JPH06185835A - インバータ装置およびそのインバータ装置により制御されるエアコンディショナ - Google Patents
インバータ装置およびそのインバータ装置により制御されるエアコンディショナInfo
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- JPH06185835A JPH06185835A JP4338539A JP33853992A JPH06185835A JP H06185835 A JPH06185835 A JP H06185835A JP 4338539 A JP4338539 A JP 4338539A JP 33853992 A JP33853992 A JP 33853992A JP H06185835 A JPH06185835 A JP H06185835A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、室外側熱交換器の除霜を行う場合
等に、ヒートポンプのコンプレッサ駆動用のブラシレス
モータを発熱させて除霜時間を短縮する。 【構成】 第２の位相区分パターンＹ１〜Ｙ６の初期
に、損失を増加させるための通電信号Ｚ１〜Ｚ６を形成
する。これにより、ブラシレスモータの巻線に逆トルク
を発生させるような電流が流れるので、モータ効率が低
下し、ブラシレスモータの損失が増大して霜を解かす等
のための熱量が増える。
等に、ヒートポンプのコンプレッサ駆動用のブラシレス
モータを発熱させて除霜時間を短縮する。 【構成】 第２の位相区分パターンＹ１〜Ｙ６の初期
に、損失を増加させるための通電信号Ｚ１〜Ｚ６を形成
する。これにより、ブラシレスモータの巻線に逆トルク
を発生させるような電流が流れるので、モータ効率が低
下し、ブラシレスモータの損失が増大して霜を解かす等
のための熱量が増える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の巻線を有するブ
ラシレスモータの各巻線をロータの所定の回転位置に対
応する転流タイミングで順次通電するためのスイッチン
グ回路を有するインバータ装置に関し、特にヒートポン
プのコンプレッサ駆動用のブラシレスモータを制御する
インバータ装置およびそのインバータ装置により制御さ
れるエアコンディショナに関する。
ラシレスモータの各巻線をロータの所定の回転位置に対
応する転流タイミングで順次通電するためのスイッチン
グ回路を有するインバータ装置に関し、特にヒートポン
プのコンプレッサ駆動用のブラシレスモータを制御する
インバータ装置およびそのインバータ装置により制御さ
れるエアコンディショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、エアコンディショナにおけるヒ
ートポンプの室外側熱交換器は、室内の冷房時には放熱
機（コンデンサ）として機能し、室内の暖房時には吸熱
器（エバポレータ）として機能するが、特に冬季等にお
ける室内の暖房時にあっては、室外機の環境温度（外気
温）が低くなると、室外側熱交換器に霜が付着し、暖房
能力が低下してしまう。
ートポンプの室外側熱交換器は、室内の冷房時には放熱
機（コンデンサ）として機能し、室内の暖房時には吸熱
器（エバポレータ）として機能するが、特に冬季等にお
ける室内の暖房時にあっては、室外機の環境温度（外気
温）が低くなると、室外側熱交換器に霜が付着し、暖房
能力が低下してしまう。
【０００３】そこで、ヒートポンプ式エアコンディショ
ナにおいては、暖房運転中、室外側熱交換器に付着した
霜を取り除くための除霜運転を行うようにしている。除
霜運転方式には、四方弁により冷房サイクルに切替えて
運転する方式（室外側熱交換器は放熱器に切り替えられ
る）や、四方弁は暖房サイクルの状態に維持したままコ
ンプレッサ（通常密閉容器内に圧縮部とその駆動用モー
タを収納して構成されている）の吐出冷媒を直接室外側
熱交換器に送るバイパス路を開いて運転する方式があ
る。いずれもコンプレッサの高温吐出冷媒を室外側熱交
換器に直接送ることにより、当該室外側熱交換器の温度
を上昇させて付着した霜を解かすものである。
ナにおいては、暖房運転中、室外側熱交換器に付着した
霜を取り除くための除霜運転を行うようにしている。除
霜運転方式には、四方弁により冷房サイクルに切替えて
運転する方式（室外側熱交換器は放熱器に切り替えられ
る）や、四方弁は暖房サイクルの状態に維持したままコ
ンプレッサ（通常密閉容器内に圧縮部とその駆動用モー
タを収納して構成されている）の吐出冷媒を直接室外側
熱交換器に送るバイパス路を開いて運転する方式があ
る。いずれもコンプレッサの高温吐出冷媒を室外側熱交
換器に直接送ることにより、当該室外側熱交換器の温度
を上昇させて付着した霜を解かすものである。
【０００４】なお、除霜運転開始の検出は、室外側熱交
換器の温度低下の検出によることが一般的であるが、こ
れに限らず、室内側熱交換器の温度変化、室内側熱交換
器の温度と室温との差の変化、室外側熱交換器と外気温
との差の変化の検出、これらの検出と時間との組み合わ
せなどが公知である。
換器の温度低下の検出によることが一般的であるが、こ
れに限らず、室内側熱交換器の温度変化、室内側熱交換
器の温度と室温との差の変化、室外側熱交換器と外気温
との差の変化の検出、これらの検出と時間との組み合わ
せなどが公知である。
【０００５】そして、この除霜運転中は室内に対する暖
房能力が低下し、または暖房能力が全くなくなるため、
除霜運転は極力短時間で終わらせることが室温低下を少
なくする上で望ましい。この除霜時間の短縮化のため
に、室外側熱交換器と共に室外機を構成しているコンプ
レッサの特に駆動用モータが発生する熱を霜の溶解に利
用するようにもしているが、この場合、除霜運転時のモ
ータの発熱量が大きいこと、つまりモータ効率が低く、
損失の大なることが要求される。
房能力が低下し、または暖房能力が全くなくなるため、
除霜運転は極力短時間で終わらせることが室温低下を少
なくする上で望ましい。この除霜時間の短縮化のため
に、室外側熱交換器と共に室外機を構成しているコンプ
レッサの特に駆動用モータが発生する熱を霜の溶解に利
用するようにもしているが、この場合、除霜運転時のモ
ータの発熱量が大きいこと、つまりモータ効率が低く、
損失の大なることが要求される。
【０００６】一方、エアコンディショナでは、近年、コ
ンプレッサの能力可変や電力消費量の節約のために、イ
ンダクションモータをインバータ装置により制御した
り、直流モータの一種であるブラシレスモータを採用し
てこれをインバータ装置により制御したりすることが行
われている。
ンプレッサの能力可変や電力消費量の節約のために、イ
ンダクションモータをインバータ装置により制御した
り、直流モータの一種であるブラシレスモータを採用し
てこれをインバータ装置により制御したりすることが行
われている。
【０００７】図１０はインダクションモータをインバー
タ装置により制御する場合の電気的構成の概略を示すも
ので、制御回路１は、直流電源回路２からインダクショ
ンモータ３の各相の巻線に印加される電圧およびその周
波数を制御すべく、スイッチング回路４が有するトラン
ジスタ５〜１０をオンオフ制御する。ここで、一般に
は、インダクションモータ３に印加される電圧と周波数
とを、図１１に示す関係に制御することによって高効率
運転を実現するようにしている。
タ装置により制御する場合の電気的構成の概略を示すも
ので、制御回路１は、直流電源回路２からインダクショ
ンモータ３の各相の巻線に印加される電圧およびその周
波数を制御すべく、スイッチング回路４が有するトラン
ジスタ５〜１０をオンオフ制御する。ここで、一般に
は、インダクションモータ３に印加される電圧と周波数
とを、図１１に示す関係に制御することによって高効率
運転を実現するようにしている。
【０００８】図１２はブラシレスモータをインバータ装
置により制御する場合の電気的構成の概略を示すもの
で、制御装置１１は、ブラシレスモータ１２のロータの
回転位置を検出する位置検出回路１３からの検出信号に
基づいて、スイッチング回路１４が有するトランジスタ
１５〜２０をオンオフ制御することにより、高効率運転
を実現するようにしている。また、位置検出信号から速
度情報を得て速度指令信号と比較し、パルス幅変調方式
により、速度制御を行っている。
置により制御する場合の電気的構成の概略を示すもの
で、制御装置１１は、ブラシレスモータ１２のロータの
回転位置を検出する位置検出回路１３からの検出信号に
基づいて、スイッチング回路１４が有するトランジスタ
１５〜２０をオンオフ制御することにより、高効率運転
を実現するようにしている。また、位置検出信号から速
度情報を得て速度指令信号と比較し、パルス幅変調方式
により、速度制御を行っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】インダクションモー
タ、或いはブラシレスモータをインバータ装置により制
御する場合、インダクションモータでは、除霜運転時
に、周波数と電圧とを図１１に示す関係で制御するので
はなく、周波数に対して電圧を高くすることで、容易に
損失を増加させて発熱量を多くすることができる。しか
しながら、ブラシレスモータの場合には、周波数と電圧
との関係を操作して損失を増加させるようなことができ
ないため、除霜運転時にも効率の良い運転がなされてし
まい、従ってモータ（コンプレッサ）の熱を除霜に利用
することができず、除霜に時間がかかり、その結果、室
内温度が下がって快適性を低下させていた。
タ、或いはブラシレスモータをインバータ装置により制
御する場合、インダクションモータでは、除霜運転時
に、周波数と電圧とを図１１に示す関係で制御するので
はなく、周波数に対して電圧を高くすることで、容易に
損失を増加させて発熱量を多くすることができる。しか
しながら、ブラシレスモータの場合には、周波数と電圧
との関係を操作して損失を増加させるようなことができ
ないため、除霜運転時にも効率の良い運転がなされてし
まい、従ってモータ（コンプレッサ）の熱を除霜に利用
することができず、除霜に時間がかかり、その結果、室
内温度が下がって快適性を低下させていた。
【００１０】また、エアコンディショナにおいて、コン
プレッサのモータの発熱が必要な時期は、除霜運転時の
他に、除霜準備運転時や通常運転中のコンプレッサ温度
低下時がある。除霜準備運転は、除霜運転時間を短縮さ
せるために、除霜運転を開始する前にコンプレッサを発
熱させておくものであり、コンプレッサに溜めた熱を室
外側熱交換器の除霜に用いるものである。この除霜準備
運転は、除霜が必要と予想される時、または除霜運転に
入る直前に、ヒートポンプを暖房サイクルのままに維持
した状態で、室内ファンを停止したり、減圧装置を絞っ
たり、コンプレッサのモータの回転数を室温に基づく指
令値よりも高く上昇させたりすることで、コンプレッサ
の温度を上昇させるもので、この除霜準備運転の結果、
コンプレッサの温度が所定値以上となった時、または除
霜準備運転が所定時間行われた時のいずれか少なくとも
一方の条件が満たされた場合に終了し、除霜運転へと切
り替えられる。この除霜準備運転は上述のように除霜の
ための熱をコンプレッサに溜めておくためのものである
から、この除霜準備運転も極力短時間で終わらせること
が必要である。
プレッサのモータの発熱が必要な時期は、除霜運転時の
他に、除霜準備運転時や通常運転中のコンプレッサ温度
低下時がある。除霜準備運転は、除霜運転時間を短縮さ
せるために、除霜運転を開始する前にコンプレッサを発
熱させておくものであり、コンプレッサに溜めた熱を室
外側熱交換器の除霜に用いるものである。この除霜準備
運転は、除霜が必要と予想される時、または除霜運転に
入る直前に、ヒートポンプを暖房サイクルのままに維持
した状態で、室内ファンを停止したり、減圧装置を絞っ
たり、コンプレッサのモータの回転数を室温に基づく指
令値よりも高く上昇させたりすることで、コンプレッサ
の温度を上昇させるもので、この除霜準備運転の結果、
コンプレッサの温度が所定値以上となった時、または除
霜準備運転が所定時間行われた時のいずれか少なくとも
一方の条件が満たされた場合に終了し、除霜運転へと切
り替えられる。この除霜準備運転は上述のように除霜の
ための熱をコンプレッサに溜めておくためのものである
から、この除霜準備運転も極力短時間で終わらせること
が必要である。
【００１１】さらに、通常の運転中はコンプレッサの温
度は８０℃程度の高温に保たれるが、運転中モータのオ
ン・オフを短期間で繰り返す等の状態が発生すると、コ
ンプレッサの温度が上昇せず、コンプレッサの温度が低
い状態で運転が行われる。この際、凝縮器温度（暖房運
転時には室内側熱交換器温度、冷房運転時には室外側熱
交換器温度）とコンプレッサ温度との差が小さくなる
と、コンプレッサの中の潤滑油に冷媒が溶け込むように
なって潤滑油の粘度が低下、ひいては潤滑性能が低下
し、コンプレッサの損傷を招くおそれがあるので、この
場合にもコンプレッサの温度を短時間で上昇させること
が必要である。
度は８０℃程度の高温に保たれるが、運転中モータのオ
ン・オフを短期間で繰り返す等の状態が発生すると、コ
ンプレッサの温度が上昇せず、コンプレッサの温度が低
い状態で運転が行われる。この際、凝縮器温度（暖房運
転時には室内側熱交換器温度、冷房運転時には室外側熱
交換器温度）とコンプレッサ温度との差が小さくなる
と、コンプレッサの中の潤滑油に冷媒が溶け込むように
なって潤滑油の粘度が低下、ひいては潤滑性能が低下
し、コンプレッサの損傷を招くおそれがあるので、この
場合にもコンプレッサの温度を短時間で上昇させること
が必要である。
【００１２】以上のようにヒートポンプ式エアコンディ
ショナにおいては、除霜運転時の他、除霜準備運転時、
運転中のコンプレッサの温度低下時等に、コンプレッサ
の温度を上昇させることが必要となる場合が多い。しか
しながら、このような場合も、コンプレッサ駆動用のモ
ータとして、インバータ装置により制御されるブラシレ
スモータを採用した場合には、損失を増加させる運転を
行わせることが困難なため、インダクションモータを用
いた場合に比べ、快適性、信頼性等が低下するという問
題があった。
ショナにおいては、除霜運転時の他、除霜準備運転時、
運転中のコンプレッサの温度低下時等に、コンプレッサ
の温度を上昇させることが必要となる場合が多い。しか
しながら、このような場合も、コンプレッサ駆動用のモ
ータとして、インバータ装置により制御されるブラシレ
スモータを採用した場合には、損失を増加させる運転を
行わせることが困難なため、インダクションモータを用
いた場合に比べ、快適性、信頼性等が低下するという問
題があった。
【００１３】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ヒートポンプのコンプレッサの駆動用
モータとしてブラシレスモータを採用したものにおい
て、所定時期にモータ効率を低下させて損失を増加させ
ることができるインバータ装置およびそのインバータ装
置により制御されるエアコンディショナを提供するにあ
る。
で、その目的は、ヒートポンプのコンプレッサの駆動用
モータとしてブラシレスモータを採用したものにおい
て、所定時期にモータ効率を低下させて損失を増加させ
ることができるインバータ装置およびそのインバータ装
置により制御されるエアコンディショナを提供するにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ヒートポンプ
のコンプレッサ駆動用のブラシレスモータが有する複数
相の巻線に順次通電するための複数のスイッチング素子
からなるスイッチング回路と、前記ブラシレスモータが
有するロータの回転位置を検出する位置検出手段と、前
記位置検出手段の検出信号に基づいて転流タイミングを
決定し、その転流タイミングに対応する通電信号を得る
通電信号形成手段と、前記通電信号に基づいて前記スイ
ッチング素子を駆動する駆動回路とを具備してなり、前
記通電信号形成手段は、通電信号パターンとして、正規
のパターンと、この正規のパターンよりもモータ効率の
低い損失増加パターンとを備え、所定時期に正規のパタ
ーンから損失増加パターンに切り替えることを特徴とす
るものである。
のコンプレッサ駆動用のブラシレスモータが有する複数
相の巻線に順次通電するための複数のスイッチング素子
からなるスイッチング回路と、前記ブラシレスモータが
有するロータの回転位置を検出する位置検出手段と、前
記位置検出手段の検出信号に基づいて転流タイミングを
決定し、その転流タイミングに対応する通電信号を得る
通電信号形成手段と、前記通電信号に基づいて前記スイ
ッチング素子を駆動する駆動回路とを具備してなり、前
記通電信号形成手段は、通電信号パターンとして、正規
のパターンと、この正規のパターンよりもモータ効率の
低い損失増加パターンとを備え、所定時期に正規のパタ
ーンから損失増加パターンに切り替えることを特徴とす
るものである。
【００１５】
【作用】除霜運転時等には、通電信号を正規のパターン
から損失増加パターンに切り替えることにより、モータ
効率を低下させる。すると、ブラシレスモータの損失が
増加するので、ブラシレスモータの発熱量が増加する。
から損失増加パターンに切り替えることにより、モータ
効率を低下させる。すると、ブラシレスモータの損失が
増加するので、ブラシレスモータの発熱量が増加する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、エアコンディシ
ョナのコンプレッサ駆動用のブラシレスモータをパルス
幅変調（以下、単にＰＷＭ）方式で制御する場合に適用
して図１〜図６を参照しながら説明する。まず、この実
施例では、ブラシレスモータの回転位置検出は巻線の誘
起電圧を検出し、これを電気的に処理することにより回
転位置信号を得るようにしている。
ョナのコンプレッサ駆動用のブラシレスモータをパルス
幅変調（以下、単にＰＷＭ）方式で制御する場合に適用
して図１〜図６を参照しながら説明する。まず、この実
施例では、ブラシレスモータの回転位置検出は巻線の誘
起電圧を検出し、これを電気的に処理することにより回
転位置信号を得るようにしている。
【００１７】図１に示されたインバータ装置において、
交流電源２１に接続される直流電源回路２２は、全波整
流回路２３、リアクトル２４ａおよび平滑用コンデンサ
２４ｂからなり、この直流電源回路２２の直流母線２
５，２６間にはスイッチング回路としてスイッチング素
子例えばスイッチング用トランジスタ２７〜３２からな
る三相ブリッジ回路３３が接続され，その出力端子３４
ｕ，３４ｖ，３４ｗにブラシレスモータ３５の各巻線３
５ｕ，３５ｖ，３５ｗが接続される。
交流電源２１に接続される直流電源回路２２は、全波整
流回路２３、リアクトル２４ａおよび平滑用コンデンサ
２４ｂからなり、この直流電源回路２２の直流母線２
５，２６間にはスイッチング回路としてスイッチング素
子例えばスイッチング用トランジスタ２７〜３２からな
る三相ブリッジ回路３３が接続され，その出力端子３４
ｕ，３４ｖ，３４ｗにブラシレスモータ３５の各巻線３
５ｕ，３５ｖ，３５ｗが接続される。
【００１８】三相ブリッジ回路３３の各トランジスタ２
７〜３２が所定の順序でオンオフ制御されるとブラシレ
スモータ３５はその各巻線３５ｕ〜３５ｗが１２０度
（電気角、以下同様）の位相差をもって順次繰り返し通
電されることにより回転駆動される。この場合、一つの
トランジスタは１２０度オン、２４０度オフのオンオフ
周期で制御され且つオン周期では、図２に示すＰＷＭ信
号Ｐ1 によってデューティの制御がなされるので、ブラ
シレスモータ３５の各巻線３５ｕ〜３５ｗの端子電圧Ｖ
ｕ，Ｖｖ，Ｖｗは図２に示す波形になる。
７〜３２が所定の順序でオンオフ制御されるとブラシレ
スモータ３５はその各巻線３５ｕ〜３５ｗが１２０度
（電気角、以下同様）の位相差をもって順次繰り返し通
電されることにより回転駆動される。この場合、一つの
トランジスタは１２０度オン、２４０度オフのオンオフ
周期で制御され且つオン周期では、図２に示すＰＷＭ信
号Ｐ1 によってデューティの制御がなされるので、ブラ
シレスモータ３５の各巻線３５ｕ〜３５ｗの端子電圧Ｖ
ｕ，Ｖｖ，Ｖｗは図２に示す波形になる。
【００１９】図３は、ＰＷＭ制御を伴わない場合の巻線
３５ｕの端子電圧Ｖｕおよび電流Ｉｕの波形を示す。こ
の波形において、約６０度（期間Ｔa ）の区間に渡る傾
斜部分は巻線の誘起電圧、細長い正負パルスは三相ブリ
ッジ回路３３の各トランジスタと並列に接続されたダイ
オードＤによるパルス電圧、また、Ｖ0 は直流母線２
５、２６間に接続された抵抗分圧回路３６によって形成
された基準電圧である。この図３から、転流タイミング
は誘起電圧と基準電圧Ｖ0 とがクロスする時点（以下ゼ
ロクロス時点と称する）から約３０度遅れていることが
理解される。
３５ｕの端子電圧Ｖｕおよび電流Ｉｕの波形を示す。こ
の波形において、約６０度（期間Ｔa ）の区間に渡る傾
斜部分は巻線の誘起電圧、細長い正負パルスは三相ブリ
ッジ回路３３の各トランジスタと並列に接続されたダイ
オードＤによるパルス電圧、また、Ｖ0 は直流母線２
５、２６間に接続された抵抗分圧回路３６によって形成
された基準電圧である。この図３から、転流タイミング
は誘起電圧と基準電圧Ｖ0 とがクロスする時点（以下ゼ
ロクロス時点と称する）から約３０度遅れていることが
理解される。
【００２０】前記端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗは位置検出
手段としての位置検出回路３７に設けられたコンパレー
タ３８〜４０によって前記基準電圧Ｖ0 と比較されるこ
とにより、図２に示すような端子電圧Ｖｕ〜Ｖｗの１８
０度区間認識用の基本波信号Ｖｕ´，Ｖｖ´，Ｖｗ´に
変換される。更に、これら基本波信号Ｖｕ´，Ｖｖ´，
Ｖｗ´は位置信号回路３７からフォトカプラ４１〜４３
を介して通電信号形成手段としてのマイクロコンピュー
タ４４に与えられ、ここで正パルス成分のみの時間幅１
８０度の連続方形波からなり且つ互に１２０度の位相差
を有する認識波形信号Ｕａ，Ｖａ，Ｗａに変換される。
この認識波形信号Ｕａ，Ｖａ，Ｗａの開始点（立上り時
点）および終了点（立下り時点）は誘起電圧と基準電圧
Ｖ0 とがクロスする時点に一致している。
手段としての位置検出回路３７に設けられたコンパレー
タ３８〜４０によって前記基準電圧Ｖ0 と比較されるこ
とにより、図２に示すような端子電圧Ｖｕ〜Ｖｗの１８
０度区間認識用の基本波信号Ｖｕ´，Ｖｖ´，Ｖｗ´に
変換される。更に、これら基本波信号Ｖｕ´，Ｖｖ´，
Ｖｗ´は位置信号回路３７からフォトカプラ４１〜４３
を介して通電信号形成手段としてのマイクロコンピュー
タ４４に与えられ、ここで正パルス成分のみの時間幅１
８０度の連続方形波からなり且つ互に１２０度の位相差
を有する認識波形信号Ｕａ，Ｖａ，Ｗａに変換される。
この認識波形信号Ｕａ，Ｖａ，Ｗａの開始点（立上り時
点）および終了点（立下り時点）は誘起電圧と基準電圧
Ｖ0 とがクロスする時点に一致している。
【００２１】マイクロコンピュータ４４では、これに保
有された第１および第２のタイマー機能のうち、第１の
タイマー機能によって前記３つの認識波形信号Ｕａ，Ｖ
ａ，Ｗａから時間幅Ｔｂが各々６０度をもつ６個の第１
の位相区分パターンＸ１〜Ｘ６を形成し、更に第２のタ
イマー機能によって第１の各位相区分パターンＸ１〜Ｘ
６の終点を起点とする時間幅が各々３０度をもつ６個の
第２の位相区分パターンＹ１〜Ｙ６を形成する。そし
て、マイクロコンピュータ４４は、最終的に上記のよう
な第２の位相区分信号から図２に示す通電信号Ｕｐ，Ｕ
ｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，Ｗｐ，Ｗｎを合成する。
有された第１および第２のタイマー機能のうち、第１の
タイマー機能によって前記３つの認識波形信号Ｕａ，Ｖ
ａ，Ｗａから時間幅Ｔｂが各々６０度をもつ６個の第１
の位相区分パターンＸ１〜Ｘ６を形成し、更に第２のタ
イマー機能によって第１の各位相区分パターンＸ１〜Ｘ
６の終点を起点とする時間幅が各々３０度をもつ６個の
第２の位相区分パターンＹ１〜Ｙ６を形成する。そし
て、マイクロコンピュータ４４は、最終的に上記のよう
な第２の位相区分信号から図２に示す通電信号Ｕｐ，Ｕ
ｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，Ｗｐ，Ｗｎを合成する。
【００２２】ここで、通電信号Ｕｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖ
ｎ，Ｗｐ，Ｗｎの開始点は、第２の位相区分パターンＹ
１〜Ｙ６の終了点に一致しているので、誘起電圧と基準
電圧Ｖ0 とがクロスする時点から３０度遅れた時点とな
り、従って、これら通電信号Ｕｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，
Ｗｐ，Ｗｎの位相パターンは、三相ブリッジ回路３３の
トランジスタ２７〜３２に要求された転流タイミングパ
ターンに一致することとなる。
ｎ，Ｗｐ，Ｗｎの開始点は、第２の位相区分パターンＹ
１〜Ｙ６の終了点に一致しているので、誘起電圧と基準
電圧Ｖ0 とがクロスする時点から３０度遅れた時点とな
り、従って、これら通電信号Ｕｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，
Ｗｐ，Ｗｎの位相パターンは、三相ブリッジ回路３３の
トランジスタ２７〜３２に要求された転流タイミングパ
ターンに一致することとなる。
【００２３】一方、マイクロコンピュータ４４は、第１
の各位相区分パターンＸ1 〜Ｘ6 において、現在実行中
の位相区分パターン以前の６パターン（ブラシレスモー
タ半回転）或いは１２パターン（ブラシレスモータ１回
転）の時間の和からブラシレスモータの単位時間当たり
の回転数（回転速度）を判定し、これを室温に基づいて
設定した速度指令値と比較して速度偏差を判定し、その
速度偏差に対応したデューティ信号Ｓｄをパルス幅変調
回路４５に与える。そして、このパルス幅変調回路４５
はデューティ信号Ｓｄに示されたデューティＤ1 をもつ
ＰＷＭ信号Ｐ１を出力する。
の各位相区分パターンＸ1 〜Ｘ6 において、現在実行中
の位相区分パターン以前の６パターン（ブラシレスモー
タ半回転）或いは１２パターン（ブラシレスモータ１回
転）の時間の和からブラシレスモータの単位時間当たり
の回転数（回転速度）を判定し、これを室温に基づいて
設定した速度指令値と比較して速度偏差を判定し、その
速度偏差に対応したデューティ信号Ｓｄをパルス幅変調
回路４５に与える。そして、このパルス幅変調回路４５
はデューティ信号Ｓｄに示されたデューティＤ1 をもつ
ＰＷＭ信号Ｐ１を出力する。
【００２４】このようにデューティが制御されたＰＷＭ
信号Ｐ１は、駆動回路を構成するゲート回路４６の各ゲ
ート部４７〜５２のうち、プラス側のゲート部４７，４
９，５１によって前記通電信号Ｕｐ，Ｖｐ，Ｗｐ，と合
成例えば論理積をとられながら三相ブリッジ回路３３の
各トランジスタ２７，２９，３１のベースにベース制御
信号として供給される。この結果、トランジスタ２７〜
３２が通電信号Ｕｐ〜Ｗｎによる図２に示すパターンで
オンオフ制御されることによってブラシレスモータ３５
が駆動を継続すると共に図２に示されるＰＷＭ信号Ｐ１
によるデューティ制御によってその速度制御がなされ
る。なお、端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗおよび基本波信号
Ｖｕ´，Ｖｖ´，Ｖｗ´は実際にはＰＷＭ信号を伴った
波形となるが、図２では省略してある。
信号Ｐ１は、駆動回路を構成するゲート回路４６の各ゲ
ート部４７〜５２のうち、プラス側のゲート部４７，４
９，５１によって前記通電信号Ｕｐ，Ｖｐ，Ｗｐ，と合
成例えば論理積をとられながら三相ブリッジ回路３３の
各トランジスタ２７，２９，３１のベースにベース制御
信号として供給される。この結果、トランジスタ２７〜
３２が通電信号Ｕｐ〜Ｗｎによる図２に示すパターンで
オンオフ制御されることによってブラシレスモータ３５
が駆動を継続すると共に図２に示されるＰＷＭ信号Ｐ１
によるデューティ制御によってその速度制御がなされ
る。なお、端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗおよび基本波信号
Ｖｕ´，Ｖｖ´，Ｖｗ´は実際にはＰＷＭ信号を伴った
波形となるが、図２では省略してある。
【００２５】以上のように形成される通電信号Ｕｐ〜Ｗ
ｎのパターンはブラシレスモータ３５を高効率で運転す
る正規のパターンに相当するもので、通常運転では、ブ
ラシレスモータ３５はこの正規のパターンで制御され
る。
ｎのパターンはブラシレスモータ３５を高効率で運転す
る正規のパターンに相当するもので、通常運転では、ブ
ラシレスモータ３５はこの正規のパターンで制御され
る。
【００２６】次に、除霜運転時等に用いるモータ効率の
低い損失増加パターンにつき説明する。なお、ヒートポ
ンプ式エアコンディショナの除霜運転等における制御動
作は後に説明する。この損失増加パターンを図４により
説明するに、この損失増加パターンは、第１の各位相区
分パターンＸ１〜Ｘ６の初期に損失通電信号ＵｎL 、Ｗ
ｐL 、ＶｎL 、ＵｐL 、ＷｎL 、ＶｐL が形成される点
を除いて正規の通電信号パターンと同一である。
低い損失増加パターンにつき説明する。なお、ヒートポ
ンプ式エアコンディショナの除霜運転等における制御動
作は後に説明する。この損失増加パターンを図４により
説明するに、この損失増加パターンは、第１の各位相区
分パターンＸ１〜Ｘ６の初期に損失通電信号ＵｎL 、Ｗ
ｐL 、ＶｎL 、ＵｐL 、ＷｎL 、ＶｐL が形成される点
を除いて正規の通電信号パターンと同一である。
【００２７】すなわち、損失増加パターンの実行に移行
すると、マイクロコンピュータ４４に保有された第３の
タイマー機能がタイマー動作を行う。第３のタイマー機
能は、第１の各位相区分パターンＸ１〜Ｘ６の終点を起
点とする時間幅がＴｃの損失通電信号形成期間Ｚ１〜Ｚ
６を計測する。そして、マイクロコンピュータ４４は、
この損失通電信号形成期間Ｚ１〜Ｚ６の開始直後から当
該期間Ｚ１〜Ｚ６の終点までの間、損失通電信号ＵｎL
、ＷｐL 、ＶｎL 、ＵｐL 、ＷｎL 、ＶｐL を形成す
る。
すると、マイクロコンピュータ４４に保有された第３の
タイマー機能がタイマー動作を行う。第３のタイマー機
能は、第１の各位相区分パターンＸ１〜Ｘ６の終点を起
点とする時間幅がＴｃの損失通電信号形成期間Ｚ１〜Ｚ
６を計測する。そして、マイクロコンピュータ４４は、
この損失通電信号形成期間Ｚ１〜Ｚ６の開始直後から当
該期間Ｚ１〜Ｚ６の終点までの間、損失通電信号ＵｎL
、ＷｐL 、ＶｎL 、ＵｐL 、ＷｎL 、ＶｐL を形成す
る。
【００２８】この損失通電信号ＵｎL 、ＷｐL 、ＶｎL
、ＵｐL 、ＷｎL 、ＶｐL によって、第１の各位相区
分パターンＸ１〜Ｘ６で、巻線３５ｕ、３５ｗ、３５
ｖ、３５ｕ、３５ｗ、３５ｖに正規の状態とは逆方向の
電流が流れ、逆トルクを発生させる。これにより、ブラ
シレスモータ効率が低下し、損失が多くなって各巻線３
５ｕ，３５ｖ，３５ｗに流れる電流が増大し、その発熱
量が増加する。
、ＵｐL 、ＷｎL 、ＶｐL によって、第１の各位相区
分パターンＸ１〜Ｘ６で、巻線３５ｕ、３５ｗ、３５
ｖ、３５ｕ、３５ｗ、３５ｖに正規の状態とは逆方向の
電流が流れ、逆トルクを発生させる。これにより、ブラ
シレスモータ効率が低下し、損失が多くなって各巻線３
５ｕ，３５ｖ，３５ｗに流れる電流が増大し、その発熱
量が増加する。
【００２９】ここで、損失通電信号形成期間Ｚ１〜Ｚ６
の時間幅Ｔｃは、一つの巻線３５ｕについてのみ示す図
５の（ａ）および（ｂ）のように長短変化させることに
より、ブラシレスモータ３５の発熱量を増減させるよう
にしている。なお、損失通電信号形成期間Ｚ１〜Ｚ６の
時間幅Ｔｃは第１の各位相区分パターンＸ１〜Ｘ６の時
間幅Ｔｂの半分の時間を最大とするように構成されてい
る。
の時間幅Ｔｃは、一つの巻線３５ｕについてのみ示す図
５の（ａ）および（ｂ）のように長短変化させることに
より、ブラシレスモータ３５の発熱量を増減させるよう
にしている。なお、損失通電信号形成期間Ｚ１〜Ｚ６の
時間幅Ｔｃは第１の各位相区分パターンＸ１〜Ｘ６の時
間幅Ｔｂの半分の時間を最大とするように構成されてい
る。
【００３０】ここで、図６を用いてヒートポンプ式エア
コンディショナの除霜運転等における制御動作とブラシ
レスモータ３５の制御との関連性を説明する。まず、コ
ンプレッサ５３は圧縮部５４とブラシレスモータ３５と
を同一の鉄製密閉容器５３ａ内に収納して構成され、圧
縮部５４とブラシレスモータ３５は主軸により直結され
ている。コンプレッサ５３、四方弁５５、室内側熱交換
器５６、減圧装置５７、室外側熱交換器５８は冷媒配管
で接続されており、コンプレッサ５３の圧縮部５４で圧
縮された高温冷媒は四方弁５５を介して暖房時は室内側
熱交換器５６へ、冷房時は四方弁５５を図中破線で示す
状態に切り替えて室外側熱交換器５８へ流すようになっ
ている。暖房時には室内側熱交換器５６で凝縮した冷媒
は減圧装置５７で減圧され、低温となって室外側熱交換
器５８へ流れる。この室外側熱交換器５８で冷媒は蒸発
し、コンプレッサ５３へと戻るサイクルとなっている。
また、冷房時は逆に室外側熱交換器５８で凝縮した冷媒
は減圧装置５７で減圧され、低温となって室内側熱交換
器５６へ流れる。この室内側熱交換器５６で冷媒は蒸発
し、コンプレッサ５３へと戻るサイクルとなっている。
そして、室内側、室外側の各熱交換器５６，５８にはそ
れぞれファン５９，６０の送風作用により風が通るよう
になっていて、その送風により各熱交換器５６，５８に
おける室内空気、室外空気との熱交換が効率良く行われ
るように構成されている。
コンディショナの除霜運転等における制御動作とブラシ
レスモータ３５の制御との関連性を説明する。まず、コ
ンプレッサ５３は圧縮部５４とブラシレスモータ３５と
を同一の鉄製密閉容器５３ａ内に収納して構成され、圧
縮部５４とブラシレスモータ３５は主軸により直結され
ている。コンプレッサ５３、四方弁５５、室内側熱交換
器５６、減圧装置５７、室外側熱交換器５８は冷媒配管
で接続されており、コンプレッサ５３の圧縮部５４で圧
縮された高温冷媒は四方弁５５を介して暖房時は室内側
熱交換器５６へ、冷房時は四方弁５５を図中破線で示す
状態に切り替えて室外側熱交換器５８へ流すようになっ
ている。暖房時には室内側熱交換器５６で凝縮した冷媒
は減圧装置５７で減圧され、低温となって室外側熱交換
器５８へ流れる。この室外側熱交換器５８で冷媒は蒸発
し、コンプレッサ５３へと戻るサイクルとなっている。
また、冷房時は逆に室外側熱交換器５８で凝縮した冷媒
は減圧装置５７で減圧され、低温となって室内側熱交換
器５６へ流れる。この室内側熱交換器５６で冷媒は蒸発
し、コンプレッサ５３へと戻るサイクルとなっている。
そして、室内側、室外側の各熱交換器５６，５８にはそ
れぞれファン５９，６０の送風作用により風が通るよう
になっていて、その送風により各熱交換器５６，５８に
おける室内空気、室外空気との熱交換が効率良く行われ
るように構成されている。
【００３１】さて、運転時は、室内側熱交換器５６の空
気吸込側に設けられた温度センサ６１により室温が検出
され、その検出信号はマイクロコンピュータ４４に入力
されるようになっている。そして、マイクロコンピュー
タ４４により、この温度センサ６１の検出温度ｔａと設
定温度との差に基づきブラシレスモータ３５の速度指令
値が設定され、前述したようにＰＷＭ信号Ｐ１によるデ
ューティ制御によってブラシレスモータ３５の速度制御
がなされる。
気吸込側に設けられた温度センサ６１により室温が検出
され、その検出信号はマイクロコンピュータ４４に入力
されるようになっている。そして、マイクロコンピュー
タ４４により、この温度センサ６１の検出温度ｔａと設
定温度との差に基づきブラシレスモータ３５の速度指令
値が設定され、前述したようにＰＷＭ信号Ｐ１によるデ
ューティ制御によってブラシレスモータ３５の速度制御
がなされる。
【００３２】また、室外側熱交換器５８にはその温度ｔ
ｂにより着霜状態を検出するための温度センサ６２が取
り付けられており、該温度センサ６２の検出信号はマイ
クロコンピュータ４４に入力される。さらに、コンプレ
ッサ５３の容器５３ａには、コンプレッサ温度ｔｃを検
出する温度センサ６３が、室内側熱交換器５６にはその
温度ｔｄを検出するための温度センサ６４が設けられ、
それぞれの検出信号はマイクロコンピュータ４４に入力
されている。
ｂにより着霜状態を検出するための温度センサ６２が取
り付けられており、該温度センサ６２の検出信号はマイ
クロコンピュータ４４に入力される。さらに、コンプレ
ッサ５３の容器５３ａには、コンプレッサ温度ｔｃを検
出する温度センサ６３が、室内側熱交換器５６にはその
温度ｔｄを検出するための温度センサ６４が設けられ、
それぞれの検出信号はマイクロコンピュータ４４に入力
されている。
【００３３】ここで、マイクロコンピュータ４４の制御
動作を説明する。マイクロコンピュータ４４が温度セン
サ６２の検出温度ｔｂから、室外側熱交換器５８の着霜
状態が除霜の必要な程度になったと判断すると、まず、
除霜準備運転が開始される。この除霜準備運転は、ヒー
トポンプを暖房サイクルのままに維持し、室内ファン５
９を低速又は停止したり、減圧装置５７を絞ったり、ブ
ラシレスモータ３５の回転数を室温ｔａに基づく速度指
令値よりも上昇させることでコンプレッサ５３の温度を
上昇させるものである。
動作を説明する。マイクロコンピュータ４４が温度セン
サ６２の検出温度ｔｂから、室外側熱交換器５８の着霜
状態が除霜の必要な程度になったと判断すると、まず、
除霜準備運転が開始される。この除霜準備運転は、ヒー
トポンプを暖房サイクルのままに維持し、室内ファン５
９を低速又は停止したり、減圧装置５７を絞ったり、ブ
ラシレスモータ３５の回転数を室温ｔａに基づく速度指
令値よりも上昇させることでコンプレッサ５３の温度を
上昇させるものである。
【００３４】なお、除霜準備運転の開始判別は、除霜運
転の開始判別と同様に、室外側熱交換器５８の温度変化
に限らず、室内側熱交換器５６の温度変化、室内側熱交
換器５６の温度と室温との差の変化、室外側熱交換器５
８と外気温との差の変化やこれらの検出と時間との組み
合わせなどが公知であり利用可能である。
転の開始判別と同様に、室外側熱交換器５８の温度変化
に限らず、室内側熱交換器５６の温度変化、室内側熱交
換器５６の温度と室温との差の変化、室外側熱交換器５
８と外気温との差の変化やこれらの検出と時間との組み
合わせなどが公知であり利用可能である。
【００３５】この除霜準備運転が開始すると、マイクロ
コンピュータ４４はインバータ装置３３に正規の通電信
号パターンによる通常運転から、当該正規のパターンよ
りもモータの効率の低い、損失増加パターンによる運転
に切り替える。この結果、除霜準備運転時はコンプレッ
サ５３の発熱量が通常よりも大きくなり、コンプレッサ
５３の温度が短時間で上昇する。そして、除霜準備運転
により、温度センサ６３で検出されるコンプレッサ５３
の温度ｔｃが所定値以上となった時、または除霜準備運
転時間が所定時間経過した時のいずれか少なくとも一方
の条件が満たされた場合に終了し、除霜運転へと切り替
えられる。
コンピュータ４４はインバータ装置３３に正規の通電信
号パターンによる通常運転から、当該正規のパターンよ
りもモータの効率の低い、損失増加パターンによる運転
に切り替える。この結果、除霜準備運転時はコンプレッ
サ５３の発熱量が通常よりも大きくなり、コンプレッサ
５３の温度が短時間で上昇する。そして、除霜準備運転
により、温度センサ６３で検出されるコンプレッサ５３
の温度ｔｃが所定値以上となった時、または除霜準備運
転時間が所定時間経過した時のいずれか少なくとも一方
の条件が満たされた場合に終了し、除霜運転へと切り替
えられる。
【００３６】ここで、除霜準備運転終了後の除霜運転
は、四方弁５５により冷房サイクルに切り替えたり、四
方弁５５は暖房サイクル状態に維持したままコンプレッ
サ５３の吐出冷媒を直接室外側熱交換器５８の入口に送
るバイパス路６５に設けられた通常時閉の開閉弁６６を
開としたりして行われる。
は、四方弁５５により冷房サイクルに切り替えたり、四
方弁５５は暖房サイクル状態に維持したままコンプレッ
サ５３の吐出冷媒を直接室外側熱交換器５８の入口に送
るバイパス路６５に設けられた通常時閉の開閉弁６６を
開としたりして行われる。
【００３７】除霜準備運転が終了した後に除霜運転に切
り替わった場合も、マイクロコンピュータ４４はインバ
ー装置３３にモータの効率の低い、損失増加パターンに
よる運転を継続して指示する。このため、除霜運転の実
行中も、ブラシレスモータ３５から大量の熱が発生し、
除霜の熱に用いられる。これにより、除霜時間は大幅に
短縮が可能となる。その後、室外側熱交換器５８の温度
の上昇が温度センサ６２により検知されるとマイクロコ
ンピュータ４４は除霜終了と判断し、冷房サイクルに切
替えた除霜運転の場合は、四方弁５５を暖房サイクル位
置に戻し、バイパス路６５を開放した除霜運転では開閉
弁６６を閉じ、暖房運転に復帰する。そして、この暖房
運転復帰に伴い、マイクロコンピュータ４４は損失増加
パターンによる運転から効率の良い正規のパターンの運
転へと切り替える。
り替わった場合も、マイクロコンピュータ４４はインバ
ー装置３３にモータの効率の低い、損失増加パターンに
よる運転を継続して指示する。このため、除霜運転の実
行中も、ブラシレスモータ３５から大量の熱が発生し、
除霜の熱に用いられる。これにより、除霜時間は大幅に
短縮が可能となる。その後、室外側熱交換器５８の温度
の上昇が温度センサ６２により検知されるとマイクロコ
ンピュータ４４は除霜終了と判断し、冷房サイクルに切
替えた除霜運転の場合は、四方弁５５を暖房サイクル位
置に戻し、バイパス路６５を開放した除霜運転では開閉
弁６６を閉じ、暖房運転に復帰する。そして、この暖房
運転復帰に伴い、マイクロコンピュータ４４は損失増加
パターンによる運転から効率の良い正規のパターンの運
転へと切り替える。
【００３８】なお、除霜運転終了後は冷媒の温度が低下
しているため、コンプレッサ５３内の潤滑油の潤滑性能
向上のために除霜終了直後に正規のパターンへ切り替え
るのではなく、除霜終了後、タイマを動作させ、所定時
間経過後に正規のパターンの運転へ切り替えるようにし
ても良い。
しているため、コンプレッサ５３内の潤滑油の潤滑性能
向上のために除霜終了直後に正規のパターンへ切り替え
るのではなく、除霜終了後、タイマを動作させ、所定時
間経過後に正規のパターンの運転へ切り替えるようにし
ても良い。
【００３９】次に、運転中のコンプレッサ５３の温度低
下につき説明する。通常、運転中はコンプレッサ５３の
温度が８０℃程度の高温に保たれるが、運転中、ブラシ
レスモータ３５のオン・オフを短時間で繰り返す等の状
態が発生するとコンプレッサ５３の温度が上昇せず、コ
ンプレッサ５３の温度が低い状態で運転が行われる。こ
の際、凝縮器温度（暖房運転時の室内側熱交換器５６の
温度、冷房運転時の室外側熱交換器５８の温度）とコン
プレッサ５３の温度との差が小さくなると、容器５３ａ
中の潤滑油に冷媒が溶け込んで潤滑油の粘度が低下し、
これがために潤滑性能が低下してコンプレッサ５３の損
傷を招くおそれがある。
下につき説明する。通常、運転中はコンプレッサ５３の
温度が８０℃程度の高温に保たれるが、運転中、ブラシ
レスモータ３５のオン・オフを短時間で繰り返す等の状
態が発生するとコンプレッサ５３の温度が上昇せず、コ
ンプレッサ５３の温度が低い状態で運転が行われる。こ
の際、凝縮器温度（暖房運転時の室内側熱交換器５６の
温度、冷房運転時の室外側熱交換器５８の温度）とコン
プレッサ５３の温度との差が小さくなると、容器５３ａ
中の潤滑油に冷媒が溶け込んで潤滑油の粘度が低下し、
これがために潤滑性能が低下してコンプレッサ５３の損
傷を招くおそれがある。
【００４０】このため、運転中、コンプレッサ５３の温
度と凝縮器温度をそれぞれ検出し、その温度差が所定値
以下に低下した場合、コンプレッサ５３自体を発熱させ
ることが有効である。そこで、暖房運転時、温度センサ
６３で検出したコンプレッサ温度ｔｃと室内側熱交換器
５６に設けられた温度センサ６４の検出温度ｔｄとの差
が所定値以下になると、マイクロコンピュータ４４はブ
ラシレスモータ３５を正規のパターンから損失増加パタ
ーンによる運転に切り替える。一方、冷房運転時は温度
センサ６３で検出したコンプレッサ温度ｔｃと室外側熱
交換器５８に設けられた温度センサ６２の検出温度ｔｂ
との差が所定値以下になると、マイクロコンピュータ４
４はブラシレスモータ３５を正規のパターンから損失増
加パターンによる運転に切り替える。この結果、ブラシ
レスモータ３５の損失が増大して、コンプレッサ５３の
温度が上昇するため、潤滑油の粘度低下を引き起こすこ
とがなくなり、コンプレッサ５３の信頼性を向上でき
る。
度と凝縮器温度をそれぞれ検出し、その温度差が所定値
以下に低下した場合、コンプレッサ５３自体を発熱させ
ることが有効である。そこで、暖房運転時、温度センサ
６３で検出したコンプレッサ温度ｔｃと室内側熱交換器
５６に設けられた温度センサ６４の検出温度ｔｄとの差
が所定値以下になると、マイクロコンピュータ４４はブ
ラシレスモータ３５を正規のパターンから損失増加パタ
ーンによる運転に切り替える。一方、冷房運転時は温度
センサ６３で検出したコンプレッサ温度ｔｃと室外側熱
交換器５８に設けられた温度センサ６２の検出温度ｔｂ
との差が所定値以下になると、マイクロコンピュータ４
４はブラシレスモータ３５を正規のパターンから損失増
加パターンによる運転に切り替える。この結果、ブラシ
レスモータ３５の損失が増大して、コンプレッサ５３の
温度が上昇するため、潤滑油の粘度低下を引き起こすこ
とがなくなり、コンプレッサ５３の信頼性を向上でき
る。
【００４１】また、マイクロコンピュータ４４には、三
相ブリッジ回路３３の雰囲気温度を検出する温度センサ
６７からの検出信号ｔｅが入力される。そして、マイク
ロコンピュータ４４は、除霜運転中等で損失増加パター
ンによる運転を行っている最中に、この温度センサ６７
の検出温度ｔｅが所定温度を越えた場合には、損失通電
信号形成期間Ｚ１〜Ｚ６の時間幅Ｔｃを短くし、以てブ
ラシレスモータ３５の発熱量を抑えてスイッチング用ト
ランジスタ２７〜３２等が異常高温とならないように保
護する。
相ブリッジ回路３３の雰囲気温度を検出する温度センサ
６７からの検出信号ｔｅが入力される。そして、マイク
ロコンピュータ４４は、除霜運転中等で損失増加パター
ンによる運転を行っている最中に、この温度センサ６７
の検出温度ｔｅが所定温度を越えた場合には、損失通電
信号形成期間Ｚ１〜Ｚ６の時間幅Ｔｃを短くし、以てブ
ラシレスモータ３５の発熱量を抑えてスイッチング用ト
ランジスタ２７〜３２等が異常高温とならないように保
護する。
【００４２】このように本実施例によれば、インバータ
装置３３により制御されるブラシレスモータ３５であっ
ても、除霜運転時等、ブラシレスモータ３５の発熱量を
増加させる必要がある時に、その効率を低下させて発熱
量を増加させることができ、この結果、室外側熱交換器
５６の除霜時間の短縮が可能になると共に、コンプレッ
サ５３の信頼性の向上を図ることができる。
装置３３により制御されるブラシレスモータ３５であっ
ても、除霜運転時等、ブラシレスモータ３５の発熱量を
増加させる必要がある時に、その効率を低下させて発熱
量を増加させることができ、この結果、室外側熱交換器
５６の除霜時間の短縮が可能になると共に、コンプレッ
サ５３の信頼性の向上を図ることができる。
【００４３】また、損失増加パターンにおいて、損失通
電信号形成期間Ｚ１〜Ｚ６の時間幅Ｔｃを長短変化させ
ることで、ブラシレスモータ３５の発熱量を増減するこ
とができるので、運転中のコンプレッサ５３の温度低下
の防止に有効となる。すなわち、温度センサ６３により
検出されるコンプレッサ温度ｔｃと凝縮器温度との差が
小さくなるほど上記時間幅Ｔｃが大きくなるように制御
すれば、コンプレッサ５３を、異常高温とすることな
く、潤滑性能の低下をもたらすおそれのない高温状態に
維持することができ、コンプレッサ５３の信頼性をより
向上できるものである。なお、この時間幅Ｔｃは、温度
センサ６２により検出される室外側熱交換器５８の温度
ｔｂ（着霜の量）に応じて変えるように構成しても良
い。
電信号形成期間Ｚ１〜Ｚ６の時間幅Ｔｃを長短変化させ
ることで、ブラシレスモータ３５の発熱量を増減するこ
とができるので、運転中のコンプレッサ５３の温度低下
の防止に有効となる。すなわち、温度センサ６３により
検出されるコンプレッサ温度ｔｃと凝縮器温度との差が
小さくなるほど上記時間幅Ｔｃが大きくなるように制御
すれば、コンプレッサ５３を、異常高温とすることな
く、潤滑性能の低下をもたらすおそれのない高温状態に
維持することができ、コンプレッサ５３の信頼性をより
向上できるものである。なお、この時間幅Ｔｃは、温度
センサ６２により検出される室外側熱交換器５８の温度
ｔｂ（着霜の量）に応じて変えるように構成しても良
い。
【００４４】さらに、損失増加パターンによりブラシレ
スモータ３５を制御する場合、損失増加通電信号ＵｎL
、ＷｐL 、ＶｎL 、ＵｐL 、ＷｎL 、ＶｐL を、転流
タイミングを決定した直後、すなわち誘起電圧のみが現
れる時期において、端子電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗが基準電
圧Ｖ0 とクロスした直後に形成するようにしたので、損
失通電信号ＵｎL 、ＷｐL 、ＶｎL 、ＵｐL 、ＷｎL 、
ＶｐL によって端子電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに直流電源回
路２２の出力電圧が現れてしまい、誘起電圧と基準電圧
Ｖ0 とを比較することができなくなってしまうという不
具合を生ずるおそれがない。
スモータ３５を制御する場合、損失増加通電信号ＵｎL
、ＷｐL 、ＶｎL 、ＵｐL 、ＷｎL 、ＶｐL を、転流
タイミングを決定した直後、すなわち誘起電圧のみが現
れる時期において、端子電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗが基準電
圧Ｖ0 とクロスした直後に形成するようにしたので、損
失通電信号ＵｎL 、ＷｐL 、ＶｎL 、ＵｐL 、ＷｎL 、
ＶｐL によって端子電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに直流電源回
路２２の出力電圧が現れてしまい、誘起電圧と基準電圧
Ｖ0 とを比較することができなくなってしまうという不
具合を生ずるおそれがない。
【００４５】なお、上記実施例では、端子電圧Ｖｕ、Ｖ
ｖ、Ｖｗと基準電圧Ｖ0 との比較結果に基づいて転流タ
イミングを決定したが、これは、ロータが有する永久磁
石の磁気により該ロータの位置検出を行うホール素子等
の磁気検出素子を設け、この磁気検出素子の検出信号に
基づいて転流タイミングを決定するように構成しても良
い。
ｖ、Ｖｗと基準電圧Ｖ0 との比較結果に基づいて転流タ
イミングを決定したが、これは、ロータが有する永久磁
石の磁気により該ロータの位置検出を行うホール素子等
の磁気検出素子を設け、この磁気検出素子の検出信号に
基づいて転流タイミングを決定するように構成しても良
い。
【００４６】図７は本発明の第２の実施例の損失増加パ
ターンを示すもので、この実施例では、第２のタイマー
機能による第２の位相区分パターンＹ１〜Ｙ６の計測時
に、損失増加通電信号ＵｎL 、ＷｐL 、ＶｎL 、ＵｐL
、ＷｎL 、ＶｐL を形成すると共に、各損失増加通電
信ＵｎL 、ＷｐL 、ＶｎL 、ＵｐL 、ＷｎL 、ＶｐL の
形成時には通電信号Ｖｎ、Ｕｐ、Ｗｎ、Ｖｐ、Ｕｎ、Ｗ
ｐを形成しないようにしたものである。
ターンを示すもので、この実施例では、第２のタイマー
機能による第２の位相区分パターンＹ１〜Ｙ６の計測時
に、損失増加通電信号ＵｎL 、ＷｐL 、ＶｎL 、ＵｐL
、ＷｎL 、ＶｐL を形成すると共に、各損失増加通電
信ＵｎL 、ＷｐL 、ＶｎL 、ＵｐL 、ＷｎL 、ＶｐL の
形成時には通電信号Ｖｎ、Ｕｐ、Ｗｎ、Ｖｐ、Ｕｎ、Ｗ
ｐを形成しないようにしたものである。
【００４７】また、この実施例では、第２の位相区分パ
ターンＹ１〜Ｙ６の時間幅は、一つの巻線３５ｕについ
て示す図８の（ａ）および（ｂ）のように、長短変化す
るように構成されており、これによりブラシレスモータ
３５の発熱量が大小調節される。
ターンＹ１〜Ｙ６の時間幅は、一つの巻線３５ｕについ
て示す図８の（ａ）および（ｂ）のように、長短変化す
るように構成されており、これによりブラシレスモータ
３５の発熱量が大小調節される。
【００４８】このように構成しても、第２の位相区分パ
ターンＹ１〜Ｙ６においては、正トルクを発生させる巻
線に対しては電流を流すことなく、逆トルクを発生させ
る巻線に電流を流すので、ブラシレスモータ効率は低く
なり、この結果、損失が増大して巻線３５ｕ，３５ｖ，
３５ｗに流れる電流が増加することとなり、その発熱量
が増加する。
ターンＹ１〜Ｙ６においては、正トルクを発生させる巻
線に対しては電流を流すことなく、逆トルクを発生させ
る巻線に電流を流すので、ブラシレスモータ効率は低く
なり、この結果、損失が増大して巻線３５ｕ，３５ｖ，
３５ｗに流れる電流が増加することとなり、その発熱量
が増加する。
【００４９】図９は本発明の第３の実施例を示すもの
で、前記第１の実施例と同一部分には同一符号を付して
詳細な説明を省略し、異なる部分のみ説明する。すなわ
ち、交流電源２１と直流電源回路２２とを接続する一方
の電源線６８には、電流検出手段としての変流器６９が
設けられており、この変流器６９の信号は検出回路７０
を介してマイクロコンピュータ４４に入力される。マイ
クロコンピュータ４４は、変流器６９からの検出信号に
より一方の電源線６８ひいては三相ブリッジ回路３３に
供給される電流を検知し、これにより通電信号が正規の
パターンから損失増加パターンに切り替えられたときの
電流の増加分を求める。そして、その電流増加分が温度
センサ６２〜６７の検出温度等に基づいて設定した損失
相当分となるように、損失通電信号ＵｎL 、ＷｐL 、Ｖ
ｎL 、ＵｐL 、ＷｎL 、ＶｐL の時間幅を補正して、ブ
ラシレスモータ３５の発熱量を大小を補正する。なお、
三相ブリッジ回路３３に供給される電流検出は直流母線
２５或いは２６に流れる電流を検出することにより行っ
ても良い。
で、前記第１の実施例と同一部分には同一符号を付して
詳細な説明を省略し、異なる部分のみ説明する。すなわ
ち、交流電源２１と直流電源回路２２とを接続する一方
の電源線６８には、電流検出手段としての変流器６９が
設けられており、この変流器６９の信号は検出回路７０
を介してマイクロコンピュータ４４に入力される。マイ
クロコンピュータ４４は、変流器６９からの検出信号に
より一方の電源線６８ひいては三相ブリッジ回路３３に
供給される電流を検知し、これにより通電信号が正規の
パターンから損失増加パターンに切り替えられたときの
電流の増加分を求める。そして、その電流増加分が温度
センサ６２〜６７の検出温度等に基づいて設定した損失
相当分となるように、損失通電信号ＵｎL 、ＷｐL 、Ｖ
ｎL 、ＵｐL 、ＷｎL 、ＶｐL の時間幅を補正して、ブ
ラシレスモータ３５の発熱量を大小を補正する。なお、
三相ブリッジ回路３３に供給される電流検出は直流母線
２５或いは２６に流れる電流を検出することにより行っ
ても良い。
【００５０】
【発明の効果】本発明は以上述べたように、通電信号パ
ターンとして、正規のパターンの他に、この正規のパタ
ーンよりもモータ効率の低い損失増加パターンを備え、
所定時期に正規のパターンから損失増加パターンに切り
替える構成としたことにより、ヒートポンプのコンプレ
ッサを駆動するモータとしてブラシレスモータを採用し
ても、所望の時期にブラシレスモータを運転しながらそ
の効率を低下させて損失すなわち発熱量を増加させるこ
とができ、除霜運転等、モータ発熱が必要な時期に十分
な発熱を得ることができる、という優れた効果を奏する
ものである。
ターンとして、正規のパターンの他に、この正規のパタ
ーンよりもモータ効率の低い損失増加パターンを備え、
所定時期に正規のパターンから損失増加パターンに切り
替える構成としたことにより、ヒートポンプのコンプレ
ッサを駆動するモータとしてブラシレスモータを採用し
ても、所望の時期にブラシレスモータを運転しながらそ
の効率を低下させて損失すなわち発熱量を増加させるこ
とができ、除霜運転等、モータ発熱が必要な時期に十分
な発熱を得ることができる、という優れた効果を奏する
ものである。
【図１】本発明の第１の実施例を示す回路図
【図２】正規の通電信号パターン形成時の各部の波形図
【図３】一つの巻線の端子電圧と電流の波形図
【図４】損失増加パターン形成時の図２相当図
【図５】損失増加パターンにおいて損失を大小変化させ
る場合の一つの巻線についての通電信号、端子電圧およ
び巻線電流の波形図
る場合の一つの巻線についての通電信号、端子電圧およ
び巻線電流の波形図
【図６】エアコンディショナのヒートポンプ構成図
【図７】本発明の第２の実施例を示す図４相当図
【図８】図５相当図
【図９】本発明の第３の実施例を示す図１相当図
【図１０】従来のインダクションモータを制御するイン
バータ装置の構成図
バータ装置の構成図
【図１１】同電圧と周波数との関係を示す図
【図１２】従来のブラシレスモータ制御用のインバータ
装置の構成図
装置の構成図
２２は直流電源回路、２７〜３２はトランジスタ（スイ
ッチング素子）、３３は三相ブリッジ回路（スイッチン
グ回路）、３５はブラシレスモータ、３７は位置検出回
路、４４はマイクロコンピュータ（通電信号形成回
路）、４５はパルス幅変調回路、４６はゲート回路（駆
動回路）、５３はコンプレッサ、５６は室内側熱交換
器、５８は室外側熱交換器、５９，６２〜６４，６７は
温度センサ、６９は変流器（電流検出手段）である。
ッチング素子）、３３は三相ブリッジ回路（スイッチン
グ回路）、３５はブラシレスモータ、３７は位置検出回
路、４４はマイクロコンピュータ（通電信号形成回
路）、４５はパルス幅変調回路、４６はゲート回路（駆
動回路）、５３はコンプレッサ、５６は室内側熱交換
器、５８は室外側熱交換器、５９，６２〜６４，６７は
温度センサ、６９は変流器（電流検出手段）である。
Claims (8)
- 【請求項１】 ヒートポンプのコンプレッサ駆動用のブ
ラシレスモータが有する複数相の巻線に順次通電するた
めの複数のスイッチング素子からなるスイッチング回路
と、 前記ブラシレスモータが有するロータの回転位置を検出
する位置検出手段と、 前記位置検出手段の検出信号に基づいて転流タイミング
を決定し、その転流タイミングに対応する通電信号を得
る通電信号形成手段と、 前記通電信号に基づいて前記スイッチング素子を駆動す
る駆動回路とを具備してなり、 前記通電信号形成手段は、通電信号パターンとして、正
規のパターンと、この正規のパターンよりもブラシレス
モータ効率の低い損失増加パターンとを備え、所定時期
に正規のパターンから損失増加パターンに切り替えるこ
とを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項２】 ヒートポンプのコンプレッサ駆動用のブ
ラシレスモータが有する複数相の巻線に順次通電するた
めの複数のスイッチング素子からなるスイッチング回路
と、 前記巻線の端子電圧と基準電圧との比較結果により、前
記ブラシレスモータが有するロータの回転位置を検出す
る位置検出手段と、 前記位置検出手段の検出信号に基づいて転流タイミング
を決定し、その転流タイミングに対応する通電信号を得
る通電信号形成手段と、 前記通電信号に基づいて前記スイッチング素子を駆動す
る駆動回路とを具備してなり、 前記通電信号形成手段は、通電信号パターンとして、正
規のパターンと、この正規のパターンよりもブラシレス
モータ効率の低い損失増加パターンとを備え、所定時期
に正規のパターンから損失増加パターンに切り替えるこ
とを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項３】 損失増加パターンにおいて、損失を増加
させるための通電信号は、巻線の端子電圧と基準電圧と
の比較により転流タイミングを決定した直後に形成され
ることを特徴とする請求項２記載のインバータ装置。 - 【請求項４】 損失を増加させるための通電信号の時間
幅を変えることにより、損失を大小制御することを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインバータ
装置。 - 【請求項５】 スイッチング回路に供給される電流を検
出する電流検出手段を設け、この電流検出手段の検出電
流に基づいて、損失を増加させるための通電信号の時間
幅を補正することを特徴とする請求項１ないし４のいず
れかに記載のインバータ装置。 - 【請求項６】 ブラシレスモータにより駆動されるコン
プレッサと、 室外側熱交換器と、減圧装置と、室内側熱交換器とを冷
媒管路により接続したヒートポンプを備えたエアコンデ
ィショナにおいて、 前記ブラシレスモータを請求項１ないし５のいずれかに
記載のインバータ装置によって制御することを特徴とす
るエアコンディショナ。 - 【請求項７】 室外側熱交換器に着いた霜を除くための
除霜運転時、またはその除霜運転に先立って行われる除
霜準備運転時に、ブラシレスモータを損失増加パターン
によって制御することを特徴とする請求項６記載のエア
コンディショナ。 - 【請求項８】 コンプレッサの温度を検出する温度セン
サと、 室内側熱交換器および室外側熱交換器のうち、運転中に
コンデンサとして機能する側の熱交換器の温度を検出す
る温度センサと、 前記両温度センサの検出温度の差を演算する手段とを備
え、 前記両温度センサの検出温度の差が所定値以下のとき、
ブラシレスモータを損失増加パターンによって制御する
ことを特徴とする請求項６または７記載のエアコンディ
ショナ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338539A JPH06185835A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | インバータ装置およびそのインバータ装置により制御されるエアコンディショナ |
| TW082110366A TW251345B (ja) | 1992-12-18 | 1993-12-07 | |
| GB9325785A GB2273617B (en) | 1992-12-18 | 1993-12-16 | Inverter and air conditioner driven by the same |
| US08/169,995 US5436547A (en) | 1992-12-18 | 1993-12-17 | Inverter and air conditioner controlled by normal and defrost energization patterns |
| KR1019930028793A KR0122095B1 (ko) | 1992-12-18 | 1993-12-18 | 인버터장치 및 그 인버터장치에 의해 제어되는 에어컨디셔너 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338539A JPH06185835A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | インバータ装置およびそのインバータ装置により制御されるエアコンディショナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06185835A true JPH06185835A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18319124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4338539A Pending JPH06185835A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | インバータ装置およびそのインバータ装置により制御されるエアコンディショナ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5436547A (ja) |
| JP (1) | JPH06185835A (ja) |
| KR (1) | KR0122095B1 (ja) |
| GB (1) | GB2273617B (ja) |
| TW (1) | TW251345B (ja) |
Cited By (3)
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| JP2003069351A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-07 | Yokogawa Analytical Systems Inc | 高周波増幅回路及び高周波増幅回路の駆動方法 |
| JP2006191775A (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-20 | Mitsubishi Electric Corp | 電動機装置 |
| KR20140077051A (ko) * | 2012-12-13 | 2014-06-23 | 현대자동차주식회사 | 차량의 히트펌프시스템 및 그 제어방법 |
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| DE10161993A1 (de) * | 2000-12-28 | 2002-07-04 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Verfahren zum Regeln eine physikalischen Größe bei einem elektronisch kommutierten Motor, und Motor zur Durchführung eines solchen Verfahrens |
| DE10161994A1 (de) * | 2000-12-28 | 2002-07-04 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Verfahren zum Steuern der Kommutierung eines elektronisch kommutierten Motors, und Motor zur Durchführung eines solchen Verfahrens |
| DE20022114U1 (de) * | 2000-12-28 | 2001-03-08 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Elektronisch kommutierter Motor |
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- 1993-12-07 TW TW082110366A patent/TW251345B/zh active
- 1993-12-16 GB GB9325785A patent/GB2273617B/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-17 US US08/169,995 patent/US5436547A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-18 KR KR1019930028793A patent/KR0122095B1/ko not_active IP Right Cessation
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