WO2004100350A1 - 省エネルギーサービス提供方法、電動機の仕様決定方法、圧縮機のバージョンアップサービス方法、永久磁石電動機の駆動装置を用いた省エネルギーサービスの提供方法、圧縮機交換方法、冷凍空調装置 - Google Patents

省エネルギーサービス提供方法、電動機の仕様決定方法、圧縮機のバージョンアップサービス方法、永久磁石電動機の駆動装置を用いた省エネルギーサービスの提供方法、圧縮機交換方法、冷凍空調装置 Download PDF

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WO2004100350A1
WO2004100350A1 PCT/JP2004/006323 JP2004006323W WO2004100350A1 WO 2004100350 A1 WO2004100350 A1 WO 2004100350A1 JP 2004006323 W JP2004006323 W JP 2004006323W WO 2004100350 A1 WO2004100350 A1 WO 2004100350A1
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motor
permanent magnet
compressor
service
constant
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PCT/JP2004/006323
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yosuke Shinomoto
Masaaki Yabe
Mamoru Kawakubo
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/14Estimation or adaptation of motor parameters, e.g. rotor time constant, flux, speed, current or voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • H02P6/182Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings

Definitions

  • the present invention relates to a method for providing a service using a motor and a driving device that drives the motor, and relates to a service that can be newly created by identifying a motor constant by the driving device itself.
  • the conventional technology for identifying the motor constant of a permanent magnet motor by the drive itself uses a configuration in which the current flowing through the motor and the voltage applied to the motor are controlled so that they can be identified, and the counter electromotive voltage constant of the motor is identified. It is. (For example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 2
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 2 0 0 0 3 4 1 9 9 9
  • Patent Literature 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-191698
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-1024
  • Patent Document 4 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-2001
  • Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-182,499
  • Patent Document 6 Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-1990
  • Patent Document 7 Japanese Patent Publication No. 2 0 0 1 1 6 9 7 8 3
  • Patent Document 8 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-151
  • Patent Document 9 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-213
  • Variable Document 1 employs a position sensorless method that does not detect the rotor position of a synchronous motor. For this reason, the control block is designed to simultaneously estimate the speed and position.
  • motor constants are necessary for estimating speed and position.
  • the control block is configured in this manner, if an error occurs in the identification of the motor constant, an error also occurs in the estimation of the speed and the position.If an error occurs in the estimation of the rotor position, the three-phase current is further increased. (An error is also generated in the part that converts the current to current on the five axes. Therefore, since the control is established by estimating the estimation, the error added to all the estimations must be minimized. However, high-performance control was difficult.
  • Patent Document 2 A similar technique is described in Patent Document 2, but a control block for identifying and estimating the motor constants inside a control block for estimating the position is configured, which also pursues control performance. Technology to optimize motor efficiency and save energy.
  • the technique disclosed in Patent Document 3 is to calculate a back electromotive force constant by cutting off an applied voltage while the motor is rotating, and detecting a terminal voltage and a speed at that time. Further, in the technique disclosed in Patent Document 3, the applied voltage is temporarily interrupted, so that the speed of the motor is reduced. Therefore, depending on the load connected to the motor, it may not be possible to cut off the applied voltage. In addition, if the inertia force of the load is small, it is necessary to have a speed response for detecting the terminal voltage and speed of the motor quickly after the applied voltage is cut off, and speed detection in such a state requires very high accuracy. Was expensive.
  • Patent Document 4 discloses a technique of an identification method for identifying a motor constant of a permanent magnet synchronous motor. Although a method of detecting the magnetic flux of the permanent magnet during rotation is shown, the technology disclosed in Patent Document 4 is applied to sensorless driving because it is not a position sensorless but a sensor drive using a position sensor. Was very difficult in terms of cost and technology.
  • Patent Literature 5 and Patent Literature 6 also disclose a technique for identifying a motor constant.However, as described above, this technique is capable of detecting a motor constant with high accuracy by using a position sensor. In the case of position sensorless, application is difficult.
  • Patent Document 7 a technique for measuring the inductance by applying a pulse is disclosed.
  • an electric motor is an LR load.
  • the resistance component (R) can be ignored.
  • the technique disclosed in Patent Document 7 is obtained by applying three kinds of pulses of switching elements u +, V--, w-- and u_, v +, w-- and u--, v--, and w +. It is stated that the inductance can be measured by transforming the measured current into stationary coordinates-.
  • the very short time is described as a time sufficiently shorter than the time constant L / R of the permanent magnet motor.
  • the pulse time for measuring the motor constant whose constant is unknown is sufficiently shorter than the time constant LZR of the motor constant.
  • Patent Document 7 also discloses a technique for calculating a back electromotive force constant.
  • the method described in this publication adjusts the electromotive force coefficient so as to adjust the speed error due to the electromotive force estimated during existing sensorless driving, and is a technique that can be applied only to sensorless control that performs electromotive force estimation. .
  • Patent Documents 8 and 9 disclose a service that provides a user with the advantage of reducing power by controlling the capacity by using an inverter when the user who does not have an inverter desires energy saving. It is shown.
  • the service fee is obtained from the electricity bill that reduces the investment by introducing the invertor by reducing the power. Things. .
  • the present invention has been conceived in order to solve the above-described problems, and provides a service using a highly reliable motor device that can always operate efficiently regardless of position sensor drive control or position sensorless drive control, and driving of the motor.
  • the purpose is to provide services using methods.
  • Another object of the present invention is to provide a service that enables a motor or a compressor equipped with a motor to be replaced, even if the motor constant is unknown, irrespective of position sensor drive control or position sensorless drive control. .
  • the motor device that drives the motor in a highly efficient operating state while detecting the motor constant that changes every moment by operating the motor, and the driving of the motor.
  • the purpose is to obtain services using the method.
  • the present invention can be applied to motors whose motor constants are unknown, regardless of the position sensor drive control or position sensorless drive control. It is an object of the present invention to enable replacement and obtain a service using a motor device and a driving method of the motor that operate the motor in a highly efficient operation state.
  • An object of the present invention is to provide a service and a refrigeration / air-conditioning apparatus using an efficient and reliable refrigeration cycle apparatus.
  • the present invention has an estimator capable of estimating the true rotational coordinate axis of the motor, realizes back electromotive force constant detection in any position sensorless drive, and uses the axis estimator.
  • the purpose is to provide a service using a motor drive device that also realizes position sensorless drive. It is another object of the present invention to obtain a service using a motor drive device that accurately measures the inductance regardless of the pulse application time.
  • the driving device itself which is a member of the inverter, adjusts the applied voltage amount, the acceleration frequency, and the frequency for performing the start determination according to the shaft load of the motor at the start.
  • the purpose is to provide various services using a motor drive device that determines the activation state.
  • the present invention uses a motor drive device having a motor constant identification function configured to identify a motor constant required for driving a motor, and replacing the motor or the compressor with a high-performance motor.
  • the purpose is to provide services and energy saving services.
  • It also aims to provide an energy-saving service that can reduce the initial investment cost due to equipment changes for customers and achieve energy savings. It is another object of the present invention to provide a motor drive device and a service using a motor, which can be developed in a short period of time, regardless of the specifications of the motor-equipped product. Disclosure of the invention
  • An energy saving service providing method includes: a service contract conclusion step of concluding a service contract with a customer who has purchased or intends to purchase a product equipped with an electric motor; and a motor having any specification based on the service contract.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a method for driving a permanent magnet motor according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory conceptual diagram illustrating a flow of a service according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining a service flow representing the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an overall configuration diagram for explaining a service representing the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an overall configuration diagram for explaining another service representing the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is another explanatory conceptual diagram illustrating a service flow according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is another flowchart illustrating a service flow according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is another conceptual diagram illustrating the flow of a service according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is another flowchart illustrating the flow of a service contract representing the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing a relationship between the rotation speed and the torque in the induction motor described in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the rotation speed and the torque in the permanent magnet electric motor described in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram showing Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 13 is another block diagram illustrating the first embodiment of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • Embodiment 1 Prior to describing an embodiment of the present invention, a compressor and an inverter which is a driving device for driving the compressor will be described. Compressors mounted on air conditioners and other refrigeration and air conditioning systems that use permanent magnet motors have become widespread. Since the permanent magnet motor is a synchronous motor, it is necessary to control the conduction phase during the inversion according to the position of the rotor that constitutes the motor. Since a synchronous motor, which is a permanent magnet motor, is used, it has high energy savings such as no slip loss.
  • the compressor places the motor inside the sealed container of high temperature and pressure. Therefore, in the case of a compressor, it is difficult to arrange a position detector for detecting the rotor position of the motor. Therefore, position sensorless drive is the mainstream of compressor drive.
  • Fig. 1 is a diagram for explaining the driving method of the permanent magnet motor.
  • Fig. 1 (a) shows the case of rectangular wave drive
  • Fig. 1 (b) shows the case of sine wave drive.
  • Fig. 1 (a) shows the case of rectangular wave drive
  • Fig. 1 (b) shows the case of sine wave drive.
  • Fig. 1 (a) shows the case of rectangular wave drive
  • Fig. 1 (b) shows the case of sine wave drive.
  • Fig. 1 (a) shows the case of rectangular wave drive
  • Fig. 1 (b) shows the case of sine wave drive.
  • a pause section in which energization is suspended, and during this pause section, the back electromotive voltage that can be detected from the motor terminal is detected, and the rotor position is detected.
  • square wave drive it is possible to directly detect the back electromotive voltage of the motor during the power interruption period. Therefore, it is possible to drive even a permanent magnet motor having a different specification.
  • the position sensorless drive using sine wave drive uses a motor constant that indicates the specifications of a permanent magnet motor connected to the inverter and calculates the rotor position or energizing phase from this motor constant to calculate the position sensorless. Is the way.
  • V / f the gradient of the applied voltage with respect to the number of rotations of the motor
  • An increase in the V / f of the motor means that the current flowing through the motor can be reduced, so a motor with a large V / f can generally be said to be a motor with better efficiency.
  • invertors for sine-wave driven compressors have begun to be commercialized in recent years, but since sine-wave drive uses motor constants, motor constants can be reduced by integrating the inverter and motor. If the motor must be handled in a known state and a motor with a different motor constant is connected to the data stored inside, the motor cannot be driven.
  • the compressor could be driven simply by replacing the compressor, but in the case of sine wave drive, the motor constant was required, so simply It is impossible to drive simply by replacing the compressor, and it is necessary to replace the drive, which is a drive unit. Therefore, regardless of the specification of the permanent magnet motor, the constants of the motors are identified by the driver itself, and an automatic tuning function is added to the driver so that the motor can be driven using the identified motor constants. By doing so, it becomes possible for any compressor equipped with a motor of any specification (for example, a compressor driven by a sine wave) to be driven after the compressor is replaced.
  • the automatic tuning function refers to a function of identifying a motor constant of a motor to be driven.
  • constant identification such as inertia (also called inertia) of the load connected to the motor and control coefficients such as the gain of the controller is included.
  • the motor constants of the permanent magnet motor are the same as those of the commonly known four motor constants: phase resistance, d-axis inductance, q-axis inductance, and back electromotive force constant.
  • the amount of voltage that can be started is automatically set all over the time, and the rotational speed limit for forcible rotation is also set.
  • the method of identifying the phase resistance is the easiest way to identify the resistance component.To identify the resistance component, it is easiest to identify the resistance component from the constrained current that flows when a DC voltage is applied to the motor so that the motor is constrained. It is. This means that if the motor is bound, This can be considered as an LR load. When a DC voltage (for example, E) is applied to the LR load, the current converges to a constant value (E / R) and stabilizes after a certain period of time.
  • E constant value
  • the motor is a permanent magnet motor, and when the motor rotates, an induced pressure by a permanent magnet provided on the rotor is induced on the stator side of the motor. For this reason, the above-described resistance identification method has been described with respect to the method of identifying the resistance while restricting the motor from rotating. However, it is better to identify the inductance component without rotating the motor.
  • a high-frequency pulse voltage is applied to the motor.
  • a pulse current flows through the motor due to the applied pulse voltage, if the motor does not rotate due to the application of the pulse voltage, the motor can be considered as an LR load as described above.
  • the applied pulse time is very small and much smaller than the time constant of LR, the effect of the resistance component R on the flowing pulse current does not appear.
  • the resistance component R can be removed by applying the pulse, and the effect of the induced voltage can be neglected because the motor does not rotate. Therefore, the inductance component can be identified from the applied pulse voltage and the detected pulse current.
  • the identification method of the back electromotive force constant is as follows. If the motor is rotating stably by forced rotation, the differential term that becomes the transient term in the motor's voltage-current equation during stable rotation is zero. Therefore, the back electromotive force constant may be calculated by back calculation from the voltage-current equation of the motor. However, in this case, since the phase resistance R of the motor and the inductance components Ld and Lq are used in the voltage-current equation, the identification can be performed by performing the above-described identification of the resistance and the inductance. It should be noted that there is no problem if the order of the identification of the resistance and the identification of the inductance is first.
  • the automatic tuning function described here not only identifies constants so that it operates regardless of motor specifications, but also identifies constants so as not to impair the energy conservation of permanent magnet motors.
  • the method for optimally driving the motor is performed.
  • the phase current minimum control of the motor may be performed.
  • the torque of the motor is expressed by an equation using the motor constant, and the minimum value of the phase current can be obtained by differentiating the current component of the equation representing the output torque.
  • the motor efficiency does not reach the maximum due to the iron loss included in the motor, but it can be driven in a state very close to the maximum efficiency.
  • the motor constant identification technology is a very important technology when driving a permanent magnet motor.
  • the refrigeration / air-conditioning system has a refrigeration cycle in which the refrigerant discharged from the compressor is circulated through a condenser, an expansion valve, and an evaporator and returned to the compressor.
  • an automatic tuning function is used for a service that provides users with low-cost energy-saving technologies, which are increasing year by year. In addition, this will prevent energy loss from homes and stores that increase without anyone noticing due to the deterioration of product performance, and it is an effective environmental measure and specification.
  • the compressor In refrigeration and air conditioning equipment such as air conditioners, the compressor is the heart of It is no exaggeration to say that functional capacity determines the capacity of refrigeration and air conditioning equipment such as air conditioners.
  • functional capacity determines the capacity of refrigeration and air conditioning equipment such as air conditioners.
  • compressors In order to increase the efficiency of refrigeration and air conditioning equipment such as air conditioners, compressors are being improved year by year, and the shape of the applied permanent magnet motors and the materials used are being improved. Higher efficiency and quietness are realized.
  • an air-conditioning air conditioner that is more inexpensive and energy-saving than replacing an air conditioner by using an automatic tuning function and replacing it with a compressor equipped with a more efficient motor Intended to be exchangeable
  • FIG. 2 is a conceptual diagram of a service representing the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart of a service representing the first embodiment of the present invention.
  • User A connects an upgrade service with Manufacturer B when, for example, the air conditioner 1 is purchased.
  • the user A pays the version upgrade service fee to the manufacturer B
  • the user A can receive the version upgrade service by replacing only the circuit overnight circuit 2. Therefore, if the user wants to replace the air conditioner with an energy-saving type, the user can replace only the compressor 3 without having to replace the entire air conditioner or only the outdoor unit 1. It can be changed to an energy-saving air conditioner at low cost.
  • S-1 is a step of purchasing a refrigeration / air conditioner such as an air conditioner
  • S-2 is a service contract step in which a user makes a service contract with a manufacturer.
  • the service contract is concluded in step S2
  • the manufacturer installs the air conditioner in step S-3 of the amba overnight replacement.
  • a service is provided to replace the installed overnight circuit with an automatic circuit for automatic tuning.
  • the manufacturer asks the user to replace the energy-saving circuit with the energy-saving type, and if the user agrees, the manufacturer
  • step S-3 a service is performed to replace the circuit with a type that has an automatic tuning function.
  • the compressor is installed on an existing air conditioner (replacement), it can be used as a new high-efficiency air conditioner. Therefore, in the new type compressor confirmation step S-4, it is confirmed whether a new type compressor has been developed. If a new type compressor has been developed, the new type compressor providing step S-5 At, the manufacturer provides the user with a new compressor and replaces the compressor. Then, in the service contract extension confirmation step S-6, Meiichi confirms with the user whether to extend the service contract.
  • the service contract extension confirmation step S-6 allows the manufacturer to determine whether to extend the service contract. Check first. Then, in the version upgrade end step S-7, the predetermined version-up service based on the service contract is ended.
  • the air conditioner purchased by the user in step S-1 is an in-built air conditioner having an automatic tuning function. Since the air conditioner is installed, the air conditioner can be operated simply by replacing the compressor with any specifications. Therefore, an air conditioner operated with a new compressor with higher efficiency will have higher efficiency than before compressor replacement, and the user will have the effect of reducing electricity costs by improving energy saving performance. Further, it is possible to prevent wasteful energy loss, which is a social loss.
  • the service contract is provided with an expiration date, and in step S-6, it is confirmed whether the service contract is to be renewed. However, it is not necessary to separately set an expiration date for the service contract. However, needless to say, it has the same effect as above.
  • the contents of the service contract in this embodiment are as follows.For example, in the case of a flow chart as shown in FIG. 3, the service cost paid by the user is calculated every predetermined fixed period such as an annual membership fee. This is paid, and if there is a new high-performance compressor developed during that period, the compressor will be replaced at any time.
  • FIGS. Figure 1 Fig. 3 is a diagram for explaining an inverter circuit 2 that drives a motor 21 that is a permanent magnet motor by controlling the voltage of the power from a power supply with an inverter 22 to control the rotation speed, output, torque, etc. .
  • the motor can be driven without a position sensor without detecting the rotational position of the motor 21 by using the signal of the current detected by the current detector 27 from the motor 21.
  • a certain number of motors may be identified by detecting the rotational position.
  • This identification, identify, and identifying mean a unique value, which means that it identifies the characteristics that it has.
  • the current flowing through the motor 21 is converted from a three-phase current to a two-axis current, which is a rectangular coordinate system, and compared with the command value from the command value storage unit 23 inside the sensorless control unit 23, such as the motor voltage-current equation From the two-axis voltage V r ⁇ ⁇ , the coordinate conversion angle between the two axes and the third axis is 0 m, and the angular velocity ⁇ 1 of the motor 21 is output.
  • the motor constant number identification unit 10 for identifying the motor constant of 21 is used to calculate the resistance component R, the inductance component L d, L q, and the back electromotive force constant ⁇ of the motor in the manner already described. Identify and output this constant to the motor output calculator 11.
  • the motor constant used in the inverter circuit 2 of the present invention is not a preset and fixed value, but a value identified from a value measured before or after starting the motor. That is, automatic tuning is performed.
  • the motor output calculation unit calculates the output for high-efficiency operation, but it is sufficient that the phase current minimum control of the motor is already performed, and the motor torque is expressed by a mathematical formula using the motor constant. It has been explained that the minimum value of the phase current can be obtained by differentiating the current component of the mathematical expression representing. Furthermore, the voltage applied to the motor is determined by its own control, the current is detected, and the motor input, which is the inverting output, is known, so that the motor efficiency can be calculated.
  • the command value that determines the operating state of the motor is automatically adjusted by the command value adjustment unit 12 so as to follow a better efficiency point.
  • the torque is obtained using a constant number of motors and the output is obtained from the torque and the rotation speed.
  • the point of operating the motor with high efficiency in this way is to minimize the current by keeping the output torque constant to minimize copper loss, and conversely to maximize the output torque by keeping the current constant, or the rotational speed.
  • the inverter circuit 2 for controlling the motor 21 of the present invention is controlled.
  • It consists of a rectifier element that controls direct current and converts it to a variable voltage and variable frequency, etc., and software such as a program set in a CPU such as a microcomputer such as a sensorless control unit 23 that performs control.
  • a CPU such as a microcomputer
  • the motor constant identification unit 10 the motor output calculation unit 11, and the command adjustment unit 12, which control the automatic tuning, are also configured by software set in the microcomputer.
  • the version upgrade service of the compressor described in the present embodiment may be an irregular period, such as the number of times the compressor is replaced, for example, up to three replacements, instead of the predetermined period or indefinite period. It does not hinder the method.
  • the service contract period is not fixed, and it may be until the outdoor t 'purchased by the user breaks down, etc.Replacing with a new type compressor not only aims at high performance but also Including an optional service contract that includes replacement due to a failure does not hinder the compressor purge-up service method described in the present embodiment.
  • FIG. 4 is an overall configuration diagram for explaining services representing the present embodiment.
  • the Information Management Center 100 communicates with User 1.20 via the Internet 500.
  • the information management center will not only conclude a service contract from 100, but also provide the contracted user 200 with information on the completion of the new compressor.
  • the user 200 can inquire the information management center 100 about the specific reduction in electricity costs (including the forecast effect), and ask whether or not to replace it with a new type of compressor.
  • the user 200 can make a decision on his / her own, and a contract may be made based on the result of this decision.
  • the information management center 100 sends the information to the manufacturer that manufactures the new type compressor. Order a new compressor.
  • Manufacturer 101 sends the new compressor to the nearest retailer and mass retailer 102 of user 200, and distributors and mass retailers 102 deliver the compressor to user 200. Perform replacement work.
  • the purge-on-up service method for the compressor can be realized.
  • the service cost in such a case may be paid by the electricity cost reduction amount for a predetermined period.
  • the compressor in the refrigeration cycle of the refrigeration and air conditioning system in the normal room, the parameters are set for each motor mounted on the compressor, and they operate according to the set parameter command.
  • this parameter is different every 7 days, and even if a compressor with a different mode is connected to a normal chamber, it will often not only work efficiently but also not rotate. Automatic tuning In air conditioners with a refrigeration cycle equipped with an overnight heater, the compressor can be rotated even if only the compressor is replaced.However, the replaced compressor can be easily and efficiently operated without special tuning.
  • the information management center 100 in Fig. 4 is configured to collect operation status (such as electricity bills) from before the compressor replacement (at the time of purchase).
  • operation status such as electricity bills
  • the service cost may be configured such that an electricity bill reduction amount according to the electricity bill reduction effect after replacement is added to the basic fee.
  • Compressors equipped with motors of any specifications from such manufacturers can be driven in optimal conditions.
  • the organization that operates the information management center 100 may provide only an inverter circuit having an automatic tuning function.
  • the present invention by concluding a service contract, it is possible to drive a compressor equipped with an electric motor of any specification as long as the air conditioner is equipped with an automatic tuning inverter.
  • a high-performance, high-efficiency version-up of the new compressor can be realized simply by changing the compressor, and users who have replaced the compressor will be able to reduce their electricity bills.
  • Version upgrade service can be obtained with the effect of reducing electricity costs for a specified period.
  • an extra power fee may be collected when the organization supplying the power cannot maintain the predetermined efficiency, or a discounted power fee may be collected when the predetermined efficiency or performance is maintained.
  • any method such as transfer by bank, post office or convenience store, or debit by credit card using a personal computer, will not be a problem. There is no.
  • the automatic tuning inverter is configured to identify the motor constant, track the operating point at which the efficiency of the motor is the highest, and drive the motor optimally.
  • the user can always grasp the outline.
  • the user 200 can connect his / her own air conditioner 201 to the Internet 500 directly or through the Internet interface (I / F) 202.
  • I / F Internet interface
  • the operating condition of the air conditioner 201 and the back electromotive force constant of the permanent magnet motor shall be constantly monitored in the evening, and a monitoring device shall be provided to evaluate the performance and monitor that there is no deterioration in performance. You can also.
  • the interface 200 is an interface connecting the personal computer and the air conditioner 201, and the air conditioner 200 is connected to the air conditioner 201.
  • the air conditioner 200 is connected to the air conditioner 201.
  • 1. is directly connected to the Internet 500, it is an interface for connecting to the Internet 500 by wire or wireless.
  • the harmony machine 201 is always connected to the grid (power line) for power supply, it may be an interface such as power line communication for transmitting and receiving data using this power line.
  • the amount of change in the back electromotive force constant from the eigenvalue at the time of manufacture can be ascertained, the efficiency of refrigeration such as air conditioners, etc., and the efficiency of air conditioners can be ascertained. Unnecessary energy loss can be prevented.
  • the efficiency of the air conditioner decreases and the cause is a decrease in the back electromotive force constant
  • the amount of demagnetization of the compressor can be detected. If no decrease in the back electromotive force constant is detected, the air
  • the information management center 100 can grasp the performance deterioration of the harmony device 201 and display it, for example, or notify that it has fallen below a predetermined value.
  • the performance degradation due to demagnetization is improved by replacing the compressor, so it is possible to upgrade the version of the compressor with deteriorated performance to a compressor without performance degradation. it can.
  • the back electromotive force constant which is one of the motor constants to be identified, is a value determined by the magnetic force of the motor, and changes when the permanent magnet is reduced.
  • the magnet torque is insufficient, so the current increases to compensate for the torque and the efficiency decreases.
  • the compressor If the back electromotive force constant is detected, demagnetization can be detected. If the flow rate of the refrigerant circulating in the refrigeration cycle piping cannot be ensured due to clogging of sludge, etc., the compressor generates a pressure difference but has a low work load. And the load torque decreases. That is, when the capacity is not exhibited and the load torque is light, it is possible to detect that the clogging is performed. Also, when the work volume of the fan decreases due to clogging of the filter or heat exchanger, the amount of heat exchange in the heat exchanger decreases. A phenomenon occurs in which no change is observed. In this way, factors that lead to a decrease in the performance of an air conditioner or the like can be detected from the output torque of the motor.
  • Deterioration of refrigeration and air-conditioning equipment refers to, for example, clogging due to sludge, oil depletion due to refrigeration machine oil rising, clogging of heat exchangers and clogging of filters, refrigerant gas leakage In this embodiment, it means that these can be detected. Further, in the case of a refrigerator or a refrigerator, for example, a decrease in the insulation effect of vacuum insulation can be detected. Deterioration information as described above can be obtained from the information management center. Since the information is transmitted from 100 to the maintenance center 103, it becomes possible to provide maintenance services such as inspection for the cause of equipment deterioration.
  • the inversion device having the automatic tuning function since the inversion device having the automatic tuning function is provided, the above-described maintenance service / version upgrade service can be performed.
  • the maintenance center 103 performs the maintenance and the air conditioner 2 It is possible to take measures such as replacing the compressor before the operation becomes impossible due to failure of 01, and the dissatisfaction of the user 200 can be resolved.
  • compressors can be replaced before the air conditioner 201 fails, which helps to improve the reliability of refrigeration and air conditioning equipment such as air conditioners.
  • any compressor of any specification can be replaced, making it easy to select a compressor and selecting a low-cost compressor.
  • the configuration may be such that the information is stored in the CPU of the receiver. May be displayed. Note that the identified motor constants and the like are stored in the CPU in a form that can be derived.
  • permanent magnet motors are offered to customers who have purchased or purchased compressors equipped with permanent magnet motors, or who are willing to purchase or sell products incorporating motors.
  • a drive device including an inverter that can identify the motor constant of the motor is provided, and the drive device drives a motor such as a permanent magnet motor incorporated in the compressor to determine the motor constant such as the back electromotive force constant of the permanent magnet motor. From the operation specification evaluation step to extract the number and the change in the motor constant of the permanent magnet motor obtained in the operation specification evaluation step, grasp the efficiency of the product incorporating the compressor equipped with the permanent magnet motor.
  • Efficiency ascertaining step and efficiency reduction notification step to notify the compressor replacement time when the efficiency of the product obtained in the efficiency ascertaining step has decreased.
  • the compressor can be replaced beforehand, and energy-efficient and high-performance (high-efficiency, low-noise, etc.) products can be obtained, and socially unnecessary losses can be prevented.
  • a notification means such as an alarm or an indicator light is used to notify the user or the manufacturer.
  • the service is not limited to the energy-saving service.
  • noise reduction can be achieved as a new type of compressor
  • purging can be realized to reduce noise by replacing the compressor.
  • by replacing the compressor with the maximum capacity it is possible to upgrade the air conditioner and refrigerator according to the needs of the user, such as rapid cooling and expansion of the heating capacity.
  • the refrigeration cycle of the present invention has an automatic tuning function, it is possible to cope with replacement of only the compressor by changing to a refrigerant having a small ozone destruction coefficient.
  • Pipe cleaning by refrigerant change may be combined as a refrigerant change service.
  • Such service for changing the refrigerant of the refrigeration cycle is one of the service for upgrading the compressor, and the serviceability is further improved.
  • the compressor may be replaced by the notification from the service provider or the information management center 100, or the compressor may be replaced by the notification from the user 200.
  • services such as compressor replacement are performed by notification from a circulator or a service person of equipment security using a mobile Internet connection device such as a mobile terminal. It does not hinder the version upgrade service of the present embodiment at any timing.
  • a sine-wave driven inverter is used. In the case of the square-wave drive waveform shown in Fig. 1 (a), as described above, regardless of the compressor of any specification, it is necessary for the compressor to replace the compressor with the automatic tuning inverter. There is no sex.
  • V represents the DC voltage of the inverter, and represents the frequency
  • V / f is designed to be larger than that of other compressors.
  • V / f represents the DC voltage of the inverter
  • f represents the number of revolutions of the motor
  • the present embodiment focuses on the automatic tuning function, which has little benefit for the user in terms of return cost, and provides services such as a compressor upgrade service and all facilities such as factories, buildings, and local communities.
  • Providing countermeasures from the viewpoint of preventing waste and using the automatic tuning function as one of the services to each user can provide users with energy-saving technology at low cost. Screws can also be provided.
  • FIG. 5 is an overall configuration diagram for explaining another service representing the first embodiment of the present invention.
  • the maker B may provide only the inversion program to the user A who has concluded the version upgrade contract. Even in this case, energy savings can be achieved for refrigeration and air conditioning equipment such as air conditioners by replacing the compressor.
  • By providing the same service form as described above returning energy savings to users by upgrading the compressor version Needless to say, it has an effect.
  • energy-saving return services are described in this embodiment, but are not limited to energy-saving return services.
  • compressors that are being developed every year based on user requests In the mid-development stage, there may be cases in which the compressor for compressors has not been completed. In such a case, there is no problem even if the provision for verification of the new members is not required.
  • the compressor can be easily operated even by replacing the compressor, so that the verification can be easily performed in a short time, which leads to a reduction in a development period and a reduction in a development load. There is no problem with such a development load reduction service.
  • a compressor it is not limited to a compressor, but is used for driving a permanent magnet motor without a position sensor, such as a pump motor that pumps water. Needless to say, similar services have the same effect. '' Furthermore, it has been described as a service that uses an inverter that has an automatic tuning function for permanent magnet motors. -Even in the case of synchronous motors such as evenings, if it is an invertor that has an automatic tuning function for those motors, the same service as described above can be realized, and it goes without saying that it has the same effect.
  • the automatic tuning function in this case only needs to have a function of identifying the motor constants of these motors.
  • FIG. 6 is another explanatory conceptual diagram for explaining the service flow of the present invention.
  • FIG. 6 (a) is a diagram for explaining the mode of the conventional service
  • FIG. 6 (b) is a diagram of the present embodiment. It is a figure for explaining a mode of a service.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the service flow of the present invention.
  • air conditioner manufacturers one that manufactures compressors in-house and one that purchases compressors from other companies without manufacturing them. Manufacturers that manufacture compressors in-house sell compressors to other manufacturers (hereinafter referred to as external manufacturers), and manufacturers that purchase (hereinafter referred to as purchase manufacturers) use the compressors provided by each external manufacturer. After evaluation, the compressor to be used is selected.
  • External compressors equipped with a permanent magnet motor are usually provided as a sample with Inverahi.
  • An embodiment of the present invention aims to provide a service that provides an automatic tuning invagator function to a manufacturer who purchases a compressor and manufactures a product. This makes it possible to perform absolute evaluation using the same circuit overnight circuit.
  • FIG. 6 (a) the conventional comparative evaluation using the combination of the compressor provided in the set and Inver Night as shown above is shown.
  • Fig. 6 (a) there is no problem if the invertor is purchased together with the compressor as a set, but there are manufacturers that sell only the compressor without selling the inverter and only the compressor later. Considering the case of purchasing, it is not possible to evaluate under the same conditions in the evaluation of Imbar overnight provided with another compressor and a set, which poses a problem. If only Invera is manufactured in-house, the in-house manufactured in-house must have the same performance as Invera provided with the compressor. Therefore, it may not be possible to output the desired performance from the compressor during the in-house production.
  • the efficiency of a permanent magnet motor is calculated by two factors: copper loss (I 2 R) caused by current flowing through the motor and iron loss caused by the iron used in the motor. Can be separated into two. The balance between these two losses is important for motor efficiency, and the most efficient operating point of a motor is often not the point where the current is lowest (the minimum point of copper loss).
  • the efficiency of the invertor is low even at the most efficient operating point of the motor, and the highest efficiency point of the power input, which is the total efficiency of the motor and the invertor, is the most efficient operating point of the motor. May not match. Therefore, it is meaningless to evaluate the efficiency only with the compressor, excluding the inverter, if the compressor does not operate without the inverter. However, this is a very important task in evaluating efficiency.
  • the external compressor is operated in the same invar, and a state close to the form of the product starting from the power input point (the same ring)
  • the comparison evaluation in (1) is realized by Invera with an automatic tuning function.
  • the efficiency is evaluated at the inverter with the automatic tuning function, and the same efficiency evaluation results as those obtained when driving with the in-house inverter manufactured in-house are obtained.
  • Invera is an auto-inverter that can evaluate its efficiency on the same playing field with a manufacturer that manufactures it in-house. The provision of evenings alone eliminates the need for the purchaser to prototype prototypes for evaluation, which can reduce development time and cost of prototype production.
  • the manufacturer who purchases the compressor that requires the automatic tuning inverter is the service provider
  • the manufacturer that provides the automatic tuning inverter is the service provider
  • the service user is the service provider.
  • Expenses are paid by means such as bank debit or transfer, and the service provider provides an automatic tuning invader and its operating method.
  • Step S-11 is a relative evaluation step that performs a relative evaluation of the compressor based on the Invar purchased together with the compressor.
  • Step S-12 is a service contract with the auto tuning inverter manufacturer.
  • the service contract confirmation step for determining whether or not to conclude, step S- 13 is an in-ver provision step for providing an automatic tuning impeller when a service contract is concluded in the service contract confirmation step S- 12.
  • Step S-14 is the automatic tuning impeller provided in step S-13. Absolute compressor evaluation step for evaluating each compressor in the evening.
  • Step S-15 is absolute in step S-14. This is the step of deciding where to purchase the compressor by selecting the best compressor from the evaluated chamber and the evaluation data of the compressor, and deciding the manufacturer of the compressor.
  • the evaluation procedure shown in the flow chart of Fig. 7 is based on the compressor and the set inverter before receiving the service.
  • Each of the compressors compressor manufactured by A or B shown in Fig. 6 (a)) (S--11) after the service contract (S-1) 2)
  • the automatic tuning inva overnight is provided (S-13), and the absolute evaluation (S-14) on the same ring by the same inva is performed.
  • a compressor with the best efficiency and operating range can be purchased (S-15).
  • the procedure described here may be any procedure, and the procedure is performed based on the evaluation criteria of the service user side. It goes without saying that FIG. 7 is an example.
  • compressors have been manufactured in-house until now, but with the change of refrigerant, it is expected that some manufacturers will use compressors sold outside the company. Even for such manufacturers, by providing automatic tuning inverter service, it is possible to perform absolute evaluation of compressors that could not be driven due to differences in refrigerant on the same ring, And development costs can be reduced.
  • the maximum capacity is the maximum output of the refrigeration cycle with the compressor installed. If this seems to decrease, the air conditioner may not be able to meet the product specifications such as a decrease in the heating capacity at low temperatures. descend. Also, if the minimum output increases, the air conditioner will be too cold in summer, etc., which will also lower the product specifications. Therefore, it is extremely important to evaluate the same condition before the final form. Even in this case, if the member with the automatic tuning function described in the present embodiment can be used, the ability and output can be evaluated on the same ring even before the final form.
  • the present invention is not limited to the compressor, and is not limited to a compressor, and may be used for driving a permanent magnet motor without a position sensor, such as a pump motor. Needless to say, the service has the same effect
  • FIG. 8 is another conceptual diagram illustrating the service flow of the present invention.
  • FIG. 8 (a) shows a conventional service
  • FIG. 8 (b) shows a service according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining a service contract flow.
  • FIG. 9A is a flowchart for explaining a conventional service flow
  • FIG. 9B is a service flow of the present embodiment. It is a flowchart figure explaining.
  • user A who is a service user, is a manufacturer who purchases a permanent magnet motor (hereinafter referred to as motor) and incorporates the purchased motor into products manufactured in-house. In the form, it is described as user.
  • motor a permanent magnet motor
  • User A must incorporate a mobile device that takes into account the operating specifications of the mobile device according to the specifications of the product that incorporates the device. For example, as shown in Fig. 8 (a), the operating specifications include the rated speed, rated torque, maximum speed, operating range torque, and starting torque.
  • S- 21 is a product specification decision step for studying product specifications on the user side A
  • S- 22 is a motor specification study step for studying the specifications of the equipment to be introduced on the maker B
  • S- 2 3 is a sample motor / prototype manufacturing step for trial production of a sample motor on the main side B
  • S-24 is a sample motor / integration step for incorporating a sample motor into the product on the user side A
  • S ⁇ 25 is —The sample motor overnight evaluation step to evaluate the operation of the sample motor on the side A.
  • S ⁇ 26 is the sample motor evaluation step S ⁇ 25.
  • B Mass production prototype step for mass-producing the motor to be built into the product in B.
  • S27 is the product evaluation step for the user to evaluate the product in the mass production trial mode at A
  • S-28 is the motor evaluation step for the user A. This is an overnight purchase step.
  • This service is a service provided by the manufacturer B, who provides the motor, and clarifies the operating specifications of the motor.
  • S-31 is a step for providing an inversion and a mode for providing a mode for automatic tuning inversion and specification confirmation on the maker B side
  • S-32 is a mode for providing the mode for the user A
  • Step S-33 is an operation parameter extraction step for extracting the operation parameters of the motor on the user side A.
  • S-34 is an operation specification clarification step for clarifying the operation specifications at the maker B
  • S-35 is a mobile specification specification review step at which the manufacturer B is examining the motor specifications
  • S-3 6 is a sample motor providing step in which a sample motor is provided on the maker B side
  • S-37 is a user A incorporating a sample motor into the product.
  • S-38 is a sample motor evaluation step in which the user A evaluates the sample module overnight.
  • S-39 is a manufacturer B that mass-produces the sample module overnight.
  • Prototyping step, S-40 is a product quality evaluation step for evaluating the quality of a product equipped with a sample mode on user side A.
  • S-41 is mass production, which is to purchase a mode-produced version on user side A. Mo — This is the evening purchase step.
  • the service user A receives a sample mode for understanding the operating environment and an automatic tuning invader from the manufacturer B, a service provider (S-31).
  • Service user A embeds the provided module into the prototype of the module, and operates the product (S-32).
  • the automatic tuning invader has a function of adjusting parameters in accordance with the operating condition of the motor, so that the operating condition of the motor can be grasped by operating the product.
  • the starting torque at startup, the rated torque during rated operation, and the operating range torque can be grasped (S-33).
  • the user side A which used an induction motor until now, is the service user side A if it is assumed that services will be used.However, in order to save energy, it is replaced with a permanent magnet motor. Sometimes receive this service.
  • FIG. 10 is a diagram showing a relationship between the rotation speed and the torque in the induction motor.
  • the horizontal axis represents the rotational speed of the induction motor
  • the vertical axis represents the torque.
  • the rotational speed does not fluctuate significantly.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the rotation speed and the torque in the permanent magnet motor.
  • the horizontal axis represents the rotation speed of the permanent magnet motor
  • the vertical axis represents the torque.
  • the characteristics of the high efficiency of the permanent magnet motor cannot be used, and the induction motor is replaced by a permanent magnet motor, but the energy savings as expected cannot be realized. Can also be.
  • the motor and the product are evaluated in an inverter having an automatic tuning function as in the present embodiment, the above problems can be solved, the development period can be shortened, the development cost can be reduced, and energy saving can be achieved. An effect such as achievement can be obtained.
  • the user A does not need to study the operation specifications, and can shorten the design period and incorporate the specifications suitable for actual use into the product. Reliability is improved. In addition, it is easy to expand the product lineup, and the company can become a manufacturer with a wide range of models.
  • the design period and the evaluation period are shortened, the cost of the product generated by this can be suppressed, and the cost of the product can be reduced.
  • the number of sample prototyping on the maker side B is greatly reduced, and the user A can purchase a mobile phone at low cost, which can also be effective in reducing product costs.
  • FIG. 12 is a block diagram showing the present embodiment.
  • the operating parameters and operating specifications extracted during the automatic tuning invader are set to the server 300 for data sharing via the ingress net 500. It is stored as numerical data shown, and based on the stored data, a prototype is created by manufacturer 310. The prototype motor is sent to user 320, and user 320 incorporates this motor into the product and verifies it. For this verification data, the manufacturer 310 can confirm the performance of the sample mode from the server 300.
  • the numerical value of the operating environment described above is optimized for motors if the load torque conditions are unknown, that is, efficient operation cannot be performed.
  • the torque conditions such as torque and starting torque can be captured by the automatic tuning function.
  • the contract form of the present invention may be any form such as processing by communication.
  • the payment for the services described above may be processed in any form, such as electronic payment using communication, for example, data such as motor output and efficiency can be automatically grasped by communication. Therefore, it is also possible to claim and pay for the input loss due to the efficiency improvement upgraded from the conventional product, that is, the difference from the conventional electricity bill, and to make payment in any case.
  • a drive unit that can identify the motor constants of the permanent magnet motor and a sample motor for grasping the operating environment to customers who have purchased or want to purchase permanent magnet motors, and incorporated them into products using the drive unit.
  • Operation specification evaluation step to drive the sample model and evaluate the operation specification, and to determine the specification of the permanent magnet motor to be delivered based on the operation parameters extracted in the operation specification evaluation step Since there are steps and, it is possible to provide a method for determining the specifications of a motor that can reduce the development period without any backtracking at the time of product development.
  • the operation parameters extracted in the operation specification evaluation step are stored in the server as numerical data via communication means such as the Internet. Since it has an accumulation step and a specification determination step to determine the specifications of the permanent magnet motor to be delivered based on the operation parameters accumulated in the server, the data can be exchanged in a short time and the development period Can be shortened. Also, since the driving device is an automatic tuning invar, the specifications of the motor can be determined regardless of the specifications of the motor.
  • a service contract concluding step for concluding a service contract with a customer who has purchased or intends to purchase a product equipped with a permanent magnet motor, Providing a drive device that can be driven by a permanent magnet motor of any specification based on the specifications, and driving the permanent magnet motor with the drive device to improve the performance of the product equipped with the permanent magnet motor.
  • Product upgrade step which drives and upgrades products equipped with magnet motors to upgrade products, provides services that use automatic tuning inverters to provide users with low-cost energy-saving technologies. It is possible to easily introduce a permanent magnet motor into a product manufactured by a user.
  • a permanent magnet motor of any specification based on a service contract concluding a service contract with a customer who has purchased or intends to purchase a product equipped with a permanent magnet motor.
  • the motor delivery step of determining the motor to be used so that products equipped with motors from different manufacturers with different specifications can be compared on the same ring, and energy-saving and low-cost products that match the customer's specifications can be purchased.
  • a drive that provides a permanent magnet motor drive device that can identify and drive motor constants for permanent magnet motors of any specifications And a motor providing step of providing a permanent magnet motor that meets the product specifications required by the customer by driving the permanent magnet motor mounted on the product by the driving device.
  • a motor providing step of providing a permanent magnet motor that meets the product specifications required by the customer by driving the permanent magnet motor mounted on the product by the driving device it is possible to provide products equipped with permanent magnet motors that can satisfy the specifications required by customers in a short period of time and at low cost.
  • a service contract concluding step is executed to conclude a service contract with a customer who purchases or intends to purchase a product equipped with a permanent magnet motor, and the motor constant is identified for any specification of a permanent magnet motor based on the service contract And a motor to be delivered based on the performance evaluation result of the product that drives the permanent magnet motor with the drive provided by the drive device providing step. Since there is a motor specification determination step for determining the specifications, and, the specifications of the motor can be easily confirmed on the actual machine, and a low-cost product can be provided in a short time.
  • a permanent magnet motor of any specification based on a service contract concluding a service contract with a customer who has purchased or intends to purchase a product equipped with a permanent magnet motor.
  • a power saving rate based on the difference between the power consumption data when using the permanent magnet motor determined in the motor specification determination step and the current power consumption.
  • the cost of providing the drive unit and the permanent magnet motor reflects the energy saving rate. For customers, the initial investment cost due to equipment change can be reduced, and energy saving can be achieved. Also, the service provider can recover the equipment costs for the benefits of energy saving.
  • a drive device that can identify the motor constant of a permanent magnet motor is provided to a customer who has purchased or intends to purchase a product equipped with a permanent magnet motor, and the drive device is replaced when the motor is replaced.
  • a motor constant identification step for identifying a motor constant of the permanent magnet motor after replacement, a motor drive step for driving the replaced permanent magnet motor with the motor constant obtained in the motor constant identification step, and a motor drive step.
  • a customer who purchases or wants to purchase a product equipped with a permanent magnet motor is provided with a drive device that can identify the motor constant of the permanent magnet motor, and when the motor is replaced,
  • a motor constant identification step for identifying the motor constant of the magnet motor, a motor drive step for driving the permanent magnet motor before and after replacement with the motor constant obtained in the motor constant identification step, and a motor drive step for before and after replacement The permanent magnet motor before and after replacement by driving the permanent magnet motor, and the permanent magnet motor after replacement based on the performance evaluation results of the permanent magnet motor before and after replacement obtained in the performance evaluation step. So that the performance of a product equipped with a permanent magnet motor is higher than that of a product equipped with a permanent magnet motor before replacement.
  • the motor operation control step which controls the operation of the motor so that the motor operates at an efficient operating point, enables the comparison of products equipped with motors from other manufacturers with different specifications on the same playing field. Energy-saving and low-cost products that meet the requirements.
  • a drive unit that can identify the motor constant of the permanent magnet motor and a sample motor for understanding the operating environment.
  • the drive specification drives the sample motor built into the product and evaluates the product's operation specifications.
  • the operation specification evaluation step and the permanent parameters delivered based on the operation parameters extracted in the operation specification evaluation step Providing a permanent magnet motor that satisfies the product specifications obtained in the specification determining step for determining the specifications of the magnet motor and the product specification obtained in the specification determining step to improve the performance of products incorporating the permanent magnet motor in the drive unit
  • Motor operation control step to control the operation of the permanent magnet motor as described above. Can provide low-cost products in a short period of time.
  • the operation parameters extracted in the operation specification evaluation step are accumulated in the server as numerical data via communication means such as the Internet and power line communication, and the accumulation step stores the operation parameters in the server in the accumulation step.
  • the specification step of determining the specifications of the permanent magnet motor to be delivered based on the accumulated operating parameters the operating parameters can be obtained easily and immediately from the server, and it is inexpensive and short-term Can determine the specifications of the motor.
  • a customer who purchases or wants to purchase a product equipped with a permanent magnet motor is provided with a drive device that can identify the motor constant of the permanent magnet motor, and before replacing the permanent magnet motor, Of the permanent magnet motor after the replacement based on the performance evaluation step of driving the permanent magnet motor by the drive unit to evaluate the performance and the performance evaluation result of the permanent magnet motor before replacement obtained by the performance evaluation step
  • the motor specification determination step for determining the specifications of the replaced permanent magnet motor so that the performance of the product is improved, and the power consumption data when using the permanent magnet motor with the specifications determined in the motor specification determination step
  • An energy-saving charge calculation step for obtaining an energy-saving fee corresponding to the power consumption based on a difference from the current power consumption data. Since so as to charge a fee to reflect the energy-saving fee to provide the cost of the fine permanent magnet motor, for customers can reduce the initial investment costs due to equipment change, energy saving can be achieved. Also, the service provider can recover the equipment costs for the benefits of energy saving.
  • the drive device is an automatic tuning inverter
  • the replacement of the motor can be performed easily and inexpensively in a short period of time regardless of the specifications of the motor.
  • the service can be provided at low cost because an inverter program or an inverter circuit is provided instead of the driving device.
  • the service since the service is performed based on the service contract, the user can receive a service such as compressor replacement with ease.
  • the service provider can provide services inexpensively in a short period of time. That is, in the present invention, good efficiency can always be ensured by selecting the mode by the automatic tuning function or during long-term operation.
  • the automatic tuning function can be used to measure the transparency of the operation and performance of the combination of mobile phone and mobile phone, and it is possible to obtain an effective method and device for maintaining the performance of the product.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

永久磁石電動機が搭載された製品を購入した顧客、あるいは購入しようとする顧客に対しサービス契約を締結するサービス契約締結ステップと、サービス契約に基づき如何なる仕様の永久磁石電動機でも駆動可能な駆動装置を提供する駆動装置提供ステップと、駆動装置により永久磁石電動機を駆動することにより永久磁石電動機を搭載した製品の性能が向上するように永久磁石電動機を搭載した製品をグレードアップする製品グレードアップステップと、を備えた省エネルギーサービス。

Description

明 細 書 省エネルギーサービス提供方法、 電動機の仕様決定方法、 圧縮機のバージョンァ ップサービス方法、 永久磁石電動機の駆動装置を用いた省エネルギーサービスの 提供方法、 圧縮機交換方法、 冷凍空調装置 技術分野
本発明は、 電動機及びそれを駆動する駆動装置を用いたサービスの提供方法に 関するもので、 電動機定数を駆動装置自身で同定することによって新たに創出可 能なサービスに関する。 背景技術
従来の永久磁石電動機の電動機定数を駆動装置自身で同定する技術は、 電動機 に流れる電流と電動機に印加する電圧を同定可能なように制御して、 電動機の逆 起電圧定数を同定する構成のものである。 (例えば、 特許文献 1参照) 。
また、 上記と同様電動機に流れる電流と電動機に印加する電圧を同定可能なよ うに制御して、 電動機の逆起電圧定数を同定する構成するものもある。 (例えば
、 特許文献 2参照) 。
また、 電動機が回転中に印加電圧を遮断し、 その際の端子電圧と速度を検出す ることによって、 逆起電圧定数を算出する構成のものもある。 (例えば、 特許文 献 3参照) 。
また、 任意の方向の軸に所定の入力電流を流し、 任意の方向と直交する方向の 軸の電流が 0となるような座標軸上で、 永久磁石電動機の磁石磁束 を回転中に 検出するものもある。 (例えば、 特許文献 4参照) 。
また、 d q軸成分の電流から永久磁石電動機の磁束演算器の演算係数を調整す ることで鎖交磁束を同定する構成のものもある。 (例えば、 特許文献 5参照) 。 また、 トルク指令電流値とフィードバックしたトルク電流検出値とから永久磁 石電動機の鎖交磁束を推定し、 推定した鎖交磁束に基づいてトルク指令電流値を 出力するような構成のものもある。 (例えば、 特許文献 6参照) 。 また、 3種のパルス印加によって得られた電流を静止座標変換することで永久 磁石電動機の d軸および q軸のィンダクタンスを計測する構成のもの ある。 ( 例えば、 特許文献 7参照) 。
さらに、 インバー夕導入による初期投資を少なく しながら、 省エネルギ効果を 提供する省エネサービスに関するものもある。 (例えば、 特許文献 8、 9参照)
【特許文献 1】 特閧 2 0 0 0 3 4 1 9 9 9号公報
【特許文献 2】 特開平 9 1 9 1 6 9 8号公報
【特許文献 3】 特開 2 0 0 0一 2 4 5 1 9 1号公報
【特許文献 4】 特開 2 0 0 0一 3 1 2 4 9 8号公報
【特許文献 5】 特開平 9 ― 1 8 2 4 9 9号公報
【特許文献 6】 特開平 1 0一 2 2 9 7 0 0号公報
【特許文献 7】 特閧 2 0 0 1一 6 9 7 8 3号公報
【特許文献 8】 特開 2 0 0 1一 1 5 5 0 8 3号公報
【特許文献 9】 特開 2 0 0 2一 3 2 7 9 4 7号公報
恃許文献 1に開示されている技術は、 同期電動機の回転子位置を検出しない位 置センサレス方式を採用している。 そのため、 速度の推定や位置の推定を行うこ とも同時に行うような制御プロックになっている。
しかしながら、 速度や位置を推定するために電動機定数は必要であるが、 その 電動機定数を同定する為に、 ァ 5軸上の電流の推定値と検出値とから誘起'電圧を 推定してから、 電動機定数を同定している。 このように制御ブロックを構成する と、 電動機定数の同定に誤差が生じると、 速度や位置の推定にも誤差を生じる結 果となり、 回転子位置の推定に誤差が生じると、 さらに 3相電流をァ (5軸上の電 流に変換する部分にも誤差が発生する。 したがって、 推定の推定にて成り立つ制 御であるため、 全ての推定に対して加算された誤差を極力小さくしないとならず 、 高性能な制御が困難であった。
さらに、 ァ S軸電流を定数同定のために電流制御するため、 同定のために電圧 を印加しており、 モー夕の最高効率動作点となるような最適電圧印加となってお らず効率が悪い状態で使用していた。 また、 特許文献 1に開示されている技術は 、 電動機の効率よりも速度応答性や安定性などいつた制御性能を追求するための 技術であり、 電動機効率の最適化や省エネなどを満足できなかった。
また、 特許文献 2にも同様な技術が記載されているが、 位置推定を行う制御プ ロック内部にて電動機定数を同定、 推定をする制御ブロックを構成しており、 こ れも制御性能を追求する技術であり、 電動機効率の最適化や省エネなどを満足で きていない。
さらに、 特許文献 3に示される技術は、 電動機が回転中に印加電圧を遮断し、 その際の端子電圧と速度を検出することによって、 逆起電圧定数を算出するもの である。 また、 特許文献 3に示される技術では、 一時的にも印加電圧を遮断して しまうため、 電動機の速度が低下する。 したがって、 電動機に接続されている負 荷によっては、 印加電圧を遮断することが不可能であることもある。 また、 負荷 の慣性力が小さい場合、 印加電圧の遮断後に素早く電動機の端子電圧および速度 を検出する検出の速度応答も必要であり、 そのような状態の速度の検出は、 非常 に高い精度が要求され、 高コストとなっていた。
また、 印加電圧の遮断を瞬時に解除しても電動機が停止もしくは停止状態に近 い状態にまで速度が低下してしまい、 再起動といつた状況に陥る可能性がある。 センサレス駆動の場合、 1 0 0 %起動が確実に行えるとは言えないため、 逆起電 圧定数の同定のために電動機が一時的にも停止してしまう恐れがあった。
さらに、 特許文献 4にも永久磁石同期電動機の電動機定数を同定する同定方法 の技術が開示されている。 永久磁石の磁束 を回転中に検出する方法が示されて いるが、 位置センサレスではなく、 位置センサを用いたセンサ駆動の構成である ため、 特許文献 4に示される技術をセンサレス駆動に適用することはコスト的に も技術的にも非常に困難であった。
また、 特許文献 5、 および特許文献 6にも電動機定数を同定する技術が示され ているが、 前述と同様に位置センサを使用することによって電動機定数を精度良 く検出可能な技術であって、 位置センサレスの場合、 適用は困難である。
さらに、 特許文献 7に示されている技術についてであるが、 パルス印加により インダク夕ンスを計測する技術が開示されている。 しかしながら、 電動機が L R 負荷であることは公知の技術であり、 微少時間のパルス印加によって、 L R回路 の抵抗成分 (R ) は無視できることも公知の技術である。 また、 特許文献 7に示 されている技術は、 スイッチング素子の u +、 V―、 w—と u _、 v +、 w—と u—、 v―、 w +の 3種のパルス印加によって得られた電流を静止座標変換する ことでインダク夕ンスを計測できるとしている-。
しかしながら、 このように微少時間パルスを印加するとして、 その微少時間は 永久磁石電動機の時定数 L /Rよりも充分に短い時間と記されている。 定数が不 明である電動機定数を計測するためのパルス時間が電動機定数の時定数 LZRよ りも充分短い時間というのは矛盾がある。
さらに、 パルス時間が短すぎる場合、 電流が充分に流れずに、 パルス印加によ る残留磁束によって、 電流にオフセッ トが発生し正確なインダク夕ンス計測がで きなくなるといった課題がある。 この課題解決のため印加パルスの微少時間を広 げる必要があるが、 電動機定数の時定数 L /Rよりも充分短い時間程度に抑える 必要があり、 ある程度、 インダク夕ンス成分の値が既知である場合には、 有効で あるが、 ィンダク夕ンス成分の値が未知の場合には使用困難である。
また、 特許文献 7には逆起電圧定数を算出する技術についても示されている。 本公報での方式は、 既存のセンサレス駆動中に推定した起電力による速度誤差を 調整するように起電力係数を調整するというもので、 起電力推定を行うセンサレ ス制御でのみ適用できる技術である。
さらに、 特許文献 8や特許文献 9では、, インバー夕を有さないユーザーが省ェ ネを希望した場合に、 インバー夕による容量制御での電力削減効果と言うメリツ トをユーザーへ提供するサービスが示されている。 本発明では、 モー夕の一定速 よりもインバー夕による容量制御を行なった方が電力が少ないことに着目し、 ィ ンバ一夕導入による投資分を電力削減によって減る電気代からサービス料金を得 るものである。 .
また、 特許文献 8や特許文献 9に示されるサービスでは、 インバー夕をすでに 導入しているユーザーでは電力削減効果が発生しないため、 本発明で説明するサ 一ビスは行うことができない。
上記のように、 永久磁石電動機の電動機定数を同定する方法は提案されて始め ているが、 同定した結果の利用技術に関しては、 実用化されていない。 さらに、 ィンバ一夕が既に導入されている使用者に対する省エネルギの提供サービスは上 述のような理由により困難であった。
本発明は上記の課題を解決するために鑑みられたもので、 位置センサ駆動制御 や位置センサレス駆動制御に関係なく、 常に効率良く運転できる信頼性の高い電 動機装置を用いたサービス及び電動機の駆動方法を用いたサービスを提供するこ とを目的とする。 また、 位置センサ駆動制御や位置センサレス駆動制御に関係な く、 電動機定数が未知の電動機であっても、 電動機や電動機を搭載した圧縮機の 交換を可能にするサービスを提供することを目的とする。
また、 電動機定数が未知の電動機であっても、 電動機を動作させることによつ て時々刻々変化する電動機定数を検出しながら、 電動機を高効率動作状態にて運 転する電動機装置及び電動機の駆動方法を用いたサービスを得ることを目的とす る。 更に本発明はインバー夕が既に導入されている場合であっても、 位置センサ 駆動制御や位置センサレス駆動制御に関係なく、 電動機定数が未知の電動機に対 し、 電動機や電動機を搭載した圧縮機の交換を可能にし、 電動機を高効率動作状 態にて運転する電動機装置及び電動機の駆動方法を用いたサービスを得ることを 目的とする。
また、 位置センサレス駆動を実現し、 かつ位置センサレス駆動に対し効率良く 運転できる電動機装置を用いたサービスを提供することを目的とする。 本発明は 効率の良い信頼性の高い冷凍サイクル装置を用いたサービスおよび冷凍空調装置 を提供することを目的とする。
更に本発明は、 電動機の真の回転座標軸を推定することが可能な推定器を有す ることで、 どのような位置センサレス駆動においても逆起電圧定数検出を実現し 、 かつ軸推定器を利用した位置センサレス駆動も実現する電動機の駆動装置を用 いたサービスを提供することを目的とする。 さらに、 パルス印加の時間に係わら ず精度良くインダク夕ンスを計測する電動機の駆動装置を用いたサービスを得る ことを目的とする。
更に本発明は、 異なる電動機の仕様であっても、 印加電圧量、 加速する周波数 および起動判別を行う周波数を起動時の電動機の軸負荷に応じてィンバ一夕であ る駆動装置自身が適値に収束させることで、 電動機の確実な起動を実現し、 また 起動状態を判別する電動機の駆動装置を用いた各種のサービスを提供することを 目的としている。
また、 本発明は電動機を駆動する上で必要とする電動機定数を同定するよう構 成された電動機定数の同定機能を有する電動機の駆動装置を用いて電動機や圧縮 機の高性能なものへの交換サービス、 および省エネルギー提供サービスを行うこ とを目的とする。
また、 顧客に対する設備変更による初期投資費用を低減でき、 省エネ—ルギ一が 達成できる省エネルギーサービスを提供することを目的とする。 また、 如何なる 仕様の電動機搭載製品であっても、 短期間で開発でき、 しかも低コストである電 動機の駆動装置および電動機を用いたサービスを提供することを目的とする。 発明の開示
本発明の省エネルギーサービス提供方法は、 電動機が搭載された製品を購入し た顧客、 あるいは購入しょうとする顧客に対しサービス契約を締結するサービス 契約締結ステップと、 前記サービス契約に基づき如何なる仕様の電動機でも駆動 可能な駆動装置を提供する駆動装置提供ステップと、 前記駆動装置により前記電 動機を駆動することにより前記電動機を搭載した製品の性能が向上するように前 記電動機を搭載した製品を駆動制御してグレードアップする製品グレードアップ ステップと、 を備えたものである。
本発明によれば、 自動チューニングインバ一夕を用いたサービスを提供するこ とで、 ユーザへ安価に省エネ技術の提供やユーザで製造する製品への電動機の容 易な導入が可能となる。 また常に効率の良い運転が可能になる。 図面の簡単な説明 '
図 1は、 本発明の実施の形態 1を表す永久磁石電動機の駆動方法を説明する図で ある。
図 2は、 本発明の実施の形態 1を表すサービスのフローを説明する説明概念図 である。
図 3は、 本発明の実施の形態 1を表すサービスのフローを説明するフローチヤ 一ト図である。
図 4は、 本発明の実施の形態 1を表すサービスを説明するための全体構成図で ある。
図 5は、 本発明の実施の形態 1を表す別のサービスを説明するための全体構成 図である。
図 6は、 本発明の実施の形態 1を示すサービスのフローを説明する別の説明概 念図である。
図 7は、 本発明の実施の形態 1を示すサービスのフロ一を説明する別のフロー チヤ一ト図である。
図 8は、 本発明の実施の形態 1を表すサービスのフロ一を説明する別の説明概 念図である。
図 9は、 本発明の実施の形態 1を表すサービス契約のフローを説明する別のフ ローチャート図である。
図 1 0は、 本発明の実施の形態 1で説明する誘導電動機における回転数とトル クの関係を示した図である。
図 1 1は、 本発明の実施の形態 1で説明する永久磁石電動機における回転数と トルクの関係を示した図である。
図 1 2は、 本発明の実施の形態 1を表すブロック図である。
図 1 3は、 本発明の実施の形態 1を表す別のブロック図である。 発明を実施するための最良の形態
実施の形態 1 . ― 本発明の実施の形態を説明する前に、 圧縮機と圧縮機を駆動する駆動装置であ るインバー夕について説明する。 空気調和機などの冷凍■空調装置に搭載されて いる圧縮機は、 永久磁石電動機を用いたものが普及している。 永久磁石電動機は 同期電動機であるため、 電動機を構成する回転子の位置に応じて、 インバー夕に て通電位相を制御する必要がある。 永久磁石電動機である同期電動機を使用する ため、 すべりロスがないなど高い省エネルギー性を有する。
しかしながら、 圧縮機は高温高圧の密閉状態の容器内部に電動機を配置させる ため、 圧縮機の場合には電動機の回転子位置を検出する位置検出器を配置するこ とが困難である。 そのため、 位置センサレス駆動が圧縮機駆動の主流となってい る。
永久磁石電動機の位置センサレス方法には、 ·2つの方法がある。 一つは、 矩形 波駆動と呼ばれる図 1 ( a ) に示す波形の駆動方法であり、 もう一つは正弦波駆 動と呼ばれる図 1 ( b ) に示す波形の駆動方法である。 図 1は永久磁石電動機の 駆動方法を説日 するための図であり、 図 1 ( a ) は矩形波駆動、 図 1 ( b ) は正 弦波駆動の場合である。 矩形波駆動の場合、 図 1 ( a ) に示すように通電が休止 される休止区間があり、 この休止区間中に電動機の端子より検出できる逆起電圧 を検出して、 回転子位置を検出することで位置センサレスを実現する方法である この矩形波駆動による位置センサレス駆動が一般的に用いられており、 矩形波 駆動を用いた場合、 通電休止区間中に電動機の逆起電圧を直接検出可能なため、 仕様の異なる永久磁石電動機であっても駆動することが可能である。
正弦波駆動による位置センサレス駆動は、 ィンバ一夕に接続される永久磁石電 動機の仕様を表す電動機定数を利用し、 この電動機定数から回転子位置もしくは 通電位相を演算によって求め、 位置センサレスを実現する方法である。
この正弦波駆動による位置センサレス駆動の場合、 矩形波駆動に対し、 静音性 に優れ、 また、 電動機の V/ f と呼ばれる回転数に対する印加電圧の傾きも大き くすることが出来る。 電動機の V/ f が大きくなるということは、 電動機に流れ る電流を低減できると言うことなので、 一般的に V/ f の大きな電動機の方が効 率面で優れた電動機と言える。 - そのため、 ここ数年、 正弦波駆動による圧縮機用のインバー夕が製品化され始 めているが、 正弦波駆動は電動機定数を利用しているため、 インバー夕と電動機 を一体として電動機定数が既知の状態で取り扱う必要があり、 ィンバ一夕が内部 に有するデータと異なる電動機定数の電動機が接続されている場合、 電動機を駆 動することができない。
矩形波駆動を利用した駆動装置であれば、 圧縮機を交換しただけでも圧縮機は 駆動可能であつたが、 正弦波駆動の場合には、 電動機定数が必要なため、 単純に 圧縮機の交換をしただけでは駆動不可能であり、 駆動装置であるィンバ一夕の交 換も必要となる。 そこで、 どのような仕様の永久磁石電動機であっても、 電動機 の定数をィンバ一夕自身で同定し、 同定した電動機定数を用いて電動機を駆動で きるように自動チューニング機能をィンバ一夕に付加することによって、 どのよ うな仕様の電動機を搭載した圧縮機 (たとえば正弦波駆動の圧縮機) であっても 、 圧縮機交換後の駆動が可能となる。
ここで、 自動チューニング機能について説明する。 自動チューニング機能とは 、 駆動する電動機の電動機定数を同定する機能のことをいう。 また、 電動機定数 だけでなく、 電動機に接続される負荷の慣性 (イナーシャともいう) や制御器の ゲインなどの制御係数などの定数同定も含める。
永久磁石電動機の電動機定数は、 相抵抗、 d軸インダク夕ンス、 q軸インダク 夕ンス、 逆起電圧定数の 4つの電動機定数が一般的に知られる電動機同数である が、 永久磁石電動機の場合には、 電動機が回転していなければ同定が困難な逆起 電圧定数という電動機定数が存在する。 本実施の形態では、 これらの電動機定数
(相抵抗、 d軸インダクタンス、 q軸インダク夕ンス、 逆起電圧定数など) を、 永久磁石電動機の自動チューニング技術として取り扱うこととし、 起動のための パラメ一夕を同定するチューニングも自動チューニングとしてとり'扱う。
例えば、 強制的な回転磁界を印加して電動機を強制 V/ f と呼ばれる方法によ つて、 起動可能な電圧印加量を自動でインバ一夕に自動設定させ、 さらに強制回 転での限界回転数まで自動で加速可能な起動方法がある。
このような起動方法は、 電動機の仕様と言うべき、 電動機定数を同定する技術 である電動機定数同定技術 (自動チューニング機能とも呼称す) に対し、 回転し なければ同定が困難な逆起電圧定数が、 電動機の仕様が未知でも、 起動し回転状 態を確保することが可能となるため、 逆起電圧定数の同定が可能となる起動方法 であり、 自動チューニング向けの起動方法である。
ここで、 本実施の形態における電動機定数の同定方法について説明する。 まず 相抵抗の同定方法であるが、 抵抗成分を同定するには、 電動機が拘束されるよう にィンバ一夕より直流電圧を印加して流れた拘束電流から抵抗成分を同定するこ とが最も容易である。 これは、 電動機が拘束されている場合は、 電動機は単なる L R負荷と考えることができ、 L R負荷に直流電圧 (例えば、 Eとおく) を印加 すると、 ある一定時間経過すると、 電流は一定値 (E /R ) に収束、 安定するか らである。
次に、 インダク夕ンス成分の同定方法について説明する。 電動機は永久磁石電 動機であり、 電動機が回転した場合、 回転子に設けられている永久磁石による誘 導電圧が電動機の固定子側に誘起される。 その為、 前述の抵抗の同定方法も電動 機が回転しないよう拘束して同定する方法について説明したが、 ィンダク夕ンス 成分についても電動機を回転させずに同定した方がよい。
そこで、 電動機に高周波のパルス電圧を印加する。 印加されるパルス電圧によ り電動機にパルス電流が流れるが、 パルス電圧の印加によって電動機が回転しな ければ、 上記したように電動機は L R負荷と考えることができる。 印加されるパ ルス時間が微少時間で L Rの時定数よりも遙かに小さい場合、 流れるパルス電流 に抵抗成分 Rの影響が現れない。 これは、 L R直流回路における電流 iを時間 t の関数とおくと、 tが微少時間である場合、 t = 0の極限を求めると、 E / Lと なり、 抵抗成分 Rの影響を排除できることを意味する。 従って、 パルス印加によ り抵抗成分 Rが除去でき、 電動機が回転しないため誘導電圧の影響も無視できる 為、 印加するパルス電圧と検出されるパルス電流からインダク夕ンス成分が同定 できる。
最後に逆起電圧定数の同定方法であるが、 強制回転にて安定して回転していれ ば、 安定回転時における電動機の電圧電流方程式は、 過渡項となる微分項が 0に なる。 そこで、 電動機の電圧電流方程式より、 逆算で逆起電圧定数を算出するよ うにすればよい。 但し、 この場合、 電動機の相抵抗 Rおよびインダク夕ンス成分 L d、 L qを電圧電流方程式にて使用するため、 前述した抵抗およびインダク夕 ンスの同定完了後に行うようにすれば同定できる。 尚、 抵抗の同定とインダク夕 ンスの同定の順序はどちらが先でも問題はない。
さらに、 ここで述べる自動チューニング機能は、 如何なる電動機仕様であって も動作するように定数の同定を行うだけでなく、 永久磁石電動機の省エネルギ性 を損なわないよう定数の同定を行い、 永久磁石電動機を最適に駆動することも実 現する機能もある。 ここで、 電動機を最適に駆動する方法であるが、 例えば、 電動機の相電流最小 制御を行えばよい。 電動機のトルクは電動機定数を用いた数式にて表され、 この 出力トルクを表す数式の電流成分を微分すれば、 相電流の最小値を求めることが できる。 この電流最小制御法の場合、 電動機に含まれる鉄損があるため、 電動機 効率は最大にはならないが、 最大効率に非常に近い状態で駆動することが可能と なる。 以上のような駆動方法においても、 電動機定数を利用するため、 電動機定 数同定技術は永久磁石電動機を駆動する場合、 非常に重要な技術である。
ところで、 通常、 販売される空気調和機などの冷凍 ·空調装置は、 圧縮機を変 更することは極稀であるため、 自動チューニング機能を有するインバー夕は過剰 スペックであり、 自動チューニング機能のためのコストアップは、 空気調和機を 購入するユーザーへ全く還元されないコストとなるためコストアップとなってい た。 冷凍空調装置は圧縮機から吐出した冷媒を配管を通して凝縮器、 膨張弁、 蒸 発器を循環させ圧縮機に戻す冷凍サイクルを設けている。
一方、 一度購入した空気調和機などの冷凍 -空調装置は、 経年劣化による極端 な能力低下が発生するか、 あるいは故障した場合のほかは、 ユーザの買い換えに よる新規購入は行なわれない。 したがって、 空気調和機などの冷凍 '空調装置は 年々、 省エネルギー性の高い製品が製造、 販売されているにもかかわらず、 一度 購入したユーザーが省エネルギーを望んでもユーザの買い換えによる新規ュニヅ ト購入費用が必要なため、 簡単には買い替えできなかった。
本実施の形態では、 年々高くなる省エネルギー技術を安価にユーザーに提供す るサービスに自動チューニング機能を利用するものである。 またこれにより製品 の性能低下により誰も気づかないうちに増大する各家庭や店舗などからのェネル ギー損失を防ぎ有効な環境対策と仕様と言うものである。
従来は、 サービス利用側であるユーザ一は、 メーカにて製造した空気調和機な どの冷凍 ·空調装置を購入した場合、 購入した空気調和機などの冷凍 ·空調装置 を使用し続けるのが一般的である。 しかしながら空気調和機などの冷凍 ·空調装 置は、 一般家庭の一世帯全消費電力の約 1 / 4を占めるほど大きな電力を消費す る製品であるため、 年々、 省エネルギー性の高い製品が製造されている。
また、 空気調和機などの冷凍 ·空調装置において圧縮機は心臓部であり、 圧縮 機能力が空気調和機などの冷凍 ·空調装置の能力を決めると言っても過言ではな い。 空気調和機などの冷凍 ·空調装置の高効率化のため、 特に圧縮機は年々、 改 良が進められ、 適用されている永久磁石電動機も形状変更されたり、 使用材料の 改良などが行なわれ、 より高効率、 静音性を実現している。
本実施の形態では、 自動チューニング機能を利用し、 より高効率化された電動 機を搭載した圧縮機に交換することによって、 空気調和機を買い換えるより安価 に省エネルギー性の高い空""気調和機に交換可能とすることを目的とするものであ る
そこで、 本実施の形態を図 2の概念図および図 3のスローチャートを用いて説 明する。 図 2は本発明の実施の形態 1を表すサービスの概念図、 図 3は本発明の 実施の形態 1を表すサービスのフローチャート図である。 図 2において、 ュ一ザ 一 Aは、 たとえば空気調和機 1を購入した場合に、 バージョンアップサービスを メーカ一 Bと結ぶ。 この場合、 ユーザ一 Aはメーカー Bにバージョンアップサ一 ビス費用を支払えば、 ィンバ一夕回路 2のみの交換によるバ一ジョンアップサ一 ビスの提供が受けられる。 したがって、 ユーザーは省エネタイプの空気調和機に 交換したくなつた場合には、 空気調和機をまるごと交換したり、 室外機 1のみ交 換したりしなくとも、 圧縮機 3のみの交換ですむため安価に省エネタイプの空気 調和機に変更できる。
図 3において、 S— 1はエアコンなどの冷凍 ·空調装置購入ステップ、 S— 2 はユーザーがメ—カーとのサービス契約を行うサービス契約ステップである。 ス テツプ S 2でサービスの契約が締結されると、 ユーザーが省エネタイプの空気調 和機に変更したいとメーカーに要求すると、 ィンバ一夕交換ステップ S - 3にて メーカ一は空気調和機に内蔵されているィンバ一夕回路を自動チューニング用の インバー夕回路に交換するサービスを行う。 あるいは、 省エネ制御タイプのイン パ一夕回路が発売された時点で、 メーカーがユーザ一に省エネタイプにィンバ一 夕回路を交換する旨をユーザ一に打診し、 ユーザ一が了承した場合にメーカーは ィンバ一夕交換ステップ S— 3にてィンバ一夕回路を自動チューニング機能を有 するタイプに交換するサービスを行う。
ここで、 新型の高効率化された圧縮機が開発され製品化された場合、 この新型 圧縮機を既存の空気調和機に搭載 (乗せ替え) すると、 高効率の新型の空気調和 機として使用することが可能となる。 したがって、 新形圧縮機確認ステップ S— 4にて、 新形圧縮機が開発されているかどうかを確認し、 新形圧縮機が開発され ていた場合には、 新形圧縮機提供ステップ S—5にて、 メーカ一はユーザーに新 形圧縮機を提供し、 圧縮機の交換を行う。 そして、 サービス契約延長確認ステツ プ S— 6にて、 メ一力一はサービス契約の延長を行うかどうかをユーザーに確認 する。
もし、 新形圧縮機確認ステツプ S— 4にて新形圧縮機が開発されていない場合 には、 サービス契約延長確認ステップ S— 6にて、 メーカーはサービス契約の延 長を行うかどうかをユーザ一に確認する。 そして、 バージョンァヅプ終了ステツ プ S— 7にて、 サービス契約による所定のバ一ジョンアップサービスは終了する ステップ S— 1にてユーザーが購入している空気調和機は、 自動チューニング 機能を有するインバ一夕が搭載されているため、 どのような仕様の圧縮機であつ ても、 圧縮機の交換のみで簡単に空気調和機は動作する。 したがって、 高効率化 された新型圧縮機にて運転した空気調和機は、 圧縮機の交換以前より高効率とな り、 省エネ性能向上により、 ユーザ一は電気代の低減という効果を得る。 更にそ れ以上に社会の損失となる無駄なエネルギー損失を防止することができる。 図 3では、 サービス契約に有効期限を設けて、 ステップ S— 6にて、 サービス 契約を更新するか否かを確認しているが、 別にサービス契約に有効期限を設けな くとも良く、 無期限でも、 上記と同等効果を有することは言うまでも無い。 本実 施の形態でのサービス契約の内容であるが、 例えば、 図 3に示すようなフローチ ャ一トの場合は、 ユーザーが支払うサービス費用は年会費のようなある所定の一 定期間毎に支払うものであり、 その期間中に開発された新型の高性能圧縮機があ れば、 随時、 圧縮機の交換が行なわれるようになつている。
上記で説明した自動チューニング機能は、 如何なる電動機仕様であっても動作 するように定数の同定を行うだけでなく、 永久磁石電動機の省エネルギ性を損な わないよう定数の同定を行い、 永久磁石電動機を最適に駆動することも実現する 機能であるが、 次にこの具体的な内容の一例を図 1 3などにより説明する。 図 1 3は電源からの電力をィンバ一夕 2 2で電圧制御して永久磁石電動機であるモー 夕一 2 1を駆動し回転数や出力、 トルクなどを制御するインバー夕回路 2を説明 する図である。 モー夕一 2 1から電流検出器 2 7にて電流を検出した信号を使用 し、 モー夕一 2 1の回転位置を検出することなく位置センサレスにてモーターを 駆動することが出来る。 但し回転位置を検出してモータ一定数を同定しても良い 。 この同定、 identify、 は固有の値を特定するという意味で、 モ一夕一自身の持 つている特性を特定することを示す。 モーター 2 1に流れる電流を 3相電流から 直交座標系である 2軸電流に変換し、 センサレス制御部 2 3内部で指令値格納部 2 3からの指令値と比較してモーターの電圧電流方程式などから 2軸電圧 V r ό· 、 2軸と 3軸との間の座標変換角度 0 m、 モー夕一 2 1の角速度 ω 1を出力する 。 モー夕— 2 1のモー夕定数を同定するモータ一定数同定部 1 0では既に説明し た方法でモー夕一の抵抗成分 R、 インダク夕ンス成分 L d、 L q、 逆起電圧定数 øを同定しこの定数をモーター出力算出部 1 1へ出力する。
以上のように本発明のィンバ一夕回路 2に使用するモーター定数はあらかじめ 設定され固定された値でなく、 モ一夕一起動前もしくは起動後に計測された値か ら同定されるものを使用する、 即ち自動チューニングを行うものである。 モー夕 一出力算出部では高効率運転になる出力を算出するが、 既に電動機の相電流最小 制御を行えば良いことと、 電動機のトルクは電動機定数を用いた数式にて表され 、 この出力トルクを表す数式の電流成分を微分すれば、 相電流の最小値を求める ことができることを説明済みである。 更にモ一夕一に加える電圧は自らの制御で 決定し、 電流は検出しており、 インバー夕出力であるモー夕一入力は分かってい るため、 モ一夕一効率の算出が出来る。 したがってモー夕一の動作状態を決定す る指令値は指令値調整部 1 2にて、 より良い効率点に追従させる様に自動で調整 させる。 なおトルクはモー夕一定数を利用して求められ、 出力はトルクと回転数 から求められる。 この様にモーターを高効率で運転するポイントは、 銅損を最小 にする出力トルク一定で電流を最小にする方法、 これとは逆に電流一定で出力ト ルクを最大にする方法、 あるいは回転数一定でモーター入力を一定として出力ト ルクを細大にする方法、 回転数を可変させてモーター入出力比が最大になる様に する方法などがある。 本発明のモー夕一 2 1を制御するインバー夕回路 2は制御 整流素子からなる直流を制御して可変電圧可変周波数などに変換する回路などと 制御を行うセンサレス制御部 2 3などのマイコン等の C P Uに設定したプログラ ムなどのソフトウエアから構成されているが、 このなかで自動チューニングの制 御を行うモーター定数同定部 1 0、 モーター出力算出部 1 1、 指令調整部 1 2は 同様にマイコン内に設定されるソフトウエアから構成される。
上記図 3のような構成の場合、 所定期間中に新型の高性能圧縮機が開発されな いと、 サービス費用 ½支払っているのに圧縮機が交換されない、 言い換えれば、 サービスが提供されないということが発生する。 その為、 サービス期間中に圧縮 機の交換がされない場合は、 翌年のサービス費用を低減するように構成してもよ い。
また、 上記のような構成ではなく、 前記の所定期間を設けない構成でもよい。 所定期間や無期限とせず、 圧縮機の交換回数、 例えば、 3回まで交換されるまで の期間というように、 不定期の期間としても、 本実施の形態で述べる圧縮機のバ 一ジョンアップサービス方法を妨げるものではない。
さらに、 上述のようにサービスの契約期間を定めず、 ユーザーの購入した室外 t'などが故障するまでとしても良いし、 新形圧縮機への交換は、 高性能化を目的 とするだけでなく、 故障による交換も含めるようなオプションサービス契約を含 めても、 本実施の形態で説明する圧縮機のパージヨンアップサービス方法を妨げ るものではない。
また、 サービス契約のみ締結し、 圧縮機の交換時に発生する交換費用のみュ一 ザ一がその都度負担するような構成を取っても良い。 図 4は本実施の形態を表す サービスを説明するための全体構成図である。 情報管理セン夕 1 0 0は、 ュ一ザ 一.2 0 0とインターネッ ト 5 0 0を介して、 相互に連絡を取り合う。 情報管理セ ン夕 1 0 0からサービス契約を締結することのみならず契約したユーザー 2 0 0 へ新型圧縮機の完成情報などが提供される。
ュ一ザ一 2 0 0は、 情報管理セン夕 1 0 0へ具体的な電気代削減効果のデ一夕 (予測効果も含む) を問い合わせることができ、 新形圧縮機への交換の是非をュ —ザ一 2 0 0が自分で判断することが可能で、 この判断結果に基づき契約を行え ば良い。 ユーザ一 2 0 0よりの新形圧縮機への交換希望が情報管理セン夕 1 0 0へ伝え られると、 情報管理センタ 1 0 0は、 新形圧縮機を製造しているメーカ 1 0 1へ 新型圧縮機を発注する。 メーカ 1 0 1は、 ユーザ一 2 0 0の最寄の販売店ゃ量販 店 1 0 2へ新型圧縮機を送付し、 販売店や量販店 1 0 2がユーザ一 2 0 0へ圧縮 機を届け、 交換作業を行う。
このような図 4に示す構成であつても圧縮機のパージヨンアツプサ一ビス方法 は実現できる。 ここで、 このような場—合のサービス費用は、 所定期間分の電気代 削減金額で支払うようにしてもよい。 この様に冷凍空調装置の冷凍サイクルにお ける圧縮機を例に取ると、 通常のィンバ一夕は圧縮機に搭載されたモーター毎に パラメ一夕が設定され設定パラメ一夕の指令どおりに動作するが、 このパラメ一 夕はモー夕 7~毎に異なり、 モ一夕が異なる圧縮機を通常のィンバ一夕と接続して も効率良く動作しないだけでなく回転すらしないことが多い。 自動チューニング ィンバ一夕を搭載した冷凍サイクルを有する空調機などでは圧縮機だけを交換し ても回転させることは当然ながら、 交換後の圧縮機を特別なチューニング無しに 簡単に良い効率で運転させることが出来る。 これにより圧縮機のみの交換で古い 機械が新製品として販売される空調機並みの省エネルギー効果が期待できるバー ジョンアップサービスが可能になる。 この具体的な省エネルギー効果は図 4のシ ステムにて開示され確認することが出来る。 この場合、 インバ一夕回路 2が従来 のものであれば、 自動チューニング機能の追加、 例えばモー夕同定部 1 0、 モー 夕一出力部 1 1、 指令調整部 1 2などのソフトウエアを追加することが必要にな る o
また、 図 4の情報管理セン 1 0 0が圧縮機の交換前 (購入時点) からの運転 状態のデ一夕 (電気代など) を収集するよう構成しておく。 このように構成した 場合、 交換前と交換後による電気代削減効果が数値として得られるようになるの で、 所定期間分の電気代削減額分が収集可能となる。 この場合のサービス費用は 、 基本料に交換後の電気代削減効果に応じた電気代削減額を加算するような構成 としてもよい。
本発明では、 自動チューニング機能を有するインバー夕を搭載した空気調和機 などの冷凍装置を購入もしくは使用するユーザ一に対するサービスのため、 どの ようなメーカのどのような仕様のモー夕が搭載された圧縮機であっても最適な状 態で駆動できる。
したがって、 情報管理セン夕 1 0 0とメーカ 1 0 1は同一の経営団体であって も異なる団体であっても、 圧縮機のバージョンアップサービスを提供できる。 こ のような場合、 情報管理センタ 1 0 0を絰営する団体は自動チューニング機能を 有するインバー夕回路だけの提供を行ってもよい。
本発明では、 サービス契約の締結により、 自動チューニングインバー夕が搭載 された空気調和機であれば、 どのような仕様の電動機が搭載された圧縮機であつ ても駆動することが可能となり、 圧縮機の乗せ換えだけで、 高性能、 高効率な新 形圧縮機へのバ一ジヨンアツプが実現でき、 圧縮機の交換が行なわれたユーザは 、 電気代の削減が得られ、 また、 新形圧縮機へのバージョンアップサービスが所 定期間分の電気代の削減効果分で得られる。 あるいは電力を供給する組織が所定 の効率を維持できない場合に割増電力料金を徴収したり、 あるいは、 所定の効率 や性能を維持している場合は割引電力料金とするなどしても良い。
また、 サービスを受けた分に対する費用の支払が生じた場合は、 銀行、 郵便局 やコンビニエンスストァなどによる振込みやパソコンを利用したクレジヅ トカ一 ドによる口座引落しなど、 何れの方法であつても問題はない。
また、 本実施の形態では、 自動チューニングインバー夕が、 電動機定数を同定 し、 電動機の効率が最も高くなるような動作点を追尾して最適に駆動するよう構 成されているので、 電動機の効率をユーザーが常時概略把握できる。 ユーザー 2 0 0は、 自己の所有する空気調和機 2 0 1を直接もしくはイン夕一フェイス ( I /F ) 2 0 2.を介してインタ一ネット 5 0 0に接続することによって、 情報管理 セン夕 1 0 0に空気調和機 2 0 1の運転状態や、 永久磁石電動機の逆起電圧定数 を常時把握させ、 これにより性能を評価して'性能低下が無いことを監視する監視 装置を設けることもできる。
尚、 前記イン夕一フェイス 2 0 2は、 ユーザ一 2 0 0がパソコンであった場合 は、 パソコンと空気調和機 2 0 1とを接続するイン夕一フェイスであり、 空気調 和機 2 0 1.が直接インタ一ネット 5 0 0に接続する場合は、 有線もしくは無線に てイン夕一ネッ ト 5 0 0と接続するためのインターフェイスである。 また、 空気 調和機 2 0 1は必ず電源供給の為、 系統 (電力線) と連係されるため、 この電力 線を使用したデータ送受信を行う電力線通信などのイン夕一フェイスであっても よい。
このように構成すると、 例えば逆起電圧定数の製造時点の固有値からの変化量 が把握でき、 空気調和機などの冷凍 '.空調装置の効率も把握でき、 この監視を継 続して行うことにより無駄なエネルギー損失を防止できる。 ここで、 空気調和機 の効率が低下し、 その原因が逆起電圧定数の低下であれば、 この圧縮機の減磁量 を検出でき、 また逆起電圧定数の低下が検出されない場合は、 空気調和機 2 0 1 の性能劣化を情報管理センタ 1 0 0で把握し、 例えば表示させたり、 所定値以下 になったことを報知することができる。
圧縮機が減磁している場合は、 圧縮機を交換することによって減磁による性能 劣化が改善されるため、 性能劣化した圧縮機から性能劣化のない圧縮機へのバー ジョンアップを行うことができる。 このような性能低下検出には、 先ず、 同定す るモー夕—定数の一つである逆起電圧定数 はモーターの磁力で決まる値であり 永久磁石が減じすれば変化する。 減磁したモー夕一は磁石トルクが不足するため トルクを補う様に電流が増加して効率を低下させる。 逆起電圧定数を検出すれば 減磁が検出できるし、 またスラッジなどの目詰まりなどで冷凍サイクル配管内を 循環する冷媒流量が確保できない場合、 圧縮機は圧力差は発生するが仕事量が低 減し、 負荷トルクが減少する。 即ち能力が出ておらず負荷トルクも軽い場合は目 詰まりと検出可能である。 またフィルターや熱交換器の目詰まり等でファンの仕 事量が減少したときには熱交換器における熱交換量が低下し、 圧縮機の負荷トル クが重く仕事をしているのに室内の温度などに変化が見られないという現象が起 こる。 この様に空調機などの性能低下につながる要因がモーターの出力トルクか らも検出することが出来る。
ここで、 空気調和機などの冷凍 '空調装置の劣化とは、 例えば、 スラッジによ る目詰まりや冷凍機油上がりによる油枯渴、 熱交換器の目詰まりやフィル夕の目 詰まり、 冷媒ガス漏れなど、 を表し、 本実施の形態では、 これらが検出できるこ とを意味する。 さらに、 冷蔵庫や冷凍機であれば、 例えば、 真空断熱の断熱効果 の低下など、 が検出できる。 以上説明したような劣化の情報は、 情報管理セン夕 1 0 0からメンテナンスセン夕 1 0 3へ伝わるので、 装置の劣化原因の検査等、 メンテナンスサービスの提供が実施可能となる。 本実施の形態では、 自動チュ一 ニング機能を有するインバー夕を備えているので、 上述したメンテナンスサービ スゃバージョンアップサービスが行える。 - 以上のように、 自動チューニングインバ一夕をユーザー 2 0 0に提供すること によって、 装置の性能劣化を検出することが可能となり、 メンテナンスセン夕 1 0 3がメンテナンスを行なって、 気調和機 2 0 1が故障して運転不可となる前 に圧縮機の交換などの対応が行え、 ユーザー 2 0 0の不満も解消できる。 また、 空気調和機 2 0 1などの故障前に圧縮機交換などの対応が行えるので、 空気調和 機などの冷凍 ·空調装置自身の信頼性の向上にも役立つ。 さらに、 自動チュー二 ングィンバ一夕を備えているので、 どのような仕様の圧縮機であっても、 交換可 能であるため、 圧縮機の選定が容易であり、 低コス トの圧縮機を選択できる。 また、 製品個々毎に異なる性能劣化度合いを把握しながら運転することが可能 となり、 悪化する前に圧縮機交換などの対応が行えるので、 環境にやさしく リサ ィクル性が高い製品を省エネ還元サービスの一環として提供することも可能とな る。 また更に圧縮機が性能低下や故障などで、 故障した圧縮機と.同一仕様のもの がないなど新たな圧縮機に交換する際に時間を必要とする場合、 通常のィンバ一 夕では運転停止期間が必要になるが、 自動チューニング機能付きのインバー夕回 路であれば空気調和機などの運転を直ちに継続することが出来る。 病院や役所な どの公共施設、 レストランやコンビニエンスストアなどの営業施設、 閉鎖された ビル内の事務所など空調が出来ない場合問題が大きくなるし、 冷蔵倉庫、 ショー ケースなどでは保存食品に被害が発生するし、 温水を生成する冷凍サイクル、 例 えば浴場や寒冷地などの給湯、 床暖房などに温水供給停止などが問題になるが、 本発明における自動チューニング機能を有するインバー夕では、 異なる仕様の永 久磁石電動機であっても動作する様に定数の同定を行うだけでなく、 電動機の省 エネルギー性能を損なわない様に定数を同定して直ちに運転動作を行うことが出 来る。 即ち性能の良い新たな圧縮機の交換までに時間がかかるようであれば、 何 らかの代替圧縮機を取りつけ簡単に交換して自動チューニングにて運転すること が出来、 新たな圧縮機との交換時に代替圧縮機を回収することにより、 冷凍サイ クルの停止という事態を問題を発生させずに避けることが出来る。 このような応 急運転を一つのサービスとして提供することも可能である。 すなわち冷凍サイク ルの冷媒を循環させるどのような電動機によっても駆動されている古い圧縮機に 対し、 緊急時など故障対策やパージヨンアツプ対策などもろもろの理由で新しい 圧縮機に取り替えが必要になっても、 自動チューニング機能を有するィンバ一夕 と同期電動機の組合せを代替用として提供し、 動作仕様の評価運転を行った後で 新しい圧縮機を使うまでの期間、 応急的に使用するサービスが自動チューニング にて運転することにより可能である。 この代替運転では効率の低下など不具合を 起こさないようにィンバ一夕にて制御される。
尚、 上述に示した装置の性能劣化度合いを検出して、 アラームや表示灯の設置 などによりユーザへ周知するよう構成しても、 ィンバ一夕の C P U内に記憶する ような構成ゃィンバ一夕に表示する構成であってもよい。 なおこの C P U内には 同定された電動機定数などが引き出せるような形で記憶されている。
- 以上のように、 永久磁石電動機を搭載した圧縮機を購入した顧客、 あるいは購 入しょうとする顧客、 あるいは電動機が組み込まれた製品を購入しょうとしたり 販売しょうとする顧客に対して永久磁石電動機の電動機定数の同定を行えるイン バー夕を含む駆動装置を提供してこの駆動装置により圧縮機に組み込まれた永久 磁石電動機等の電動機を駆動して永久磁石電動機の逆起電圧定数などの電動機定 数の抽出を行う動作仕様評価ステップと、 動作仕様評価ステップにて得られた永 久磁石電動機の電動機定数の変化量より永久磁石電動機を搭載した圧縮機が組み 込まれた製品の効率を把握する効率把握ステップと、 効率把握ステップにより得 られた製品の効率が低下していた場合に圧縮機の交換時期を通知する効率低下通 知ステップと、 を備え、 効率低下通知ステップにて得られた製品の効率低下度合 いに基づいて報知可能とし、 且つそれに基づき圧縮機を交換するようにしたので 、 効率 (性能) が低下する前や故障前に圧縮機の交換が行え、 省エネルギーで高 性能 (高効率、 低騒音など) な製品が得られ、 社会的にも無駄な損失を防止する ことができる。
また、 効率把握ステップにより得られた効率が低下していた場合にアラームや 表示灯などの通知手段でユーザ一やメーカーなどに通知するようにしたので、 ュ —ザーゃメ一力一などが圧縮機の交換時期をすぐの把握でき、 早期に対応できる 上述のように本実施の形態では、 省エネルギーの提供サービスといった形で説 明しているが、 圧縮機のバージョンアップサーどスの場合は、 なにも省エネルギ 一の提供サービスに限るものではない。 例えば、 新型の圧縮機として低騒音化が 実現できた場合、 圧縮機の交換による低騒音へのパージヨンアツプが実現できる 。 また、 最大能力をアップした圧縮機への交換によって急速冷房や暖房能力の拡 大等の空調機や冷蔵庫などのユーザ一の要求に応じたバージョンアップも実現で きる。
また、 本発明の冷凍サイクルでは自動チューニング機能を有するため、 オゾン 破壊係数の小さい冷媒への変更による圧縮機のみの交換にも対応できる。 冷媒変 更による配管洗浄も冷媒変更のサービスとして組み合わせてもよい。 このような 冷凍サイクルの冷媒変更サ一ビスが圧縮機のバージョンアップサービスの一つと することで更なるサービス性の向上が図られる。
図 4で説明したサービス提供は、 サービス提供側や情報管理セン夕 1 0 0から の通知により圧縮機を交換しても良いし、 ユーザー 2 0 0からの通知で圧縮機を 交換しても良い。 また、 図 4には図示していないが、 携帯端末などの移動型イン ターネヅ ト接続機器を使用している装置保安の循環員やサービスマンなどからの 通知により圧縮機交換などのサービスを行ってもよく、 どのようなタイミングで あっても本実施の形態のバージョンアップサービスを妨げるものでは無い。 さらに、 本実施の形態では、 正弦波駆動するインバー夕を使用している。 図 1 ( a ) に示す矩形波駆動の波形の場合、 前述した通り、 どのような仕様の圧縮機 であっても圧縮機交換に対して、 ィンバ一夕が自動チューニングインバ一夕であ る必要性はない。 しかしながら、 正弦波駆動対応の圧縮機を矩形波駆動にて駆動 した場合、 最大出力が不足する恐れがある。 これは、 正弦波駆動対応の電動機は 、 V/ f ( Vはインバー夕の直流電圧を表し、 : Πま周波数を表す) を大きく設計 できるためであり、 高効率化のため、 矩形波駆動用の圧縮機よりも V/ f が大き く設計されている。
V/ f が大きく設計されている場合、 V (インバー夕の直流電圧を表す) がー 定であれば、 必然的に f (電動機の回転数を表す) は低下する。 一定の Vを大き くなつた V/ fで除算すれば、 残された f は小さくなるという数式上も明らかで ある。
よって、 正弦波駆動対応にて開発された圧縮機を矩形波駆動にて駆動した場合 の最大出力が不足するが、 その原囟は最大回転数が低下することである。 最大出 力不足は、 空気調和機の場合、 冷房であればすぐに冷えない、 暖房であればすぐ に温まらないと言った問題となって表れる。 そのため、 正弦波駆動対応の電動機 を矩形波駆動インバー夕で駆動することは、 製品仕様を満足しなくなる可能性が あり、 圧縮機の交換が行われにくい。 また、 正弦波駆動される圧縮機が実用化さ れてきているため、 自動チューニングの機能を有するインバー夕を搭載していれ ば、 正弦波駆動のどのような仕様の圧縮機であっても、 圧縮機交換が行える。 従って、 本実施の形態では、 ユーザへの還元コストゃメリッ 卜が少なかった自 動チューニング機能に着目し、 圧縮機のバージョンアップサービスといったサ一 ビスや工場 · ビル ·地域などの社会等設備全体から無駄を防止すると言う観点か らの対策案を提供し、 各ユーザーへのサービスの一つとして自動チューニング機 能を利用することで、 ユーザへ安価に省エネ技術を提供でき、 更には応急対策サ 一ビスも提供出来る。
また、 図 3のフローでは、 自動チューニングインバ一夕を提供する (ステップ S— 3 ) ような構成をとつていたが、 図 5に示すように新型圧縮機とともに新型 圧縮機対応のィンバ一夕プログラムだけ提供するようなサービスであっても良い 。 図 5は、 本発明の実施の形態 1を表す別のサービスを説明するための全体構成 図である。 図 5に示すようにバージョンアップ契約を締結したユーザ Aに対して 、 メーカ Bはインバー夕プログラムのみを提供するようにしてもよい。 このよう にしても圧縮機交換による空気調和機などの冷凍 ·空調装置の省エネ化は実現で き、 上記と同様なサービス形態を行うことにより、 圧縮機のバージョンアップに よる省エネのユーザへの還元効果を有することは言うまでも無い。 このようなソ フトウエア提供の場合、 自動チューニング機能部分のソフトウエアの追加だけで 良く最も安い形態のサ一ビスが行える。
更に性能の良いィンバ一夕プログラムの提供サービスであれば、 最初の契約時 からソフトを提供したり、 自動チューニングインバ一夕として H/Wを送付し、 それ以後は、 ィン夕一ネヅトを通じて新規プログラムのみ配布するような構成で も構わない。 特に、 この場合、 最初に送付する自動チューニングインバー夕 H/ Wの C P Uに書換え可能なフラッシュメモリを搭載しておくことで簡単に実現で きる。 ュ一ザ一は書換え用のィン夕ーフェイスを介してパソコンと空気調和機な どとを接続するだけでプログラムの書換えが簡単に実現できる。
さらに、 省エネの還元サービスについて、 —本実施の形態では述べているが、 な にも省エネの還元サービスに限ったものでなく、 例えば、 ユーザーの要求に基づ き年々開発している圧縮機の開発中途段階では、 圧縮機対応のィンバ一夕が完成 していない場合も考えられ、 このような場合には新規閧発ィンバ一夕の検証用と した提供であってもなんら問題はない。 また、 本実施の形態では、 圧縮機の交換 によっても、 簡単に圧縮機を動作可能とすることができるので、 検証が短期間に 容易に行え、 開発期間の短縮、 開発負荷の軽減に繋がる。 このような開発負荷の 軽減サービスであっても何ら問題はない。
また、 以上は、 圧縮機について記述しているが、 何も圧縮機に限ったことでは なく、 永久磁石電動機を位置センサレスで駆動する用途のもの、 例えば、 水を汲 み上げるポンプモータなど、 であれば、 同様のサービスにて同等の効果を有する ことは言うまでもない。 ' さらに、 永久磁石電動機の自動チューニング機能を有するインバー夕を用いた サービスとして記述してきたが、 電動機定数が未知では駆動することができない 電動機、 例えば、 スィッチドリラク夕ンスモ一夕、 シンクロナスリラクタンスモ —夕などの同期電動機においても、 それらの電動機の自動チューニング機能を有 するインバー夕であれば、 上述と同様のサービスを実現でき、 同等効果を有する ことは言うまでも無い。 この場合の自動チューニング機能は、 これらの電動機の 電動機定数を同定する機能を備えたものであればよい。
図 6は、 本発明のサービスのフローを説明する別の説明概念図であり、 図 6 ( a ) は従来のサービスの態様を説明するための図、 図 6 ( b ) は本実施の形態の サービスの態様を説明するための図である。 また、 図 7は本発明のサービスのフ ローを説明するフローチャート図である。 空気調和機を製造するメーカは、 自社内で圧縮機を製造するメーカと、 圧縮機 を製造せず他社から圧縮機を購入するメーカの 2通りのメーカが存在する。 自社 内で圧縮機を製造するメーカは圧縮機を他のメーカに販売し (以後、 外販メーカ と称す) 、 購入するメーカ (以後、 購入メーカと称す) は各外販メーカから提供 される圧縮機を評価し、 採用する圧縮機を選定している。
永久磁石電動機を搭載した外販圧縮機は、 通常、 インバー夕とセットにてサン プル提供される。 特に、 正弦波駆動対応の圧縮機を動作させて評価する場合、 外 販圧縮機とセッ トで提供されたィンバ一夕を用いるのがほとんどである。 または 、 外販メーカ各社から提供される圧縮機を駆動可能なィンバ一夕を別途購入する か、 購入メーカが自らがインバー夕を試作、 製造する必要がある。
仮に、 購入メーカ自らが、 新規購入圧縮機を比較評価するための評価用インバ —夕 (評価を実施する圧縮機全てを駆動可能な仕様のインバ一夕) を試作する場 合、 圧縮機を動作させるまでのパラメ一夕調整に多くの時間を要し、 肝心の比較 評価の時間が十分に取れなくなることが多々あった。
また、 圧縮機とセットで提供されるインバー夕にて、 各々の圧縮機を動作させ 、 各圧縮機の能力データの比較評価を実施する場合、 インバー夕が異なっている ため、 同じ土俵上での比較評価が実施できない。
本発明の実施の形態では、 圧縮機を購入して製品を製造するメーカに自動チュ 一ニングインバ一夕機能を有するインバー夕を提供するサービスを目的とするも のであり、 自動チューニングインバ一夕の提供により同一のィンバ一夕回路での 絶対評価を可能とするものである。
図 6について説明する。 図 6 ( a ) のように従来は、 上述の通り、 セヅ トにて 提供された圧縮機とィンバ一夕との組み合わせによる従来の比較評価の様子を示 している。 図 6 ( a ) の場合は、 圧縮機と共にインバー夕もセットで購入するの であれば問題ないが、 ィンバ一夕は販売せず圧縮機のみの販売するというメーカ もあり、 あとで圧縮機のみ購入する場合を考慮すると、 別の圧縮機とセッ トで提 供されたィンバ一夕での評価では同一条件での評価が行えず、 問題となる。 また、 インバー夕のみを自社内で内製する場合は、 自社内で内製したインバー 夕が、 圧縮機と共に提供されたィンバ一夕と同一性能を有しなければならないた め、 内製したィンバ一夕では思うような能力が圧縮機から出力されない可能性が ある。 これは、 パラメ一夕調整によるノウハウの差であり、 ノウハウまで販売す るメーカは少ない。 したがって、 インバー夕とセッ トで評価した場合と自社内で 内製したィンバ一夕で評価した場合の結果が異なる可能性があり、 評価結果を評 価するのに多大の時間を有する。
さらに、 提供されるサンプルィンバ一夕が過剰スペックの非常に効率の高いィ ンバ一夕であつた場合、 電源入力からの比較ができなくなるといった課題もある 。 特に、 永久磁石電動機を用いた圧縮機の場合、 その省エネルギー性を期待して いるのであるが、 提供されるインバー夕が異なることによって圧縮機の効率が大 きく異なったり、 騒音レベルが異なったりすることも考えられる。 評価は特に、 効率と騒音面が主体となるが、 最大能力や動作可能最小出力なども評価の対象に なる。
永久磁石電動機の効率 (逆に言えば損失となる) は、 電動機に電流ェが流れる ことによって発生する銅損 ( I 2 R ) と電動機に使用されている鉄の部分に発生 する鉄損の 2つに分離できる。 この 2つの損失のバランスが電動機の効率には重 要であり、 電動機の最も効率の良い動作点は、 電流が最も少ない点 (銅損の最小 点) とならないことが多い。
これは、 鉄損が電動機にあるためで、 鉄損と銅損の合計が電動機の損失となる ためである。 一方、 電動機を駆動するインバー夕は、 半導体が主体で構成されて いるため、 電流の最小点 (銅損の最小点) が最も効率が良くなることが一般的で ある。
. そのため、 電動機の最も効率の良い動作点であってもインバー夕の効率が悪く なり、 電動機とインバー夕との総合効率である電源入力の最高効率点は、 電動機 の最も効率の良い動作点と一致しないことがある。 従って、 インバー夕を除外し て、 圧縮機のみで効率を評価することは、 インバ一夕無しで動作しない圧縮機の 場合、 意味の無い評価となり得るため、 電源入力からの効率比較ができないこと は、 効率評価を行う上での非常に大きな課題となる。
そこで、 図 6 ( b ) に示すように本実施の形態では、 同一のインバ一夕で外販 圧縮機を動作させ、 電源の入力点を起点とする製品の形態に近い状態 (同一土俵 上) での比較評価が自動チューニング機能を有するインバー夕によって実現する 。 これにより、 自動チューニング機能を有するインバー夕にて効率評価を行うた め、 得られる効率の評価結果は、 自社で内製したインバー夕にて駆動した場合と 同一の結果が得られる。 - よって、 最終的な形態として、 圧縮機のみ購入し、 インバ一夕は自社で製造す るメーカに対し、 同一土俵上で、 特に効率の評価を実施することが可能な自動チ ユーニングインバ一夕が提供されるだけで、 購入メーカは評価のためだけのィン バー夕を試作する必要も無くなり、 開発時間の短縮化や試作製造の費用の低減が 行える。
従って、 このサービス契約としては、 自動チューニングインバ一夕を必要とす る圧縮機購入メーカがサービス利用側、 自動チューニングインバーダを提供する メーカがサービス提供側となり、 サービス利用側は、 サービスのための費用を銀 行引落しや振替などの手段を利用して支払い、 サービス提供側は自動チューニン グインバ一夕とその操作方法を提供するものである。
さらに、 提供した自動チューニングインバ一夕によって調整されたパラメ一夕 をも提供するサービスをオプションとしてサービスの中に付加すると、 自動チュ 一ニングインバ一夕というサービスを提供されたメーカでは、 時間のかかるパラ メータ調整の負荷が無くなる、 もしくは、 パラメ一夕の概値が得られるので、 パ ラメ一夕調整のための開発負荷が軽減でき、 サービス利用側での開発期間の短縮 化などがさらに可能になる。
また、 自動チューニングインバ一夕機能付きィンバ一夕回路の貸与というサー ビスで上述のとおり説明したが、 何も貸与で無くとも販売でも上記と同等効果を 有することは言うまでもない。
さらに、 本実施の形態のサービスの手順を図 7にて説明する。 図 7において、 ステップ S— 1 1は圧縮機とセッ トで購入したインバ一夕による圧縮機の相対評 価を行う相対評価ステップ、 ステップ S— 1 2は自動チューニングインバー夕提 供メーカーとサービス契約を締結するかどうかのサービス契約確認ステップ、 ス テヅプ S— 1 3は、 サービス契約確認ステップ S— 1 2にてサービス契約を締結 する場合に自動チューニングインパ一夕を提供するインバー夕提供ステップであ る。
ステップ S— 1 4はステップ S— 1 3にて提供された自動チューニングインパ —夕にて各圧縮機を絶対評価する圧縮機絶対評価ステップ、 ステップ S— 1 5は ステップ S— 1 4にて絶対評価されたィンバ一夕と圧縮機の評価データより最適 な圧縮機を選定し、 圧縮機の購入メーカーを決定する圧縮機購入先決定ステップ である。
図 7のフローチャートで示す評価の手順は、 サービス提供を受ける前に圧縮機 とセッ トのインバー夕で、 各々の圧縮機 (図 6 ( a ) に示す A社製圧縮機や B社 製圧縮機など) をそれそれに対応したインバ一夕 (図 (a ) の A社製インバー夕 や B社製インバー夕など) にて評価 (S— 1 1 ) を実施し、 サービスの契約後 ( S - 1 2 ) に自動チューニングインバ一夕が提供 (S— 1 3 ) され、 同一のィン バ一夕による同一土俵上での絶対評価 (S— 1 4 ) を実施する。 その後、 効率や 運転範囲などが最適な圧縮機を購入 (S— 1 5 ) すればよい。 このようにするこ とで、 評価に無駄が生じず、 効率的に開発が行え、 開発期間の短縮につながる。 ここで説明した手順については、 どのような手順でもよく、 手順はサービス利用 側の評価基準に基づいて実施されるものであり、 図 7は一例であることはいうま でもない。
さらに、 圧縮機の場合、 冷媒によって圧力が異なるため、 電動機が同一でも圧 縮機としての能力が異なることがある。 しかしながら、 近年の環境意識の変化に よって、 ォゾン破壊係数が 0の冷媒ゃ地球温暖化係数の小さな冷媒が注目されて いるが、 冷媒を変更すると、 冷媒の圧力が異なるので圧縮機自体の設計を変更す るだけでなく、'製造ラインも変更しなければならない。
そのため、 今までは圧縮機を自社内で製造していたが、 冷媒の変更に伴い、 外 販の圧縮機を使用するメーカも現れることが想定される。 このようなメーカに対 しても、 自動チューニングインバー夕の提供サ一ビスを行うことによって、 冷媒 の違いによって駆動できなくなつていた圧縮機を同一土俵上での絶対評価が可能 となり、 開発期間の短縮、 開発コストの短縮が得られるようになる。
以上は、 外販圧縮機の購入メーカ向けサービスについて、 説明したが、 なにも 外販圧縮機の購入メーカ向けサービスに限ったものでなく、 例えば、 年々開発し ている空気調和機などの冷凍 ·空調装置の開発中途段階では、 最終的なィンバー 夕が完成していないため、 前年度品と新規開発品との同一ィンバ一夕での比較検 証用としての提供であってもなんら問題はなく、 この場合、 同一土俵上での絶対 比較が可能となる。 - さらに、 本実施の形態では、 上述までの同一土俵上の評価については、 効率に 限ったことではなく、 騒音や最大能力、 最小出力などの性能面でも同一土俵上で 評価できることによる効果も有する。
例えば、 騒音については、 製品としての騒音は最終形態に近い製品状態で評価 する必要があるが、 最終形態に近い形状で問題となった場合、 修正することはか なり困難となるので、 最終形態となる以前に最終形態で問題ないレベルであるこ とを予め確認したいという要求がある。
その場合に、 同一土俵上での騒音評価、 新旧の圧縮機のみの変更による評価、 が実現できれば、 新旧製品での圧縮機単体の相対レベルを最終形態となる以前に 把握することも可能である。 また、 外販メーカから提供されたサンプルインバー 夕で駆動した場合、 外販メーカからのサンプルインバー夕が過剰スペックの場合 、 インバ一夕まで異なるため、 騒音レベルの相対レベル評価は実施できなくなる 。 したがって、 本実施の形態で説明した自動チューニング機能を備えたインバ一 夕が使用できれば、 最終形態前であっても同一土俵上での騒音評価が可能となる 最大能力や最小出力についても同様であり、 最大能力は圧縮機を組み込んだ状 態での冷凍サイクルとしての最大出力であり、 これが低下するようだと、 空気調 和機の場合、 低温時の暖房能力が低下するなどいつた製品仕様が低下する。 また 、 最小出力が増加すると、 空気調和機の場合、 夏に冷えすぎるなどといった、 こ れも製品仕様を低下させるため、 最終形態以前に同一土俵上で評価しておく意義 は非常に高い。 この場合も本実施の形態で説明した自動チューニング機能を備え たィンバ一夕が使用できれば、 最終形態前であっても同一土俵上での能力や出力 の評価が行える。
以上のように、 永久磁石電動機を用いた圧縮機の場合、 異なる圧縮機の性能 ( 効率、 能力、 騒音など) の評価検証を実施する為には、 インバー夕が必要であり 、 それもできる限り同一インバー夕で行うことが望ましい。 本実施の形態は、 こ のようなニーズに応えるサービスを提供するものである。
また、 以上は圧縮機として説明したが、 何も圧縮機に限ったことではなく、 永 久磁石電動機を位置センサレスで駆動する用途のもの、 例えば、 ポンプモ一夕な ど、 であっても、 同様のサービスにて同等の効果を有することは言うまでもない
" 図 8は、 本発明のサービスのフローを説明する別の説明概念図であり、 図 8 ( a ) は従来のサービスであり、 図 8 ( b ) は本実施の形態を示すサービスである 。 また、 図 9はサービス契約のフローを説明するためのフローチャート図であり 、 図 9 ( a ) は従来のサービスのフローを説明するフローチャート図、 図 9 ( b ) は本実施の形態のサービスのフローを説明するフローチャート図である。
図において、 サービス利用側であるユーザ Aは、 永久磁石電動機 (以後、 モー 夕と呼称す) を購入し、 この購入したモータを自社内で製造する製品に組み込む 製造メーカであるが、 本実施の形態では、 ユーザと記述する。 このユーザ Aは、 モー夕を組み込む製品の仕様に従い、 モー夕の動作仕様を考慮したモー夕を組み 込まなければならない。 例えば、 図 8 ( a ) に示すように、 定格回転数や定格ト ルク、 最大回転数、 動作範囲トルク、 起動トルク等の動作仕様である。
しかしながら、 モ一夕の動作仕様は机上で概ね設計できる場合もあるが、 大多 数の場合、'モー夕を組み込む製品の試作品が完成し、 実動作させないと最終的に は決められない。 そのため、 概算で設計したモー夕のサンプルを実製品に組込み 、 その状態でさらに製品が仕様を満足しているか評価し、 評価結果が思わしくな い状態であれば、 モー夕再設計をし、 製品に組み込み評価を実施するといつた循 環を繰り返しながら、 モー夕を組み込む製品が完成する。
上記の様子を示したのが、 図 9 ( a ) のステップ S— 2 1からステップ S— 2 5のフローである。 図において、 S— 2 1はユーザ側 Aにおいて製品仕様を検討 する製品仕様決定ステップ、 S— 2 2はメーカ側 Bにおいて導入するモー夕の仕 様を検討するモー夕仕様検討ステップ、 S— 2 3はメ一力側 Bにおいてサンプル モー夕を試作するサンプルモー夕試作ステップ、 S— 2 4はユーザ側 Aにおいて サンプルモータを製品にくみ込むサンプルモー夕組込みステップ、 S— 2 5はュ —ザ側 Aにおいてサンプルモータの動作評価を行うサンプルモ一夕評価ステップ 、 S— 2 6はサンプルモー夕評価ステップ S— 2 5におけるユーザ側 Aでの評価 結果が O Kの場合に、 メーカ側] Bにおいて製品に組込むモータを量産試作するモ —夕量産試作ステップ、 S 2 7はユーザ側 Aにおいて量産試作モー夕での製品評 価を行う製品評価ステップ、 S— 2 8はユーザ側 Aにおいてモー夕を購入するモ 一夕購入ステップである。
ここで、 S二 2 1で検討された動作仕様においては、 特にモー夕の動作仕様の 場合には、 机上の概算値と実使用上の動作ボイントがー致していなかったことが 原因で、 トルク条件が実使用ボイントと机上での概算値とがー致していないこと が多々ある。 そのため、 図 9 ( a ) における動作評価ステップ S— 2 5で N Gが 発生するため、 S— 2 2から S— 2 5の間でループが発生し、 何度となく試作を 繰り返す必要が生じ、 開発期間が長期化し、 製品のコストが上昇してしまってい る。
その後、 S— 2 5における評価が O Kであれば、 モー夕を提供するメーカ側 B では、 仕様を満たしつつ、 メーカ側も採算の合う形状等の量産仕様モー夕を試作 し (S— 2 6 ) 、 ユーザ側 Aにおける製品での最終評価 (S— 2 7 ) を受けた上 で、 購入して頂ける状態 (S— 2 8 ) となっていた。
次に、 本発明のサービスについて、 図 8 ( b ) の概念図および図 9 ( b ) のフ ローチャート図を用いて説明する。 本サービスは、 モータの動作仕様はモ一夕を 提供するメーカ側 Bで検討して明確化して提供するサービスである。 図において 、 S— 3 1はメーカ側 Bにおいて自動チューニングインバー夕及び仕様確認用モ 一夕を提供するインバー夕 ·モ一夕提供ステップ、 S— 3 2はユーザ側 Aにおい て提供されたモー夕を製品に組込むモー夕組み込みステヅプ、 S— 3 3はユーザ 側 Aにおいてモータの動作パラメ一夕を抽出する動作パラメ一夕抽出ステップで ある。
S— 3 4はメーカ側 Bにおいて、 動作仕様を明確化する動作仕様明確化ステツ プ、 S— 3 5はメーカ側 Bにおいてモー夕仕様の検討を行うモー夕仕様検討ステ ヅプ、 S— 3 6はメーカ側 Bにおいてサンプルモータを提供するサンプルモ一夕 提供ステップ、 S— 3 7はユーザ側 Aにおいてサンプルモー夕を製品に組込むサ ンプルモー夕製品組み込みステップ、 S— 3 8はユーザ側 Aにおいてサンプルモ 一夕の評価を行うサンプルモー夕評価ステップ、 S— 3 9はメーカ側 Bにおいて サンプルモ一夕を量産試作するサンプルモー夕量産試作ステップ、 S— 4 0はュ 一ザ側 Aにおいてサンプルモー夕を搭載した製品の品質評価を行う製品品質評価 ステップ、 S— 4 1は、 ユーザ側 Aにおいて量産されたモー夕を購入する量産モ —夕購入ステップである。
まず、 ユーザであるサービス利用側 Aは、 サービス提供側であるメーカ側 Bよ り動作環境把握用のサンプルモー夕及び自動チューニングインバ一夕の提供を受 ける (S— 3 1 ) 。 サービス利用側 Aは、 提供されたモ一夕をモー夕の組み込み 製品の試作品に組込み (S— 3 2 ) 、 製品を動作させる。 この際、 自動チュー二 ングインバ一夕は、 モータが動作する状況に応じてパラメ一夕調整する機能を有 しており、 製品を動作させることによって、 モー夕が動作する状況が把握できる 。 特に、 起動時の起動トルクや定格運転時の定格トルク、 さらには、 運転範囲ト ルクなどが把握できる (S— 3 3 ) 。
自動チューニングインバ一夕を用いることによって、 ユーザ側 Aにおいて動作 パラメ一夕の抽出ができるので、 製品の実動作に一致した動作仕様値を把握でき
( S - 3 4 ) 、 この動作仕様に基づいたモー夕設計がメーカ側 Bにおいて可能と なる (S— 3 5 ) 。 したがって、 メーカ側 Bはこの条件にて設計されたモ一夕を 試作し (S— 3 6 ) 、 ユーザ側 Aにて試作されたサンプルモータを製品に組込み
( S - 3 7 ) 、 動作評価を実施する (S— 3 8 ) 。
従来は、 動作仕様が明確化されていても、 実情と一致 (製品の実動作に一致) していないケースがあつたため、 何度となくモー夕を再設計、 再試作していたが 、 本サ一ビスの提供により、 図 9 ( b ) に示すように 1回の試作でも製品の実動 作に一致したモ一夕の試作が可能となり、 繰り返しのループによる無駄な開発期 間や無駄な開発コストを無くすことが可能となる。
また、 サンプルとして提供したモータの評価 (S _ 3 8 ) をユーザ側 Aにて実 施中に、 メーカ側 Bでは並行して最終量産仕様を検討することが出来る。 これは 、 自動チューニングインバー夕にて動作条件を把握しているためであり、 製品が 変更されていなければ動作条件が変化しないため、 モ一夕の仕様を変える必要が ないためである。 従来は図 9 ( a ) に示すように、 S— 2 5の判定結果が〇Kで なければ、 量産仕様の検討 (S— 2 6 ) へ進むことができなかった。 そのため、 従来 (図 9 ( a ) ) と本実施の形態 (図 9 ( b ) ) では、 量産仕様の検討 (S— 2 6、 S - 3 9 ) において、 本実施の形態の方が開発期間が短くできる。 さらに 本実施の形態では、 最終形態に近い試作品モー夕で製品としての評価 (S— 4 0 ) が実施でき、 モー夕購入 (S— 4 1 ) を行うことができる。
上記のようなケースは、 従来まで、 誘導電動機を用いていたュ一ザ側 Aが、 サ 一ビスを利用すると仮定すればサービス利用側 Aであるが、 省エネのため、 永久 磁石電動機への置き換え時に本サービスの提供を受ける。
ここで、 誘導電動機は、 トルク条件がある程度既知であり、 そのトルク条件で 設計された誘導電動機であれば、 電動機自身は停止することなく回転トルクを発 生する。 これは誘導電動機には特有のすべりと言う現象が発生するためである。 図 1 0は、 誘導電動機における回転数とトルクの関係を示した図である。 図にお いて、 横軸は誘導電動機の回転数、 縦軸はトルクを表している。 誘導電動機の場 合には、 すべりを有する為、 図に示すように、 トルク (図 1 0の縦軸) が変化し ても、 回転数 (図 1 0の横軸) は大きく変動しない。
しかしながら、 永久磁石電動機はすべりがない同期電動機であるため、 速度制 御がなされていない場合、 図 1 1に示すような回転数とトルクの関係になる。 図 1 1は永久磁石電動機における回転数とトルクの関係を示した図である。 図にお いて、 横軸は永久磁石電動機の回転数、 縦軸はトルクを表している。 図 1 1より 明らかのように、 永久磁石電動機は負荷トルクが変化すると回転数が大きく変化 しており、 図 1 0に示した誘導電動機とは異なる。 したがって、 回転数を安定さ せたい (あまり変化させない) と言うこととなると速度制御が必要となるが、 こ の場合、 出力可能トルク以上の負荷トルクが印加された場合、 脱調というモー夕 が停止する状態に陥る可能性がある。 さらに、 速度制御による安定性も制御理論 面から考慮しなければならない。
また、 トルク条件が既知としてモー夕を設定しなければ、 永久磁石電動機の高 効率といった特性が活かせなくなり、 誘導電動機を永久磁石電動機に置き換えた が、 思ったほどの省エネを実現できないと言うことにもなり得る。 しかしながら 、 本実施の形態のように、 自動チューニング機能を有するインバー夕にてモー夕 および製品を評価するようにすれば、 上記問題点が解消さ、 開発期間の短縮、 開 発コストの低減、 省エネの達成などの効果を得ることができる。
以上のように、 本サービスを提供することによって、 ユーザ側 Aでは、 動作仕 様の検討が不要となり、 設計期間の短縮および実使用に合つた仕様を製品に織り 込むことが出来るので、 製品の信頼性が向上する。 また、 製品のラインナップを 拡大することが容易となり、 幅広い機種を持つメーカとなり得る。
また、 容易に誘導電動機か.ら永久磁石電動機への置き換えることが可能となり 、 製品の省エネ化が容易に実現できるようになる。 さらに、 評価回数も低減でき 、 評価期間も短縮することが可能となり、 従来と同等の評価時間であっても、 細 部に亘つた細かな評価が可能となり、 製品の信頼性がさらに向上する。
また、 設計期間及び評価期間が短縮されるので、 これによつて発生する製品コ ストが抑制でき、 製品の低コスト化を達成できる。 また、 メーカ側 Bでのサンプ ル試作回数が大幅に低減され、 ユーザ側 Aも低コストにてモー夕を購入すること が可能となるので、 製品のコスト低減にも効果も行える。
さらに、 本発明の自動チューニングインバ一夕およびモータの提供サービスは 、 購入するモータや販売するモー夕を通じてユーザー側 Aとメーカ側 Bとが動作 環境というデータを共有できる。 例えば、 従来までは図 9 ( a ) に示す動作評価 ( S— 2 5 ) が O Kとなる為に、 電話や F A Xでは正確に通じないニュアンスを 伝えなければならず、 データの共有ではなく、 感覚の共有が重要であった。 本サービスでは、 図 1 2に示すように動作環境が数値データとして共有できる 。 図 1 2は本実施の形態を表すブロック図である。 図 1 2において、 自動チュー ニングインバ一夕にて抽出された動作パラメ一夕や動作仕様などがィン夕一ネッ ト 5 0 0を介してデータ共用の為のサーバ一 3 0 0に動作条件を示す数値データ として蓄積され、 ここに蓄積されたデ一夕を基に、 メーカ 3 1 0にてモー夕を試 作する。 試作されたモータがユーザー 3 2 0へ送付され、 ユーザー 3 2 0はこの モ一夕を製品に組込み検証する。 この検証データに対し、 メーカ 3 1 0はサーバ - 3 0 0よりサンプルモー夕の性能を確認できる。
以上のように、 従来まではニュアンスの共有であつたが、 自動チューニングイ ンバ一夕を用いることにより数値の共有が可能となり、 製品の開発時における後 戻りが無くなり、 開発期間の短縮が行なわれ、 サービスの提供を受けるユーザー だけでなく、 サービスを提供するメーカ側もより高品質の製品を納入することが 可能となる。 上記で説明した動作環境の数値デ"夕は、 例えば図 8に示す様に、 モータの場合、 負荷のトルク条件が不明だと最適化、 即ち効率の良い運転が出来 ない。 動作トルク範囲や定格トルク、 起動トルクなどのトルク条件を既に説明し てきた様に自動チューニング機能で取りこむことが出来る。 電動機を負荷である 製品例えば圧縮機やファンなどに組み込んで運転させる場合、 従来と同様な回転 数で動作させても周囲温度や圧力損失などの環境が異なればトルクも変わってく る。 電動機を負荷と組合せてこれらの環境条件に応じた動作データなどィンバ一 夕回路 2でモー夕一毎に与えているパラメ一夕を自動的にチューニングしたもの を算出できればモー夕一を効率良く動作させることが出来る定数が得られるだけ 出なく、 モー夕一の限界仕様が得られることになる。 この様にモ一夕一を負荷に 対して過剰仕様のものとすることも防止できる。 本発明の契約形態は通信で処理 するなどいずれの形態であっても良い。 また上記で説明した各サービスに対する 対価の支払いを通信を利用する電子支払いなどどのような形態で処理しても良い 。 例えば、 モーターの出力や効率等のデータを自動的に通信にて把握できるので 従来製品からバージョンアップした効率アップによる入力低下、 即ち電気代の従 来との差額分を請求し、 支払いに当てることも可能である。 いずれにしろ取り交 わした契約条件にて支払いが行われることになる。
また、 永久磁石電動機を購入した顧客、 あるいは購入しょうとする顧客に対し て永久磁石電動機の電動機定数の同定を行える駆動装置および動作環境把握用の サンプルモー夕を提供して駆動装置により製品に組み込まれたサンプルモ一夕を 駆動して動作仕様評価を行う動作仕様評価ステップと、 動作仕様評価ステップに より抽出される動作パラメ一夕に基づいて納入する永久磁石電動機の仕様を決定 する電動機仕様決定ステップと、 を備えているので、 製品の開発時における後戻 りの無い、 開発期間の短縮を行える電動機の仕様決定方法を提供できる。
さらに、 動作仕様評価ステップにより抽出される動作パラメ一夕をインターネ ヅ ト等の通信手段を介して数値データとしてサーバーに蓄積する動作パラメ一夕 蓄積ステツプと、 サーバーに蓄積された動作パラメ一夕に基づいて納入する永久 磁石電動機の仕様を決定する仕様決定ステップと、 とを備えたので、 短時間でデ 一夕のやり取りができ、 開発期間が短縮できる。 また、 駆動装置が自動チュー二 ングインバ一夕であるため、 いかなる仕様の電動機であっても電動機の仕様が決 定できる。
以上、 本発明の実施の形態で説明したように、 永久磁石電動機が搭載された製 品を購入した顧客、 あるいは購入しょうとする顧客に対しサービス契約を締結す るサービス契約締結ステップと、 サービス契約に基づき如何なる仕様の永久磁石 電動機でも駆動可能な駆動装置を提供する駆動装置提供ステップと、 駆動装置に より永久磁石電動機を駆動することにより永久磁石電動機を搭載した製品の性能 が向上するように永久磁石電動機を搭載した製品を駆動制御してグレードアップ する製品グレードアップステップと、 を備えているので、 自動チューニングイン バー夕を用いたサービスを提供することで、 ユーザへ安価に省エネ技術の提供や ユーザで製造する製品への永久磁石電動機の容易な導入が可能となる。
また、 永久磁石電動機が搭載された製品を購入した顧客、 あるいは購入しょう とする顧客に対しサービス契約を締結するサービス契約締結ステップと、 サ一ビ ス契約に基づき如何なる仕様の永久磁石電動機でも駆動可能な駆動装置を提供す る駆動装置提供ステップと、 駆動装置提供ステップにより提供された駆動装置に て複数の仕様の異なる永久磁石電動機を駆動して同一駆動装置による製品の性能 評価結果に基づいて納入する電動機を決定する電動機納入ステップと、 を備えて いるので、 仕様の異なる他メーカ一製の電動機搭載製品を同一土俵上で比較でき 、 顧客の仕様に合致した省エネルギーで低コストの製品を購入できる。
また、 永久磁石電動機を購入して永久磁石電動機を搭載した製品を製造する顧 客に対し、 如何なる仕様の永久磁石電動機でも電動機定数を同定して駆動可能な 永久磁石電動機の駆動装置を提供する駆動装置提供ステップと、 駆動装置により 製品に搭載された永久磁石電動機を駆動することによつて顧客の必要とする製品 仕様に合致した永久磁石電動機を提供すること電動機提供ステップと、 を備えて いるので、 顧客の要求仕様を満足できる永久磁石電動機搭載製品の提供が短期間 でしかも低コス卜で提供できる。 また、 永久磁石電動機が搭載された製品を購入した顧客、 あるいは購入しょう とする顧客に対しサービス契約を締結するサービス契約締結ステップと、 サービ ス契約に基づき如何なる仕様の永久磁石電動機でも電動機定数を同定することに よって駆動可能とする駆動装置を提供する駆動装置提供ステップと、 駆動装置提 供ステップにより提供された駆動装置にて前記永久磁石電動機を駆動した製品の 性能評価結果に基づいて納入する電動機仕様を決定する電動機仕様決定ステップ と、 を備えているので、 電動機の仕様が簡単に実機にて確認でき、 短期間で低コ ストの製品を提供できる。
また、 永久磁石電動機が搭載された製品を購入した顧客、 あるいは購入しょう とする顧客に対しサービス契約を締結するサービス契約締結ステップと、 サ一ビ ス契約に基づき如何なる仕様の永久磁石電動機でも駆動可能な駆動装置を提供す る駆動装置提供ステップと、 駆動装置提供ステップにより提供された駆動装置に て永久磁石電動機を駆動した製品の性能評価結果に基づいて顧客に納入する電動 機仕様を決定する電動機仕様決定ステップと、 を備え、 電動機仕様決定ステップ にて決定された永久磁石電動機を使用した場合の消費電力データと現状の消費電 カデ一夕との差分に基づいて省消費電力に応じた省エネ料金を求め、 駆動装置及 び永久磁石電動機の提供費用に省エネ料金を反映させて料金を請求するようにし ているので、 顧客にとっては設備変更による初期投資費用を低減でき、 省エネル ギ一が達成できる。 また、 サービス提供側は省エネによるメリッ ト分で設備費用 を回収できる。
また、 永久磁石電動機が搭載された製品を購入した顧客、 あるいは購入しょう とする顧客に対して永久磁石電動機の電動機定数の同定を行える駆動装置を提供 して前記電動機を交換した場合に駆動装置にて交換後の永久磁石電動機の電動機 定数の同定を行う電動機定数同定ステップと、 電動機定数同定ステップにより得 られた電動機定数にて交換後の永久磁石電動機を駆動する電動機駆動ステップと 、 電動機駆動ステップにより駆動された交換後の永久磁石電動機を製品の性能が 向上するように電動機の効率の良い動作点で運転制御する製品グレードアップス テツプと、 を備えたので、 ユーザへ安価に省エネ技術の提供やユーザで製造する 製品への永久磁石電動機の容易な導入が可能となる。 また、 永久磁石電動機が搭載された製品を購入した顧客、 あるいは購入しょう とする顧客に対して永久磁石電動機の電動機定数の同定を行える駆動装置を提供 して電動機を交換した場合に交換前後の永久磁石電動機の電動機定数の同定を行 う電動機定数同定ステップと、 電動機定数同定ステップにより得られた電動機定 数にて交換前後の永久磁石電動機を駆動する電動機駆動ステップと、 電動機駆動 ステップにて交換前後の永久磁石電動機を駆動して交換前後の永久磁石電動機の 性能評価を行う性能評価ステップと、 性能評価ステップにより得られた交換前後 の永久磁石電動機の性能評価結果に基づいて交換後の永久磁石電動機を搭載した 製品の性能が交換前の永久磁石電動機を搭載した製品の性能よりも向上するよう に交換後の永久磁石電動機が効率の良い動作点で運転されるように運転制御する 電動機運転制御ステップと、 を備えたので、 仕様の異なる他メーカー製の電動機 搭載製品を同一土俵上で比較でき、 顧客の仕様に合致した省エネルギーで低コス 卜の製品を購入できる。
また、 永久磁石電動機あるいは永久磁石電動機を搭載した製品を購入契約した 顧客、 あるいは購入しょうとする顧客に対して永久磁石電動機の電動機定数の同 定を行える駆動装置および動作環境把握用のサンプルモー夕を提供して駆動装置 により製品に組み込まれたサンプルモータを駆動,して製品の動作仕様評価を行う 動作仕様評価ステップと、 動作仕様評価ステップにより抽出される動作パラメ一 夕に基づいて納入する永久磁石電動機の仕様を決定する仕様決定ステップと、 仕 様決定ステップにて得られた製品仕様を満足する永久磁石電動機を提供して駆動 装置にて永久磁石電動機が組み込まれた製品の性能が向上するように永久磁石電 動機を運転制御する電動機運転制御ステップと、 を備えたので、 電動機の仕様が 簡単に実機にて確認でき、 短期間で低コストの製品を提供できる。
また、 動作仕様評価ステツプにより抽出される動作パラメ一夕をインタ一ネヅ トゃ電力線通信などの通信手段を介して数値デ一夕としてサーバーに蓄積する蓄 積ステップと、 蓄積ステップにてサーバーに蓄積された動作パラメ一夕に基づい て納入する永久磁石電動機の仕様を決定する仕様決定ステップと、 を備えたので 、 容易に、 しかも即座にサーバーより動作パラメ一夕を入手でき、 安価で短期間 で電動機の仕様を決定できる。 また、 永久磁石電動機が搭載された製品を購入した顧客、 あるいは購入しょう とする顧客に対して永久磁石電動機の電動機定数の同定を行える駆動装置を提供 して永久磁石電動機を交換する場合に交換前の永久磁石電動機を駆動装置により 駆動して性能を評価する性能評価ステツプと、 性能評価ステツプにより得られた 交換前の永久磁石電動機の性能評価結果に基づいて交換後の永久磁石電動機を組 込んだ製品の性能が向上するように交換後の永久磁石電動機の仕様を決定する電 動機仕様決定ステツプと、 電動機仕様決定ステツプにて決定された仕様の永久磁 石電動機を使用した場合の消費電力データと現状の消費電力データとの差分に基 づいて消費電力に応じた省エネ料金を求める省エネ料金演算ステップと、 を備え 、 駆動装置及び永久磁石電動機の提供費用に省エネ料金を反映させて料金を請求 するようにしたので、 顧客にとっては設備変更による初期投資費用を低減でき、 省エネルギーが達成できる。 また、 サービス提供側は省エネによるメリッ ト分で 設備費用を回収できる。
また、 駆動装置が自動チューニングインバ一夕であるため、 如何なる仕様の電 動機であっても安価で用意に電動機の交換が短期間で行える。 また、 2回目以降 の電動機の交換の場合には、 駆動装置の代わりにィンバ一夕プログラムあるいは インバー夕回路を提供するようにしたので、 安価にサービスを提供できる。 また 、 サービス契約に基づいて行うようにしているので、 ユーザ一が安心して圧縮機 交換などのサービスを受けることができる。 また、 サービス提供側も安価に短期 間でサービスが提供できる。 すなわち本発明では自動チューニング機能によりモ —夕一を選択する際や長期運転中に常に良い効率を確保できる。 また自動チュー ニング機能を利用してモ一夕一とィンバ一夕の組合せにおける動作や性能の透明 化が測れ製品の能力維持に有効な方法、 装置が得られる。

Claims

' 請求の範囲
1 . 電動機もしくは前記電動機が搭載された製品を利用する利用者側に前記電動 機の電動機定数の同定を行える自動チューニング機能を有するィンバ一夕もしく はィンバ一夕のプログラムを提供し、 この提供したィンバ一夕を使用して前記電 動機に強制的に電圧を印加して前記電動機定数を同定させる定数同定ステップと 、 前記定数同定ステップにて得られた前記電動機定数にて前記電動機を駆動する ィンバ一夕を前記電動機の効率の良い動作点で運転するように制御するインバ一 夕制御ステップと、 を備え、 同定された前記電動機定数を用いて同期機である前 記電動機をィンバ一夕にて駆動することを特徴とする省エネルギーサービス提供 方法。
2 . 前記定数同定ステツプにより得られた逆起電圧定数の変化量を把握しながら 前記電動機を駆動することを特徴とする請求項 1記載の省エネルギーサービス提 供方法。
3 . 前記定数同定ステップにより得られた電動機定数にて前記電動機を駆動して 前記電動機の性能評価を行う性能評価ステップと、 を備え、 前記性能評価ステツ プにより得られた前記電動機の性能評価結果に基づいて選択された電動機とィン バー夕を使用することを特徴とする請求項 1または 2記載の省エネルギーサービ ス提供方法。
4 . 前記利用者側に前記電動機の電動機定数の同定を行えるインバー夕および前 記製品の負荷トルクなどの動作環境把握用のサンプルモ一夕を提供し、 前記ィン バー夕にて前記製品に組み込まれた前記サンプルモータを駆動して前記製品の動 作仕様評価を行う動作仕様評価ステップと、 前記動作仕様評価ステップにより抽 出される動作パラメ一夕に基づいて前記製品に使用する電動機の仕様を決定する 仕様決定ステップと、 を備えたことを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記 載の省エネルギーサービス提供方法。
5 . 前記動作仕様評価ステツプにより抽出される動作パラメ一夕をインタ一ネッ トを介して数値データとしてサーバーに蓄積する蓄積ステップと、 前記蓄積ステ ップにてサーバーに蓄積された前記動作パラメ一夕に基づいて前記電動機の仕様 を決定する仕様決定ステップと、 を備えたことを特徴とする請求項 4記載の省ェ ネルギ一サービス提供方法。
6 . 交換前の電動機を前記ィンバ一夕もしくはィンバ一夕のプログラムにより駆 動して性能を評価する性能評価ステツプと、 前記性能評価ステツプにより得られ た前記交換前の電動機の性能評価結果に基づいて交換後の電動機を組込んだ製品 の性能が向上するように前記交換後の電動機の仕様を決定する電動機仕様決定ス テツプと、 を備え、 前記交換前の電動機が誘導電動機もしくは矩形波駆動永久磁 石電動機であって前記交換後の電動機が正弦波駆動永久磁石電動機であることを 特徴とする請求項 1乃至 5のいずれかに記載の省エネルギーサービス提供方法。
7 . 前記電動機の電動機定数の同定を行えるインバー夕により駆動して、 前記電 動機を交換する場合の交換前の電動機の性能を評価する性能評価ステップと、 前 記性能評価ステップにより得られた前記交換前の電動機の性能評価結果に基づい て交換後の電動機を組込んだ製品の性能が向上するように前記交換後の電動機の 仕様を決定する電動機仕様決定ステップと、 前記電動機仕様決定ステップにて決 定された仕様の電動機を使用した場合の消費電力データと現状の消費電力データ との差分に基づいて消費電力に応じた省エネ料金を求める省エネ料金演算ステヅ プと、 を備え、 前記インバー夕及び前記電動機の提供費用に前記省エネ料金を反 映させて料金を請求するようにしたことを特 mとする請求項 1乃至 6のいずれか に記載の省エネルギーサービス提供方法。
8 . 前記ィンバ一夕にて位置センサレスで前記電動機を駆動することを特徴とす る請求項 1乃至 7のいずれかに記載の省エネルギーサービス提供方法。
9 . 前記電動機の電動機定数の同定を行える自動チューニング機能を有するイン バー夕もしくはィンバ一夕のプログラムにより前記電動機を駆動し、 運転中に同 定された前記電動機定数により前記電動機の効率を継続して把握することを特徴 とする請求項 1乃至 8のいずれかに記載の省エネルギーサービス提供方法。
1 0 . 前記電動機の電動機定数の同定を行える自動チューニング機能を有する前 記ィンバ一夕もしくはィンバ一夕のプログラムを提供することを省エネルギー提 供を行うサービス契約の開始とすることを特徴とする請求項 1乃至 7のいずれか に記載の省エネルギーサービス提供方法。
1 1 . 電動機を購入した顧客、 あるいは購入しょうとする顧客に対して電動機の 電動機定数の同定を行える駆動装置および動作環境把握用のサンプルモータを提 供して前記駆動装置により前記製品に組み込まれた前記サンプルモー夕を駆動し て動作仕様評価を行う動作仕様評価ステツプと、 前記動作仕様評価ステツプによ り抽出される動作パラメ一夕に基づいて納入する電動機の仕様を決定する電動機 仕様決定ステップと、 を備えたことを特徴とする電動機の仕様決定方法。
1 2 . 前記動作仕様評価ステップにより抽出される動作パラメ一夕をインターネ ッ ト等の通信手段を介して数値データとしてサーバーに蓄積する動作パラメ一夕 蓄積ステップと、 前記サーバ一に蓄積された前記動作パラメ一夕に基づいて納入 する永久磁石電動機の仕様を決定する仕様決定ステップと、 とを備えたことを特 徴とする請求項 1 1に記載の電動機の仕様決定方法。
1 3 . 永久磁石電動機を搭載した圧縮機を購入した顧客、 あるいは購入しようと する顧客に対して前記永久磁石電動機の電動機定数の同定を行える駆動装置を提 供して前記駆動装置により前記圧縮機に組み込まれた前記永久磁石電動機を駆動 して前記永久磁石電動機の逆起電圧定数などの電動機定数の抽出を行う動作仕様 評価ステツプと、 前記動作仕様評価ステツプにて得られた前記永久磁石電動機の 電動機定数の変化量より前記永久磁石電動機を搭載した圧縮機が組み込まれた製 品の効率を把握する効率把握ステツプと、 前記効率把握ステツプにより得られた 前記製品の効率が低下した場合に前記圧縮機交換 期等の効率改善対策を通知す る効率低下通知ステップと、 を備えたことを特徴とする圧縮機のバージョンアツ プサービス方法。 -
1 4 . 前記効率把握ステップにより得られた効率が低下した場合にアラームや表 示灯などで通知するようにしたことを特徴とする請求項 1 3に記載の圧縮機のバ —ジョンアップサービス方法。
1 5 . 永久磁石電動機が搭載された製品を購入した顧客、 あるいは購入しようと する顧客に対しサービス契約を締結するサービス契約締結ステップと、 前記サー ビス契約に基づき異なる仕様の永久磁石電動機でも駆動可能な駆動装置を提供す る駆動装置提供ステップと、 前記駆動装置により前記永久磁石電動機を駆動する ことにより前記永久磁石電動機を搭載した製品の性能が向上するように駆動制御 して前記永久磁石電動機を搭載した製品をグレードアップする製品グレードアッ プステップと、 を備えたことを特徴とする永久磁石電動機の駆動装置を用いた省 エネルギーサービスの提供方法。
1 6 . 永久磁石電動機が搭載された製品を購入した顧客、 あるいは購入しようと する顧客に対しサービス契約を締結するサービス契約締結ステップと、 前記サー ビス契約に基づき異なる仕様の永久磁石電動機でも駆動可能な駆動装置を提供す る駆動装置提供ステップと、 前記駆動装置提供ステップにより提供された駆動装 置にて複数の仕様の異なる永久磁石電動機を駆動して同一駆動装置による製品の 性能評価結果に基づいて納入する電動機を決定する電動機納入ステップと、 を備 えたことを特徴とする永久磁石電動機の駆動装置を用いた省エネルギーサービス の提供方法。
1 7 . 永久磁石電動機を購入して前記永久磁石電動機を搭載した製品を製造する 顧客に対し、 異なる仕様の永久磁石電動機でも電動機定数を同定して駆動可能な 永久磁石電動機の駆動装置を提供する駆動装置提供ステップと、 前記駆動装置に より前記製品に搭載された前記永久磁石電動機を駆動することによって前記顧客 の必要とする製品仕様に合致した永久磁石電動機を提供する電動機提供ステップ と、 を備えたことを特徴とする永久磁石電動機の駆動装置を用いた省エネルギー サービスの提供方法。
1 8 . 永久磁石電動機が搭載された製品を購入した顧 、 あるいは購入しようと する顧客に対しサービス契約を締結するサービス契約締結ステップと、 前記サー ビス契約に基づき異なる仕様の永久磁石電動機でも電動機定数を同定することに よって駆動可能とする駆動装置を提供する駆動装置提供ステップと、 前記駆動装 置提供ステップにより提供された駆動装置にて前記永久磁石電動機を駆動した製 品の性能評価結果に基づいて納入する電動機仕様を決定する電動機仕様決定ステ ップと、 を備えたことを特徴とする永久磁石電動機の駆動装置を用いた省エネル ギーサービスの提供方法。
1 9 . 永久磁石電動機が搭載された製品を購入した顧客、 あるいは購入しようと する顧客に対しサービス契約を締結するサービス契約締結ステップと、 前記サー ビス契約に基づき異なる仕様の永久磁石電動機でも駆動可能な駆動装置を提供す る駆動装置提供ステツプと、 前記駆動装置提供ステツプにより提供された駆動装 置にて前記永久磁石電動機を駆動した製品の性能評価結果に基づいて前記顧客に 納入する電動機仕様を決定する電動機仕様決定ステップと、 を備え、 前記電動機 仕様決定ステップにて決定された永久磁石電動 ¾を使用した場合の消費電力デー 夕と現状の消費電力データとの差分に基づいて省消費電力に応じた省エネ料金を 求め、 前記駆動装置及び前記永久磁石電 '機の提供費用に前記省エネ料金を反映 させて料金を請求するようにしたことを特徴とする永久磁石電動機の駆動装置を 用いた省エネルギーサービスの提供方法。
2 0 . 冷凍サイクルに使用される電動機により駆動される古い圧縮機を新しい圧 縮機に交換する際、 代替圧縮機に組み込まれた仕様の異なる同期電動機の電動機 定数の同定を行えるインバー夕を前記代替圧縮機とともに提供して前記インバー 夕により前記代替圧縮機に組み込まれた前記同期電動機を駆動して前記冷凍サイ クルを運転させ前記同期電動機の逆起電圧定数などの電動機定数の抽出を行う動 作仕様評価ステップと、 前記動作仕様評価ステ.ップにて得られた前記同期電動機 の電動機定数を使用して前記ィンバ一夕により前記代替圧縮機を駆動し前記冷凍 サイクルを運転するステップと、 を備え、 前記代替圧縮機を前記新しい圧縮機を 使用するまでの応急対策に使用することを特徴とする圧縮機交換方法。―
2 1 . 電動機の電動機定数の同定を行える自動チューニング機能を有するインバ —夕もしくはィンバ一夕のプログラムにて可変速に運転される永久磁石電動機と 、 前記永久磁石電動機にて駆動され冷凍サイクルを循環する冷媒を吐出する圧縮 機と、 運転中に同定される前記電動機定数を把握して出力の範囲もしくは効率の 低下などの性能を監視する監視装置と、 を備えたことを特徴とする冷凍空調装置
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