JPH0731193A - 空気調和機の制御装置 - Google Patents

空気調和機の制御装置

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JPH0731193A
JPH0731193A JP5167012A JP16701293A JPH0731193A JP H0731193 A JPH0731193 A JP H0731193A JP 5167012 A JP5167012 A JP 5167012A JP 16701293 A JP16701293 A JP 16701293A JP H0731193 A JPH0731193 A JP H0731193A
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JP
Japan
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range
operating
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power
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JP5167012A
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English (en)
Inventor
Atsuyuki Hiruma
間 淳 之 蛭
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

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  • Control Of Temperature (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実質的に電源周波数の整数倍に近い周波数で
の長時間運転を可能とする空気調和機の制御装置を実現
すること。 【構成】 運転要求周波数fが電源周波数fの整数
n倍に近い値の範囲にあるとき、その範囲の上限よりや
や高い周波数fとその範囲の下限よりやや低い周波数
の2つの運転周波数で、その2つの運転周波数それ
ぞれに対応する所定の時間だけ、交互に運転するように
制御する空気調和機の制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機の制御装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、空気調和機(特に電源電圧が20
0Vの機種)は、電源周波数の整数倍(50Hz×nま
たは60Hz×n:n=1,2,3,……)に近い運転
周波数で長時間運転が続くと、コンバータの電源リップ
ルとコンプレッサの圧縮サイクル(トルクリップル)と
の相互作用によって、不安定な運転となることがあっ
た。すなわち、インバータの入力直流電圧が脈動してい
る最小値の時、コンプレッサが圧縮工程に入ると過大な
電流が流れ、これが長時間継続するとトリップしてしま
うことがあった。このため、従来の空気調和機では、運
転周波数が電源周波数の整数倍の近くである場合、例え
ば電源周波数が50Hzであるならば、図6の(a)に
示すように(50×n±1)Hz(n=1,2,3,…
…)の範囲を、また電源周波数が60Hzであるなら
ば、図6の(b)に示すように(60×n±1)Hz
(n=1,2,3,……)の範囲をそれぞれ運転禁止周
波数として、その周波数を避けて運転していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年様々な室
内形態が発生し、定格周波数割り付けを運転禁止周波数
にせざるを得ない状況になってきた。
【0004】そこで、本発明の目的は、実質的に電源周
波数の整数倍の近くの周波数で長時間運転しても、過電
流によるトリップを回避できる空気調和機の制御装置を
実現することである。
【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、本発明による空気調和機の制御装置は、第1の演算
手段によって算出された周波数が交流電源の周波数の整
数倍に近い値の範囲にあるとき、第2の演算手段は、そ
の範囲の上限よりやや高い周波数とその範囲の下限より
やや低い周波数の2つの運転周波数を、それぞれ所定の
時間ずつ交互に出力することを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明による空気調和機の制御装置は、第1の
演算手段によって算出された周波数が交流電源の周波数
の整数倍に近い値の範囲にあるとき、第2の演算手段
は、その範囲の上限よりやや高い周波数とその範囲の下
限よりやや低い周波数の2つの運転周波数を、それぞれ
所定の時間ずつ交互に出力することを特徴とする。この
ように予め定められた2つの周波数で、予め定められた
時間だけ交互に運転させることによって、実質的に電源
周波数の整数倍の値の近くの周波数で長時間運転して
も、過電流によるトリップを回避できる空気調和機の制
御装置を実現することができる。
【0007】
【実施例】図1は本発明の実施例のブロック図を示して
いる。交流電源6からの交流電力はコンバータ7によっ
て直流電力に変換される。変換された直流電力は平滑コ
ンデンサ8によって平滑され、インバータ9で任意周波
数の交流電力に変換される。この交流電力は、コンプレ
ッサモータ10に供給され、コンプレッサモータ10に
よってコンプレッサ11が駆動される。一方、室内機に
設けられた室内マイコン3は、室内の温度を検出する室
温センサ1から現在の室内温度を、ユーザが所望の温度
を設定する温度設定器2から設定温度をそれぞれ受取
り、現在の室内温度を設定温度にするために必要となる
周波数を算出する。算出された周波数は運転要求周波数
として室外マイコン4に送られ、室外マイコン4は
後述する方法でインバータ制御回路5を介してインバー
タ9を周波数制御する。
【0008】冷凍サイクルの構成を冷房時について説明
すれば、コンプレッサ11から吐出される冷媒は、四方
弁12を介して室内熱交換器13に送られ、ここで熱交
換される。その後、熱交換された冷媒は、膨張弁15を
通って、室外熱交換器14に送られ、ここで熱交換され
た後再び四方弁12を通って、コンプレッサ11の吸入
口へ環流される。
【0009】図2は、室内マイコン3からの運転要求周
波数fが50Hzである場合、本発明による制御装置
によって実際に運転される周波数を示すグラフである。
図示するように、電源周波数fを50Hzとして、一
定時間T毎に運転禁止区域ぎりぎりで、第一の運転周波
数fとして、50+2=52Hzで第一の運転時間T
だけ運転し、次に第二の運転周波数fとして50−
2=48Hzで第二の運転時間Tだけ運転し、次に第
一の運転周波数fの52Hzで第一の運転時間T
け運転し、……と以後交互に続け、それぞれの時間T
とTを、T=T、T=T+Tとして設定して
おけば、実質的には平均値的に50Hzで運転したのと
等価になる。
【0010】図3は、電源周波数fが50Hzであっ
て運転要求周波数fが51Hzである場合、実際に運
転される周波数を示すグラフである。この場合は、第一
の運転周波数fを50+2=52Hzと,第二の運転
周波数fを50−2=48Hzとし、第一の運転時間
を第二の運転時間Tの3倍の値に設定して上記の
ように運転すれば、実質的に{(50+2)×3+(5
0−2)×1)}/(3+1)=51Hzで運転したの
と等価になる。
【0011】ここで、図1、図4および図5を用いて本
実施例における周波数制御をより一般的に説明する。図
4と図5は、図1に示した室外マイコン4で行われる周
波数制御方法を示すフローチャートである。
【0012】まず、室外マイコン4は、室内マイコン3
から算出された運転要求周波数fを受け取ったか否か
をチェックする(ステップ30)。もし受け取っていれ
ば受け取った周波数fが運転禁止周波数か否かを判断
する。なお、ここでは運転禁止周波数を(50×n±
1)Hzおよび(60×n±1)Hzとしている(n=
1,2,……)。まず、(60×n±1)Hzに含まれ
る運転禁止周波数か(ステップ31)、(50×n±
1)に含まれる運転禁止周波数か(ステップ50)を判
断する。どちらにもあたらなければ、運転要求周波数f
は運転禁止周波数にあたらないので、その値をそのま
まインバータ9の出力周波数とするように、インバータ
制御回路5に渡し(ステップ51)、処理は最初に戻
る。もし(60×n±1)Hzに含まれる運転禁止周波
数ならば、さらに運転要求周波数fが(60×n)H
zか(ステップ32)、(60×n+1)Hz又は(6
0×n−1)Hzか(ステップ33)を判断し、他方
(50×n±1)Hzに含まれる周波数ならば、後述す
る図5のステップ52に移る。もし運転要求周波数f
が(60×n)Hzならば、第一の運転時間T、第二
の運転時間Tの両方に切換え運転時間tを設定する
(ステップ34)。もし、運転要求周波数fが(60
×n+1)Hzならば、第一の運転時間Tに切換え運
転時間tの3倍の時間を、第二の運転時間Tに切換
え運転時間tを設定する(ステップ35)。もし運転
要求周波数fが(60×n−1)Hzならば、第一の
運転時間Tに切換え運転時間tを、第二の運転時間
に切換え運転時間tの3倍の時間を設定する(ス
テップ36)。次に、タイマTをセットし(ステップ
37)、第一の運転周波数fとして(60×n+2)
Hzをインバータ9の出力周波数とするように、その値
をインバータ制御回路5に渡す(ステップ38)。次に
第一の運転周波数f=(60×n+2)Hzでの運転
時間を示すタイマTが第一の運転時間Tに達したか
どうか判断し(ステップ39)、もし達していなければ
上述のステップ38の処理を繰り返す。達していれば、
タイマTをセットし(ステップ40)、第二の運転周
波数fとして(60×n−2)Hzをインバータ9の
出力周波数とするように、その値をインバータ制御回路
5に渡す(ステップ41)。第二の運転周波数f
(60×n−2)Hzでの運転時間を示すタイマT
第二の運転時間Tに達したかどうか判断し(ステップ
42)、もし達していなければ上述のステップ41の処
理を繰り返す。達していれば、タイマTおよびT
ストップしその値をリセットする(ステップ43)。
【0013】次に運転要求周波数fが(50×n±
1)Hzに含まれる場合を図5を基に説明する。運転要
求周波数fが(50×n)Hzか(ステップ52)、
(50×n+1)Hzまたは(50×n−1)Hzか
(ステップ53)を判断する。もし運転要求周波数f
が(50×n)Hzならば、第一の運転時間Tと第二
の運転時間Tの両方に切換え運転時間tを設定する
(ステップ54)。もし運転要求周波数fが(50×
n+1)Hzならば、第一の運転時間Tに切換え運転
時間tの3倍の時間を、第二の運転時間Tに切換え
運転時間tを設定する(ステップ55)。もし運転要
求周波数fが(50×n−1)Hzならば、第一の運
転時間Tに切換え運転時間tを、第二の運転時間T
に切換え運転時間tの3倍の時間を設定する(ステ
ップ56)。その後の処理は図4で説明した第一の運転
周波数fが(60×n+2)Hzから(50×n+
2)Hzに、第二の運転周波数fが(60×n−2)
Hzから(50×n−2)Hzに変わるだけであり、他
は同様であるので繰り返しの説明を省く。
【0014】なお、ハードウェア構成として電源周波数
検出手段があれば、電源周波数fが50Hzか60H
zかを判断できるため、上述した処理は、どちらか一方
だけで足りる。
【0015】このように,運転禁止周波数の値に応じ
て、予め2つの周波数とそれに対応する2つの運転時間
を定めておき、運転禁止周波数での運転要求がある時、
予め定めた2つの周波数でそれぞれに対応する時間だけ
交互に運転させることによって、実質的に運転要求周波
数そのもので運転した場合と等価になり、また長時間に
わたる同一の運転禁止周波数での運転を避けることがで
きる。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、実質的に電源周波数の
整数倍の近くの周波数で長時間運転をすることができ、
しかもその場合、過電流によるトリップを回避すること
ができる。また、運転禁止周波数ぎりぎりで周波数をわ
ずかに変動させるだけなので空気調和機運転上の快適性
も損うことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する空気調和機とその制御装置を
示すブロック図。
【図2】本発明による周波数制御を説明するためのグラ
フ。
【図3】本発明による周波数制御を説明するためのグラ
フ。
【図4】本発明による周波数制御方法を示すフローチャ
ート。
【図5】本発明による周波数制御方法を示すフローチャ
ート。
【図6】運転禁止周波数を説明するためのグラフ。
【符号の説明】
1 室温センサ 2 温度設定器 3 室内マイコン 4 室外マイコン 5 インバータ制御回路 6 交流電源 7 コンバータ 8 平滑部 9 インバータ 10 コンプレッサモータ 11 コンプレッサ 12 四方弁 13 室内熱交換器 14 室外熱交換器 15 膨張弁 f 電源周波数 f 運転要求周波数 f 第一の運転周波数 f 第二の運転周波数

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交流電源からの交流電力を直流電力に変換
    するコンバータと、この変換された直流電力を任意周波
    数の交流電力に変換するインバータと、この交流電力に
    よりコンプレッサモータを介して可変速駆動されるコン
    プレッサを含む冷凍サイクルとを備えた空気調和機を制
    御する制御装置であって、 室内温度を設定温度にするために必要となる前記インバ
    ータの出力周波数を算出する第1の演算手段と、算出さ
    れた周波数から実際に運転される運転周波数を設定する
    第2の演算手段と、前記第2の演算手段からの指示に従
    って前記インバータを制御する制御手段とを備えた空気
    調和機の制御装置において、 前記第1の演算手段によって算出された周波数fが、
    前記交流電源の周波数fの整数n倍に近い値の範囲に
    あるとき、前記第2の演算手段は、前記範囲の上限より
    やや高い周波数fと前記範囲の下限よりやや低い周波
    数fの2つの運転周波数を、それぞれ所定の時間ずつ
    交互に出力することを特徴とする空気調和機の制御装
    置。
  2. 【請求項2】前記第2の演算手段は、前記第1の演算手
    段によって算出された周波数fがnf±1Hzの範
    囲に含まれるとき、nf+2(但し、nf+2>f
    )Hzの周波数fと、nf−2(但し、nf
    2<f)Hzの周波数fの2つの運転周波数を、そ
    れぞれ所定の時間ずつ交互に出力することを特徴とする
    請求項1の空気調和機の制御装置。
JP5167012A 1993-07-06 1993-07-06 空気調和機の制御装置 Pending JPH0731193A (ja)

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