if the load on the compressor motor increases and the load current becomes larger than the set current value, first, without lowering the frequency, Since the operating voltage is increased and the load current is decreased, the range in which the compressor can be operated at the set frequency is expanded, and the compressor 7 can be operated without reducing its capacity.

（他の実施例）なお、前記実施例においては、保護動作の入る
電流値Isを１ポイントとして説明したが、外気温
度により可変とすることも可能である。本来、こ
の種の保護動作の目的は、インバータ回路１０に
使用しているトランジスタ等の半導体スイツチン
グ素子の最大定格電流値を越さないために行なう
ものであるが、上記半導体スイツチング素子の定
格電流値は周囲温度に依存し、周囲温度が低い場
合には、定格電流値は高い場合より大きくとるこ
とができる。(Other Embodiments) In the embodiments described above, the current value Is at which the protective operation is activated was explained as one point, but it is also possible to make it variable depending on the outside temperature. Originally, the purpose of this type of protective operation was to prevent the maximum rated current value of semiconductor switching elements such as transistors used in the inverter circuit 10 from being exceeded. depends on the ambient temperature; when the ambient temperature is low, the rated current value can be higher than when the ambient temperature is high.

したがつて、外気温度により保護動作に入る電
流値を可変することにより、さらに設定周波数で
運転できる範囲を拡張することができる。 Therefore, by varying the current value that enters the protective operation depending on the outside temperature, it is possible to further expand the range in which the device can be operated at the set frequency.

〔Effect of the invention〕

以上、詳述したように、この発明によれば、冷
蔵庫の圧縮機用電動機の負荷電流を検出し、該電
流値が設定電流値以上になつた場合には、出力電
圧を上げて、冷却能力は確保しつつ運転を継続さ
せるとともに、さらに引き続いて周波数を下げる
ことによりインバータ出力素子の保護が可能とな
り、圧縮機の必要とする能力を下げずに運転でき
る範囲を広げることができた。 As described in detail above, according to the present invention, the load current of the compressor motor of the refrigerator is detected, and when the current value exceeds the set current value, the output voltage is increased and the cooling capacity is increased. By continuing to operate the compressor while ensuring that the compressor's performance is maintained, and by subsequently lowering the frequency, it is possible to protect the inverter's output elements and expand the operating range without reducing the required capacity of the compressor.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は、この発明の一実施例による冷蔵庫の
全体構成概要図、第２図はその制御ブロツク図、
第３図はＦ−Ｖパターン図、第４図は、従来の制
御装置のインバータ装置の一例の回路ブロツク図
である。１……冷蔵庫本体、２……周波数決定手段、４
……圧縮機制御手段、７……圧縮機（用電動機）、
８……交流電源、９……コンバータ回路、１０…
…インバータ回路、１１……制御回路、１３……
電流センサ、１４……電流検出回路。 FIG. 1 is a schematic diagram of the overall configuration of a refrigerator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a control block diagram thereof.
FIG. 3 is an F-V pattern diagram, and FIG. 4 is a circuit block diagram of an example of an inverter device of a conventional control device. 1... Refrigerator body, 2... Frequency determining means, 4
...Compressor control means, 7...Compressor (electric motor),
8... AC power supply, 9... converter circuit, 10...
...Inverter circuit, 11...Control circuit, 13...
Current sensor, 14... Current detection circuit.

Claims

[Claims of Claims] 1. A converter unit that converts AC voltage to DC voltage, an inverter circuit that converts the DC voltage from the converter unit to AC voltage for driving a load, and a current detection circuit that detects load current. The refrigerator control device is configured to control the output based on the current value detected by the current detection circuit, and includes a plurality of patterns of operating frequency versus output voltage, and the load current value detected by the current detection circuit is When the current value exceeds a preset value, the pattern is configured to be switched to a set operation mode according to the higher voltage side, and the current detection circuit continues to operate in the higher voltage pattern as well. A control device for a refrigerator, characterized in that, when a detected load current value exceeds the set current value, the output frequency is lowered by a certain set width. 2. The refrigerator control device according to claim 1, wherein the control device for a refrigerator is configured to detect outside air temperature and to vary the set current value of the load current based on the outside air temperature.