JPS62104495A - 電動機の制御装置 - 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〕 この発明は、例えば空気調和機の保護装置を構成する電
動機の制御装置、特に電動機を可変周波数装置により可
変速制御する制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

電動機をインバータ（可変周波数装置）により制御する
この種の制御装置としては、例えば第４図に示すような
ものがある。図において、■は商用交流電源、２は全波
整流回路、３は平滑用コンデンサ、４は整流された直流
電源を任意の周波数の交流電源に変換するインバータ部
、５はインバータ部４の出力により駆動される冷媒圧縮
機用電動機、６はインバータ部４に流入する電流の検出
用抵抗で、過電流を検出する。７は」二記各構成要素か
らなるインバータ（可変周波数装置）、８は抵抗６を介
してインバータ部４に流入する電流（インバータ７に流
入する電流）の過電流状態を検出する検出回路で、以下
のような構成となっている。即ち、９はインバータ７と
検出回路８を電気的に分離するフォトカプラ、１０はフ
ォトカプラ９の順電流を制限する抵Ｉ’ｃ、ＩＩは抵抗
６を流れる電流をフォトカプラ９を介して間接的に電圧
に変換する可変抵抗、１２．１３は過電流判定用の基準
電圧を出力する基準電圧設定用抵抗、１４は可変抵抗１
）の電圧と前記基準電圧とを比較して過電流を判定ずろ
比較器、１５はインバータ部４に任意の周波数指令を出
力するマイクロコンピュータで、比較器■からの過電流
判定信号を入力されると、インバータ部４にｕ１記運転
周波数よりも任意低い周波数を適時出力する。

次に動作について説明する。

電動機５が起動されると、その回転数はマイクロコンビ
エータ１５により指定さね、た周波数に対応する回転数
まで」１昇する。この時、負荷変動等乙こより胃常電流
がインバータ部４に流入すると、この電流の大きさに応
した電圧がフノートカプラ９を介して可変抵抗１）に発
生する。この発生電圧が抵１ｉＬ］　２　、　ｌ　３で
設定された％　ｆｐ雷電圧超えると、比較器１４はマイ
クロコンビエータ１５に過電流判定信号を出力し、マイ
クロコンビエータＩ５は指定周波数を零ｌｌｚとして電
動機５を停止させ、電動機５等の機械系並び乙こ電気系
が保護されるようになっている。

第５図は」二連した動作を示ずフｌコーチャー１−であ
る。ステップ１０１　にて電ｍｈ　ａ　５が起動すると
、次のステップ１０２でその運転周波数を設定周波数ま
で」１昇（ＬＩＰ）する指令をマイクロコンピュータ１
５が出力する。同時にマイクｌ’ｌ　二ｌンピュータ１
５は比較器１４からのデータ、即ち過電流判定信号の有
無を判別しくステップ１０３）、（ハ号が有る場合には
ステップ１０４で設定周波数を零１））とＪる周波数指
令を出力し、電動機５を停止さ一ロる。上記信号がフｌ
（い場合には、ステップ１０５に進め、運転周波数が設
定周波数まで上界したかどうかを判定し、にｙ、＋して
いる場合にはステップ１０６に進め、ここで」１記ステ
ップ１０３．　］（１）と同様の制御を行う。又、ステ
ップ１０６で運転周波数が設定値に到達していない場合
は、現在の制御を継続し、設定周波数まて」１昇させる
ようになっている（ステップ１０７）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の電動機の制御装置は以りのように構成されており
、インバータ７の出力状態に拘らずインバータ部４を制
御しているため、インバータの制御方式としてＰＷＭ　
（パルス幅変調）方式を用いた場合、周波数−電圧の切
換時に突入電流が生しる。このため、比較器１４の判定
用基準電圧が定常出力領域で設定されていた場合、周波
数が零Ｈｚから指定周波数に上昇する時に冷媒回路等、
負荷が追従できず、軽負荷状態でも前記突入電流により
回路が作動し、周波数が上昇できないという問題点かぁ
−）だ。

この発明は、このような問題点を解消するためになされ
たもので、インハークをＰＷＭ制御する場合、インバー
タの過渡出力領域及び定常出力領域の何れの場合でも安
定して電動機を可変速制御することができる電動機の制
御装置を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

電ＦＪＪ機を可変周波数装置により可変速制御する制御
装置において、前記可変周波ｖＪ、装置に流入する電流
を検出する検出手段と、検出された電流値を基準値と比
較する比較手段と、可変周波数装置の過渡出力領域と定
常出力領域とで前記比較手段からの信号入力を切換えて
可変周波数装置の出力を制御する制御手段とが備えられ
ている。

〔作用〕

検出手段によって検出された可変周波数装置の流入電流
は、比較手段にて基準値を比較される。

制御手段は、可変周波数装置の過渡出力領域と定常出力
領域とで上記比較手段からの信号入力を切換え、可変周
波数装置の出力を制御する。この時、過渡出力領域の場
合に上記比較手段からの信号を入力せず、電動機の運転
を継続させる。

〔実施例〕 以下、この発明の実Ｍｅ例をし１面に従って説明する。

第１図はこの発明の電動機の制御装置を示す基本構成図
である。図中、５は電動機、７は電動機５を可変速制御
するインバータ（可変周波数装置）で、第４図に示した
ものと同一のちのである。１６はインバータ７に流入す
る電流を検出する検出手段、１７は検出された電流値を
電圧値に変換して基準値と比較する比較手段、１８はイ
ンバータ７の過渡出力領域と定常出力領域とで上記比較
手段１７からの信号（比較結果）入力を切換えてインバ
ータフの出力周波数を制御する制御手段で、これらの手
段は第４図に示した検出回路８の各構成要素に対応さ−
１ろことができる。

このような構成の制御装置において、インハークのＰ　
Ｗ　Ｍ制御を行う場合、周波数−電圧切換時に突入電流
が生じて電流検出回路に入力される。

この電流検出回路に入力された信号は、比較器により過
電流の判定をしマイクロコンピュータに信号を出力する
。マイクロコンピュータは、過渡／定常出力領域の判定
を行ない過渡出力領域の場合は信号の入力をゼす、今迄
の制御を継続する（設定周波数まで上昇する）。又、定
常出力領域で負荷変動等により電流検出回路に入力され
、比較器より出力された信号はマイクロコンピュータに
入力され、マイクロ：Ｉンビュータは適時周波数指令を
出力する。したがって、過渡出力領域における軽負荷時
での突入電流による周波数指令の変更を行なわず、設定
周波数まで上昇することができる。

第２図は上述の構成・動作を基本にしたこの発明の一実
施例の動作フローチャー１・である。第４回の回路図を
基にして説明すると、先ずステップ２０１で電動機５が
起動して過渡出力領域であるかどうかを判定し、そうで
あればステップ２０２に゛ζ比較器１４よりのデータ、
即ち過電流判定信号をマイクロコンピュータ】５が取込
まない（無効にする）よう処理を行なう。そして、ステ
ップ２０３に進み、電動機５を設定周波数までｔ＝Ｗ？
（ｕｐ）するようにマイクロコンピュータ１５が処理を
行なう。次に、ステップ２０４乙こ進み、設定周波数ま
で」−昇したかマイクロコンピュータ１５が判定を行な
う。設定周波数まで」１昇してい力、ばステップ＋０６
で−に記ステップ２０２にて無効とした比較器１４より
の信号の有無をマイクロコンピュータ１５が判定する。

ステップ２０６では、ステップ２０５の結果に基つきマ
イクロコンピュータ１５が周波数指令の処理を行なう。

即ち、ステップ２０１　にて電動機５の過渡／定常領域
を判定し、過渡領域であればステップ２０２に進む。こ
のステップ２０２にて、周波数−電圧切換時に生じる突
入電流の信号が比較器１４より出力されても、マイクロ
コンピュータ−５が無効とする処理を行なう。前記処理
を行なった後、ステップ２０３．２０４ｔこ進み、電動
機５は設定周波数まで上昇可能となる。そしてステップ
２０４　での設定周波数に到達した判定結果より、マイ
クロコンピュータ１５は、電動機５の負荷が過渡領域よ
り定常領域に移行したと判定し、ステップ２０５にて、
ステップ２０２で信号を無効としていた処理を解除する
。この無効処理を解除したことにより、電動機５の負荷
の変動等によりインバータ部４に流入する電流が増大し
た場合は、マイクロコンピュータ−５が周波数指令を零
１）ｚにし電動機５を停止させる。

このように、インバータ部４、電動機５の過渡領域にて
、電流検出判定用の信号を無効にした為、従来のように
定常領域での電流検出回路作動によって、電動機５の停
止するのを防止できる。

第３図はこの発明の他の実施例の動作フローチャートを
示したものである。上述の実施例では、過渡出力領域を
電動ａ５の起動開始時から設定周波数に達するまでとし
たが、この実施例では過渡出力領域の制御を定常出力領
域における周波数変化時に対しても行うようにしたもの
である。定常出力領域にて、ステップ３０１　で比較器
１４よりの信号を判別し、マイクロコンピュータ１５が
周波数指令を行なう（ステップ３０２）。そして、電動
機５の周波数が変更される時に、ステップ３０３にてマ
イクロコンピュータ１５の比較器１４よりの信号入力を
無効とし、設定周波数まで電動機５の周波数を変更する
。次に、電動機５の周波数が設定周波数に到達したかを
ステップ３０４にて判定し、到達した場合は、ステップ
３０３にて無効としたマイクロコンピュータ１５の信号
取込を解除し、比較器１４の信号を判定する（ステップ
３０５）。そして、この判定結果により周波数指令を行
い（ステップ３ｏ６）、これで上記実施例と同様の効果
が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、過渡出力領域
と定常出力領域とで比較器がらの電流検出信号入力を切
換えて可変周波数装置の出力を制御０ 御するようにしたため、可変周波数装置をＰＷＭ制御す
る場合、過渡出力領域においても周波数−電圧切換時の
突入電流による電動機の停止を必要最小限に押えること
ができ、電動機を安定して可変速制御し、円滑な運転を
行うことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る電動機の制御装置を示す基本構
成図、第２図はこの発明の一実施例の動作フローチャー
１−５第３図はこの発明の他の実施例の動作フローチャ
ート、第４図は従来の制御装置を示す回路図、第５図は
その動作を示すフローチャートである。 ５・・・・・・電動機 ７・・・・・・インバータ（可変周波数装置）１６・・
・・・・検出手段 １７・・・・・・比較手段 １８・・・・・・制御手段 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代　　理　　人　　　　　　　大　　岩　　増　　雄第
１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電動機を可変周波数装置により可変速制御する制
   御装置において、前記可変周波数装置に流入する電流を
   検出する検出手段と、検出された電流値を基準値と比較
   する比較手段と、可変周波数装置の過渡出力領域と定常
   出力領域とで前記比較手段からの信号入力を切換えて可
   変周波数装置の出力を制御する制御手段とを備えたこと
   を特徴とする電動機の制御装置。
2. （２）制御手段は、運転周波数変更時に比較手段からの
   信号を入力するようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の電動機の制御装置。