JPS61102185A - 直流電動機を備えた圧縮機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は直流電動機を備えた圧縮機に関し、特にその直
流電動機圧縮機が低速回転している時の制御に係わる。

従来例の構成とその問題点 近年直流電動機は交流電動機に比べ効率が良いことと速
度が電圧で容易に変えることができることや電子素子技
術の発展によりブラシレス化が容易になったこと等の理
由から幅広い分野で利用される様になってきた。ところ
が直流電動機の独自の特性により不利な面もあった。

従来の直流電動機圧縮機の制御方法を第４図で説明する
。１′は直流電源、２は直流電源゛１′の直流出力電圧
を任意の交流出力電圧に変換するインバ−夕である。ゴ
はインバータメの出力により電力が供給される固定子巻
線、４′は固定子巻線３′によって作られる磁界に従っ
て回転する永久磁石回転子である。ｄは永久磁石回転子
４′の回転によって冷媒等を圧縮する圧縮機構部、６′
は圧縮機構部５′にオイルを給油する給油機構部、７′
は永久磁石回転子４′の回転位置を検出する回転子位置
検出回路である。ぎはインバータ！の交流出力電圧を指
令する電圧指令回路、９′はインバータ！の交流出力電
圧を制御する電圧制御回路である。１０’は回転子位置
検出回路７′の出力と電圧制御回路９′の出力とにより
前記インバータ２′のゲートを制御するゲート制御回路
である。

上記構成において、第３図に従ってその低速回転時の動
作を説明する。すなわち従来例の直流電動機の負荷トル
ク−回転数の特性は第３図Ａのホで示す点線の様な特性
を有していた。つまり負荷トルクが大きくなるに従って
回転数が下がっていた。これは電圧設定回路ぎによシイ
ンバータ２′の交流出力電圧が第３図Ｂで示す負荷トル
ク−出力電圧の特性の点線で示すへのように一定値ｖ１
　に定められているためである。従って負荷トルクＴ１
以上になると回転数がｎｌ　以下になる性質があった。

この回転数が所定値ｈ１　　以下になると給油機構部６
′によるオイルの給油性能が下がり、従って圧縮機構部
５′　への給油量が減少し圧縮機構部５′の摩耗が激し
くなり、最悪の場合には圧縮機構部５′が焼きついてし
まうという欠点を有していた。

発明の目的 そこで本発明は低速回転時に負荷トルクが増大しても所
定回転数以下に下がることがない様にすることにより前
記給油機構部からのオイル給油量を確保し、前記圧縮機
構部の摩耗、焼きつきを防止することを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するため本発明は前記固定子巻線の１相
の電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の出力
をトルク値に換算するトルク演算回路と、前記トルク演
算回路のトルク値出力に対して補正電圧を演算する補正
電圧演算回路と、前記電圧指令回路と前記補正電圧演算
回路の各出力のうちいずれか一方を選択し前記電圧制御
回路に出力する選択回路とよりなり、トルクが増大して
回転数が減少してきた時にはトルクによる回転数補正を
することによシ、回転数が所定値以下にはならないよう
にしたものである。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を添付図面に従い説明するＯ 第１図において、１は直流電源、２は直流電源１の直流
出力電圧を任意の交流出力電圧に変換するインバータで
ある。３はインバータ２の出力により電力が供給される
固定子巻線、４は固定子巻線３によって作られる磁界に
従って回転する永久磁石回転子である。５は永久磁石回
転子４の回転によって冷媒等を圧縮する圧縮機構部、６
は圧縮機構部６にオイルを給油する給油機構部、７は永
久磁石回転子４の回転位置を検出する回転子位置検出回
路である。８はインバータ２の交流出力電圧を指令する
電圧指令回路、９はインバータ２の交流出力電圧を制御
する電圧制御回路である。１０は回転子位置検出回路７
の出力と電圧制御回路９の出力とによシ前記インバータ
２のゲートを制御するゲート制御回路である。１１は固
定子巻線３の１相の電流を検出する電流検出器、１２は
電流検出器１１の出力をトルクに換算するトルク演算回
路である。１３はトルク演算回路１２のトルク値出力に
対して補正電圧を演算する補正電圧演算回路、１４は電
圧指令回路８と補正電圧演算回路１３の各出力のうち大
きい方を選択し電圧制御回路９に出力する選択回路であ
る。

上記構成において動作を第２図に従って説明する。直流
電動機においては第２図Ａに示す様に回転数に関係なく
相電流は負過トルクに比例するという特性がある。従っ
て相電流よりトルク値を演算する事は容易である。電流
検出器１１がらトルク演算回路１２にて換算されたトル
ク値出力は補正電圧演算回路１３に入力され、第２図Ｂ
のイに示す様な出力が補正電圧演算回路より出される。

この出力は負過トルクに関係なく常に一定の回転数が得
られる様にインバータ２の出力電圧を定める様に設定し
ている。一方電圧指令回路８の出力は第２図Ｂの口に示
す様に常に一定の出力が出ている。選択回路１４では電
圧指令回路８と補正電圧演算回路１３の各出力のうち大
きい方が選択して出力するので選択回路１４の出力は第
２図Ｂに示される出力のうちトルクかで１以下の時には
電圧指令回路８の出力口が出され、トルクがＴ１以上の
時には補正電圧演算回路１３の出カイが出される。従っ
て第３図Ａのハ及びＢの二に示す様な動作をする。つま
り食過トルクがＴ１以下の時は出力電圧が■１（一定）
であってもその回転数がｎｌ　　より小さくなる事はな
い（従来例と同一の動作）。ここで負荷゛トルクがＴ１
以上になった時インバータ２の出力電圧は補正電圧演算
回路１３の出力により決められるので回転数がｎ１以下
になることはない。

従って回転数がｎ１以下に下がる様な負荷トルクがくる
とそのトルク値を相電流よシ演算し、インバータ２の出
力電圧を補正する事による回転数ｎ１　を保持するため
に、給油機構部６によるオイルの給油性能を保持し、圧
縮機構部５への給油量が確保でき、圧縮機構部５の摩耗
を防ぎ、焼きっきも防止できる効果が得られる。

発明の効果 以上の説明からも明らかなように本発明は前記固定子巻
線の１相の電流を検出する電流検出器と、前記電流検出
器の出力をトルク値に換算するトルク演算回路と、前記
トルク演算回路のトルク値出力に対して補正電圧を演算
する補正電圧演算回路と、前記電圧指令回路と前記補正
電圧演算回路の各出力のうちいずれか一方を選択し前記
電圧制御回路に出力する選択回路とよりなり、トルクが
増大して回転数が減少してきた時には、トルクによる回
転数補正をすることにより、回転数が所定値以下にはな
らないようにしたものであるから、前記永久磁石回転子
の回転数が所定値以下になる事　　　　　　１はなく前
記給油機構部によるオイルの給油性能を保持し、前記圧
縮機構部への給油量が確保でき前記圧縮機構部の摩耗を
防ぎ、焼きつきも防止できるという効果が得られるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す直流電動機を備えた圧
縮機の制御装置のブロック図、第２図。 第３図は直流電動機の動作を説明するための特性図、第
４図は従来の直流電動機を備えた圧縮機の制御装置のブ
ロック図である。 １・・・・・・直流電源、２・・・・・・インバータ、
３・・・・・・固定子巻線、４・・・・・・永久磁石回
転子、５・・・・・・圧縮機構部、６・・・・・・給油
機構部、７・・・・・・回転子位置検出回路、８・・・
・・・電圧指令回路、９・・・・・・電圧制御回路、１
０・・・・・・ゲート制御回路、１１電流検出器、１２
・・・・・・トルク演算回路、１３・・・・・・補正電
圧演算回路、１４・・・・・・選択回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流電源と、前記直流電源の直流出力電圧を任意の交流
   出力電圧に変換するインバータと、前記インバータによ
   り電力を供給される固定子巻線と、前記固定子巻線によ
   って作られる磁界に従って回転する永久磁石回転子と、
   前記永久磁石回転子の回転によって冷媒等を圧縮する圧
   縮機構部と、前記圧縮機構部にオイルを給油する給油機
   構部と、前記永久磁石回転子の回転位置を検出する回転
   子位置検出回路と、前記インバータの交流出力電圧を指
   令する電圧指令回路と、前記インバータの交流出力電圧
   を制御する電圧制御回路と、前記回転子位置検出回路の
   出力と前記電圧制御回路の出力とにより前記インバータ
   のゲートを制御するゲート制御回路と、前記固定子巻線
   の１相の電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器
   の出力をトルク値に換算するトルク演算回路と、前記ト
   ルク演算回路のトルク値出力に対して補正電圧を演算す
   る補正電圧演算回路と、前記電圧指令回路と前記補正電
   圧演算回路の各出力のうちいずれか一方を選択し前記電
   圧制御回路に出力する選択回路とより成る直流電動機を
   備えた圧縮機の制御装置。