JPS6277540A - インバ−タ制御回路 - 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、設定温度と室温との温度差に応じて圧縮機
の回転数を周波数制御するインバータエアコンのインバ
ータ制御回路に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は例えば実開昭５９−１４８５７０号公報に示さ
れる従来のインバータエアコンの制御ブロック図であり
、１１は交流電源、１２は巻線からなるリアクタで、交
流電源１１の電流を制限する。１３はコンバータ部で、
整流ダイオードブリッジ１４および電解コンデンサ１５
より構成される。１６はトランジスタモジュールで、３
相の疑似正弦波交流を発生させる。１７はヒートポンプ
式冷凍サイクルで、圧縮ａ１８．室内側熱交換器１９．
室外側熱交換器２０．減圧スイッチ２１．高圧スイッチ
２２等より構成される。２３は電源トレンスで、マイコ
ン制御装置２４に昇圧した交流電源を供給する。２５は
室温サーミスタで、室内温度を検出してマイコン制御装
置２４に送出する。

次に動作について説明する。

交流電源１１から、リアクタ１２を介してコンバータ部
１３に給電され、コンバータ部１３の整流ダイオードブ
リッジ１４により整流された後、電解コンデンサ１５に
より平滑され、トランジスタモジュール１６に所要の直
流電源が供給され、次々にトランジスタをスイッチング
させることにより、３相の疑似正弦波交流を発生させ圧
縮機１８にその３相の疑似正弦波交流を印加する。室温
サーミスタ２５から検出される温度とあらかじめ設定さ
れる設定温度とをマイコン制御装置２４が比較し、その
差に応じてトランジスタモジュール１６の周波数、つま
り３相の疑似正弦波交流の周波数を決定し、その周波数
で圧縮機１８が駆動する。

この時、高回転で圧縮機１８が回ると、トランジスタモ
ジュール１６に流れる電流が増加するので、マイコン制
御装置２４が周波数を下降させるように制御する。しか
し、冷媒系の追従は遅いため、高圧圧力は急には下がら
ないことも多い。この場合は、高圧スイッチ２２が作動
して圧縮機１８の起動を停止させる。圧縮ａ１８の起動
開始時点は、各熱交換器１９．２０が通常温度なので、
上述した現象が生じ易く、高圧スイッチ２２がしばしば
作動す払ことになるので、圧縮機１８の運転開始時点か
ら一定時間は、圧縮機１８の能力を一定以下、すなわち
、低周波数で運転させるように制御していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来の装置は、圧縮機１８の起動時は常に
一律に低周波数で運転しなければならず、室内外の温度
によっては、高周波数で運転可能なときにも、低周波数
での運転を余儀なくされていたため、インバータエアコ
ンの立ち上がり時には、最小運転時間で室温を上げよう
とした場合などに、かえって時間がかかる等の問題点が
あった。

この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、可能な限り高周波数で圧縮機を起動させて、最小
時間で室温を制御できるインバータ制御回路を得ること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るインバータ制御回路は、リアクタまたは
抵抗器の一部または全部を短絡させる短絡手段と、圧縮
機の回転数の変化に応じて、短絡手段を駆動させてリア
クタまたは抵抗器の値を変化させる容量可変手段とを設
けたものである。

〔作用〕

この発明においては、容量可変手段は、圧縮機の回転数
が高回転から低回転に変化するときに。

短絡手段を駆動させて一定時間の間、リアクタまたは抵
抗器の一部または全部を短絡させ、圧１ｉｌｔ機への電
流を−・定として、電圧を高め、高トルクを発生させる
。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す空気調和機のインバ
ータ制御回路の制御ブロック図であり、第５図と同一の
ものには同じ符号を付している。

この図において、１はリレーコイルで、この発明の短絡
手段となるリレー接点２を作動させて、リアクタ１２の
一部を短絡させる。３は容量可変手段で、室温サーミス
タ１５の検出する室内温度に応じてリレー接点２を作動
させるリレーコイル１に駆動指令を送出する。

次に動作について説明する。

マイコン制御装置２４は室温サーミスタ２５が検出する
室温と設定室温とを比較し、その温度差より圧縮ａ１８
の駆動周波数を計算して、３相の疑似正弦波近似ＰＷＭ
波形を作成し、トランジスタモジュール１６のトランジ
スタのベースに印加する。

運転開始時点は、一般的に温度差が大きいため、トラン
ジスタモジュール１６から高周波数の疑似正弦波が圧縮
機１８に出力される。圧縮機１８は通常温度の負荷とし
て軽い冷媒負荷状態から次第に温度が上って重い冷奴負
荷状態へと移行し、トランジスタモジュール１６を流れ
る電流が増加して行く。この時、マイコン制御装置２４
はトランジスタモジュール１６の電流を監視しており、
定常電流を越えないように周波数を下げる指令をトラン
ジスタモジュール１６に対して指令する。これにより、
圧縮機１８の回転数は下降するが、ヒートポンプ式冷凍
サイクル１７は、急激には負荷を追従させることはでき
ず、少し遅れて負荷を下げる。ところが、圧縮機１８は
、定常負荷に到達するときに必要なトルクから第２図に
示すように圧縮ａ１８の周波数と印加電圧の関係が定め
られているので、周波数を下げた場合、周波数を上げる
場合に比べて、高トルクが要求される。

そこで、周波数を下げた場合に、容量可変手段３がリレ
ーコイル１を励磁して、リレー接点２を閉じ、リアクタ
１２の一部を短絡させて電圧を上げ、トランジスタモジ
ュール１６に通す電流は同一にしながらエネルギーを増
加させて圧縮機１８に送り、トルクを増加させる。一定
時間経過して、ヒートポンプ式冷凍サイクル１７が安定
したら、要求されるトルクも低くなるので、リレー接点
２を開き、元の電圧に復帰させる。これにより、トラン
ジスタモジュール１６の電流定格限度いっばいの範囲で
制御できるので、高価な高圧スイッチ２２を使用するこ
とがなくなる。

なお、上記実施例では、リレー接点２を駆動して、リア
クタ１２、すなわち、巻線の一部を短絡させた場合につ
いて説明したが、第３図に示されるように、パルストラ
ンス５を使用して、このパルストランス５の一方からト
チイアツク６を介してリアクタ１２の巻線の一部に接続
しても同様の効果が得られる。また、上記実施例では、
リアクタ１２の一部を短絡させた場合の動作について説
明したが、第４図（ａ）に示されるように、リアクタ１
２の全部を短絡させるようにしてもよい。

さらに、第４図（ｂ）に示されるように、電解コンデン
サ１５のラッシュ電流防止用に抵抗器７を使用している
回路においては、この抵抗器７の一部または第４図（Ｃ
）に示されるように全部を短絡させても上述と同様の効
果を期待できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明はリアクタまたは抵抗器
の一部または全部を短絡させる短絡手段と、圧縮機の回
転数の変化に応じて、短絡手段を駆動させてリアクタま
たは抵抗器の値を変化させる容量可変手段とを設けたの
で、可能な限り高周波数で圧縮機を起動させることがで
き、最小時間で室温を制御できる。また、高圧スイッチ
を省くことができるので、コストを大幅に下げることが
できる等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す空気調和機のインバ
ータ制御回路の制御ブロック図、第２図は圧縮機の印加
周波数と印加電圧特性を説明する特性図、第３図はこの
発明の他の実施例を示すインバータ制御回路の要部説明
図、第４図（ａ）〜（Ｃ）は第１図に示したリレーコイ
ル変形例を説明する図。第５図は従来の空気調和機のイ
ンバータ制御回路のブロック図である。 図中、１はリレーコイル、２はリレー接点、３は容量可
変手段、５はパルストランス、６はトライアック、７は
抵抗器、１１は交流電源、１２はリアクタ、１３はコン
バータ部、１４は整流ダイオードブリッジ、１５は電解
コンデンサ、１６はトランジスタモジュール、１７はヒ
ートポンプ式冷凍サイクル、１８は圧縮機、１９は室内
側熱交換器、２ｏは室外側熱交換器、２１は減圧スイッ
チ、２２は高圧スイッチである。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄　　　（外２名）第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電流をリアクタまたは抵抗器を介してインバータに
   供給し、直流変換した直流電源により圧縮機を駆動させ
   てヒートポンプ冷媒サイクルを構成する空気調和機にお
   いて、前記リアクタまたは抵抗器の一部または全部を短
   絡させる短絡手段と、前記圧縮機の回転数が高回転から
   低回転に変化するときに、前記短絡手段を駆動させて一
   定時間前記リアクタまたは抵抗器の値を変化させる容量
   可変手段とを具備したことを特徴とするインバータ制御
   回路。