JPH09152200A - Controller of refrigerator - Google Patents

Controller of refrigerator

Info

Publication number
JPH09152200A
JPH09152200A JP7314184A JP31418495A JPH09152200A JP H09152200 A JPH09152200 A JP H09152200A JP 7314184 A JP7314184 A JP 7314184A JP 31418495 A JP31418495 A JP 31418495A JP H09152200 A JPH09152200 A JP H09152200A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotation speed
circuit
duty
motor
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7314184A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Hamaoka
孝二 浜岡
Keiji Ogawa
啓司 小川
Hideji Ogawara
秀治 小川原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Refrigeration Co filed Critical Matsushita Refrigeration Co
Priority to JP7314184A priority Critical patent/JPH09152200A/en
Publication of JPH09152200A publication Critical patent/JPH09152200A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/021Inverters therefor
    • 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

Landscapes

  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to reduce the power consumption to a much lower level than conventionally in the use of a refrigerator in which the compressor is driven by an inverter so as to change the number of revolutions. SOLUTION: There are provided a compressor 1 having inside its shell a pressure which is about the same as that of the gas sucked in, a DC motor 3 for driving the compressor, an inverter 13 capable of variable speed control, a temperature difference detective circuit 29 for detecting the difference in temperature between the storage chamber temperature and a set point, and a revolution number-setting circuit 30 by which, when the difference in temperature has become smaller than a set value, the number of revolutions of the DC motor 3 is made smaller than the rotation under commercial power supply.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はDCモータを搭載し
た圧縮機の回転数を制御する冷蔵庫の制御装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerator controller for controlling the rotation speed of a compressor equipped with a DC motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧縮機の回転数を可変速にする事によ
り、省エネや急速冷凍性能の向上などを狙った冷蔵庫に
ついてはこれまで多く提案されている。
2. Description of the Related Art There have been proposed many refrigerators aiming at energy saving and improvement of quick-freezing performance by making the rotation speed of a compressor variable.

【0003】例えば特開平2−140577号公報など
に示されているように、冷蔵庫の圧縮機をインバータに
て回転数を可変にする事により効果を見いだそうとする
ものである。
As disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-140577, an attempt is made to find an effect by changing the number of revolutions of a compressor of a refrigerator with an inverter.

【0004】またインバータで回転数を可変速する圧縮
機としては上記従来公報に書かれているとおり、ロータ
リ式圧縮機が一般的であった。その理由は回転数の変化
に応じて冷凍能力がほぼリニアに変化することや給油性
能が比較的回転数に依存しないという点について優れた
性能を持っていたからである。
Further, as described in the above-mentioned prior art, a rotary type compressor is generally used as a compressor in which the number of revolutions is variable with an inverter. The reason is that it has excellent performance in that the refrigerating capacity changes almost linearly according to the change in the number of revolutions and that the refueling performance is relatively independent of the number of revolutions.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の構
成では、ロータリ式圧縮機を使用する場合つぎのような
課題があった。ロータリ式圧縮機は一般的にはシェル内
部は高圧であった。すなわち、低圧の吸い込みガスを直
接圧縮部のシリンダ内に吸い込み、圧縮後一旦シェル内
部に放出しその後吐出管を通して冷却システム内に送り
出すものであった。
However, the conventional configuration has the following problems when the rotary compressor is used. The rotary compressor generally had a high pressure inside the shell. That is, the low-pressure suction gas is directly sucked into the cylinder of the compression unit, is discharged into the shell after being compressed, and is then discharged into the cooling system through the discharge pipe.

【0006】このようにシェル内部が高圧であるため
に、圧縮部のシリンダ内にはシェル内の高圧、高温のガ
スがシリンダ内に漏れて侵入して、圧縮機の圧縮効率を
低下させる(漏れ受熱損失)要因となっていることは広
く知られている。
Due to the high pressure inside the shell, high-pressure and high-temperature gas inside the shell leaks into the cylinder of the compression section and invades into the cylinder, which reduces the compression efficiency of the compressor (leakage). It is widely known that it is a heat loss factor.

【0007】しかし、この漏れ受熱損失は回転数に関係
なく、高圧の圧力と低圧の圧力とにより決まるものであ
る。すなわち回転数が低くなり圧縮機の冷凍能力自体が
小さくなったとき、漏れ受熱損失の割合が大きくなり、
その結果圧縮機の効率が低下するという現象が生じてい
た。
However, this leakage heat loss is determined by the high pressure and the low pressure regardless of the rotation speed. That is, when the number of rotations becomes low and the refrigerating capacity itself of the compressor becomes small, the ratio of heat loss due to leakage increases,
As a result, there has been a phenomenon that the efficiency of the compressor is reduced.

【0008】その結果、特に冷蔵庫の庫内温度が安定
し、大きな冷却能力がいらなくなったときインバータで
回転数を落とし冷却能力を落とすことにより、省エネを
図る場合、この圧縮機の効率ダウンのため省エネが得ら
れないという課題があった。
As a result, particularly when the refrigerator internal temperature is stable and a large cooling capacity is no longer needed, the energy consumption is reduced by reducing the rotation speed by the inverter to reduce the cooling capacity, thereby reducing the efficiency of the compressor. There was a problem that energy saving could not be obtained.

【0009】また、回転数制御においては、PWM制御
によって電圧制御を行うが回転数制御を細かくすること
により高精度化ができるが、回路が複雑化し、コストも
高くなるという課題があった。
Further, in the rotation speed control, voltage control is performed by PWM control, but precision can be improved by making the rotation speed control fine, but there is a problem that the circuit becomes complicated and the cost becomes high.

【0010】また、回転数の変化時、冷蔵庫の共振点を
通過する際、大きな騒音や振動が発生するという課題が
あった。
Further, there is a problem that large noise and vibration are generated when passing through the resonance point of the refrigerator when the number of revolutions changes.

【0011】本発明は従来の課題を解決するもので、漏
れ受熱損失による圧縮機の効率ダウンを防止し、低回転
数でも効率の高く消費電力量の大幅な低減が図ることの
できる冷蔵庫の制御装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the problems of the prior art, and prevents the efficiency of the compressor from being lowered due to heat loss due to leakage, and controls the refrigerator capable of achieving high efficiency even at a low rotation speed and drastically reducing power consumption. The purpose is to provide a device.

【0012】本発明の他の目的は、回転数の制御を高精
度で実現できる冷蔵庫の制御装置を提供することを目的
とする。
Another object of the present invention is to provide a control device for a refrigerator capable of realizing control of the number of revolutions with high accuracy.

【0013】本発明の他の目的は、回転数の変化を速く
し、圧縮機の共振などで騒音・振動が発生しないように
することができる冷蔵庫の制御装置を提供することを目
的とする。
Another object of the present invention is to provide a control device for a refrigerator capable of speeding up the change in the number of revolutions and preventing noise and vibration due to resonance of the compressor.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、シェル内部が吸い込みガスとほぼ同じ圧力
である圧縮機と、前記圧縮機の圧縮部を動作させるため
のDCモータと、前記DCモータのロータの回転位置を
ステータ巻線に生じる逆起電圧から検出する逆起電圧検
出回路と、通常の運転中は前記逆起電圧検出回路の出力
により転流を行い前記DCモータを可変速運転させるイ
ンバータと、庫内温度と設定温度との温度差を検出する
温度差検出回路と、前記温度差検出回路の出力から回転
数を設定し、特に温度差が所定値よりも小さくなった時
には設定回転数を商用電源未満の回転数とする回転数設
定回路と、前記回転数設定回路による目標回転数と実際
のDCモータの回転数とを比較し、その結果によってイ
ンバータのPWM制御のデューティ幅を増減するPWM
制御回路とから構成したものである。
In order to solve this problem, the present invention relates to a compressor in which the inside of the shell has almost the same pressure as the suction gas, and a DC motor for operating the compression section of the compressor. The counter electromotive voltage detection circuit that detects the rotational position of the rotor of the DC motor from the counter electromotive voltage generated in the stator winding and the output of the counter electromotive voltage detection circuit during normal operation performs commutation to enable the DC motor. The inverter for variable speed operation, the temperature difference detection circuit for detecting the temperature difference between the internal temperature and the set temperature, and the number of revolutions are set from the output of the temperature difference detection circuit. Especially, the temperature difference becomes smaller than the predetermined value. Occasionally, the rotation speed setting circuit that sets the rotation speed lower than the commercial power supply is compared with the target rotation speed by the rotation speed setting circuit and the actual rotation speed of the DC motor. PWM to increase or decrease the control of the duty width
It is composed of a control circuit.

【0015】これにより、漏れ受熱損失による圧縮機の
効率ダウンを防止し、低回転数でも効率の高く消費電力
量の大幅な低減が図ることのできる冷蔵庫の制御装置を
提供することができる。
Thus, it is possible to provide a control device for a refrigerator which can prevent the efficiency of the compressor from being lowered due to the heat loss due to leakage and can achieve a high efficiency even at a low rotational speed and a large reduction in power consumption.

【0016】また他の課題を解決するために本発明は、
圧縮機と、前記圧縮機の圧縮部を動作させるためのDC
モータと、逆起電圧検出回路からの出力により前記DC
モータの回転数を検出する回転数検出回路と、目標回転
数を設定する回転数設定回路と、目標回転数と実際のD
Cモータの回転数とを比較し、その結果によってインバ
ータのPWM制御のデューティ幅を増減するPWM制御
回路とを有し、前記PWM制御回路は主デューティ設定
回路と補デューティ設定回路からなり、前記主デューテ
ィ設定回路によりPWM制御のパルスの基本デューティ
を定め、前記補デューティ設定回路によりn回(nは2
以上の整数)のPWM波形に対し、m回(mは0以上n
未満の整数)は主デューティ設定回路により設定された
デューティよりも高いデューティに設定するように構成
したものである。
In order to solve other problems, the present invention provides
Compressor and DC for operating the compression section of the compressor
The DC from the motor and the output from the back electromotive force detection circuit
A rotation speed detection circuit for detecting the rotation speed of the motor, a rotation speed setting circuit for setting a target rotation speed, a target rotation speed and an actual D
A PWM control circuit for comparing the number of revolutions of the C motor and increasing or decreasing the duty width of the PWM control of the inverter according to the result, and the PWM control circuit includes a main duty setting circuit and a complementary duty setting circuit, The basic duty of the PWM control pulse is determined by the duty setting circuit, and n times (n is 2
M times (m is 0 or more and n
Is set to a duty higher than the duty set by the main duty setting circuit.

【0017】これにより、回転数の制御を高精度で、し
かも簡単な回路で安価に実現することができる。
Thus, the control of the rotation speed can be realized with high precision and with a simple circuit at a low cost.

【0018】また他の課題を解決するために本発明は、
圧縮機と、前記圧縮機の圧縮部を動作させるためのDC
モータと、逆起電圧検出回路からの出力により前記DC
モータの回転数を検出する回転数検出回路と、目標回転
数を設定する回転数設定回路と、目標回転数と実際のD
Cモータの回転数とを比較し、その結果によってインバ
ータのPWM制御のデューティ幅を増減するPWM制御
回路とを有し、前記PWM制御回路は主デューティ設定
回路と補デューティ設定回路からなり、前記主デューテ
ィ設定回路によりPWM制御のパルスの基本デューティ
を定め、前記補デューティ設定回路によりn回(nは2
以上の整数)のPWM波形に対し、m回(mは0以上n
未満の整数)は主デューティ設定回路により設定された
デューティよりも高いデューティに設定するようにし、
目標回転数と実際のDCモータの回転数との差が所定値
よりも小さい場合にのみ前記補デューティ設定回路を動
作させるようにするように構成したものである。
In order to solve other problems, the present invention provides
Compressor and DC for operating the compression section of the compressor
The DC from the motor and the output from the back electromotive force detection circuit
A rotation speed detection circuit for detecting the rotation speed of the motor, a rotation speed setting circuit for setting a target rotation speed, a target rotation speed and an actual D
A PWM control circuit for comparing the number of revolutions of the C motor and increasing or decreasing the duty width of the PWM control of the inverter according to the result, and the PWM control circuit includes a main duty setting circuit and a complementary duty setting circuit, The basic duty of the PWM control pulse is determined by the duty setting circuit, and n times (n is 2
M times (m is 0 or more and n
The integer less than) should be set to a duty higher than the duty set by the main duty setting circuit,
The auxiliary duty setting circuit is operated only when the difference between the target rotation speed and the actual rotation speed of the DC motor is smaller than a predetermined value.

【0019】これにより、回転数の変化を速くし、圧縮
機の共振などで騒音・振動が発生しないようにすること
ができる。
This makes it possible to speed up the change in the number of revolutions and prevent noise and vibration from occurring due to resonance of the compressor.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、シェル内部が吸い込みガスとほぼ同じ圧力である圧
縮機と、前記圧縮機の圧縮部を動作させるためのDCモ
ータと、前記DCモータのロータの回転位置をステータ
巻線に生じる逆起電圧から検出する逆起電圧検出回路
と、通常の運転中は前記逆起電圧検出回路の出力により
転流を行い前記DCモータを可変速運転させるインバー
タと、冷蔵庫の庫内温度を検出する庫内温度検出手段
と、庫内温度を設定する庫内温度設定手段と、前記庫内
温度検出手段と前記庫内温度設定手段との温度差を検出
する温度差検出回路と、前記温度差検出回路の出力から
回転数を設定し、特に温度差が所定値よりも小さくなっ
た時には設定回転数を商用電源未満の回転数とする回転
数設定回路と、前記回転数設定回路による目標回転数と
実際のDCモータの回転数とを比較し、その結果によっ
てインバータのPWM制御のデューティ幅を増減するP
WM制御回路とを有する冷蔵庫の制御装置としたもので
あり、シェル内部が吸い込みガスとほぼ同じ圧力である
圧縮機の回転数を庫内が安定して、少ない冷却能力で冷
却可能なとき、その回転数を通常の商用周波数による回
転より低い回転数で運転することにより、漏れ受熱損失
による圧縮機の効率ダウンを防止し、低回転数でも効率
が高く消費電力量の大幅な低減が図ることのできるとい
う作用を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is a compressor in which the inside of the shell has almost the same pressure as the suction gas, a DC motor for operating the compression part of the compressor, and A counter electromotive voltage detection circuit that detects the rotational position of the rotor of the DC motor from the counter electromotive voltage that occurs in the stator windings, and during normal operation, commutation is performed by the output of the counter electromotive voltage detection circuit to make the DC motor a variable speed An inverter to be operated, an inside temperature detecting means for detecting the inside temperature of the refrigerator, an inside temperature setting means for setting inside temperature, and a temperature difference between the inside temperature detecting means and the inside temperature setting means. The temperature difference detection circuit for detecting the temperature difference and the number of rotations set from the output of the temperature difference detection circuit, and particularly when the temperature difference becomes smaller than a predetermined value, the number of rotations is set to a value below the commercial power supply. Circuit and the rotation Setting circuit compares the actual rotational speed of the DC motor and the target rotational speed according to increase or decrease the duty width of the inverter of the PWM control by a result P
A refrigerator control device having a WM control circuit, and when the inside of the refrigerator is stable and can be cooled with a small cooling capacity at the number of rotations of the compressor whose internal pressure is almost the same as the suction gas, By operating the rotation speed at a lower rotation speed than the normal commercial frequency rotation, it is possible to prevent the efficiency of the compressor from being reduced due to heat loss due to leakage, and to achieve high efficiency even at low rotation speeds, and to significantly reduce power consumption. It has the effect of being able to.

【0021】請求項2に記載の発明は、圧縮機と、前記
圧縮機の圧縮部を動作させるためのDCモータと、前記
DCモータのロータの回転位置をステータ巻線に生じる
逆起電圧から検出する逆起電圧検出回路と、通常の運転
中は前記逆起電圧検出回路の出力により転流を行い前記
DCモータを可変速運転させるインバータと、前記逆起
電圧検出回路からの出力により前記DCモータの回転数
を検出する回転数検出回路と、目標回転数を設定する回
転数設定回路と、前記回転数設定回路による目標回転数
と実際のDCモータの回転数とを比較し、その結果によ
ってインバータのPWM制御のデューティ幅を増減する
PWM制御回路とを有し、前記PWM制御回路は主デュ
ーティ設定回路と補デューティ設定回路からなり、前記
主デューティ設定回路によりPWM制御のパルスの基本
デューティを定め、前記補デューティ設定回路によりn
回(nは2以上の整数)のPWM波形に対し、m回(m
は0以上n未満の整数)は主デューティ設定回路により
設定されたデューティよりも高いデューティに設定する
ようにした冷蔵庫の制御装置としたものであり、精度の
荒い主デューティをもとに、補デューティとしてn回毎
にm回高いデューティを設定することにより、平均電圧
として高精度に電圧調整が可能となるので、回転数の制
御を高精度で実現できるという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, the rotational position of the compressor, the DC motor for operating the compressor of the compressor, and the rotor of the DC motor is detected from the counter electromotive voltage generated in the stator winding. A counter electromotive voltage detection circuit, an inverter that performs commutation by the output of the counter electromotive voltage detection circuit during normal operation to operate the DC motor at a variable speed, and the DC motor based on the output from the counter electromotive voltage detection circuit. The rotation speed detection circuit for detecting the rotation speed of the DC motor, the rotation speed setting circuit for setting the target rotation speed, the target rotation speed by the rotation speed setting circuit and the actual rotation speed of the DC motor are compared, and the result is compared with the inverter. And a PWM control circuit for increasing / decreasing the duty width of the PWM control, wherein the PWM control circuit includes a main duty setting circuit and a complementary duty setting circuit. Define the basic duty of the PWM control pulse via road, n by the auxiliary duty setting circuit
For a PWM waveform of n times (n is an integer of 2 or more), m times (m
Is an integer greater than or equal to 0 and less than n) is a refrigerator control device that is set to a duty higher than the duty set by the main duty setting circuit. By setting a high duty m times every n times, it is possible to highly accurately adjust the voltage as the average voltage, so that the rotation speed can be accurately controlled.

【0022】また請求項3に記載の発明は、圧縮機と、
前記圧縮機の圧縮部を動作させるためのDCモータと、
前記DCモータのロータの回転位置をステータ巻線に生
じる逆起電圧から検出する逆起電圧検出回路と、通常の
運転中は前記逆起電圧検出回路の出力により転流を行い
前記DCモータを可変速運転させるインバータと、前記
逆起電圧検出回路からの出力により前記DCモータの回
転数を検出する回転数検出回路と、目標回転数を設定す
る回転数設定回路と、前記回転数設定回路による目標回
転数と実際のDCモータの回転数とを比較し、その結果
によってインバータのPWM制御のデューティ幅を増減
するPWM制御回路とを有し、前記PWM制御回路は主
デューティ設定回路と補デューティ設定回路からなり、
前記主デューティ設定回路によりPWM制御のパルスの
基本デューティを定め、前記補デューティ設定回路によ
りn回(nは2以上の整数)のPWM波形に対し、m回
(mは0以上n未満の整数)は主デューティ設定回路に
より設定されたデューティよりも高いデューティに設定
するようにし、目標回転数と実際のDCモータの回転数
との差が所定値よりも小さい場合にのみ前記補デューテ
ィ設定回路を動作させるようにした選択回路とからなる
冷蔵庫の制御装置としたものであり、実際の回転数が目
標回転数から離れている場合、精度の荒い主デューティ
を変化させることで早く目標回転数に近づけ、実際の回
転数が目標に近づいた場合、補デューティを変化させる
ことで、高精度な回転数制御が実現でき、回転数の変化
を速くし、圧縮機の共振などで騒音・振動が発生しない
ようにすることができるという作用を有する。
The invention according to claim 3 is a compressor,
A DC motor for operating the compressor of the compressor,
The counter electromotive voltage detection circuit that detects the rotational position of the rotor of the DC motor from the counter electromotive voltage generated in the stator winding and the output of the counter electromotive voltage detection circuit during normal operation performs commutation to enable the DC motor. An inverter that performs variable speed operation, a rotation speed detection circuit that detects the rotation speed of the DC motor based on the output from the counter electromotive voltage detection circuit, a rotation speed setting circuit that sets a target rotation speed, and a target by the rotation speed setting circuit. And a PWM control circuit for comparing the rotation speed with the actual rotation speed of the DC motor and increasing or decreasing the duty width of the PWM control of the inverter according to the result. The PWM control circuit includes a main duty setting circuit and a supplementary duty setting circuit. Consists of
The basic duty of the PWM control pulse is determined by the main duty setting circuit, and m times (m is an integer of 0 or more and less than n) for the PWM waveform of n times (n is an integer of 2 or more) by the complementary duty setting circuit. Is set to a duty higher than the duty set by the main duty setting circuit, and the auxiliary duty setting circuit is operated only when the difference between the target rotation speed and the actual DC motor rotation speed is smaller than a predetermined value. It is a control device of the refrigerator consisting of the selection circuit so that, when the actual number of revolutions is far from the target number of revolutions, it approaches the target number of revolutions quickly by changing the main duty with rough accuracy, When the actual rotation speed approaches the target, by changing the supplement duty, highly accurate rotation speed control can be realized, and the change in rotation speed can be accelerated. An effect that can be made to the noise and vibration is not generated resonate like.

【0023】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図11を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の実施例における冷蔵庫
の制御装置のブロック図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. (Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram of a control device for a refrigerator in an embodiment of the present invention.

【0024】図1において、1は圧縮機である。2は圧
縮機1のシェルである。3はDCモータで、のロータ3
aとのステータ3bとからなる。ロータ3aは周囲に永
久磁石を配置してある(例えば4極の場合90度毎にN
SNSの極を配置)。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a compressor. Reference numeral 2 is a shell of the compressor 1. 3 is a DC motor, which is a rotor 3
a and a stator 3b. The rotor 3a has permanent magnets arranged around it (for example, in case of 4 poles, N is set every 90 degrees).
Place the SNS pole).

【0025】4はシャフトであり、ロータ3aに固定さ
れ、ロータ3aの回転時にはベアリング5の中を回転す
る。またシャフト4の下部には偏心部4aが設けてあ
る。さらにその下部には給油ポンプ6が設けてある。
Reference numeral 4 denotes a shaft, which is fixed to the rotor 3a and rotates in the bearing 5 when the rotor 3a rotates. An eccentric portion 4a is provided at a lower portion of the shaft 4. Further, a refueling pump 6 is provided at a lower portion thereof.

【0026】7はピストンであり、シャフト4の回転運
動が偏心部4aによって往復運動に変えられピストン7
がシリンダ8内を往復することにより、冷媒を圧縮す
る。圧縮された冷媒は吐出管9から出ていき、冷却シス
テムを通って吸込管10より圧縮機1のシェル2内部に
放出される。
Reference numeral 7 denotes a piston, and the rotational movement of the shaft 4 is converted into reciprocating movement by the eccentric portion 4a, and the piston 7
Reciprocates in the cylinder 8 to compress the refrigerant. The compressed refrigerant exits the discharge pipe 9, passes through the cooling system, and is discharged into the shell 2 of the compressor 1 through the suction pipe 10.

【0027】ここでいう冷却システムとは、凝縮器1
1、減圧器12、蒸発器13、冷却ファン14から構成
される。圧縮機1で圧縮された高温、高圧の冷媒ガスは
凝縮器11で冷却され、液化する。その後、減圧器12
(実際にはキャピラリチューブなどが使われる)で減圧
される。
The cooling system referred to here is the condenser 1
1, a pressure reducer 12, an evaporator 13, and a cooling fan 14. The high-temperature, high-pressure refrigerant gas compressed by the compressor 1 is cooled by the condenser 11 and liquefied. After that, the decompressor 12
(Actually, a capillary tube is used) to reduce the pressure.

【0028】そして蒸発器13で蒸発することにより周
囲から熱を奪い冷却を行う。この時冷却ファン14によ
り冷蔵庫庫内各所に冷却された空気をおくり、冷蔵庫全
体の冷却を行う。
Then, by evaporating in the evaporator 13, heat is taken from the surroundings to perform cooling. At this time, the cooling fan 14 sends the cooled air to various places in the refrigerator to cool the entire refrigerator.

【0029】20は商用電源であり、例えば一般家庭に
おける100V60Hzの交流電源である。21は商用電
源20を整流する整流回路であり、ここでは倍電圧整流
方式を採用しており、AC100Vを入力とし、DC2
50Vを出力としている。
Reference numeral 20 is a commercial power source, for example, a 100V 60Hz AC power source in a general household. Reference numeral 21 is a rectifier circuit that rectifies the commercial power source 20, and here adopts a voltage doubler rectification method.
50V is output.

【0030】22はインバータであり、スイッチング素
子を3相ブリッジ接続した構成であり、整流回路21の
直流出力を3相の任意電圧、任意周波数の出力に変換
し、DCモータ3に電力を供給する。
Reference numeral 22 is an inverter, which has a structure in which switching elements are connected in a three-phase bridge, converts the DC output of the rectifier circuit 21 into an output of an arbitrary voltage and an arbitrary frequency of three phases, and supplies electric power to the DC motor 3. .

【0031】23は逆起電圧検出回路で、DCモータ3
のステータ3bの巻線の逆起電圧からロータ3aの回転
の相対位置を検出する。24はインバータ22のスイッ
チング素子をオン/オフさせるドライブ回路である。
Reference numeral 23 is a back electromotive force detection circuit, which is a DC motor 3
The relative position of rotation of the rotor 3a is detected from the counter electromotive voltage of the winding of the stator 3b. A drive circuit 24 turns on / off the switching element of the inverter 22.

【0032】25は転流回路であり、逆起電圧検出回路
23からのロータ位置検出信号からDCモータを動作さ
せるために必要なロジック信号を生成する。しかしなが
らこの方法では逆起電圧より、位置検出信号を得るので
停止中は位置信号を検出できない。
A commutation circuit 25 generates a logic signal necessary for operating the DC motor from the rotor position detection signal from the counter electromotive voltage detection circuit 23. However, in this method, since the position detection signal is obtained from the counter electromotive voltage, the position signal cannot be detected during the stop.

【0033】そのために、停止中は起動回路26を用い
て強制的に運転させる。これはインバータ22から強制
的に所定電圧、所定周波数の信号を出力し、DCモータ
を同期モータとして起動させるものである。起動後は前
述の通り、位置信号による運転となる。
Therefore, during the stop, the start-up circuit 26 is used to force the operation. This is to forcibly output a signal of a predetermined voltage and a predetermined frequency from the inverter 22 to activate the DC motor as a synchronous motor. After starting, the operation is based on the position signal as described above.

【0034】27は庫内温度検出手段であり、冷蔵庫の
庫内(例えば冷凍室など)の温度を検出する。28は庫
内温度設定手段であり、冷蔵庫の庫内(例えば冷凍室な
ど)の温度を手動(スライドボリウムやスライドスイッ
チなど)または自動で設定する。
Reference numeral 27 is an inside temperature detecting means for detecting the temperature inside the refrigerator (for example, a freezer). Reference numeral 28 denotes an inside temperature setting means, which sets the temperature inside the refrigerator (for example, a freezer) manually (slide volume, slide switch, etc.) or automatically.

【0035】29は温度差検出回路であり、庫内温度検
出手段27で検出された庫内温度と庫内温度設定手段2
8で設定された設定温度との温度差を検出する。30は
回転数設定回路で、温度差検出回路29からの出力によ
り、目標回転数を設定する。
Reference numeral 29 denotes a temperature difference detection circuit, which is used to set the temperature inside the cold storage detected by the internal temperature detection means 27 and the internal temperature setting means 2
The temperature difference from the set temperature set in 8 is detected. A rotation speed setting circuit 30 sets a target rotation speed based on the output from the temperature difference detection circuit 29.

【0036】31は回転数検出回路であり、逆起電圧検
出回路31からの出力から実際の回転数を検出する。D
Cモータの場合は逆起電圧からの位置検出信号から実際
の回転数の検出が可能である。
Reference numeral 31 is a rotation speed detection circuit, which detects the actual rotation speed from the output from the counter electromotive voltage detection circuit 31. D
In the case of the C motor, the actual rotation speed can be detected from the position detection signal from the back electromotive force.

【0037】32は誤差検出器であり、回転数設定回路
30の設定回転数と回転数検出回路31の検出された実
際の回転数とを比較し、その差を送出する。33はPW
M制御回路であり、誤差検出器からの出力によりPWM
制御のデューティを上昇、下降、停止などしてDCモー
タの回転数を調節する。
An error detector 32 compares the set rotation speed of the rotation speed setting circuit 30 with the actual rotation speed detected by the rotation speed detection circuit 31, and sends the difference. 33 is PW
M control circuit, PWM by output from error detector
The control duty is increased, decreased, or stopped to adjust the rotation speed of the DC motor.

【0038】34は合成回路であり、転流回路25から
の転流信号と、PWM制御回路33からのデューティ信
号とを合成し、ドライブ回路24に送出する。具体的に
はDCモータにおけるPWM制御はインバータ22の6
個のスイッチング素子のうち、下または上アーム側の3
個の素子のみをPWM制御すればよいことは既に知られ
ている。そこで本実施例では下アームの素子をPWM制
御することで説明を行うが、これは上アームでもよいこ
とは言うまでもないことである。
Reference numeral 34 denotes a synthesizing circuit, which synthesizes the commutation signal from the commutation circuit 25 and the duty signal from the PWM control circuit 33 and sends it to the drive circuit 24. Specifically, the PWM control in the DC motor is performed by the inverter 22-6.
Of the switching elements, 3 on the lower or upper arm side
It is already known that only the individual elements need to be PWM controlled. Therefore, in the present embodiment, description will be made by PWM-controlling the element of the lower arm, but it goes without saying that this may be the upper arm.

【0039】以上のように構成された冷蔵庫の制御装置
について、更に詳しく説明を行う。図2は、本実施例に
おける回転数設定回路30の特性図である。
The control device for the refrigerator configured as described above will be described in more detail. FIG. 2 is a characteristic diagram of the rotation speed setting circuit 30 in this embodiment.

【0040】温度差検出回路29から出力される設定温
度からの差によって回転数を図に示すとおり設定する。
The rotation speed is set as shown in the figure by the difference from the set temperature output from the temperature difference detection circuit 29.

【0041】庫内温度が高い状態から庫内が冷えてきて
いるときは、温度差が2K以上であれば58r/se
c、温度差が2K未満0K以上であれば48r/se
c、0K未満ー2K以上であれば40r/sec、ー2
K未満であれば0r/secとする。
When the inside of the refrigerator is getting cold from the high temperature, if the temperature difference is 2K or more, it is 58r / se.
c, if the temperature difference is less than 2K and 0K or more, 48r / se
c, less than 0K -2K or more, 40r / sec, -2
If it is less than K, it is set to 0 r / sec.

【0042】この時は一旦庫内温度が上昇(ドア開閉、
食品投入など)しているため、いち早く設定温度まで到
達させる必要があるため、比較的高い回転数(即ち冷却
能力の高い状態)で冷却を行う。また、ー2K未満にお
いてはもはや冷却の必要はなく回転を停止させる。
At this time, the temperature inside the chamber once rises (door opening / closing,
Since food is being added), it is necessary to reach the set temperature as quickly as possible, so cooling is performed at a relatively high rotational speed (that is, a state with high cooling capacity). When the temperature is less than -2K, the cooling is no longer required and the rotation is stopped.

【0043】庫内温度が十分冷えてきている状態から庫
内が高くなるときは、温度差が0K以未満であれば0r
/sec、温度差が0K以上2K未満であれば40r/
sec、2K以上4K未満であれば48r/sec、4
K以上であれば58r/secとする。
When the inside temperature rises from the state where the inside temperature is sufficiently cold, if the temperature difference is less than 0K, 0r
/ Sec, 40r / if the temperature difference is between 0K and less than 2K
sec, 2K or more and less than 4K, 48r / sec, 4
If it is K or more, it is set to 58 r / sec.

【0044】この時は一旦庫内温度が安定しているた
め、できるだけ回転数の上昇を抑えて、効率的な運転を
行うものである。即ち通常の冷蔵庫庫内の安定時には温
度の変動が少ないため、40r/sec(ON)と0r
/sec(OFF)で運転を行うことになる。
At this time, since the temperature inside the refrigerator is once stable, an increase in the number of revolutions is suppressed as much as possible and an efficient operation is performed. That is, when the temperature is stable in a normal refrigerator, the temperature does not fluctuate so much, so 40 r / sec (ON) and 0 r
The operation will be performed at / sec (OFF).

【0045】次に、図1の圧縮機1の動作について説明
する。DCモータ3のロータ3aが回転することによ
り、シャフト4も同時に回転する。ロータ3aとシャフ
ト4は完全に固定(焼きばめまたは圧入による)されて
いる。その回転は固定されたベアリング5と摺動するこ
とにより、支持されている。
Next, the operation of the compressor 1 shown in FIG. 1 will be described. When the rotor 3a of the DC motor 3 rotates, the shaft 4 also rotates at the same time. The rotor 3a and the shaft 4 are completely fixed (by shrink fitting or press fitting). The rotation is supported by sliding on the fixed bearing 5.

【0046】シャフト4の下部には、偏心部4aがあり
シャフト4の回転に従って偏心した回転を行う。この偏
心回転を往復運動に変えピストン7をシリンダ8内で往
復運動させることにより冷媒の圧縮を行う。
An eccentric portion 4a is provided below the shaft 4, and eccentrically rotates as the shaft 4 rotates. This eccentric rotation is converted into reciprocating motion, and the piston 7 is reciprocatingly moved in the cylinder 8 to compress the refrigerant.

【0047】更にシャフトの偏心部4aの下部には給油
ポンプ6が取り付けられており、本実施例の場合は回転
の遠心力を利用したポンプとしている。このポンプは構
造的に非常に簡単であり、信頼性も高いことから良く使
用されている。
Further, an oil supply pump 6 is attached to the lower part of the eccentric portion 4a of the shaft, and in the case of this embodiment, the pump uses the centrifugal force of rotation. This pump is often used because it is structurally very simple and reliable.

【0048】この給油ポンプ6はシェル2の底部にため
られている潤滑用のオイルを圧縮機の各部に給油するた
めのもので、特にシャフト4とベアリング5との間の摺
動部に関しては特に重要な給油動作を行っている。
This oil supply pump 6 is for supplying the lubricating oil accumulated in the bottom portion of the shell 2 to each part of the compressor, and particularly for the sliding portion between the shaft 4 and the bearing 5. An important refueling operation is performed.

【0049】一方、インバータを用いて圧縮機の回転数
を変化させ、冷凍負荷の状態によって冷凍システムの能
力を可変にする冷蔵庫やエアコンはこれまで数多く提案
されなおかつ商品化されてきたが、その圧縮機はロータ
リ式やスクロール式のものが使用されている。
On the other hand, a large number of refrigerators and air conditioners have been proposed and commercialized, in which an inverter is used to change the number of revolutions of the compressor to make the capacity of the refrigeration system variable depending on the state of the refrigeration load. A rotary type or scroll type machine is used.

【0050】その主な理由はロータリ式やスクロール式
のものは回転運動をそのまま利用して圧縮する構成であ
るために可変速の場合に冷凍能力が広い範囲で変化させ
ることが出きることや、差圧給油による給油(シェル内
部の圧力が吐出ガスとほぼ同一圧力である高圧シェルタ
イプのものに限る)を行っているために回転数による給
油性能の影響が少ないことである。
The main reason for this is that the rotary type and scroll type use the rotary motion as it is for compression, so that the refrigerating capacity can be varied over a wide range in the case of a variable speed. This is because the refueling by the differential pressure refueling (limited to the high pressure shell type in which the pressure inside the shell is almost the same as the discharge gas) is less affected by the revolving speed.

【0051】ところが、発明者が数々のデータを分析
し、解析を進めてきた結果、つぎの点に注目をした。そ
れはロータリ式やスクロール式の圧縮機の場合、低回転
数において、効率が下がってくることである。特にこの
効率の下がり方がモータ自身の低速での効率の下がり方
より大きいことが判明した。特に冷蔵庫用圧縮機のよう
に、圧縮比の高い低温用圧縮機においてはより顕著にこ
の効率低下がみられる。
However, as a result of the inventors analyzing various data and proceeding with the analysis, the following points were noted. That is, in the case of a rotary type or scroll type compressor, the efficiency decreases at a low rotation speed. In particular, it has been found that the efficiency decreases at a lower speed than the motor itself. Particularly, in a low temperature compressor having a high compression ratio such as a refrigerator compressor, this efficiency decrease is more noticeable.

【0052】さらに詳細に分析を進めていくと、漏れ受
熱損失に起因するのではないかということが判明した。
圧縮機においてはピストンとシリンダ間から冷媒ガスが
漏れていることはよく知られている。ところが従来のよ
うにシェル内が高圧であるロータリ式やスクロール式の
圧縮機の場合、その冷媒ガスの漏れの方向が、シェル内
から圧縮室内へ漏れてくる方向であるため、高温高圧の
冷媒ガスによる受熱損失が発生し、圧縮効率を下げてい
る。
Further detailed analysis revealed that it might be caused by leakage heat loss.
It is well known that refrigerant gas leaks from between a piston and a cylinder in a compressor. However, in the case of a rotary type or scroll type compressor in which the inside of the shell has a high pressure as in the conventional case, the direction of the leakage of the refrigerant gas is the direction from the inside of the shell to the inside of the compression chamber. Heat loss occurs due to heat loss, which reduces compression efficiency.

【0053】一方、この冷媒ガスの漏れは回転数に関係
なく漏れてくるので、回転数が低く圧縮機としての冷却
能力が小さいときに、冷媒ガスの漏れによる漏れ受熱損
失の割合が大きくなり効率を低下させていることが判明
した。
On the other hand, since the refrigerant gas leaks regardless of the number of revolutions, when the number of revolutions is low and the cooling capacity of the compressor is small, the rate of leakage heat loss due to leakage of the refrigerant gas becomes large and the efficiency is increased. It turned out that it is decreasing.

【0054】そこで、発明者は低圧シェル(シェル内部
の圧力が吸込ガスとほぼ同一圧力であるもの)タイプの
圧縮機による回転数制御について着目を行った。低圧シ
ェルタイプの圧縮機の場合、シェル内が低圧であり、シ
ェル内圧力は常に圧縮室内の圧力よりも低いため、冷媒
ガスの漏れの方向は圧縮室内からシェル内に漏れるもの
であるため、この漏れでは体積効率の低下にはつながる
ものの、漏れ受熱損失はないため圧縮効率は下がらな
い。
Therefore, the inventor has paid attention to the rotation speed control by a low-pressure shell (the pressure inside the shell is almost the same as the suction gas) type compressor. In the case of a low pressure shell type compressor, since the pressure inside the shell is low and the pressure inside the shell is always lower than the pressure inside the compression chamber, the leakage direction of the refrigerant gas is from the compression chamber to the inside of the shell. Although leakage leads to a decrease in volumetric efficiency, there is no heat loss to leak and compression efficiency does not decrease.

【0055】以上の内容を検証するために、低圧シェル
タイプの圧縮機としてレシプロ式圧縮機を用いて実験を
行った。その結果を図3に示す。図3は圧縮機の回転数
特性図である。図3(a)は回転数と相対効率(回転数
60r/sec時の効率を1とする)の特性図、図3
(b)は回転数と相対冷凍能力(回転数60r/sec
時の冷凍能力を1とする)の特性図である。
In order to verify the above contents, an experiment was conducted using a reciprocating compressor as a low pressure shell type compressor. The result is shown in FIG. FIG. 3 is a rotational speed characteristic diagram of the compressor. FIG. 3A is a characteristic diagram of the rotational speed and the relative efficiency (the efficiency at the rotational speed of 60 r / sec is 1), FIG.
(B) is the rotation speed and the relative refrigerating capacity (rotation speed 60 r / sec
It is a characteristic diagram of the refrigerating capacity at time 1).

【0056】図3において、レシプロ式圧縮機の特性は
実線で、ロータリ式圧縮機の特性は点線で示している。
ここでのレシプロ式圧縮機は低圧シェルタイプ、ロータ
リ式圧縮機は高圧シェルタイプのものである。
In FIG. 3, the characteristic of the reciprocating compressor is shown by a solid line, and the characteristic of the rotary compressor is shown by a dotted line.
The reciprocating compressor here is a low pressure shell type, and the rotary compressor is a high pressure shell type.

【0057】まず、図3(a)の相対効率について説明
する。ロータリ式圧縮機は回転数60r/secを効率
のピークとし低回転数になればなるほど効率は大きく低
下する。一方、レシプロ式圧縮機は回転数40r/se
c付近で効率のピークはあるものの60r/secから
40r/secにおいてはほぼ横ばい状態の特性を示し
た。
First, the relative efficiency of FIG. 3A will be described. The efficiency of the rotary compressor reaches its peak at a rotational speed of 60 r / sec, and the lower the rotational speed becomes, the more the efficiency drops. On the other hand, the reciprocating compressor has a rotation speed of 40 r / se.
Although there was a peak of efficiency in the vicinity of c, the characteristics were almost flat from 60 r / sec to 40 r / sec.

【0058】つぎに、図3(b)の相対冷凍能力につい
て説明する。ロータリ式圧縮機は回転数の変化とほぼリ
ニアに冷凍能力は変化している。しかし、レシプロ式圧
縮機では、低回転数(30r/secから60r/se
cまで)ではほぼリニアに冷凍能力は変化してはいるも
のの60r/sec以上では飽和状態から低下状態にな
っている。これはシリンダ内への吸込弁が十分に応答で
きていないためである。
Next, the relative refrigerating capacity shown in FIG. 3B will be described. The refrigerating capacity of the rotary compressor changes almost linearly with the change in the rotation speed. However, in the reciprocating compressor, a low rotation speed (30 r / sec to 60 r / se
(up to c), the refrigerating capacity changes almost linearly, but at 60 r / sec or more, it changes from the saturated state to the reduced state. This is because the suction valve into the cylinder has not responded sufficiently.

【0059】この結果、レシプロ式圧縮機の回転数制御
は、冷凍能力の可変範囲は少ないが効率は非常によいと
いうことが判明した。つまり用途を限れば非常によいシ
ステムができあがるということになる。そこで、今回こ
の応用として冷蔵庫に搭載することを提案する。
As a result, it was found that the rotational speed control of the reciprocating compressor was very efficient although the variable range of the refrigerating capacity was small. In other words, a very good system can be created if the use is limited. Therefore, we propose to install it in a refrigerator for this application.

【0060】冷蔵庫はある一定サイズの箱体に限られた
ものであり、食品などにより内部負荷は変化するが、負
荷が十分に冷えてくると、箱体などからの熱侵入にのみ
対応できる程度の冷凍能力が必要なだけである。すなわ
ち冷凍能力の変化幅は小さくても支障はないということ
である。
The refrigerator is limited to a box of a certain size, and the internal load changes depending on the food or the like. However, when the load is sufficiently cooled, only heat intrusion from the box can be dealt with. It just needs the freezing capacity of. That is, there is no problem even if the change width of the refrigerating capacity is small.

【0061】また、冷蔵庫は他の家電商品とは異なり、
1年中電源が入れられ動作しているものであり、その省
エネを実現したときの効果は非常に大きい。したがって
より効率の高いシステムが要望されている。
Also, unlike other home appliances, the refrigerator is
The power is turned on and operating all year round, and the effect of saving energy is very large. Therefore, there is a need for a more efficient system.

【0062】また、レシプロ式圧縮機を商用周波数より
低い回転数で運転することにより、冷却システムにおい
ても、凝縮器11の凝縮温度が下がり、蒸発器13の蒸
発温度が上がるため、冷却システムとしての効率が更に
向上し、更に大きな省エネを実現することができる。
Further, by operating the reciprocating compressor at a rotation speed lower than the commercial frequency, the condensation temperature of the condenser 11 is lowered and the evaporation temperature of the evaporator 13 is raised in the cooling system, so that the cooling system is used. Efficiency can be further improved and even greater energy savings can be realized.

【0063】ここでは、低圧シェルタイプの圧縮機とし
てレシプロ式圧縮機を対象としたが効率が低回転数で高
い原理から明らかなように、シェル内が低圧であるもの
は全て同様のことがいえる。
Here, a reciprocating compressor is used as the low-pressure shell type compressor, but as is clear from the principle that the efficiency is high at a low rotation speed, the same can be said for all the low-pressure inside the shell. .

【0064】図4は、本実施例における転流回路25、
合成回路34の回路図である。インバータ22を駆動さ
れる出力の論理式は(数1)で定義されている。
FIG. 4 shows a commutation circuit 25 in this embodiment.
6 is a circuit diagram of a synthesizing circuit 34. FIG. The logical expression of the output that drives the inverter 22 is defined by (Equation 1).

【0065】[0065]

【数1】 (Equation 1)

【0066】50は第1ロジック回路であり、U+(U
相上アームスイッチング素子のON/OFF信号)を出
力とし、位置信号Xの正論理と位置信号Yの負論理のA
NDで構成されている。
Reference numeral 50 is a first logic circuit, which is U + (U
The ON / OFF signal of the phase upper arm switching element) is output, and the positive logic A of the position signal X and the negative logic A of the position signal Y are output.
It is composed of ND.

【0067】51は第2ロジック回路であり、V+(V
相上アームスイッチング素子のON/OFF信号)を出
力とし、位置信号Yの正論理と位置信号Zの負論理のA
NDで構成されている。
Reference numeral 51 is a second logic circuit, which is V + (V
The ON / OFF signal of the phase upper arm switching element) is output, and the positive logic of the position signal Y and the negative logic of the position signal Z are A.
It is composed of ND.

【0068】52は第3ロジック回路であり、W+(W
相上アームスイッチング素子のON/OFF信号)を出
力とし、位置信号Zの正論理と位置信号Xの負論理のA
NDで構成されている。
Reference numeral 52 is a third logic circuit, which is W + (W
The ON / OFF signal of the phase upper arm switching element) is output, and the positive logic of the position signal Z and the negative logic of the position signal X are A.
It is composed of ND.

【0069】53は第4ロジック回路であり、Uー(U
相下アームスイッチング素子のON/OFF信号)を出
力とし、位置信号Xの負論理と位置信号Yの正論理とデ
ューティ信号CHOPの正論理とのANDで構成されて
いる。
53 is a fourth logic circuit, which is U- (U
The output signal is an ON / OFF signal of the phase lower arm switching element, and is configured by ANDing the negative logic of the position signal X, the positive logic of the position signal Y, and the positive logic of the duty signal CHOP.

【0070】54は第5ロジック回路であり、Vー(V
相下アームスイッチング素子のON/OFF信号)を出
力とし、位置信号Yの負論理と位置信号Zの正論理とデ
ューティ信号CHOPの正論理とのANDで構成されて
いる。
Reference numeral 54 is a fifth logic circuit, which is V- (V
The output signal is an ON / OFF signal of the lower arm switching element, and is configured by ANDing the negative logic of the position signal Y, the positive logic of the position signal Z, and the positive logic of the duty signal CHOP.

【0071】55は第6ロジック回路であり、Wー(W
相下アームスイッチング素子のON/OFF信号)を出
力とし、位置信号Zの負論理と位置信号Xの正論理とデ
ューティ信号CHOPの正論理とのANDで構成されて
いる。
55 is a sixth logic circuit, which is W- (W
The output signal is an ON / OFF signal of the lower arm switching element), and is configured by ANDing the negative logic of the position signal Z, the positive logic of the position signal X, and the positive logic of the duty signal CHOP.

【0072】次に更に詳しくこの動作について説明す
る。図5は本実施例における転流回路25、合成回路3
4の動作タイミング図である。図5における記号は全て
図4における記号と同一である。
Next, this operation will be described in more detail. FIG. 5 shows the commutation circuit 25 and the synthesis circuit 3 in this embodiment.
4 is an operation timing chart of FIG. All symbols in FIG. 5 are the same as those in FIG.

【0073】位置信号X,Y,Zはそれぞれ等間隔の方
形波であり、位相は各々120度づつずれている。U
+,V+,W+は各々前述の論理式より図に示すとおり
の波形となる。各々120度づつONとなり、120度
づつ位相がずれている。
The position signals X, Y and Z are square waves at equal intervals, and their phases are shifted by 120 degrees. U
Each of +, V +, and W + has a waveform as shown in the figure from the above-mentioned logical expression. Each is turned on by 120 degrees, and the phases are shifted by 120 degrees.

【0074】また、Uー,Vー,Wーは各々前述の論理
式より図に示すとおりの波形となる。各々120度づつ
ONとなり、120度づつ位相がずれているとともに、
デューティ信号CHOPがONの時にのみONしてい
る。
Further, U-, V-, and W-have waveforms as shown in the figure from the above-mentioned logical expressions. Each is turned on by 120 degrees and the phase is shifted by 120 degrees,
It is ON only when the duty signal CHOP is ON.

【0075】デューティ信号CHOPは一定周期毎に一
定のON幅を持った方形波となっている。この繰り返し
周期は一般的にキャリア周期と呼ばれ、その逆数をキャ
リア周波数と呼ばれている。キャリア周波数は回転数に
比べて十分に高い値に設定されており、一般的には2k
Hz〜20kHzの範囲がよく使われている。
The duty signal CHOP is a square wave having a constant ON width at constant intervals. This repetition period is generally called a carrier period, and its reciprocal is called a carrier frequency. The carrier frequency is set to a value that is sufficiently higher than the rotation speed, and is generally 2k.
The range of Hz to 20 kHz is often used.

【0076】また、キャリア周期のうち、ONしている
割合をデューティと呼び、デューティは0%(ON時間
=0)から100%(ON時間=キャリア周期)まで変
化する。このデューティの値が高いほどDCモータに印
加されている電圧は高くなり、回転数が高くなることと
なる。
The ratio of ON in the carrier cycle is called duty, and the duty varies from 0% (ON time = 0) to 100% (ON time = carrier cycle). The higher the duty value, the higher the voltage applied to the DC motor, and the higher the rotation speed.

【0077】この内容について、更に詳しく説明する。
図6はDCモータのトルクと回転数の関係を示す特性図
である。
The contents will be described in more detail.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the torque and the rotation speed of the DC motor.

【0078】一般にDCモータの特性は、印加する電圧
が一定の場合、トルクが大きくなると回転数が低下する
右下がりの特性となる。即ち、図6に示すとおり、デュ
ーティがD1の時、トルクがT1であるならば、回転数
はR1になる。
Generally, the characteristics of the DC motor have a downward sloping characteristic in which the rotational speed decreases as the torque increases when the applied voltage is constant. That is, as shown in FIG. 6, when the duty is D1 and the torque is T1, the rotation speed is R1.

【0079】また、トルクがT1で一定の時、デューテ
ィをD2(<D1)とすると回転数はR2(<R1)に
低下する。この特性を利用し、一定負荷の時、回転数が
目標回転数に一致するようにデューティを調整すること
により回転数制御ができることになる。
When the torque is constant at T1 and the duty is D2 (<D1), the rotation speed is reduced to R2 (<R1). By utilizing this characteristic, the rotation speed can be controlled by adjusting the duty so that the rotation speed matches the target rotation speed under a constant load.

【0080】次に、PWM制御回路33について詳しく
説明する。図7は本実施例におけるPWM制御回路33
のブロック図である。
Next, the PWM control circuit 33 will be described in detail. FIG. 7 shows the PWM control circuit 33 in this embodiment.
It is a block diagram of.

【0081】図7において、60はクロック回路で、所
定周波数で発振している。その周波数は、キャリア周波
数とデューティ分解能の積で表され、例えばキャリア周
波数5kHzで、分解能が256の場合1.28MHzで発
振している。
In FIG. 7, a clock circuit 60 oscillates at a predetermined frequency. The frequency is represented by the product of the carrier frequency and the duty resolution. For example, the carrier frequency is 5 kHz, and when the resolution is 256, the oscillation is 1.28 MHz.

【0082】61はカウンタ回路で、クロック回路の出
力をクロックとして動作しているアップカウンタであ
り、クロックパルスが1パルス入る毎に出力値CNTを
インクリメントしている。
Reference numeral 61 is a counter circuit, which is an up-counter operating with the output of the clock circuit as a clock, and increments the output value CNT every time one clock pulse enters.

【0083】62は第1レジスタ回路で、固定された所
定値REG1を記憶している。63は第1比較器であ
り、カウンタ回路61の出力値CNTと第1レジスタ回
路の設定値REG1とを比較し、REG1≦CNTの時
出力を送出する。
Reference numeral 62 denotes a first register circuit which stores a fixed predetermined value REG1. Reference numeral 63 is a first comparator, which compares the output value CNT of the counter circuit 61 with the set value REG1 of the first register circuit, and outputs an output when REG1≤CNT.

【0084】また、第1比較器63の出力は、カウンタ
回路61のリセット端子RSTに接続されており、カウ
ンタ回路61のカウント値をリセット(CNT=0)す
る。即ち、カウンタ回路61のカウント周期(即ちキャ
リア周期)はこの第1レジスタ回路の設定REG1によ
って決定される。
The output of the first comparator 63 is connected to the reset terminal RST of the counter circuit 61 and resets the count value of the counter circuit 61 (CNT = 0). That is, the count cycle (that is, the carrier cycle) of the counter circuit 61 is determined by the setting REG1 of the first register circuit.

【0085】64は第2レジスタ回路で、所定値REG
2(0≦REG1≦REG2)を記憶している。65は
第2比較器であり、カウンタ回路61の出力値CNTと
第2レジスタ回路の設定値REG2とを比較し、REG
2≧CNTの時、ONの出力を送出する。この第2比較
器の出力信号CHOPが、デューティ信号となる。
Reference numeral 64 is a second register circuit, which has a predetermined value REG.
2 (0 ≦ REG1 ≦ REG2) is stored. A second comparator 65 compares the output value CNT of the counter circuit 61 with the set value REG2 of the second register circuit, and REG
When 2 ≧ CNT, the output of ON is sent. The output signal CHOP of the second comparator becomes a duty signal.

【0086】66は主デューティ設定回路であり、デュ
ーティの基本デューティを設定する。この時基本デュー
ティとは、0から第1レジスタ回路の設定値REG1ま
での値を設定する。
Reference numeral 66 is a main duty setting circuit, which sets the basic duty of the duty. At this time, the basic duty sets a value from 0 to the set value REG1 of the first register circuit.

【0087】67は補デューティ設定回路であり、ここ
では2ビットの補助ビットを持ったものに関して説明を
行う。4回のPWM波形に対し、補助ビットで指定され
た回数(0〜3回)は主デューティ設定回路により設定
されたデューティよりも高いデューティに設定する。
Reference numeral 67 denotes a complementary duty setting circuit, which will be described here as one having two auxiliary bits. The number of times specified by the auxiliary bit (0 to 3 times) is set to be higher than the duty set by the main duty setting circuit for the four PWM waveforms.

【0088】68は選択回路であり、誤差検出器32か
らの出力の回転数差が1r/sec以上の時、主デュー
ティ設定回路66からの出力を選択し、回転数差が1r
/sec以内の時、補デューティ設定回路67からの出
力を選択する。
Reference numeral 68 denotes a selection circuit, which selects the output from the main duty setting circuit 66 when the rotation speed difference of the output from the error detector 32 is 1 r / sec or more, and the rotation speed difference is 1 r.
When it is within / sec, the output from the complementary duty setting circuit 67 is selected.

【0089】69はANDゲートであり、選択回路68
からの出力を第1比較器63の出力のタイミングで第2
レジスタ回路に値を設定する。
Reference numeral 69 is an AND gate, which is a selection circuit 68.
From the second comparator at the timing of the output of the first comparator 63.
Set the value in the register circuit.

【0090】次にこのPWM制御回路33の動作につい
て更に詳しく説明する。図8は、本実施例におけるPW
M制御回路33の動作タイミング図である。
Next, the operation of the PWM control circuit 33 will be described in more detail. FIG. 8 shows the PW in this embodiment.
FIG. 9 is an operation timing chart of the M control circuit 33.

【0091】カウンタ回路61の出力CNTはクロック
回路60の出力によりカウントアップされる。カウンタ
回路61の出力CNTと第1レジスタ回路の設定値RE
G1とが一致した時点で第1比較器63の出力RSTが
送出されると共に、カウンタ回路61の出力CNTがリ
セットされる。
The output CNT of the counter circuit 61 is counted up by the output of the clock circuit 60. The output CNT of the counter circuit 61 and the set value RE of the first register circuit
The output RST of the first comparator 63 is sent out and the output CNT of the counter circuit 61 is reset when G1 and G1 match.

【0092】また、第2レジスタ回路64の設定値RE
G2より、カウンタ回路61の出力値CNTが小さいと
きは、第2比較器65の出力はHレベルとなる。逆に、
第2レジスタ回路64の設定値REG2より、カウンタ
回路61の出力値CNTが大きいときは、第2比較器6
5の出力はLレベルとなる。
Further, the set value RE of the second register circuit 64
When the output value CNT of the counter circuit 61 is smaller than G2, the output of the second comparator 65 becomes H level. vice versa,
When the output value CNT of the counter circuit 61 is larger than the set value REG2 of the second register circuit 64, the second comparator 6
The output of 5 becomes L level.

【0093】このように、第2レジスタ回路の設定値R
EG2を変えることにより、PWM制御回路33の出力
のデューティを変化させることができる。従ってこの設
定値REG2の値を変えることにより、DCモータの回
転数制御ができることになる。
Thus, the set value R of the second register circuit is
By changing EG2, the duty of the output of the PWM control circuit 33 can be changed. Therefore, the rotation speed of the DC motor can be controlled by changing the value of the set value REG2.

【0094】したがって、回転数の精度を上げる場合に
は、これらのカウンタ回路61、第1レジスタ回路6
2、第2レジスタ回路64のビット数を増やすことによ
り可能となるが、回路が複雑になり、回路が高価になる
ばかりでなく、クロック回路60の発振周波数がかなり
高くなり、ノイズ等の影響を受け易くなる。
Therefore, in order to improve the accuracy of the rotation speed, the counter circuit 61 and the first register circuit 6 are provided.
2. This can be achieved by increasing the number of bits of the second register circuit 64. However, not only the circuit becomes complicated and the circuit becomes expensive, but also the oscillation frequency of the clock circuit 60 becomes considerably high, and the influence of noise or the like occurs. It becomes easy to receive.

【0095】一般的にはこれらのビット数は、回路の信
頼性、コスト等を考慮し8ビット程度にする事が多い。
しかしながら、この程度のビット数では十分な回転数制
御はできなかった。これを解決するために、補デューテ
ィ設定回路67を設けた。
Generally, the number of these bits is often set to about 8 bits in consideration of the reliability of the circuit, the cost and the like.
However, sufficient rotation speed control could not be performed with this number of bits. In order to solve this, a supplementary duty setting circuit 67 is provided.

【0096】次に、補デューティ設定回路を使用した場
合の動作について説明する。図9は補デューティを用い
た場合のPWM制御回路33の動作タイミング図であ
る。
Next, the operation when the complementary duty setting circuit is used will be described. FIG. 9 is an operation timing chart of the PWM control circuit 33 when the complementary duty is used.

【0097】補デューティ設定回路67は補助ビットと
して2ビット設定されており、この場合は補助ビットが
01B(2進表記)に設定されている場合を示す。主デ
ューティ設定回路66の設定値はD0としている。
Two bits are set as the auxiliary bits in the complementary duty setting circuit 67, and in this case, the auxiliary bit is set to 01B (binary notation). The set value of the main duty setting circuit 66 is D0.

【0098】区間Tにおいて、4回のデューティ信号が
出されているが、補助ビットの値が01Bであることか
ら、1発目の第2レジスタ回路64の設定値REG2は
D0+1としている。即ちこの時のデューティ信号CH
OPは他の場合に比べ1ビット分広くなっている。
In the section T, the duty signal is output four times, but since the value of the auxiliary bit is 01B, the set value REG2 of the first register circuit 64 is D0 + 1. That is, the duty signal CH at this time
OP is one bit wider than other cases.

【0099】他の2〜4発目のパルスについては設定値
REG2はD0となっているため、通常と同様のパルス
幅となる。
For the other 2nd to 4th pulses, the set value REG2 is D0, and therefore the pulse width is the same as usual.

【0100】このようにすることにより、区間Tにおけ
る平均デューティは(数2)に示されるように、1/4
ビット単位での変化となる。
By doing so, the average duty in the section T is 1/4 as shown in (Equation 2).
It changes in bit units.

【0101】[0101]

【数2】 (Equation 2)

【0102】更に、区間T中の幅の広いパルス数を増や
すことにより、2/4,3/4のデューティ増加が可能
となる。
Further, by increasing the number of wide pulses in the section T, it is possible to increase the duty by 2/4 or 3/4.

【0103】この補デューティ設定回路67を用いた場
合のモータ特性について説明する。図10は補デューテ
ィを用いた場合のDCモータのトルク=回転数の関係を
示す特性図である。
Motor characteristics when the complementary duty setting circuit 67 is used will be described. FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship of torque = rotational speed of the DC motor when the complementary duty is used.

【0104】図10において、(イ)は第2レジスタ回
路64の設定値REG2の値がD0の場合のモータ特性
を示す。この時、トルクT1における回転数はR1であ
る。
In FIG. 10, (a) shows the motor characteristics when the set value REG2 of the second register circuit 64 is D0. At this time, the rotation speed at the torque T1 is R1.

【0105】また、(ロ)は第2レジスタ回路64の設
定値REG2の値がD0+1の場合のモータ特性を示
す。この時、トルクT1における回転数はR5である。
Further, (b) shows the motor characteristics when the value of the set value REG2 of the second register circuit 64 is D0 + 1. At this time, the rotation speed at the torque T1 is R5.

【0106】通常の主デューティ設定回路66のみを使
用した場合は、このように回転数R1と回転数R2の間
の回転数の実現は不可能である。
When only the normal main duty setting circuit 66 is used, it is impossible to realize the rotation speed between the rotation speeds R1 and R2 in this way.

【0107】また、(ハ)は補助ビットが01Bの時の
モータ特性を、(ニ)は補助ビットが10Bの時のモー
タ特性を、(ホ)は補助ビットが11Bの時のモータ特
性をそれぞれ示す。トルクT1における回転数はそれぞ
れR2,R3,R4となり、より細かい回転数の設定が
できることになる。
Further, (c) shows the motor characteristics when the auxiliary bit is 01B, (d) shows the motor characteristics when the auxiliary bit is 10B, and (e) shows the motor characteristics when the auxiliary bit is 11B. Show. The rotational speeds at the torque T1 are R2, R3, and R4, respectively, and a finer rotational speed can be set.

【0108】このように本発明においては補デューティ
を用いることにより、より高精度の回転数制御を容易に
できることになる。本実施例においては補助ビットは2
ビットの場合で説明したが、これ以上のビット数にすれ
ば更に精度が上げれることは言うまでもない。
As described above, in the present invention, by using the complementary duty, it is possible to easily perform the rotation speed control with higher accuracy. In this embodiment, the number of auxiliary bits is 2.
Although the case of bits has been described, it goes without saying that if the number of bits is larger than this, the accuracy can be further improved.

【0109】次に、回転数制御について更に詳しく説明
を行う。図11は本実施例における回転数制御の処理の
流れ図である。
Next, the rotation speed control will be described in more detail. FIG. 11 is a flowchart of the processing of the rotation speed control in this embodiment.

【0110】図11において、STEP1でDCモータ
の回転数を測定し、実際の回転数を検出する。つぎに、
STEP2において目標回転数と実際の回転数の比較を
行う。
In FIG. 11, the number of revolutions of the DC motor is measured in STEP 1 to detect the actual number of revolutions. Next,
In STEP 2, the target rotation speed and the actual rotation speed are compared.

【0111】次に、STEP3でSTEP2で比較した
結果、両者が一致(0.1r/sec以内)しているか
どうか判定する。一致していればもはやデューティは変
化させる必要はないので、STEP4でデューティを固
定し、STEP1に戻る。STEP3で一致していない
場合はSTEP5に進む。
Next, in STEP 3, as a result of comparison in STEP 2, it is determined whether the two match (within 0.1 r / sec). If they match, it is no longer necessary to change the duty, so the duty is fixed in STEP 4, and the process returns to STEP 1. If they do not match in STEP 3, the process proceeds to STEP 5.

【0112】次に、STEP5でSTEP2で比較した
結果、両者の差が1r/sec以内であるかどうか判定
を行う。1r/sec以上であればSTEP6に進み、
主デューティをUPまたはDOWN(実際の回転数が目
標回転数より低ければUP、実際の回転数が目標回転数
より高ければDOWM)を行い、STEP1に戻る。ま
た、1r/sec以内であればSTEP7に進む。
Next, in STEP 5, as a result of comparison in STEP 2, it is determined whether the difference between the two is within 1 r / sec. If it is 1 r / sec or more, proceed to STEP 6,
The main duty is UP or DOWN (UP when the actual rotation speed is lower than the target rotation speed, UPM when the actual rotation speed is higher than the target rotation speed), and the process returns to STEP1. If it is within 1 r / sec, proceed to STEP 7.

【0113】次に、STEP7では補デューティ(補助
ビット)をUPまたはDOWN(実際の回転数が目標回
転数より低ければUP、実際の回転数が目標回転数より
高ければDOWM)を行う。
Next, in STEP 7, the supplementary duty (auxiliary bit) is UP or DOWN (UP if the actual rotation speed is lower than the target rotation speed, and DOWM if the actual rotation speed is higher than the target rotation speed).

【0114】次に、STEP8でSTEP7でのUPま
たはDOWNの結果、オーバーフロー(またはボロー)
が発生したかどうか判定する。オーバーフロー(または
ボロー)発生していなければSTEP1に戻る。
Next, in STEP 8, the result of UP or DOWN in STEP 7 is overflow (or borrow).
It is determined whether or not has occurred. If no overflow (or borrow) has occurred, the process returns to STEP 1.

【0115】オーバーフロー(またはボロー)が発生し
ていれば、STEP9で主デューティをUP(またはD
OWN)を行い、STEP1に戻る。
If an overflow (or borrow) has occurred, the main duty is increased (or D) at STEP 9.
OWN) and returns to STEP1.

【0116】このように、実際の回転数と目標回転数が
離れていれば、主デューティを操作し、実際の回転数と
目標回転数が近づいていれば、補デューティを操作する
ことにより、回転数のスムーズな変化が実現できること
になる。
As described above, when the actual rotation speed and the target rotation speed are distant from each other, the main duty is operated, and when the actual rotation speed and the target rotation speed are close to each other, the auxiliary duty is operated to rotate the rotation speed. Smooth changes in numbers can be realized.

【0117】以上のように本実施例の冷蔵庫の制御装置
は、シェル内部が吸い込みガスとほぼ同じ圧力である圧
縮機1と、圧縮機1の圧縮部を動作させるためのDCモ
ータ3と、DCモータ3のロータ3aの回転位置をステ
ータ巻線に生じる逆起電圧から検出する逆起電圧検出回
路23と、通常の運転中は逆起電圧検出回路23の出力
により転流を行いDCモータ3を可変速運転させるイン
バータ22と、庫内温度と設定温度との温度差を検出す
る温度差検出回路29と、温度差検出回路29の出力か
ら回転数を設定し、特に温度差が所定値よりも小さくな
った時には設定回転数を商用電源未満の回転数とする回
転数設定回路30と、回転数設定回路30による目標回
転数と実際のDCモータの回転数とを比較し、その結果
によってインバータのPWM制御のデューティ幅を増減
するPWM制御回路33とから構成したことにより、漏
れ受熱損失による圧縮機の効率ダウンを防止し、低回転
数でも効率の高い可変速の圧縮機が提供でき、しかも低
速時の冷却システムの効率アップと相まって、冷蔵庫の
消費電力量の大幅な低減が図ることができる。
As described above, the control device for the refrigerator according to the present embodiment has the compressor 1 in which the inside of the shell has almost the same pressure as the suction gas, the DC motor 3 for operating the compression part of the compressor 1, and the DC motor 3. The counter electromotive voltage detection circuit 23 that detects the rotational position of the rotor 3a of the motor 3 from the counter electromotive voltage generated in the stator winding and the output of the counter electromotive voltage detection circuit 23 during normal operation performs commutation to drive the DC motor 3 The inverter 22 for variable speed operation, the temperature difference detection circuit 29 for detecting the temperature difference between the internal temperature and the set temperature, and the rotation speed are set from the output of the temperature difference detection circuit 29. When the rotation speed becomes smaller than the commercial power supply, the rotation speed setting circuit 30 that sets the rotation speed lower than the commercial power supply is compared with the target rotation speed of the rotation speed setting circuit 30 and the actual rotation speed of the DC motor. The PWM control circuit 33 for increasing / decreasing the duty width of the PWM control can prevent the efficiency of the compressor from being lowered due to heat loss due to leakage, and can provide a variable speed compressor having high efficiency even at a low rotation speed. Combined with the efficiency improvement of the cooling system at low speed, the power consumption of the refrigerator can be significantly reduced.

【0118】また、圧縮機1と、圧縮機の圧縮部を動作
させるためのDCモータ3と、逆起電圧検出回路23か
らの出力によりDCモータ3の回転数を検出する回転数
検出回路31と、目標回転数を設定する回転数設定回路
30と、目標回転数と実際のDCモータの回転数とを比
較し、その結果によってインバータのPWM制御のデュ
ーティ幅を増減するPWM制御回路33とを有し、PW
M制御回路は主デューティ設定回路66と補デューティ
設定回路67からなり、主デューティ設定回路66によ
りPWM制御のパルスの基本デューティを定め、補デュ
ーティ設定回路67によりn回(nは2以上の整数)の
PWM波形に対し、m回(mは0以上n未満の整数)は
主デューティ設定回路により設定されたデューティより
も高いデューティに設定するように構成する事により、
回転数の制御を高精度で実現でき、しかも簡単な回路
で、安価に実現することができる。
Further, the compressor 1, the DC motor 3 for operating the compressor of the compressor, and the rotation speed detection circuit 31 for detecting the rotation speed of the DC motor 3 by the output from the counter electromotive voltage detection circuit 23. A rotation speed setting circuit 30 for setting a target rotation speed, and a PWM control circuit 33 for comparing the target rotation speed with the actual rotation speed of the DC motor and increasing or decreasing the duty width of the PWM control of the inverter according to the result. And then PW
The M control circuit includes a main duty setting circuit 66 and a complementary duty setting circuit 67. The main duty setting circuit 66 determines the basic duty of a pulse for PWM control, and the complementary duty setting circuit 67 performs n times (n is an integer of 2 or more). By setting the PWM waveform of m times (m is an integer of 0 or more and less than n) to a duty higher than the duty set by the main duty setting circuit,
The rotation speed can be controlled with high accuracy and can be realized at a low cost with a simple circuit.

【0119】また、圧縮機1と、圧縮機1の圧縮部を動
作させるためのDCモータ3と、逆起電圧検出回路23
からの出力によりDCモータ3の回転数を検出する回転
数検出回路31と、目標回転数を設定する回転数設定回
路30と、目標回転数と実際のDCモータ3の回転数と
を比較し、その結果によってインバータ22のPWM制
御のデューティ幅を増減するPWM制御回路33とを有
し、PWM制御回路33は主デューティ設定回路66と
補デューティ設定回路67からなり、主デューティ設定
回路66によりPWM制御のパルスの基本デューティを
定め、補デューティ設定回路67によりn回(nは2以
上の整数)のPWM波形に対し、m回(mは0以上n未
満の整数)は主デューティ設定回路66により設定され
たデューティよりも高いデューティに設定するように
し、目標回転数と実際のDCモータの回転数との差が所
定値よりも小さい場合にのみ補デューティ設定回路を動
作させるようにするようにした選択回路68を設けるこ
とにより、目標回転数に対し、実際の回転数が離れてい
る場合、回転数の変化を速くし、圧縮機の共振などで騒
音・振動が発生しないようにすることができるととも
に、回転数が近づいた場合には、高精度な回転数制御が
可能になる。
Further, the compressor 1, the DC motor 3 for operating the compression section of the compressor 1, and the counter electromotive voltage detection circuit 23.
The rotation speed detection circuit 31 that detects the rotation speed of the DC motor 3 based on the output from the rotation speed setting circuit 30 that sets the target rotation speed, and the target rotation speed and the actual rotation speed of the DC motor 3 are compared. A PWM control circuit 33 that increases or decreases the duty width of the PWM control of the inverter 22 according to the result is provided. The PWM control circuit 33 includes a main duty setting circuit 66 and an auxiliary duty setting circuit 67, and the main duty setting circuit 66 performs PWM control. The basic duty of the pulse is determined, and the main duty setting circuit 66 sets m times (m is an integer of 0 or more and less than n) for the PWM waveform of n times (n is an integer of 2 or more) by the complementary duty setting circuit 67. If the difference between the target rotation speed and the actual rotation speed of the DC motor is smaller than the specified value, set the duty higher than the specified duty. By providing the selection circuit 68 adapted to operate the supplementary duty setting circuit only in the case where the actual rotation speed is far from the target rotation speed, the change in the rotation speed is accelerated and the compressor It is possible to prevent noise and vibration from occurring due to resonance and the like, and when the number of rotations approaches, it is possible to control the number of rotations with high accuracy.

【0120】[0120]

【発明の効果】以上説明したように本発明の冷蔵庫の制
御装置は、シェル内部が吸い込みガスとほぼ同じ圧力で
ある圧縮機と、前記圧縮機の圧縮部を動作させるための
DCモータと、前記DCモータのロータの回転位置をス
テータ巻線に生じる逆起電圧から検出する逆起電圧検出
回路と、通常の運転中は前記逆起電圧検出回路の出力に
より転流を行い前記DCモータを可変速運転させるイン
バータと、庫内温度と設定温度との温度差を検出する温
度差検出回路と、前記温度差検出回路の出力から回転数
を設定し、特に温度差が所定値よりも小さくなった時に
は設定回転数を商用電源未満の回転数とする回転数設定
回路と、前記回転数設定回路による目標回転数と実際の
DCモータの回転数とを比較し、その結果によってイン
バータのPWM制御のデューティ幅を増減するPWM制
御回路とから構成したことにより、漏れ受熱損失による
圧縮機の効率ダウンを防止し、低回転数でも効率の高い
可変速の圧縮機が提供でき、しかも低速時の冷却システ
ムの効率アップと相まって、冷蔵庫の消費電力量の大幅
な低減が図ることができる。
As described above, the control device for a refrigerator according to the present invention comprises a compressor having a shell whose internal pressure is almost the same as that of the suction gas, a DC motor for operating the compressor of the compressor, and A counter electromotive voltage detection circuit that detects the rotational position of the rotor of the DC motor from the counter electromotive voltage that occurs in the stator windings, and during normal operation, commutation is performed by the output of the counter electromotive voltage detection circuit to make the DC motor a variable speed An inverter to be operated, a temperature difference detection circuit that detects the temperature difference between the internal temperature and the set temperature, and the number of revolutions is set from the output of the temperature difference detection circuit, especially when the temperature difference becomes smaller than a predetermined value. The rotation speed setting circuit that sets the rotation speed to a speed lower than the commercial power supply is compared with the target rotation speed by the rotation speed setting circuit and the actual rotation speed of the DC motor. Since it is configured with a PWM control circuit that increases or decreases the duty width of the compressor, it is possible to prevent the efficiency of the compressor from being reduced due to heat loss due to leakage, and to provide a variable speed compressor with high efficiency even at a low rotation speed, and cooling at low speed. Combined with the increase in system efficiency, the power consumption of the refrigerator can be significantly reduced.

【0121】また、圧縮機と、前記圧縮機の圧縮部を動
作させるためのDCモータと、逆起電圧検出回路からの
出力により前記DCモータの回転数を検出する回転数検
出回路と、目標回転数を設定する回転数設定回路と、目
標回転数と実際のDCモータの回転数とを比較し、その
結果によってインバータのPWM制御のデューティ幅を
増減するPWM制御回路とを有し、前記PWM制御回路
は主デューティ設定回路と補デューティ設定回路からな
り、前記主デューティ設定回路によりPWM制御のパル
スの基本デューティを定め、前記補デューティ設定回路
によりn回(nは2以上の整数)のPWM波形に対し、
m回(mは0以上n未満の整数)は主デューティ設定回
路により設定されたデューティよりも高いデューティに
設定するように構成する事により、回転数の制御を高精
度で実現でき、しかも簡単な回路で、安価に実現するこ
とができる。
Further, the compressor, the DC motor for operating the compressor of the compressor, the rotation speed detection circuit for detecting the rotation speed of the DC motor by the output from the counter electromotive voltage detection circuit, and the target rotation speed. The PWM control circuit has a rotation speed setting circuit for setting the number of revolutions, and a PWM control circuit for comparing the target rotation speed with the actual rotation speed of the DC motor and increasing or decreasing the duty width of the PWM control of the inverter according to the result. The circuit is composed of a main duty setting circuit and a complementary duty setting circuit. The main duty setting circuit determines a basic duty of a pulse for PWM control, and the complementary duty setting circuit makes a PWM waveform n times (n is an integer of 2 or more). In contrast,
By configuring the number of times m times (m is an integer of 0 or more and less than n) to be higher than the duty set by the main duty setting circuit, the rotation speed can be controlled with high accuracy and is simple. It can be realized at low cost with a circuit.

【0122】また、圧縮機と、前記圧縮機の圧縮部を動
作させるためのDCモータと、逆起電圧検出回路からの
出力により前記DCモータの回転数を検出する回転数検
出回路と、目標回転数を設定する回転数設定回路と、目
標回転数と実際のDCモータの回転数とを比較し、その
結果によってインバータのPWM制御のデューティ幅を
増減するPWM制御回路とを有し、前記PWM制御回路
は主デューティ設定回路と補デューティ設定回路からな
り、前記主デューティ設定回路によりPWM制御のパル
スの基本デューティを定め、前記補デューティ設定回路
によりn回(nは2以上の整数)のPWM波形に対し、
m回(mは0以上n未満の整数)は主デューティ設定回
路により設定されたデューティよりも高いデューティに
設定するようにし、目標回転数と実際のDCモータの回
転数との差が所定値よりも小さい場合にのみ前記補デュ
ーティ設定回路を動作させるようにするようにした選択
回路を設けることにより、目標回転数に対し、実際の回
転数が離れている場合、回転数の変化を速くし、圧縮機
の共振などで騒音・振動が発生しないようにすることが
できるとともに、回転数が近づいた場合には、高精度な
回転数制御が可能になる。
Further, the compressor, the DC motor for operating the compressor of the compressor, the rotation speed detection circuit for detecting the rotation speed of the DC motor by the output from the back electromotive force detection circuit, and the target rotation speed. The PWM control circuit has a rotation speed setting circuit for setting the number of revolutions, and a PWM control circuit for comparing the target rotation speed with the actual rotation speed of the DC motor and increasing or decreasing the duty width of the PWM control of the inverter according to the result. The circuit is composed of a main duty setting circuit and a complementary duty setting circuit. The main duty setting circuit determines a basic duty of a pulse for PWM control, and the complementary duty setting circuit makes a PWM waveform n times (n is an integer of 2 or more). In contrast,
m times (m is an integer of 0 or more and less than n) is set to a duty higher than the duty set by the main duty setting circuit, and the difference between the target rotation speed and the actual rotation speed of the DC motor is greater than a predetermined value. If the actual rotation speed is far from the target rotation speed by providing the selection circuit that operates the supplementary duty setting circuit only when the rotation speed is small, the change in the rotation speed is accelerated. It is possible to prevent noise and vibration from occurring due to the resonance of the compressor and the like, and it becomes possible to control the rotation speed with high accuracy when the rotation speed approaches.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例における冷蔵庫の制御装置のブ
ロック図
FIG. 1 is a block diagram of a refrigerator control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例における回転数設定回路の特性図FIG. 2 is a characteristic diagram of a rotation speed setting circuit in this embodiment.

【図3】(a)圧縮機の相対効率を示す特性図 (b)圧縮機の相対冷凍能力を示す特性図FIG. 3 (a) is a characteristic diagram showing the relative efficiency of the compressor. (B) is a characteristic diagram showing the relative refrigerating capacity of the compressor.

【図4】本実施例における転流回路と合成回路の回路図FIG. 4 is a circuit diagram of a commutation circuit and a synthesis circuit in this embodiment.

【図5】本実施例における転流回路と合成回路の動作タ
イミング図
FIG. 5 is an operation timing chart of the commutation circuit and the synthesis circuit in the present embodiment.

【図6】DCモータのトルクと回転数の関係を示す特性
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between torque and rotation speed of a DC motor.

【図7】本実施例におけるPWM制御回路のブロック図FIG. 7 is a block diagram of a PWM control circuit according to the present embodiment.

【図8】本実施例におけるPWM制御回路の動作タイミ
ング図
FIG. 8 is an operation timing chart of the PWM control circuit according to the present embodiment.

【図9】補デューティを用いた場合のPWM制御回路の
動作タイミング図
FIG. 9 is an operation timing chart of the PWM control circuit when the complementary duty is used.

【図10】補デューティを用いた場合のDCモータのト
ルクと回転数の関係を示す特性図
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between torque and rotation speed of a DC motor when a complementary duty is used.

【図11】本実施例における回転数制御の処理の流れ図FIG. 11 is a flow chart of processing of rotation speed control in the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧縮機 3 DCモータ 22 インバータ 1 Compressor 3 DC motor 22 Inverter

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シェル内部が吸い込みガスとほぼ同じ圧
力である圧縮機と、前記圧縮機の圧縮部を動作させるた
めのDCモータと、前記DCモータのロータの回転位置
をステータ巻線に生じる逆起電圧から検出する逆起電圧
検出回路と、通常の運転中は前記逆起電圧検出回路の出
力により転流を行い前記DCモータを可変速運転させる
インバータと、冷蔵庫の庫内温度を検出する庫内温度検
出手段と、庫内温度を設定する庫内温度設定手段と、前
記庫内温度検出手段と前記庫内温度設定手段との温度差
を検出する温度差検出回路と、前記温度差検出回路の出
力から回転数を設定し、特に温度差が所定値よりも小さ
くなった時には設定回転数を商用電源未満の回転数とす
る回転数設定回路と、前記回転数設定回路による目標回
転数と実際のDCモータの回転数とを比較し、その結果
によってインバータのPWM制御のデューティ幅を増減
するPWM制御回路とを有する冷蔵庫の制御装置。
1. A compressor in which the inside of the shell has almost the same pressure as the suction gas, a DC motor for operating a compression part of the compressor, and a reverse position in which a rotor winding position of the DC motor is generated in a stator winding. A counter electromotive voltage detection circuit that detects from the electromotive voltage, an inverter that performs commutation by the output of the counter electromotive voltage detection circuit during normal operation to operate the DC motor at a variable speed, and a refrigerator that detects the temperature inside the refrigerator. Inside temperature detecting means, inside temperature setting means for setting inside temperature, temperature difference detecting circuit for detecting temperature difference between the inside temperature detecting means and inside temperature setting means, and the temperature difference detecting circuit The rotation speed is set from the output of, and especially when the temperature difference becomes smaller than the predetermined value, the rotation speed setting circuit that makes the set rotation speed lower than the commercial power supply, and the target rotation speed and the actual rotation speed by the rotation speed setting circuit. DC model And a PWM control circuit that compares the number of revolutions of the inverter and increases or decreases the duty width of the PWM control of the inverter according to the result.
【請求項2】 圧縮機と、前記圧縮機の圧縮部を動作さ
せるためのDCモータと、前記DCモータのロータの回
転位置をステータ巻線に生じる逆起電圧から検出する逆
起電圧検出回路と、通常の運転中は前記逆起電圧検出回
路の出力により転流を行い前記DCモータを可変速運転
させるインバータと、前記逆起電圧検出回路からの出力
により前記DCモータの回転数を検出する回転数検出回
路と、目標回転数を設定する回転数設定回路と、前記回
転数設定回路による目標回転数と実際のDCモータの回
転数とを比較し、その結果によってインバータのPWM
制御のデューティ幅を増減するPWM制御回路とを有
し、前記PWM制御回路は主デューティ設定回路と補デ
ューティ設定回路からなり、前記主デューティ設定回路
によりPWM制御のパルスの基本デューティを定め、前
記補デューティ設定回路によりn回(nは2以上の整
数)のPWM波形に対し、m回(mは0以上n未満の整
数)は主デューティ設定回路により設定されたデューテ
ィよりも高いデューティに設定するようにした冷蔵庫の
制御装置。
2. A compressor, a DC motor for operating a compressor of the compressor, and a counter electromotive voltage detection circuit for detecting a rotational position of a rotor of the DC motor from a counter electromotive voltage generated in a stator winding. During normal operation, an inverter that performs commutation by the output of the counter electromotive voltage detection circuit to operate the DC motor at a variable speed, and a rotation that detects the rotation speed of the DC motor by the output from the counter electromotive voltage detection circuit The speed detection circuit, the rotation speed setting circuit for setting the target rotation speed, and the target rotation speed by the rotation speed setting circuit are compared with the actual rotation speed of the DC motor.
A PWM control circuit for increasing or decreasing the duty width of control, wherein the PWM control circuit comprises a main duty setting circuit and an auxiliary duty setting circuit, and the main duty setting circuit determines a basic duty of a pulse for PWM control, With respect to the PWM waveform of n times (n is an integer of 2 or more) by the duty setting circuit, m times (m is an integer of 0 or more and less than n) is set to a duty higher than the duty set by the main duty setting circuit. Control device for the refrigerator.
【請求項3】 圧縮機と、前記圧縮機の圧縮部を動作さ
せるためのDCモータと、前記DCモータのロータの回
転位置をステータ巻線に生じる逆起電圧から検出する逆
起電圧検出回路と、通常の運転中は前記逆起電圧検出回
路の出力により転流を行い前記DCモータを可変速運転
させるインバータと、前記逆起電圧検出回路からの出力
により前記DCモータの回転数を検出する回転数検出回
路と、目標回転数を設定する回転数設定回路と、前記回
転数設定回路による目標回転数と実際のDCモータの回
転数とを比較し、その結果によってインバータのPWM
制御のデューティ幅を増減するPWM制御回路とを有
し、前記PWM制御回路は主デューティ設定回路と補デ
ューティ設定回路からなり、前記主デューティ設定回路
によりPWM制御のパルスの基本デューティを定め、前
記補デューティ設定回路によりn回(nは2以上の整
数)のPWM波形に対し、m回(mは0以上n未満の整
数)は主デューティ設定回路により設定されたデューテ
ィよりも高いデューティに設定するようにし、目標回転
数と実際のDCモータの回転数との差が所定値よりも小
さい場合にのみ前記補デューティ設定回路を動作させる
ようにした選択回路とからなる冷蔵庫の制御装置。
3. A compressor, a DC motor for operating a compressor of the compressor, and a counter electromotive voltage detection circuit for detecting a rotational position of a rotor of the DC motor from a counter electromotive voltage generated in a stator winding. During normal operation, an inverter that performs commutation by the output of the counter electromotive voltage detection circuit to operate the DC motor at a variable speed, and a rotation that detects the rotation speed of the DC motor by the output from the counter electromotive voltage detection circuit The speed detection circuit, the rotation speed setting circuit for setting the target rotation speed, and the target rotation speed by the rotation speed setting circuit are compared with the actual rotation speed of the DC motor.
A PWM control circuit for increasing or decreasing the duty width of control, wherein the PWM control circuit comprises a main duty setting circuit and an auxiliary duty setting circuit, and the main duty setting circuit determines a basic duty of a pulse for PWM control, With respect to the PWM waveform of n times (n is an integer of 2 or more) by the duty setting circuit, m times (m is an integer of 0 or more and less than n) is set to a duty higher than the duty set by the main duty setting circuit. A refrigerator control device comprising a selection circuit that operates the auxiliary duty setting circuit only when the difference between the target rotation speed and the actual rotation speed of the DC motor is smaller than a predetermined value.
JP7314184A 1995-12-01 1995-12-01 Controller of refrigerator Pending JPH09152200A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7314184A JPH09152200A (en) 1995-12-01 1995-12-01 Controller of refrigerator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7314184A JPH09152200A (en) 1995-12-01 1995-12-01 Controller of refrigerator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09152200A true JPH09152200A (en) 1997-06-10

Family

ID=18050276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7314184A Pending JPH09152200A (en) 1995-12-01 1995-12-01 Controller of refrigerator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09152200A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2110626A1 (en) * 2006-05-19 2009-10-21 Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha Cooling storage and method of operating the same
JP2010197037A (en) * 2008-12-24 2010-09-09 Panasonic Corp Refrigerator
JP2010197038A (en) * 2008-12-24 2010-09-09 Panasonic Corp Compressor for refrigerator
JP2012042114A (en) * 2010-08-18 2012-03-01 Denso Corp Two-stage pressure buildup refrigeration cycle
WO2014103520A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 ダイキン工業株式会社 Refrigeration device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2110626A1 (en) * 2006-05-19 2009-10-21 Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha Cooling storage and method of operating the same
EP2110626A4 (en) * 2006-05-19 2010-07-28 Hoshizaki Electric Co Ltd Cooling storage and method of operating the same
US7908039B2 (en) 2006-05-19 2011-03-15 Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha Cooling storage cabinet and method of operating the same
JP2010197037A (en) * 2008-12-24 2010-09-09 Panasonic Corp Refrigerator
JP2010197036A (en) * 2008-12-24 2010-09-09 Panasonic Corp Refrigerator
JP2010197038A (en) * 2008-12-24 2010-09-09 Panasonic Corp Compressor for refrigerator
JP2012042114A (en) * 2010-08-18 2012-03-01 Denso Corp Two-stage pressure buildup refrigeration cycle
WO2014103520A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 ダイキン工業株式会社 Refrigeration device
JP2014129986A (en) * 2012-12-28 2014-07-10 Daikin Ind Ltd Refrigeration device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100254932B1 (en) Refrigerating apparatus, and refrigerator control and brushless motor starter used in same
US5518373A (en) Compressor start-up controller
KR20090090249A (en) Linear compressor
JPH07280412A (en) Operation speed controller of compressor for refrigerator and control method thereof
JP3672637B2 (en) Compressor motor control device
JP2001263256A (en) Control device for compressor
JPH09152200A (en) Controller of refrigerator
JP2010252406A (en) Motor drive and refrigerator using the same
KR20100008307A (en) Linear compressor
JP3776102B2 (en) Brushless motor control device
JP2014234718A (en) Control device for compressor and refrigerator
KR20120004297A (en) Apparatus and method for controlling compressor and refrigerator including the same
KR100301827B1 (en) Driving method of compressor using for sensorless BLDC Motor
JP3669972B2 (en) Refrigerator control device
JPH11311458A (en) Chiller
JP2001309692A (en) Control device of refrigerating system
JP2007040281A (en) Reciprocating compressor control device
WO2019082682A1 (en) Motor drive device and refrigerator using this
KR102023281B1 (en) Apparatus and method for controlling driving of reciprocating compressor
WO2022176615A1 (en) Motor drive and refrigerator using same
WO2016170792A1 (en) Motor drive device and refrigerator employing same
CN109804549B (en) Motor drive device and refrigerator using same
JP2019092353A (en) Motor drive device and refrigerator using the same
WO2022176614A1 (en) Motor drive device and refrigerator using same
JP6970871B2 (en) Motor drive device and refrigerator using it