JPS63161887A - 圧縮機の速度制御構成及び方法 - Google Patents

圧縮機の速度制御構成及び方法

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JPS63161887A
JPS63161887A JP62298843A JP29884387A JPS63161887A JP S63161887 A JPS63161887 A JP S63161887A JP 62298843 A JP62298843 A JP 62298843A JP 29884387 A JP29884387 A JP 29884387A JP S63161887 A JPS63161887 A JP S63161887A
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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 本発明は制御システムに係り、特にヒートポンプに使用
されて電気的に整流される可変速度モータ（ＥＣＭ）に
より駆動される圧縮機の制御システムに関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点今１］の
電気的に整流される可変速度し一タにより駆動される圧
縮機では個々の装首毎にかなりの速度のばらつきがある
。典型的な電気的に整流される可変速度モータにより駆
動される圧縮機、特に閉ループを備えた電気的に整流さ
れる［−夕のコントローラ（２０Ｍコントローラ）を有
する圧縮機では速度の変動は定格値に対して２０％にも
達することがある。
ヒートポンプ中に設置された圧縮機の速度が装首毎に変
動するとヒートポンプシステム全体の制御が不良になり
ヒートポンプにより暖房、換気あるいは空調されている
室内にいる人に不快感を与える。また圧縮機速度が効率
的に制御されないためモータ速度が最適値又は設み１定
格値に対して低くなりすぎたり高くなりすぎたりする。
これは圧縮機及びヒートポンプシステムの艮明的な保守
及び動作性に対し致命的な影響を与える。事実、速度制
御の欠如はシステム自体を構成する多数の別器部品に明
らかに破壊的な効果を及ぼす、。
すなわち、本発明は電気的に整流されるモータのコント
ローラ及び圧縮機のより正確で効果的な速度制御を実現
することを目的とする。本発明は、コンプレッサの動作
速度をモニタしてコンプレッサの負荷状態例えば設定温
度と室温との差等にもとづいてコンプレッサの動作速度
を序正する論理シーケンスを使用するヒートポンプの制
御構成ないしシス戸ムに関する。特に、本発明では速度
制御１８号が動作デユーティ−１ノイクル情報に変換さ
れ、その結果が２０Ｍコントローラに供給され、コン［
−ローラが圧縮機速度をデコーティーサイクル人力速度
要求にもとづいて変化させる。また、コントローラは圧
縮機速度の変化の際時間遅延を加え、同時にモータコン
トローラからの整流パルスに６とづいて圧縮機速度をく
りかえしモニタする。Ｅニクされた速度は要求された速
度を指示する指示信号と比較されＣ誤差１２号を形成し
、この誤差信号はデューティーリイクル指示信号に変換
されてモータコントローラに入力され、これにより１′
Ｊ１ル一プ圧縮機速度制陣がなされ１１’縮機速度が所
定限界値内に維持される。
問題点を解決するための手段 すなわち、本発明は電気的に整流される可変速度モータ
（ＥＣＭ）により駆動される１３’、　＄Ｉｉ！改の動
作速度を圧縮機速度をあらわす帰還信号を形成すること
により制御するＥＣＭ駆動圧縮機の速度制御信号であっ
て、要求速度指示信号を形成する圧縮機速度論理手段と
、該制御構成が形成した帰還信号にもとづいて圧縮機速
度を、！ＩＣ）する圧縮機速度４０手段と、該要求速度
指示信号と該圧縮機速度の計算値との間の誤差をＫｔ　
５して該誤差をあらわす誤差信号を形成する誤差手段と
、該誤差信号をあられケ速度制御信号を形成するチュー
ティーサイクル発生手段とよりなり、該速度制１２１１
信号μ制御１１構成に伝達されて該圧縮機の速度を調整
することを特徴とする構成を提供する。。
本発明はまた電気的に整流される可変速度モータ（ＥＣ
Ｍ）により駆動される圧縮機の動作速度を圧縮機速度を
あらわす帰還信号を形成する２０Ｍコントローラにより
制御する方法であって、所望の所定圧縮機速度を設定し
、実際の圧縮機速度をあらわす帰還信号を形成し、圧縮
機速度を５１枠し、該Ｊ１算された圧縮機速１復と設定
圧縮機速度との門の差に対応して誤差信号を形成し、該
誤差信号にもとづいて速度制御信号を形成して該ＥＣＭ
コントローラヘ供給し、１咳速度制御信号のレベルに応
じて圧縮機速度を該誤差信号のレベルが減少するように
変化さぼる段階よりなることを特徴とする方法を提供づ
る。
本発明の一実施例では圧縮機速度が以前の室温と現在の
室温の温度差の関数、換言すれば例えばｄＴｌ　ｋ＋　
＋　（ｄＴｌ−ｄｏ　）Ｋ２の関数として設定される。
ただし、ｄ、及びｄｏは以″Ｆ詳細に説明するように所
定の設定温度に対する現在及び以前の室温の温度差をあ
られず。
実施例 以ト、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
第１図は本発明によるヒートポンプ制御構成１３のブロ
ック図をあらわす。ヒートポンプ制御構成１３は所望の
あるいは要求速度に対応した要求速度信号１４′を出力
する圧縮機速度論ｆ要素１４を含む。−の実施例では圧
縮線速ｒｔ１論理要素１４は前の及び現在の室温温度差
ｒｄｏ　Ｊ及び「ｄｎ」を求めて要求速度信号１４′を
ｄ、　ｋ１＋　（ｄｎ　−ｄｏ　）Ｋ２に従って形成す
る。。
ただし、Ｋ１とに２と（よ実験的に決定されるシステム
の特性定数である。前の及び現在の室渇温１ａ差「ｄＯ
］及び「ｄｎ」は選択されたサーモスタット設定温度ｒ
ｔｓＪに対する前の及び現在の四層を丞すちのと考える
ことができる。数学的にはｄｏ　＝ｊｏ　　ｊｓ、ｄＴ
Ｉ＝ｊｎ　　ｊｓで定義される。ここでｒｊｏＪ及びｒ
ｔｎＪは実際に測定される以前の及び現在の温度であり
、またｒ　ｔ　ｓ　−１は設定温度である。より詳細に
は、散求速度信号１４′は本発明による圧縮機２５の制
御２１１のため入力される望ましい速度レベルをピロ（
０）と白（１００）との間の値で示す百分率値である信
号１４′は圧縮機速度ｉｔ算７ｆｃ木１９により計口さ
れた速度信号１９′と結合される。この速度信号１９′
はＥＣＭコントローラ２２より出力されＥＣＭ駆動圧縮
機２５の状態を制御及びモニタするＲＰＭ帰遠信号２１
′に対応した別の百分率値信号である。寸なわら、コン
トローラ２２は圧縮機モータの端子（図示せず）に接続
された電力供給ライン上の逆ＥＭＦを電気４ｎ号の形で
モニタしこれをあらわす電圧信号（すなわちＲＰＭ帰還
信号）を形成する動作を行ない、例えばジーイー。
■フチイー・ウニイン（ＧＦ、　Ｆｔ、　Ｗａｙｎｅ　
）ソースコントローラでもよい。圧縮機の速度Ｊ１算要
素１９は制御構成１３にて使用し得るような形のパルス
状のアナログ帰還速度信号２１′を供給される。制御構
成１３はマイクロプロセッナ、例えばインテル８０３２
を使用するものであるのが好ましい。
より詳細に説明すると、圧縮機速度計篩′Ｉ５素１９は
ＲＰＭ帰還信号２１′のパルス間周期を測定する。
信号１４′と１９′とは要素３０で結合されて圧縮機の
所望速度値と実際の速度値とのずれをあらわす差ないし
誤差信号３０′が形成される。誤差信Ｑ３０’　は例え
ばマイクロプロセッサルックアツプ表などより構成され
るデユーティ−サイクル発生器３３に供給されＥＣＭコ
ントローラ１♂と本発明に従って駆動する速度制御信号
３３′が形成される。より詳細に説明すると、デユーテ
ィ−サイクル発生器３３は設定周波数の出力パルスにつ
いてそのパルス幅を変化させる。
第２図は第１図の構成の一般的動作を示すフローヂャー
トである。先に説明したように、動作は信号１４′で示
す望ましい、必要な、あるいは選択された圧縮機速度を
第２図中のステップ１１４で形成し、また信号２１′で
示す帰還速度信号にもとづいてＲＰＭ帰還速度信号を第
２図のステップ１１っで示すように圧縮機速ＩｆｉＴＩ
　Ｄ　ｆ糸１９にて求めることにより開始される。次い
で第２図のステップ１１９で丞すように圧縮機速度訓粋
東素１９にて帰還速度信号２１′にもとづいて圧縮機の
速度が４いされる。
次いでステップ１３０で論理要素１４により、ステップ
１１９でＨｔ　Ｅ（された速度とステップ１１４で求め
られた設定速度との差に対応する誤差信号３０′が形成
される。さらに第２図ステップ１３３により速度制御信
号３３′が形成される。このようにしてＥＣＭコントロ
ーラ２２の介入により電流制御を行ない圧縮機の速度を
動作中に変化さけることが可能になる。
以上、本発明を特別な実施例について説明したが、本発
明はこの実施例に限定されることはなく本発明要目内で
様々な変形が可能である。
要約すると、本発明は室温に応じて異った圧縮様速度を
選択し、圧縮機速度をあらわす帰還信号を検出し、実際
の圧縮機速度を５１算し、選択された圧縮機速度と実際
の圧縮機速度との差をあられケ誤差信号を形成し、形成
された誤差信号に応じて圧縮機速度を変化させる圧縮Ｒ
速度制御構成を提供する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるシステム制御論即の概要を示１ブ
ロック図、第２図は例えばヒートポンプ中に設置された
圧縮機の正確な速度制御を実行するための本発明による
構成の動作を詳細に示す′ノローヂＶ−トである。 １３・・・ヒートポンプ制御構成、１４・・・圧縮機速
度論即要素、１４′・・・要求速度信号、１９・・・圧
縮機速度３！算要素、１９′・・・速度信号、２１′・
・・ＲＰＭ帰遠信号、２２・・・ＥＣＭコントローラ、
２５・・・ＥＣＭ駆動圧縮機、３０・・・加鋒要素、３
０′・・・誤差信号、３３・・・デューテイーリイクル
発生器、３３′・・・速度制御信号、１１４，１１９．
　１２１’　。 １２２．１３０，１３３・・・ステップ。 特許出願人　キャリアー　コーポレーション’＋＜− 同　　　　　弁理士　　松　　浦　　兼　　行　　　　
　、・−、、ｆｊ、；”

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）電気的に整流される可変速度モータ（ＥＣＭ）に
    より駆動される圧縮機の動作速度を圧縮機速度をあらわ
    す帰還信号を形成することにより制御するＥＣＭ駆動圧
    縮機の速度制御構成であって、要求速度指示信号を形成
    する圧縮機速度論理手段と、該制御構成が形成した帰還
    信号にもとづいて圧縮機速度を計算する圧縮機速度計算
    手段と、該要求速度指示信号と該圧縮機速度の計算値と
    の間の誤差を計算して該誤差をあらわす誤差信号を形成
    する誤差手段と、該誤差信号をあらわす速度制御信号を
    形成するデューティーサイクル発生手段とよりなり、該
    速度制御信号は制御構成に伝達されて該圧縮機の速度を
    調整することを特徴とする構成。
  2. （２）電気的に整流される可変速度モータ（ＥＣＭ）に
    より駆動される圧縮機の動作速度を圧縮機速度をあらわ
    す帰還信号を形成するコントローラにより制御する方法
    であって、所望の所定圧縮機速度を設定し、実際の圧縮
    機速度をあらわす帰還信号を形成し、圧縮機速度を計算
    し、該計算された圧縮機速度と設定圧縮機速度との間の
    差に対応して誤差信号を形成し、該誤差信号にもとづい
    て速度制御信号を形成して該コントローラヘ供給し、該
    速度制御信号のレベルに応じて圧縮機速度を該誤差信号
    のレベルが減少するように変化させる段階よりなること
    を特徴とする方法。
  3. （３）該圧縮機速度は以前の室温と現在の室温の温度差
    の関数として設定されることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項記載の構成。
  4. （４）該圧縮機速度は以前の室温と現在の室温の温度差
    の関数として設定されることを特徴とする特許請求の範
    囲第２項記載の方法。
  5. （５）該圧縮機速度はｄ＿ｎ及びｄ＿ｏを選択されたサ
    ーモスタット設定温度に対する現在の室温の差及び以前
    の室温の差として式 ｄ＿ｎｋ＿ｌ＋（ｄ＿ｎ−ｄ＿ｏ）Ｋ＿２の関数として
    設定されることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
    の構成。
  6. （６）該圧縮機速度はｄ＿ｎ及びｄ＿ｏを選択されたサ
    ーモスタット設定温度に対する現在の室温の差及び以前
    の室温の差として式 ｄ＿ｎｋ＿ｌ＋（ｄ＿ｎ−ｄ＿ｏ）Ｋ＿２の関数として
    設定されることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
    の方法。
JP62298843A 1986-12-01 1987-11-26 圧縮機の速度制御構成及び方法 Granted JPS63161887A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/936,423 US4734628A (en) 1986-12-01 1986-12-01 Electrically commutated, variable speed compressor control system
US936423 1986-12-01

Publications (2)

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JPS63161887A true JPS63161887A (ja) 1988-07-05
JPH0343861B2 JPH0343861B2 (ja) 1991-07-04

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EP (1) EP0270474B1 (ja)
JP (1) JPS63161887A (ja)
KR (1) KR900003681B1 (ja)
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