KR970003205B1 - 압축기의 운전제어방법 - Google Patents

압축기의 운전제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR970003205B1
KR970003205B1 KR1019930016170A KR930016170A KR970003205B1 KR 970003205 B1 KR970003205 B1 KR 970003205B1 KR 1019930016170 A KR1019930016170 A KR 1019930016170A KR 930016170 A KR930016170 A KR 930016170A KR 970003205 B1 KR970003205 B1 KR 970003205B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frequency
compressor
rotation speed
induction motor
power
Prior art date
Application number
KR1019930016170A
Other languages
English (en)
Other versions
KR940004218A (ko
Inventor
노리오 하야시
다까시 오가와
마사아끼 다께사와
게이시로우 이가라시
Original Assignee
산요덴끼 가부시끼가이샤
이우에 사또시
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 산요덴끼 가부시끼가이샤, 이우에 사또시 filed Critical 산요덴끼 가부시끼가이샤
Publication of KR940004218A publication Critical patent/KR940004218A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR970003205B1 publication Critical patent/KR970003205B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/08—Controlling based on slip frequency, e.g. adding slip frequency and speed proportional frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
    • F04C18/3562—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surfaces substantially parallel to the axis of rotation
    • F04C18/3564—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surfaces substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the working space, being surfaces of revolution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/025—Motor control arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/40—Electric motor
    • F04C2240/403—Electric motor with inverter for speed control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/021—Inverters therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

내용없음.

Description

압축기의 운전제어방법
제1도는 유도전동기의 1개 상당의 등가회로도.
제2도는 주파수를 변경한 경우의 최적 슬립과 회전수와의 관계를 나타내는 특성도.
제3도는 본 발명의 실시예를 나타내는 개략도.
제4도는 본 발명의 실시예를 공기조화기에 사용되는 때의 개략도.
제5도는 인버어터회로의 개략 전기회로도.
제6도는 마이크로 프로세서가 스위칭신호를 생성하는 때의 원리도.
제7도는 변조파의 진폭을 변경시킨 때의 ON/OFF 신호를 표시한 도면.
제8도는 ON/OFF 신호를 생성하는 때의 마이크로 프로세서 내의 주요부 블록회로도.
제9도는 정현파를 형성하는 때의 동작을 나타내는 플로우챠아트.
제10도는 정현파의 형성을 나타내는 설명도.
제11도는 마이크로 프로세서에 있어서 전압설정을 행하는 동작을 나타내는 플로우챠트.
제12도는 본 발명의 실시예를 적용한 때의 유도전동기의 특성도.
제13도는 본 발명의 실시예를 적용한 때의 공기조화기의 특성도.
제14도는 의사정현파를 생성하는 때의 실시예를 나타내는 설명도.
제15도는 ON/OFF의 스위칭 신호의 변화를 나타내는 설명도.
제16도는 회전신호 출력부의 주요부 단면도.
제17도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 압축기의 단면도.
제18도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 압축기의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 3상 유도 전동기 2 : 3상 교류 발생기
3 : 회전수 검출기 4 : 데이터 발생기
5 : 압축기 6 : 압출부
7 : 회전신호출력부 8 : 회전자
9 : 회전축 10 : 회전판
11 : 보울트 12 : 영구자석
13 : 균형추 14 : 고정자
15 : 바닥이 있는 형상의 동파이프
16 : 리이드선 17 : 검색코일
18 : 가스켓 19 : 고무캡
20 : 고정보울트 21 : 토출파이프
22 : 고정철물 23 : 4방향 전환밸브
24 : 열원측 열교환기 25, 26, 27 : 감압장치
28 : 스트레이너 29 : 이용측열교환기
30 : 작동기 31, 32 : 소음기
33 : 프로펠러팬 34 : 전동기
35 : 크로스팬 36 : 전동기
37 : 실내장치 38 : 인터페이스
39 : 마이크로 프로세서 40 : 인버어터 회로
41 : 증폭기 42 : 교류전동기
43 : 정류소자 44, 45, 46 : 평활 콘덴서
47 : 초크코일 48, 49 : 노이즈 필터
50, 51 : 전류퓨유즈 52 : 바리스터
60 : UP/DOWN 카운터 62 : 기억부
63 : 분배기 64, 65, 66 : 파형
67, 68, 69 : 비교기 70, 71, 72 : 반전회로
101, 201 : 밀폐용기 102, 202 : 전동요소
103, 203 : 회전압축요소 104, 204 : 고정자
105 : 회전축 106, 205 : 회전자
107 : 절단부 108 : 중간 간막이판
109 : 제1실린더 110 : 제2실린더
11, 112 : 편심부 113 : 제1의 로울러
114 : 제2의 로울러 115 : 제1의 틀몸체
116 : 제2의 틀몸체 117, 118 : 토출 소음기
119, 120 : 축받이 121, 122 : 플랜지
123 : 토출구멍 127 : 공간
129 : 연결로 130 : 바이패스관
134 : 토출관 135 : 동파이프
136 : 영구자석 206 : 에어캡
207 : 주프레임 208 : 주축받이
209 : 보조프레임 210 : 보조축받이
211 : 중공실 212 : 보울트
213 : 제1의 스크로울 214 : 제2의 스크로울
215 : 경판 216, 219 : 랩
220 : 전동요소 221 : 압축공간
222 : 상부공간 223 : 토출구멍
224 : 규제부재 225 : 원통링
226 : 보울트 227 : 공간
228 : 보울 축받이 229 : 오울덤 이음매
230 : 위치 맞춤부재 231 : 편심부싱
232 : 연통구멍 233 : 오목한 부
234 : 흡입관 235 : 밀봉링
236 : 연결구멍 237, 238 : 급유구멍
239 : 배출구멍 240 : 오일저장부
241 : 토출관 242 : 영구자석
MO : 변조파 CO : 반송파
본 발명은 압축기등의 비교적 큰 부하를 회전수를 변경시켜서 가변 구동시키는 유도전동기의 운전제어방법에 관한 것이며 특히 유도전동기의 운전효율의 향상에 관한 것이다.
종래의 압축기의 운전제어방법으로서는 압축기(또는 압축기 구동용의 유도 전동기)에 공급하는 교류전류의 주파수(f)를 변경시켜서 냉동주기의 부하의 크기에 맞춘 것이었다.
이때 교류전력의 전압(V)는 주파수(f)의 변화에 대해 (v/f)가 항상 일정하게 되도록 제어한 것이었다. 이 (v/f)의 값은 압축기의 운전이 안정하고 있을 때에 압축기의 운전효율이 높게 되도록 설정된 것이었다.
따라서 부하의 변동시(주파수의 변화가 빠른때) 경부하 경향 또는 과부하 경향인 때 등에서 유도전동기의 슬립(slip)이 변화하여 큰 여자전류가 흐르거나 큰 부하전류가 흐르거나 해서 전동기의 운전효율이 저하하는 것이었다.
이와 같은 문제점에 대해 일본국 특개소 61-20236호 공보에 기재된 것과 같은 것이었다. 이 공보에는 유도 전동기에 공급되는 교류전류의 역률을 구하여 이 역률이 최고가 되도록 교류전력의 전압을 제어하는 것이었다.
이와 같이 교류전력의 역률을 구하는 경우에 전동기에 공급되는 교류파형에 찌그러짐(특히 고주파에 의한 찌그러짐)이 있으면 역률의 검출정밀도가 나빠져서 본래의 목적인 운전 효율의 향상이 충분히 얻어지지 않는 것이었다.
즉 50HZ, 60HZ의 상용 전원으로부터 얻어지는 교류전력을 전동기에 공급하는 때에는 교류파형의 찌그러짐이 적고 역률의 검출정밀도가 좋지만 인버어터(inverter)회로에 생성되는 의사정현판(PWM이론에 기초해서 직류 전압을 스위칭해서 얻어지는 파형)을 전동기에 공급한 경우 전동기의 고정자 권선의 인덕턴스로 의사정현파는 어느정도 평활되지만 전류파형에는 여전히 찌그러짐이 남기 때문에 충분한 효과가 얻어지지 않는 것이었다.
특히 출력이 적은 전동기(수 KW 이하)에서는 파형의 찌그러짐률이 크게 되어 충분한 효과가 얻어지지 않는 것이었다.
이 때문에 일본국 특개평 4-33584호 공보에 기재되어 있는 바와같이 전동기에 흐르는 전류파형으로부터 슬립을 검출하여 이 슬립이 소정의 값이 되도록 전동기에 인가시키는 전압을 변경시켜서 전동기의 운전효율을 높이는 것이었다.
그러나 이 경우에도 전류파형에 찌그러짐이 있으면 슬립의 검출정밀도에 불균형이 나오는 것이었다.
특히 압축기의 운전상태(경부하시, 과부하시 능력변경시등)에 검출정밀도가 불균형을 가져오는 문제점이 있고, 또 검출회로가 복잡하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명의 운전제어방법은 이와 같은 문제점에 대해 간단한 방법으로 운전효율이 높아지는 운전제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 압축기, 응축기, 감압장치, 증발기등을 사용해서 냉동주기를 구성하고, 이 냉동주기의 압축기에 공급하는 교류전력의 전압을 압축기의 회전수가 소정의 값이 되도록 변경시키는 운전제어방법에 있어서 상기한 교류전력의 주파수에 대해 압축기의 운전효율이 높게 되는 회전수를 미리 구해 이 회전수를 상기한 소정의 값으로서 사용하는 것이다.
또 상기한 교류전력의 주파수를 냉동주기의 부하의 크기에 따라 변경시킴과 동시에 상기한 회전수의 소정의 값은 상기한 주파수에 구해지는 것이다.
또 교류전동기로 구동되는 회전형의 압축기, 응축기, 감압장치, 증발기를 사용해서 냉동주기를 구성하고, 냉동주기에 대한 부하의 변동에 따라 압축기의 능력을 변경시키는 운전제어방법에 있어서 압축기의 능력을 압축기의 회전수를 변경시켜서 제어하는 때에 압축기에 공급하는 교류전력의 주파수를 상기한 회전수에 의한 압축기의 회전수를 변경시켜서 제어하는 때에 압축기에 공급하는 교류전력의 주파수를 상기한 회전수에 의한 압축기의 운전효율이 높아지도록 미리 정해진 값으로 설정하고, 상기한 교류전력의 전압을 상기한 회전수가 얻어지도록 증감시키는 것이다.
또 유도전동기로 구동되는 압축기, 응축기, 감압장치, 증발기를 사용해서 냉동주기를 구성하고 이 냉동주기의 부하에 맞추어서 유도전동기에 공급하는 교류전력의 주파수를 변경시키도록 구성한 운전제어방법에 있어서 유도전동기에 공급하는 교류전력의 주파수에 대응함과 동시에 이 교류전력을 공급한 때에 유도전동기의 운전효율이 높게 되는 회전수를 주파수마다에 기억시켜 유도전동기에 공급되는 교류전력의 전압을 유도전동기의 회전수가 주파수마다에 기억된 회전수가 되도록 변경시키는 것이다.
또 교류전력의 주파수에 대응하는 유도전동기의 회전수의 변화는 주파수에 대해 직선에 근사하게 되어 있는 것이다.
또 교류전력의 주파수가 미리 정한 주파수의 범위내인 때에 교류전력의 전압제어를 행하는 것이다.
또 유도전동기로 구동되는 압축기, 응축기, 감압장치, 증발기등을 사용해서 냉동주기를 구성하고, 이 냉동주기의 부하에 맞추어서 유도전동기에 공급하는 교류전력의 주파수를 변경시키도록 구성한 운전제어방법에 있어서 교류전력을 변조파와 반송파와의 진폭비교로부터 얻어지는 PWM(펄스폭변조)신호에 기초해서 의사 정형파를 형성하고, 상기한 부하의 변동에 맞추어서 변조파의 주파수를 변경시키고, 상기한 유도전동기 또는 압축기의 회전수를 상기한 주파수로 유도전동기의 운전효율이 높게 되는 회전수가 되도록 상기한 변조파 또는 반송파의 진폭을 변경시키는 것이다.
이와 같이 구성된 압축기의 운전제어방법에서는 압축기의 운전효율이 높게 되도록 압축기에 공급하는 교류전력의 주파수와 실제의 회전수와의 관계(슬립)를 전압을 조절해서 행할 수 있는 것이다.
[실시예1]
다음에 본 발명의 실시예를 도면에 기초해서 설명한다.
제1도는 압축기에 사용되는 유도전동기의 1개상당의 등가회로도이다. 즉 슬립(S)은 교류전력의 주파수(f1)과 실제의 회전수에 의한 주파수(f2)로부터 S=f2/f1으로 구해진다.
제1도에 나타내는 등가회로로부터 이 유도전동기의 토오크(T)를 구하면 식(1)과 같이 된다. 또한 (M)은 유도전동기의 상수(P)는 유도전동기의 극수이다.
같은 모양으로 이 유도전동기의 운전효율 n은 식(2)와 같이 된다.
이 식(2)는 슬립(S)에 대해 피이크를 갖기 때문에 운전효율(n)이 최대(피이크)가 되는 때의 슬립(S)은 식(3)으로 구해진다(f2=sf1으로 한다).
즉 유도전동기의 운전효율이 최대가 되는 슬립(S)은 교류전력의 주파수(f1)으로 정해진다.
제2도는 교류전력의 주파수(f1) (출력주파수)를 변경한 경우의 최대슬립과 이때의 최적회전수와의 관계를 나타내는 특성도이다. 슬립 및 회전수는 식(3)으로부터 구한 것이다. 출력주파수가 높게 되면 또 슬립을 적게 하면 운전효율이 높아진다. 즉 출력주파수에 대한 회전수는 제2도에 나타내는 바와 같이 설정하면 된다.
회전수는 출력주파수에 대해 거의 직선의 관계가 얻어져 있다. 따라서 실제의 제어에서는 이 관계를 직선으로서 행한다. 유도전동기에 공급하는 교류전력의 주파수를 (f)로 하면 최대운전효율이 얻어지는 회전수(N)은
N=af+b (4)
(a), (b)는 정수로 표시된다. 이 정수(a), (b)의 값은 상기한 식(3)으로부터 근사치로서 설정해도 되고, 또 실제로 유도전동기를 운전해서 설정해도 된다.
이 경우 교류전력의 주파수를 고정시키고 인가전압을 변경하여 최대효율이 얻어지는 회전수를 구한다.
같은 모양으로 복수의 주파수로 최대효율이 얻어지는 회전수를 구하여 정수 (a), (b)를 설정한다.
식(4)을 사용함으로써 유도전동기에 공급하는 교류전력의 주파수와 이 주파수의 교류를 공급한 때의 최적회전수(운전효율이 높게 되는 회전수)가 결정된다. 이 회전수가 얻어지도록 교류전력의 전압을 변경시킨다.
제3도는 본 발명의 개략도이다. 이 도면에 있어서 (1)은 3상 유도전동기이며 3상 교류 발생기(2)로부터 공급되는 3상 교류전력으로 구동된다. 3상 교류발생기(2)는 주파수(f)와 전압(V)의 데이터(신호)가 부여되므로 주파수(f) 전압(V)의 3상 교류전력을 발생시킨다.
(3)은 회전수 검출기이며 전동기(1)의 회전수(n)을 검출한다. (4)는 전압(V)의 데이터 발생기이며, 주파수(f)에 기초해서 정해지는 최적회전(N)과 전동기(1)의 회전수(n)와의 차이가 없어지도록 전압(V)의 데이터치(미리정한 최저전압 이상)를 증감시킨다. 즉, N>n인 때에는 전압(V)의 데이터치를 증가시키고, M>n인 때에는 전압(V)의 데이터치를 감소시킨다. 이 전압(V)의 데이터치는 3상 교류발생기(2)에 공급된다.
제4도는 본 발명의 운전제어방법을 공기조화기에 실시하는 때의 개략도이다.
(5)는 밀폐형의 압축기이며 냉매 압축을 행하는 압축부(6)과 압축부를 구동시키는 유도전동기(1)로 구성되어 있다.
(7)은 회전신호 출력부이며 전동기가 1회전 할때마다에 펄스신호를 출력한다. 이 구조는 예를 들면 제16도〔압축기(1)의 일부단면도〕에 나타내는 바와 같은 구조이다(또 미국특허 제5,119,071호에 나타내는 것과 같은 구조라도 된다). (8)은 유도전동기(1)의 회전자이며 회전축(9)을 중심으로 회전한다.
(10)은 회전원판이며 회전축(9)의 중심에 보울트(11)로 접속되어 있다. 원판(10)위에는 영구자석(12)이 부착되어 있다. (13)은 균형추이며 원판(10)의 회전 중심과 대칭되는 위치에 설치되고, 원판(10)의 회전시에 영구자석(12)와 균형을 이루는 무게이다. 또 (14)는 전동기의 고정자이다.
(15)는 바닥이 있는 형상의 동파이프이며 압축기(1)의 외부로부터 삽입되어 있다. 이때 동파이프(15)는 압축기(1)내의 고압냉매가 외부로 누출되지 않도록 밀봉해서 부착되어 있다. 동파이프(15)의 선단(동파이프의 바닥)에는 자기검출소자 예를 들면 페라이트에 감긴 검색코일(17)이 부착되어 있다. 이 검색코일(17)은 영구자석(12)의 자속을 검출하여 출력신호를 변경시킨다. 따라서 회전자(8)가 1회전 할때마다에 출력신호가 얻어진다. (16)은 리이드선이며 검색코일(17)에 접속되어 있다. 이 동파이프는 리이드선(16) 검색코일(17)을 수납시킨 후 에폭시수지가 봉입되어 있다.
(18)은 가스켓, (19)는 동파이프(15)의 개방구를 폐색시키는 고무캡이다. (20)은 회전신호출력부(7)의 고정보울트, (21)은 압축냉매의 토출파이프, (22)는 작동기의 고정철물이다.
또 제4도에 있어서 (23)은 4방향전환밸브, (24)는 열원측 열교환기, (25)∼(27)은 감압장치, 예를 들면 모세관, (28)은 스트레이너, (29)는 이용 열교환기(30)은 작동기이며 냉매배관으로 접속되어서 냉동주기를 구성하고 있다.
4방향 밸브(23)가 제4도에 나타내는 상태에 있는 때에는 압축기(5)로부터 토출된 압축냉매는 실선화살표의 방향으로 흐르고, 열원측 열교환기(24)가 응축기로서 작용하고, 이용측 열교환기(29)가 증발기로서 작용하기 때문에 이용측 열교환기(29)를 사용해서 이용측 예를 들면 실내의 냉방운전이 행해진다.
4방향 밸브(23)를 전환하면 압축기로부터 토출된 압축냉매는 점선화살표의 방향으로 흐르고, 이용측 열교환기(29)가 응축기로서 작용하고, 열원측 열교환기(24)가 증발기로서 작용하기 때문에, 이용측 열교환기(29)를 사용해서 실내의 난방운전이 행해진다.
(31), (32)는 소음기, (33)은 프로펠러팬이며, 전동기(34)로 구동되어 열원측 열교환기(24)에 송풍한다. (35)는 크로스팬이며 전동기(36)로 구동되고 이용측 열교환기(29)에서 열교환(가열/냉각)된 조화공기를 실내에 공급한다.
(37)은 실내장치이며 이용측 열교환기(29) 크로스팬(35) 및 전동기(36) 및 실내측 제어부등이 탑재되어 있다.
실외장치〔본 실시예의 공기조화기는 실내장치(37)과 실외장치로 구성되고, 양장치간은 냉매관과 신호선으로 접속되어 있다〕에는 다른 구성요소가 탑재되어 있다.
실내장치(37)로부터는 실외장치는 각 기기의 운전을 제어하는 신호 및 전동기(1)에 공급하는 교류전력의 전파수(f)의 신호를 출력한다. 실외장치로부터의 신호는 인터페이스(38)을 거쳐서 입력되어 제어부 예를 들면 마이크로 프로세서(39)에 부여된다.
마이크로 프로세서(39)는 신호에 기초해서 실외장치의 운전을 제어함과 동시에 PWM이론에 기초한 의사정현파를 얻기 위한 스위칭 신호를 생성한다(스위칭 신호의 생성방법은 후술한다). 마이크로 프로세서(39)에서 생성된 스위칭 신호는 스위칭용 증폭기(41)를 거쳐서 인버어터회로(40)에 주어진다.
인버어터회로(40)는 6개의 전력용의 스위칭 소자를 3상 브리지상으로 접속한 것이며 6개의 스위칭 소자가 스위칭 신호에 응답해서 ON/OFF되고, 3상의 의사정현파를 전동기(1)에 공급한다. 인버어터회로(40)에 부여되는 직류전력은 교류전원(42)로부터 공급되는 단상교류를 배전압 정류해서 얻어지는 직류전력이다.
배전압정류는 정류소자(43)과 평활 콘덴서(44), (45)로 행해진다. (46)은 배전압정류 후의 평활 콘덴서, (47)은 쵸크코일(48), (49)는 노이즈필터, (50), (51)은 전류퓨우즈, (52)는 바리스터이다.
제5도는 인버어터회로(40)의 개략 전기회로도이다.
도면 중(P)에는 직류전력이 공급된다. X, X축, Y, Y축, Z, Z축은 스위칭 소자이며 예를 들면 전력 트랜지스터 전력 FET, IWGE등을 사용할 수가 있다.
제6도는 마이크로 프로세서(39)가 스위칭 신호를 생성하는 때의 원리도이다. 예를 들면 제5도에 나타낸 스위칭 소자 X의 ON/OFF 신호를 얻는 경우의 설명도이다. 스위칭 소자 X축의 ON/OFF신호는 스위칭소자 X의 ON/OFF 신호를 반전시킨 것이다.
제6도에 있어서 (CO)는 반송파(예를 들면 3각파 계단형상의 3각파 정현파등), (MO)는 변조파(예를 들면 정현판 계단형상의 정현파등)이다.
반송파(CO), 변조파(MO)의 주파수 및 주파수비는 여기에 한정되는 것은 아니다. 제6도에서는 설명상 알기 쉬운 주파수로 하고 있다. ON/OFF신호 (SO)는 변조파 MO>반송파 CO인 때에 ON되는 신호이다.
스위칭소자 Y의 ON/OFF신호는 제6도의 변조파(MO)의 위상각을 120°진행시킨 때에 변조파 MO>반송파 CO로 얻어지는 ON/OFF신호이며 스위칭 소자 Y축의 ON/OFF신호는 이 스위칭소자 Y의 ON/OFF신호를 반전시킨 것이며 스위칭 소자 Z의 ON/OFF신호는 제6도의 변조파(MO)의 위상각을 120°지연시킨 때에 변조파 MO>반송파 CO로 얻어지는 ON/OFF신호이며 스위칭 소자 Z축의 ON/OFF신호는 이 스위칭 소자(Z)의 ON/OFF신호를 반전시킨 것이다.
이와 같은 ON/OFF신호를 사용함으로써 제6도에 나타낸 ON/OFF신호와 동일한 패턴으로 직류전력이 ON/OFF되어서 의사정현파가 생성된다.
변조파(MO)의 주기는 주파수신호(f)와 동일하며 이 변조파(MO)의 주기를 변경시키므로서 의사 정현파의 주파수를 변경시킬 수가 있다. 반송파(CO)의 주기를 적게 하면 의사정현파의 1주기에 있어서의 ON/OFF회수가 증가해서 의사정현파의 분해능력이 증가한다. 제6도에서는 설명을 위해 반송파의 주파수를 크게 하고 있다.
제7도는 변조파의 진폭을 변경한 때의 ON/OFF신호를 나타낸 도면이며 변조파(MO)보다 진폭을 크게 한 변조파(M1)에서는 의사정현파(S1)의 의사전압(유도전동기에서 의사정현파를 인가시킨 때에 유도전동기에 흐르는 전류로부터 구해지는 전압)이 높게 된다.
최대 ON시간과 최소 ON시간과의 차이 즉 전압의 진폭이 크게 되어 전압이 높아진다. 또 변조파(MO)의 진폭을 적게 한 변조파(M2)를 사용한 경우에는 의사정현파(S2)로 된다. 이 의사정현파(S2)의 의사전압은 의사정현파(SO)의 의사전압보다 적게 된다.
따라서 변조파의 진폭을 변경시키므로서 유도전동기(1)에 공급하는 3상 교류의 전압을 변경할 수가 있고, 변조파의 주파수를 변경함으로써 3상 교류의 주파수를 변경시킬 수가 있다.
제8도는 ON/OFF신호를 생성시키는 때의 마이크로 프로세서(39)내의 주요부 블록회로도이다.
도면 중(60)은 16비트의 UP/DOWN 카운터이며 클록에 동기해서 계수치의 가산을 행하여 계수치가 FFFH에 도달하면 클록에 동기해서 계수치의 감산을 행하고, 계수치가 OH에 도달하면 재차 계수치의 가산으로 변경되어 이후 가산과 감산을 반복한다.
따라서 이 카운터(60)의 출력(계수치)은 3각파(반송파)형상으로 변화한다.
(61)은 정현파 제어부이며 주파수(f)전압(V) (진폭)의 정현파를 기억영역내에 O-FFFFH의 데이터 변화로 형성한다. 이 정현파의 형성은 제9도에 나타내는 플로우챠트에 기초해서 행해진다.
우선 단계(S11)에서 (f), (v)의 초기화가 행해진다(f=0, v=0.80). 또한 예를 들면 설명을 위해 (f)는 f=0과 10f150HZ 0.05V1.00으로 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
단계(S12)에서 주파수(f) 또는 전압(V)의 변경을 판단하면 단계(S13)으로 진행하여 기억영역내의 정현파 데이터를 변경 기록한다. 이때 정현파 데이터에 미리 (V)의 값을 곱한 정현과 데이터를 보정한다. 제6도의 정현파(84)∼(86)은 기억 영역내의 정현파 데이터를 나타내고 있다.
정현파(84)는 f=10, v=1.00의 기본파이며 번지 N0∼N10까지의 사이에서 값이 도면에 표시한 바와 같이 변화해서 기억되어 있다.
정현파(85)는 f=10, v=0.66으로한 때의 정현파 데이터이며 정현파(86)은 f=20, v=1.00시의 정현파 데이터이다. N10, N20의 값은 사용하는 클록의 주파수로 결정된다. 예를 들면 100KHZ의 클록을 사용한 경우 N10-10,000, N20=5000이 된다.
정현파(1/2주기분)(80), (82), (83)은 기억부(62)에 격납된 정현파 데이터의 값(OH-FFFFH)을 표시하고 있다.
이 기억부(62)내에는 1HZ 간격으로 정현파 데이터가 격납되어 있다. f10, f15, f20은 각각 정현파 데이터의 시작을 나타내고 있다.
이들 정현파 데이터의 진폭은 주파수가 높아짐에 따라 크게 되어 있다. 즉 미리 설정한 부하에 대해 v/f가 일정하게 되도록 설정되어 있다.
예를 들면 정현파 84=FFFH/2±정현파 80/2이며 정현파 85=FFFFH/2±0.66×정현파 80/2이다. 같은 모양으로 해서 다른 정현파도 구할 수 있다. 즉 주파수(f)와 전압(v)이 얻어지면 제9도의 단계(S14)에서는 기억영역내의 정현파 데이터를 재기록할 수가 있다.
또 제9도에서는 설명을 용이하게 하기 위해 정현파(80), (82), (83)을 1/2주기분 표시했으나 기억부의 점유율을 감소시키기 위해 1/4주기분으로 해도 되는 것은 물론이다.
제8도의 (63)은 정현파의 값의 분배기이며 120°씩 위상이 어긋난 값을 생성한다. 예를 들면 f=10, v=1.00(제10도에 나타내는 정현파 84)의 경우 1주기의 길이는 0-C10(10,000)이다. 120°위상이 어긋난 위치는 O, C/3=3333, C10×2/3=6666단계 위치이다.
따라서 기본 카운터를 C(클록으로 구동되는)로 하면 CX=C(스캔작업) C=C10+1에는 C=0이 된다) CY=CX+C10/3(CY>C10=10,000인 때에는 CY=CX+C10/3-C10=CX+3333-10,000) CZ+CX+C10×2/3(CZ>C10=10,000인 때는 CZ=CX+C10×2/3-C10=CX+6666-10,000)이 된다.
이 카운터의 값 CX, CY, CZ에 대응하는 정현파의 값은 제10도에 나타내는 정현파(84)의 값에 대응한다. 따라서 카운터 C의 값을 변경한 경우의 정현파의 값의 변화는 제8도의 파형(64), (65), (66)에 나타내는 것과 같이 된다.
이 파형(64)∼(66)은 위상이 120°어긋나 있다.
또 제10도의 정현파(84)∼(86)은 설명을 용이하게 하기 위해 1주기분을 나타냈으나 1/4주기분으로감소시켜 기억부의 점유율을 감소시키는 것도 가능하다.
이렇게 해서 주파수(f)와 전압(v)의 값이 주어지면 주파수(f) 전압(v)이 상호 위상이 120°어긋난 3상의 정현파의 값을 얻을 수가 있다.
제8도에 있어서 (67)∼(69)는 값의 대소를 비교하는 비교기이며 UP/DOWN 카운터(60)로 공급되는 3각파(반송파)의 값과 파형(64)∼(66)으로 표시되는 정현파(변조파)의 값과의 대소를 비교하여 변조파의 값이 반송파의 값보다 클 때에 출력이 ON(H레벨 전압)이 된다. 이 비교기(67)∼(69)의 출력을 제5도에 나타내는 스위칭 소자 X, Y, Z의 ON/OFF신호로 한다.
(70)∼(72)는 반전회로이며 비교기(67)∼(69)의 ON/OFF 출력을 반전시키고, 스위칭 소자 X축, Y축, Z축의 ON/OFF신호로 한다.
또 스위칭 소자 X축-Z축의 ON/OFF(특히 ON→OFF)가 되는 지연시간이 큰 경우에는 스위칭 소자에 ON/OFF신호를 공급하는 회로내에 지연회로(신호가 OFF→ON으로 변한 때 이 변화를 소정시간 지연시키는 회로)를 삽입한다.
또 비교기(67)∼(69)에 부여되는 값을 D/A 변환해서 아날로그 전압레벨로 하고, 비교기에 아날로그 전압의 대소를 비교하는 것을 사용해도 된다.
제11도는 마이크로 프로세서(39)에 있어서 전압(V)의 값을 설정하기 위한 주요부 동작을 나타내는 플로우 챠아트이다. 또 주파수(f)의 값은 실내장치(37)의 부하에 따라 구하여 마이크로 프로세서(39)로 전송한다.
이 도면에 있어서 단계 (S21)은 마이크로 프로세서(39)가 초기화된 후에 실행된다. 이 단계 (S21)에서는 실내장치(37)로부터의 신호나 각종 온도(외기온도 열교환기 온도등)이나 유도전동기에 흐르는 전류등을 입력시킨다.
다음에 단계 (S22)에서는 단계 (S21)에서 입력된 신호등에 기초해서 다른 기기의 제어를 행한다. 예를 들면 4방향밸브(23)의 전환 전동기(34)의 운전 실외측 열교환기(24)의 성에 제거 제어등을 행한다.
다음에 단계 (S23)에서는 회전신호 출력부(7)의 신호를 입력시켜서 1초당의 회전수 NO/초를 산출해서 NO의 값을 갱신한다. 이 NO의 갱신은 0.5초마다에 행해진다.
다음에 단계 (S24)에서 주파수(f)의 값이 변경되었는가 아닌가의 판단 예를 들면 실내장치(37)로부터 송신되는 주파수(f)의 값이 변화했는가 아닌가의 판단을 행하고, 단계 (S24)의 조건을 만족시키는 때에는 단계(25)로 진행한다. 단계 (S25)에서는 목표회전수(N)를 구한다. 목표회전수(N)는 상기한 식(4)을 사용해서 구한다. 또는 주파수(f)와 운전효율이 최대가 되는 목표회전수(N)와의 데이터표를 미리 격납시키고, 이 표로부터 목표회전수(N)를 판독해서 목표회전수(N)를 설정해도 된다.
단계 (S26), 단계 (S28)에서는 실제의 전동기의 회전수 NO와 목표회전수 N과의 대소를 비교하여 NO>N시에는 단계 (S27)로 진행하고, V=V-0.01로 변하고 NO<N인 때는 단계 (S29)로 진행하여 V=V+0.01로 변한다. 즉 NO>N인 때에는 전동기(1)에 공급하는 3상 교류의 전압을 내려서 전동기(1)의 회전수를 내리고, NO<N인 때에는 전압을 내려서 전동기(1)의 회전수를 올린다.
또한 단계 (S26), 단계 (28)의 조건을 어느 것이나 만족시키지 않는 때에는 전압(V)의 변경은 행해지지 않는다.
다음에 단계 (S30)에서 이와 같이 해서 얻어진 주파수(f)와 전압(v)의 값을 마이크로 프로세서(39)내의 정현파제어부(61)에 공급하고 주파수(f) 전압(v)의 3상 교류를 얻기 위해 ON/OFF신호가 생성된다.
이 ON/OFF신호에 의해 스위칭 소자가 구동되고, 전동기(1)에 3상 교류전력이 공급된다.
다음에 단계 (S31)에서 보호동작이 행해진다. 예를 들면 압축기의 온도이상이나 과전류이상등에 대한 보호이다.
제12도는 본 발명의 실시예를 사용한 때의 유도전동기 단체의 특성도이다. 이 유도전동기로서는 예를 들면 3상 2극 토오크=0.17kg-m(60HZ 132V)의 정격을 구비한 것이다. 이 특성도에 있어서 점선의 특성은 본 발명을 실시하지 않는 경우의 특성(v/f의 값이 전주파수에 걸쳐서 같은 값이며 특히 저주파수 즉 유도전동기의 기동성을 고려한 때의 특성) 실선의 특성은 본 발명을 실시한 경우의 특성(v/f의 값 즉 전압v를 변경해서 회전수의 귀환제어를 행한 때의 특성)이며 전반에 있어서 유도전동기의 운전효율이 향상되고 있다.
제13도는 제12도의 특성도에서 사용한 유도전동기를 제4도에 나타내는 압축기에 사용한 경우의 공기조화기의 운전효율(COP)의 변화를 나타내는 특성도이다.
공기조화기는 난방표준조건(실온=20℃ 외기온도=7/6℃ 「건식/습식」)으로 운전한 경우이다.
이 특성도는 운전능력(KW)에 대한 운전효율을 나타낸 것이다(실선은 본 발명을 사용한 경우의 특성, 점선은 종래의 특성). 예를 들면 압축기에 공급하는 3상 교류의 주파수가 30HZ에서는 20W의 소비 전력 감소가 되고, 40HZ에서는 27W, 50HZ에서는 38W…의 소비전력의 감소가 된다.
30∼80HZ의 사이에서는 평균 5%의 운전율(UP)이 되어 있다. 또 운전효율의 특성향상은 특히 주파수가 낮은 쪽에서 높게 되고, 주파수가 높은 쪽에서는 본 발명을 실시하지 않은 경우와의 차이가 적게 되어 있다.
따라서 공기조화기의 운전효율이 충분히 향상되는 주파수 범위에만 본 발명을 사용해도 된다(예를 들면 80HZ 이하). 이 경우 제11도의 플로우 챠아트에 있어서 단계 (S23)∼단계 (S29)가 소정의 주파수인 때에만 실행되도록 조건판단의 단계를 추가하면 된다.
제14도는 유도전동기에 공급하는 의사정현파를 생성하는 때의 다른 실시예를 나타내는 설명도이다.
인버어터 회로를 구성하는 6개의 전력 트랜지스터중 1개의 전력트랜지스터의 ON/OFF의 스위칭 신호를 나타내고 있다. 이 스위칭 신호를 모든 전력 트랜지스터분 생성시키므로서 3상의 의사정현파를 얻을 수가 있다.
ON/OFF의 스위칭 신호는 반송파의 1주기내에서 각각1회씩 생기는 것이 제4도에 나타나 있다. 따라서 반송파의 1주기내에는 ON/OFF의 스위칭 신호의 시간을 변경하면 된다. 제14도에 있어서 (T1)∼(T4)는 반송파의 1주기이며 그 시간은 T〔sec〕예를 들면 1/3K〔sec〕정도이다. ON/OFF스위칭 신호는 반송파의 1주기내에서 대칭으로 하면 to(t01, t02, t03, t04)시각이 구해지면 tf(tf1, tf2, tf3)시각은 tf=T-to이 된다.
PWM에 기초한 의사정현파를 얻기 위해서는 ON의 스위칭신호가 출력되는 시간(tf-to)를 정현파상으로 변화시키면 된다. 따라서 반송파의 1주기내에서 스위칭신호가 OFF→ON으로 변하는 시간을 to=A sxin(wt)+T/4로 하면 된다.
A, B는 정수이면 to는 제15도에 나타내는 바와 같이 변화한다. 제15도에 있어서(a)는 정수 A가 적은 경우 (b), (c)는 정수A를 순차로 크게 한 경우의 ON/OFF의 스위칭 신호를 나타내고 있다.
정수A를 크게 함으로써 ON의 스위칭 신호의 시간의 변화폭 Ts1-tm1 (ts2-tm2, ts3-tm3)가 크게 된다.
즉 의사정현파의 진폭이 크게 되어 유도전동기에 공급되는 3상교류의 등가전압을 크게 할 수가 있다.
따라서 정수A의 값을 변경하면 이 전압을 제어할 수가 있다. 또한 wt의 변화속도를 빠르게 하면 의사정현파의 주파수가 변화한다. 이 방식을 프로그램으로 생성하고, 마이크로 프로세서에 실행시키면 상기한 ON/OFF의 스위칭 신호의 생성방식을 변경시킬 수가 있다. 이 경우 얻어지는 효과는 상기한 실시예보다 떨어지는 것이 아니다.
또 의사정현파의 생성방식은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니고 의사정현파의 주파수 및 등가전압을 변경할 수 있는 것이면 된다.
또 상기 실시예에서는 유도전동기에 설정하는 회전수(N)를 식(4)에 나타내는 1차식으로부터 구했으나 마이크로 프로세서의 능력부족(저비트, 동작클록이 낮다)시에는 주파수에 대한 최적회전수를 미리 산출해서 기억부에 격납시키고, 주파수가 변화할 때마다 기억부로부터 최적회전수를 판독하도록 하면 마이크로 프로세서의 부담을 경감시킬 수가 있다.
제17도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 압축기의 주요부 단면도이다. 이 도면에 있어서 (101)은 밀폐용기로서 이 용기내에는 상측에 전동요소(102)가 하측에 이 전동요소로 구성되는 회전압축요소(103)가 각각 수납되어 있다. 전동요소(102)는 밀폐용기(101)의 내벽에 고정된 고정자(104)와 이 고정자의 내측에서 중앙에 회전축(105)을 갖는 회전자(106)로 구성되어 있다. 고정자(104)에는 외부원주에 밀폐용기(101)의 내벽과의 사이에서 간격을 형성하는 절단부(107)가 형성되어 있다.
회전압축요소(103)는 중간 간막이판(108)과 이 간막이판의 상하에 부착된 제1의 실린더(109) 및 제2의 실린더(110)와 회전축(105)에 180°위상을 어긋나게 설치된 편심부(111), (112)와 이들 편심부에 의해 각 실린더(109), (110)내를 회전하는 제1의 로울러(113) 및 제2의 로울러(114)와 제1 및 제2의 실린더(109), (110)에 각각 부착된 제1의 틀몸체(115)(상부틀몸체) 및 제2의 틀몸체(116)(하부틀몸체)와 이들 틀몸체에 각각 부착된 토출소음기(117), (118)로 구성되어 있다.
제1 및 제2의 틀몸체(115), (116)는 회전축(105)을 축지지하는 축받이(119), (120)와 이 제1 및 제2의 실린더(109) 및 (110)의 개방구를 밀봉하는 플랜지(121), (122)로 구성되어 있다.
플랜지(121)에는 실린더(109)내와 토출소음기(117)내와를 연달아 통하는 토출구멍(123)이 형성되어 있다.
(129)는 실린더(109), (110)에 형성된 연결로로서 이 연결로는 제1의 틀몸체(116)의 토출소음기(118)내에 연달아 통하고 있다.
(130)은 밀폐용기(101)의 외부에 설치된 바이패스관으로서 이 바이패스관은 일단을 연결로(129)에 연달아 통하게 함과 동시에 타단을 고정자(104)의 절단부(107)에 대향해서 개방시켜서 공간(127)에 연달아 통하고 있다.
(134)는 밀폐용기(101)의 상벽에 부착된 토출관이다.
(135)는 제16도에 나타낸 바닥이 있는 형상의 동파이프(15)와 같은 것이며 같은 모양으로 검색코일이 부착되고, 이 검색코일은 같은 모양으로 영구자석(136)의 자속을 검출하여 출력신호를 변경한다. 이 동파이프는 리이드선 검색코일을 수납한 후 에폭시수지가 봉입되어 있다.
제18도는 다른 실시예를 나타내는 압축기의 주요부 세로단면도이다. (201)은 밀폐용기로서 이 용기내에는 상측에 전통요소(202)가 하측에 스크로울 압축요소(203)가 각각 수납되어 있다. 전동요소(202)는 고정자(204)와 이 고정자의 내측에 배치한 회전자(205)로 구성되어 있다.
고정자(204)와 회전자(205)와의 사이에는 에어캡(206)이 형성되어 있다.
(207)은 주프레임이며 이 프레임에는 중앙에 주축받이(208)가 설치되어 있다. (209)는 밀폐용기(201)의 내벽에 압착접촉해서 부착된 보조프레임이며 이 보조프레임에는 주프레임(207)의 주축받이(208)와 편심된 보조축받이(210)이 설치되어 있다.
주프레임(207)과 보조프레임(209)과는 내부에 중공실(211)을 형성하도록 보울트(212)로 고정되어 있다.
스크로울 압착요소(203)는 전동요소(202)에 의해 구동되는 제1스크로울(213)과 이 제1스크로울과 같은 방향으로 회전시키는 제2의 스크로울(214)로 구성되어 있다. 이 제1의 스크로울(213)은 원판형상의 경판(215)와 이 경판의 한쪽면에 세워 설치된 인보 류트형상의 곡선으로 된 나선형상의 랩(219)와 경판(218)의 다른쪽의 면의 중앙에 돌출되는 피구동 축(220)으로 구성되어 있다. 그리고 제2의 스크로울(214)는 피구동측 스크로울을 구성하고 있다.
제1의 스크로울(213)은 주프레임(207)의 주축받이(208)로 구동축(217)이 축지지되고, 제2의 스크로울(214)은 보조프레임(229)의 보조축받이(210)로 피구동축(220)이 축지지되고 양 스크로울(213), (214)의 랩(216), (219)를 중공실(211)내에서 상호 대향시켜서 맞물리게 해서 내부에 복수의 압축공간(221)을 형성하도록 하고 있다. 구동축(217)에는 압축공간(221)내에서 압축된 냉매를 밀폐용기(201)내의 전동요소(220)의 상부공간(222)에 토출하는 토출구멍(223)이 형성되어 있다. (224)는 제2의 스크로울(214)의 축방향의 작동을 규제하는 규제 부재로서 이 규제부재는 제2의 스크로울(214)의 경판(218)에 접촉하고, 원통링(225)을 거쳐서 제1의 스크로울(213)에 보울트(226)으로 고정되어 있다. 그리고 규제부재(224) 원통링(225)와 제1의 스크로울(213)과는 제2의 스크로울(214)을 덮도록 내부에 공간(227)이 형성되어 있다.
규제부재(224)와 보조프레임(209)의 보조축받이(210) 외부원주와의 사이에는 보울축받이(228)가 배치되어 있다.
(229)는 규제부재(224)와 제2의 스크로울(214)과의 사이에 설치된 오울덤 이음매로서 이 오울덤 이음매는 제1의 스크로울(213)에 일체로 고정된 규제부재(224)와 제2의 스크로울(214)을 같은 방향으로 회전시키면서 이 제2의 스크로울이 제1의 스크로울(213)과 상대적으로 요동하도록 하고 있다. (230)은 제2의 스크로울(214)의 피구동축(220)과 보조 프레임(209)의 보조축받이(210)와의 사이에 끼워맞추는 편심부싱(213)을 갖는 위치 맞춤부재로서 이 위치맞춤부재에는 제2의 스크로울(214)의 피구동축(220)의 중앙에 설치된 연통구멍(232)을 거쳐서 공간(227)에 연달아 통하는 오목한 부(233)가 형성되어 있다. 위치맞춤부재(230)에는 오목한 부(233)내에 연달아 통하는 흡입관(234)과 밀폐용기(201)를 관통해서 접속되어 있다. 그리고 규제부재(224) 제1의 스크로울(213)과 원통링(225)으로 포위되는 공간(227)은 저압실로 형성되어 있다. (235)는 규제부재(224)와 제2의 스크로울(214)의 경판(218)과의 사이의 미끄러져 움직이는 면에 설치된 밀봉링으로서 이 밀봉링은 저압실을 형성하는 공간(227)과 중공실(211)과를 차단하고 있다. 이 중공실은 주프레임(207)의 축방향으로 형성된 연결구멍(236)으로 밀폐용기(201)내와 연달아 통하게 되어 있다.
주프레임(207)의 주축받이(208) 및 위치맞춤부재(230)에는 구동축(217) 및 피구동축(220)의 미끄러져 움직이는 면을 윤활시키는 급유구멍(237), (238)이 형성되어 있다. 이 배출구멍은 주프레임(207)의 오일저장부(240)에 연달아 통하고 있다.
또 이 오일저장부는 주프레임(207)의 급유구멍(237)에 연달아 통하고 있다.
(241)은 토출관으로서 이 토출관은 밀폐용기(201)의 상부에 설치되어 있다.
(242)는 제16도에 나타낸 저면을 갖는 형상의 동파이프(15)와 같은 것이며 같은 모양으로 검색코일이 부착되고, 이 검색코일은 같은 모양으로 영구자석(242)의 자속을 검출하여 출력신호를 변경시킨다. 이 동파이프는 리이드선, 검색코일을 수납시킨 후 에폭지수지가 봉입되어 있다.
본 발명의 운전제어방법은 압축기에 공급하는 교류전력의 주파수를 부하의 크기에 기초해서 변경시킴과 동시에 이 교류전력의 전압을 압축기의 회전수가 운전효율이 높아지는 회전수가 되도록 제어하기 때문에 압축기 즉 유도전동기의 슬립량을 제어해서 압축기의 운전효율을 높게 할 수 있는 것이다.

Claims (7)

  1. 압축기, 응축기, 감압장치, 증발기를 사용해서 냉동주기를 구성하고, 이 냉동주기의 압축기(5)에 공급하는 교류전력의 전압을 압축기(5)의 회전수가 소정의 값이 되도록 변경하는 운전제어방법에 있어서 상기한 교류전력의 주파수에 대해 압축기(5)의 운전효율이 높아지는 것과 같은 회전수를 미리 구하여 이 회전수를 상기한 소정의 값으로서 사용하는 것을 특징으로 하는 압축기의 운전제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 교류전력의 주파수를 상기한 냉동주기의 부하의 크기에 따라 변경시킴과 동시에 상기한 회전수의 소정의 값은 상기한 교류전력의 주파수마다에 구해지는 것을 특징으로 하는 압축기의 운전제어방법.
  3. 교류전동기로 구동되는 회전형의 압축기, 응축기, 감압장치, 증발기를 사용해서 냉동주기를 구성하고 냉동주기에 대한 부하의 변동에 따라 압축기(5)의 능력을 변경시키는 운전제어방법에 있어서 압축기(5)의 능력을 압축기(5)의 회전수를 변경해서 제어하는 때에 압축기(5)에 공급하는 교류전력의 주파수를 상기한 회전수에 의한 압축기(5)의 운전효율이 높아지도록 미리 정해진 값으로 설정하고, 상기한 교류전력의 전압을 상기한 회전수가 얻어지도록 증감시키는 것을 특징으로 하는 압축기의 운전제어방법.
  4. 유도전동기(1)로 구동되는 압축기, 응축기, 감압장치, 증발기를 사용해서 냉동주기를 구성하고, 이 냉동주기의 부하에 맞추어서 유도전동기(1)에 공급하는 교류전력의 주파수를 변경시키도록 구성한 운전제어방법에 있어서 유도전동기(1)에 공급하는 교류전력의 주파수에 대응함과 동시에 이 교류전력을 공급한 때에 유도전동기(1)의 운전효율이 높게 되는 회전수를 주파수마다에 기억시키고 유도전동기(1)에 공급되는 교류전력의 전압을 유도전동기(1)의 회전수가 주파수마다에 기억된 회전수가 되도록 변경시키는 것을 특징으로 하는 압축기의 운전제어방법.
  5. 제4항에 있어서, 교류전력의 주파수에 대응하는 유도전동기(1)의 회전수의 변화는 주파수에 대해 직선에 근사하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기의 운전제어방법.
  6. 제4항에 있어서, 교류전력의 주파수가 미리 정한 주파수의 범위내인 때에 교류전력의 전압제어를 행하는 것을 특징으로 하는 압축기의 운전제어방법.
  7. 유도전동기(1)로 구동되는 압축기, 응축기, 감압장치, 증발기를 사용해서 냉동주기를 구성하고, 이 냉동주기의 부하에 맞추어서 유동전동기(1)에 공급하는 교류전력의 주파수를 변경시키도록 구성한 운전제어방법에 있어서 상기한 교류전력을 변조파(MO)와 반송파(CO)와의 진폭비교로부터 얻어지는 펄스폭 변조신호(PWM 신호)에 기초해서 의사정현파로 구성하고, 상기한 부하의 변동에 맞추어서 변조파(MO)의 주파수를 변경하여 상기한 유도전동기(1) 또는 압축기(5)의 회전수를 상기한 주파수로 유도전동기(1)의 운전효율이 높게 되는 회전수로 되도록 상기한 변조파(MO) 또는 반송파(CO)의 진폭을 변경시키는 것을 특징으로 하는 압축기의 운전제어방법.
KR1019930016170A 1992-08-21 1993-08-20 압축기의 운전제어방법 KR970003205B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4222795A JPH0678582A (ja) 1992-08-21 1992-08-21 圧縮機の運転制御方法
JP92-222795 1992-08-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR940004218A KR940004218A (ko) 1994-03-14
KR970003205B1 true KR970003205B1 (ko) 1997-03-15

Family

ID=16788017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930016170A KR970003205B1 (ko) 1992-08-21 1993-08-20 압축기의 운전제어방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5506486A (ko)
EP (1) EP0584748B1 (ko)
JP (1) JPH0678582A (ko)
KR (1) KR970003205B1 (ko)
CN (2) CN1034783C (ko)
DE (1) DE69321678T2 (ko)
TW (1) TW224511B (ko)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5646499A (en) * 1994-08-25 1997-07-08 Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. Inverter control apparatus
DE4434275A1 (de) * 1994-09-26 1996-03-28 Vogelsang & Benning Prozesdate Verfahren zur Bestimmung des Wirkungsgrads von Asynchronmotoren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
KR0155782B1 (ko) * 1994-12-02 1999-03-20 김광호 직류 브러쉬리스 모터 컴프레서 기동 회로 보호 장치 및 방법
US5656912A (en) * 1995-09-29 1997-08-12 A. O. Smith Corporation Method and apparatus for controlling a motor
US6097171A (en) * 1998-01-30 2000-08-01 A. O. Smith Corporation Method and apparatus for controlling an induction motor
KR100432115B1 (ko) * 2000-10-30 2004-05-17 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 복수 실린더 로터리 압축기
JP4782941B2 (ja) * 2001-05-16 2011-09-28 サンデン株式会社 車両用空気調和装置
KR100497742B1 (ko) * 2001-11-05 2005-06-29 주식회사 한국코인 주화 분류 이송장치
JP2004027969A (ja) * 2002-06-26 2004-01-29 Matsushita Refrig Co Ltd 密閉型圧縮機
JP4039921B2 (ja) * 2002-09-11 2008-01-30 三洋電機株式会社 遷臨界冷媒サイクル装置
TWI301188B (en) * 2002-08-30 2008-09-21 Sanyo Electric Co Refrigeant cycling device and compressor using the same
CA2440255A1 (en) * 2003-09-09 2005-03-09 Fuelmaker Corporation Gas compressor with drier and radio emission controls
US7272302B2 (en) * 2002-10-08 2007-09-18 Emerson Electric Co. PSC motor system for use in HVAC applications with field adjustment and fail-safe capabilities
CN100376416C (zh) * 2003-02-28 2008-03-26 株式会社电装 用于车辆空调装置的压缩机控制系统
US20040241010A1 (en) * 2003-03-27 2004-12-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Variable capacity rotary compressor
JP2005069123A (ja) * 2003-08-26 2005-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉型圧縮機
JP4752241B2 (ja) * 2004-11-01 2011-08-17 パナソニック株式会社 往復動式圧縮機
CN101128673B (zh) * 2004-12-14 2012-01-11 Lg电子株式会社 多级旋转压缩机
BRPI1010816A2 (pt) * 2009-05-22 2016-04-05 Arcelik As arranjo para dar partida em um motor de indução de fase única
CN102545748A (zh) * 2012-02-10 2012-07-04 希美克(广州)实业有限公司 一种减速直流电机的同步控制装置
US9631852B2 (en) * 2013-03-15 2017-04-25 Johnson Controls Technology Company System and method for controlling compressor motor voltage
CN103546071A (zh) * 2013-09-24 2014-01-29 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种水泥旋窑生产线管道中高温风机过流跳停的控制方法
JP6559058B2 (ja) * 2015-12-24 2019-08-14 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 制御装置、空気調和装置、制御方法
EP4120559B1 (en) * 2021-07-14 2024-02-28 Etel S.A. Pwm driving method for an electric motor with zero-crossing compensation

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900000643B1 (ko) * 1959-03-26 1990-02-02 산요덴끼 가부시기가이샤 인버어터 장치
US3628042A (en) * 1969-02-24 1971-12-14 Charles J Jacobus Control system
US3691785A (en) * 1970-05-15 1972-09-19 John D Ruff Small centrifugal heat pump
JPS5396423A (en) * 1977-02-01 1978-08-23 Mitsubishi Electric Corp Control system for induction motor
US4151725A (en) * 1977-05-09 1979-05-01 Borg-Warner Corporation Control system for regulating large capacity rotating machinery
JPS6053558B2 (ja) * 1980-07-24 1985-11-26 東洋電機製造株式会社 インバ−タの制御装置
JPS6012532B2 (ja) * 1980-10-13 1985-04-02 株式会社東芝 空気調和装置の制御方法
JPS58119792A (ja) * 1982-01-11 1983-07-16 Hitachi Ltd 誘導電動機の制御方法
JPS60249895A (ja) * 1984-05-25 1985-12-10 Toshiba Corp 周波数変換装置
JPH0683590B2 (ja) * 1984-07-04 1994-10-19 株式会社東芝 空気調和機
JPH0724467B2 (ja) * 1984-12-27 1995-03-15 三菱電機株式会社 エレベ−タの制御装置
KR900003799B1 (ko) * 1985-10-25 1990-05-31 미쓰비시 뎅기 가부시끼가이샤 제어 시스템
JPS631375A (ja) * 1986-06-18 1988-01-06 Mitsubishi Electric Corp インバ−タの出力制御装置
US5119071A (en) * 1989-07-10 1992-06-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Method and apparatus for controlling induction motor for compressor
JPH03139192A (ja) * 1989-10-23 1991-06-13 Mitsubishi Electric Corp 電動機制御装置
FI88790C (fi) * 1990-03-16 1993-07-12 Kone Oy Foerfarande foer reglering av hastighetsboervaerde av en spaenningreglerad kortsluten vaexelstroemsmotor i en hiss
GB2253099B (en) * 1991-02-20 1995-04-26 Hitachi Ltd Method and apparatus for control of inverter
JPH05260781A (ja) * 1992-03-09 1993-10-08 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
JP2814837B2 (ja) * 1992-06-04 1998-10-27 株式会社日立製作所 電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1034783C (zh) 1997-04-30
DE69321678T2 (de) 1999-06-10
TW224511B (ko) 1994-06-01
JPH0678582A (ja) 1994-03-18
CN1032711C (zh) 1996-09-04
EP0584748A2 (en) 1994-03-02
CN1086938A (zh) 1994-05-18
EP0584748A3 (en) 1994-11-02
CN1096569A (zh) 1994-12-21
KR940004218A (ko) 1994-03-14
US5506486A (en) 1996-04-09
EP0584748B1 (en) 1998-10-21
DE69321678D1 (de) 1998-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR970003205B1 (ko) 압축기의 운전제어방법
US5519301A (en) Controlling/driving apparatus for an electrically-driven compressor in a car
US5088297A (en) Air conditioning apparatus
JP4615008B2 (ja) 電動機の出力馬力と効率を上げるためのシステムと方法
KR20010101846A (ko) 냉장고
US4716347A (en) Oscillation reducing apparatus for rotary compressor
JP3107570B2 (ja) 圧縮機制御回路
JPS6237093A (ja) 空気調和機用圧縮機の制御装置
JPH0340599B2 (ko)
JP2010252406A (ja) モータ駆動装置およびこれを用いた冷蔵庫
KR20010020667A (ko) 냉장고
JP2002112588A (ja) 冷凍システムの制御装置
JP2532958B2 (ja) 回転数可変型圧縮機
JPH11311458A (ja) 冷却装置
JPH09250484A (ja) コンプレッサ
JP2983809B2 (ja) 圧縮機の運転制御方法
JP2552562B2 (ja) 圧縮機用誘導電動機の制御方法
JP3296335B2 (ja) 空気調和機
JP3485579B2 (ja) 冷凍機の制御装置
JP7412619B1 (ja) 圧縮機、空気調和装置および加温方法
JPH0835711A (ja) インバータ付き空気調和機およびその制御方法
JPH07167480A (ja) 空気調和機
JP2004215434A (ja) モータの制御装置、その制御装置を用いた空気調和機および冷蔵庫
JPS6252345A (ja) 車両用空調制御装置
JP2021131073A (ja) 圧縮機の制御装置及びそれを用いた冷蔵庫

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20020307

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee