JPS62123987A - 圧縮機用モ−タの駆動制御方法 - 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】 本発明は、圧縮機用モータを高効率領域で駆動し得るイ
ンバータ装置による圧＆ｉ機機上モータ駆動側（財）方
法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、インバータ装置により、空気調和機等の圧ａ機用
モータを駆動制御する方法は、予め設定されたインバー
タ装置の出力電圧と出力周波数とを決定する１つの運転
パターン（Ｖ／ｆパターン）に従いインバータ装置が出
力し、全負荷領域、全周波数領域をカバーして運転を行
うものであった。

しかしながら、この従来の方法においては次のような欠
点があった。

（１）１つの運転パターンのみによる駆動では、負荷状
態により圧縮機の効率の急い所で運転することがあシ、
常に最高効率付近で圧縮機′５Ｉ：駆動することは不可
能であった。

（２）１つの運転パターンだけでは負荷変動に対し、非
常に不安定な系を構成し、ブレークダウンすることもあ
った。

（３）運転パターンを決定する場合、モータ巻線とのマ
ツチング、負荷状態を計算して決めなければならなかっ
た。

（４）　　ｔｆｌｉｌ：圧の変動に対して大きな影響を
受け、効率の憑い点で運転することもあった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的は、インバータ装置により圧縮機用モータを駆動制御
するに際し、負荷及びインバータ装置の出力周波数にか
かわらず、常に最高効率付近で圧縮機を駆動し得る圧縮
機用モータの駆動制御方法を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記の目的を達成するために、まず、予め設
定された出力電圧と出力周波数との関係に基づいたイン
バータ装置の出力によシ圧縮機用モータを駆動し、その
後、インノ（−夕装置の出力電流値を検出して、インバ
ータ装置の出力電圧を、前記出力電流値が最小となる出
力電圧の約１．１倍になるように制御し、全周波数領域
内において、高効率で圧縮機用モータを駆動するように
したものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。

第２図は、空気調和機等の圧縮機用モータを駆動制御す
るインバータ装置１５と制御装置１６とを示すブロック
図である。

このインバータ装置１５は、三相或は単相の電源１に接
続される整流部２と、整流出力を平滑する直流平滑部３
と、これに接続され、圧縮機用モータ５に三相交流を出
力する逆変換部４とから成っておシ、これに対し、制御
装置１６は、周波数指令を送る周波数指令部９と、運転
パターン記憶部８と、ＰＷＭ波形波形合成色７これに基
づいて逆変換部４を動作させるドライブ回路部６とを有
する。更に、制御装置１６Ｆｉ、モータ電流値を検出す
る電流検出器１１、この検出電流を整流する整流部１２
と、その整流電流値を記憶する電流値記憶部１３と、検
出電流値と記憶電流値とを比較する電流比較部１４と、
この比較結果によシ迎転パターン記憶部８にパターンの
シフト指令を出力するパターンシフト演算部１０とから
構成されている。

尚、運転パターン記憶部８には、第３図に示すように、
従来の運転パターンＡ（逆変換部４からの出力電圧（Ｖ
）と出力周波数（ｆ）との相関）Ｋ加え、Ｖ／ｆ比が一
定で電圧値のみ異なる各種の運転パターン（Ａ−１）、
（Ａ＋１）等が予め記憶されている。

尚、本実施例は、ＰＷＭの回路によシ構成されているが
、ＰＡＭの回路でもよい。

さて、次に上記構成に係る装置による動作を概略的に説
明すると、周波ａ指令部９の指令によシ運転パターン記
憶部８の運転パターンに基づいて、ＰＷＭ波形波形合成
色７力波形を合成し、これに従ってドライブ回路部６が
逆変換ｆｌＳ４を動作させる。一方、パターンシフト＠
算部１０は、電流比較部１４で比較された運転パターン
シフト前とシフト後の圧縮機用モータ５の電流値の比較
結果に基づいて、運転パターン記憶部８に運転パターン
の変更（シフト）全指令する。連転パターンが変更され
ると、逆変換部４からの出力は出力電圧のみ増減し、そ
の結果、圧縮機用モータ５の電流値も変化する。こうし
て、電流値が最小となるまで向−周波数のままで運転パ
ターンを変更する。

そして、パターンシフト演算部１０は、運転パターンの
変更によ＃）電流値が最小となる電圧を検出し、この電
圧の約１．１倍となる電圧で運転を行なう。

次に第４図は、同一トルク負荷時及び同一周波数運転時
における、各運転パターンと圧縮機用モータ５の電流値
及び効率との関係を示すものである。

本図においては、基準運軌パターンＡよりもパターン（
Ａ＋１　）の方が電流値が小さい。そこで、基準運転パ
ターンＡに基づいた運転から、パターン（Ａ＋１）に基
づく運転にシフトし、最高効率となる運転パターンへと
変化する過程を第５図に用いて説明する。

第５図は、運転開始からの経過時間と運転パターン及び
圧縮機用モータ５の″電流値との関係を示すものである
。

始め、運転パターンＡで起動し、安定した時点で運転パ
ターンを（Ａ＋１）にシフトする；シフトすると逆変換
部４の出力電圧が変化（増加）し、これによシ圧縮機用
モータ５の電流値が第４図に示すよりに減少する。そこ
で更にパターン（Ａ＋２）にシフトする。このシフトに
よシ逆変換部４の出力電圧は更に変化（増加）し、圧縮
機用モータ５の電流値が第４図に示すように増加する。

これらの動作から、運転パターン（Ａ＋１）が最小電流
運転と判断し、この最小電流運転となる運転パターン（
Ａ＋１　）の電圧の約１．１倍の電圧となるパターン（
Ａ＋２）が最高効率運転と判断し、パターン（Ａ＋２）
に基づいて運転を継続する。

第１図は、上述した動作を行うフローチャートである。

流れを概略的に説明すると、先ず始めに、運転パターン
の基準をＡ（出力電圧ｖ＝ｖ□）と決め、Ｊ８波数指令
ｆに従い運転を行う。タイムレディレイにより所定時間
（５分程度）同一周波数で運転し、安定したところで電
流値ＩＱを検出し、記憶する。そこで、運転パターンを
電圧の高い（Ａ＋１　）（Ｖ＝ＶＯ＋＆ｖ　）に変更（
シフト）し、タイムディレィ後、変更前に記憶した電流
値と比較する（出力周波数ｒは一定）。

電流値が減少していれば、この運転パターンの方が適切
と判断し、この電流値とパターンを記憶した後、電圧が
増加する方向（Ａ＋２　）（Ｖ＝ＶＯ＋２δＶ）、（Ａ
＋３）（Ｖ＝ＶＯ＋３δｖ　）　・・−の運転パターン
へとシフトさせ、その前回の電流値よシも電流値が上昇
した場合、その前回の運転パターンを最小電流運転と判
断し、この最小電流運転時のパターン（Ａ＋１）の電圧
の約１．１倍の運転パターン（Ａ＋２）に固定する。そ
して、出力周波数ＣｆＥ変化の指令があるまで続行する
。

また、運転パターンＡからパターン（Ａ＋１）（Ｖ＝Ｖ
Ｑ＋δＶ）に変更した場合、電流値が増加すると、逆に
運転パターン（Ａ−１）（Ｖ＝ＶＯ−８ｖ　）、（Ａ　
−２）　（Ｖ　＝　Ｖ　ｇ　−２５ｖ　）　、、、　ノ
方向に運転パターンを変更し、最小電流値となる運転パ
ターンを求める。そして最小電流値となる運転パターン
の電圧の約１．１倍となる運転パターンで固定される。

なお、本実施例では電圧パターンをデジタル的にδＶず
つ区分し、この８ｖを約ＶＯ／１０として定めたため、
最小電流運転時の運転パターン（Ａ＋ｎ　）の１段上の
パターン（Ａ＋ｎ＋１）へと移行することで、最高効率
のパターンを得ることができる。

以上述べたように、本実施例は、運転パターンを種々変
更することにより、出力電圧を変化させて、インバータ
装酋１５内を通過する電流値が最小となる時の運転パタ
ーンの・約１．１倍の電圧値で圧縮機モータの運転を行
ない、最高効率運転を得ている。

本実施例によれば、充のような効果が得ら！Ｌる。

（１）圧縮機用モータ５とのマツチング等を考虜しなく
ても、インノ（−夕装置１５が自動的に最速マツチング
点で運転する、という学習機能を有している。

（２）電流フィードバックを構成しているので、安定な
糸を構成している。

（３）従来、電源電圧の彫りにより、効率が変化する現
象があったが、電源変動を自動的に運転パターンのシフ
トで調整するので、その影響は無くなる。

（４）　　電流検出器１１と運転パターン記憶容量を増
加するだけの簡単な付加で、システムを構成できる。

而、本実施例では、複数の運転パターンによシ、ディジ
タｙ的にインバータ装置５の出力電圧を変化させるよう
構成したが、１つの運転パターンを用いて、出力周波数
のみを記憶させ、出力電圧のみを変化させるよう構成し
ても良い。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明は、出力電圧゛および出力周
波数がそれぞれ可変可能なインバータ装置により圧縮機
用モータを可変速駆動するに際し、まず、予め設定され
た出力電圧と出力周波数との関係に基づいたインバータ
装置の出力により圧縮機用モータを駆動し、その後、イ
ンバータ装置の出力電流値を検出して、インバータ装置
の出力電圧を、前記出力電流値が最小となる出力電圧の
約１．１倍になるように制御するようにしたので、次の
ような優れた効果を発揮する。

（１）圧縮機用モータを、常に、負荷の変動に関係なく
最高効率点で運転することが出来、省エネルギ化を達成
し得る。

（２）　　負荷の変動に対して常に適切な運転を行うこ
とが出来るので、ブレークダウンが起こり得ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧縮機用モータの駆動制御方法の
一実施例を示すフローチャート、第２図は本発明方法を
実施するために用いられる装置の一実施例を示す制御ブ
ロック構成図、第３図は本発明方法の実施に用いられる
運転パターン記憶部に記憶された各種の運転パターン図
、第４図は同一トルク負荷時及び同一周波数運転時にお
ける各運転パターンと圧縮機用モータの電流値及び効率
との関係を示す図、第５図は本実施例における運転開始
からの経過時間と運転パターン及び圧縮機用モータの電
流値との関係を示す図である。 図中、２は整流部、４は逆変換部、６はドライブ回路部
、７はＰＷＭ波形合成部、８は運転パターン記憶部、９
は周波数指令部、１０はパターンシフト演算部、１５は
インバータ装置である。 代理人　弁理士　　則　近　憲　体 向　　　　　　　　湯　　山　　幸　　大菊２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 出力電圧および出力周波数がそれぞれ可変可能なインバ
   ータ装置により圧縮機用モータを可変速駆動する制御方
   法において、まず、予め設定された出力電圧と出力周波
   数との関係に基づいたインバータ装置の出力により圧縮
   機用モータを駆動し、その後、インバータ装置の出力電
   流値を検出して、インバータ装置の出力電圧を、前記出
   力電流値が最小となる出力電圧の約１．１倍になるよう
   に制御することを特徴とする圧縮機用モータの駆動制御
   方法。