JP2000295855A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高力率整流回路を
用いた電力変換装置を搭載した空気調和装置に関する。The present invention relates to an air conditioner equipped with a power converter using a high power factor rectifier circuit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は、平成５年電気学会産業応用部門
全国大会講演論文集に「三相高力率コンバータ」として
掲載された高力率整流回路の回路図である。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a circuit diagram of a high power factor rectifier circuit disclosed as a "three-phase high power factor converter" in the 1993 National Institute of Electrical Engineers of Japan National Conference on Industrial Applications.
【０００３】同図において、６個のダイオードＤ１〜Ｄ
６がブリッジ接続されており、これらが整流部を構成し
ている。この整流部の交流側端子、すなわち、直列接続
されたダイオードＤ１，Ｄ２の相互接合点、ダイオード
Ｄ３，Ｄ４の相互接合点及びダイオードＤ５，Ｄ６の相
互接合点がそれぞれ、リアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３を介
して、三相交流電源ＰＳに接続されている。In FIG. 1, six diodes D1 to D
6 are bridge-connected, and these constitute a rectifying unit. The AC side terminals of the rectifying unit, that is, the mutual junction of the diodes D1 and D2, the mutual junction of the diodes D3 and D4, and the mutual junction of the diodes D5 and D6 are connected to the reactors L1, L2 and L3, respectively. The power supply is connected to a three-phase AC power supply PS.
【０００４】また、リアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３と三相
交流電源ＰＳとの間の各電源ラインに一端が接続され、
他端が共通接続されてなる星形接続コンデンサＣ１，Ｃ
２，Ｃ３が設けられている。One end is connected to each power supply line between the reactors L1, L2, L3 and the three-phase AC power supply PS,
Star-shaped connecting capacitors C1 and C having the other ends connected in common
2 and C3 are provided.
【０００５】一方、ダイオードＤ１，Ｄ２の直列回路、
ダイオードＤ３，Ｄ４の直列回路、ダイオードＤ５，Ｄ
６の直列回路を互いに並列接続した両端、すなわち、整
流部の直流側端子間に、ＩＧＢＴを用いた上アームスイ
ッチ，下アームスイッチの直列回路でなるチョッパ回路
が接続されると共に、これらの上アームスイッチ，下ア
ームスイッチの相互接合点が星形接続コンデンサＣ１，
Ｃ２，Ｃ３の共通接続端、すなわち、中性点に接続され
ている。また、整流部の直流側端子間に、平滑コンデン
サＣｄｃと、負荷抵抗ＲＬとが接続されている。On the other hand, a series circuit of diodes D1 and D2,
Series circuit of diodes D3 and D4, diodes D5 and D
6 are connected in parallel to each other, that is, between the DC side terminals of the rectifying unit, a chopper circuit composed of a series circuit of an upper arm switch and a lower arm switch using an IGBT is connected. Switch and the lower arm switch are connected at the star connection capacitor C1,
It is connected to a common connection end of C2 and C3, that is, a neutral point. A smoothing capacitor Cdc and a load resistor RL are connected between the DC terminals of the rectifier.
【０００６】この高力率整流回路の動作原理は公知であ
るので、その詳しい説明を省略するが、上アームスイッ
チ，下アームスイッチのゲートｇ１，ｇ２に、電源周波
数よりもはるかに高い周波数のオン，オフ信号を加え
て、上アームスイッチ，下アームスイッチを交互にオ
ン，オフさせたとき、リアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３の電
源側における相電流、すなわち、入力電流を、図５に示
したように、歪分の少ない正弦波に近付けることができ
るものである。そして、この高力率整流回路は、コンデ
ンサ入力形整流回路に、若干の素子を加えるだけで済
み、その制御も電流値等の検出やＰＷＭ制御（パルス幅
変調制御）のような複雑な制御を必要としないため、簡
易な構成で入力電流の波形及び力率を改善できる特徴を
有している。The principle of operation of this high power factor rectifier circuit is well-known, and its detailed description is omitted. However, the gates g1 and g2 of the upper arm switch and the lower arm switch are turned on at a frequency much higher than the power supply frequency. When the upper arm switch and the lower arm switch are alternately turned on and off by applying the ON signal and the OFF signal, the phase current on the power supply side of the reactors L1, L2 and L3, that is, the input current is changed as shown in FIG. , Which can approximate a sine wave with little distortion. This high power factor rectifier circuit requires only a few elements to be added to the capacitor input type rectifier circuit, and the control involves complex control such as detection of current value and PWM control (pulse width modulation control). Since it is not necessary, it has a feature that the waveform and power factor of the input current can be improved with a simple configuration.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の高力率
整流回路が入力電源の歪みを低く維持できるのは上アー
ムスイッチ，下アームスイッチのオンデューティがそれ
ぞれ４０％〜５０％の時であり、この高力率整流回路を
空気調和装置などの整流回路として組み込む場合、負荷
の変化に従い高力率整流回路の出力電力を調整するため
にオンデューティーが変化する。軽負荷の場合はオンデ
ューティーが小さくなるため、入力電流波形が歪んでし
まうという問題があった。The above-mentioned conventional high power factor rectifier circuit can keep the input power source distortion low when the on-duty of the upper arm switch and the lower arm switch is 40% to 50%, respectively. When the high power factor rectifier circuit is incorporated as a rectifier circuit of an air conditioner or the like, the on-duty changes in order to adjust the output power of the high power factor rectifier circuit according to a change in load. In the case of a light load, there is a problem that the on-duty becomes small and the input current waveform is distorted.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に請求項１記載の本発明の空気調和装置は、空気調和装
置における圧縮機駆動用モータが、交流を直流に変換し
得られた直流を交流に変換する電力変換装置を利用し、
その電力変換装置として三相交流電源にラインフィルタ
が接続され、ラインフィルタの出力側の各相にリアクト
ルが接続され、各々のリアクトルが整流部であるダイオ
ードブリッジに接続され、一端が前記ラインフィルタと
前記リアクトルとの間の前記各電源ラインに接続され、
他端が共通接続された星形接続コンデンサと、前記整流
部の直流側端子間に直列接続された２個のスイッチング
素子を含み、これらのスイッチング素子の相互接合点が
前記星形接続コンデンサの共通接続端に接続され前記リ
アクトルと平滑コンデンサの働きにより任意の直流電圧
を出力するチョッパ部と、前記チョッパ部の出力を任意
の周波数及び電圧に変換する電力変換器と、前記電力変
換器に接続された圧縮機駆動用モータを有し、前記チョ
ッパ部の２個のスイッチング素子を前記交流電源の周波
数よりも格段に高い周波数で交互にオン，オフ制御する
構成を持つものに関し、入力電流を検出する入力電流検
出器と、前記入力電流検出器の出力から５次高調波を検
出する周波数分析部と、前記チョッパ部の出力電圧をチ
ョッパ出力電圧設定値に従い一定の電圧になるように２
個のスイッチング素子をスイッチングするパルス波形を
形成するチョッパ制御部と、チョッパ制御部の出力する
パルス波形のオンデューティーを測定し目標オンデュー
ティー設定値及び最大オンデューティー設定値と比較し
それに従いチョッピング周波数加減指令を出力するオン
デューティー監視部と、前記オンデューティー監視部の
出力であるチョッピング周波数加減指令と前記周波数分
析部の出力信号と５次高調波上限値から入力電流の５次
高調波が５次高調波上限値以下になるようにチョッピン
グ周波数指令値を加減するチョッピング周波数司令部
と、前記チョッピング周波数司令部の出力であるチョッ
ピング周波数指令値に従い前記チョッパ部を制御する前
記チョッパ制御部を備えた構成としたものである。According to an aspect of the present invention, there is provided an air conditioner according to the present invention, wherein a motor for driving a compressor in the air conditioner has a direct current obtained by converting an alternating current into a direct current. Using a power converter that converts
A line filter is connected to the three-phase AC power supply as the power conversion device, a reactor is connected to each phase on the output side of the line filter, each reactor is connected to a diode bridge that is a rectifier, and one end is connected to the line filter. Connected to each of the power supply lines between the reactor,
The other end includes a star connection capacitor connected in common, and two switching elements connected in series between the DC side terminals of the rectifying unit, and the mutual junction of these switching elements is common to the star connection capacitor. A chopper section that is connected to a connection end and outputs an arbitrary DC voltage by the action of the reactor and the smoothing capacitor, a power converter that converts an output of the chopper section to an arbitrary frequency and voltage, and is connected to the power converter. An input current is detected with a compressor drive motor having a configuration in which two switching elements of the chopper section are alternately turned on and off at a frequency significantly higher than the frequency of the AC power supply. An input current detector, a frequency analysis unit for detecting a fifth harmonic from an output of the input current detector, and a chopper output voltage setting unit for determining an output voltage of the chopper unit. So that a constant voltage according to the value 2
A chopper control unit that forms a pulse waveform for switching the switching elements, and measures the on-duty of the pulse waveform output from the chopper control unit, compares the measured on-duty with the target on-duty set value and the maximum on-duty set value, and adjusts the chopping frequency accordingly. An on-duty monitoring unit that outputs a command; a chopping frequency adjustment command that is an output of the on-duty monitoring unit; an output signal of the frequency analysis unit; A configuration including a chopping frequency command unit that adjusts the chopping frequency command value so as to be equal to or less than the wave upper limit value, and the chopper control unit that controls the chopper unit according to a chopping frequency command value output from the chopping frequency command unit. It was done.
【０００９】この本発明によれば、実際の入力電流の５
次高調波を確認しながら必要に応じてチョッピング周波
数を加減することにより、結果的に適当なオンデューテ
ィーに設定されるため、あらゆる負荷状態において入力
電流波形の歪みを低く押さえることが可能となる。According to the present invention, the actual input current of 5
By adjusting the chopping frequency as needed while checking the next harmonic, an appropriate on-duty is set as a result, so that distortion of the input current waveform can be suppressed to a low level in any load state.
【００１０】また、請求項２記載の本発明の空気調和装
置は、請求項１の周波数分析部において５次高調波上限
値と比較し、５次高調波上限値を越えるレベルの時は制
御異常信号を出力し、異常表示部で表示を行い外部に対
し異常を知らせる表示回路を備えた構成としたものであ
る。In the air conditioner according to the present invention, the frequency analysis unit of the present invention compares the upper limit value of the fifth harmonic with a control abnormality when the level exceeds the upper limit value of the fifth harmonic. It is configured to include a display circuit that outputs a signal, displays the abnormality on the abnormality display unit, and notifies the abnormality to the outside.
【００１１】この本発明によれば、チョッパが動作して
いるにも関わらず入力電流の５次高調波が５次高調波上
限値以下に下がらないことから、星形接続コンデンサな
どの異常が考えられるため、これを外部に通知する事に
より致命的なダメージが発生する前に対策をとることが
可能となる。According to the present invention, since the fifth harmonic of the input current does not drop below the upper limit of the fifth harmonic despite the operation of the chopper, abnormalities such as star connection capacitors are considered. Therefore, by notifying this to the outside, it is possible to take measures before fatal damage occurs.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、空気調和装置における圧縮機駆動用モータが、交流
を直流に変換し得られた直流を交流に変換する電力変換
装置を利用し、その電力変換装置として三相交流電源に
ラインフィルタが接続され、ラインフィルタの出力側の
各相にリアクトルが接続され、各々のリアクトルが整流
部であるダイオードブリッジに接続され、一端が前記ラ
インフィルタと前記リアクトルとの間の前記各電源ライ
ンに接続され、他端が共通接続された星形接続コンデン
サと、前記整流部の直流側端子間に直列接続された２個
のスイッチング素子を含み、これらのスイッチング素子
の相互接合点が前記星形接続コンデンサの共通接続端に
接続され前記リアクトルと平滑コンデンサの働きにより
任意の直流電圧を出力するチョッパ部と、前記チョッパ
部の出力を任意の周波数及び電圧に変換する電力変換器
と、前記電力変換器に接続された圧縮機駆動用モータを
有し、前記チョッパ部の２個のスイッチング素子を前記
交流電源の周波数よりも格段に高い周波数で交互にオ
ン，オフ制御する構成を持つものに関し、入力電流を検
出する入力電流検出器と、前記入力電流検出器の出力か
ら５次高調波を検出する周波数分析部と、前記チョッパ
部の出力電圧をチョッパ出力電圧設定値に従い一定の電
圧になるように２個のスイッチング素子をスイッチング
するパルス波形を形成するチョッパ制御部と、チョッパ
制御部の出力するパルス波形のオンデューティーを測定
し目標オンデューティー設定値及び最大オンデューティ
ー設定値と比較しそれに従いチョッピング周波数加減指
令を出力するオンデューティー監視部と、前記オンデュ
ーティー監視部の出力であるチョッピング周波数加減指
令と前記周波数分析部の出力信号と５次高調波上限値か
ら入力電流の５次高調波が５次高調波上限値以下になる
ようにチョッピング周波数指令値を加減するチョッピン
グ周波数司令部と、前記チョッピング周波数司令部の出
力であるチョッピング周波数指令値に従い前記チョッパ
部を制御する前記チョッパ制御部を備えた空気調和装置
であり、実際の入力電流の５次高調波を確認しながら必
要に応じてチョッピング周波数を加減することにより、
結果的に適当なオンデューティーに設定されるため、あ
らゆる負荷状態において入力電流波形の歪みを低く押さ
えることが可能となる作用を有する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention utilizes a power converter in which a compressor driving motor in an air conditioner converts AC into DC and converts obtained DC into AC. A line filter is connected to a three-phase AC power supply as the power converter, a reactor is connected to each phase on the output side of the line filter, each reactor is connected to a diode bridge that is a rectifier, and one end is connected to the line. A star-shaped connection capacitor connected to each of the power lines between the filter and the reactor, the other end of which is connected in common, and two switching elements connected in series between the DC side terminals of the rectifier, The mutual junction of these switching elements is connected to the common connection terminal of the star connection capacitor, and outputs an arbitrary DC voltage by the action of the reactor and the smoothing capacitor. And a power converter for converting an output of the chopper to an arbitrary frequency and voltage, and a compressor driving motor connected to the power converter, and the two switching elements of the chopper Having a configuration for alternately turning on and off at a frequency significantly higher than the frequency of the AC power supply, an input current detector for detecting an input current, and a fifth harmonic from an output of the input current detector. A frequency analysis unit for detecting, a chopper control unit for forming a pulse waveform for switching two switching elements so that an output voltage of the chopper unit becomes a constant voltage according to a chopper output voltage set value, and an output of the chopper control unit The on-duty of the pulse waveform to be measured is measured and compared with the target on-duty set value and the maximum on-duty set value. An on-duty monitoring unit for outputting a frequency adjustment command; a chopping frequency adjustment command output from the on-duty monitoring unit; an output signal of the frequency analysis unit; A chopping frequency command unit that adjusts a chopping frequency command value so as to be equal to or less than an upper harmonic upper limit value, and the chopper control unit that controls the chopper unit according to a chopping frequency command value output from the chopping frequency command unit. It is an air conditioner. By adjusting the chopping frequency as needed while checking the fifth harmonic of the actual input current,
As a result, since an appropriate on-duty is set, it has an effect that distortion of the input current waveform can be suppressed to be low in all load states.
【００１３】請求項２に記載の発明は、前記周波数分析
部において５次高調波上限値と比較し、５次高調波上限
値を越えるレベルの時は制御異常信号を出力し、異常表
示部で表示を行い外部に対し異常を知らせる表示回路を
備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置
であり、チョッパが動作しているにも関わらず入力電流
の５次高調波が５次高調波上限値以下に下がらないこと
から、星形接続コンデンサなどの異常が考えられるた
め、これを外部に通知する事により致命的なダメージが
発生する前に対策をとることが可能となる作用を有す
る。According to a second aspect of the present invention, the frequency analyzer compares the upper limit value of the fifth harmonic and outputs a control abnormality signal when the level exceeds the upper limit value of the fifth harmonic. 2. The air conditioner according to claim 1, further comprising a display circuit for displaying a signal to notify an abnormality to the outside, wherein the fifth harmonic of the input current is 5 irrespective of the operation of the chopper. Since it does not fall below the upper harmonic limit value, it is possible that there is an abnormality in the star connection capacitor, etc., so by reporting this to the outside, it is possible to take measures before fatal damage occurs Having.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、本発明の実施例について図１から図３
を用いて説明する。1 to 3 show an embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG.
【００１５】（実施例１）図１は本発明の実施例の空気
調和装置の構成図である。(Embodiment 1) FIG. 1 is a configuration diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
【００１６】これは、チョッパを搭載した電力変換装置
を用いて冷凍サイクル系統を構成する圧縮機を駆動する
ものである。This uses a power converter equipped with a chopper to drive a compressor constituting a refrigeration cycle system.
【００１７】まず冷凍サイクルの概略を説明する。電力
変換器９の出力により圧縮機２０に内蔵されている圧縮
機駆動用モータ１０を駆動する。First, the outline of the refrigeration cycle will be described. The compressor drive motor 10 built in the compressor 20 is driven by the output of the power converter 9.
【００１８】ここで、圧縮機２０は四方弁２１，室内熱
交換器２２，膨張弁２３，室外熱交換器２４によって周
知の冷凍サイクルを形成し、室内熱交換器２２の熱交換
を促進するために室内送風機２５が、室外熱交換器２４
の熱交換を促進するために室外送風機２６がそれぞれ設
けられている。Here, the compressor 20 forms a well-known refrigeration cycle with the four-way valve 21, the indoor heat exchanger 22, the expansion valve 23, and the outdoor heat exchanger 24 to promote the heat exchange of the indoor heat exchanger 22. The indoor blower 25 is connected to the outdoor heat exchanger 24
An outdoor blower 26 is provided in order to promote heat exchange.
【００１９】これはＡ矢印方向に冷媒を循環させて暖房
運転をする場合を例示しており、冷房運転を行う場合に
は四方弁２１を切り替えてＡ矢印方向とは逆方向に冷媒
を循環させることとなる。This illustrates a case in which the refrigerant is circulated in the direction of arrow A to perform the heating operation. In the case of performing the cooling operation, the four-way valve 21 is switched to circulate the refrigerant in the direction opposite to the direction of arrow A. It will be.
【００２０】また、電力変換器９は空調負荷に応じて出
力周波数と電圧を予め定めた関係に従い変化させる、い
わゆるＶ／Ｆパターンに従い周波数を制御するようにな
っている。この空調負荷に対応した圧縮機２０の能力制
御運転及びＶ／Ｆパターンについては公知であるのでそ
の説明は省略する。The power converter 9 controls the frequency in accordance with a so-called V / F pattern in which the output frequency and the voltage are changed according to a predetermined relationship according to the air conditioning load. Since the capacity control operation and the V / F pattern of the compressor 20 corresponding to the air conditioning load are known, the description thereof is omitted.
【００２１】次に２つのトランジスタである上アームス
イッチ１と下アームスイッチ２の駆動方法により全負荷
領域で入力電流の歪みを下げる工夫について説明する。Next, a method for reducing the distortion of the input current in the entire load region by the driving method of the upper arm switch 1 and the lower arm switch 2, which are two transistors, will be described.
【００２２】上アームスイッチ２あるいは下アームスイ
ッチ３のオンデューティーをオンデューティー監視部で
測定する。ここで、測定されたオンデューティーが目標
オンデューティー設定値以下であれば、チョッピング周
波数加算指令をチョッピング周波数司令部７に対し出力
する。The on-duty of the upper arm switch 2 or the lower arm switch 3 is measured by an on-duty monitor. Here, if the measured on-duty is equal to or less than the target on-duty set value, a chopping frequency addition command is output to the chopping frequency command unit 7.
【００２３】また、負荷の増加が要因で測定されたオン
デューティーが目標オンデューティーを越え最大オンデ
ューティーに近づいた場合はチョッピング周波数減算指
令を同様に出力する。When the on-duty measured due to an increase in the load exceeds the target on-duty and approaches the maximum on-duty, a chopping frequency subtraction command is similarly output.
【００２４】周波数分析部５では、入力電流検出器６に
より入力電流の周波数分析を行い５次高調波のレベルを
測定し、５次高調波レベルをチョッピング周波数司令部
７に出力する。In the frequency analysis unit 5, the input current detector 6 analyzes the frequency of the input current, measures the level of the fifth harmonic, and outputs the fifth harmonic level to the chopping frequency command unit 7.
【００２５】チョッピング周波数司令部７では、周波数
分析部５の出力である５次高調波レベルとオンデューテ
ィー監視部４の出力であるチョッピング周波数加減算指
令により、チョッピング周波数を決定する。チョッピン
グ周波数を決定する処理を図２のフローチャートで説明
する。The chopping frequency commander 7 determines the chopping frequency based on the fifth harmonic level output from the frequency analyzer 5 and the chopping frequency addition / subtraction command output from the on-duty monitor 4. The processing for determining the chopping frequency will be described with reference to the flowchart in FIG.
【００２６】現時点でチョッピング周波数加算指令が出
ているかどうかを確認する（ステップ１）。チョッピン
グ周波数加算指令が出ている場合はチョッピング周波数
を上げオンデューティーを増加させる余裕があるためス
テップ２に進む。It is checked whether a chopping frequency addition command has been issued at the present time (step 1). If the chopping frequency addition command has been issued, the process proceeds to step 2 because there is room to increase the chopping frequency and increase the on-duty.
【００２７】一方チョッピング周波数減算指令が出てい
る場合には周波数を下げオンデューティーを下げる必要
があるのでステップ４へ進む。On the other hand, if a chopping frequency subtraction command has been issued, the process proceeds to step 4 because it is necessary to reduce the frequency and the on-duty.
【００２８】ステップ２では、現在の５次高調波レベル
が５次高調波上限値を越えているかどうかを確認する。
越えている場合はステップ３に進み、５次高調波レベル
が５次高調波上限値以下の場合は終了する。In step 2, it is checked whether the current fifth harmonic level exceeds the fifth harmonic upper limit.
If it exceeds, proceed to step 3 and end if the fifth harmonic level is equal to or less than the fifth harmonic upper limit.
【００２９】ステップ３では、次式に従いチョッピング
周波数を増加させ終了する。In step 3, the chopping frequency is increased according to the following equation, and the processing ends.
【００３０】 チョッピング周波数 ＝チョッピング周波数 ＋ Δｆ 但しΔｆは、チョッピング周波数変更時にチョッパ動作
が不連続にならない周波数量 ステップ４では次式に従いチョッピング周波数を減少さ
せ、終了する。Chopping frequency = chopping frequency + Δf where Δf is a frequency amount at which the chopper operation does not become discontinuous when the chopping frequency is changed. In step 4, the chopping frequency is reduced according to the following equation, and the process is terminated.
【００３１】 チョッピング周波数 ＝チョッピング周波数 − Δｆ 但しΔｆは、チョッピング周波数変更時にチョッパ動作
が不連続にならない周波数量 以上のように、チョッピング周波数司令部７では、適切
なチョッピング周波数を決定し出力する。チョッパ制御
部８ではチョッピング周波数司令部７が出力したチョッ
ピング周波数で、チョッパ部１３の出力電圧がチョッパ
出力電圧設定値と一致するようにチョッパ部１３を駆動
する。Chopping frequency = chopping frequency−Δf where Δf is a frequency amount at which the chopper operation does not become discontinuous when the chopping frequency is changed. As described above, the chopping frequency command unit 7 determines and outputs an appropriate chopping frequency. The chopper control unit 8 drives the chopper unit 13 so that the output voltage of the chopper unit 13 matches the set value of the chopper output voltage at the chopping frequency output by the chopping frequency command unit 7.
【００３２】このチョッパ部１３を駆動するＰＷＭパル
スの生成の内容については、スイッチング電源用コント
ロールＩＣなどで周知の内容であるので説明は省略す
る。The content of the generation of the PWM pulse for driving the chopper 13 is well known in a control IC for a switching power supply or the like, and the description is omitted.
【００３３】（実施例２）図３は本発明の実施例２の空
気調和装置の構成図であり、図中、図１の同一の要素に
は同一の符号を付してその説明を省略する。(Embodiment 2) FIG. 3 is a block diagram of an air conditioner according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same elements in FIG. .
【００３４】この中で図１の周波数分析部５の処理内容
が実施例１とは異なっている。In this, the processing contents of the frequency analysis unit 5 of FIG. 1 are different from those of the first embodiment.
【００３５】本実施例２では、入力電流検出器６の出力
を周波数分析部で５次高調波のレベルを検出すると共に
５次高調波上限値と比較し、検出された５次高調波レベ
ルが５次高調波上限値を越えている場合は、チョッパ能
力異常として異常表示部１２へ信号を出力する。In the second embodiment, the output of the input current detector 6 detects the level of the fifth harmonic by the frequency analysis unit and compares it with the upper limit of the fifth harmonic. If the value exceeds the fifth harmonic upper limit, a signal is output to the abnormality display unit 12 as the chopper capability abnormality.
【００３６】異常表示部１２では、周波数分析部５から
の信号を受けると、外部に対しＬＥＤや通信を利用し異
常であることを表示又は通知する。Upon receiving the signal from the frequency analysis section 5, the abnormality display section 12 displays or notifies the outside of the abnormality using an LED or communication.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、実際の入
力電流の５次高調波を確認しながら必要に応じてチョッ
ピング周波数を加減することにより、結果的に適当なオ
ンデューティーに設定されるため、あらゆる負荷状態に
おいて入力電流波形の歪みを低く押さえることが可能と
なる作用を有する。As described above, according to the present invention, the on-duty is appropriately set by adjusting the chopping frequency as necessary while checking the fifth harmonic of the actual input current. Therefore, it has the effect that distortion of the input current waveform can be suppressed to a low level in any load state.
【００３８】また、チョッパが動作しているにも関わら
ず入力電流の５次高調波が５次高調波上限値以上に下が
らないことから、星形接続コンデンサなどの異常が考え
られるため、これを外部に通知する事により致命的なダ
メージが発生する前に対策をとることが可能となる作用
を有する。Further, since the fifth harmonic of the input current does not drop below the upper limit of the fifth harmonic even though the chopper is operating, an abnormality such as a star connection capacitor is considered. By notifying outside, it is possible to take measures before fatal damage occurs.
【図１】本発明の実施例１における空気調和装置の構成
図FIG. 1 is a configuration diagram of an air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】本発明の実施例１におけるチョッピング周波数
司令部の処理内容を示すフローチャートFIG. 2 is a flowchart showing processing contents of a chopping frequency command unit according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例２における空気調和装置の構成
図FIG. 3 is a configuration diagram of an air conditioner according to a second embodiment of the present invention.
【図４】従来の力率改善形三相コンバータの構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional power factor correction type three-phase converter.
【図５】従来の力率改善形三相コンバータによる入力電
流を示す波形図FIG. 5 is a waveform diagram showing an input current of a conventional power factor improving three-phase converter.
１ 三相交流電源 ２ 上アームスイッチ ３ 下アームスイッチ ４ オンデューティー監視部 ５ 周波数分析部 ６ 入力電流検出器 ７ チョッピング周波数司令部 ８ チョッパ制御部 ９ 電力変換器 １１ 電圧検出器 １２ 異常表示部 １３ チョッパ部 Reference Signs List 1 three-phase AC power supply 2 upper arm switch 3 lower arm switch 4 on-duty monitoring unit 5 frequency analysis unit 6 input current detector 7 chopping frequency command unit 8 chopper control unit 9 power converter 11 voltage detector 12 error display unit 13 chopper Department
Claims (2)
タが、交流を直流に変換し得られた直流を交流に変換す
る電力変換装置を利用し、その電力変換装置として三相
交流電源にラインフィルタが接続され、ラインフィルタ
の出力側の各相にリアクトルが接続され、各々のリアク
トルが整流部であるダイオードブリッジに接続され、一
端が前記ラインフィルタと前記リアクトルとの間の前記
各電源ラインに接続され、他端が共通接続された星形接
続コンデンサと、前記整流部の直流側端子間に直列接続
された２個のスイッチング素子を含み、これらのスイッ
チング素子の相互接合点が前記星形接続コンデンサの共
通接続端に接続され前記リアクトルと平滑コンデンサの
働きにより任意の直流電圧を出力するチョッパ部と、前
記チョッパ部の出力を任意の周波数及び電圧に変換する
電力変換器と、前記電力変換器に接続された圧縮機駆動
用モータを有し、前記チョッパ部の２個のスイッチング
素子を前記交流電源の周波数よりも格段に高い周波数で
交互にオン，オフ制御する構成を持つものに関し、入力
電流を検出する入力電流検出器と、前記入力電流検出器
の出力から５次高調波を検出する周波数分析部と、前記
チョッパ部の出力電圧をチョッパ出力電圧設定値に従い
一定の電圧になるように２個のスイッチング素子をスイ
ッチングするパルス波形を形成するチョッパ制御部と、
チョッパ制御部の出力するパルス波形のオンデューティ
ーを測定し目標オンデューティー設定値及び最大オンデ
ューティー設定値と比較しそれに従いチョッピング周波
数加減指令を出力するオンデューティー監視部と、前記
オンデューティー監視部の出力であるチョッピング周波
数加減指令と前記周波数分析部の出力信号と５次高調波
上限値から入力電流の５次高調波が５次高調波上限値以
下になるようにチョッピング周波数指令値を加減するチ
ョッピング周波数司令部と、前記チョッピング周波数司
令部の出力であるチョッピング周波数指令値に従い前記
チョッパ部を制御する前記チョッパ制御部を備えたこと
を特徴とする空気調和装置。A motor for driving a compressor in an air conditioner uses a power converter for converting an alternating current into a direct current and converting the obtained direct current into an alternating current. Are connected, a reactor is connected to each phase on the output side of the line filter, each reactor is connected to a diode bridge which is a rectifier, and one end is connected to each power supply line between the line filter and the reactor. And a star-shaped connection capacitor having the other end connected in common, and two switching elements connected in series between the DC side terminals of the rectifying unit. A chopper section connected to a common connection end of the chopper and outputting an arbitrary DC voltage by the action of the reactor and the smoothing capacitor; and an output of the chopper section A power converter that converts the power to an arbitrary frequency and voltage, and a compressor driving motor connected to the power converter, and the two switching elements of the chopper section are much more than the frequency of the AC power supply. An input current detector for detecting an input current, a frequency analysis unit for detecting a fifth harmonic from an output of the input current detector, and a chopper unit, A chopper control unit that forms a pulse waveform for switching the two switching elements so that the output voltage of the two switching elements becomes a constant voltage according to the set value of the chopper output voltage;
An on-duty monitoring unit that measures the on-duty of the pulse waveform output by the chopper control unit, compares the on-duty with the target on-duty set value and the maximum on-duty set value, and outputs a chopping frequency increase / decrease command accordingly, and the output of the on-duty monitor The chopping frequency for adjusting the chopping frequency command value so that the fifth harmonic of the input current is equal to or less than the fifth harmonic upper limit from the chopping frequency adjustment command, the output signal of the frequency analysis unit, and the fifth harmonic upper limit. An air conditioner comprising: a command unit; and the chopper control unit that controls the chopper unit according to a chopping frequency command value output from the chopping frequency command unit.
と比較し、５次高調波上限値を越えるレベルの時は制御
異常信号を出力し、異常表示部で表示を行い外部に対し
異常を知らせる表示回路を備えたことを特徴とする請求
項１記載の空気調和装置。2. A frequency analysis unit compares the upper limit value of the fifth harmonic and outputs a control abnormal signal when the level exceeds the upper limit value of the fifth harmonic. The air conditioner according to claim 1, further comprising a display circuit for notifying.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11096306A JP2000295855A (en) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | Air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11096306A JP2000295855A (en) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | Air conditioner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000295855A true JP2000295855A (en) | 2000-10-20 |
Family
ID=14161355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11096306A Pending JP2000295855A (en) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | Air conditioner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000295855A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1298782A2 (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Inverter air-conditioner |
| JP2015130752A (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 株式会社富士通ゼネラル | air conditioner |
-
1999
- 1999-04-02 JP JP11096306A patent/JP2000295855A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1298782A2 (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Inverter air-conditioner |
| EP1298782A3 (en) * | 2001-09-28 | 2005-04-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Inverter air-conditioner |
| JP2015130752A (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 株式会社富士通ゼネラル | air conditioner |
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