KR100323931B1 - Motor control unit and air conditioner using this control unit - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전동기 제어장치 및 이 제어장치를 이용한 공기조화기에 관한 것으로서, 교류전원에서 공급되는 교류전압을 직류전압으로 변환하는 컨버터장치와, 컨버터장치에서 변환된 직류전압을 PWM 전압으로 변환하여 냉동 사이클을 형성하는 압축기 구동 전동기에 공급하는 인버터장치와, 컨버터장치의 전원측에 직렬로 접속된 리액터와, 리액터와 교류 전원을 강제적으로 단락 통전시키는 스위칭소자를 포함하여 이루어진 강제 통전회로 및 강제 회로의 단락 통전에 의해 전원 역율 또는 직류 전압을 제어하는 단락 통전 모드와 단락 통전을 금지하는 비단락 통전 모드중 어느 하나를 설정하는 통정 제어 패턴을 구비하는 것에 의해 간단하게 리크전류를 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an electric motor control device and an air conditioner using the control device, comprising: a converter for converting an AC voltage supplied from an AC power source into a DC voltage; and a refrigeration cycle by converting the DC voltage converted from the converter device into a PWM voltage. A short circuit energization of a forced energizing circuit and a forced circuit, comprising an inverter device for supplying a compressor drive motor to a compressor, a reactor connected in series to the power supply side of the converter device, and a switching element for forcibly short-circuiting the reactor and AC power. It is possible to easily reduce the leakage current by providing a control control pattern for setting any one of a short-circuit energization mode for controlling a power factor or a DC voltage and a non-short-energization mode for prohibiting short-circuit current. .

Description

전동기 제어장치 및 이 제어장치를 이용한 공기조화기Electric motor controller and air conditioner using this controller

본 발명은 실온과 설정온도와의 차에 기초하여 압축기 구동전동기의 속도 제어를 실시하는 냉동 사이클 구동장치용 전동기의 제어장치에 관한 것으로서, 특히 교류전원으로부터 입력되는 전원의 역률을 개선하는 전원장치를 구비한 냉동사이클 구동장치용 전동기의 제어장치 및 이를 이용한 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to a control device of a motor for a refrigeration cycle drive device that performs speed control of a compressor drive motor on the basis of a difference between a room temperature and a set temperature, and in particular, a power supply device that improves the power factor of a power input from an AC power source. It relates to a control device of the electric motor for a refrigeration cycle driving device provided and an air conditioner using the same.

일반적으로 냉동사이클 구동장치용 전동기의 제어장치에는 교류전원으로부터 공급되는 교류전압을 직류전압으로 변환하고, 이 직류 전압을 펄스폭 변조하여 냉동사이클을 형성하는 압축기 구동 전동기에 공급할 때 교류전원으로의 접속 경로에 리액터를 설치하고, 이 리액터와 교류전원을 강제적으로 단락 통전시켜 에너지 축적 효과를 이용하여 개선하는 냉동사이클 구동장치용 전동기의 제어장치가 있다.In general, a control device of a motor for a refrigeration cycle drive device converts an AC voltage supplied from an AC power source into a DC voltage, and connects to an AC power source when supplying the DC voltage to a compressor driving motor that forms a refrigeration cycle by pulse width modulation. There is a control device for an electric motor for a refrigeration cycle drive device that installs a reactor in a path, forcibly short-circuits the reactor and AC power, and uses the energy accumulation effect to improve it.

교류전원으로의 접속 경로에 리액터를 설치한 종래의 냉동 사이클 구동장치용 전동기의 제어장치는 전원 역율을 개선하기 위해 교류 입력 전류가 적을 때부터 최대값이 되기까지의 광범위에 걸쳐 리액터와 교류전원의 단락 통전을 실시하고 있기 때문에 교류 입력 전류가 적은 범위에서는 변환된 직류 전압이 너무 상승하는 경향이 있고, 이 전압 상승을 억제하고 펄스폭 변조의 듀티를 작게 하면 쵸핑(chopping) 횟수가 증가하고, 손실이 증가됨과 동시에 리크전류도 증가하는 결점이 있다.The control device of a conventional refrigeration cycle drive motor, in which a reactor is installed in a connection path to an AC power source, has a wide range of reactor and AC power supply from a low to maximum value in order to improve the power factor. Since the short-circuit current is applied, the converted DC voltage tends to increase too much in the range where the AC input current is small. When the voltage rise is suppressed and the duty of the pulse width modulation is reduced, the number of chopping increases and the loss is reduced. At the same time as this increases, the leak current also increases.

또한, 일반적으로 컨버터장치로서의 컨덴서 입력형 직류 전원 회로에 있어서는 입력 전압이 컨덴서의 양단 전압을 초과하는 구간밖에서 입력 전류는 흐르지 않고, 또 이 구간에서는 전류를 제한하는 요소가 없기 때문에 입력전류의 피크값이크고, 통전폭이 좁은 펄스 형상의 전류가 되어 전원측으로 누설되는 고조파(高調波)의 증대를 초래한다. 이것을 방지하기 위해 입력회로에 리액터를 접속하는 것이 보통이다. 이것에 의해서 역율을 높임과 동시에 전원 고조파를 저감할 수 있다.In general, in a capacitor input type DC power supply circuit as a converter device, the input current does not flow outside the section in which the input voltage exceeds the voltage at both ends of the capacitor, and since there is no element limiting the current in this section, the peak value of the input current. It becomes a large, narrow current-carrying pulse current, and increases the harmonics which leak to the power supply side. To prevent this, it is common to connect a reactor to the input circuit. Thereby, power factor can be reduced and power harmonics can be reduced.

그러나, 역율을 높여 전원 고조파를 저감하는데는 인덕턴스가 큰 리액터가 필요하게 된다.However, in order to reduce power supply harmonics by increasing the power factor, a reactor having a large inductance is required.

한편, 인덕턴스가 큰 리액터를 이용하면 전원으로부터 유입되는 전류 위상이 늦어져 직류 출력의 전압 저하가 커져 최대 출력 전력이 제한된다.On the other hand, when a reactor having a large inductance is used, the current phase flowing from the power supply is delayed, and the voltage drop of the DC output is increased, thereby limiting the maximum output power.

또한, 인덕턴스가 작은 리액터를 이용하여 소정 기간 강제적으로 교류전원과 단락 통전하는 것에 의해 인덕턴스가 큰 리액터를 이용한 것과 동일한 파형 개선을 도모하는 직류 전원 장치도 제안되어 있다.In addition, a DC power supply device that achieves the same waveform improvement as that used with a reactor having a large inductance by forcibly short-circuiting an AC power supply for a predetermined period using a reactor having a small inductance has also been proposed.

그러나, 이 직류 전원 장치는 인버터장치를 통하여 구동되는 전동기의 부하 (토크)변동에 기초한 직류 출력의 변동이나 회전수 변동을 고려한 것이 아니라 전원 역율을 향상시키기 위해 리액터와 교류전원을 단락시키는 경우에는 저부하시에 직류 출력이 너무 과상승되는 경향이 있고, 이것을 억제하기 위해 인버터장치에서 실시되는 펄스폭 변조의 듀티를 작게 하면 쵸핑 횟수가 많고 손실이 많아짐과 동시에 전동기로부터의 리크전류가 커지는 문제가 있었다.However, this DC power supply device does not take into account the variation of the DC output or the rotational speed based on the load (torque) change of the motor driven through the inverter device, but when the reactor and AC power are shorted to improve the power factor. The DC output tends to rise too much at a time, and if the duty of the pulse width modulation carried out in the inverter device is reduced in order to suppress this, there is a problem that the number of chopping is large, the loss is large, and the leakage current from the motor is large.

본 발명의 제 1 목적은 간단하게 리크전류를 줄이는 것이 가능한 전동기 제어장치 및 이 제어장치를 이용한 공기조화기를 제공하는데 있다.A first object of the present invention is to provide an electric motor control device capable of simply reducing the leakage current and an air conditioner using the control device.

본 발명의 제 2 목적은 전동기의 부하(토크)변동에 대처해 직류 출력의 과상승을 낮출 수 있는 전동기 제어장치 및 이 전동기 제어장치를 이용한 냉동 사이클 장치를 제공하는데 있다.A second object of the present invention is to provide an electric motor control device capable of reducing an excessive rise in direct current output in response to load (torque) fluctuations of an electric motor, and a refrigeration cycle device using the electric motor control device.

본 발명의 제 3 목적은 컨버터장치의 직류전압을 인버터장치에 의해서 교류로 변환하여 전동기에 공급할 때, 인버터장치의 가변속능력 부족을 컨버터장치에 의해 보상할 수 있는 전동기제어장치, 이 전동기 제어장치를 이용한 냉동사이클장치 및 공기조화기를 제공하는데 있다.A third object of the present invention is to provide an electric motor control device capable of compensating for the lack of the variable speed capability of the inverter device by the converter device when the DC voltage of the converter device is converted into alternating current by the inverter device and supplied to the motor. It is to provide a refrigeration cycle apparatus and an air conditioner used.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 나타내는 전체적인 구성을 부분적으로 블록으로 나타낸 회로도,1 is a circuit diagram partially showing the overall configuration showing a first embodiment of the present invention;

도 2는 도 1에 나타낸 실시형태의 주 요소의 상세한 구성을 나타내는 블록도,FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of main elements of the embodiment shown in FIG. 1; FIG.

도 3은 도 1에 나타낸 실시형태의 동작을 설명하기 위해 교류 입력 전류와 직류 전압부의 관계를 나타낸 선도,3 is a diagram showing a relationship between an AC input current and a DC voltage section for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1;

도 4는 도 1에 나타낸 실시형태의 동작을 설명하기 위해 전압, 전류 및 단락 통전 펄스의 파형을 나타낸 파형도,4 is a waveform diagram showing waveforms of voltage, current, and short-circuit energizing pulses for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1;

도 5는 도 1에 나타낸 실시형태의 동작을 설명하기 위해 전압 및 전류의 파형을 나타낸 파형도,5 is a waveform diagram showing waveforms of voltage and current for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1;

도 6은 도 1에 나타낸 실시형태의 동작을 설명하기 위해 전압 및 전류의 파형을 나타낸 파형도,6 is a waveform diagram showing waveforms of voltage and current for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1;

도 7은 도 1에 나타낸 실시형태의 동작을 설명하기 위해 전압 및 단락 통전 펄스의 파형을 나타낸 파형도,7 is a waveform diagram showing waveforms of a voltage and a short-circuit energizing pulse for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1;

도 8은 도 1에 나타낸 실시형태의 동작을 설명하기 위해 전압 및 강제 통전 펄스의 파형을 나타낸 파형도,8 is a waveform diagram showing waveforms of a voltage and a forced energizing pulse for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1;

도 9는 도 1에 나타낸 실시형태의 동작을 설명하기 위해 강제 통전 회로의 동작 범위를 나타낸 도면,9 is a view showing an operation range of a forced energizing circuit for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1;

도 10은 리액터의 전자음을 억제하는 통전 펄스를 나타낸 파형도,10 is a waveform diagram showing energized pulses for suppressing electronic sounds of a reactor;

도 11은 본 발명에 따른 전동기 제어장치의 제 2 실시예의 구성을 나타낸 블록도,11 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of an electric motor control apparatus according to the present invention;

도 12는 도 11에 나타낸 전동기 제어장치를 구성하는 컨버터장치의 상세한 구성예를 나타낸 회로도,12 is a circuit diagram showing a detailed configuration example of a converter device constituting the motor control device shown in FIG. 11;

도 13은 도 11에 나타낸 전동기 제어장치의 개략 동작을 설명하기 위한 설명도,13 is an explanatory diagram for illustrating a schematic operation of the electric motor control device shown in FIG. 11;

도 14는 도 11에 나타낸 전동기 제어장치의 동작을 설명하기 위해 직류 브러시리스 모터의 회전수와 역기전압의 관계를 나타낸 선도,14 is a diagram showing the relationship between the rotational speed and the counter electromotive voltage of a DC brushless motor for explaining the operation of the electric motor control device shown in FIG. 11;

도 15는 도 11에 나타낸 전동기 제어장치의 동작을 설명하기 위해 교류 전동기의 지령 회전수와 펄스폭 변조파형의 듀티, 직류전압 및 강제 통전 시간과의 관계를 나타낸 선도,FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the command rotation speed of an AC motor, the duty of a pulse width modulation waveform, a DC voltage, and a forced energization time to explain the operation of the motor control apparatus shown in FIG. 11;

도 16은 도 11에 나타낸 전동기 제어장치를 구성하는 컨버터 장치의 다른 상세한 구성예를 나타낸 회로도,FIG. 16 is a circuit diagram showing another detailed configuration example of a converter device constituting the motor control device shown in FIG. 11;

도 17은 본 발명에 따른 전동기 제어장치의 제 3 실시예의 구성을 나타내는 블록도,17 is a block diagram showing the construction of a third embodiment of an electric motor controller according to the present invention;

도 18은 본 발명에 따른 공기조화기의 한 실시형태의 구성을 나타내는 블록도 및18 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an air conditioner according to the present invention;

도 19는 본 발명에 따른 전동기 제어장치에 있어서, 소음(消音) 통전 펄스를 이용한 경우의 파형도이다.Fig. 19 is a waveform diagram in the case of using a noise-carrying pulse in the motor control apparatus according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

103, 300 : 실내제어부 113 : 교류 입력 전류 검출기103, 300: indoor control unit 113: AC input current detector

114, 231 : 제로크로스 검출기 115, 214 : 강제 통전 회로114, 231: zero cross detector 115, 214: forced energization circuit

116, 233 : 통전 제어 회로 117 : 배전압 정류회로116, 233: energization control circuit 117: double voltage rectifier circuit

118, 221 : 인버터 주회로 119 : 압축기 구동 전동기118, 221: inverter main circuit 119: compressor driven motor

121 : 직류 전압 검출기(과전압 검출기) 122 : 회전자 위치 검출기121: DC voltage detector (overvoltage detector) 122: rotor position detector

130, 400 : 실외제어부 133, 225 : 회전수 편차 검출수단130, 400: outdoor control unit 133, 225: speed deviation detection means

134 : 듀티비 지령수단 135, 223 : 인버터 제어회로134: duty ratio command means 135, 223: inverter control circuit

136 : 데이터 메모리 137 : 통전 모드 전환수단136: data memory 137: power supply mode switching means

138 : 통전 상태 판정수단 142 : 통전 제어패턴 설정수단138: energization state determination means 142: energization control pattern setting means

L, 211 : 리액터 CD : 평활컨덴서L, 211: Reactor CD: Smoothing capacitor

202a : 압축기 구동 전동기 210 : 컨버터장치202a: compressor drive motor 210: converter device

212 : 정류회로 213 : 평활용 컨덴서212: rectifier circuit 213: smoothing capacitor

220 : 인버터장치 222 : 위치검출기220: inverter device 222: position detector

230 : 전압 보상부 232 : 통전구간 결정수단230: voltage compensation unit 232: power supply section determination means

234 : 직류 전압 검출기 240 : 운전 모드 전환수단234: DC voltage detector 240: operation mode switching means

이하, 본 발명을 가장 적절한 실시형태에 기초하여 상세하게 설명하는데 있어서, 도 1은 본 발명의 제 1 실시예로서, 냉동사이클 구동장치용 전동기 제어장치의 전체적인 구성을 부분적으로 블록으로 나타낸 회로도이다. 도 1은 냉동사이클 구동장치용 전동기의 제어장치로서 공기조화기의 제어장치를 나타내고 있으며, 이 공기조화기는 실내기와 실외기로 이루어지며, 실내기를 교류 전원(101)에 접속하는 구성으로 되어 있다. 이중, 실내기에 있어서 교류 전원(101)으로부터 노이즈 필터(102)를 통하여 마이크로컴퓨터가 내장되어 있는 실내제어부(103)에 동작 전력을 공급하도록 되어 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the most suitable embodiments. FIG. 1 is a circuit diagram partially showing the overall configuration of an electric motor control device for a refrigeration cycle drive device as a first embodiment of the present invention. Fig. 1 shows a control device of an air conditioner as a control device of an electric motor for a refrigeration cycle drive device. The air conditioner includes an indoor unit and an outdoor unit, and is configured to connect the indoor unit to the AC power source 101. In the indoor unit, the operating power is supplied from the AC power supply 101 to the indoor control unit 103 in which the microcomputer is built in through the noise filter 102.

실내제어부(103)에는 리모콘 장치(104)로부터의 지령을 수신하는 수신부(105), 실내온도를 검출하는 온도센서(106), 운전상태를 표시하는 표시기(107), 도시하지 않은 실내열교환기를 통하여 바람을 순환시키는 실내팬(108) 및 분출 공기의 방향을 변하게 하는 루버(109)가 접속되어 있다.The indoor control unit 103 includes a receiving unit 105 for receiving a command from the remote control device 104, a temperature sensor 106 for detecting an indoor temperature, an indicator 107 for displaying an operation state, and an indoor heat exchanger (not shown). An indoor fan 108 for circulating wind and a louver 109 for changing the direction of blown air are connected.

한편, 실외기에 있어서는 교류전원(101)에서 노이즈필터(111)를 통하여 압축기 구동전동기(119) 및 실외제어부(130)에 동작 전력을 공급하도록 되어 있다(도면의 간단화를 위해 실외제어부(130)에 대한 급전선을 생략함). 이 경우, 노이즈필터(111)의 부하측의 한쪽의 급전 경로에 리액터가 접속되고, 다른쪽의 공급 경로에 변류기(112)가 접속되어 있다. 변류기(112)에는 그 출력 전압에 기초하여 교류 입력 전류를 검출하는 교류 입력 전류 검출기(113)가 접속되어 있다. 또한, 리액터(L)의 전원측과 변류기(112)의 부하측 사이에 교류전압의 제로크로스점을 검출하는 제로크로스검출기(114)가 접속되어 있다. 또한, 리액터(L)의 부하측의 교류 전원선과 변류기(112)의 부하측의 교류 전원선 사이에 강제 통전회로(115)가 접속되어 있다. 이 강제 통전 회로(115)는 다이오드(D3∼D6)가 브리지 접속된 전파 정류 회로를 포함하고, 그 교류 입력 단자가 휴즈(F)를 통해 교류 전원선 사이에 접속되어 있다.On the other hand, in the outdoor unit, the AC power supply 101 supplies the operating power to the compressor driving motor 119 and the outdoor controller 130 through the noise filter 111 (the outdoor controller 130 for simplicity of the drawing). Omit the feeder for). In this case, the reactor is connected to one power supply path on the load side of the noise filter 111, and the current transformer 112 is connected to the other supply path. The current transformer 112 is connected to an AC input current detector 113 that detects an AC input current based on the output voltage. Further, a zero cross detector 114 for detecting a zero cross point of the AC voltage is connected between the power supply side of the reactor L and the load side of the current transformer 112. The forced current supply circuit 115 is connected between the AC power supply line on the load side of the reactor L and the AC power supply line on the load side of the current transformer 112. The forced energizing circuit 115 includes a full-wave rectifier circuit in which diodes D3 to D6 are bridged, and an AC input terminal thereof is connected between AC power lines through a fuse F.

또한, 제로크로스 검출기(114)와 병렬로 베이스 드라이브 전원(DS)이 접속되어 있다. 이 베이스 드라이브 전원(DS)은 교류의 전원 전압을 정류, 평활하여 포토커플러(PC)의 수광소자에 직류 전압을 인가하는 것이다. 그리고, 강제 통전회로(115)를 구성하는 전파정류회로의 직류 출력 단자사이에 트랜지스터(Q)가 접속되며, 베이스 드라이브 전원(DS)의 일단(一端)이 포토커플러(PC)의 수광소자의 일단(一端)에 접속되고, 이 수광소자의 타단이 트랜지스터(Q)의 베이스에 접속되고, 이 트랜지스터(Q)의 에미터에 베이스드라이브 전원(DS)의 타단이 접속되어 있다. 또한, 포토커플러(PC)의 발광소자가 실외제어부(130)에 접속되어 있다. 이베이스드라이브 전원(DS), 포토커플러(PC) 및 트랜지스터(Q)에 의해 강제통전회로(115)를 제어하는 통전제어회로(116)를 구성하고 있다.The base drive power supply DS is connected in parallel with the zero cross detector 114. The base drive power supply DS rectifies and smoothes an AC power supply voltage to apply a DC voltage to the light receiving element of the photocoupler PC. The transistor Q is connected between the DC output terminals of the full-wave rectifying circuit constituting the forced energization circuit 115, and one end of the base drive power supply DS is one end of the light receiving element of the photocoupler PC. The other end of the light receiving element is connected to the base of the transistor Q, and the other end of the base drive power supply DS is connected to the emitter of the transistor Q. In addition, a light emitting element of the photocoupler PC is connected to the outdoor controller 130. The base control power supply DS, the photocoupler PC, and the transistor Q constitute the energization control circuit 116 for controlling the forced energization circuit 115.

또한, 다이오드(DH, DL)의 직렬 접속회로와 컨덴서(CH, CL)의 직렬 접속회로의 병렬 접속회로를 갖고, 다이오드(DH, DL)의 상호 접속점에 리액터(L)의 부하측의 교류 전원선이 접속되고, 컨덴서(CH, CL)의 상호 접속점에 변류기(112)의 부하측의 교류 전원선이 접속되어 이루어진 배전압 정류회로(117)가 설치되어 있다.It also has a series connection circuit of diodes DH and DL and a parallel connection circuit of capacitors CH and CL and an AC power supply line on the load side of reactor L at an interconnection point of diodes DH and DL. This is connected, and the double voltage rectification circuit 117 which connects the AC power supply line of the load side of the current transformer 112 to the interconnection point of capacitors CH and CL is provided.

또한, 컨덴서(CH)에 그 역충전을 방지하는 다이오드(D1)와 컨덴서(CL)에 그 역충전을 방지하는 다이오드(D2)가 각각 병렬로 접속되어 있다. 그리고, 배전압 정류회로(117)의 양단, 즉 직류전압의 출력단자 사이에 평활용 컨덴서(CD)가 접속되어 있고, 이 배전압 정류회로(117) 및 평활용 컨덴서(CD)에 의해 주지된 컨버터장치가 구성되어 있다.In addition, a diode D1 for preventing the reverse charging of the capacitor CH and a diode D2 for preventing the reverse charging of the capacitor CL are respectively connected in parallel. A smoothing capacitor CD is connected between both ends of the double voltage rectifying circuit 117, that is, the output terminal of the DC voltage, and is known by the double voltage rectifying circuit 117 and the smoothing capacitor CD. A converter device is constructed.

이 컨버터장치에는 스위칭소자군을 온, 오프 제어하는 것에 의해 직류전압을 PWM(펄스폭 변조) 전압으로 변환하여 압축기 구동전동기(119)에 인가하는 인버터 주회로(118)가 접속되어 있으며, 이 인버터 주회로(118)와 실외제어부(130)에 포함되는 후술하는 인버터 제어회로로 주지된 인버터장치가 구성되어 있다. 이 경우, 컨버터장치로부터 출력되는 직류전압을 검출하는 직류전압 검출기(121)와 압축기 구동 전동기(119)의 회전자 위치를 검출하는 회전자 위치 검출기(122)가 설치되어 각각 실외제어부(130)에 접속되어 있다. 이 실외제어부(130)에는 냉방, 난방의 각 운전 모드에 따라서 냉매의 순환방향을 변하게 하는 사방밸브(123), 실외열교환기의 온도를 검출하는 온도센서(124), 도시하지 않은 실외열교환기에 바람을 보내는실외팬(125)이 접속되어 있다. 이 실외제어부(130)도 또한 마이크로컴퓨터를 내장하고 있으며, 실내제어부(103)와 서로 제어정보를 송수신하는 구성으로 되어 있다.Inverter main circuit 118 is connected to this converter device to convert a DC voltage into a PWM (pulse width modulation) voltage and to apply it to compressor drive motor 119 by controlling the switching element group on and off. An inverter device known as an inverter control circuit to be described later included in the main circuit 118 and the outdoor control unit 130 is configured. In this case, a DC voltage detector 121 for detecting the DC voltage output from the converter device and a rotor position detector 122 for detecting the rotor position of the compressor driving motor 119 are provided in the outdoor controller 130, respectively. Connected. The outdoor control unit 130 includes a four-way valve 123 for changing the circulation direction of the refrigerant according to each operation mode of cooling and heating, a temperature sensor 124 for detecting the temperature of the outdoor heat exchanger, and an outdoor heat exchanger (not shown). An outdoor fan 125 for sending out is connected. The outdoor controller 130 also includes a microcomputer and is configured to transmit and receive control information to and from the indoor controller 103.

도 2는 실내제어부(103) 및 실외제어부(130)의 상세한 구성을 나타내는 블록도이며, 실내기에 있어서의 실내팬(108), 루버(109)의 제어계통이나 실외기에 있어서의 사방밸브(123) 및 실외팬(125)의 제어계통은 공지되어 있기 때문에 도시를 생략하고, 본 발명에 깊이 관계되는 통전 제어회로(116)에 대한 통전 제어계통과 인버터 주회로(118)에 대한 PWM 변조계통을 나타낸 것이다.2 is a block diagram showing the detailed configuration of the indoor control unit 103 and the outdoor control unit 130, the control system of the indoor fan 108, the louver 109 in the indoor unit and the four-way valve 123 in the outdoor unit And since the control system of the outdoor fan 125 is known, the illustration of the control system for the power supply control circuit 116 and the PWM modulation system for the inverter main circuit 118 that is deeply related to the present invention is omitted. will be.

도 2에 있어서, 실내제어부(103)는 통신 제어부(141) 및 통전 제어패턴 설정수단(142)을 구비하고 있다. 한편, 실외제어부(130)는 통신 제어부(131), 회전수 지령부(132), 회전수 편차 검출수단(133), 듀티비 지령수단(134), 인버터 제어회로(135), 데이터 메모리(136), 통전 모드 전환수단(137) 및 통전 상태 판정수단(138)을 구비하고 있다. 이 중 실외제어부(130)의 통신 제어부(131)는 실내제어부(103)의 통신 제어부(141)와 서로 제어 정보를 송, 수신하는 것이며, 회전수 지령부(132)는 통신제어부(131)의 수신신호로부터 회전수 지령을 판별하는 것이다. 그리고, 판별된 회전수 지령은 회전수 편차 검출수단(133) 및 듀티비 지령수단(134)에 전해진다.In FIG. 2, the indoor control unit 103 includes a communication control unit 141 and an energization control pattern setting unit 142. On the other hand, the outdoor controller 130 is the communication control unit 131, the rotation speed command unit 132, the rotation speed deviation detection unit 133, the duty ratio command unit 134, the inverter control circuit 135, the data memory 136 ), Energization mode switching means 137 and energization state determination means 138 are provided. The communication control unit 131 of the outdoor control unit 130 transmits and receives control information to and from the communication control unit 141 of the indoor control unit 103, and the rotation speed command unit 132 of the communication control unit 131 The rotational speed command is discriminated from the received signal. Then, the determined rotation speed command is transmitted to the rotation speed deviation detecting means 133 and the duty ratio command means 134.

회전수 편차 검출수단(133)은 회전자 위치 검출기(122)에서 검출된 압축기 구동 전동기(119)의 회전자 위치 신호로부터 실제 회전수를 연산하고, 또 회전수 지령부(132)의 지령 회전수를 비교하여 그 편차 신호를 듀티비 지령수단(134)에 전하도록 되어 있다. 듀티비 지령수단(134)은 회전수 지령부(132)로부터의 회전수 지령이 전해졌을 때 후술하는 데이터 메모리(136)의 테이블 등을 참조하여 인버터 제어회로(135)에 PWM 신호를 전하고, 또 회전수 편차 검출수단(133)의 회전수 편차를 보정하도록 PWM 신호의 듀티비를 보정하는 것이다.The rotational speed deviation detecting means 133 calculates the actual rotational speed from the rotor position signal of the compressor drive motor 119 detected by the rotor position detector 122 and further, the command rotational speed of the rotational speed command unit 132. Are compared and the deviation signal is transmitted to the duty ratio command means 134. The duty ratio command means 134 transmits a PWM signal to the inverter control circuit 135 by referring to a table or the like of the data memory 136 described later when the rotation speed command from the rotation speed command unit 132 is transmitted. The duty ratio of the PWM signal is corrected to correct the speed deviation of the speed deviation detection means 133.

데이터 메모리(136)는 통전 모드를 전환하는 한계값, 교류 입력 전류의 설정 전류값(I1) 및 허용 최대값을 「교류입력 전류 설정값」SA로, 강제 통전 회로(115)에 대한 직류 전압 우선 통전 모드시에 있어서의 단락 통전 시간과 듀티비의 관계를 「단락 통전 시간/듀티비:테이블」TA로, 고역율 우선 통전 모드시에 있어서의 단락 통전 시간과 듀티비의 관계를 「단락 통전시간/듀티비:테이블」TB로, 압축기 구동 전동기(119)에 대한 지령 회전수와 인버터 주회로(118)에 대한 PWM 듀티비와의 관계를 「PWM 듀티비/지령 회전수: 테이블」TR로, 단락 통전 회로(115)의 통전 모드의 차이에 의한 교류 입력 전류 검출기(113)의 검출값을 보정하는 값을 「교류 입력 전류 보정값」CA로, 전원 주파수에 의해 통전 시간을 보정하거나 통전 모드의 전환시에 통전 간격 또는 통전 시간을 보정하는 보정값을 「컨버터 스위칭시간 보정 테이블」TS로 각각 기억되어 있다.The data memory 136 sets the threshold value for switching the energization mode, the set current value I 1 of the AC input current, and the allowable maximum value as the "AC input current set value" SA, and the DC voltage to the forced energization circuit 115. First, the relationship between the short-circuit energization time and the duty ratio in the energization mode is "short-circuit energization time / duty ratio: table" TA, and the relationship between the short-circuit energization time and the duty ratio in the high power factor priority energization mode is Time / Duty Ratio: Table ”TB, and the relationship between the command rotation speed for the compressor drive motor 119 and the PWM duty ratio for the inverter main circuit 118 is expressed as the“ PWM duty ratio / command rotation speed: table ”TR. The value of correcting the detection value of the AC input current detector 113 due to the difference in the power supply mode of the short circuit current supply circuit 115 is the "AC input current correction value" CA, and the power supply time is corrected according to the power supply frequency, or the power supply mode Interval or energized at switching It is respectively storing a correction value for correcting a liver "converter switching time correction table," TS.

통전 모드 전환수단(137)은 통신 제어부(131)를 통해 수신한 통전 제어패턴에 따라서 제로크로스 검출기(114)의 출력신호, 교류 입력 전류 검출기(113)의 전류 검출값, 과전압 검출기(121)에 의해 과전압의 검출의 유무 및 데이터 메모리(136)의 기억 데이터에 기초하여 단락 통전 신호를 생성하여 통전 제어회로(116)에 전하는 것이다. 또한, 통전 상태 판정수단(138)은 교류 입력 전류 검출기(113)에 의한 전류 검출값과 듀티비 지령 수단(134)으로부터 출력되는 듀티비 지령에 따라서 단락 통전 회로(115)가 정상으로 동작하는지 여부를 판정하고, 그 판정신호를 통신 제어부(131)에 전해 실내제어부(103)에 송신하는 것이다. 또한, 교류 입력 전류 검출기(113)의 전류 정보는 도시를 생략했지만 실외제어부(130)의 통신 제어부(131)와 실내제어부(103)의 통신 제어부(141)를 통하여 통전 제어패턴 설정 수단(142)에 전하도록 되어 있다.The energization mode switching unit 137 is connected to the output signal of the zero cross detector 114, the current detection value of the AC input current detector 113, and the overvoltage detector 121 according to the energization control pattern received through the communication control unit 131. By this, a short circuit energization signal is generated based on the presence or absence of overvoltage detection and the stored data of the data memory 136 and transmitted to the energization control circuit 116. Further, the energization state determination means 138 determines whether the short-circuit energization circuit 115 operates normally in accordance with the current detection value by the AC input current detector 113 and the duty ratio command output from the duty ratio command means 134. , The determination signal is transmitted to the communication control unit 131 and transmitted to the indoor control unit 103. In addition, although the current information of the AC input current detector 113 is not shown, the current control pattern setting means 142 through the communication control unit 131 of the outdoor control unit 130 and the communication control unit 141 of the indoor control unit 103. It is meant to be delivered to.

상기와 같이 구성된 본 실시형태의 동작에 대해서 우선 공기조화장치의 일반적인 제어 동작에 대해서 설명하고, 그 후 도 3 내지 도 9를 참조하여 단락 통전 동작에 대해서 설명한다.The general control operation of the air conditioner will first be described with respect to the operation of the present embodiment configured as described above, and then the short-circuit energizing operation will be described with reference to FIGS. 3 to 9.

우선, 교류전원(101)의 교류전압이 노이즈필터(102)를 통하여 실내제어부(103)에 공급되고, 또 노이즈필터(111)를 통하여 배전압 정류회로(117) 및 실외제어부(130)에 공급된다. 배전압 정류회로(117)는 교류전원전압의 양의 반사이클에서 다이오드(DH)를 통하여 컨덴서(CH)를 충전하고, 교류전원전압의 음의 반사이클에서 다이오드(DL)을 통하여 컨덴서(CL)를 충전한다. 따라서, 컨덴서(CH)의 전압과 컨덴서(CL)의 전압의 합의 전압이 평활 컨덴서(CD)에 인가되고, 이 평활 컨덴서(CD)의 양단에 교류전원전압의 2배의 직류전압이 발생하여 이 전압이 인버터 주회로(118)에 공급된다. 또한, 다이오드(D1, D2)는 운전개시의 초기에 컨덴서(CH, CL)가 역방향으로 충전되는 것을 막는 기능을 갖고 있다.First, the AC voltage of the AC power source 101 is supplied to the indoor control unit 103 through the noise filter 102, and is supplied to the double voltage rectifier circuit 117 and the outdoor control unit 130 through the noise filter 111. do. The double voltage rectifier circuit 117 charges the capacitor CH through the diode DH in a positive half cycle of the AC power supply voltage, and the capacitor CL through the diode DL in a negative half cycle of the AC power supply voltage. To charge. Therefore, the voltage of the sum of the voltage of the capacitor CH and the voltage of the capacitor CL is applied to the smoothing capacitor CD, and a DC voltage twice the AC power supply voltage is generated at both ends of the smoothing capacitor CD. Voltage is supplied to the inverter main circuit 118. The diodes D1 and D2 have a function of preventing the capacitors CH and CL from being charged in the reverse direction at the beginning of the operation start.

이 상태에서 리모콘장치(104)로부터 운전개시, 냉방, 난방의 운전모드, 실내설정온도, 실내팬의 풍속, 풍향 등의 지령이 수신부(105)에 전해진다. 이에 따라서 실내제어부(103)는 운전 상태 등을 표시기(107)에 표시하고, 실내팬(108) 및 루버(109)의 구동 제어를 실행하고, 또 설정온도와 실내온도와의 편차에 따라서 압축기 구동 전동기(119)를 구동하는 회전수를 연산하여 회전수 지령을 운전모드와 함께 실외제어부(130)에 송신한다.In this state, commands such as start of operation, cooling, heating operation mode, indoor set temperature, wind speed of the indoor fan, and wind direction are transmitted from the remote control device 104 to the receiver 105. Accordingly, the indoor control unit 103 displays an operation state and the like on the display unit 107, performs drive control of the indoor fan 108 and the louver 109, and drives the compressor in accordance with the deviation between the set temperature and the room temperature. The rotation speed for driving the motor 119 is calculated and the rotation speed command is transmitted to the outdoor controller 130 together with the operation mode.

실외제어부(130)는 운전모드(냉방·난방)에 따라서 사방밸브(123)를 여자(勵磁)또는 비여자(非勵磁) 상태로 하고 회전자 위치 검출기(122)에 의해 검출되는 실회전수가 회전수 지령에 일치하도록 인버터 주회로(118)의 스위칭소자군을 온, 오프제어한다. 또한, 실외제어부(130)는 실외팬(125)을 구동하고, 또 난방 운전 모드에 있어서 온도 센서(124)의 검출 온도에 따라서 사방밸브(123)를 제어하여 성에 제거 운전 등을 실시한다.The outdoor controller 130 sets the four-way valve 123 in the excited or non-excited state according to the operation mode (cooling and heating), and detects the actual rotation detected by the rotor position detector 122. The switching element group of the inverter main circuit 118 is turned on and off so that the number corresponds to the rotational speed command. In addition, the outdoor controller 130 drives the outdoor fan 125 and controls the four-way valve 123 according to the detected temperature of the temperature sensor 124 in the heating operation mode to perform defrosting operation or the like.

다음으로, 단락 통전 동작에 대해서 설명한다. 컨덴서(CH, CL)를 충전할 경우, 전원 전압의 순시값이 컨덴서의 양단 전압을 초과한 기간에 리액터(L)를 통하여 전류가 흐른다. 이 경우, 제로크로스 검출기(114)에 의해 교류 전압의 제로크로스점을 검출하고, 통전 모드 전환 수단(137)이 제로크로스점 또는 제로크로스점에서 일정한 지연시간을 경과한 시점(時点)을 시점(始点)으로 하여 소정의 시간만큼 포토커플러(PH)에 신호를 전하고, 트랜지스터(Q)를 온상태로 하면 컨덴서(CH, CL)의 충전전압의 여하에 상관없이 강제 통전 회로(115)를 통하여 리액터(L)와 교류전류가 단락되어 전류가 흐른다. 이와같이 리액터(L)에 강제적으로 교류전원으로부터의 전류를 흐르게 하는 조작을 단락 통전이라고 하고 있다. 그리고, 단락 통전을 정지하면 리액터에 흐르는 전류는 컨덴서(CH, CL)를 향해서 흘러들어간다. 따라서, 단락 통전의 시간을 변하게 하는 것에 의해 컨버터장치의 출력, 즉 직류전압을 PWM 제어에 가장 적합한 범위로 유지하거나 전류파형을 변하게 하여 전원역율의 개선을 도모할 수 있다. 또한, 단락 통전 조작을 하지 않고 운전하는 것도 가능하고, 또 지령 회전수를 유지하기 위해 PWM 제어의 듀티비가 100%에 도달했을 때, 단락 통전에 의해 직류전압을 상승시켜 회전수의 부족분을 보상하는 제어도 할 수 있다.Next, a short circuit energization operation is demonstrated. When charging the capacitors CH and CL, a current flows through the reactor L in a period in which the instantaneous value of the power supply voltage exceeds the voltage across the capacitor. In this case, the zero cross detector 114 detects the zero cross point of the alternating voltage, and when the conduction mode switching means 137 elapses a constant delay time from the zero cross point or the zero cross point, When the signal is transmitted to the photocoupler PH for a predetermined time, and the transistor Q is turned on, the reactor is forced through the forced current circuit 115 regardless of the charging voltage of the capacitors CH and CL. (L) and the AC current are short-circuited to flow the current. In this way, an operation of forcibly flowing a current from the AC power supply to the reactor L is called short-circuit energization. When the short circuit current is stopped, the current flowing through the reactor flows toward the capacitors CH and CL. Therefore, by changing the time of short-circuit energization, it is possible to improve the power factor by keeping the output of the converter device, i.e., the DC voltage, in the range most suitable for PWM control or by changing the current waveform. It is also possible to operate without a short circuit energizing operation, and when the duty ratio of the PWM control reaches 100% to maintain the command rotation speed, the DC voltage is increased by short circuit energization to compensate for the shortage of the rotation speed. You can also control it.

이하, 단락 통전 조작을 전혀 실시하지 않은 모드를 비단락 통전 모드(Mo)라고 하고, 단락 통전 조작에 의해 전원역율을 약 92% 정도로 유지하면서 직류전압을 소정값 이하로 유지하는 통전 모드를 직류 전압 우선 통전 모드(M1), 단락통전조작에 의해 전원역율을 98% 정도로 유지하는 통전 모드를 고역율 우선 통전 모드(M2), 단락 통전 조작에 의해 직류전압을 증감 제어하여 지령 회전수를 유지하는 통전 모드를 회전수 우선 통전 모드(M3)라고 하고, 상기 직류 전압 우선 통전 모드(M1), 고역율 우선 통전 모드(M2), 회전수 우선 통전 모드(M3)를 총칭하여 단락 통전 모드라고 한다. 또한, 전원역율을 92%나 98%로 조정하는 것은 단락 통전 시간의 길이를 변하게 하는 것에 의해 조정가능하다.Hereinafter, a mode in which no short-circuit energizing operation is performed is referred to as a non-short-circuit energizing mode (Mo), and a energizing mode for maintaining a DC voltage below a predetermined value while maintaining a power factor of about 92% by a short-circuit energizing operation. First, the energization mode (M 1 ), the energization mode that maintains the power factor around 98% by the short-circuit energization operation, maintains the command rotation speed by increasing and decreasing the DC voltage by the high power factor priority energization mode (M 2 ) and the short-circuit energization operation. The energization mode to be referred to as the rotation speed priority energization mode (M 3 ), the DC voltage priority energization mode (M 1 ), the high power factor priority energization mode (M 2 ), the rotation speed priority energization mode (M 3 ) collectively short circuit. It is called energized mode. In addition, adjusting the power factor to 92% or 98% can be adjusted by changing the length of the short-circuit energizing time.

본 실시형태는 교류 입력 전류가 압축기 회전수가 낮은 범위로 정한 소정값을 초과했는지 여부, 듀티비가 미리 설정된 설정 듀티비(100%)에 도달했는지 여부, 교류 입력 전류가 허용범위의 최대값에 도달했는지 여부 등에 의해 통전 모드를 변경하는 복수의 제어패턴을 준비하고, 리크전류가 커지지 않도록 제어패턴을 자동설정하거나 리모콘 장치(104)에 의해서 수동 설정하는 것이다. 따라서 이해를 용이하게 하기 위해 대표적인 제어패턴을 도 3에 나타낸다.In the present embodiment, whether the AC input current exceeds a predetermined value determined by the low compressor rotation speed range, whether the duty ratio reaches a preset set duty ratio (100%), or whether the AC input current reaches the maximum value of the allowable range. A plurality of control patterns for changing the energization mode are prepared according to whether or not, and the control patterns are automatically set so as not to increase the leakage current or set manually by the remote control device 104. Therefore, a representative control pattern is shown in FIG. 3 to facilitate understanding.

도 3에 있어서, 제어패턴 ①은 교류 입력 전류가 설정 전류값(I1)에 도달하기까지 비단락 통전 모드(M0)로 단락 통전하지 않고, 교류 입력 전류가 I1를 초과하는 모든 범위에서 직류 전압 우선 통전 모드(M1)로 운전하는 경우를 나타내고 있다. 제어패턴 ②는 교류 입력 전류가 I1에 도달하기까지 비단락 통전 모드(M0)로 단락 통전하지 않고 교류 입력 전류가 I1를 초과하고 나서 PWM 신호의 듀티비가 설정 듀티비 100%에 도달하기까지 직류전압 우선 통전 모드(M1)로 운전하고, PWM 신호의 듀티비가 100%가 되었음에도 불구하고 압축기 구동 전동기(119)의 실회전수가 지령 회전수 보다 낮은 경우에 회전수 우선 통전 모드(M3)로 단락 통전시키는 경우를 나타내고 있다. 이 경우도 회전수 우선 통전 모드(M3)는 PWM 신호의 듀티비가 100%일 때의 교류 입력 전류(I3)가 허용 최대 전류 보다 작은 것을 전제로서 실시된다. 제어패턴 ③은 PWM 신호의 듀티비가 100%에 도달하기까지 비단락 통전 모드(M0)로 단락 통전되지 않고 PWM 신호의 듀티비가 100%임에도 불구하고 압축기 구동 전동기(119)의 실회전수가 지령 회전수 보다 낮은 경우에 회전수 우선 통전 모드(M3)로 단락 통전시키는 예이다. 또한, 회전수 우선 통전 모드(M3)는 PWM 신호의 듀티비가 설정 듀티비(100%)일 때의 듀티비 70%∼100%의 범위에 도달했을 때로해도 좋다. 교류 입력 전류(I2)가 허용 최대 전류 일반 가정의 경우, 20A 보다 작은 것을 전제로서 실시된다. 제어패턴 ④은 교류 입력 전류가 I1에 도달하기까지 비단락 통전 모드(M0)로 단락 통전되지 않고, 교류 입력 전류가 I1을 초과하는 모든 범위에서 고역율 우선 통전 모드(M2)로 운전하는 경우를 나타내고 있다. 제어패턴 ⑤는 교류 입력 전류의 여하에 상관없이 직류 전압 우선 통전 모드(M1)로 운전하는 경우를 나타내고 있다.In Fig. 3, the control pattern ① is not short-circuit energized in the non-short energization mode M 0 until the AC input current reaches the set current value I 1 , and in all ranges in which the AC input current exceeds I 1 . The case of operating in DC voltage priority energization mode M 1 is shown. Control pattern ② is to arrive at non-short-circuit conduction mode (M 0) paragraph without energized after the AC input current is greater than I 1 the duty ratio of 100% duty ratio set in the PWM signal to the up to the AC input current reaches I 1 to a direct current voltage first power application mode (M 1), though operation and a duty ratio of 100% of the PWM signal it is though to the number of revolutions in the case lower than the actual revolution speed the rotational speed command of the compressor driving motor 119 is first energized mode (M 3 Indicates a case where a short circuit is energized. Also in this case, the rotation speed priority energizing mode M 3 is implemented on the premise that the AC input current I 3 when the duty ratio of the PWM signal is 100% is smaller than the allowable maximum current. The control pattern ③ does not short-circuit energize in the non-short energization mode (M 0 ) until the duty ratio of the PWM signal reaches 100% and the actual rotational speed of the compressor driving motor 119 rotates the command even though the duty ratio of the PWM signal is 100%. It is an example of short-circuit energizing in the rotation speed priority energization mode M 3 when it is lower than the number. The rotation speed priority energizing mode M 3 may be used when the duty ratio of the PWM signal reaches a range of 70% to 100% of the duty ratio when the set duty ratio (100%). It is implemented on the premise that the AC input current I 2 is less than 20 A in the case of the general assumption of the allowable maximum current. Control pattern ④ is a full range of high power factor first energization mode (M 2) in which is not energized to a non-short-energized mode (M 0) short-circuited until the AC input current reaches I 1, AC input current exceeds I 1 The case of driving is shown. The control pattern 5 shows a case of operating in the DC voltage priority energization mode M 1 regardless of the AC input current.

도 2에 나타낸 실내제어부(103)를 구성하는 통전 제어패턴 설정 수단(142)은 실내제어부(103)에 접속된 기억부에 기억되어 있는 공기조화기의 기종 코드 또는 리모콘 장치(104)의 설정 내용에 따라서 단락 통전의 제어패턴 ①, ②, ③, ④중 어느 하나를 자동 설정하고, 설정된 제어패턴 신호를 출력한다. 또한, 기종 코드에 의해 단락 통전의 제어패턴이 설정되지 않을 때, 냉방 및 난방의 운전 모드나 교류 입력 전류 검출기(113)로 검출된 전류 정보에 기초하여 강제 통전의 제어패턴을 자동 설정한다.The power supply control pattern setting means 142 constituting the indoor control unit 103 shown in FIG. 2 is a model code of an air conditioner stored in a storage unit connected to the indoor control unit 103 or the setting contents of the remote control unit 104. According to this, any one of control patterns ①, ②, ③, and ④ for short-circuit energization is automatically set, and the set control pattern signal is output. When the control pattern for short-circuit energization is not set by the model code, the control pattern for forced energization is automatically set based on the operation mode of cooling and heating or the current information detected by the AC input current detector 113.

덧붙여서, 강제 통전 회로를 갖는 공기조화기에 있어서는 교류 입력 전류의 여하에 상관없이 직류 전압 우선 통전 모드(M1)로 운전하는 제어패턴 ⑤을 채용하고 있다. 즉, 도 4의 (a)에 전압, 전류의 파형도를 도 4의 (b)에 단락 통전 펄스(FP)를 각각 나타낸 바와 같이 비단락 통전 모드(M0)로 운전한 경우에는 교류 전압(V)에 대해 위상이 늦어진 교류 전류(I11)가 흘러 전원 역율을 저하시키는 것에 대해 직류전압 우선 통전 모드(M1)에서는 교류 전압의 제로크로스점에서 시간(T)만큼 리액터(L)를 단락 통전시켜 교류 전류(I12)를 흐르게 하는 것에 의해 파형 개선을 도모함과 동시에 역율 향상을 도모할 수 있다. 이 경우, 직류 전압 우선 통전 모드(M1)에서는 PWM 제어에 가장 적합한 전압을 유지하도록 교류 입력 전류에 따라서 단락 통전시간(T)을 변경하고 있다.In addition, in the air conditioner having a forced energization circuit, a control pattern? For driving in the DC voltage priority energization mode M 1 is adopted regardless of the AC input current. That is, when the waveform diagram of voltage and current is shown in Fig. 4A and the short-circuit energizing pulse FP is shown in Fig. 4B, respectively, in the non-short energization mode M 0 , the AC voltage ( In the DC voltage-priority conduction mode (M 1 ), the reactor (L) is short-circuited by the time (T) at the zero cross point of the AC voltage due to the flow of the alternating current (I 11 ), which is out of phase with respect to V), to reduce the power factor. By energizing the current to flow alternating current I 12 , the waveform can be improved and the power factor can be improved. In this case, in the DC voltage priority energization mode M 1 , the short-circuit energization time T is changed in accordance with the AC input current to maintain the voltage most suitable for PWM control.

그런데, 교류 입력 전류의 작은 범위, 예를들면 도 3에 나타내는 전류(I1)에 도달하기까지의 α구간에서 단락 통전 제어를 실시하면 전동기의 부하가 작은 상태 때문에 직류전압이 너무 상승하는 경향이 있다. 따라서, 전압 상승을 억제하고 통전시간을 좁게 하는 이러한 제어가 어려워지고, 경우에 따라서는 도 5에 나타내는 바와 같이 교류전압(V)의 반 사이클 기간에 단락 통전에 의한 전류(I21)와 배전압 정류회로(117)에 흐르는 전류(I22)가 시간축 방향으로 어긋나 2개의 산이 되는 경우가 있다. 이와같이 전류가 2개의 산으로 나뉘어져 흐르는 상태는 역율의 악화로 연결되게 된다. 따라서 도 3에 도시된 전류구간(α)에 있어서도 소정의 역율을 확보하는데는 도 6의 (a)에 전압, 전류의 파형도를 도 6의 (b)에 강제 통전 펄스(FP)를 각각 나타낸 바와 같이 교류 전압의 제로크로스점에서 T0시간정도 늦어진 시점에서 T1시간만큼 강제 통전시키는 것에 의해서 I31에 나타내는 바와 같이 전류파형을 정형할 필요도 생긴다.By the way, when the short-circuit energization control is performed in the α section until the AC input current reaches a small range, for example, the current I 1 shown in FIG. 3, the DC voltage tends to rise too much due to the small load of the motor. have. Therefore, such control of suppressing the voltage rise and narrowing the energization time becomes difficult, and in some cases, as shown in FIG. 5, the current I 21 and the double voltage due to short-circuit energization in the half cycle period of the AC voltage V are shown. The current I 22 flowing through the rectifier circuit 117 may shift in the time axis direction, resulting in two peaks. In this way, the current flows divided into two acids, leading to deterioration of the power factor. Therefore, in order to ensure a predetermined power factor even in the current section α shown in FIG. 3, waveform diagrams of voltage and current are shown in FIG. 6A, and forced energizing pulses FP are shown in FIG. 6B, respectively. in the delayed time T 0 degree hour at zero-cross point of the AC voltage T 1 time as occurs the need to shaping the current waveform as shown in Fig. I by 31 to forcibly energized as described.

따라서, 본 실시형태에서는 통전 제어패턴 설정수단(142)이 자동 결정하는제어패턴 ①∼④는 모두 도 3에 나타내는 설정 전원값(I1) 이하의 전류구간(α)의 범위에서는 항상 비단락 통전 모드(M0)로 운전하여 직류 전압의 상승을 방지하고 있다. 구체적으로는 공조 부하가 비교적 큰 난방운전시에는 전원역율을 높여 전류값을 낮게 억제해야 하는, 「교류 입력 전류 설정값」SA로서 기억된 전류(I1)를 초과하고 나서 PWM신호의 듀티비가 설정 듀티비 100%에 도달하기까지의 범위에서 직류 전압 우선 통전 모드(M1)로 운전하고, 듀티비가 설정 듀티비 이상이 되면 회전수 우선 통전 모드(M3)로 운전하는 제어패턴 ②을 설정하고, 공조부하가 비교적 작은 냉방운전시에는 듀티비를 넓혀야 하는, 전류(I1)를 초과하는 범위에서 직류 전압 우선 통전 모드(M1)로 운전하는 제어패턴 ①을 설정한다.Therefore, in the present embodiment, all of the control patterns ① to ④ automatically determined by the energization control pattern setting means 142 are always non-short energized in the range of the current section α below the set power supply value I 1 shown in FIG. It operates in the mode (M 0 ) to prevent the rise of the DC voltage. Specifically, the duty ratio of the PWM signal is set after exceeding the current (I 1 ) stored as the "AC input current set value" SA, which must increase the power factor and suppress the current value during heating operation with a relatively high air conditioning load. Operate in DC voltage priority energization mode (M 1 ) within the range until the duty ratio reaches 100%, and set the control pattern ② to operate in rotation priority energization mode (M 3 ) when the duty ratio becomes higher than the set duty ratio. In the cooling operation with relatively low air conditioning load, the control pattern ① for operating in the DC voltage-priority conduction mode M 1 is set in the range exceeding the current I 1 , which should widen the duty ratio.

또한, 통전 제어패턴 설정수단(142)은 패턴 ① 또는 패턴 ②의 회전수 우선 통전 모드(M3)에서의 운전중, 교류 입력 전류가 「교류 입력 전류 설정값」SA로서 기억된 허용 최대값에 도달했을 때, 그 전류값을 허용 범위내에 해당되도록 단락 통전 시간을 설정 변경하는 기능을 갖고 있다.Further, the energization control pattern setting means 142 performs the AC input current to the allowable maximum value stored as the "AC input current set value" SA during operation in the rotation speed priority energization mode M 3 of the pattern ① or the pattern ②. When it reaches | attains, it has a function which sets and changes a short circuit energization time so that the current value may fall within an allowable range.

그리고, 상기한 통전 제어패턴 신호가 냉방, 난방의 운전 모드 지령, 압축기 구동 전동기의 회전수 지령과 함께 직렬 신호로서 실외제어부(130)로 송신된다. 실외 제어부(130)에서는 통신 제어부(131)에서 이 신호를 수신하고, 또 병렬 신호로 변환하여 회전수 지령부(132) 및 통전 모드 전환 수단(137)에 전한다. 회전수 지령부(132)는 이 신호로부터 회전수 지령을 추출하여 회전수 편차 검출수단(133)및 듀티비 지령수단(134)에 전한다.The energization control pattern signal is transmitted to the outdoor controller 130 as a serial signal together with the operation mode command for cooling and heating and the rotation speed command of the compressor driving motor. The outdoor control unit 130 receives the signal from the communication control unit 131, converts the signal into a parallel signal, and transmits the signal to the rotational speed command unit 132 and the energization mode switching unit 137. The rotation speed command part 132 extracts a rotation speed command from this signal, and transmits it to the rotation speed deviation detection means 133 and the duty ratio command means 134.

듀티비 지령 수단(134)은 데이터 메모리(136)의 「PWM 듀티비/지령 회전수:테이블」TR을 참조하여 회전수 지령에 대응하는 듀티비의 PWM신호를 생성하여 인버터 제어회로(135)에 전한다. 회전수 편차 검출수단(133)은 회전자 위치 검출기(122)에 의해 검출되는 회전자 위치 신호로부터 실회전수를 연산하고, 또 회전수 지령과 비교하여 그 편차 신호를 듀티비 지령수단(134)에 전한다. 또한, 듀티비 지령수단(134)은 회전수 편차 검출수단(133)이 출력하는 회전 편차 신호에 따라서 회전수 편차가 0이 되도록 PWM 신호의 듀티비를 보정한다. 인버터 제어회로(135)는 이 PWM신호에 따라서 인버터 주회로(118)를 구성하는 스위칭소자군을 온, 오프 제어한다.The duty ratio command means 134 refers to the " PWM duty ratio / command rotation speed: table " TR of the data memory 136 to generate a PWM signal having a duty ratio corresponding to the rotation speed command to the inverter control circuit 135. Tell. The rotation speed deviation detecting means 133 calculates the actual rotation speed from the rotor position signal detected by the rotor position detector 122, and compares the deviation signal with the duty ratio command means 134 in comparison with the rotation speed command. To tell. In addition, the duty ratio command means 134 corrects the duty ratio of the PWM signal so that the speed deviation becomes zero in accordance with the rotation deviation signal output from the speed deviation detection means 133. The inverter control circuit 135 controls the switching element group constituting the inverter main circuit 118 on and off in accordance with this PWM signal.

한편, 통전 모드 전환수단(137)은 통신 제어부(131)로부터의 신호를 수신하고, 설정된 제어패턴을 판정한다. 이 경우, 제어패턴이 직류 전압 우선 통전 모드(M1)를 포함하는 도 3 중의 제어패턴 ①이면 「단락 통전 시간/듀티비:테이블」TA를 참조하여 단락 통전 신호를 생성하여 통전 제어회로(116)로 전한다. 이때, 듀티비지령수단으로부터 출력되는 듀티비에 대응하는 단락 통전 시간을 「단락 통전 시간/듀티비:테이블」TA로부터 판독하여 제로크로스 검출기(114)로 검출된 제로크로스점을 기준으로 하여 단락 통전 신호를 출력한다. 이와같이 하여 교류 입력 전류가 설정 전류값(I1) 보다 작은 범위에서는 비단락 통전 모드(M0)로 운전되고, 교류 입력 전류가 I1을 초과하는 범위에서는 직류 전압 우선 운전 모드(M1)로 운전된다. 제어패턴 ②의 경우에는 단락 통전 시간/듀티비:테이블(TA)을 참조하여 교류 입력이 전류(I1) 보다 작은 범위에서는 비단락 통전 모드로 운전되고, 교류 입력 전류(I1)를 초과하여 PWM 신호의 듀티비가 100%에 도달하기까지 직류 전압 우선 통전 모드(M1)로 운전되고, 듀티비가 100%인 상태에서는 「컨버터 스위칭 시간 보정값 테이블」TS을 참조하여 회전수 우선 통전 모드(M3)로 운전한다. 또한, 통전 모드 전환수단(137)은 직류 전압 우선 통전 모드(M1)에서의 운전중에 과전압 검출기(121)로 과전압이 검출되었을 때, 「컨버터 스위칭 시간 보정값 테이블」TS를 참조하여 단락 통전 시간이 짧아지도록 보정을 실시한다.On the other hand, the energization mode switching means 137 receives a signal from the communication control unit 131 and determines the set control pattern. In this case, if the control pattern is the control pattern 1 in FIG. 3 including the DC voltage-priority conduction mode M 1 , the short-circuit energization signal is generated by referring to the "short conduction time / duty ratio: table" TA and conduction control circuit 116 Tell). At this time, the short-circuit energization time corresponding to the duty ratio output from the duty ratio command means is read from the "short-circuit energization time / duty ratio: table" TA, and the short-circuit energization is performed based on the zero-cross point detected by the zero-cross detector 114. Output the signal. In this way, the AC input current is operated in the non-short conduction mode (M 0 ) in the range smaller than the set current value (I 1 ), and in the DC input priority operation mode (M 1 ) in the range in which the AC input current exceeds I 1 . Is driven. For the control pattern ② is short-energization time / duty ratio: is operating in a non-short-circuit power application mode, a range between the table (TA) with reference to the AC input current (I 1) a, in excess of the AC input current (I 1) It operates in DC voltage priority energization mode (M 1 ) until the duty ratio of the PWM signal reaches 100% .In the state where the duty ratio is 100%, the rotation speed priority energization mode (M is referred to by referring to the "Converter switching time correction value table" TS. Drive 3 ). The energization mode switching means 137 refers to the "converter switching time correction value table" TS when the overvoltage is detected by the overvoltage detector 121 during the operation in the DC voltage priority energization mode M 1 . Correction is performed to shorten this time.

다음으로, 통전 모드 전환수단(137)은 통신 제어부(131)의 출력 신호로부터 통전의 제어패턴을 판정한 결과, 제어패턴 ③이면 PWM 신호의 듀티비가 설정 듀티비에 도달하기까지 비단락 통전 모드로 운전되고, 설정 듀티비를 초과하면 상기 테이블(TS)을 참조하여 회전수 우선 통전 모드(M1)로 운전된다.Next, the energization mode switching means 137 determines the energization control pattern from the output signal of the communication control unit 131, and if it is the control pattern ③, the non-short energization mode until the duty ratio of the PWM signal reaches the set duty ratio. When the set duty ratio is exceeded, the engine is operated in the rotation speed priority energizing mode M 1 with reference to the table TS.

다음으로, 통전 모드 전환수단(137)은 통신 제어부(131)의 출력신호로부터 통전의 제어패턴을 판정한 결과, 고역율 우선 통전 모드(M2)를 포함한 도 3 중의 제어패턴 ④이면 「단락 통전시간/듀티비:테이블」TB을 참조하여 단락 통전 신호를 생성하여 통전 제어회로(116)에 전한다. 이때, 교류 입력 전류 검출기(113)의 검출값에 대응하는 단락 통전 시간을 「단락 통전시간/듀티비:테이블」TB로부터 판독하고, 제로크로스 검출기(114)에서 검출된 제로크로스점을 기준으로 하여 단락 통전 신호를 출력한다. 이와같이 하여 교류 입력 전류가 I1보다 작은 범위에서는 비단락 통전 모드(M0)로 운전되고, 교류 입력 전류가 I1을 초과하는 범위에서는 고역율 우선 통전 모드(M2)로 운전된다.Next, the energization mode switching means 137, a result of determining a control pattern of the power application from the output signal of the communication control unit 131, a high power factor first energization mode, the control pattern of FIG. 3, including the (M 2) ④ is "short-energized A short-circuit energizing signal is generated with reference to the time / duty ratio: table " TB, and transmitted to the energization control circuit 116. FIG. At this time, the short-circuit energization time corresponding to the detected value of the AC input current detector 113 is read out from the "short-circuit energization time / duty ratio: table" TB, and the zero-crossing point detected by the zero-cross detector 114 is referred to. Output short-circuit energized signal. Thus by operating at a high power factor is first energized mode (M 2) in the range of the ac input current is in a range between I 1 is operating in a non-short-energized mode (M 0), the AC input current is greater than the I 1.

이와같이, 제어패턴 ①∼④는 모두 교류 입력 전류가 작은 범위에서 단락 통전을 금지하는 비단락 통전 모드로 운전하기 때문에 직류 전압의 과상승을 억제할 수 있고, 이것에 의해 인버터 주 회로의 쵸핑 횟수를 증가시킬 필요가 없어지기 때문에 리크전류의 발생을 줄일 수 있다. 따라서 압축기 케이싱으로부터 리크전류가 증가하기 쉬운 HFC(hydrofluorocarbon) 냉매를 이용한 공기조화기나 냉동장치에 있어서, 본 실시형태의 제어를 채용하는 것에 의해 HFC 냉매를 사용한 공기조화기 또는 냉동장치의 신뢰성, 안전성을 향상시킬 수 있다.As described above, since the control patterns 1 to 4 all operate in a non-short energization mode which prohibits short-circuit energization in a range where the AC input current is small, it is possible to suppress an excessive rise of the DC voltage, thereby reducing the number of chopping of the inverter main circuit. Since there is no need to increase, the occurrence of leakage current can be reduced. Therefore, in the air conditioner or the refrigerating device using HFC (hydrofluorocarbon) refrigerant which is likely to increase the leakage current from the compressor casing, by adopting the control of the present embodiment, the reliability and safety of the air conditioner or the refrigerating device using the HFC refrigerant can be improved. Can be improved.

HFC 냉매의 구체적인 성분으로서 R32(difluoromethane)과 R125(pentafluoroethane)을 대략 50중량%씩 혼합한 R410A을 이용할 수 있다.As a specific component of the HFC refrigerant, R410A obtained by mixing approximately 50 wt% of R32 (difluoromethane) and R125 (pentafluoroethane) may be used.

따라서, 제어패턴 ④에서의 운전중에 비단락 통전 모드(M0)로부터 고역율 우선 통전 모드(M2)로 이행했을 때, 또는 제어패턴 ① 또는 ②에서의 운전중, 비단락 통전 모드(M0)로부터 직류 전압 우선 통전 모드(M1)로 이행했을 때, 교류 입력 전류 파형이 변화한다. 이 전류 파형의 변화는 전류 검출값의 오차가 되어 나타난다. 이 오차를 보정하기 위한 보정값이 데이터 메모리(136)에 「교류 입력 전류 보정값」CA으로서 기억되어 있다. 따라서, 통전 모드 전환 수단(137)은 통전 모드가 전환되었을 때, 교류 입력 전류 검출기(113)의 전류 검출값을 보정하여 이에 대응하는 단락 통전시간을 테이블(TA, TB)로부터 판독하여 단락 통전 신호를 생성한다.Therefore, when switching from the non-short energization mode (M 0 ) to the high power factor priority energization mode (M 2 ) during operation in the control pattern (4), or during operation in the control pattern (1) or ( 2 ), the non-short energization mode (M 0). ) when a transition from a first DC voltage energization mode (M 1), and changes the AC input current waveform. The change in this current waveform results in an error in the current detection value. The correction value for correcting this error is stored in the data memory 136 as "AC input current correction value" CA. Therefore, when the electrification mode is switched, the energization mode switching means 137 corrects the current detection value of the AC input current detector 113 and reads the corresponding short circuit energization time from the tables TA and TB to short circuit energization signals. Create

또한, 제어패턴 ①, ②, ④에 있어서 비단락 통전 모드(M0)로부터 직류 전압 우선 통전 모드(M1) 또는 고역율 우선 통전 모드(M2)로 이행했을 때, 직류 전압이 급격하게 상승하기 때문에 압축기 구동 전동기(119)의 회전 상태가 변화하여 「맥놀이음」이 발생한다. 통전 모드 전환수단(137)은 이 「맥놀이음」을 방지하는 기능을 구비하고 있다. 「맥놀이음」을 방지하는 방법으로는 도 7에 나타내는 바와 같이 교류전압(V)의 제로크로스점마다 출력되는 단락 통전 펄스(FP)의 폭을 T1, T1, T2(〉T1), T2, T3(〉T2), T3,…와 같이 점점 넓혀 「단락 통전 시간/듀티비:테이블」TB의 값으로 복귀하도록 해도 좋고, 또 도 8에 나타내는 바와 같이 통전 모드를 전환한 직후의 단락 통전 펄스(FP)의 출력 간격을 넓히고, 그 후, 통전 간격을 서서히 좁혀 교류 전압의 제로크로스점마다 발생하도록 해도 좋다.In the control patterns ①, ②, and ④, the DC voltage suddenly rises when the transition from the non-short energization mode M 0 to the DC voltage priority conduction mode M 1 or the high power factor priority conduction mode M 2 occurs. Therefore, the rotation state of the compressor drive electric motor 119 changes, and a "beat sound" is generated. The energization mode switching means 137 is provided with the function which prevents this "beat sound." As a method of preventing the "playing sound", the width of the short-circuit energizing pulse FP output for each zero cross point of the AC voltage V is T 1 , T 1 , T 2 (> T 1 ). , T 2 , T 3 (> T 2 ), T 3 ,.. As shown in FIG. 8, the output interval of the short-circuit energizing pulse FP immediately after switching the energization mode may be widened as shown in FIG. 8. Thereafter, the energizing interval may be gradually narrowed to generate each of the zero cross points of the AC voltage.

또한, 제어패턴 ①, ②, ④와 같이 비단락 통전 모드(M0)로부터 직류 전압 우선 통전 모드(M1) 또는 고역율 우선 통전 모드(M2)로 이행하면 리액터로부터 전자음이 발생하기 쉽다. 이것을 방지하는 방법으로는 도 10에 나타내는 바와 같이 단락 통전 펄스(FP)후에 복수회에 걸쳐 단시간의 단락 통전 펄스(FS)를 이용하면 소음 효과가 얻어진다.Also, as in the control patterns ①, ②, and ④, when a transition is made from the non-short energization mode M 0 to the DC voltage priority energization mode M 1 or the high power factor priority energization mode M 2 , electronic noise is likely to be generated from the reactor. As a method of preventing this, when the short-circuit energizing pulse FS is used for a plurality of times after the short-circuit energizing pulse FP, a noise effect is obtained as shown in FIG.

따라서, 상기한 강제 통전 회로(115)가 정상으로 운전되었는지 여부의 운전 상태를 확인할 필요도 생긴다. 따라서, 본 실시형태에서는 통전 상태 판정 수단(138)을 설치하고 있다. 이경우, 직류 전압 우선 통전 모드(M1), 고역율 우선 통전 모드(M2) 및 회전수 우선 통전 모드(M3)에서의 교류 입력 전류 및 듀티비는 비단락 통전 모드(M0)에서의 교류 입력전류 및 듀티비와 비교하여 크다. 따라서, 도 9에 나타낸 바와 같이 교류 입력 전류(I)에 대해 임계값(Ir)을 설정하고, 듀티비에 대해서도 임계값(Dr)을 설정하고, 교류 입력 전류(I)가 I〉Ir이고, 또 듀티비(D)가 D〉Dr이 되었을 때, 강제 통전 회로가 정상 운전되었다고 판정하고, 그 정보를 실내제어부(103)에 제어정보로서 반송하여 실내제어부(103)의 표시기(107)에 표시하도록 되어 있다. 이 경우 임계값(Ir, Dr)은 정격 등에 의해서 변하기 때문에 시뮬레이션 또는 실험에 의해 최적인 값을 선정해둔다.Therefore, there is also a need to confirm the operation state of whether or not the forced energizing circuit 115 is normally operated. Therefore, in this embodiment, the energization state determination means 138 is provided. In this case, the AC input current and duty ratio in the DC voltage priority energization mode (M 1 ), high power factor priority energization mode (M 2 ), and rotation speed priority energization mode (M 3 ) are determined in the non-short energization mode (M 0 ). Larger compared to AC input current and duty ratio. Therefore, as shown in FIG. 9, the threshold value I r is set for the AC input current I, the threshold value D r is also set for the duty ratio, and the AC input current I is I> I. When r and duty ratio D becomes D > D r , it is determined that the forced energization circuit is normally operated, and the information is returned to the indoor control unit 103 as control information to display the indicator of the indoor control unit 103 ( 107). In this case, since the threshold values I r and D r change depending on the rating or the like, an optimal value is selected by simulation or experiment.

이와 같이 하여 단락 통전 모드로 설정되었음에도 불구하고 강제 통전 회로가 정상 운전된 내용이 실내제어부(103)의 표시기(107)에 표시되지 않으면 강제 통전 회로의 이상이라고 판정할 수 있다. 이상이라고 판정된 경우에도 강제 통전 회로의 단락 통전을 금지하는 것에 의해 비단락 통전 모드로 계속하는 것이 가능하다.In this way, even if the short-circuit energization mode is set, if the contents of the normally operated forced energization circuit are not displayed on the indicator 107 of the indoor control unit 103, it can be determined that the forced energization circuit is abnormal. Even in the case where abnormality is determined, it is possible to continue in the non-short energization mode by prohibiting short circuit energization of the forced energization circuit.

또한, 단락 통전 모드로 운전되었는지 여부를 판정하는 간단한 방법으로서, 예를들면 듀티비의 증대분이 소정값을 초과했는지 여부, 또는 교류 입력 전류의 증대분이 소정값을 초과했는지 여부에 의해 판별해도 좋다.In addition, as a simple method for determining whether the device is operated in the short-circuit energizing mode, it may be determined by, for example, whether the increase of the duty ratio exceeds a predetermined value or whether the increase of the AC input current exceeds the predetermined value.

따라서, 도 1에 나타낸 강제 통전 회로(115)는 다이오드(D3∼D6)를 브리지 접속하여 그 교류 단자를 교류 전원선에 접속하고, 직류 단자사이에 트랜지스터(Q)를 접속한 구성으로 되어 있다. 이때문에, 트랜지스터(Q)가 단락되면 컨버터장치 자체의 기능이 없어져 압축기 구동 전동기(119)의 구동이 불가능하게 된다. 본 실시형태에서는 강제 통전 경로에 휴즈(F)를 접속했기 때문에 트랜지스터(Q)가 단락되면 즉시 휴즈(F)가 용단(溶斷)되어 강제 통전 회로(115)를 잘라내게 된다. 따라서, 강제 통전 회로(115)의 기능이 없어졌다고 해도 비단락 통전 모드(M0)에 의해 압축기 구동 전동기(119)를 계속해서 구동할 수 있다.Therefore, the forced current supply circuit 115 shown in FIG. 1 has a structure in which the diodes D3 to D6 are bridged, the AC terminals are connected to an AC power supply line, and the transistor Q is connected between the DC terminals. For this reason, if the transistor Q is short-circuited, the function of the converter device itself will be lost and the drive of the compressor drive motor 119 will be impossible. In the present embodiment, since the fuse F is connected to the forced current path, when the transistor Q is short-circuited, the fuse F is immediately melted to cut off the forced current circuit 115. Thus, it can be vanished on the function of the forced energizing circuit 115 to continue to drive the compressor drive motor 119 is energized by the non-short-circuit mode (M 0).

또한, 상기 실시형태에서는 데이터 메모리의 데이터에 기초하여 통전 모드 전환수단이 강제 통전 펄스를 출력하지만 상기 기억수단과 통전 모드 전환수단을 단락 통전 전용 커스텀 LSI 또는 IC에 설치하여 단락 통전 펄스를 출력, 제어할 수도 있고, 이 경우에는 소프트웨어적인 처리에 의한 시간 지연이 없어져 정밀도가 높은 처리가 가능하게 된다.In the above embodiment, the energized mode switching means outputs a forced energized pulse based on the data in the data memory, but the memory means and the energized mode switching means are provided in a short-circuit energized custom LSI or IC to output and control short-circuit energized pulses. In this case, time delay caused by software processing is eliminated, and high precision processing is possible.

또한, 상기 실시형태에서는 데이터 메모리를 이용했지만 이 기능들을 마이크로 컴퓨터로 교류 입력 전류 또는 압축기 회전수 또는 PWM 신호의 듀티비로부터 단락 통전시간(또는 단락 통전시간의 보정량)을 연산하고, 또 제로크로스 검출기로부터의 제로크로스 신호를 마이크로 컴퓨터에 입력하고, 마이크로컴퓨터내의 타이머를 이용하여 단락 통전 펄스를 생성하는 구성도 가능하고, 이 경우에는 반대로 전용 IC를 이용하지 않아도 완료되는 잇점이 있다. 또한, 이 경우에는 압축기의 부하의 판단에 직류 전압 검출기를 이용할 필요가 없다.In the above embodiment, the data memory is used, but these functions are calculated by the microcomputer from the AC input current, the compressor rotation speed, or the duty ratio of the PWM signal to calculate the short-circuit conduction time (or the amount of correction of the short-circuit conduction time), and the zero-cross detector. It is also possible to input a zero-cross signal from the microcomputer and generate a short-circuit energizing pulse using a timer in the microcomputer. In this case, there is an advantage in that it is completed even without using a dedicated IC. In this case, it is not necessary to use a DC voltage detector to determine the load of the compressor.

또한, 상기 실시형태에서는 교류 입력 전류가 I1에 도달한 것을 조건으로 하여 비단락 통전 모드(M0)로부터 직류 전압 우선 통전 모드(M1), 고역율 우선 통전 모드(M2)로 이행되었지만 이 대신에 압축기 구동 전동기가 운전되어 교류 입력 전류가 소정값을 초과하고, PWM 전압의 듀티비가 소정값을 초과한 것의 논리곱 조건이 성립되었을 때, 비단락 통전 모드(M0)로부터 직류 전압 우선 통전 모드(M1), 고역율 우선 통전 모드(M2)로 이행되도록 구성하는 것에 의해 소음에 영향받지 않는 확실한 운전 제어가 가능하게 된다.In the above embodiment, the transition from the non-short energization mode M 0 to the DC voltage priority energization mode M 1 and the high power factor priority energization mode M 2 provided that the AC input current reached I 1 . Instead, when the compressor driving motor is operated so that an AC input current exceeds a predetermined value and a logical product condition is established that the duty ratio of the PWM voltage exceeds a predetermined value, DC voltage priority is given from the non-short energization mode (M 0 ). By configuring the power supply mode (M 1 ) and the high power factor priority power supply mode (M 2 ), it is possible to ensure reliable operation without being affected by noise.

이상의 설명에 의해 명확해진 바와 같이 상기 제 1 실시예에 나타내는 본 발명에 의하면 교류 전원으로부터 공급되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터장치와, 컨버터장치로 변환된 직류 전압을 PWM 전압으로 변환하여 냉동 사이클을 형성하는 압축기 구동 전동기에 공급하는 인버터장치와, 컨버터장치의 전원측에 직렬로 접속된 리액터와, 리액터와 교류 전원을 강제적으로 단락 통전시키는 스위칭 소자를 포함하여 이루어진 강제 통전 회로와, 강제 회로의 단락 통전에 의해 전원역율 또는 직류전압을 제어하는 단락 통전 모드와 단락 통전을 금지하는 비단락 통전모드의 어느 하나로 전환하는 통전 모드 전환수단을 구비했기 때문에 교류 입력 전류가 소정값 이하일 때 비단락 통전 모드로 운전하는 것에 의해 직류 상승에기인하는 전동기의 리크전류의 증가, 전원 역율의 악화를 미연에 방지하는 효과가 있다.As apparent from the above description, according to the present invention shown in the first embodiment, a converter device for converting an AC voltage supplied from an AC power source into a DC voltage, and a DC voltage converted from the converter device to a PWM voltage to be refrigerated A forced energizing circuit comprising an inverter device supplied to a compressor driving motor forming a cycle, a reactor connected in series to the power supply side of the converter device, and a switching element for forcibly short-circuiting the reactor and AC power, Non-short energized mode when the AC input current is less than a predetermined value because a short-circuit energized mode for controlling the power factor or DC voltage and short-circuit energized mode forbidting short-circuit energization by short-circuit energization is provided. Of electric motor caused by DC rise by driving It is effective in preventing leakage current increase and power factor deterioration in advance.

다음으로, 본 발명의 제 2 실시예를 설명한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described.

도 11은 본 발명에 따른 전력 변환 장치의 제 2 실시예의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 11에 있어서, 상용의 교류 전원(201)의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터장치(210)와, 이 컨버터장치(210)의 직류전압을 가변 전압 가변 주파수의 교류 전압으로 변환하여 전동기(202)에 공급하는 인버터장치(220)와, 컨버터장치(210)의 출력 전압의 부족분을 보상하도록 제어하는 전압 보상부(230)와, 전동기 회전수 결정수단(203)의 회전속도 지령에 따라서 컨버터장치(210) 및 인버터장치(220)의 운전 모드를 선택하는 운전 모드 지령을 출력하는 운전 모드 전환수단(240)을 구비하고 있다.11 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of a power conversion device according to the present invention. In Fig. 11, a converter device 210 for converting an AC voltage of a commercial AC power supply 201 into a DC voltage, and a DC motor of the converter device 210 is converted into an AC voltage having a variable voltage variable frequency to convert an AC motor ( Inverter device 220 to be supplied to 202, voltage compensator 230 for controlling to compensate for the shortage of the output voltage of converter device 210, and the converter according to the rotation speed command of the motor speed determining means 203. Operation mode switching means 240 for outputting an operation mode command for selecting an operation mode of the device 210 and the inverter device 220 is provided.

이중에 컨버터장치(210)는 리액터(211), 정류회로(212), 평활용 컨덴서(213) 및 강제 통전 회로(214)에 의해 구성되어 있다. 여기서, 교류 전원(201)의 일단(一端)에 리액터(211)의 일단이 접속되고, 이 리액터(211)의 타단에 정류회로(212)의 한쪽의 입력 단이 접속되어 있다. 교류 전원(201)의 타단에 정류회로(212)의 다른쪽의 입력단이 접속되어 있다. 또한, 리액터(211)의 타단과 교류 전원(201)의 타단 사이에 강제 통전 회로(214)가 접속되어 있다. 또한, 정류회로(212)의 양/음의 출력단의 사이에 평활용 컨덴서(213)가 접속되어 있다.In particular, the converter device 210 includes a reactor 211, a rectifier circuit 212, a smoothing capacitor 213, and a forced energization circuit 214. Here, one end of the reactor 211 is connected to one end of the AC power supply 201, and one input end of the rectifier circuit 212 is connected to the other end of the reactor 211. The other end of the rectifier circuit 212 is connected to the other end of the AC power supply 201. In addition, a forced current supply circuit 214 is connected between the other end of the reactor 211 and the other end of the AC power supply 201. In addition, a smoothing capacitor 213 is connected between the positive and negative output terminals of the rectifier circuit 212.

또한, 인버터장치(220)는 인버터 주회로(221), 위치 검출기(222), 인버터 제어회로(223), 회전수 검출수단(224) 및 회전수 편차 검출 수단(225)에 의해 구성되어 있다. 여기서, 인버터 주회로(221)는 스위칭소자가 3상 브리지 접속된 것으로 이루어지며, 그 입력단은 컨버터장치(210)의 출력단, 즉 정류회로(212)의 직류 전압의 출력단에 접속되고, 그 출력단에 전동기(202)가 접속되어 있다. 위치 검출기(222)는 전동기(202)의 회전자의 위치를 검출하고, 회전수 검출수단(224)은 그 위치 검출 신호로부터 전동기(202)의 실회전수를 검출하는 것이다. 위치검출기(222)의 위치 검출 신호는 인버터 제어회로(223)에도 전해진다. 회전수 편차 검출수단(225)은 전동기 회전수 결정수단(203)으로부터 출력되는 전동기의 지령 회전수와 회전수 검출수단(224)에 의해 검출된 실회전수와의 차, 즉 회전수 편차를 연산하여 인버터 제어회로(223)에 전한다. 인버터 제어회로(223)는 위치 검출기(222)의 출력 신호를 기준으로 하여 회전수 편차 검출수단(225)이 출력하는 회전수 편차를 0이 되도록 인버터 주회로(221)를 제어하거나 또는 전동기 회전수 결정수단(203)의 기준 회전수에 따라서 인버터 주회로(221)를 제어하는 것이다.In addition, the inverter device 220 is constituted by the inverter main circuit 221, the position detector 222, the inverter control circuit 223, the rotation speed detection means 224, and the rotation speed deviation detection means 225. Here, the inverter main circuit 221 is composed of a three-phase bridge connected to the switching element, the input terminal is connected to the output terminal of the converter device 210, that is, the output terminal of the DC voltage of the rectifier circuit 212, the output terminal The electric motor 202 is connected. The position detector 222 detects the position of the rotor of the electric motor 202, and the rotation speed detection means 224 detects the actual rotation speed of the electric motor 202 from the position detection signal. The position detection signal of the position detector 222 is also transmitted to the inverter control circuit 223. The rotation speed deviation detecting means 225 calculates the difference between the commanded speed of the motor output from the motor speed determining means 203 and the actual speed detected by the speed detecting means 224, that is, the speed deviation. To the inverter control circuit 223. The inverter control circuit 223 controls the inverter main circuit 221 so that the speed deviation output by the speed deviation detection means 225 is zero based on the output signal of the position detector 222 or the motor speed The inverter main circuit 221 is controlled in accordance with the reference rotational speed of the determination means 203.

또한, 전압 보상부(230)는 제로크로스 검출기(231), 통전 구간 결정수단(232) 및 통전 제어회로(233)에 의해 구성되어 있다. 이 경우, 제로크로스 검출기(231)는 교류 전원(201)의 교류 전압의 제로크로스점을 검출하여 그 타이밍 신호를 통전 제어회로(233)에 전하고, 통전 구간 결정수단(232)은 회전수 편차 검출수단(225)으로 검출된 회전수 편차를 0으로 하는 단락 통전 구간을 결정한다. 통전 제어 회로(233)는 제로크로스점의 검출 타이밍마다 통전 구간 결정수단(232)으로 결정된 시간만큼 강제 통전 회로(214)를 온 상태로 하는 것이다.In addition, the voltage compensator 230 is configured by a zero cross detector 231, an energization section determining unit 232, and an energization control circuit 233. In this case, the zero cross detector 231 detects the zero cross point of the AC voltage of the AC power supply 201 and transmits the timing signal to the energization control circuit 233, and the energization section determining means 232 detects the rotation speed deviation. The short circuit energizing section which makes the rotation speed deviation detected by the means 225 zero is determined. The energization control circuit 233 turns on the forced energization circuit 214 for the time determined by the energization section determination means 232 for each detection timing of the zero cross point.

또한, 운전 모드 전환 수단(240)은 인버터 제어회로(223)에 의해 검출된 펄스폭 변조신호의 듀티비의 변동 범위가 소정값 이상인지 여부로 저부하(저속)영역, 고부하(고속)영역으로 구분하고, 각 부하 영역에 따라서, 제 1, 제 2 운전 모드 지령을 인버터 제어회로(223) 및 전압 보상부(230)에 전한다.In addition, the operation mode switching means 240 determines whether the variation range of the duty ratio of the pulse width modulation signal detected by the inverter control circuit 223 is greater than or equal to a predetermined value to the low load (low speed) region and the high load (high speed) region. The first and second operation mode commands are transmitted to the inverter control circuit 223 and the voltage compensator 230 according to each load region.

또한, 상기 전동기는 영구자석식 회전자를 구비한 무정류자 전동기로서 전동기의 구동시에 발생하는 유기전압을 신호로서 입력하여 이 신호로부터 회전자의 위치나 회전속도가 검출된다.In addition, the motor is a non-commutator motor having a permanent magnet rotor and inputs an induced voltage generated when the motor is driven as a signal to detect the position and rotation speed of the rotor from this signal.

도 12는 상기한 컨버터장치(210)의 상세한 구성을 나타내는 회로도이다. 이 컨버터장치(210)는 본원과 동일 출원인에 의해 일본에서 출원된 일본국 특원평 8-74675호로 제안된 것인데 그 개략을 이하에 설명한다.12 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the converter device 210 described above. This converter device 210 is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-74675 filed in Japan by the same applicant as the present application, the outline of which will be described below.

정류회로(212)는 다이오드(DH, DL, D3, D4)에 의해 전파 정류 회로가 구성된다. 다이오드 DH와 DL의 상호 접합점이 리액터(211)를 통하여 교류 전원(201)의 일단(一端)에 접속되어 있다. 다이오드 D3와 D4의 상호 접합점이 교류 전원(201)의 타단에 접속되어 있다. 또한, 정류회로(212)의 직류 출력단자사이, 즉 다이오드 D3와 D4의 직렬 접속회로의 양단에 중간 컨덴서 CH와 CL의 직렬 접속회로가 접속되며, 또 다이오드 D3과 D4의 상호 접합점에 중간 컨덴서 CH와 CL의 상호 접합점이 접속되어 있다. 또한, 중간 컨덴서 CH와 CL의 직렬 접속 회로에 평활용 컨덴서(CD)가 접속되어 있다.The rectifier circuit 212 is composed of full-wave rectifier circuits by diodes DH, DL, D3, and D4. The mutual junction of diode DH and DL is connected to the one end of AC power supply 201 via reactor 211. As shown in FIG. The mutual junction of the diodes D3 and D4 is connected to the other end of the AC power supply 201. In addition, a series connection circuit of the intermediate capacitors CH and CL is connected between the DC output terminals of the rectifier circuit 212, that is, at both ends of the series connection circuits of the diodes D3 and D4, and the intermediate capacitor CH is connected to the junction of the diodes D3 and D4. And the mutual junction of CL are connected. In addition, a smoothing capacitor (CD) is connected to the series connection circuit of the intermediate capacitor CH and CL.

또한, 강제 통전 회로(214)는 다이오드(D5∼D8)의 전파 정류 다이오드 브리지와,The forced energization circuit 214 further includes a full-wave rectified diode bridge of diodes D5-D8,

그 전류를 제어하는 트랜지스터(Q)와, 이 트랜지스터의 베이스에 구동 전류를 공급하는 베이스 구동회로(G)로 구성되어 있다. 또한, 트랜지스터(Q)로서 IGBT가 이용된다.It consists of a transistor Q for controlling the current and a base driving circuit G for supplying a driving current to the base of the transistor. In addition, an IGBT is used as the transistor Q.

상기와 같이 구성된 제 2 실시예의 동작을 이해가 쉽도록 스위치나 가/감산기 등으로 표현한 도 13의 동작 설명도를 이용하여 개략 설명한 후에 상세하게 설명한다.The operation of the second embodiment configured as described above will be described in detail with reference to the operation description of FIG. 13 expressed by a switch, an adder / subtracter, etc. for easy understanding.

우선, 전동기(202)에 대한 지령 회전수를 “Ns”, 실회전수를 “Na”로 한다. 감산기(251)는 지령 회전수(Ns)에서 실회전수(Na)를 감산하여 회전수 편차(ΔN)를 출력한다. 한편, 운전 모드 전환 수단(240)은 인버터 제어회로(223)에서 출력되는 펄스폭 변조 신호의 듀티(Da)의 변동 범위를 전환 듀티(D1)에 의해 2개의 영역, 즉 Da≤D1인 저부하영역, Da〉D1인 고부하 영역으로 구분하여 각각 제 1, 제 2 운전 모드 지령을 출력하는 것으로 한다.First, the command rotation speed for the electric motor 202 is "N s ", and the actual rotation speed is "N a ". The subtractor 251 subtracts the actual rotation speed N a from the command rotation speed N s and outputs a rotation speed deviation ΔN. On the other hand, the operation mode switching means 240 is to change the variation range of the duty (D a ) of the pulse width modulated signal output from the inverter control circuit 223 by the switching duty (D 1 ) two areas, that is, D a ≤ D It is assumed that the first and second operating mode commands are outputted by dividing into a low load area of 1 and a high load area of D a > D 1 .

다음으로, 펄스폭 변조 신호의 듀티(Da)가 저부하 영역에 있을 때, 운전 모드 전환 수단(240)은 제 1 운전 모드 지령으로서 스위치(253, 254)를 SW1측으로 유지하여 감산기(252)에서 출력되는 회전수 편차(ΔN)를 인버터 제어회로(223)에 전해 전압 보상부(230)의 동작을 오프상태로 하여 그 기능을 실질적으로 정지시킨다. 이때, 인버터 제어회로(223)는 회전수 편차(ΔN)가 0이 되도록 펄스폭 변조신호의 듀티 및 주파수(통상의 가변속영역에서는 듀티와 주파수를 비례시키기 때문에 이하의 설명에서는 특별한 경우를 제외하고 주파수에 대한 기술을 생략함)를 변하게 하는 것에 의해서 PWM 듀티 가변·속도 피드백 제어가 실시된다.Next, the duty of the pulse width modulation signal (D a) is when in the low load region, the operation mode switching means 240 is a subtractor 252 to keep the switch (253, 254) as a first operation mode command toward SW1 The operation of the electrolytic voltage compensator 230 is turned off to the inverter control circuit 223 by the rotational speed difference ΔN output from the inverter. At this time, the inverter control circuit 223 uses the duty and frequency of the pulse width modulation signal so that the rotation speed deviation ΔN becomes zero (the duty and frequency are proportional to each other in the normal variable speed region. PWM duty variable speed feedback control is implemented.

다음으로, 전동기(202)의 고부하 영역에 있을 때, 운전 모드 전환수단(240)은 제 2운전 모드 지령으로서 스위치(253, 254)를 SW2측으로 전환한다. 이것에 의해서 인버터 제어회로(223)에 지령 회전수(Ns)가 그대로 전해지고, 또 전압 보상부(230)의 전압 보상 동작이 가능하게 된다. 이 경우, 인버터 제어회로(223)는 지령 회전수(Ns)에 비례하여 펄스폭 변조파형의 듀티(Ds)가 변화하고, 고부하영역에서 설정 회전수(Nm) 이상으로 듀티가 100%인 데이터 테이블(256)을 갖고 있다. 따라서, 지령 회전수(Ns)가 상승하는데 따라서 듀티가 커지고, 회전수(Nm) 이상으로 듀티가 100%로 유지되도록 인버터 주회로(221)를 제어한다. 한편, 듀티의 증가에 따라서 인버터 주회로(221)에 전해지는 직류 전압이 강하하기 때문에 그 강하분을 보상하도록 즉, 감산기(251)로부터 출력되는 회전수 편차(ΔN)를 0으로 하도록 전압 보상부(230)가 회전수 편차(ΔN)의 증가에 비례하여 강제 통전 회로의 단락 통전시간(T)을 증가하도록 제어하고, 직류 전압을 상승시켜 PAM 강제 통전 가변·속도 피드백 제어를 실행한다.Next, when in the high load region of the electric motor 202, the driving mode switching means 240 switches the switches 253 and 254 to the SW2 side as the second driving mode command. Thus the rotation speed command to the inverter control circuit (223) (N s) has been reported as it, is also possible that the voltage compensation operation of the voltage compensator 230. In this case, the inverter control circuit 223 changes the duty (D s ) of the pulse width modulation waveform in proportion to the command rotation speed (N s ), and the duty is 100% over the set rotation speed (N m ) in the high load region. Has a data table 256. Therefore, as the command rotation speed N s increases, the duty increases, and the inverter main circuit 221 is controlled to maintain the duty at 100% above the rotation speed N m . On the other hand, since the DC voltage transmitted to the inverter main circuit 221 drops as the duty increases, the voltage compensating unit compensates for the drop, that is, sets the rotational deviation ΔN output from the subtractor 251 to zero. The control unit 230 controls the short-circuit energization time T of the forced energization circuit to increase in proportion to the increase in the rotation speed deviation ΔN, and raises the DC voltage to execute the PAM forced energization variable speed feedback control.

다음으로, 전동기(202)의 지령 회전수(Ns)가 회전수(Nm)에 도달했을 때는 데이터 테이블(256)에서 듀티가 100% 일정하게 된다. 이 결과, 인버터 제어회로(223)는 듀티를 100%로 유지한채 지령 회전수(Ns)에 따라서 주파수만을 변경하는 제어를 속행하면서 전압 보상부(230)는 회전수 편차(ΔN)를 0으로 하도록강제 통전 회로의 단락 통전시간을 변화시켜 PAM 강제 통전 가변·속도 피드백 제어를 실행한다.Next, when the command speed N s of the electric motor 202 reaches the speed N m , the duty is 100% constant in the data table 256. As a result, the inverter control circuit 223 continues the control of changing the frequency only in accordance with the command rotation speed N s while maintaining the duty at 100%, while the voltage compensator 230 sets the rotation speed deviation ΔN to zero. By changing the short-circuit energization time of the forced energization circuit, PAM forced energization variable speed feedback control is executed.

이상, 도 13을 이용하여 제 2 실시예의 개략 동작을 설명했는데, 도 11 및 도 12에 나타낸 제 2 실시예의 상세한 동작을 도 14 및 도 15를 참조하여 이하에 설명한다. 우선, 컨버터장치(210)의 동작으로서 그 상세한 회로를 나타내는 도 12에 대해서 설명한다.As mentioned above, although the outline operation | movement of 2nd Embodiment was demonstrated using FIG. 13, the detailed operation of 2nd Embodiment shown in FIG. 11 and FIG. 12 is demonstrated below with reference to FIG. 14 and FIG. First, FIG. 12 which shows the detailed circuit as an operation | movement of the converter apparatus 210 is demonstrated.

교류전원(201)의 양의 반 사이클동안, 리액터(211) 및 다이오드(DH)를 통하여 중간 컨덴서(CH)에 충전 전류가 흐른다. 이때, 다이오드(D4)는 중간 컨덴서(CL)가 역방향으로 충전되지 않도록 그 방전회로를 형성한다. 또한, 교류전원(201)의 음의 반 사이클동안, 리액터(211) 및 다이오드(DL)를 통하여 중간 컨덴서(CL)에 충전전류를 흐르게 한다. 이때, 다이오드(D4)는 중간 컨덴서(CH)가 역방향으로 충전되지 않도록 그 방전회로를 형성한다.During the positive half cycle of the alternating current power source 201, charging current flows to the intermediate capacitor CH through the reactor 211 and the diode DH. At this time, the diode D4 forms its discharge circuit so that the intermediate capacitor CL is not charged in the reverse direction. In addition, during the negative half cycle of the AC power supply 201, a charging current is caused to flow through the reactor 211 and the diode DL to the intermediate capacitor CL. At this time, the diode D4 forms its discharge circuit so that the intermediate capacitor CH is not charged in the reverse direction.

중간 컨덴서 CH 및 CL가 충전되어 각 단자사이에 같은 방향의 전압, 즉 도면의 상부 방향의 전압이 존재하는 한, 다이오드(D3, D4)는 실질적으로 기능하는 일이 없고, 그 후 다이오드(DH)를 통하여 중간 컨덴서(CH)가 충전되고, 다이오드(DL)를 통하여 중간 컨덴서(CL)의 충전이 실시된다.As long as the intermediate capacitors CH and CL are charged so that there is a voltage in the same direction between the respective terminals, that is, a voltage in the upper direction of the drawing, the diodes D3 and D4 do not function substantially, and then the diode DH. The intermediate capacitor CH is charged through the capacitor, and the intermediate capacitor CL is charged through the diode DL.

이와 같이 하여 직렬 접속된 컨덴서 CL과 CH의 단자 전압의 합이 평활 컨덴서(CD)의 양단에 인가되어 이 평활 컨덴서(CD)가 충전된다. 즉, 중간 컨덴서 CL과 CH에 충전된 전하의 방전에 의해 평활 컨덴서(CD)가 충전된다. 이 평활 컨덴서(CD)의 양단 전압이 컨버터장치(210)의 출력으로서 인버터장치(220)에 공급된다. 강제 통전 회로(214)는 교류 전원(201)으로부터 정류 회로(212)에 전해지는 교류 전압의 제로크로스점을 경과할 때마다 통전 제어회로(233)의 출력에 의해 베이스 구동회로(G)로부터 트랜지스터(Q)에 소정시간 베이스전류를 공급한다. 트랜지스터(Q)가 온 상태가 될때마다 리액터(211)와 교류 전류가 강제적으로 단락되어 단락 통전에 의해 에너지 축적 효과가 얻어진다. 일반적으로 강제 단락 전류의 단락 통전 구간을 넓게 할수록 큰 전류가 흐르고, 그 때, 트랜지스터(Q1)를 오프 상태로 하면 리액터(211)의 에너지가 평활용 컨덴서(CD)에 흘러들어가 직류 출력 전압을 증대시킨다.In this way, the sum of the terminal voltages of the capacitors CL and CH connected in series is applied to both ends of the smoothing capacitor CD to charge the smoothing capacitor CD. That is, the smoothing capacitor CD is charged by the discharge of the electric charge charged in the intermediate capacitor CL and CH. The voltage across the smoothing capacitor CD is supplied to the inverter device 220 as the output of the converter device 210. The forced energization circuit 214 transmits the transistor from the base driving circuit G by the output of the energization control circuit 233 whenever the zero cross point of the AC voltage transmitted from the AC power supply 201 to the rectifier circuit 212 passes. The base current is supplied to (Q) for a predetermined time. Each time the transistor Q is turned on, the reactor 211 and the alternating current are forcibly short-circuited to obtain an energy accumulation effect by short circuit energization. In general, as the short-circuit conduction section of the forced short-circuit current is widened, a large current flows. At that time, when the transistor Q 1 is turned off, the energy of the reactor 211 flows into the smoothing capacitor CD to reduce the DC output voltage. Increase

따라서, 직류 브러시리스 모터(brushless motor)의 회전수와 역기(逆起) 전압(Vf)은 도 14에 나타내는 관계에 있다. 이것을 구동하는 인버터 장치(220)는 역기 전압(Vf)에 부하 토크에 따른 전압(VT)을 더한 전압을 PWM의 듀티를 조절하여 인가하는 것에 의해 속도 제어를 실시한다. 즉, 직류 브러시리스 모터에 대한 인가전압(VM)은 하기 수학식 1에 의해서 나타내어진다.Thus, the rotational frequency and weights (逆起) of the DC brushless motor (brushless motor) voltage (V f) are in the relationship shown in Fig. An inverter device for driving the unit 220 performs speed control by applying a voltage obtained by adding a voltage (V T) of the load torque in the counter-electromotive voltage (V f) to control the duty of the PWM. That is, the voltage applied to the DC brushless motor (V M ) is represented by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

VM=k·(Vf+VT)V M = k (V f + V T )

단,only,

k : 비례정수k: proportional constant

Vf: 속도기전력정수V f : Speed EMF Constant

VT: 토크분 전압V T : Torque Voltage

이다.to be.

인버터장치는 직류 입력 전압이 일정한 것으로서, 모두 펄스폭 변조파형(PWM)의 듀티를 변하게 하여 (Vf+VT)를 제어했다. 또는 직류 전압이 가변인 시스템에서 전압 제어는 모두 컨버터측에서 실시되고, 인버터 장치는 전류를 전달하는 역할밖에 하지 못했다. 이중에, 전자가 PWM 모드에 해당되고 후자가 PAM 모드에 해당된다.The inverter device controlled the (V f + V T ) by varying the duty of the pulse width modulation waveform (PWM) as the DC input voltage was constant. Alternatively, in a system in which the DC voltage is variable, the voltage control is all performed at the converter side, and the inverter device only plays a role of transferring current. Of these, the former corresponds to the PWM mode and the latter corresponds to the PAM mode.

도 11에 나타낸 제 2 실시예는 이 2가지 운전 모드를 겸해 구비한 것으로서 Vf에 해당하는 전압을 인버터장치(220)에 분담시키고, VT에 해당하는 전압을 컨버터장치(210)에 분담시키는 구성으로 되어 있다.The second embodiment shown in FIG. 11 is provided with both of these two operation modes. The voltage corresponding to V f is shared by the inverter device 220, and the voltage corresponding to V T is shared by the converter device 210. It is composed.

따라서, 전동기 회전수 결정수단(203)이 부하 상태에 따라서 전동기(202)에 대한 지령 회전수(Ns)를 연산하여 인버터장치(220)에 전한다.Therefore, the motor rotation speed determining means 203 calculates the command rotation speed N s for the electric motor 202 and transmits it to the inverter device 220 according to the load condition.

인버터장치(220)에 있어서는 위치 검출기(222)가 전동기(202)의 회전자의 위치를 검출하고, 그 위치 검출 신호를 인버터 제어 회로(223) 및 회전수 검출 수단(224)에 전한다. 회전수 검출수단(224)은 이 위치 검출 신호에 기초하여 전동기(202)의 실회전수(Na)를 검출하여 그 검출신호를 회전수 편차 검출수단(225)에 전한다. 회전수 편차 검출수단(225)은 지령 회전수(Ns)로부터 실회전수(Na)를 감산하여 회전수 편차(ΔN)를 검출하여 인버터 제어회로(223)에 전하고, 인버터제어회로(223)는 위치 검출기(222)의 위치 검출 신호를 기준으로 하여 인버터 주회로(221)를 구성하는 스위칭 소자를 온, 오프 제어한다.In the inverter device 220, the position detector 222 detects the position of the rotor of the electric motor 202, and transmits the position detection signal to the inverter control circuit 223 and the rotation speed detection means 224. The rotation speed detection means 224 detects the actual rotation speed N a of the electric motor 202 based on this position detection signal, and transmits the detection signal to the rotation speed deviation detection means 225. The rotation speed deviation detecting unit 225 subtracts the actual rotation speed N a from the command rotation speed N s , detects the rotation speed deviation ΔN, and transmits the result to the inverter control circuit 223. ) Controls the switching elements constituting the inverter main circuit 221 on and off based on the position detection signal of the position detector 222.

인버터 제어회로(223)가 인버터 주회로(221)를 제어할 때, 운전 모드 전환수단(240)의 운전 모드 지령에 따라서 PWM 변조 제어를 실행한다. 즉, 운전 모드 전환 수단(240)은 도 15에 나타내는 바와 같이, PWM 듀티(D)의 변동 범위를 소정값(D1)을 경계로 하여 저부하영역, 고부하영역으로 구분하고, 저부하 영역에 있어서는 회전수 편차(ΔN)가 0이 되도록 PWM파형의 듀티(Da)를 변화시키는 PWM 모드(1)의 지령을 인버터 제어회로(223)에 전한다. 또한, 운전 모드 전환수단(240)은 고부하 영역에 있어서, 지령 회전수(Ns)에 따라서 PWM 파형의 듀티 및 주파수를 변화시키는 상기한 데이터 테이블에 의한 PWM 모드(2)의 지령을 인버터 제어회로(223)에 전하고, 또 회전수 편차(ΔN)를 0이 되도록 컨버터 장치(210)의 전압을 제어하는 PAM 모드 지령을 통전 구간 결정수단(232)에 전한다. 그리고, 데이터 테이블에 따라서 지령 회전수(Ns)가 설정 횟수(Nm) 이상이 되면 PWM 파형의 듀티를 100%로 유지한 채 주파수만을 변화시키는 지령을 인버터 제어회로(223)에 전하고, 또 계속하여 회전수 편차(ΔN)를 0이 되도록 컨버터장치(210)의 직류전압을 증가 제어하는 PAM 모드 지령을 통전 구간 결정수단(232)에 전한다.When the inverter control circuit 223 controls the inverter main circuit 221, the PWM modulation control is executed in accordance with the operation mode command of the operation mode switching means 240. That is, the operation mode switching means 240 is in, PWM duty (D) to the variation range as a boundary of a predetermined value (D 1) low-load region, divided into the high load region, and a low load region, as shown in Figure 15 in conveys the command rotational speed of the PWM mode (1) for changing the duty (D a) of the PWM waveform variation (ΔN) to zero to the inverter control circuit 223. In addition, in the high load region, the operation mode switching means 240 receives the instruction of the PWM mode 2 by the above-described data table which changes the duty and frequency of the PWM waveform in accordance with the command rotation speed N s . And a PAM mode command for controlling the voltage of the converter device 210 so that the rotational speed deviation? N is zero, to the energization section determining means 232. When the command rotation speed N s is equal to or greater than the set number N m according to the data table, the inverter control circuit 223 sends a command to change the frequency only while maintaining the duty of the PWM waveform at 100%. Subsequently, a PAM mode command for increasing and controlling the DC voltage of the converter device 210 is transmitted to the energization section determining means 232 so that the rotation speed deviation ΔN becomes zero.

이 결과, 인버터 제어 회로(223)는 도 15의 (a)에 나타내는 바와 같이, 저부하 영역에 있어서는 지령 회전수(Ns)와 실회전수(Na)의 편차(ΔN)가 0이 되도록 듀티를 가변하는 PWM 모드(1)의 제어가 실시된다. 또한, 고부하 영역에 있어서는 지령 회전수(Ns)에 따라서 PWM의 듀티를 제어하는 PWM 모드(2)의 제어가 실시된다. 또한, 인버터 제어 회로(223)가 내장하는 데이터 테이블은 회전수 지령(Ns)이 Nm이 되었을 때 PWM의 듀티가 100%가 되도록 결정되어 있다.As a result, the inverter control circuit 223 as shown in (a) of FIG. 15, be In rotation command to the low load region (N s) and the actual rotating speed (N a) the deviation (ΔN) of the to-zero Control of the PWM mode 1 which varies the duty is performed. In the high load region, control of the PWM mode 2 that controls the duty of the PWM in accordance with the command rotation speed N s is performed. In addition, the data table incorporated in the inverter control circuit 223 is determined so that the duty of the PWM becomes 100% when the rotational speed command N s becomes N m .

일반적으로, 인버터장치에 의한 전동기의 제어에서는 PWM의 듀티를 증가시키는데 따라서 컨버터장치(210)의 출력 전압은 도 15의 (b)에 점선 V0으로 나타내는 바와 같이 점점 감소한다. 이때, 지령 회전수(Ns)와 실회전수(Na)에 차를 생기게 하기 때문에 통전 구간 결정 수단(232)은 회전수 편차(ΔN)가 0이 되도록 하는 단락 통전 구간을 결정한다. 또한, PAM 모드 지령이 전해진 것에 의해 통전 제어회로(233)는 제로크로스점을 기준으로 하여 단락 통전 시간을 제어한다. 도 15의 (c)는 전동기의 회전수(Ns)가 상승해갈 때의 강제 통전 회로(214)의 단락 통전 시간의 변화의 결과를 나타내고 있다. 또한, 이 단락 통전 시간은 도 13에 나타내는 바와 같이, 회전수 편차가 변화하는데 따라서 직선적으로 증대하도록 되어 있다. 또한, 이 통전시간의 증대에 따라서 컨버터장치(210)의 출력 전압은 PWM 듀티가 100%가 되기까지는 대략 일정하게 유지된다.In general, in the control of the electric motor by the inverter device, the duty of the PWM is increased so that the output voltage of the converter device 210 gradually decreases as indicated by the dotted line V 0 in FIG. 15B. At this time, since a difference is generated between the command rotation speed N s and the actual rotation speed N a , the energization section determination means 232 determines the short circuit energization section such that the rotation speed deviation ΔN becomes zero. In addition, when the PAM mode command is transmitted, the energization control circuit 233 controls the short circuit energization time based on the zero cross point. FIG. 15C shows the result of the change in the short-circuit energization time of the forced energization circuit 214 when the rotational speed N s of the motor increases. In addition, as shown in FIG. 13, this short-circuit energization time is made to increase linearly as rotation speed variation changes. In addition, with this increase in the energization time, the output voltage of the converter device 210 is kept substantially constant until the PWM duty reaches 100%.

또한, 인버터제어회로(223)는 지령 회전수(Ns)가 설정 회전수(Nm)를 초과하면 PWM의 듀티를 100%로 유지한 채 주파수만을 변경한다. 한편, 전압 보상부(230)에 있어서는 계속하여 회전수 편차(ΔN)가 0이 되도록 강제 통전 회로(214)에 의한 강제 단락 통전의 시간을 제어한다. 이 결과, 도 15의 (c)에 나타내는 바와 같이 회전수(N)의 증대에 따라서 단락 통전 시간이 길어지고, 컨버터장치(210)의 출력 전압은 도 15의 (b)에 나타내는 바와 같이 상승한다.In addition, the inverter control circuit 223 changes only the frequency while maintaining the duty of the PWM at 100% when the command rotation speed N s exceeds the set rotation speed N m . On the other hand, in the voltage compensator 230, the time of the forced short circuit energization by the forced energization circuit 214 is controlled so that the rotation speed deviation (DELTA) N becomes zero. As a result, as shown in FIG.15 (c), a short circuit energization time becomes long as the rotation speed N increases, and the output voltage of the converter device 210 rises as shown in FIG.15 (b). .

이와같이 하여, 이 제 2 실시예에 의하면 저부하영역에서는 강제 통전 회로에 의한 단락 통전을 비동작으로 하고 있기 때문에 저부하시의 컨버터장치의 출력 전압의 과상승을 방지할 수 있고, 리크전류를 줄일 수 있다.In this manner, according to the second embodiment, since the short-circuit energization by the forced energization circuit is deactivated in the low load region, the output voltage of the converter device under low load can be prevented from rising and the leakage current can be reduced. have.

또한, 부하 변동을 PWM의 듀티로부터 판별하고 있기 때문에 부하 변동을 직접 검출하는 교류 입력 전류의 검출기를 이용할 필요가 없어져 간단한 구성으로 할 수 있다. 또한, 교류전원의 전압, 주파수의 변동이나 전동기의 토크 변동 등이 있다고 해도 전동기의 회전수를 지령 회전수에 일치시킬 수 있다.In addition, since the load fluctuation is discriminated from the duty of the PWM, it is not necessary to use an AC input current detector that directly detects the load fluctuation, thereby making it simple. In addition, even if there is a fluctuation in the voltage, frequency of the AC power supply, or torque fluctuation of the motor, the rotation speed of the motor can be matched with the command rotation speed.

또한, 이 제 2 실시예에 의하면 컨버터장치의 직류출력을 인버터장치에 의해서 교류로 변환하여 전동기에 공급할 때, 인버터장치의 가변속 능력 부족을 컨버터장치에 의해 보상할 수 있다.Further, according to the second embodiment, when the direct current output of the converter device is converted into alternating current by the inverter device and supplied to the motor, the lack of the variable speed capability of the inverter device can be compensated by the converter device.

따라서, 강제 통전 회로(214)를 구성하는 IGBT는 고부하 영역에서의 단락 통전 시간이 길어지면 온도 상승에 의해 파괴될 우려도 있다. 따라서, IGBT의 온도를 검출하는 온도 센서를 설치하여 검출 온도가 미리 정해진 값에 도달했을 때, 전압 보상부(230)의 동작을 정지하도록 구성하면 IGBT의 파괴를 미연에 방지할 수 있다.Therefore, the IGBT constituting the forced energization circuit 214 may be destroyed by the temperature rise when the short circuit energization time in the high load region becomes long. Therefore, if the temperature sensor for detecting the temperature of the IGBT is provided and configured to stop the operation of the voltage compensator 230 when the detected temperature reaches a predetermined value, the destruction of the IGBT can be prevented.

또한, 제어의 헌팅을 방지하기 위해 전압 보상부(230)를 구성하는 통전 구간 결정 수단(232)은 PWM의 듀티의 증대시와 감소시에 히스테리시스 특성을 갖게 하여단락 통전 구간을 결정하도록 해도 좋다.In order to prevent hunting of the control, the energization section determining means 232 constituting the voltage compensator 230 may have a hysteresis characteristic when the duty of the PWM increases and decreases so as to determine the short energization section.

또한, 이 제 2 실시예에서는 리크전류를 억제할 수 있기 때문에 냉동 사이클의 사용 냉매로서 HFC로 이루어진 단일 또는 혼합 냉매를 이용한 냉동 사이클 장치에 상기 전동기 제어장치를 채용하는 것에 의해 신뢰성, 안전성을 향상시킬 수 있다. 이 HFC 냉매로서, 예를들면 R32과 R125를 대략 50중량%씩 혼합한 R410A을 이용할 수 있다.In addition, in this second embodiment, since the leakage current can be suppressed, reliability and safety can be improved by employing the motor controller in a refrigeration cycle apparatus using a single or mixed refrigerant composed of HFC as the refrigerant used in the refrigeration cycle. Can be. As the HFC refrigerant, for example, R410A obtained by mixing approximately 50% by weight of R32 and R125 can be used.

도 16은 컨버터장치(210)의 다른 구성예를 나타내는 회로도이다. 도면중, 도 12와 동일한 요소에 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다. 이 장치는 전파 정류 회로를 구성하는 다이오드(DH, DL)의 직렬 접속 회로에 트랜지스터(Q)를 병렬 접속하고, 그 베이스 구동회로(G)에 통전 제어회로(233)를 접속한 것으로서, 도 12에 나타내는 다이오드(D5∼D8)를 제거한 간단한 구성으로 되어 있다.16 is a circuit diagram illustrating another configuration example of the converter device 210. In the figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 12, and the description is abbreviate | omitted. This apparatus is a device in which a transistor Q is connected in parallel to a series connection circuit of diodes DH and DL constituting a full-wave rectifier circuit, and an energization control circuit 233 is connected to the base driving circuit G. It has a simple configuration in which the diodes D5 to D8 shown in the drawings are removed.

이 도 16에 있어서, 교류 전원(201)의 양의 반 사이클동안, 리액터(211) 및 다이오드(DH)를 통하여 중간 컨덴서(CH)에 충전 전류가 흐른다. 이때, 다이오드(D4)는 중간 컨덴서(CL)가 역방향으로 충전되지 않도록 그 방전회로를 형성한다. 또한, 교류전원(201)의 음의 반 사이클동안, 리액터(211) 및 다이오드(DL)를 통하여 중간 컨덴서(CL)에 충전전류가 흐른다. 이때, 다이오드(D4)는 중간 컨덴서(CH)가 역방향으로 충전되지 않도록 그 방전회로를 형성한다.In this FIG. 16, a charging current flows through the reactor 211 and the diode DH to the intermediate capacitor CH during a positive half cycle of the AC power supply 201. At this time, the diode D4 forms its discharge circuit so that the intermediate capacitor CL is not charged in the reverse direction. In addition, during the negative half cycle of the AC power supply 201, the charging current flows to the intermediate capacitor CL through the reactor 211 and the diode DL. At this time, the diode D4 forms its discharge circuit so that the intermediate capacitor CH is not charged in the reverse direction.

중간 컨덴서 CH 및 CL가 충전되어 각 단자사이에 동일 방향의 전압, 즉 도면의 상부방향의 전압이 존재하는 한, 다이오드(D3, D4)는 실질적으로 기능하지 않고, 그 후는 다이오드(DH)를 통하여 중간 컨덴서(CH)가 충전되고, 다이오드(DL)를 통하여 중간 컨덴서(CL)가 충전된다.As long as the intermediate capacitors CH and CL are charged so that there is a voltage in the same direction between the respective terminals, i.e., the voltage in the upper direction of the figure, the diodes D3 and D4 do not function substantially, after which the diode DH The intermediate capacitor CH is charged through the intermediate capacitor CL, and the intermediate capacitor CL is charged through the diode DL.

이와같이 하여 직렬로 접속된 컨덴서 CL과 CH의 단자 전압의 합이 평활 컨덴서(CD)의 양단에 인가되어 이 평활 컨덴서(CD)를 충전한다. 즉, 중간 컨덴서 CL과 CH에 충전된 전하의 방전에 의해 평활 컨덴서(CD)가 충전된다. 이 평활 컨덴서(CD)의 양단 전압이 컨버터장치(210)의 출력으로서 인버터장치(220)에 공급된다.In this way, the sum of the terminal voltages of the capacitors CL and CH connected in series is applied to both ends of the smoothing capacitor CD to charge the smoothing capacitor CD. That is, the smoothing capacitor CD is charged by the discharge of the electric charge charged in the intermediate capacitor CL and CH. The voltage across the smoothing capacitor CD is supplied to the inverter device 220 as the output of the converter device 210.

강제 통전 회로(214)는 교류 전원(201)으로부터 정류회로(212)에 전해지는 교류 전압의 제로크로스점을 경과할 때마다 통전 제어회로(233)의 출력에 의해 베이스 구동회로(G)로부터 트랜지스터(Q)에 베이스 전류를 공급한다. 트랜지스터(Q)가 온 상태가 될 때마다 리액터(211)에 강제적으로 전류가 흐른다. 이 경우, 강제 전류의 단락 통전 구간을 넓게 할 수록 큰 전류가 흐르고, 그 때, 트랜지스터(Q)를 오프 상태로 하면 리액터(211)의 에너지가 평활용 컨덴서(CD)에 흘러 들어가 직류 출력 전압을 증대시킨다.The forced energization circuit 214 transmits the transistor from the base driving circuit G by the output of the energization control circuit 233 whenever the zero cross point of the AC voltage transmitted from the AC power supply 201 to the rectification circuit 212 passes. Supply a base current to (Q). Whenever the transistor Q is turned on, current flows in the reactor 211 forcibly. In this case, as the short-circuit conduction section of the forced current is widened, a large current flows. At that time, when the transistor Q is turned off, the energy of the reactor 211 flows into the smoothing capacitor CD to reduce the DC output voltage. Increase

이와같이 하여, 도 16에 나타내는 간이 구성의 컨버터장치(210)에 의해서도 상기 실시형태와 같은 동작을 실시하게 할 수 있다.In this manner, the converter device 210 having the simplified structure shown in FIG. 16 can also perform the same operation as the above embodiment.

도 17은 본 발명의 제 3 실시예의 구성을 나타내는 블록도이며, 도면중 도 11과 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다. 이 제 3 실시예는 전압 보상부(230)중에 컨버터장치(210)의 출력 전압을 검출하는 직류 전압 검출기(234)를 설치하고, 또 그 검출값과 단락 통전 구간과의 관계를 선형화하는 데이터 테이블(235)을 설치한 것이다. 이것에 의해서, 통전 구간 결정수단(232)에있어서의 단락 통전 구간의 결정이 매우 쉽게 된다.Fig. 17 is a block diagram showing the construction of the third embodiment of the present invention, in which the same elements as in Fig. 11 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. In this third embodiment, a data table for providing a DC voltage detector 234 for detecting the output voltage of the converter device 210 in the voltage compensator 230 and linearizing the relationship between the detected value and the short-circuit energizing section. (235) is installed. This makes it very easy to determine the short-circuit energizing section in the energization section determining means 232.

또한, 상기한 제 2 및 제 3 실시예는 제로크로스 검출기(231)가 교류전압의 제로크로스점을 검출한 시점을 시작점으로 하여 결정된 통전 구간만큼 리액터를 강제 통전시켰는데, 교류전압의 순시값의 절대값이 평할용 컨덴서의 양단 전압에 가까운 시점에서 강제 통전시키는 것에 의해서 그 효과가 높아진다. 따라서, 제로크로스점의 검출로부터 소정의 순간이 경과한 시점을 강제 통전의 시작점으로 해도 좋다.Further, in the second and third embodiments described above, the reactor is forcedly energized by the energization section determined as a starting point when the zero cross detector 231 detects the zero cross point of the AC voltage. The effect is enhanced by forcibly energizing when the absolute value is close to the voltage across the flat capacitor. Therefore, the time point at which a predetermined moment has elapsed from the detection of the zero cross point may be used as the starting point of forced energization.

도 18은 상기한 전동기 제어장치를 적용한 공기조화기의 실시형태의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 실시형태는 교류를 직류로 변환하는 장치로서 도 11 또는 도 16에 나타낸 전력 변환 장치를 이용한 것으로서 컨버터장치(210) 및 인버터장치(220) 이외의 제어요소중, 전동기 회전수 결정수단(203)을 실내제어부에, 전압보상부(230) 및 운전 모드 전환 수단(240)을 실외제어부에 조립한 것이다.18 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of an air conditioner to which the electric motor control device described above is applied. This embodiment uses the power converter shown in FIG. 11 or FIG. 16 as a device for converting alternating current into a direct current, and among the control elements other than the converter device 210 and the inverter device 220, the motor rotation speed determining means 203. To the indoor control unit, the voltage compensation unit 230 and the operation mode switching means 240 is assembled to the outdoor control unit.

이 공기조화기는 실내기와 실외기로 이루어지며, 실내기를 교류전원(201)에 접속하는 구성으로 되어 있다. 그리고, 실내기에 있어서는 교류전원(201)으로부터 노이즈필터(261)를 통하여 실내제어부(300)에 동작 전력을 공급하도록 되어 있다. 실내제어부(300)에는 리모콘 장치(263)로부터의 지령을 수신하는 수신부(264), 실내 온도를 검출하는 온도 센서(265), 운전상태를 표시하는 표시기(266), 도시하지 않은 실내 열교환기를 통하여 바람을 실내로 순환시키는 실내팬(267), 분출 공기의 방향을 변하게 하는 루버(268)가 접속되어 있다. 한편, 실외기에 있어서도 노이즈 필터(262)를 통하여 교류전원(201)으로부터 컨버터장치(210) 및 실외제어부(400)에동작 전력을 공급하도록 되어 있다. 이 경우, 실외제어부(400)에는 실외 열교환기의 온도를 검출하는 온도센서(271), 운전 모드에 따라서 냉매의 순환방향을 변하게 하는 사방밸브(272) 및 도시하지 않은 실외열교환기에 바람을 보내는 실외팬(273)이 접속되어 있다.The air conditioner is composed of an indoor unit and an outdoor unit, and is configured to connect the indoor unit to the AC power supply 201. In the indoor unit, the operating power is supplied from the AC power supply 201 to the indoor control unit 300 through the noise filter 261. The indoor controller 300 includes a receiver 264 for receiving a command from the remote controller 263, a temperature sensor 265 for detecting indoor temperature, an indicator 266 for displaying an operation state, and an indoor heat exchanger (not shown). An indoor fan 267 for circulating wind into the room and a louver 268 for changing the direction of blown air are connected. On the other hand, in the outdoor unit, the operating power is supplied from the AC power supply 201 to the converter device 210 and the outdoor control unit 400 via the noise filter 262. In this case, the outdoor control unit 400 includes a temperature sensor 271 for detecting the temperature of the outdoor heat exchanger, a four-way valve 272 for changing the circulation direction of the refrigerant according to the operation mode, and an outdoor air for sending air to an outdoor heat exchanger (not shown). The fan 273 is connected.

또한, 실내제어부(300)와 실외제어부(400)는 서로 정보를 송수신하도록 되어 있다. 상기한 바와 같이 구성된 공기조화기의 동작에 대해서 이하에 설명한다.In addition, the indoor control unit 300 and the outdoor control unit 400 is configured to transmit and receive information with each other. The operation of the air conditioner configured as described above will be described below.

우선, 리모콘 장치(263)로부터 운전개시, 운전모드, 실내 설정 온도, 실내팬의 풍속, 풍향 등의 지령이 수신부(264)에 보내진다. 이에 따라서, 실내제어부(300)는 운전 상태 등을 표시기(266)에 표시하고, 실내팬(267) 및 루버(268)의 구동 제어를 실행하고, 또 전동기 회전수 결정수단(203)에 있어서 설정온도와 실내온도의 편차에 따라서 압축기 구동 전동기(202a)의 회전수를 결정하여 운전 모드 신호와 함께 지령 회전수(Ns)를 실외제어부(400)에 송신한다.First, commands such as operation start, operation mode, indoor set temperature, indoor fan wind speed, and wind direction are sent from the remote control device 263 to the receiving unit 264. Accordingly, the indoor control unit 300 displays the operation state and the like on the display 266, executes the drive control of the indoor fan 267 and the louver 268, and is set by the motor speed determining means 203. The rotation speed of the compressor driving motor 202a is determined according to the deviation between the temperature and the indoor temperature, and the command rotation speed N s is transmitted to the outdoor controller 400 together with the operation mode signal.

다음으로, 실외제어부(400)는 운전 모드 신호에 따라서 사방밸브(272)를 여자(또는 비여자) 상태로 하여 지령 회전수(Ns)에 따라서 컨버터장치(210) 및 인버터장치(220)를 제어하고, 또 온도센서(271)의 검출 신호 등에 의해 사방밸브(272)를 제어하여 성에 제거 운전 등을 실시한다. 또한, 실외제어부(400)에 있어서, 운전 모드 전환 수단(240)은 상기한 것과 마찬가지로 저부하 영역인지 고부하 영역인지를 판정하여 상기한 제 1 또는 제 2 운전 모드 지령을 출력한다. 이 운전 모드 지령에 따라서 인버터장치(220)는 펄스폭 변조 제어를 실행하고, 전압 보상부(230)는컨버터장치(210)를 강제 단락 통전하여 전압 저하분을 보상한다.Next, the outdoor controller 400 sets the four-way valve 272 to the excited (or non-excited) state in accordance with the operation mode signal, and operates the converter device 210 and the inverter device 220 according to the command rotation speed N s . In addition, the four-way valve 272 is controlled by a detection signal or the like of the temperature sensor 271 to perform defrosting operation or the like. In addition, in the outdoor controller 400, the operation mode switching means 240 determines whether it is a low load region or a high load region and outputs the first or second operation mode instruction as described above. In accordance with the operation mode command, the inverter device 220 executes pulse width modulation control, and the voltage compensator 230 forcibly energizes the converter device 210 to compensate for the voltage drop.

따라서, 공기조화기를 난방모드로 운전하는 경우의 공조 부하는 냉방 모드 운전하는 경우의 공조부하와 비교하여 매우 크다. 이때문에 냉방 운전시의 압축기 구동 전동기(202a)의 회전수는 낮게 결정되기 때문에 펄스폭 변조 제어에 의한 컨버터장치(210)의 출력 전압의 저하는 적다고 생각된다. 따라서, 냉방운전시에는 전압보상부(230)에 의한 강제 통전을 생략해도 지장이 없는 것이다. 이것에 의해서, 마이크로컴퓨터 등의 처리를 간략화할 수 있다.Therefore, the air conditioning load in the case of operating the air conditioner in the heating mode is very large compared with the air conditioning load in the case of the cooling mode operation. For this reason, since the rotation speed of the compressor drive motor 202a at the time of cooling operation is determined low, it is thought that the fall of the output voltage of the converter device 210 by pulse width modulation control is small. Therefore, during the cooling operation, even if forced energization by the voltage compensating unit 230 is omitted, there is no problem. Thereby, the process of a microcomputer etc. can be simplified.

이와같이 하여 도 18에 나타내는 실시형태에 의하면 교류전원의 전압, 주파수의 변동이나 전동기의 토크 변동 등에 대처할 수 있는 공기조화기를 제공할 수 있다.Thus, according to the embodiment shown in FIG. 18, the air conditioner which can cope with the fluctuation | variation of the voltage, frequency of an AC power supply, the torque fluctuation of an electric motor, etc. can be provided.

또한, 컨버터장치의 직류전압을 인버터장치에 의해서 교류로 변환하여 교류 전동기에 공급할 때, 인버터장치의 가변 능력 부족을 컨버터장치에 의해 보상할 수 있는 공기조화기를 제공할 수 있다.In addition, when converting the DC voltage of the converter device into an alternating current by the inverter device and supplying it to an AC motor, an air conditioner capable of compensating for the lack of the variable capability of the inverter device by the converter device can be provided.

또한, 도 19에 나타내는 바와 같이, 단락 통전 PD의 소정 시간 후에 다시한번, PD 보다도 짧은 기간에 단락 통전을 실시하는 것에 의해 리액터에서 발생하는 전자음을 억제할 수 있다.Further, as shown in FIG. 19, the short-circuit energization is performed once again after a predetermined time of the short-circuit energizing PD, and the electronic sound generated in the reactor can be suppressed.

이상의 설명에 의해 명확해진 바와 같이 제 2 및 제 3 실시예에 나타내는 본 발명에 의하면 저부하 영역에서는 강제 통전 회로에 의한 단락 통전을 비동작으로 하고 있기 때문에 저부하시의 컨버터장치의 출력 전압의 과상승을 방지할 수 있고 리크전류를 줄일 수 있다.As apparent from the above description, according to the present invention shown in the second and third embodiments, the short-circuit energization by the forced energization circuit is deactivated in the low load region, so that the output voltage of the converter device under low load rises. Can be prevented and the leakage current can be reduced.

또한, 부하 변동을 PWM의 듀티로부터 판별하고 있기 때문에 부하 변동을 직접 검출하는 교류 입력 전류의 검출기를 이용할 필요가 없어 간단한 구성으로 할 수 있다.In addition, since the load fluctuation is discriminated from the duty of the PWM, it is not necessary to use an AC input current detector that directly detects the load fluctuation, thereby enabling a simple configuration.

이상 설명에 의해 밝혀진 바와 같이, 본 발명에 의하면 저부하 영역에서는 강제 통전 회로에 의한 단락 통전을 비동작으로 하고 있기 때문에 저부하시의 컨버터장치의 출력 전압의 과상승을 방지할 수 있고, 리크전류를 줄일 수 있다.As can be seen from the above description, according to the present invention, since short-circuit energization by a forced energization circuit is deactivated in the low load region, an excessive increase in the output voltage of the converter device under low load can be prevented, and the leakage current can be prevented. Can be reduced.

또한, 부하변동을 PWM의 듀티로 판별하고 있기 때문에 부하변동을 직접 검출하는 교류입력전류의 검출기를 이용할 필요가 없어 간단한 구성으로 할 수 있다.In addition, since the load fluctuation is determined by the duty of the PWM, it is not necessary to use an AC input current detector that directly detects the load fluctuation, thereby making it simple.

또한, 교류전원으로부터 공급되는 교류전압을 직류전압으로 변환하는 컨버터장치와, 컨버터장치에서 변환된 직류전압을 PWM 전압으로 변환하여 냉동사이클을 형성하는 압축기 구동 전동기에 공급하는 인버터장치와, 컨버터장치의 전원측에 직렬로 접속된 리액터와, 리액터와 교류전원을 강제적으로 단락 통전시키는 스위칭소자를 포함하여 이루어진 강제 통전 회로와, 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 전원역율 또는 직류전압을 제어하는 단락통전모드와, 단락통전을 금지하는 비단락 통전 모드중 어느 하나로 전환하는 통전 모드 전환수단을 구비했기 때문에 교류 입력 전류가 소정값 이하일 때 비단락 통전 모드로 운전하는 것에 의해 직류 상승에 기인하는 전동기의 리크전류의 증가, 전원역율의 악화를 미연에 방지하는 효과가 있다.In addition, a converter device for converting an AC voltage supplied from an AC power source into a DC voltage, an inverter device for converting the DC voltage converted from the converter device into a PWM voltage and supplying it to a compressor driving motor for forming a refrigeration cycle, A forced current circuit including a reactor connected in series to the power supply side, a switching element forcibly short-circuit energizing the reactor and AC power, and a short-circuit current mode for controlling the power factor or DC voltage by short-circuit energization of the forced current circuit; And a current mode switching means for switching to any of the non-short current modes to prohibit short-circuit current, so that the leakage current of the motor caused by the rise of the DC by operating in the non-short current mode when the AC input current It is effective in preventing increase in power factor deterioration.

Claims (22)

교류전원에서 공급되는 교류전압을 직류전압으로 변환하는 컨버터장치;A converter device for converting an AC voltage supplied from an AC power source into a DC voltage; 상기 컨버터장치에서 변환된 직류전압을 PWM 전압으로 변환하여 냉동 사이클을 형성하는 압축기 구동 전동기에 공급하는 인버터장치;An inverter device for converting the DC voltage converted in the converter device into a PWM voltage and supplying the compressor drive motor to form a refrigeration cycle; 상기 컨버터장치의 전원측에 직렬로 접속된 리액터;A reactor connected in series with the power supply side of the converter device; 상기 리액터와 교류 전원을 강제적으로 단락 통전시키는 스위칭소자를 포함하여 이루어지는 강제 통전 회로; 및A forced energization circuit including a switching element for forcibly short-circuit energizing the reactor and an AC power source; And 상기 강제 통전 회로를 교류전원의 반사이클 중의 소정의 단락 통전 시간 동안 단락 통전함으로써 전원 역율 또는 직류 전압을 제어하는 단락 통전 모드와, 상기 단락 통전을 금지하는 비단락 통전 모드 중 어느 하나로 전환하는 통전 모드 전환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.An energization mode for switching the forced energization circuit to one of a short-circuit conduction mode for controlling a power factor or a DC voltage by short-circuit energizing for a predetermined short-circuit conduction time during a half cycle of an AC power supply, and a non-short conduction mode forbidding the short-circuit An electric motor control apparatus comprising a switching means. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 교류 입력 전류를 검출하는 교류 입력 전류 검출기를 구비하고, 상기 통전 모드 전환수단은 상기 교류 입력 전류가 소정 전류값 이하일 때 비단락 통전 모드로 하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.And an AC input current detector for detecting an AC input current, wherein said energization mode switching means sets a non-short energization mode when said AC input current is equal to or less than a predetermined current value. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통전 모드 전환수단은 비단락 통전모드로부터 단락 통전 모드로 이행할때 상기 단락 통전 시간을 서서히 길게 하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.And wherein the energization mode switching means gradually lengthens the short circuit energization time when transitioning from the non-short energization mode to the short circuit energization mode. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통전 모드 전환수단은 단락 통전 모드로부터 비단락 통전 모드로 이행할 때 단락 통전 시간을 서서히 짧게 하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.And said energization mode switching means shortens the short circuit energization time when it transitions from a short circuit energization mode to a non-short energization mode. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통전 모드 전환수단에 있어서 단락 통전 모드는 상기 컨버터장치로부터 출력되는 직류전압을 상기 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 소정 전압값 이하로 억제하는 직류전압 우선 통전 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.In the energization mode switching means, the short-circuit energization mode includes a DC voltage-priority energization mode for suppressing the DC voltage output from the converter device to a predetermined voltage value or less by short-circuit energization of the forced energization circuit. Device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통전 모드 전환수단에 있어서 단락 통전 모드는 상기 컨버터장치로부터 출력되는 직류전압을 상기 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 증감하여 압축기 구동 전동기의 회전수를 제어하는 회전수 우선 통전 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.In the energization mode switching means, the short circuit energization mode includes a rotation speed priority energization mode for controlling the rotation speed of the compressor driving motor by increasing or decreasing the DC voltage output from the converter device by short circuit energization of the forced energization circuit. Electric motor controller. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통전 모드 전환수단에 있어서 단락 통전 모드는 상기 컨버터장치의 전원역율을 상기 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 소정값 이상으로 제어하는 고역율 우선 통전 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.The short circuit energization mode in the energization mode switching means includes a high power factor priority energization mode for controlling the power factor of the converter device to a predetermined value or more by short circuit energization of the forced energization circuit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통전 모드 전환수단은 상기 단락 통전 모드에서 상기 컨버터장치의 전원역율을 상기 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 소정값 이상으로 제어하는 고역율 우선 통전 모드와, 상기 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 압축기 구동 전동기의 회전수를 제어하는 회전수 우선 통전 모드를 포함하고,The energization mode switching means includes a high power factor priority energization mode for controlling the power factor of the converter device to a predetermined value or more by the short circuit energization of the forced energization circuit in the short circuit energization mode, and a compressor by short circuit energization of the forced energization circuit. A rotation speed priority energizing mode for controlling the rotation speed of the drive motor, 교류전원에서 입력되는 교류 입력 전류를 검출하는 교류 입력 전류 검출기와,An AC input current detector for detecting an AC input current input from an AC power source, 상기 통전 모드 전환수단을 제어하고, 교류 입력 전류가 소정 전류값 이하일 때 비단락 통전 모드로, 상기 PWM 전압의 듀티비가 미리 설정된 설정 듀티비에 도달하면 회전수 우선 통전 모드로 이행하는 제어패턴을 설정하는 통전 제어패턴 설정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.Control the energization mode switching means, and set the control pattern to the non-short energization mode when the AC input current is less than a predetermined current value, and shift to the rotational priority energization mode when the duty ratio of the PWM voltage reaches a preset duty ratio. An electric motor control device comprising an energization control pattern setting means. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 교류전원에서 입력되는 교류 입력 전류를 검출하는 교류 입력 전류 검출기와,An AC input current detector for detecting an AC input current input from an AC power source, 상기 통전 모드 전환수단을 제어하고, 교류 입력 전류가 소정 전류값 이하일 때 비단락 통전 모드로, 교류 입력 전류가 소정 전류값을 초과할 때 상기 고역율통전 모드로 이행하는 제어패턴을 설정하는 통전 제어패턴 설정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기의 제어장치.The energization control for controlling the energization mode switching means and setting a control pattern for transitioning to the non-short energization mode when the AC input current is less than a predetermined current value and to transition to the high power factor energization mode when the AC input current exceeds a predetermined current value. An apparatus for controlling an electric motor, comprising pattern setting means. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 교류전원의 전원 주파수에 대응하는 통전 시간 보정값을 기억하는 기억수단을 구비하고, 상기 통전 모드 전환수단은 상기 전원 주파수에 따라서 상기 기억수단에 기억된 통전 시간 보정값에 의해 단락 통전 시간을 보정하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.And a storage means for storing an energization time correction value corresponding to the power source frequency of the AC power source, wherein the energization mode switching means corrects the short circuit energization time by the energization time correction value stored in the storage means in accordance with the power source frequency. An electric motor controller, characterized in that. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 교류 입력 전류 검출기에 의한 전류 검출값을 통전 모드의 차이에 의한 전류파형의 차이분만큼 보정하는 입력 전류 보정값을 기억하는 기억수단을 설치하고, 상기 통전 모드 전환수단에 의해 전환된 통전 모드에 따라서 상기 전류 검출값을 상기 입력 전류 보정값에 의해 보정하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.A storage means for storing an input current correction value for correcting the current detection value by the AC input current detector by the difference in the current waveform due to the difference in the power supply mode is provided, and in the power supply mode switched by the power supply mode switching means. Therefore, the motor control apparatus, characterized in that for correcting the current detection value by the input current correction value. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 강제 통전 회로에 흐르는 단락 통전 전류가 소정값을 초과할 때 상기 강제 통전 회로를 차단하는 휴즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.And a fuse which cuts off the forced energizing circuit when the short-circuit energizing current flowing in the forced energizing circuit exceeds a predetermined value. 교류전원에서 공급되는 교류전압을 직류전압으로 변환하는 컨버터장치;A converter device for converting an AC voltage supplied from an AC power source into a DC voltage; 상기 컨버터장치에서 변환된 직류전압을 PWM 전압으로 변환하여 냉동 사이클을 형성하는 압축기 구동 전동기에 공급하는 인버터장치;An inverter device for converting the DC voltage converted in the converter device into a PWM voltage and supplying the compressor drive motor to form a refrigeration cycle; 상기 컨버터장치의 전원측에 직렬로 접속된 리액터;A reactor connected in series with the power supply side of the converter device; 상기 리액터와 교류 전원을 강제적으로 단락 통전시키는 스위칭소자를 포함하여 이루어지는 강제 통전 회로;A forced energization circuit including a switching element for forcibly short-circuit energizing the reactor and an AC power source; 상기 강제 통전 회로를 교류전원의 반사이클 중의 소정의 단락 통전 시간 동안 단락 통전하는 단락 통전 모드를 설정하는 통전 모드 전환수단;Energization mode switching means for setting a short-circuit energization mode for short-circuit energizing the forced energization circuit for a predetermined short-circuit energization time during a half cycle of an AC power source; 교류전원에서 입력되는 교류 입력 전류를 검출하는 교류 입력 전류 검출기; 및An AC input current detector for detecting an AC input current input from an AC power source; And 상기 통전 모드 전환수단이 단락 통전 모드 설정 중에 그 교류 입력 전류 검출기에서 검출된 교류 입력 전류가 소정값을 초과하고, 또 상기 PWM 전압의 듀티비가 소정값을 초과할 때 상기 강제 통전 회로의 동작 상태가 정상이라고 판정하는 통전 상태 판정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.The operating state of the forced energization circuit is set when the energization mode switching means detects that the AC input current detected by the AC input current detector during the short circuit energization mode setting exceeds a predetermined value and the duty ratio of the PWM voltage exceeds a predetermined value. An electric motor control device comprising the energization state determination means for determining that it is normal. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 교류전원에서 입력되는 교류 입력 전류를 검출하는 교류 입력 전류 검출기와,An AC input current detector for detecting an AC input current input from an AC power source, 비단락 통전 모드로부터 고역율 우선 통전 모드로 전환된 시점에서 상기 교류 입력 전류 검출기가 검출한 전류값의 변화를 검출하고, 이 변화에 기초하여 상기 강제 통전 회로의 동작 상태가 정상이라고 판정하는 통전 상태 판정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.An energized state that detects a change in the current value detected by the AC input current detector at the time when switching from the non-short energized mode to the high power factor priority energized mode, and determines that the operating state of the forced energizing circuit is normal based on this change. An electric motor control apparatus provided with the determination means. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 비단락 통전 모드로부터 고역율 우선 통전 모드로 전환된 시점에서 상기 PWM 전압의 듀티비의 증대분을 검출하고, 이 증대분이 소정값을 초과할 때 상기 강제 통전 회로의 동작 상태가 정상이라고 판정하는 통전 상태 판정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.An energization for detecting an increase in the duty ratio of the PWM voltage at the time when switching from the non-short energization mode to the high power factor priority energization mode, and determining that the operating state of the forced energization circuit is normal when this increase exceeds a predetermined value. And a state determination means. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 강제 통전 회로의 스위칭소자의 단락 통전 후에 상기 단락 통전 시간 보다도 짧은 시간만큼 다시 상기 스위칭소자를 온 동작시켜 단락 통전시키는 리액터 소음 통전 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.And a reactor noise energizing means for short-circuit energizing the switching element after the short-circuit energization of the switching element of the forced energization circuit by a time shorter than the short-circuit energization time. 교류전원에서 공급되는 교류전압을 직류전압으로 변환하는 컨버터장치;A converter device for converting an AC voltage supplied from an AC power source into a DC voltage; 상기 컨버터장치에서 변환된 직류전압을 PWM 전압으로 변환하여 냉동 사이클을 형성하는 압축기 구동 전동기에 공급하는 인버터장치;An inverter device for converting the DC voltage converted in the converter device into a PWM voltage and supplying the compressor drive motor to form a refrigeration cycle; 상기 컨버터장치의 전원측에 직렬로 접속된 리액터;A reactor connected in series with the power supply side of the converter device; 상기 리액터와 교류 전원을 강제적으로 단락 통전시키는 스위칭소자를 포함하여 이루어지는 강제 통전 회로;A forced energization circuit including a switching element for forcibly short-circuit energizing the reactor and an AC power source; 상기 전동기의 실회전수를 검출하는 수단 및 지령 회전수와 실회전수의 회전수 편차를 검출하는 수단; 및Means for detecting the actual rotation speed of the electric motor and means for detecting the rotation speed deviation between the command rotation speed and the actual rotation speed; And 상기 PWM 전압의 듀티비가 소정값 이하의 저부하영역에서 제 1 운전 모드 지령을, PWM 전압의 듀티비가 소정값을 초과하는 고부하영역에서 제 2 운전 모드 지령을 출력하는 운전 모드 전환수단과, 상기 저부하영역일 때 상기 강제 통전 회로의 단락 통전을 비동작으로 하고, 상기 고부하영역일 때 상기 회전수 편차를 0으로 하도록 상기 강제 통전 회로의 단락 통전 시간을 변경하는 전압 보상부를 구비하고,Operation mode switching means for outputting a first operation mode command in a low load region in which the duty ratio of the PWM voltage is less than or equal to a predetermined value, and a second operation mode command in a high load region in which the duty ratio of the PWM voltage exceeds a predetermined value; A voltage compensating unit for changing the short-circuit conduction time of the forced conduction circuit to deactivate the short-circuit energization of the forced conduction circuit in the load region, and to set the deviation of the rotational speed to zero in the high load region; 상기 인버터장치는 상기 운전 모드 전환수단이 제 1 운전 모드 지령을 출력할 때 상기 회전수 편차를 0으로 하도록 상기 인버터장치의 PWM 전압의 듀티를 변경하고, 상기 운전 모드 전환수단이 제 2 운전모드 지령을 출력할 때 지령 회전수의 증대에 따라서 PWM 전압의 듀티를 크게 하며, 상기 전압 보상부는 상기 교류전원의 제로크로스점을 검출하는 제로크로스 검출기를 포함하고, 상기 운전 모드 전환수단이 제 1 운전 모드 지령을 출력할 때 상기 강제 통전 회로를 오프상태로 유지하고, 상기 운전 모드 전환수단이 제 2 운전 모드 지령을 출력할 때 상기 교류전원의 제로크로스점 또는 이 제로크로스점에서 일정 시간을 경과한 시점을 시작점으로 하여 상기 강제 통전 회로를 소정 시간 온상태로 하여 단락 통전 동작시키고, 상기 회전수 편차를 0으로 하도록 단락 통전 시간을 변경하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.The inverter device changes the duty of the PWM voltage of the inverter device so that the rotation speed deviation is zero when the driving mode switching means outputs the first driving mode command, and the driving mode switching means makes the second driving mode command. Outputs a large duty cycle of the PWM voltage according to an increase in the command rotation speed, and the voltage compensating unit includes a zero cross detector for detecting a zero cross point of the AC power supply, and the operation mode switching means includes a first operation mode. The point at which the forced energizing circuit is kept off when the command is output, and when the operation mode switching means outputs the second operation mode command, a predetermined time has elapsed from the zero cross point of the AC power supply or the zero cross point. A short-circuit energization operation is performed by turning the forced energization circuit ON for a predetermined time as a starting point, and setting the rotation speed deviation to zero. Electric motor control device, characterized in that to change the lock short circuit the power application time. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 운전 모드 전환수단에 있어서 저부하영역의 제 1 운전모드와 고부하영역의 제 2 운전모드의 전환에 히스테리시스 특성을 갖게 한 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.And a hysteresis characteristic for switching between the first operation mode of the low load region and the second operation mode of the high load region in the operation mode switching means. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 전압 보상부는The voltage compensator 상기 컨버터장치의 출력 전압을 검출하는 직류 전압 검출기와,A direct current voltage detector for detecting an output voltage of the converter device; 상기 컨버터장치의 출력 전압과 단락 통전 시간의 관계를 선형화하는 데이터 테이블을 구비하고,And a data table for linearizing the relationship between the output voltage of the converter device and the short-circuit energizing time, 상기 전압 보상부는 이 데이터 테이블에 따라서 단락 통전 시간을 변경하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.And the voltage compensator changes the short-circuit energizing time according to this data table. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통전 모드 전환수단은 상기 단락 통전 모드에서 상기 컨버터장치의 전원역율을 상기 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 소정값 이상으로 제어하는 고역율 우선 통전 모드와, 상기 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 압축기 구동 전동기의 회전수를 제어하는 회전수 우선 통전 모드를 포함하고,The energization mode switching means includes a high power factor priority energization mode for controlling the power factor of the converter device to a predetermined value or more by the short circuit energization of the forced energization circuit in the short circuit energization mode, and a short circuit energization of the forced energization circuit. A rotation speed priority energizing mode for controlling the rotation speed of the drive motor, 상기 고역율 우선 통전 모드, 회전수 우선 통전 모드 및 비단락 통전 모드의 복수의 조합으로 이루어지는 제어패턴을 복수개 갖고, 그 중 하나의 제어패턴을 설정하는 통전 제어패턴 설정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.And a plurality of control patterns comprising a plurality of combinations of the high power factor priority energization mode, the rotation speed priority energization mode, and the non-short energization mode, and a power supply control pattern setting means for setting one of the control patterns. Motor controller. 제 20 항에 있어서,The method of claim 20, 상기 통전 모드마다 교류 입력 전류에 대한 단락 통전 시간을 테이블 데이터로서 기억시키고 있는 기억수단;Storage means for storing the short-circuit energization time with respect to an AC input current as said table data for every said electricity supply mode; 교류 입력 전류를 검출하는 교류 입력 전류 검출기; 및An AC input current detector for detecting an AC input current; And 교류전압의 제로크로스점을 검출하는 제로크로스점 검출수단을 구비하고,Zero cross point detection means for detecting a zero cross point of an AC voltage, 상기 통전 모드 전환수단은 상기 통전 제어패턴 설정수단에 의해 설정된 제어패턴에 따라서 선택된 통전 모드에 따라서 각각 상기 교류 입력 전류 검출기의 검출값에 대응하는 상기 기억수단에 기억된 단락 통전 시간만큼 교류 전압의 제로크로스점 또는 제로크로스점에서 소정 시간 후를 시작점으로 하여 상기 강제 통전회로를 통전시키도록 상기 스위칭소자를 온, 오프 제어하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.The energization mode switching means is zero of an alternating current voltage by the short-circuit energization time stored in the storage means corresponding to the detection value of the AC input current detector, respectively, according to the electrification mode selected according to the control pattern set by the energization control pattern setting means. And an on / off control of the switching element so as to energize the forced energizing circuit with a starting point after a predetermined time at a cross point or a zero cross point. 실내를 냉방하는 냉방운전과 실내를 난방하는 난방운전이 전환 가능한 공기조화기에 있어서, 운전 모드가 냉방운전인지 난방운전인지에 따라 상기 통전 제어패턴 설정수단은 다른 제어패턴을 설정하는 것을 특징으로 하는 제 21 항의 전동기 제어장치를 이용한 공기조화기.An air conditioner capable of switching between a cooling operation for cooling a room and a heating operation for heating a room, wherein the energization control pattern setting means sets different control patterns according to whether the operation mode is a cooling operation or a heating operation. An air conditioner using the motor control unit of clause 21.
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