JPH0791715A - 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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JPH0791715A
JPH0791715A JP5241690A JP24169093A JPH0791715A JP H0791715 A JPH0791715 A JP H0791715A JP 5241690 A JP5241690 A JP 5241690A JP 24169093 A JP24169093 A JP 24169093A JP H0791715 A JPH0791715 A JP H0791715A
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Shoji Mochizuki
昌二 望月
Yuichi Itoi
裕一 糸井
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 コンバータ4とインバータ6を有するインバ
ータ装置により冷凍サイクルの圧縮機7を駆動する空気
調和機において、前記コンバータ4の入力電流の瞬時値
を検出する瞬時電流検出手段20と、この瞬時電流検出
手段20が検出した瞬時電流値を時系列に記憶する検出
電流波形データ記憶手段と、前記瞬時電流検出手段20
により検出した瞬時電流値から実効値を演算する実効演
算手段と、前記コンバータ4の入力電流値が設定値を越
えないように運転周波数を制限する周波数制限手段34
と、を備えたものである。 【効果】 電源波形や主回路の影響を受けずに入力電流
の実効値を正確に検出でき精度の高い入力電流の制御を
行える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、空気調和機の制御装
置、特にその入力電流検出方式および出力電圧補正方式
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来例の構成を図16を用いて説明す
る。従来のインバータ空気調和機は、主回路として、商
用電源を直流に変換するコンバータ(交流直流変換器)
4、直流電源を交流電源に変換するインバータ(直流交
流変換器)6、冷凍サイクルとして、電動機と圧縮要素
からなる冷媒を加圧し循環させる圧縮機7、冷媒と室外
空気の熱交換を行う室外熱交換器8、冷媒の絞り量を調
整する膨張弁9、冷媒と室内空気の熱交換を行う室内熱
交換器10、室外制御部として、インバータの波形信号
を出力する波形出力回路21、空調負荷に応じて圧縮機
7の運転周波数を設定する周波数設定手段37、瞬時停
電等により運転を許可・禁止する運転許可手段38、D
IPスイッチ等により電源種類を設定する電源種類設定
手段61、運転電流を検出する電流検出手段50、予め
設定された電源種類に応じて運転電流制限値を設定する
電流制限値設定手段39、運転電流値が制限値を超えな
いように周波数を制限する周波数制限手段34、例えば
V/F一定制御のように周波数に応じた電圧を設定する
電圧設定手段33、電源電圧の位相を検出する電圧位相
検出手段60、電源電圧の位相信号の有無で瞬時停電を
判別する瞬時停電判別手段、電源電圧の位相信号で母線
電圧を出力する母線電圧出力手段30、母線電圧の出力
値で瞬時電圧を補正する瞬時電圧補正手段28で補正さ
れている。
【0003】上記の構成において、電流検出手段50と
しては、例えば特開平4−332874号公報に示され
るものがあり、電圧位相検出手段60としては、例えば
特開平2−269477号公報に示されるものがあり、
図17を用いて説明する。
【0004】電流検出回路は、交流電流Iを検出する変
流器121の二次コイル121bの一端に出力線を、他
端に接地線を夫々接続し、上記出力線に線端の出力端子
に向けて順方向にダイオード124を介設するととも
に、上記ダイオード124に対して二次コイル121b
側の上記出力線と上記接地線の間を、上記ダイオード1
24と概略同じ特性をもち、互いに並列かつ逆方向に配
置したダイオード111およびダイオード112と、両
ダイオード111,112に直列に接続した抵抗113
で接続する一方、上記ダイオード124に対して出力端
子側の上記出力線と接地線の間を、上記抵抗113より
高い抵抗値をもつ抵抗127とコンデンサ128で夫々
接続されている。
【0005】電圧位相検出回路は、トランス215、整
流ダイオード216、フィルター回路218等で構成さ
れる電圧のゼロクロスを検出し、電圧ゼロクロス信号2
08出力する電圧ゼロクロス検出回路で構成されてい
る。
【0006】次に動作について説明する。図15におい
て、圧縮機7は、商用電源1を一度コンバータ(交流直
流変換器)4により直流に変換された直流電源を、波形
出力回路21からの波形信号をもとに再度インバータ
(直流交流変換器)6により所望の周波数、電圧の3相
交流に変換された交流電源によって駆動される。
【0007】圧縮機7が運転することにより、冷媒が高
温高圧に圧縮され配管を通って室外熱交換器8を流れ
る、ここで室外空気と熱交換し、冷媒が冷却される、次
に冷却された冷媒は膨張弁9で絞られ室内熱交換器10
に流れ室内空気と熱交換し室内空気を冷却する。周波数
設定手段37は、室内の空気温度と設定温度の温度差等
の運転要求(運転要求周波数)に対し、周波数を設定す
る。運転許可手段38は瞬時停電判別手段27の出力に
より運転の許可・禁止を行う。周波数制限手段34は、
電流制限値設定手段39により予め機器の電源容量に応
じて設定された運転電流制限値を超えないように周波数
を制限する。電圧設定手段33は、例えばV/F一定制
御のように周波数に応じた電圧を設定する。
【0008】波形発生手段21は、周波数制限手段3
4、電圧設定手段33からの、周波数/平均電圧要求に
対し、瞬時電圧補正手段28による補正信号で瞬時電圧
を補正したのちPWM波形をインバータ6に出力する。
瞬時電圧の補正に使用される母線電圧は、電源種類設定
手段61によって波形データ選択手段31が選択した波
形データを元に、電圧位相検出手段60の信号により同
期をとって時系列に出力される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の電流検出装置は
以上のように構成されているので、以下に述べる問題点
があった。 (1)検出電流値が平滑された平均値となってしまい、
例えば電源電圧波形の歪みなどによって電流波形に歪が
生じ電流波形が正側と負側とで上下対称でない場合など
は、全体の入力電流を正しく検出しているとは言えず、
従って真の実効値の検出が常に可能とは限らなかった。
また電源種類によって主回路が異なるため電流波形も同
一でなく、従来の回路では正確な実効電流値の計測が困
難であった。 (2)電流波形を平滑して電流値として検出するため、
電源の種類が判別できなく、電源の種類毎に制御基板を
用意する必要があった。 (3)電流検出回路の時定数が長いため放電に時間がか
かり瞬時停電が検出できなく、瞬時停電を検出する為に
は、電圧ゼロクロス検出回路等他の回路が必要であっ
た。 (4)電流波形を平滑して電流値として検出する為、例
えばコンバータのダイオードのオープン等による電流波
形の異常が検出できなかった。 (5)母線電圧リップル補正をするために、電圧位相検
出回路が必要であった。 (6)母線電圧リップルの大きさが一律で決められてお
り、運転状況によって異なる電圧補正量の最適化ができ
なかった。このため主回路容量の低減が困難であった。 (7)主回路形式に応じた電圧補正量を最適化する為
に、予め機種切り替え用のSW等が必要であった。 (8)補正が正常に行われないと、圧縮機の電圧に母線
電圧リップルが重畳され、直流母線電流のリップルが大
きくなり過電流しゃ断する可能性があった。
【0010】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、下記内容を目的としている。 (1)電源波形を主回路の影響を受けずに真の実効値電
流を検出する。 (2)電源の種類を自動判別し、機種データを切り替え
ることにより制御基板を共通化する。 (3)瞬時停電を検出し、保護することにより信頼性を
向上させる。 (4)主回路部品や電源の異常を判定する。 (5)母線電圧補正をすることにより圧縮機への印加電
圧をリップルのないものにする。 (6)電圧補正量を最適化することにより主回路容量を
低減し小型化、低コスト化する。 (7)主回路形式に応じて電圧補正量を最適化する。 (8)回路の故障でも過電流しゃ断せずに運転する。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1の空気調和機の
制御装置は、コンバータとインバータを有するインバー
タ装置により冷凍サイクルの圧縮機を駆動する空気調和
機において、前記コンバータの入力電流の瞬時値を検出
する瞬時電流検出手段と、この瞬時電流検出手段が検出
した瞬時電流値を時系列に記憶する検出電流波形データ
記憶手段と、前記瞬時電流検出手段により検出した瞬時
電流値から実効値を演算する実効値演算手段と、前記コ
ンバータの入力電流値が設定値を越えないように運転周
波数を制限する周波数制限手段と、を備えたものであ
る。
【0012】請求項2の空気調和機の制御装置は、コン
バータとインバータを有するインバータ装置により冷凍
サイクルの圧縮機を駆動する空気調和機において、前記
コンバータの入力電流の瞬時値を検出する瞬時電流検出
手段と、商用電源の違いごとに予め該電源に対応した電
流波形を時系列に記憶する電源別基準電流波形データ記
憶手段と、前記瞬時電流検出手段が検出した瞬時電流値
を時系列に記憶する検出電流波形データ記憶手段と、こ
の検出電流波形データと前記電源別基準電流波形データ
を順次比較し前記電源の種類を自己判定する電源判定手
段と、この電源の種類に応じて電流制限値を設定する電
流制限値設定手段と、を備えたものである。
【0013】請求項3の空気調和機の制御装置は、コン
バータとインバータを有するインバータ装置により冷凍
サイクルの圧縮機を駆動する空気調和機において、前記
コンバータの入力電流の瞬時値を検出する瞬時電流検出
手段と、この瞬時電流検出手段が検出した瞬時電流値を
時系列に記憶する検出電流波形データ記憶手段と、この
検出電流波形データが一定期間ゼロであるか判定し、運
転中にもかかわらずゼロのときは瞬時停電中と判定する
瞬時停電検出手段と、を備えたものである。
【0014】請求項4の空気調和機の制御装置は、コン
バータとインバータを有するインバータ装置により冷凍
サイクルの圧縮機を駆動する空気調和機において、前記
コンバータの入力電流の瞬時値を検出する瞬時電流検出
手段と、商用電源、前記入力電流の違いごとに予め正常
時の電流波形を時系列に記憶する正常電流波形データ記
憶手段と、前記瞬時電流検出手段が検出した瞬時電流値
を時系列に記憶する検出電流波形データ記憶手段と、こ
の検出電流波形データと前記正常電流波形データを比較
する電流比較手段と、前記検出電流波形データと正常電
流波形データの差が大きい場合は、回路上に異常箇所が
あると判定する異常判定手段と、を備えたものである。
【0015】請求項5の空気調和機の制御装置は、コン
バータとインバータを有するインバータ装置により冷凍
サイクルの圧縮機を駆動する空気調和機において、前記
コンバータの入力電流の瞬時値を検出する瞬時電流検出
手段と、PWM波形を出力するPWM波形出力手段と、
電流波形から入力電流の位相を検出する入力電流位相検
出手段と、前記インバータ装置の直流母線電圧リップル
波形の時系列データを予め記憶しておく直流母線電圧リ
ップル波形データ記憶手段と、前記入力電流位相検出手
段が検出した電流位相信号により母線電圧を出力する母
線電圧出力手段と、この出力された母線電圧のリップル
分を補正する瞬時電圧補正手段と、を備えたものであ
る。
【0016】請求項6の空気調和機の制御装置は、コン
バータとインバータを有するインバータ装置により冷凍
サイクルの圧縮機を駆動し、直流母線電圧リップルを同
定し瞬時電圧を補正する空気調和機の制御装置におい
て、前記コンバータの入力電流の瞬時値を検出する瞬時
電流検出手段と、この入力電流の大きさにより前記直流
母線電圧リップル波形データを補正するリップル波形デ
ータ補正手段と、を備えたものである。
【0017】請求項7の空気調和機の制御装置は、コン
バータとインバータを有するインバータ装置により冷凍
サイクルの圧縮機を駆動し、直流母線電圧リップルを同
定し瞬時電圧を補正する空気調和機の制御装置におい
て、前記インバータ装置の直流母線電圧リップル波形の
時系列データを予め電源種類に応じて記憶しておく直流
母線電圧リップル波形データ記憶手段と、前記コンバー
タの入力電流の瞬時値を検出する瞬時電流検出手段が検
出した検出電流波形データと、商用電源の違いごとに予
め該電源に対応した電流波形を時系列に電源別基準電流
波形データ記憶手段が記憶する電源別基準電流波形デー
タを順次比較し前記電源の種類を自己判定する電源判定
手段と、電源種類に応じて前記直流母線電圧リップル波
形データを切り替えて、瞬時データを補正するデータ切
り替え手段と、を備えたものである。
【0018】請求項8の空気調和機の制御装置は、コン
バータとインバータを有するインバータ装置により冷凍
サイクルの圧縮機を駆動し、直流母線電圧リップルを同
定し瞬時電圧を補正する空気調和機の制御装置におい
て、電流波形から入力電流の位相を検出する入力電流位
相検出手段と、この入力電流位相検出手段が検出した電
流位相信号により母線電圧を出力する母線電圧出力手段
と、この母線電圧出力手段の入力の異常を判定し補正を
中止する異常判定処理手段と、異常時には運転電流の制
限値を下げる電流低減手段と、を備えたものである。
【0019】
【作用】請求項1の空気調和機の制御装置は、入力電流
を瞬時値として検出し、瞬時値から実効値を計算する。
【0020】請求項2の空気調和機の制御装置は、検出
電流波形から電源種類を判定し、電源種類に応じて自動
的に機種データを切り替える。
【0021】請求項3の空気調和機の制御装置は、運転
中にもかかわらず、電流が流れていないときは瞬時停電
中と判定する。
【0022】請求項4の空気調和機の制御装置は、記憶
してある正常電流波形データと検出電流波形データを比
較し波形の差が大きい場合は運転回路上に異常箇所があ
ると判定する。
【0023】請求項5の空気調和機の制御装置は、入力
電流の位相より、母線電圧リップルの位相を同定し、リ
ップル波形データに応じて、瞬時電圧を補正する。
【0024】請求項6の空気調和機の制御装置は、入力
電流値が大きい時は、直流母線電圧リップルが大きく、
入力電流値が小さいときは直流母線電圧リップルが小さ
く波形データを補正し、瞬時電圧を補正する。
【0025】請求項7の空気調和機の制御装置は、電源
種類に応じて、直流母線電圧リップル波形データを切り
替えて、瞬時電圧を補正する。
【0026】請求項8の空気調和機の制御装置は、なん
らかの異常または故障により直流母線電圧が同定できな
い時には、瞬時電圧の補正を中止し、併せて運転電流を
逓減する。
【0027】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例1を図について説明
する。図1は、実施例1の全体像を示すブロック図であ
る。図1では単相100Vの商用電源を倍電圧整流する
コンバータの例を示している。コンバータとしては従来
と同一の構成および動作であり、図1の例のほかに、図
12に示される単相200V、図13に示される3相2
00V用のものなどがある。熱交換器、圧縮機等のユニ
ット構成も従来と同等である。瞬時電流検出手段の詳細
は図2に示すように、変流器121の二次コイル121
bに並列に負荷抵抗127とパスコン129が接続され
ており、二次コイルの一端を分圧抵抗130,131お
よびオペアンプ132によりマイコン2のVREF の1/
2に分圧した電源に接続し、もう一端をマイコンのA/
Dポートに接続されている。回路としては上記のみであ
り、他はマイコンの内部でデジタル処理されている。実
施例1の主たる構成要素は図1に於いて、瞬時電流検出
手段20、検出電流波形データ記憶手段40、電流値演
算手段22、および周波数制限手段34である。
【0028】次に動作について、図3のフローチャート
図を用いて説明する。実効電流値の算出方法について
は、空気調和機のように電源の種類が複数であり、主回
路の種類も複数である機器に適用することにより効果が
大きい。プログラムがスタートすると、瞬時電流検出手
段の値を基準電圧との差分として読み込み(ステップ3
11)、時系列の波形データをシフトし(ステップ31
2)、瞬時データを波形データに格納する(ステップ3
13)。次に波形データのポインタと、ΣI2 をクリア
ーし(ステップ314,315)、ループに入る。ポイ
ンタを+1し(ステップ316)、ポインタで示される
波形データをAに入力し(ステップ317)、Aの値を
2乗し(ステップ318)、ΣI2 にAの値を加算し
(ステップ319)、ポインタがオーバーフローするま
でループする(ステップ320)。次に、測定時間で割
り(ステップ321)、平方根を求めて検出電流値とす
る(ステップ322)。次に、電流制限値を入力し(ス
テップ380)、検出電流値と比較し(ステップ38
2)、検出値が大きければ周波数下げ(ステップ38
5)、検出値が等しければ周波数はそのままで(ステッ
プ384)、検出値の方が小さければ周波数上げる(ス
テップ383)。また、本実施例では波形データを時系
列データとして記憶しているが、時系列データとして記
憶しなくても、瞬時値を2乗して加算していく方法でも
演算は可能である。電流検出素子も本実施例ではカレン
トトランスで記憶しているが当然ホール素子を用いたも
のでも同様の効果が得られる。
【0029】以上のように、この実施例によれば部品点
数の少ない安価な回路で実際の電流波形をマイコンに直
接取り込んでいるので、電源波形や主回路の影響を受け
ずに入力電流の実効値を正確に検出でき精度の高い入力
電流の制御を行える。
【0030】実施例2.実施例2の主たる構成要素は図
1に於いて、瞬時電流検出手段20、検出電流波形デー
タ記憶手段40、電源別基準電流波形データ41、電源
種類判定手段25、電流制限値設定手段39、および周
波数制限手段34である。
【0031】次に動作について、図4のフローチャート
図を用いて説明する。動作原理は、図11〜13に示さ
れる各コンバータに流れる電流波形が異なることを利用
するものである。プログラムがスタートすると、入力電
流値を検出する(ステップ310)、入力電流値の検出
は従来の方法でもかまわない。次に、瞬時電流検出手段
の値を基準電圧との差分として読み込み(ステップ31
1)、時系列の波形データをシフトし(ステップ31
2)、瞬時データを波形データに格納する(ステップ3
13)。次に、電源Aの基準波形データと検出波形デー
タを比較し、等しければ電源Aと判定する(ステップ3
31,332)。電源Aと等しくない場合は、電源Bと
比較し、等しければ電源Bと判定する(ステップ33
3,334)。次に、例えば、「許容入力電力が1.8
Kwの電源違いの機種では電源電圧が100Vの機種で
は20A、200Vの機種では10Aにする」のように
電源種類に応じた電流制限値を自動設定する(ステップ
381)。次に、検出電流値と電流制限値を比較して
(ステップ382)、検出値が大きければ周波数下げ
(ステップ385)、検出値が等しければ周波数はその
ままで(ステップ384)、検出値の方が小さければ周
波数上げる(ステップ383)。
【0032】この実施例によれば、電流波形の形状から
電源の種類を自動判定でき、マイコンや電子基板の種類
を電源毎に揃える必要がなくなり部品の共通化が図れ
る。本実施例では電源種類の判定に、電流波形を基準波
形と比較しているが、デジタル的またはアナログ的に高
調波成分を分析して判定(例えば3次高調波の含有率が
大きければ単相100V電源である、など)しても同様
の効果が得られる。本実施例では、インバータタイプの
空調機の例を示しているが、インバータレスの機種で
も、例えば暖房過負荷時に室外機の送風機を止める暖房
過負荷保護の電流値を電源種類によって切り替えるよう
な使い方にも転用できる。また単相電源だけに適用する
場合や、インバータレス種類の様に電流波形自体が変わ
らない場合は、電源の電圧を直接判定し電流値を変える
方法でもよい。
【0033】実施例3.実施例3の主たる構成要素は図
1に於いて、瞬時電流検出手段20、検出電流波形デー
タ記憶手段40、瞬時停電判別手段27、および運転許
可手段38である。次に動作について、図5のフローチ
ャートを用いて説明する。プログラムがスタートする
と、瞬時電流検出手段の値を基準電圧との差分として読
み込み(ステップ311)、時系列の波形データをシフ
トし(ステップ312)、瞬時データを波形データに格
納する(ステップ313)。次に、電流ゼロが連続N回
以上かを判定し(ステップ341)、N回以上であれば
瞬時停電と判定し運転を停止する(ステップ342)。
この実施例によれば、瞬時電流を検出することから電圧
ゼロクロス検出回路がなくても瞬時停電の検出ができ
る。
【0034】実施例4.実施例4の主たる構成要素は図
1に於いて、瞬時電流検出手段20、検出電流波形デー
タ記憶手段40、正常電流波形データ記憶手段42、波
形異常判定手段27、および運転許可手段38である。
【0035】次に動作について、図6のフローチャート
図を用いて説明する。プログラムがスタートすると、瞬
時電流検出手段の値を基準電圧との差分として読み込み
(ステップ311)、時系列の波形データをシフトし
(ステップ312)、瞬時データを波形データに格納す
る(ステップ313)。次に、正常電流波形データ記憶
手段に格納されている正常電流波形と比較し(ステップ
351)、波形が異なれば異常と判定し運転を停止する
(ステップ352)。
【0036】この実施例によれば、電流波形の形状から
主回路部品の異常を検出でき、信頼性の向上が図れる。
【0037】また本実施例では、正常電流波形と比較し
ているが、電流の正負のアンバランス(例えば、図11
のコンバータ回路において倍電圧用ダイオードの片方が
オープンになった時発生、リアクタの磁気飽和で発生、
電解コンデンサーのオープンで発生)等で異常を判定す
ることもできる。
【0038】実施例5.実施例5の主たる構成要素は図
1に於いて、瞬時電流検出手段20、検出電流波形デー
タ記憶手段40、電流位相検出手段23、直流母線電圧
リップル波形データ記憶手段32、母線電圧出力手段3
0、瞬時電圧補正手段28、および、波形出力回路21
である。
【0039】次に動作について、図7のフローチャート
図を用いて説明する。動作原理は、図14に示すよう
に、電流波形と母線電圧波形で同期がとれていることを
利用するものである。プログラムがスタートすると、瞬
時電流検出手段20の値を基準電圧との差分として読み
込み(ステップ311)、時系列の波形データをシフト
し(ステップ312)、瞬時データを波形データに格納
する(ステップ313)。次に、電流のゼロクロスを判
定し(ステップ362)、ゼロクロスであれば時系列の
母線電圧波形データのカウンターをクリアし(ステップ
363)、ゼロクロスでなければ波形カウンターを+1
する(ステップ364)。次に、波形カウンターで示さ
れる母線電圧リップル波形で瞬時出力電圧を補正する
(ステップ365)。
【0040】この実施例によれば、電流波形の位相から
母線電圧リップルの位相が検出でき電圧ゼロクロス検出
回路がなくても母線電圧リップル補正ができる。
【0041】実施例6.実施例6の主たる構成要素は図
1に於いて、瞬時電流検出手段20、検出電流波形デー
タ記憶手段40、電流値演算手段22、電流位相検出手
段23、直流母線電圧リップル波形データ記憶手段3
2、波形データ補正手段29、母線電圧出力手段30、
瞬時電圧補正手段28、および波形出力回路21であ
る。
【0042】次に動作について、図8のフローチャート
図を用いて説明する。動作原理は、母線電圧のリップル
の大きさが入力電流に比例していることを利用するもの
である。プログラムがスタートすると、入力電流値を検
出し(ステップ310)、母線電圧リップルの位相を検
出する(ステップ360)。次にゼロクロスを判定し
(ステップ362)、ゼロクロスであれば時系列の母線
電圧波形データのカウンターをクリアし(ステップ36
3)、ゼロクロスでなければ波形カウンターを+1する
(ステップ364)。次に、入力電流値の大きさで波形
カウンターで示される母線電圧リップル波形を補正し
(ステップ366)、補正された母線電圧リップル波形
データで瞬時出力電圧を補正する(ステップ367)。
この実施例によれば、電流値の大きさで母線電圧リップ
ルの大きさを予測するので補正量を最適化できる。また
このことより、逆に母線電圧リップルが大きくなる事が
許容できるので主回路容量を低減でき小型化、低コスト
化、省資源化できる。この実施例では、入力電流値の検
出として実施例1、及び母線電圧の位相検出として実施
例5を引用しているが、入力電流値の検出は従来の平均
値を検出する方法でもかまわなく、位相の検出も入力電
圧の位相で同定する従来の方法でもかまわない。
【0043】実施例7.実施例7の主たる構成要素は図
1に於いて、瞬時電流検出手段20、検出電流波形デー
タ記憶手段40、電源別基準電流波形データ41、電源
種類判定手段25電流位相検出手段23、直流母線電圧
リップル波形データ記憶手段32、波形データ選択手段
31、母線電圧出力手段30、瞬時電圧補正手段28、
および、波形出力回路21である。
【0044】次に動作について、図9のフローチャート
図を用いて説明する。動作原理は、電源種類の異なるコ
ンバータでは、電源種類によって母線電圧リップル波形
が異なること、および、実施例2を利用するものであ
る。プログラムがスタートすると、入力電流値を検出す
る(ステップ310)。入力電流値の検出は従来の方法
でもかまわない。次に、瞬時電流検出手段の値を基準電
圧との差分として読み込み(ステップ311)、時系列
の波形データをシフトし(ステップ312)、瞬時デー
タを波形データに格納する(ステップ313)。次に、
電源Aの基準波形データと検出波形データを比較し、等
しければ電源Aと判定する(ステップ331,33
2)。電源Aと等しくない場合は、電源Bと比較し、等
しければ電源Bと判定し(ステップ333,334)、
電源種類に応じた母線電圧リップル波形データを選択す
る(ステップ335)。次に、母線電圧リップルの位相
を検出し(ステップ360)、ゼロクロスを判定し(ス
テップ361)、ゼロクロスであれば時系列の母線電圧
波形データのカウンターをクリアし(ステップ36
3)、ゼロクロスでなければ波形カウンターを+1する
(ステップ364)。次に、波形カウンターで示される
母線電圧リップル波形データで瞬時出力電圧を補正する
(ステップ365)。この実施例によれば、電源種類に
応じて波形データを切り替えることにより補正を最適化
できる。
【0045】実施例8.実施例8の主たる構成要素は図
1において、瞬時電流検出手段20、検出電流波形デー
タ記憶手段40、電流値演算手段22、電流制限値設定
手段39、位相検出異常判定手段36、制限値変更手段
35、電流位相検出手段23、直流母線電圧リップル波
形データ記憶手段32、母線電圧出力手段30、瞬時電
圧補正手段28、および、波形出力回路21である。
【0046】次に動作について、図10のフローチャー
ト図を用いて説明する。動作原理は、母線電圧リップル
補正が正常に働かない場合は、同一入力電流に対して母
線電流のリップルが増加してしまうことを利用するもの
である。プログラムがスタートすると、入力電流値を検
出し(ステップ310)、母線電圧リップルの位相を検
出する(ステップ360)。次に、位相検出が正常にで
きているかを判定し(ステップ371)、正常に検出で
きていれば入力電流制限値を正規の値として(ステップ
373)、リップル補正を行う(ステップ361,36
3,364,365)。正常に検出できない場合は、入
力電流制限値を低減した値として(ステップ372)、
リップル補正は行わない。電流制限値と検出電流値を比
較し(ステップ382)、検出値が大きければ周波数下
げ(ステップ385)、検出値が等しければ周波数はそ
のままで(ステップ384)、検出値の方が小さければ
周波数上げる(ステップ383)。この実施例によれ
ば、回路の故障でも補正を中止し、入力電流制限値を低
減することにより過電流しゃ断せずに運転を継続するこ
とができ信頼性が向上する。
【0047】
【発明の効果】請求項1の空気調和機の制御装置は、コ
ンバータとインバータを有するインバータ装置により冷
凍サイクルの圧縮機を駆動する空気調和機において、前
記コンバータの入力電流の瞬時値を検出する瞬時電流検
出手段と、この瞬時電流検出手段が検出した瞬時電流値
を時系列に記憶する検出電流波形データ記憶手段と、前
記瞬時電流検出手段により検出した瞬時電流値から実効
値を演算する実効値演算手段と、前記コンバータの入力
電流値が設定値を越えないように運転周波数を制限する
周波数制限手段と、を備えた構成にしたので、部品点数
の少ない安価な回路で実際の電流波形をマイコンに直接
取り込んでいるので、電源波形や主回路の影響を受けず
に入力電流の実効値を正確に検出でき精度の高い入力電
流の制御を行える。
【0048】請求項2の空気調和機の制御装置は、コン
バータとインバータを有するインバータ装置により冷凍
サイクルの圧縮機を駆動する空気調和機において、前記
コンバータの入力電流の瞬時値を検出する瞬時電流検出
手段と、商用電源の違いごとに予め該電源に対応した電
流波形を時系列に記憶する電源別基準電流波形データ記
憶手段と、前記瞬時電流検出手段が検出した瞬時電流値
を時系列に記憶する検出電流波形データ記憶手段と、こ
の検出電流波形データと前記電源別基準電流波形データ
を順次比較し前記電源の種類を自己判定する電源判定手
段と、この電源の種類に応じて電流制限値を設定する電
流制限値設定手段と、を備えた構成にしたので電流波形
の形状から電源の種類を自動判定でき、マイコンや電子
基板の種類を電源毎に揃える必要がなくなり部品の共通
化が図れる。
【0049】請求項3の空気調和機の制御装置は、コン
バータとインバータを有するインバータ装置により冷凍
サイクルの圧縮機を駆動する空気調和機において、前記
コンバータの入力電流の瞬時値を検出する瞬時電流検出
手段と、この瞬時電流検出手段が検出した瞬時電流値を
時系列に記憶する検出電流波形データ記憶手段と、この
検出電流波形データが一定期間ゼロであるか判定し、運
転中にもかかわらずゼロのときは瞬時停電中と判定する
瞬時停電検出手段と、を備えた構成にしたので、瞬時電
流を検出することから電圧ゼロクロス検出回路がなくて
も瞬時停電の検出ができる。
【0050】請求項4の空気調和機の制御装置は、コン
バータとインバータを有するインバータ装置により冷凍
サイクルの圧縮機を駆動する空気調和機において、前記
コンバータの入力電流の瞬時値を検出する瞬時電流検出
手段と、商用電源、前記入力電流の違いごとに予め正常
時の電流波形を時系列に記憶する正常電流波形データ記
憶手段と、前記瞬時電流検出手段が検出した瞬時電流値
を時系列に記憶する検出電流波形データ記憶手段と、こ
の検出電流波形データと前記正常電流波形データを比較
する電流比較手段と、前記検出電流波形データと正常電
流波形データの差が大きい場合は、回路上に異常箇所が
あると判定する異常判定手段と、を備えた構成にしたの
で、電流波形の形状から主回路部品の異常を検出でき、
信頼性の向上が図れる。
【0051】請求項5の空気調和機の制御装置は、コン
バータとインバータを有するインバータ装置により冷凍
サイクルの圧縮機を駆動する空気調和機において、前記
コンバータの入力電流の瞬時値を検出する瞬時電流検出
手段と、PWM波形を出力するPWM波形出力手段と、
電流波形から入力電流の位相を検出する入力電流位相検
出手段と、前記インバータ装置の直流母線電圧リップル
波形の時系列データを予め記憶しておく直流母線電圧リ
ップル波形データ記憶手段と、前記入力電流位相検出手
段が検出した電流位相信号により母線電圧を出力する母
線電圧出力手段と、この出力された母線電圧のリップル
分を補正する瞬時電圧補正手段と、を備えた構成にした
ので電流波形の位相から母線電圧リップルの位相が検出
でき電圧ゼロクロス検出回路がなくても母線電圧リップ
ル補正ができる。
【0052】請求項6の空気調和機の制御装置は、コン
バータとインバータを有するインバータ装置により冷凍
サイクルの圧縮機を駆動し、直流母線電圧リップルを同
定し瞬時電圧を補正する空気調和機の制御装置におい
て、前記コンバータの入力電流の瞬時値を検出する瞬時
電流検出手段と、この入力電流の大きさにより前記直流
母線電圧リップル波形データを補正するリップル波形デ
ータ補正手段と、を備えた構成にしたので、電流値の大
きさで母線電圧リップルの大きさを予測するので補正量
を最適化できる。またこのことより、逆に母線電圧リッ
プルが大きくなる事が許容できるので主回路容量を低減
でき小型化、低コスト化、省資源化できる。
【0053】請求項7の空気調和機の制御装置は、コン
バータとインバータを有するインバータ装置により冷凍
サイクルの圧縮機を駆動し、直流母線電圧リップルを同
定し瞬時電圧を補正する空気調和機の制御装置におい
て、前記インバータ装置の直流母線電圧リップル波形の
時系列データを予め電源種類に応じて記憶しておく直流
母線電圧リップル波形データ記憶手段と、前記コンバー
タの入力電流の瞬時値を検出する瞬時電流検出手段が検
出した検出電流波形データと、商用電源の違いごとに予
め該電源に対応した電流波形を時系列に電源別基準電流
波形データ記憶手段が記憶する電源別基準電流波形デー
タを順次比較し前記電源の種類を自己判定する電源判定
手段と、電源種類に応じて前記直流母線電流リップル波
形データを切り替えて、瞬時データを補正するデータ切
り替え手段と、を備えた構成にしたので、電源種類に応
じて波形データを切り替えることにより補正を最適化で
きる。
【0054】請求項8の空気調和機の制御装置は、コン
バータとインバータを有するインバータ装置により冷凍
サイクルの圧縮機を駆動し、直流母線電圧リップルを同
定し瞬時電圧を補正する空気調和機の制御装置におい
て、電流波形から入力電流の位相を検出する入力電流位
相検出手段と、この入力電流位相検出手段が検出した電
流位相信号により母線電圧を出力する母線電圧出力手段
と、この母線電圧出力手段の入力の異常を判定し補正を
中止する異常判定処理手段と、異常時には運転電流の制
限値を下げる電流低減手段と、を備えた構成にしたの
で、回路の故障でも補正を中止し、入力電流制限値を低
減することにより過電流しゃ断せずに運転を継続するこ
とができ信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1による全体像を示す空気調和
機の機能ブロック図である。
【図2】本発明の実施例1による瞬時電流検出回路図で
ある。
【図3】この発明の実施例1のフローチャート図であ
る。
【図4】この発明の実施例2のフローチャート図であ
る。
【図5】この発明の実施例3のフローチャート図であ
る。
【図6】この発明の実施例4のフローチャート図であ
る。
【図7】この発明の実施例5のフローチャート図であ
る。
【図8】この発明の実施例6のフローチャート図であ
る。
【図9】この発明の実施例7のフローチャート図であ
る。
【図10】この発明の実施例8のフローチャート図であ
る。
【図11】単相100V電源のコンバータの一例と入力
電圧/電流波形を示す図である。
【図12】単相200V電源のコンバータの一例と入力
電圧/電流波形を示す図である。
【図13】3相200V電源のコンバータの一例と入力
電圧/電流波形を示す図である。
【図14】入力電圧/電流と直流母線電圧の関係を示す
チャート図である。
【図15】入力電流と母線電圧リップルの関係を示す図
である。
【図16】従来の空気調和機の機能ブロック図である。
【図17】従来の電流検出回路および電圧位相検出回路
図である。
【符号の説明】
1 商用電源 2 マイコン 4 コンバータ 6 インバータ 7 圧縮機 8 室外熱交換器 9 膨張弁 10 室内熱交換器 20 瞬時電流検出手段

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンバータとインバータを有するインバ
    ータ装置により冷凍サイクルの圧縮機を駆動する空気調
    和機において、前記コンバータの入力電流の瞬時値を検
    出する瞬時電流検出手段と、この瞬時電流検出手段が検
    出した瞬時電流値を時系列に記憶する検出電流波形デー
    タ記憶手段と、前記瞬時電流検出手段により検出した瞬
    時電流値から実効値を演算する実効値演算手段と、前記
    コンバータの入力電流値が設定値を越えないように運転
    周波数を制限する周波数制限手段と、を備えた空気調和
    機の制御装置。
  2. 【請求項2】 コンバータとインバータを有するインバ
    ータ装置により冷凍サイクルの圧縮機を駆動する空気調
    和機において、前記コンバータの入力電流の瞬時値を検
    出する瞬時電流検出手段と、商用電源の違いごとに予め
    該電源に対応した電流波形を時系列に記憶する電源別基
    準電流波形データ記憶手段と、前記瞬時電流検出手段が
    検出した瞬時電流値を時系列に記憶する検出電流波形デ
    ータ記憶手段と、この検出電流波形データと前記電源別
    基準電流波形データを順次比較し前記電源の種類を自己
    判定する電源判定手段と、この電源の種類に応じて電流
    制限値を設定する電流制限値設定手段と、を備えた空気
    調和機の制御装置。
  3. 【請求項3】 コンバータとインバータを有するインバ
    ータ装置により冷凍サイクルの圧縮機を駆動する空気調
    和機において、前記コンバータの入力電流の瞬時値を検
    出する瞬時電流検出手段と、この瞬時電流検出手段が検
    出した瞬時電流値を時系列に記憶する検出電流波形デー
    タ記憶手段と、この検出電流波形データが一定期間ゼロ
    であるか判定し、運転中にもかかわらずゼロのときは瞬
    時停電中と判定する瞬時停電検出手段と、を備えた空気
    調和機の制御装置。
  4. 【請求項4】 コンバータとインバータを有するインバ
    ータ装置により冷凍サイクルの圧縮機を駆動する空気調
    和機において、前記コンバータの入力電流の瞬時値を検
    出する瞬時電流検出手段と、商用電源、前記入力電流の
    違いごとに予め正常時の電流波形を時系列に記憶する正
    常電流波形データ記憶手段と、前記瞬時電流検出手段が
    検出した瞬時電流値を時系列に記憶する検出電流波形デ
    ータ記憶手段と、この検出電流波形データと前記正常電
    流波形データを比較する電流比較手段と、前記検出電流
    波形データと正常電流波形データの差が大きい場合は、
    回路上に異常箇所があると判定する異常判定手段と、を
    備えた空気調和機の制御装置。
  5. 【請求項5】 コンバータとインバータを有するインバ
    ータ装置により冷凍サイクルの圧縮機を駆動する空気調
    和機において、前記コンバータの入力電流の瞬時値を検
    出する瞬時電流検出手段と、PWM波形を出力するPW
    M波形出力手段と、電流波形から入力電流の位相を検出
    する入力電流位相検出手段と、前記インバータ装置の直
    流母線電圧リップル波形の時系列データを予め記憶して
    おく直流母線電圧リップル波形データ記憶手段と、前記
    入力電流位相検出手段が検出した電流位相信号により母
    線電圧を出力する母線電圧出力手段と、この出力された
    母線電圧のリップル分を補正する瞬時電圧補正手段と、
    を備えた空気調和機の制御装置。
  6. 【請求項6】 コンバータとインバータを有するインバ
    ータ装置により冷凍サイクルの圧縮機を駆動し、直流母
    線電圧リップルを同定し瞬時電圧を補正する空気調和機
    の制御装置において、前記コンバータの入力電流の瞬時
    値を検出する瞬時電流検出手段と、この入力電流の大き
    さにより前記直流母線電圧リップル波形データを補正す
    るリップル波形データ補正手段と、を備えた空気調和機
    の制御装置。
  7. 【請求項7】 コンバータとインバータを有するインバ
    ータ装置により冷凍サイクルの圧縮機を駆動し、直流母
    線電圧リップルを同定し瞬時電圧を補正する空気調和機
    の制御装置において、前記インバータ装置の直流母線電
    圧リップル波形の時系列データを予め電源種類に応じて
    記憶しておく直流母線電圧リップル波形データ記憶手段
    と、前記コンバータの入力電流の瞬時値を検出する瞬時
    電流検出手段が検出した検出電流波形データと、商用電
    源の違いごとに予め該電源に対応した電流波形を時系列
    に電源別基準電流波形データ記憶手段が記憶する電源別
    基準電流波形データを順次比較し前記電源の種類を自己
    判定する電源判定手段と、電源種類に応じて前記直流母
    線電流リップル波形データを切り替えて、瞬時データを
    補正するデータ切り替え手段と、を備えた空気調和機の
    制御装置。
  8. 【請求項8】 コンバータとインバータを有するインバ
    ータ装置により冷凍サイクルの圧縮機を駆動し、直流母
    線電圧リップルを同定し瞬時電圧を補正する空気調和機
    の制御装置において、電流波形から入力電流の位相を検
    出する入力電流位相検出手段と、この入力電流位相検出
    手段が検出した電流位相信号により母線電圧を出力する
    母線電圧出力手段と、この母線電圧出力手段の入力の異
    常を判定し補正を中止する異常判定処理手段と、異常時
    には運転電流の制限値を下げる電流低減手段と、を備え
    た空気調和機の制御装置。
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