JPH05272465A - 三相圧縮機の超過温度保護装置 - Google Patents

三相圧縮機の超過温度保護装置

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JPH05272465A
JPH05272465A JP4331296A JP33129692A JPH05272465A JP H05272465 A JPH05272465 A JP H05272465A JP 4331296 A JP4331296 A JP 4331296A JP 33129692 A JP33129692 A JP 33129692A JP H05272465 A JPH05272465 A JP H05272465A
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inverter
power
signal
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JP4331296A
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Daryl G Erbs
ジー.エアブス ダリル
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Carrier Corp
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    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低速度、回転停止電流においても稼働可能な
超過温度保護回路を提供する。 【構造】 直流電源20に接続され、圧縮機モーターの
駆動に用いられる交流電力に変換するインバーターと、
多相交流電力の一位相における電流を検出し、感知した
電流値を示す信号を発信するた電流検出手段と、インバ
ーター36と圧縮機モーター10との間に接続された多
相交流電力の一位相に連結され、所定の状態の場合に、
一位相における電流を遮断する熱保護装置34と、イン
バーターにより供給された交流電力の周波数及び電圧を
制御するインバーター制御装置24と、一位相内の電流
値を示す信号を受信し、信号が電流が所定値を下回る場
合に、インバーターのすべての位相を遮断する比較測定
器手段28とを有する超過温度保護回路。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷却圧縮機内の多相モ
ーターの超過温度防止回路に関し、特にモーターが高圧
及び高温の冷却吐出ガスにより冷却される上方型の可変
速度密閉圧縮機に用いるシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】圧縮機を冷却適用にて駆動するために使
用されるモーターは、過負荷や発動不良の原因となる危
険な過熱からモーターを保護するために、種々の装置を
使用している。これらの保護装置は、しばしばモーター
或いはモーター圧縮機の必須の部分として組立て設計さ
れる。またこれらの保護装置は、モーター線電流の全体
に作用するので、その寸法は、継続的に回転するモータ
ーの停動した電流を遮断するのに十分な接触可能容量に
基づいている。これらの保護装置は、典型的にバイメタ
ル物質から成っており、温度が予め定められた値を越え
た時に、回路を開くように、また温度が予め定められた
値を下回った時には、自動的にリセット、もしくは閉じ
るように調整されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらモーター
が高圧吐出ガスにより冷却される可変速度密閉圧縮機の
場合、圧縮機殻のシステム上方がモーターで占められて
いるため、内部保護装置は、これを保護することは不可
能である。この様な圧縮機は“上方型”と称されまた使
用される冷却剤がR−22である場合、吐出温度は極端
に高くなる可能性がある。
【0004】固定速度モーターを有する上方型圧縮機の
場合、予測された温度に適応した適切な保護装置を選択
することにより十分にモーターを保護することが可能で
ある。
【0005】しかしながらモーターが1800乃至72
00rpmにて30乃至120ヘルツの範囲内で動作す
ると、内部保護は不可能となる。例えば熱過負荷装置が
高速度で、高過負荷状態で動作している時に中断するよ
うに作られたシステム、また熱過負荷が通常の動作中に
開始することが不可能な状態にあるシステムを考慮する
と、このシステムにおいて高速で高過負荷のために作ら
れた熱保護装置は低速度、回転停止電流では稼働し得な
い。
【0006】そこで、本発明の技術的課題は、上記欠点
に鑑み、低速度、回転停止電流においても稼働可能な超
過温度保護回路を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、多相圧縮機モ
ーターに用いる超過温度保護回路を提供する。インバー
ターは、直流電流電源に接続されて設けられ、直流電力
を多相及び周波数及び電圧が制御された交流電気に変換
し圧縮機モーター駆動に使用する。電流変圧器や分路レ
ジスタ等の電流検出器が多相交流電力の一位相に取付け
られ、その位相を流れる電流を検出し、検出した電流の
値を示す信号を発する。熱保護手段はまた多相交流電力
の同じ一位相に取付けられ、インバーターと圧縮機モー
ターとの間に延在しており、予め定められた状況が起っ
た時には、一位相を流れる電流の流れを遮断する。制御
ユニットが設けられインバーターによって供給される周
波数と電圧を制御する手段と、一位相内の電流値を示す
信号を受信する手段とを有している。信号が一位相内の
電流が予め定められた値を下回ったことを示すと、制御
装置はインバーターのすべての位相を遮断する。結果的
に熱保護手段が一位相の電流の流れを遮断するように動
作すると、電流検出機手段は一位相を流れる低い電流を
示す信号を発し、制御装置はインバーター内のすべての
位相を遮断する。
【0008】
【作用】本発明の多相圧縮機モーター用超過温度保護回
路では、インバーター出力の一位相は電流センサと連結
され、ゼロ電流の流れを検出できる。モーターに対する
インバーター出力の上記の位相には、過負荷熱保護装置
が設けられモーターの巻線を保護するために設定された
温度において開始するように調整されている。過負荷装
置の温度がトリップ点に達すると過負荷により電流検出
器と過負荷検出器の双方が配置されている位相が開かれ
る。インバーター動作は、ゼロ電流の流れを検出する電
流センサに反応する信号を供給し、インバーターの三相
すべてに対する出力を遮断する。
【0009】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0010】まず図1によれば、符号10は、密閉回転
圧縮機内の三相可変速度誘導モーターであり、一般的に
符号12によって示される空気調節システムにおいて使
用される。インバーター14は、三相の周波数及び電圧
の調整された交流電力を圧縮機モーター巻線16へ供給
し、モーター10を駆動する。インバーターへの電力は
交流電力源から供給され、交流電力は、従来と同様に整
流器20を通って直流電力に変換される。インバーター
14の電力トランジスタは、制御線22を経てインバー
ター制御装置24により制御される。インバーター制御
装置24は、ユニット制御装置26及び比較測定器28
から入力を受ける。この様なシステムのユニット制御装
置26は、設けられたマイクロプロセッサに保存された
制御プログラムによる空気調整システムを制御するため
典型的に多数の入出力を有している。典型的な入力は、
システム温度及び圧力を示す信号を有し、出力は、モー
ター及び制御バルブを発動する信号を有する。
【0011】図1においては、本実施例による超過温度
保護装置に関する相互連結のみが示されている。電線3
0は、変調パルス幅(PMWと称される)を示しインバ
ーター制御装置24を通じて、インバーター14から出
力された周波数及び電圧を制御する。2番目の電線32
は、インバーター制御装置がユニット制御装置に状態信
号を出力する場合に使用され、信号が出力されるとL.
E.D.等の様な装置を発動させて動作状態信号がオン
の状態にある場合それを表示する。
【0012】ここで、図2に示される制御プログラムに
おいては、インバーターの状態がゼロより大きい場合
は、オンの状態とする。
【0013】図1によれば、インバーター14から位相
Wへの出力線は、温度感知過負荷保護装置34を有して
いる。保護装置34は、予め決められた温度に達した時
に位相Wからモーター10への電流の流れを遮断する特
定のシステムのために作られている。また保護装置34
は、典型的にバイメタル製の過負荷センサであって従来
技術において周知の形態であり、上記の温度に達した場
合に開く。
【0014】電流検出器または電流センサ36は、イン
バーター14の内部に収容されインバーター14の出力
線である位相W内の電流の流れを検出する。この電流検
出器として低価格の分路レジスタまたは電流変圧器が使
用でき、位相Wの電路線を通る電流の流れを感知し、位
相Wを通って流れる電流に比例する電圧信号を発する。
電流36から発せられる信号は、電路線38を通過し電
圧比較測定器28へ送られる。
【0015】比較測定器は、基準電圧にセットされ、電
流検出器36により感知された電圧を比較する。検出機
36からの電圧が基準電圧を下回る場合、比較測定器
は、オフ信号を発し、接続路40を通してインバーター
制御装置24を遮断する。本発明の実施例が示されるシ
ステムにおいては、基準電流2アンペアは、インバータ
ーのオフ信号発信に選択される。
【0016】このシステムの機能動作は、非常に単純で
ある。モーター10の温度がインバーターの出力である
位相W内の過負荷保護装置34の温度上昇が保護装置3
4を開始させるまで上昇すると、電流検出器36は、ゼ
ロ電流を位相Wを電流が流れていないとして感知し、ゼ
ロ電流出力は、比較測定器内の基準値と比較されて、す
べての3つの位相へのインバーター制御装置の出力を遮
断する。インバーターのオフ状態の信号は、32を通し
てユニット制御装置へ送られる。
【0017】図2には、ユニット制御装置26にプログ
ラムされた論理が示されている。このプログラムの数過
程に示されるトリップタイマは、ユニット制御装置26
に位置している。このフローチャートに示される判断
は、システム動作時にマイクロプロセッサにおいて継続
的また反復的に行われる。
【0018】スタート42では、最初の判断は、トリッ
プタイマがゼロより(44)大きい値にセットされてい
るかというものである。トリップタイマがどの様な値を
有していても、システムは、トリップが起ったことを認
識する。結果的に答えはyesであり、システムはステ
ップ46へ進み、PWMがゼロにセットされ、再度判断
が行われる。仮にステップ44に示された判断の答えが
noであれば、即ちトリップタイマがゼロであれば、符
号48に示される方向に沿ってステップ50のインバー
ター動作の状態へ進む。更に判断に対する答えがnoで
あれば、即ちインバーターがゼロの状態であれば、ステ
ップ46へ進み、PWMの出力がゼロにセットされ、判
断が再度行われる。もしインバーターの値がゼロより大
きければ答えはyesとなり、論理はステップ52へ進
み、PWM出力は、ゼロより大きい値にセットされ、イ
ンバーター動作14への正入力を確認する。
【0019】インバーターへ正入力が行われたことを前
提としてステップ54に移ると、判断は、位相Wの電流
がゼロより大きいかというもので、仮に答えがyesで
あるならば、システム内のすべての動作が順調であると
いうことである。論理は、ステップ56,58と進みイ
ンバーターの状態が記載の様に示され、即ちゼロより大
きく、ユニット制御装置内のトリップタイマはゼロの状
態に保たれることを確認する。その後判断は60を経て
スタートに戻り継続される。
【0020】ステップ52に戻ると、PWMがゼロより
大きく、ステップ54がW電流がゼロであることが示さ
れると熱保護装置34のトリップが起り、位相Wには電
流が流れていないことが示される。その結果、noの方
向へ進みステップ60,62及び64を逐次的に経てシ
ステムを閉じインバーターを遮断し、インバーター制御
装置の状態をゼロにセットし、ユニット制御装置26の
トリップタイマが正の値にセットする。PWM出力がゼ
ロにセットされると(ステップ46)プログラムはスタ
ート42へ戻り、44へ進み、トリップタイマが正の値
を有するまでシステムは閉じられた状態を保つ。
【0021】その後トリップタイマは、ゼロまでカウン
トダウンする。一度これが終了し、インバーターの状態
がゼロより大きな値が供給されると、ユニット制御装置
は、非ゼロPWM値をセットし、圧縮機を再スタートさ
せることが可能となる。仮に熱保護装置がそれぞれの再
スタートの後反復的に開始する場合、ユニット制御装置
は、所定の回数の再スタートが試みられると(このシス
テムの場合3回)電力がユニットにリセットされるま
で、それ以上再スタートを行わない。またエラーのコー
ドが制御装置により表示される。
【0022】
【発明の効果】以上の説明の通り、本発明によれば、イ
ンバーター出力の一位相は、電流センサと連結されゼロ
電流の流れを検出し、モーターに対するインバーター出
力の上記と同様の一位相には過負荷熱保護装置が設けら
れ、モーターの巻線を保護するために設定された温度に
おいて開始するように調整され、過負荷装置の温度がト
リップ点に達した時、過負荷は電流検出器と過負荷の配
置されている双方の位相を開き、インバーター動作は、
ゼロ電流の流れを検出する電流センサに反応する信号を
供給し、インバーターの三相すべてに対する出力を遮断
するから、低速度、回転停止電流においても稼働可能な
超過温度保護回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による超過温度保護回路のブロック図で
ある。
【図2】超過温度保護制御を行うためのマイクロプロセ
ッサにおける制御プログラムを示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
10…三相可変速度誘導モーター 12…空気調節システム 14…インバーター 20…整流器 22…制御線 24…インバーター制御装置 26…ユニット制御装置 28…比較測定器 30…電線 32…電線 34…過負荷保護装置 36…電流検出器 38…電路線 40…接続路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源(20)と、該直流電源に接続
    され、直流電力を、多相、周波数及び電圧が調整された
    交流電力(U.W.M.)であって、圧縮機モーターの
    駆動に用いられる交流電力に変換するインバーターと、
    前記多相交流電力の一位相における電流を検出し、感知
    した電流値を示す信号を発信する前記一位相と連結した
    電流検出手段とを有する前記多相圧縮機モーター(1
    0)に用いられる超過温度保護回路であって、 前記インバーター(36)と圧縮機モーター(10)と
    の間に接続された前記多相交流電力の前記一位相に連結
    され、予め定められた状態となった場合に、前記一位相
    における電流を遮断する熱保護手段(34)と、前記イ
    ンバーターにより供給された交流電力の周波数及び電圧
    を制御する手段(24)と、前記一位相内の電流値を示
    す前記信号を受信し、前記信号が電流が予め定められた
    値を下回ることを示す場合に、前記インバーターのすべ
    ての位相を遮断する手段(28)とを有する制御ユニッ
    トを有し、 これにより、前記熱保護手段(34)が前記一位相内の
    電流を遮断し、前記電流検出手段(36)が前記一位相
    を通して低い電流の流れを示す信号を発信し、前記制御
    装置(24)が前記インバーターのすべての位相を遮断
    することを特徴とする超過温度保護回路。
  2. 【請求項2】 前記電流検出手段(36)が電流変圧器
    であり、前記信号が前記一位相を流れる電流に電圧比例
    することを特徴とする請求項1に記載の超過温度保護回
    路。
  3. 【請求項3】 前記電流検出手段(36)が前記一位相
    に接続された分路レジスタであり、前記信号は、前記一
    位相を流れる電流に比例する電圧であることを特徴とす
    る請求項1に記載の超過温度保護回路。
  4. 【請求項4】 前記予め定められた値が2アンペアであ
    ることを特徴とする請求項1に記載の超過温度保護回
    路。
JP4331296A 1991-12-12 1992-12-11 三相圧縮機の超過温度保護装置 Pending JPH05272465A (ja)

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US80702691A 1991-12-12 1991-12-12
US807,026 1991-12-12

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