JPH05288411A - 圧縮機の予熱制御装置 - Google Patents
圧縮機の予熱制御装置Info
- Publication number
- JPH05288411A JPH05288411A JP4115532A JP11553292A JPH05288411A JP H05288411 A JPH05288411 A JP H05288411A JP 4115532 A JP4115532 A JP 4115532A JP 11553292 A JP11553292 A JP 11553292A JP H05288411 A JPH05288411 A JP H05288411A
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- JP
- Japan
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- compressor
- preheating
- temperature
- resistance value
- control device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧縮機の温度検出の精度を向上させ、圧縮機
の予熱を的確に制御して、不必要な予熱による電力の無
駄、モータ焼けを防止し、圧縮機のモータ巻線に対する
ストレスを軽減し、かつ、暖房時の立上がりをよくする
圧縮機の予熱制御装置を提供する。 【構成】 圧縮機４に印加される電圧及び電流値から圧
縮機４のモータ巻線の抵抗値を算出する。この抵抗値に
基づいて、抵抗値が温度により変化することを利用して
圧縮機４の現在温度を算出する。この圧縮機４の現在温
度が所定温度以下になったとき圧縮機４の予熱を行う。
こうすることにより、圧縮機４の温度を正確に検出でき
るので、不必要な圧縮機４の予熱を防止し、圧縮機４の
予熱を的確に制御できる。
の予熱を的確に制御して、不必要な予熱による電力の無
駄、モータ焼けを防止し、圧縮機のモータ巻線に対する
ストレスを軽減し、かつ、暖房時の立上がりをよくする
圧縮機の予熱制御装置を提供する。 【構成】 圧縮機４に印加される電圧及び電流値から圧
縮機４のモータ巻線の抵抗値を算出する。この抵抗値に
基づいて、抵抗値が温度により変化することを利用して
圧縮機４の現在温度を算出する。この圧縮機４の現在温
度が所定温度以下になったとき圧縮機４の予熱を行う。
こうすることにより、圧縮機４の温度を正確に検出でき
るので、不必要な圧縮機４の予熱を防止し、圧縮機４の
予熱を的確に制御できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機等に用いら
れる圧縮機を、暖房時の立上がりをよくするために予め
熱しておく予熱に係り、特に、この予熱を制御する技術
に関する。
れる圧縮機を、暖房時の立上がりをよくするために予め
熱しておく予熱に係り、特に、この予熱を制御する技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、圧縮機が冷却された状態で始動さ
れると、潤滑油中に多量の液冷媒が溶存し、潤滑油が稀
薄になって圧縮機の破損を招くので、これを防止するた
め、また暖房時の立上がりをよくするために、圧縮機を
予熱しておくことが行われている。この予熱には、図６
に示すように、サーミスタ５１を吐出管に設けて、吐出
管の温度を測定し、この温度データをマイクロコンピュ
ータ１１に入力して、マイクロコンピュータ１１の制御
のもとに圧縮機４の予熱のＯＮ・ＯＦＦ動作を行うとい
った方法を用いている（例えば、特開昭６１−２７６６
６３号公報参照）。
れると、潤滑油中に多量の液冷媒が溶存し、潤滑油が稀
薄になって圧縮機の破損を招くので、これを防止するた
め、また暖房時の立上がりをよくするために、圧縮機を
予熱しておくことが行われている。この予熱には、図６
に示すように、サーミスタ５１を吐出管に設けて、吐出
管の温度を測定し、この温度データをマイクロコンピュ
ータ１１に入力して、マイクロコンピュータ１１の制御
のもとに圧縮機４の予熱のＯＮ・ＯＦＦ動作を行うとい
った方法を用いている（例えば、特開昭６１−２７６６
６３号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、圧縮機本体
の温度と、サーミスタが検出する吐出管温度とでは時間
遅れが生じ、サーミスタがごみ等で汚れて測定誤差が大
きくなり、サーミスタの取付け位置により温度のばらつ
きが生じるなどのために、圧縮機温度の検出精度が悪
く、圧縮機の正確な温度を得ることができない。このた
め、圧縮機の温度が十分高いのに圧縮機を予熱してしま
い電力が無駄になり、過予熱によるモータ焼けを招いた
り、圧縮機のモータ巻線に余分なストレスを与えるとい
った問題がある。また、圧縮機の温度が十分低いのに圧
縮機を予熱しないために、暖房始動時の立上り時間が長
くかかるといった問題がある。
の温度と、サーミスタが検出する吐出管温度とでは時間
遅れが生じ、サーミスタがごみ等で汚れて測定誤差が大
きくなり、サーミスタの取付け位置により温度のばらつ
きが生じるなどのために、圧縮機温度の検出精度が悪
く、圧縮機の正確な温度を得ることができない。このた
め、圧縮機の温度が十分高いのに圧縮機を予熱してしま
い電力が無駄になり、過予熱によるモータ焼けを招いた
り、圧縮機のモータ巻線に余分なストレスを与えるとい
った問題がある。また、圧縮機の温度が十分低いのに圧
縮機を予熱しないために、暖房始動時の立上り時間が長
くかかるといった問題がある。
【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するもの
で、圧縮機の温度検出の精度を向上させ、圧縮機の予熱
を的確に制御して、不必要な予熱による電力の無駄、モ
ータ焼けを防止し、圧縮機のモータ巻線に対するストレ
スを軽減し、かつ、暖房時の立上がりをよくする圧縮機
の予熱制御装置を提供することを目的とする。
で、圧縮機の温度検出の精度を向上させ、圧縮機の予熱
を的確に制御して、不必要な予熱による電力の無駄、モ
ータ焼けを防止し、圧縮機のモータ巻線に対するストレ
スを軽減し、かつ、暖房時の立上がりをよくする圧縮機
の予熱制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、圧縮機の予熱を指示する予熱信号出力手段
と、圧縮機に印加される電圧及び電流を検出する検出手
段と、前記検出手段で得られたデータに基づき圧縮機の
モータ巻線の抵抗値を算出する抵抗値演算手段と、前記
抵抗値演算手段で算出された抵抗値データに基づいて圧
縮機温度を算出する温度演算手段とを備え、前記温度演
算手段によって算出された圧縮機温度が所定温度以下に
なったとき前記予熱信号出力手段の指示により圧縮機の
予熱を行うものである。また、圧縮機の予熱に直流予熱
を用い、電流検出にインバータ直流電流を用いたもので
あってもよい。
に本発明は、圧縮機の予熱を指示する予熱信号出力手段
と、圧縮機に印加される電圧及び電流を検出する検出手
段と、前記検出手段で得られたデータに基づき圧縮機の
モータ巻線の抵抗値を算出する抵抗値演算手段と、前記
抵抗値演算手段で算出された抵抗値データに基づいて圧
縮機温度を算出する温度演算手段とを備え、前記温度演
算手段によって算出された圧縮機温度が所定温度以下に
なったとき前記予熱信号出力手段の指示により圧縮機の
予熱を行うものである。また、圧縮機の予熱に直流予熱
を用い、電流検出にインバータ直流電流を用いたもので
あってもよい。
【０００６】
【作用】上記の構成によれば、圧縮機に印加される電圧
及び電流を検出して、この値から圧縮機のモータ巻線の
抵抗値を算出する。この抵抗値に基づいて、モータ巻線
の抵抗値が温度により変化することを利用して圧縮機の
現在温度を算出する。この圧縮機の現在温度が所定温度
以下になったとき圧縮機の予熱を行うように指示する。
こうすることにより、不必要な圧縮機の予熱をなくし、
圧縮機の予熱を的確に制御できる。
及び電流を検出して、この値から圧縮機のモータ巻線の
抵抗値を算出する。この抵抗値に基づいて、モータ巻線
の抵抗値が温度により変化することを利用して圧縮機の
現在温度を算出する。この圧縮機の現在温度が所定温度
以下になったとき圧縮機の予熱を行うように指示する。
こうすることにより、不必要な圧縮機の予熱をなくし、
圧縮機の予熱を的確に制御できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面とともに説明
する。図１は回転数可変な圧縮機の駆動装置の一実施例
として、インバータ回路とモータを用いた駆動装置の全
体構成を示す。図１において、直流電源１には直流電圧
を交流電圧に変換するインバータ回路２が接続されてい
る。インバータ回路２は、６個のスイッチング素子たる
パワートランジスタ（Ｔｒ１〜Ｔｒ６）を３相ブリッジ
接続し、各トランジスタと逆並列にダイオード（Ｄ１〜
Ｄ６）を接続してなり、交流基本波の周波数と電圧を任
意の値にＰＷＭ（パルス幅変調）制御できるものであ
る。このインバータ回路２の交流出力電圧がモータ３の
スター結線された３相の固定子巻線に供給される。
する。図１は回転数可変な圧縮機の駆動装置の一実施例
として、インバータ回路とモータを用いた駆動装置の全
体構成を示す。図１において、直流電源１には直流電圧
を交流電圧に変換するインバータ回路２が接続されてい
る。インバータ回路２は、６個のスイッチング素子たる
パワートランジスタ（Ｔｒ１〜Ｔｒ６）を３相ブリッジ
接続し、各トランジスタと逆並列にダイオード（Ｄ１〜
Ｄ６）を接続してなり、交流基本波の周波数と電圧を任
意の値にＰＷＭ（パルス幅変調）制御できるものであ
る。このインバータ回路２の交流出力電圧がモータ３の
スター結線された３相の固定子巻線に供給される。
【０００８】モータ３は固定子巻線と永久磁石形の回転
子とからなり、冷媒サイクル内に配設された圧縮機４に
内蔵され、圧縮要素５を駆動する。圧縮機４の制御装置
としてのマイクロコンピュータ１１は、インバータ回路
２のＵ，Ｖ，Ｗ、及びＵバー，Ｖバー，Ｗバーの各相の
６個のパワートランジスタの導通を所定の手順で制御す
る。圧縮機４はアキュームレータ７を介して冷媒回路８
に接続されている。
子とからなり、冷媒サイクル内に配設された圧縮機４に
内蔵され、圧縮要素５を駆動する。圧縮機４の制御装置
としてのマイクロコンピュータ１１は、インバータ回路
２のＵ，Ｖ，Ｗ、及びＵバー，Ｖバー，Ｗバーの各相の
６個のパワートランジスタの導通を所定の手順で制御す
る。圧縮機４はアキュームレータ７を介して冷媒回路８
に接続されている。
【０００９】また、直流電源１とインバータ回路２の間
にはシャント抵抗１２が設けられていて、このシャント
抵抗１２の電圧降下により直流部の電流が検出される。
シャント抵抗１２とマイクロコンピュータ１１の間に
は、ローパスフィルタからなる平均値処理回路１３が接
続され、また、過電流保護回路１０が接続されている。
平均値処理回路１３の出力側にはマイクロコンピュータ
１１のＡＤ変換ポートが接続されている。この平均値処
理回路１３の具体的構成を図２に示している。シャント
抵抗１２の電圧降下により検出された瞬時電流値は平均
値処理回路１３により平均化され、その平均値はマイク
ロコンピュータ１１のＡＤ変換ポートに入力される。一
方、圧縮機に印加される電圧の平均値は、直流電源１の
電圧値Ｖｄｃ及びパワートランジスタのオン・オフのタ
イミングを示すデューティ比から求められる。
にはシャント抵抗１２が設けられていて、このシャント
抵抗１２の電圧降下により直流部の電流が検出される。
シャント抵抗１２とマイクロコンピュータ１１の間に
は、ローパスフィルタからなる平均値処理回路１３が接
続され、また、過電流保護回路１０が接続されている。
平均値処理回路１３の出力側にはマイクロコンピュータ
１１のＡＤ変換ポートが接続されている。この平均値処
理回路１３の具体的構成を図２に示している。シャント
抵抗１２の電圧降下により検出された瞬時電流値は平均
値処理回路１３により平均化され、その平均値はマイク
ロコンピュータ１１のＡＤ変換ポートに入力される。一
方、圧縮機に印加される電圧の平均値は、直流電源１の
電圧値Ｖｄｃ及びパワートランジスタのオン・オフのタ
イミングを示すデューティ比から求められる。
【００１０】次に、本実施例装置の動作を図３乃至図５
を参照して説明する。図３はマイクロコンピュータ１１
による制御手順を示すフローチャート、図４は予熱時の
タイムチャート、図５は圧縮機予熱時の等価回路であ
る。以下では、圧縮機の予熱方式が、ブリッジ回路の上
アームはＵ相をチョッピングし、下アームはＶバー相を
オンする直流方式である場合について説明する。圧縮機
駆動回路は図５で示した回路と等価の回路となる。すな
わち、Ｖバー相がオンされているのでトランジスタＴｒ
５に相当するスイッチＴ５はオン状態にあり、Ｕ相がチ
ョッピングされるのでトランジスタＴｒ１に相当するス
イッチＴ１はオン・オフを繰返す。
を参照して説明する。図３はマイクロコンピュータ１１
による制御手順を示すフローチャート、図４は予熱時の
タイムチャート、図５は圧縮機予熱時の等価回路であ
る。以下では、圧縮機の予熱方式が、ブリッジ回路の上
アームはＵ相をチョッピングし、下アームはＶバー相を
オンする直流方式である場合について説明する。圧縮機
駆動回路は図５で示した回路と等価の回路となる。すな
わち、Ｖバー相がオンされているのでトランジスタＴｒ
５に相当するスイッチＴ５はオン状態にあり、Ｕ相がチ
ョッピングされるのでトランジスタＴｒ１に相当するス
イッチＴ１はオン・オフを繰返す。
【００１１】シャント抵抗１２の電圧降下により直流部
の電流値ｉｄｃが検出され、この電流値ｉｄｃは平均値
処理回路１３において平均化され、この平均電流値Ｉｄ
ｃａｖｅがマイクロコンピュータ１１のＡＤ変換ポート
に入力されると（図３の＃１）、マイクロコンピュータ
１１においてこのデータに基づいて圧縮機のモータ巻線
の抵抗値を算出する（図３の＃２）。すなわち、図４に
示すように、Ｕ相においてオン時間をＡ、オン・オフの
１周期をＢとし、Ｂ／Ａであるデューティ比をｄｕｔｙ
とすると、平均電圧Ｖ＝Ｖｄｃ×ｄｕｔｙ、平均電流Ｉ
ｕａｖｅ＝Ｉｄｃａｖｅ／ｄｕｔｙで求められるので、
圧縮機のモータ巻線の抵抗値ＲはＲ＝Ｖ／Ｉｕａｖｅ＝
Ｖｄｃ×ｄｕｔｙ×ｄｕｔｙ／Ｉｄｃａｖｅで算出され
る。
の電流値ｉｄｃが検出され、この電流値ｉｄｃは平均値
処理回路１３において平均化され、この平均電流値Ｉｄ
ｃａｖｅがマイクロコンピュータ１１のＡＤ変換ポート
に入力されると（図３の＃１）、マイクロコンピュータ
１１においてこのデータに基づいて圧縮機のモータ巻線
の抵抗値を算出する（図３の＃２）。すなわち、図４に
示すように、Ｕ相においてオン時間をＡ、オン・オフの
１周期をＢとし、Ｂ／Ａであるデューティ比をｄｕｔｙ
とすると、平均電圧Ｖ＝Ｖｄｃ×ｄｕｔｙ、平均電流Ｉ
ｕａｖｅ＝Ｉｄｃａｖｅ／ｄｕｔｙで求められるので、
圧縮機のモータ巻線の抵抗値ＲはＲ＝Ｖ／Ｉｕａｖｅ＝
Ｖｄｃ×ｄｕｔｙ×ｄｕｔｙ／Ｉｄｃａｖｅで算出され
る。
【００１２】一方、初期値として圧縮機のモータ巻線の
抵抗値Ｒ０と、その時の温度Ｔ０［℃］を予めマイクロ
コンピュータ１１のメモリ内に入力しておけば、圧縮機
温度Ｔ［℃］は上述で求めた抵抗値Ｒの関数として、Ｔ
＝（２３４．５＋Ｔ０）×Ｒ／Ｒ０−２３４．５で算出
される（図３の＃３）。
抵抗値Ｒ０と、その時の温度Ｔ０［℃］を予めマイクロ
コンピュータ１１のメモリ内に入力しておけば、圧縮機
温度Ｔ［℃］は上述で求めた抵抗値Ｒの関数として、Ｔ
＝（２３４．５＋Ｔ０）×Ｒ／Ｒ０−２３４．５で算出
される（図３の＃３）。
【００１３】この圧縮機温度Ｔが、予め設定されている
所定温度以下か否かを判定し、所定温度以下の場合（図
３の＃４でＹＥＳ）、圧縮機の予熱が必要であると判断
し、マイクロコンピュータ１１から圧縮機を予熱する信
号を出力し（図３の＃５）、パワートランジスタを導通
させることで圧縮機を予熱する。その後、処理＃１に戻
る。所定温度以下でない場合（図３の＃４でＮＯ）、圧
縮機の予熱が不要であると判断し、処理＃１に戻る。上
述の電流検出は逐一行われるので、圧縮機の予熱を的確
に制御可能となる。なお、圧縮機駆動用モータとして
は、かご形誘導電動機を使用しても、ブラシレスＤＣモ
ータを使用しても同様の効果が得られる。
所定温度以下か否かを判定し、所定温度以下の場合（図
３の＃４でＹＥＳ）、圧縮機の予熱が必要であると判断
し、マイクロコンピュータ１１から圧縮機を予熱する信
号を出力し（図３の＃５）、パワートランジスタを導通
させることで圧縮機を予熱する。その後、処理＃１に戻
る。所定温度以下でない場合（図３の＃４でＮＯ）、圧
縮機の予熱が不要であると判断し、処理＃１に戻る。上
述の電流検出は逐一行われるので、圧縮機の予熱を的確
に制御可能となる。なお、圧縮機駆動用モータとして
は、かご形誘導電動機を使用しても、ブラシレスＤＣモ
ータを使用しても同様の効果が得られる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧縮機に
印加される電圧及び電流値から圧縮機の現在温度を算出
し、これに基づいて圧縮機の予熱を行うようにしてい
る。従って、従来のようなサーミスタを用いて吐出管温
度を測定し、これをもとに圧縮機の予熱制御を行うもの
に比べて、圧縮機温度を時間遅れなく正確に検出できる
ので、圧縮機の予熱を的確に制御でき、暖房時の立ち上
げをスムーズに行うことができ、かつ、予熱効率の向上
を図ることができる。また、圧縮機のモータ巻線に対す
るストレスが軽減され、巻線焼けに対する信頼性の向上
が図れる。
印加される電圧及び電流値から圧縮機の現在温度を算出
し、これに基づいて圧縮機の予熱を行うようにしてい
る。従って、従来のようなサーミスタを用いて吐出管温
度を測定し、これをもとに圧縮機の予熱制御を行うもの
に比べて、圧縮機温度を時間遅れなく正確に検出できる
ので、圧縮機の予熱を的確に制御でき、暖房時の立ち上
げをスムーズに行うことができ、かつ、予熱効率の向上
を図ることができる。また、圧縮機のモータ巻線に対す
るストレスが軽減され、巻線焼けに対する信頼性の向上
が図れる。
【図１】本発明の一実施例によるインバータ回路とモー
タを用いた駆動装置の全体構成を示す図である。
タを用いた駆動装置の全体構成を示す図である。
【図２】同装置内の平均値処理回路図である。
【図３】同装置における制御手順を示すフローチャート
である。
である。
【図４】予熱時のタイムチャートである。
【図５】圧縮機駆動回路の等価回路図である。
【図６】従来の圧縮機の駆動装置の全体構成図である。
２ インバータ回路 ３ モータ ４ 圧縮機 １１ マイクロコンピュータ １２ シャント抵抗 １３ 平均値処理回路
Claims (2)
- 【請求項１】 圧縮機の予熱を指示する予熱信号出力手
段と、圧縮機に印加される電圧及び電流を検出する検出
手段と、前記検出手段で得られたデータに基づき圧縮機
のモータ巻線の抵抗値を算出する抵抗値演算手段と、前
記抵抗値演算手段で算出された抵抗値データに基づいて
圧縮機温度を算出する温度演算手段とを備え、前記温度
演算手段によって算出された圧縮機温度が所定温度以下
になったとき前記予熱信号出力手段の指示により圧縮機
の予熱を行うことを特徴とした圧縮機の予熱制御装置。 - 【請求項２】 圧縮機の予熱に直流予熱を用い、電流検
出にインバータ直流電流を用いたことを特徴とする請求
項１記載の圧縮機の予熱制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4115532A JPH05288411A (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 圧縮機の予熱制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4115532A JPH05288411A (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 圧縮機の予熱制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05288411A true JPH05288411A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14664865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4115532A Pending JPH05288411A (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 圧縮機の予熱制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05288411A (ja) |
Cited By (12)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0388980A (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-15 | Hitachi Ltd | 電動機制御装置 |
-
1992
- 1992-04-07 JP JP4115532A patent/JPH05288411A/ja active Pending
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