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発明の名称 空気調和機の制御装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−9548
公開日 平成8年(1996)1月12日
出願番号 特願平6−137527
出願日 平成6年(1994)6月20日
代理人
発明者 岡 孝昭
要約 目的
インバータ装置を備えた空気調和機の入力電流と、インバータ回路の直流入力電圧を検出し、入力電流をマイクロコンピュータが記憶する運転周波数別の入力電流の上限値と対比させたり、直流入力電圧をマイクロコンピュータが記憶する判定基準値と対比させたりすることにより、過電流の判定を行い、過電流のときは圧縮機への電力供給を遮断する。

構成
インバータ装置では交流電源1電圧をフィルタ回路2に通し、整流回路3および平滑回路4で所定の直流電圧に変換し、インバータ回路5で交流電圧に変換して圧縮機6に供給する。入力電流はカレントトランス9及び入力電流検出回路10で検出し、インバータ回路5の直流入力電圧は分圧抵抗器11及び直流電圧検出回路12で検出する。マイクロコンピュータ8には各運転周波数に対する入力電流の上限値と、直流入力電圧が過電流により低下した場合の判定基準値とを記憶させておく。過電流の時はインバータ制御を停止する。
特許請求の範囲
【請求項1】 インバータ回路と、その制御手段と、入力電流の検出手段等を備え、圧縮機の運転周波数を可変制御するようにしてなる空気調和機において、前記圧縮機の各運転周波数に対する入力電流の上限値を設けておき、入力電流が上限値を越えたとき、前記圧縮機への電力供給を遮断するようにしてなることを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項2】 インバータ回路と、その制御手段と、入力電流の検出手段等を備え、圧縮機の運転周波数を可変制御するようにしてなる空気調和機において、前記インバータ回路の入力側に直流電圧の検出手段を設け、同検出手段により検出される直流電圧が所定値以下になったとき、前記圧縮機への電力供給を遮断するようにしてなることを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項3】 インバータ回路と、その制御手段と、入力電流の検出手段等を備え、圧縮機の運転周波数を可変制御するようにしてなる空気調和機において、前記圧縮機の各運転周波数に対する入力電流の上限値を設けておき、入力電流が上限値を越えたとき、もしくは、前記インバータ回路の入力側に直流電圧の検出手段を設け、同検出手段により検出される直流電圧が所定値以下になったとき、前記圧縮機への電力供給を遮断するようにしてなることを特徴とする空気調和機の制御装置。
【請求項4】 前記圧縮機への電力供給の遮断を前記インバータ回路の運転停止により行うようにしてなる請求項1〜3記載の空気調和機の制御装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は能力可変制御を行う空気調和機の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】能力可変制御を行う空気調和機では、その入力電流を検出し、検出値が許容値を越える場合にはマイクロコンピュータがインバータ回路をスイッチング制御して圧縮機の運転周波数を下げ、入力電流を許容値以下に抑えるようになっている。図3はその制御装置の一例を示したもので、交流電源21からの電力はフィルタ回路22に通されたのち整流回路23および平滑回路24で所定の直流電圧に変換され、インバータ回路25により交流に変換され、圧縮機26に供給されるようになっている。インバータ回路25は複数のスイッチング素子で構成されており、これらはマイクロコンピュータ27により制御されるドライブ回路28からのパルス信号でスイッチング制御されるようになっている。入力電流はカレントトランス(CT)29と入力電流検出回路30とからなる入力電流の検出手段で検出され、圧縮機26の異常などにより発生する過電流は抵抗器31と過電流検出回路32とからなる過電流検出手段により検出され、これらの検出信号はマイクロコンピュータ27に入力され、過電流が検出されたときはインバータ回路25のスイッチング制御を停止して圧縮機26への電力供給を遮断するようになっている。なお、図に示す33は放電抵抗器である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のカレントトランス29は特に問題はないが、過電流検出用の抵抗器31はインバータ回路25の入力側の電力線に直列に設けられているため発熱が大である。この発熱はインバータ装置を構成する他の部品にも悪影響を及ぼすため風通しを良くするなどの対策を要し、制御装置の小型化の妨げにもなっている。したがって、本発明においては、上記の問題点を解決した空気調和機の制御装置を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、インバータ回路と、その制御手段と、入力電流の検出手段等を備え、圧縮機の運転周波数を可変制御するようにしてなる空気調和機において、前記圧縮機の各運転周波数に対する入力電流の上限値を設けておき、入力電流が上限値を越えたとき、もしくは、前記インバータ回路の入力側に直流電圧の検出手段を設け、同検出手段により検出される直流電圧が所定値以下になったとき、前記圧縮機への電力供給を遮断することにした。
【0005】
【作用】圧縮機の運転周波数とインバータ回路の出力電圧はほぼ比例するので運転周波数が低いときには出力電圧も低く、また、入力電流も小さくなっている。もし、運転周波数が低いのに入力電流が大きければ負荷電流が何らかの異常により大きくなっていることが分かる。また、負荷(圧縮機モータ)が短絡したりするとインバータ回路の直流入力電圧が低下することになるが、上記の構成ではこれらの現象を検出することができ、入力電流が上限値を越えたとき、もしくは、インバータ回路の直流入力電圧が所定値以下に低下したときに圧縮機への電力供給を遮断することができる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図2に基づいて説明する。図1は空気調和機の制御装置の概略を表したもので、1は交流電源、2はフィルタ回路、3は整流回路、4は平滑回路、5は複数のスイッチング素子を備えたインバータ回路、6はインバータ制御される圧縮機、7はインバータ回路を駆動するドライブ回路、8はドライブ回路7を制御するマイクロコンピュータ、9は入力電流を検出するためのカレントトランス、10は入力電流検出回路、11はインバータ回路5の直流入力電圧を検出するための分圧抵抗器、12は直流電圧検出回路である。交流電源1からの電力はフィルタ回路2に通されたのち整流回路3および平滑回路4で所定の直流電圧に変換され、インバータ回路5に供給される。インバータ回路5の複数のスイッチング素子はマイクロコンピュータ8により制御されるドライブ回路7からのパルス信号でスイッチング制御されるようになっている。
【0007】カレントトランス9で検出された入力電流は入力電流検出回路10で直流電圧に変換されマイクロコンピュータ8のA/Dポートに入力される。一方、分圧抵抗器11からの出力は直流電圧検出回路12を介してマイクロコンピュータ8のもう一つのA/Dポートに入力される。マイクロコンピュータ5は図示はされてないが、入力電流検出回路10および直流電圧検出回路12からのアナログデータをデジタル変換するA/D変換部の他、インバータ制御に必要なPWM信号を生成する信号生成部、タイマー回路部、比較回路部、記憶部等を備えており、記憶部には圧縮機6の各運転周波数に対する入力電流の上限値と、負荷電流の激増(過電流)に伴うインバータ回路5の直流入力電圧の低下を比較判定するための判定基準値とが記憶されており、入力電流が上限値を越えたとき、もしくは、直流入力電圧が所定値(判定基準値)以下になったとき、インバータ制御を停止して圧縮機6への電力供給を遮断するようになっている。
【0008】図2はマイクロコンピュータ8の制御動作の概略をフローチャートにより表したもので、インバータ制御が開始されると、ステップST1では運転周波数が読み込まれ、ステップST2では記憶部が記憶する上限値の中からステップST1で読み込まれた運転周波数に対する上限値が読み込まれ、続いてステップST3ではカレントトランス9および入力電流検出回路10で検出される入力電流値が読み込まれる。ステップST4ではステップST3で読み込まれた入力電流値がステップST2で読み込まれた上限値よりも大きいかどうかが判定され、入力電流値が上限値よりも小さければステップST1に戻され、ステップST1〜ステップST4の作業が繰り返される。入力電流値が上限値よりも大きいと判定された場合にはインバータ装置に過電流が発生しているとしてステップST5でインバータ制御を停止し、圧縮機6への電力供給を遮断する。
【0009】
【発明の効果】以上説明したような制御装置であるならば、カレントトランスを用いた入力電流検出回路側でも、分圧抵抗を用いた直流電圧検出回路側でも過電流の検出が可能で、過電流が検出されれば負荷への電力供給が速やかに遮断されるので安全であり、かつ、負荷に直列に抵抗器を付けなくて済むので発熱の恐れがなく、他の部品への悪影響がなくなるので装置全体の小型化が図れる。




 

 


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