JP2004129357A

JP2004129357A - Inverter air conditioner

Info

Publication number: JP2004129357A
Application number: JP2002288591A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Harada; 原田　員宏; Akihiro Kyogoku; 京極　章弘; Shiro Maeda; 前田　志朗; Yukihisa Ninomiya; 二宮　恭久; Toshihiro Sugimoto; 杉本　智弘; Toshinari Baba; 馬場　俊成
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-10-01
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2022-10-01
Also published as: CN1487251A; KR100769769B1; KR20040030241A; MY135702A; KR20070085184A; CN1229605C; JP3687641B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverter air conditioner capable of realizing a high power factor with a simple configuration, and a raised maximum rotational number of a compressor due to suppressing harmonics and enlarging a variable range of an output voltage. <P>SOLUTION: The inverter air conditioner comprises a capacitor circuit connected between two output terminals of a rectifying circuit, a first switching means 7 connected between one input terminal of the rectifying circuit and one connection point in the capacitor circuit, and a second switching means 8 connected between the other input end of the rectifying circuit 2 and the connection point in the capacitor circuit. By properly switching between the first and the second switching means 7 and 8, a high power factor and suppressed harmonics are both provided, resulting in improved maximum ability and efficiency of the air conditioner. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、整流回路を用いたコンバ−タを備えるインバ−タエアコンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンバ−タとしてダイオ−ドを利用した整流回路を搭載したインバ−タエアコンが知られている。
【０００３】
図１５にブリッジ整流回路を利用した倍電圧整流回路を備えたインバ−タエアコンの回路構成の一例および電流の動きを示す。１０はインバ−タ部、１１は電動機部を示している。この倍電圧整流回路は、交流電源電圧を直流電圧に変換する整流回路２を備えている。
【０００４】
図１５（ａ）は、交流電源１からの交流が正の半周期の間における電流の流れを示している。電流は矢印で示したように交流電源１・整流回路２・コンデンサ４・交流電源１の順に流れるループと、交流電源１・整流回路２・平滑コンデンサ６・コンデンサ５・交流電源１の順に流れるループに分かれ、平滑コンデンサ６の両端において正の電圧Ｖｏを取り出すことができる。
【０００５】
図１５（ｂ）は、交流電源１からの交流が負の半周期の間における電流の流れを示している。電流は矢印で示したように交流電源１・コンデンサ５・整流回路２・交流電源１の順に流れるループと、交流電源１・コンデンサ４・平滑コンデンサ６・整流回路２・交流電源１に流れるループに分かれ、正の電圧Ｖｏを取り出すことができる。すなわち、交流電源１からの交流入力は倍電圧整流され、正の直流電圧が得られることになる。
【０００６】
図１６は図１５に示すインバ−タエアコンにおけるコンバータの出力電圧と圧縮機１１の回転数およびインバータ部への通流率の関係を示している。コンバータの出力電圧は電源電圧と圧縮機の負荷によって定まる固定値であるため、圧縮機１１の回転数はインバータ部への通流率を可変することによって制御される。
【０００７】
したがってインバータ部への通流率が上限値に達した時点が圧縮機１１の最高回転数である（例えば非特許文献１参照）。
【０００８】
【非特許文献１】
河内　健、“電源系統における高周波歪み規制と対策／測定技術“
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような従来のコンバ−タを備えたインバ−タエアコンでは、交流電源１の電圧がコンデンサ４またはコンデンサ５の電圧より高い期間しか入力電流が流れないため力率が低く、電源高調波も大きくなるとともに、負荷が上昇するに伴い出力電圧が下降するため、圧縮機１１の最高回転数が上昇しないという課題があった。
【００１０】
通常高調波の改善策としては交流電源１と整流回路２との間にリアクタを接続する方法が用いられるが、この方法では高調波は抑制できても力率が約７０％程度しか得られないため、電源系統に負担をかけるという課題があった。
【００１１】
また出力電圧を上昇させるための改善策としては、高周波スイッチング式の昇圧型コンバ−タを搭載する方法が用いられるが、この方式では高周波スイッチング用の素子を用いることによるコストアップおよび高周波スイッチングに伴う発生ノイズの増加という課題があった。
【００１２】
また一般的に圧縮機１１の負荷を固定した場合、コンバータの出力電圧が低い時、すなわちインバータ部への通流率が高い時に、圧縮機１１の効率が良化することが知られているが、コンバータの出力電圧は電源電圧と圧縮機１１の負荷によって定まる固定値であるため、インバータエアコンの高効率化が困難であった。
【００１３】
本発明のインバ−タエアコンは、前記のような従来の問題を解決するものであり、高力率、高調波抑制と出力電圧の可変範囲の拡大による圧縮機１１の最高回転数の増加と高効率化が実現できるインバ−タエアコンを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、２つの入力端と２つの出力端とを有し、前記入力端の一方にリアクトルを介して交流電源に接続されて交流電源電圧を直流電圧に変換する整流回路と、直列に接続された複数のコンデンサからなり前記整流回路の２つの出力端間に接続されたコンデンサ回路と、前記整流回路の一方の入力端と前記コンデンサ回路内のコンデンサ間の一つの接続点との間に接続された第１のスイッチ手段と、整流回路の他方の入力端と前記コンデンサ回路内のコンデンサ間の前記接続点との間に接続された第２のスイッチ手段を備えたコンバ−タと、前記交流電源の位相を検出する電源位相検出手段と、前記電源位相検出手段の信号に基づき前記第１及び第２のスイッチ手段を制御する制御手段と、前記コンバ−タの直流出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部およびインバータ部への通流率を変更することによりインバータ部出力周波数またはインバータ部出力電圧を制御する回転数制御手段とからなるインバータと、このインバ−タにより駆動される電動圧縮機（以下、圧縮機）とを備えたもので、前記第１のスイッチ手段と前記第２のスイッチ手段を適切に導通させることにより、入力電流の高調波の抑制と高力率化が両立でき、かつ交流電源の電圧値の２倍〜２２倍以上の直流出力電圧が得られ、しかもその出力電圧値が制御可能となるため、圧縮機の最大回転数の増加と高効率化が可能となる。
【００１５】
また本発明は、制御手段は第１の動作モードと第２の動作モードからなり、前記第１の動作モードは第１のスイッチ手段を電源電圧の半周期において電源電圧のゼロクロスのΔｄ（０≦ｄ）後からオン期間△ｔ（０≦ｔ）の間だけ連続的にオンに制御しかつ第２のスイッチ手段を常時オフに制御し、第２の動作モードは前記第１のスイッチ手段を電源電圧の半周期において電源電圧のゼロクロスのΔｄ（０≦ｄ）後からオン期間△ｔ（０≦ｔ）の間だけ連続的にオンに制御しかつ第２のスイッチ手段を常時オンに制御し、交流電源から流入する入力電流の高調波とコンバ−タの直流出力電圧を制御するものである。
【００１６】
また本発明は、コンバ−タの直流出力電圧を検出するコンバータ出力電圧検出手段を備え、かつ制御手段にあらかじめ一定の目標出力電圧を記憶させた記憶手段を有し、コンバータ出力電圧が目標電圧以下であれば△ｔを増加し、コンバータ出力電圧が目標電圧を超えていれば△ｔを減少することで、コンバータ出力電圧が常に目標電圧の近傍に近づくように△ｔを制御するものであり、これにより負荷変動が発生した場合でも安定した出力電圧が得られることになり、安定した圧縮機回転数制御が可能となる。
【００１７】
また本発明は、コンバータの入力電流を検出する負荷検出手段を設け、かつ制御手段にあらかじめ入力電流に応じたΔｄとΔｔの組み合わせを記憶させた記憶手段を有し、前記負荷検出手段の出力に基づき前記記憶手段から入力電流に応じたΔｄとΔｔの組み合わせを選択するもので、これにより負荷変動に対し常に最適な動作点でコンバ−タを駆動することができるため、エアコンの消費電力を低減することができる。
【００１８】
また本発明は、コンバータの入力電流を検出する負荷検出手段を設け、負荷検出手段の出力が一定値に達した時、入力電流がより小さくなるようにΔｄとΔｔの組み合わせを選択するもので、これにより高負荷時に最高力率点でコンバ−タを駆動することが可能となるため、コンセントの最大容量を効率的に活用することができ、エアコンの最高能力を向上することができる。
【００１９】
また本発明は、電動機回転数を検出する電動機回転数検出手段を設け、かつ制御手段の内部にあらかじめ前記電動機回転数に応じたΔｄとΔｔの組み合わせを記憶する記憶手段を有し、前記電動機回転数検出手段の出力に基づき前記記憶手段から回転数に応じたΔｄとΔｔの組み合わせを選択するもので、これにより負荷変動に対し常に最適な動作点でコンバ−タを駆動することが可能であり、エアコンの消費電力を低減することができる。
【００２０】
また本発明は、制御手段の内部にあらかじめ電動機指令回転数に応じたΔｄとΔｔの組み合わせを記憶する記憶手段を有し、電動機指令回転数に基づいてΔｄとΔｔの組み合わせを選択するもので、これにより負荷変動に対し常に最適な動作点でコンバ−タを駆動することが可能であり、エアコンの消費電力を低減することができる。
【００２１】
また本発明は、コンバータの入力電流を検出する負荷検出手段を備え、かつ制御手段の内部にあらかじめ電動機の回転数または電動機の指令回転数または負荷検出手段の出力の少なくとも１つに応じたコンバータの目標出力電圧を記憶させた記憶手段を有し、出力電圧検出手段の出力に基づき前記記憶手段に記憶された目標出力電圧に近づくようにΔｔを選択し、かつ電動機の回転数制御手段がインバータ部への通流率を可変することによって圧縮機の回転数を制御するもので、これにより比較的軽負荷の領域では安定した圧縮機の回転数制御が可能となる。また高負荷の領域では出力電圧を上昇させることにより圧縮機の最高回転数を増加することができるため、エアコンの最高能力が向上する。
【００２２】
また本発明は、制御手段はコンバータ出力電圧が記憶手段にあらかじめ定められた所定値になるようにΔｔを０≦Δｔ≦ｔ１の範囲で選択し、かつインバータ部への通流率を可変することによって電動機の回転数を制御する第一の領域と、Δｔをｔ１に固定して、インバータ部への通流率を可変することによって電動機の回転数を可変する第二の領域を有するもので、軽負荷時に必要以上にコンバ−タの直流出力電圧が上昇することを防止しており、インバ−タエアコンの電子制御装置における各素子の耐圧破壊を防止することができる。
【００２３】
また本発明は、電動機回転数制御手段におけるインバータ部への通流率の増減速度が、制御手段におけるΔｔの増減速度を常に上回るもので、これにより安定した圧縮機回転数制御を実現することができる。
【００２４】
また本発明は、Δｔの増減速度と逆変換部への通流率の変更速度の少なくとも一方を、電動機の回転数または電動機の指令回転数または負荷検出手段の出力の少なくとも１つに応じて変更するものであり、負荷に応じた最適な圧縮機の回転数の変更速度と安定した圧縮機の回転数制御をともに実現することができる。
【００２５】
また本発明は、入力電流を検出する負荷手段を備え、入力電流が所定値を超えていればΔｔ＞０の状態、所定値以下であればΔｔ＝０の状態とするもので、軽負荷時に必要以上にコンバ−タの直流出力電圧が上昇することを防止しており、インバ−タエアコンの電子制御装置における各素子の耐圧破壊を防止することができる。
【００２６】
また本発明は、入力電流の所定値が冷房運転時と暖房運転時で異なるもので、それぞれの運転時において最適な切り替え点でコンバ−タを駆動することが可能であり、エアコンの消費電力を低減することができる。
【００２７】
また本発明は、電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、電動機の回転数が所定値を超えていればΔｔ＞０、所定値以下であればΔｔ＝０とするもので、軽負荷時に必要以上にコンバ−タの直流出力電圧が上昇することを防止しており、インバ−タエアコンの電子制御装置における各素子の耐圧破壊を防止することができる。
【００２８】
また本発明は、電動機回転数の所定値が冷房運転時と暖房運転時で異なるもので、それぞれの運転時において最適な切り替え点でコンバ−タを駆動することが可能であり、エアコンの消費電力を低減することができる。
【００２９】
また本発明は、電動機の指令回転数が所定値を越えていればΔｔ＞０の状態、所定値以下であればΔｔ＝０とするもので、軽負荷時に必要以上に出力電圧が上昇することを防止しており、インバ−タエアコンの電子制御装置における各素子の耐圧破壊を防止することができる。
【００３０】
また本発明は、電動機の指令回転数の所定値が冷房運転時と暖房運転時で異なるもので、それぞれの運転時において最適な切り替え点でコンバ−タを駆動することが可能であり、エアコンの消費電力を低減することができる。
【００３１】
また本発明は、電源周波数を検出する電源周波数検出手段を備え、かつ制御手段の内部にあらかじめ電動機回転数に応じたΔｄを記憶する記憶手段を有し、前記電源周波数検出手段の出力に基づき電源周波数に応じたΔｄを選択するもので、前記第１のスイッチ手段の制御を容易にするものである。
【００３２】
また本発明は、制御手段は、Δｔが所定値より大きくなったときに、第１及び第２のスイッチ手段を制御するために用いる動作モードを第１の動作モードから第２の動作モードへ切換え、Δｔが所定値より小さくなったときに、第１及び第２のスイッチ手段を制御するために用いる動作モードを第２の動作モードから第１の動作モードへ切換えるもので、比較的軽負荷の領域ではエアコンの消費電力を低減することができる。また高負荷の領域では出力電圧を上昇させることにより圧縮機の最高回転数を増加することができるため、エアコンの最高能力が向上する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。従来例と同一構成のものは、同一番号を付して説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明に係るインバータエアコンの回路構成の概略を示した図である。同図に示すようにインバータエアコンは、交流電源１からの電圧をリアクトル３を介して入力し整流する整流回路２と、コンデンサ４、５と、整流回路２の各ハーフブリッジの中点とコンデンサ４、５間の接続点とを接続する第１のスイッチ手段７、第２のスイッチ手段８を備えたコンバ−タと、前記交流電源の位相を検出する電源位相検出手段１４と、電源位相検出手段１４の信号に基づきスイッチ７およびスイッチ８を制御する制御手段９と、前記コンバ−タの直流出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部およびインバータ部への通流率を変更することによりインバータ部出力周波数または逆変換部出力電圧を制御する圧縮機回転数制御手段とからなるインバータ１０と、このインバ−タ１０により駆動される電動圧縮機１１（以下、圧縮機）とを備える。
【００３５】
整流回路２は２つのダイオードのハーフブリッジからなる。なお、図１（ｂ）に示す様に、平滑用コンデンサ６をコンデンサ４およびコンデンサ５に並列に設けてもよい。
【００３６】
また、図１（ｃ）に示す様に、コンデンサはコンデンサ４とコンデンサ５の２個に限らず、コンデンサ１２、１３のように偶数個設けることができる。
【００３７】
以上のように構成されるインバータエアコンは、第１のスイッチ手段７、第２のスイッチ手段８のオン・オフの状態に応じて２つの動作モード（モード１、モード２）で動作する。
（１）モード１：制御手段９の指令に基づき、第２のスイッチ手段８は常時オフに制御された状態で、第１のスイッチ手段７がパルス幅制御される。モード１においては電源電圧のおよそ√２倍〜２√２倍の範囲の直流出力電圧が得られる。（２）モード２：制御手段９の指令に基づき、第２のスイッチ手段８は常時オン又はパルス幅制御される状態で、第１のスイッチ手段７はパルス幅制御される。モード２においては倍電圧整流回路ベースの回路構成となるため、電源電圧の２√２倍以上の直流出力電圧まで得ることができる。
【００３８】
第１および第２のスイッチ手段７、８のパルス幅制御は、それらに対して出力される制御パルスのパルス幅を制御することで行なわれる。
【００３９】
ここで、制御パルスは、電源電圧の半周期毎に１つだけ出力される。以下、このような半周期毎に１つのみ出力されるパルスによるスイッチング制御を「１パルス制御」という。
【００４０】
この１パルス制御は、パルス幅制御におけるキャリア周期を電源電圧の半周期に設定した場合の制御と同等である。１パルス制御では電源周波数の２倍の１００Ｈｚ又は１２０Ｈｚといった低速スイッチング動作を基本とする。したがって、アクティブフィルタ方式のように数十ｋＨｚの高速スイッチング動作がなく、発生ノイズが小さい。
【００４１】
そのため、ノイズ対策のための回路を簡略化でき、スペースや、コストを削減できるという利点がある。
【００４２】
また、本発明では、モード１、モード２いずれの動作モードにあっても、第２のスイッチ手段８は、オン固定またはオフ固定のいずれかに制御されており、モード切換時を除いて基本的にスイッチング動作を必要としない。したがって、第２のスイッチ手段８にはリレー等の比較的低速なスイッチ素子を用いることが可能である。
【００４３】
図２を用いてインバータエアコンの各動作モードでの動作を説明する。
図２（ａ）は各スイッチの状態に対応した直流出力電圧の変化を示し、図２（ｂ）は第１のスイッチ手段７のデューティ比の変化の様子を、図２（ｃ）は第２のスイッチ手段８のオン・オフ状態を示している。図２に示すように、モード１においては、第２のスイッチ手段８が常時オフの状態で、第１のスイッチ手段７が要求される直流出力電圧に応じてパルス幅制御される。
【００４４】
すなわち、モード１において、より高い直流出力電圧を得たいときは第１のスイッチ手段７の制御パルスのパルス幅をより大きくしていく。その際、第１のスイッチ手段７に対するデューティ比が所定値（図２の場合１００％）に達し（このとき、電源周波数の半周期中第１のスイッチ手段７がオンに制御される）、さらに、それ以上の直流出力電圧が要求される場合、第１のスイッチ手段７のパルス幅をそれ以上に制御することができないため、動作モードをモード１からモード２に切り換える。
【００４５】
モード１からモード２への切換の前後では、第１のスイッチ手段７のデューティ比が１００％から０％に切換えられ、第２のスイッチ手段８がオフからオンに切換えられる。このとき、切換前後の回路はいずれも倍電圧整流回路そのものであることから、切換前後における直流出力電圧の変動は生じない。
【００４６】
さらに、モード２では、第２のスイッチ手段８は常時オンに制御され、第１のスイッチ手段７は直流出力電圧に応じてパルス幅制御される。モード２においては倍電圧整流回路ベースの回路構成となるため、モード１の場合に比しておよそ２倍の直流出力電圧が得られる。モード２において直流出力電圧を低下させていく場合は、第１のスイッチ手段７のデューティ比が所定値に達したときに、第２のスイッチ手段８をオンからオフに切換え、第１のスイッチ手段７のデューティ比を０％から１００％にすることによりモード２からモード１への切換えを行なう。
【００４７】
図３は、本実施形態のインバータエアコンのモード１における、第１および第２のスイッチ手段７、８に対する制御パルス、電源電圧、入力電流、直流出力電圧（平滑コンデンサ６の両端電圧）、コンデンサ４、５の接続点の電圧の各々の波形を示した図である。同図に示すように、第１のスイッチ手段７の制御パルスは電源電圧のゼロクロス位置において出力され、電源電圧の半周期毎に１つだけ出力されている。
【００４８】
図に示すように、この制御パルスによって、入力電流は、電源電圧がコンデンサ４、５の中点電圧以上になった時点から流れ始める。つまり、期間Ａの間、余分に入力電流を導通させることが可能となり、このように電流導通期間を拡張できることから力率を改善できる。さらに、入力電流の波形を電源電圧の波形に近づけることができるため高周波規制をクリアすることができる。
【００４９】
図２で制御パルスがある程度大きくなるまで出力電圧が上昇していないが、これは、制御パルスが小さい区間では電源電圧が小さく、入力電流が流れないためである。
【００５０】
なお、モード切換時においては、第２のスイッチ手段８は電源電圧のゼロクロスの位置でオン／オフが切換えられるのが好ましい。
【００５１】
図４は、本実施形態のインバータエアコンのモード２における、第１および第２のスイッチ手段７、８に対する制御パルス、電源電圧及び入力電流の波形を示した図である。同図においては、第１のスイッチ手段７の制御パルスは電源電圧のゼロクロス位置から△ｄだけ遅延された後に出力されている。
【００５２】
△ｄは高調波規制をクリア可能な値に設定する必要がある。△ｄは、負荷出力が小さくなるほど大きい値とした方が高調波規制をクリヤしやすいが必ずしも必要ではないので、△ｄ＝０としてもよい（すなわち、第１のスイッチ手段７の制御パルスをゼロクロスのタイミングで出力するようにしてもよい）。
【００５３】
モード１では、制御パルスがオンとなっても、電源電圧がコンデンサ４、５の中点電圧以上となる時点以降でないと入力電力が流れ始めなかったのに対し、モード２では第１のスイッチ手段７の制御パルスがオンになると同時に入力電流が流れ始めている。
【００５４】
以上のように、第１のスイッチ手段７をオンすることによってパルス幅の期間△ｔの間、余分に入力電流を導通させることが可能となるため、モード１の場合と同様に電流導通期間を拡張でき、力率を改善できる。さらに、入力電流の波形を電源電圧の波形に近づけることができ、高周波規制をクリアすることができる。
【００５５】
図５はモード切換時の電源電圧及び入力電流の変化を説明した図である。
同図に示すように、モード切換の直前、直後においてほとんど同じ電流波形が得られている。これにより、モード切換時において電流波形の変化がなく、出力電圧範囲内で直流出力電圧を滑らかに変更できる。すなわち、目標出力電圧の変更時における電圧の急変を抑制できる。
【００５６】
以上のように、前記コンバータの直流出力電圧を低電圧に制御した時には圧縮機の高効率運転が可能となり、エアコンの効率が上昇する。また、直流出力電圧を高電圧に制御した時には圧縮機の最高回転数の上昇が可能となり、エアコンの最大能力が上昇する。また、エアコンの最大入力電力は一般的に
最大入力電力＝入力電圧×最大入力電流×力率
で表される。入力電圧は固定であり、最大入力電流はコンセントの最大容量で制限されるため、力率を向上させることにより最大入力電力が上昇する。その結果として、エアコンの最大能力を向上させることができる。また、モード切換時の電源電圧の急変を抑制できるため、エアコンを安定して運転することが可能となる。
【００５７】
（実施の形態２）
図６は図１に出力電圧検出手段１５を追加し、その出力に基づき前記制御手段９が前記第１のスイッチ手段７のオン期間Δｔを設定するものである。圧縮機の回転数制御の安定性は出力電圧の変動に大きな影響を受ける。従って上記構成において出力電圧検出手段１５は出力電圧を検出し、前記制御手段９に伝達する。そして前記制御手段９はあらかじめ定められた出力電圧になるように前記Δｔを設定する。そして圧縮機の速度制御手段はインバ−タへの通流率を可変することにより圧縮機の回転数を制御する。
【００５８】
以上の動作により、負荷変動・電源電圧変動の有無にかかわらず出力電圧を一定にすることができ、安定した圧縮機回転数制御が可能となる。
【００５９】
（実施の形態３）
図７は図１に負荷検出手段１６と、制御手段９の内部に電源電圧のゼロクロスから前記第１のスイッチ手段７がＯＮとなるまでの遅延時間ΔｄおよびΔｔを記憶する記憶手段９ａを追加したものである。
【００６０】
以上の構成において、記憶手段９ａには、負荷の大きさに応じて最適なΔｄ、Δｔの値をあらかじめ求めたテーブルを記憶させておき、負荷検出手段１６の出力を受けて、負荷の大きさに応じたΔｄ、Δｔをテーブルから読み出し、それらに基づき前記第１のスイッチ手段７を駆動するものである。
【００６１】
以上の動作により、あらゆる負荷に対して最適な力率と出力電圧値、および高調波抑制効果が得られることとなる。
【００６２】
（実施の形態４）
図７の構成において、制御手段９は負荷検出手段１６の出力を受けて、前記出力があらかじめ定められた大きさに達した場合、ΔｔもしくはΔｄを増減することにより、前記出力がより小さくなる組み合わせを選択し、それに基づき前記第１のスイッチ手段７を駆動するものである。
【００６３】
以上の動作により、特に高負荷時に最適な力率を得ることができ、電源容量を有効利用することができ、エアコンの最大能力を向上することができる。
【００６４】
（実施の形態５）
図８は図１に圧縮機回転数検出手段１７と、前記制御手段９の内部にΔｄおよびΔｔを記憶する記憶手段９ａを追加したものである。以上の構成において、記憶手段９ａには、圧縮機１１の回転数に応じて最適なΔｄ、Δｔの値をあらかじめ求めたテーブルを記憶させておき、圧縮機回転数検出手段１７の出力を受けて、回転数に応じたΔｄ、Δｔをテーブルから読み出し、それらに基づき前記第１のスイッチ手段７を駆動するものである。
【００６５】
以上の動作により、あらゆる回転数に対して最適な力率と出力電圧値、および高調波抑制効果が得られることとなる。
【００６６】
（実施の形態６）
図９は図１に出力電圧検出手段１５と、圧縮機回転数検出手段１７を追加したものである。また図１０は以上の構成において、圧縮機１１の回転数に応じて制御手段９がΔｔを設定し前記第１のスイッチ手段７を駆動して、出力電圧を所定値に制御しながら、インバ−タへの通流率を可変することにより圧縮機１１の回転数を制御する第一の領域と、インバ−タへの通流率を固定し出力電圧を可変することにより圧縮機１１の回転数を制御する第二の領域と、出力電圧とインバ−タへの通流率を共に可変して圧縮機１１の回転数を制御する第三の領域とを備えた場合の出力電圧とインバ−タへの通流率および圧縮機回転数の関係を示したものである。
【００６７】
上記構成において第一の領域では出力電圧検出手段１５はコンバ−タの直流出力電圧を検出し、制御手段９に伝達する。そして制御手段９はあらかじめ定められた出力電圧になるようにΔｔを設定し第１のスイッチ手段７を駆動する。また第二の領域では圧縮機回転数検出手段１７は圧縮機１１の回転数を検出し、制御手段９に伝達する。
【００６８】
そして制御手段９は圧縮機１１が所定の回転数になるようにΔｔを設定し、第１のスイッチ手段７を駆動する。
【００６９】
第三の領域では、圧縮機回転数検出手段１７は圧縮機１１の回転数を検出し、制御手段９に伝達する。そして制御手段９は圧縮機１１が所定の回転数になるようにΔｔを設定し、第１のスイッチ手段７を駆動するとともに、インバ−タ制御におけるインバ−タへの通流率をΔｔの増減に併せて増減させる。
【００７０】
以上の様に△ｔを設定し、第１のスイッチ手段７を制御することにより、第一の領域では負荷変動、出力電圧変動の有無にかかわらず出力電圧を一定にすることができ、安定した圧縮機回転数制御が可能となる。また、各回転数においてコンバ−タおよびインバ−タのト−タル効率が最適となるような出力電圧をあらかじめ定めておくことにより、エアコンの高効率化が実現できる。
【００７１】
第二の領域では、インバ−タへの通流率が１００％の状態で圧縮機１１の回転数制御を行うことができるため、インバ−タのスイッチング素子の損失が減少し、高効率化を図ることができるとともに、出力電圧を上昇させることにより回転数を増加することができるため、圧縮機１１の最高回転数が上昇し、エアコンの最大能力が上昇する。
【００７２】
第三の領域では、インバ−タへの通流率と出力電圧を共に上昇させることにより、インバ−タへの通流率のみで圧縮機１１の回転数を制御する領域と、出力電圧のみで圧縮機１１の回転数を制御する領域の端境期を設けることで、領域間の移行時にも、圧縮機１１の回転数をスム−ズに変化させることができる。
【００７３】
（実施の形態７）
図１１は図９の構成において、出力電圧が常に一定となるよう制御手段９がΔｔを０≦Δｔ≦ｔ１において設定し、インバ−タへの通流率を可変することにより圧縮機１１の回転数を制御する第一の領域と、Δｔをｔ１に固定し、インバ−タへの通流率を可変することにより圧縮機１１の回転数を制御する第二の領域とを備えた場合のΔｔと出力電圧およびインバ−タへの通流率の関係を示したものである。
【００７４】
上記構成において出力電圧検出手段１５はコンバ−タの直流出力電圧を検出し、制御手段９に伝達する。そして制御手段９は出力電圧があらかじめ定められた所定値になるように０≦Δｔ≦ｔ１の範囲でΔｔを設定する。
【００７５】
第一の領域では、コンバ−タの出力電圧はあらかじめ定められた所定値に制御され、インバ−タへの通流率を可変することにより圧縮機１１の回転数を制御する。負荷が上昇していく場合、Δｔを増加させることによってコンバ−タの直流出力電圧を所定値に制御するため、ある負荷ではΔｔ＝ｔ１に到達し、第二の領域に移行する。
【００７６】
第二の領域では、コンバ−タの出力電圧はあらかじめ定められた所定値よりも低い電圧であるが、それにかかわらず制御手段９はΔｔ＝ｔ１に固定し、インバ−タへの通流率を可変することにより圧縮機１１の回転数を制御する。Δｔをｔ１に固定した状態で負荷が下降することによりコンバ−タの出力電圧が上昇し、あらかじめ定められた所定値に到達すると、第二の領域から第一の領域に移行する。
【００７７】
上記構成により、Δｔの上限値を定めることにより、高調波電流を適切に抑制しながら、出力電圧が必要以上に上昇するのを防止することができる。
【００７８】
また、第１のスイッチ手段７の最大容量はΔｔの最大値に依存するため、Δｔの上限値を定めることにより、第１のスイッチ手段７の最大容量を制限することができ、素子の小型化・コストダウンが可能となる。さらに、Δｔを固定した領域では、インバ−タへの通流率のみで圧縮機の回転数を制御できるため、圧縮機の回転数制御が簡略化できる。
【００７９】
（実施の形態８）
図６の構成において、制御手段９はあらかじめ定められた出力電圧になるようにΔｔを設定し、インバ−タへの通流率を増減することにより圧縮機の回転数を制御する。この場合の、圧縮機の回転数を制御するインバ−タへの通流率の増減速度と、コンバ−タの直流出力電圧を制御するΔｔの増減速度が圧縮機の回転数に及ぼす影響について説明する。
【００８０】
例えばインバ−タへの通流率を増加させて圧縮機の回転数を上昇させた時、同時に負荷が上昇するため、出力電圧が減少する。そこで、制御手段９は、あらかじめ定められた出力電圧になるようΔｔを増加させて、出力電圧を上昇させる。
【００８１】
この際、インバ−タへの通流率の増減速度が遅いと、出力電圧の上昇に対してインバ−タへの通流率の減少が間に合わず、圧縮機の回転数がさらに上昇し、定められた回転数を超えてしまう場合が生じ、安定した回転数制御が困難となるという様に、コンバ−タの直流出力電圧制御とインバ−タの圧縮機回転数制御が互いに干渉しあう可能性がある。そこで、インバ−タの通流率の増減速度を、Δｔの増減による直流出力電圧の上昇・下降速度を充分上回る速度に設定することにより、圧縮機の回転数は直流出力電圧の変化に極めて短時間で対応することが可能となり、安定した回転数制御が可能となる。
【００８２】
（実施の形態９）
図１２は図７の構成において、入力電流値が所定値以下であればΔｔ＝０、所定値を超えていればΔｔ＞０とした場合の入力電流とΔｔの関係を示したものである。負荷が小さい場合、Δｔ＝０とすることにより、直流出力電圧が必要以上に上昇する可能性がある。
【００８３】
以上の構成において、制御手段９は負荷検出手段１６から伝達された入力電流が所定値以下であればΔｔ＝０を選択し、所定値を超えていればΔｔ＞０を選択することにより、直流出力電圧の異常な上昇を防止することができる。
【００８４】
（実施例１０）
図１３は図８の構成において、圧縮機の回転数が所定値以下であればΔｔ＝０、所定値を超えていればΔｔ＞０とした場合の圧縮機の回転数とΔｔの回転数の関係を示したものである。
【００８５】
以上の構成において、制御手段９は圧縮機回転数検出手段１７から伝達された回転数が所定値以下であればΔｔ＝０を選択し、所定値を超えていればΔｔ＞０を選択することにより、直流出力電圧の異常な上昇を防止することができる。
【００８６】
（実施の形態１１）
図１４は図７に電源周波数検出手段１４ａを追加し、その出力に基づき制御手段９がΔｄを設定するものである。前記Δｄは特定の負荷変動範囲においては、負荷に応じて細かな調整をせず一定値としても適切な力率と高調波抑制効果が得られる。一方、電源周波数に対しては５０Ｈｚ、６０Ｈｚに応じてそれぞれ適切な値に切り換える必要がある。
【００８７】
従って上記構成において電源周波数検出手段１４ａは電源周波数を検出し、制御手段９に伝達する。そして制御手段９は電源周波数に応じてあらかじめ定められたΔｄを設定し、それに基づいて第１のスイッチ手段７を駆動する。
【００８８】
以上の動作により、特定の負荷領域においてΔｄを一定値とすることができ、制御を簡単にすることができ、かつ電源周波数のいかんにかかわらず適切な力率と出力電圧値、および高調波抑制効果が得られることとなる。
【００８９】
なお、本願の上記各実施の形態では、インバータエアコンの圧縮機について説明したが、他の電動機、例えば、送風装置の電動機であっても技術的に同様であり、何ら支障はない。
【００９０】
【発明の効果】
以上のように本発明のインバ−タエアコンによれば、コンバ−タの整流回路の直流出力端に接続された複数個のコンデンサ間の接続点と整流回路の交流入力端子との間にそれぞれ第１および第２のスイッチ手段を設け、第１および第２のスイッチ手段を適切に駆動し、圧縮機の回転数制御方式を適切に切り替えることにより高力率と高調波抑制とを両立させることができ、かつエアコンの最大能力および効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るインバ−タエアコンの構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るコンバ−タの動作を説明する図
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る電源電圧、入力電流、出力電圧、コンデンサの中点電位および第１および第２のスイッチ手段７、８のＯＮ／ＯＦＦを示す図
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る電源電圧、入力電流、および第１および第２のスイッチ手段７、８のＯＮ／ＯＦＦを示す図
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る動作モードの切り替え時における電源電圧、入力電流、出力電圧および第１および第２のスイッチ手段７、８のＯＮ／ＯＦＦを示す図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るインバ−タエアコンの構成図
【図７】本発明の第３および第４の実施の形態に係るインバ−タエアコンの構成図
【図８】本発明の第５の実施の形態に係るインバ−タエアコンの構成図
【図９】本発明の第６の実施の形態に係るインバ−タエアコンの構成図
【図１０】本発明の第６の実施の形態に係る圧縮機回転数制御を説明する図
【図１１】本発明の第７の実施の形態に係る圧縮機回転数制御を説明する図
【図１２】本発明の第９の実施の形態に係る入力電流とΔｔの関係を説明する図インバ−タエアコンの構成図
【図１３】本発明の第１０の実施の形態に係る回転数とΔｔの関係を説明する図
【図１４】本発明の第１１の実施の形態に係るインバ−タエアコンの構成図
【図１５】従来のインバ−タエアコンにおけるコンバ−タの一例に係る回路図
【図１６】従来のインバ−タエアコンにおける圧縮機回転数制御を説明する図
【符号の説明】
１　交流電源
２　整流回路
３　リアクタ
４、５　コンデンサ
６　平滑コンデンサ
７、８　第１および第２のスイッチ手段
９　制御手段
１０　インバータ
１１　圧縮機
１２、１３　コンデンサ
１４　電源位相検出手段
１５　出力電圧検出手段
１６　負荷検出手段
１７　圧縮機回転数検出手段
９ａ　記憶手段
１４ａ　電源周波数検出手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inverter air conditioner provided with a converter using a rectifier circuit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an inverter air conditioner equipped with a rectifier circuit using a diode as a converter has been known.
[0003]
FIG. 15 shows an example of a circuit configuration of an inverter air conditioner provided with a voltage doubler rectifier circuit using a bridge rectifier circuit and a current flow. Reference numeral 10 denotes an inverter unit, and 11 denotes an electric motor unit. This voltage doubler rectifier circuit includes a rectifier circuit 2 for converting an AC power supply voltage into a DC voltage.
[0004]
FIG. 15A shows a current flow during a positive half cycle of the AC from the AC power supply 1. As shown by the arrows, the current flows in the order of AC power supply 1, rectifier circuit 2, capacitor 4, AC power supply 1, and the loop flowing in the order of AC power supply 1, rectifier circuit 2, smoothing capacitor 6, capacitor 5, AC power supply 1. And a positive voltage Vo can be taken out at both ends of the smoothing capacitor 6.
[0005]
FIG. 15B shows a current flow during a half cycle of negative AC from the AC power supply 1. As shown by the arrows, the current flows in the order of the AC power supply 1, capacitor 5, rectifier circuit 2, and AC power supply 1, and the loop flowing through AC power supply 1, capacitor 4, smoothing capacitor 6, rectifier circuit 2, and AC power supply 1. Then, the positive voltage Vo can be extracted. That is, the AC input from the AC power supply 1 is double-voltage rectified, and a positive DC voltage is obtained.
[0006]
FIG. 16 shows the relationship between the output voltage of the converter, the rotation speed of the compressor 11 and the flow rate to the inverter unit in the inverter air conditioner shown in FIG. Since the output voltage of the converter is a fixed value determined by the power supply voltage and the load of the compressor, the rotation speed of the compressor 11 is controlled by changing the flow rate to the inverter.
[0007]
Therefore, the point in time at which the flow rate to the inverter reaches the upper limit is the maximum rotation speed of the compressor 11 (for example, see Non-Patent Document 1).
[0008]
[Non-patent document 1]
Ken Kawachi, “Regulation of high frequency distortion in power supply system and countermeasures / measurement technology”
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the inverter air conditioner provided with the above-described conventional converter, the input current flows only during a period in which the voltage of the AC power supply 1 is higher than the voltage of the capacitor 4 or the capacitor 5, so that the power factor is low and the power supply harmonics are low. And the output voltage decreases as the load increases, so that the maximum number of revolutions of the compressor 11 does not increase.
[0010]
Normally, a method of connecting a reactor between the AC power supply 1 and the rectifier circuit 2 is used as a measure for improving the harmonics. In this method, the harmonics can be suppressed, but a power factor of only about 70% can be obtained. Therefore, there is a problem that a load is imposed on the power supply system.
[0011]
As a remedy for increasing the output voltage, a method of mounting a high-frequency switching type step-up converter is used. In this method, the cost is increased by using a high-frequency switching element and the high-frequency switching is accompanied. There was a problem of an increase in generated noise.
[0012]
It is generally known that when the load of the compressor 11 is fixed, the efficiency of the compressor 11 improves when the output voltage of the converter is low, that is, when the flow rate to the inverter unit is high. Since the output voltage of the converter is a fixed value determined by the power supply voltage and the load of the compressor 11, it has been difficult to increase the efficiency of the inverter air conditioner.
[0013]
The inverter air conditioner according to the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and increases the maximum number of revolutions of the compressor 11 and increases efficiency by increasing the power factor, suppressing harmonics, and expanding the variable range of the output voltage. It is an object of the present invention to provide an inverter air conditioner capable of realizing an air conditioner.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the present invention has two input terminals and two output terminals, and one of the input terminals is connected to an AC power supply via a reactor to convert an AC power supply voltage to a DC voltage. A rectifier circuit, a capacitor circuit comprising a plurality of capacitors connected in series and connected between two output terminals of the rectifier circuit, and one input terminal between one input terminal of the rectifier circuit and a capacitor in the capacitor circuit; A first switch connected to a connection point; and a second switch connected between the other input terminal of the rectifier circuit and the connection point between capacitors in the capacitor circuit. A converter; a power supply phase detecting means for detecting a phase of the AC power supply; a control means for controlling the first and second switch means based on a signal from the power supply phase detecting means; and a direct current of the converter. An inverter comprising an inverter for converting a power voltage into an AC voltage and a rotation speed control means for controlling the inverter output frequency or the inverter output voltage by changing the duty ratio to the inverter; and the inverter. And a driven electric compressor (hereinafter referred to as a compressor). By appropriately conducting the first switch means and the second switch means, it is possible to suppress harmonics of the input current and to increase the power. Efficiency, and a DC output voltage of 2 to 22 times or more the voltage value of the AC power supply can be obtained, and the output voltage value can be controlled, so that the maximum rotation speed of the compressor can be increased and high efficiency can be achieved. Is possible.
[0015]
Further, according to the present invention, the control means comprises a first operation mode and a second operation mode. In the first operation mode, the first switch means sets a zero cross Δd (0 ≦ 0) of the power supply voltage in a half cycle of the power supply voltage. d) After that, the second switch is controlled to be continuously turned on for the ON period Δt (0 ≦ t) and the second switch is controlled to be always turned off. In the half cycle of the voltage, control is performed to be continuously ON for Δd (0 ≦ d) after the zero crossing of the power supply voltage for the ON period Δt (0 ≦ t), and the second switch means is controlled to be always ON. It controls the harmonics of the input current flowing from the AC power supply and the DC output voltage of the converter.
[0016]
The present invention further comprises converter output voltage detecting means for detecting the DC output voltage of the converter, and storage means for storing a predetermined target output voltage in the control means in advance, so that the converter output voltage is equal to or lower than the target voltage. Then, Δt is increased, and if the converter output voltage exceeds the target voltage, Δt is decreased, so that Δt is controlled so that the converter output voltage always approaches the target voltage. As a result, a stable output voltage can be obtained even when a load fluctuation occurs, and stable control of the number of revolutions of the compressor becomes possible.
[0017]
Further, the present invention further comprises a load detecting means for detecting an input current of the converter, and a storage means in which a combination of Δd and Δt corresponding to the input current is stored in advance in the control means. A combination of .DELTA.d and .DELTA.t corresponding to the input current is selected from the storage means on the basis of which the converter can always be driven at an optimum operating point with respect to a load change, thereby reducing the power consumption of the air conditioner. can do.
[0018]
Also, the present invention provides a load detecting means for detecting the input current of the converter, and when the output of the load detecting means reaches a certain value, selects a combination of Δd and Δt so that the input current becomes smaller, As a result, the converter can be driven at the highest power factor point when the load is high, so that the maximum capacity of the outlet can be efficiently used and the maximum capacity of the air conditioner can be improved.
[0019]
Further, the present invention further comprises a motor rotation speed detecting means for detecting the motor rotation speed, and a storage means for storing in advance a combination of Δd and Δt according to the motor rotation speed inside the control means, The combination of .DELTA.d and .DELTA.t according to the number of revolutions is selected from the storage means based on the output of the number detecting means, whereby it is possible to always drive the converter at the optimum operating point with respect to load fluctuations. In addition, the power consumption of the air conditioner can be reduced.
[0020]
Further, the present invention has storage means for storing a combination of Δd and Δt corresponding to the motor command rotation speed in advance in the control means, and selects a combination of Δd and Δt based on the motor command rotation speed. As a result, the converter can always be driven at an optimum operating point with respect to load fluctuation, and the power consumption of the air conditioner can be reduced.
[0021]
Further, the present invention further comprises a load detecting means for detecting an input current of the converter, and the control means includes a converter which has a rotation speed of the motor or a command rotation speed of the motor or at least one of outputs of the load detection means. Storage means for storing the target output voltage; selecting Δt so as to approach the target output voltage stored in the storage means based on the output of the output voltage detection means; and The rotational speed of the compressor is controlled by varying the flow rate to the compressor, thereby enabling stable control of the rotational speed of the compressor in a relatively light load region. Further, in a high load region, the maximum rotation speed of the compressor can be increased by increasing the output voltage, so that the maximum capacity of the air conditioner is improved.
[0022]
Further, according to the present invention, the control means selects Δt in a range of 0 ≦ Δt ≦ t1 so that the converter output voltage becomes a predetermined value predetermined in the storage means, and varies the conduction ratio to the inverter unit. A first area for controlling the number of revolutions of the electric motor, and a second area for varying the number of revolutions of the electric motor by fixing Δt to t1 and varying the flow rate to the inverter section. The DC output voltage of the converter is prevented from rising more than necessary at a light load, and the breakdown voltage of each element in the electronic control unit of the inverter air conditioner can be prevented.
[0023]
Further, according to the present invention, the rate of increase / decrease of the flow rate to the inverter unit in the motor speed control means always exceeds the rate of increase / decrease of Δt in the control means, thereby realizing stable compressor speed control. it can.
[0024]
Further, according to the present invention, at least one of the increasing / decreasing speed of Δt and the changing speed of the flow rate to the inverse converter is changed in accordance with at least one of the rotation speed of the motor, the command rotation speed of the motor, and the output of the load detection means. Therefore, it is possible to realize both the optimum change speed of the rotation speed of the compressor according to the load and stable rotation speed control of the compressor.
[0025]
Further, the present invention includes a load means for detecting an input current, and sets the state of Δt> 0 when the input current exceeds a predetermined value, and sets the state of Δt = 0 when the input current is equal to or less than the predetermined value. The DC output voltage of the converter is prevented from rising more than necessary, and the breakdown voltage of each element in the electronic control unit of the inverter air conditioner can be prevented.
[0026]
Further, in the present invention, the predetermined value of the input current is different between the cooling operation and the heating operation, so that the converter can be driven at the optimum switching point in each operation, and the power consumption of the air conditioner can be reduced. Can be reduced.
[0027]
Further, the present invention includes a rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the electric motor, wherein Δt> 0 when the rotation speed of the electric motor exceeds a predetermined value, and Δt = 0 when the rotation speed of the electric motor is equal to or less than the predetermined value. This prevents the DC output voltage of the converter from unnecessarily increasing at the time of load, thereby preventing breakdown of each element in the electronic control unit of the inverter air conditioner.
[0028]
Further, in the present invention, the predetermined value of the motor rotation speed is different between the cooling operation and the heating operation, and the converter can be driven at the optimum switching point in each operation, and the power consumption of the air conditioner can be increased. Can be reduced.
[0029]
Further, according to the present invention, if the command rotation speed of the electric motor exceeds a predetermined value, Δt> 0, and if it is lower than the predetermined value, Δt = 0, so that the output voltage increases more than necessary at light load. And the breakdown of each element in the electronic control unit of the inverter air conditioner can be prevented.
[0030]
Further, in the present invention, the predetermined value of the command rotation speed of the electric motor is different between the cooling operation and the heating operation, and the converter can be driven at the optimum switching point in each operation, and the air conditioner of the air conditioner can be driven. Power consumption can be reduced.
[0031]
The present invention further includes a power supply frequency detecting means for detecting a power supply frequency, and a storage means for storing Δd corresponding to the motor rotation speed in advance in the control means, and a power supply based on an output of the power supply frequency detecting means. The selection of Δd according to the frequency facilitates the control of the first switch means.
[0032]
Further, according to the present invention, the control means switches the operation mode used for controlling the first and second switch means from the first operation mode to the second operation mode when Δt becomes larger than a predetermined value. , .DELTA.t becomes smaller than a predetermined value, the operation mode used for controlling the first and second switch means is switched from the second operation mode to the first operation mode. In the area, the power consumption of the air conditioner can be reduced. Further, in a high load region, the maximum rotation speed of the compressor can be increased by increasing the output voltage, so that the maximum capacity of the air conditioner is improved.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Components having the same configuration as the conventional example will be described with the same reference numerals.
[0034]
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a diagram schematically showing a circuit configuration of an inverter air conditioner according to the present invention. As shown in FIG. 1, the inverter air conditioner includes a rectifier circuit 2 for inputting and rectifying a voltage from an AC power supply 1 via a reactor 3, capacitors 4 and 5, a midpoint of each half bridge of the rectifier circuit 2, and a capacitor 4. A converter provided with a first switch means 7 and a second switch means 8 for connecting a connection point between the power supply 5 and the power supply phase detecting means 14 for detecting a phase of the AC power supply; Control means 9 for controlling the switches 7 and 8 based on the signal 14; an inverter section for converting the DC output voltage of the converter to an AC voltage; and an inverter section output by changing the conduction ratio to the inverter section. An inverter 10 comprising compressor speed control means for controlling the frequency or the output voltage of the inverse converter, and an electric compressor 11 driven by the inverter 10 (hereinafter referred to as an inverter). Equipped with a compressor) and.
[0035]
The rectifier circuit 2 comprises a half bridge of two diodes. Note that, as shown in FIG. 1B, a smoothing capacitor 6 may be provided in parallel with the capacitor 4 and the capacitor 5.
[0036]
Further, as shown in FIG. 1C, the number of capacitors is not limited to two, that is, the capacitor 4 and the capacitor 5, and an even number such as the capacitors 12 and 13 can be provided.
[0037]
The inverter air conditioner configured as described above operates in two operation modes (mode 1 and mode 2) according to the on / off state of the first switch means 7 and the second switch means 8.
(1) Mode 1: Based on a command from the control means 9, the first switch means 7 is pulse width controlled while the second switch means 8 is always turned off. In the mode 1, a DC output voltage in a range of about {2 to 2} 2 times the power supply voltage is obtained. (2) Mode 2: Based on a command from the control means 9, the second switch means 8 is always on or pulse width controlled, and the first switch means 7 is pulse width controlled. In mode 2, since the circuit configuration is based on the voltage doubler rectifier circuit, a DC output voltage of 2√2 times or more of the power supply voltage can be obtained.
[0038]
The pulse width control of the first and second switch means 7 and 8 is performed by controlling the pulse width of the control pulse output thereto.
[0039]
Here, only one control pulse is output every half cycle of the power supply voltage. Hereinafter, the switching control using only one pulse output every half cycle is referred to as “one-pulse control”.
[0040]
This one-pulse control is equivalent to control when the carrier cycle in the pulse width control is set to a half cycle of the power supply voltage. One-pulse control is based on a low-speed switching operation such as 100 Hz or 120 Hz which is twice the power supply frequency. Therefore, there is no high-speed switching operation of several tens of kHz unlike the active filter method, and the generated noise is small.
[0041]
Therefore, there is an advantage that a circuit for noise suppression can be simplified, and space and cost can be reduced.
[0042]
Further, in the present invention, the second switch means 8 is controlled to be either on-fixed or off-fixed in any of the operation modes of mode 1 and mode 2. Requires no switching operation. Therefore, a relatively low-speed switch element such as a relay can be used for the second switch means 8.
[0043]
The operation of the inverter air conditioner in each operation mode will be described with reference to FIG.
2A shows a change in the DC output voltage corresponding to the state of each switch, FIG. 2B shows a state of a change in the duty ratio of the first switch means 7, and FIG. Of the switch means 8 of FIG. As shown in FIG. 2, in mode 1, the pulse width is controlled in accordance with the required DC output voltage of the first switch means 7 while the second switch means 8 is always off.
[0044]
That is, in mode 1, when a higher DC output voltage is desired to be obtained, the pulse width of the control pulse of the first switch means 7 is increased. At this time, the duty ratio for the first switch means 7 reaches a predetermined value (100% in FIG. 2) (at this time, the first switch means 7 is controlled to be turned on during a half cycle of the power supply frequency). When a higher DC output voltage is required, the operation mode is switched from mode 1 to mode 2 because the pulse width of the first switch means 7 cannot be controlled any more.
[0045]
Before and after the switching from the mode 1 to the mode 2, the duty ratio of the first switching means 7 is switched from 100% to 0%, and the second switching means 8 is switched from off to on. At this time, since the circuits before and after the switching are all the voltage doubler rectifier circuits, the DC output voltage does not fluctuate before and after the switching.
[0046]
Further, in the mode 2, the second switch means 8 is controlled to be always on, and the first switch means 7 is controlled in pulse width in accordance with the DC output voltage. In the mode 2, since the circuit configuration is based on the voltage doubler rectifier circuit, a DC output voltage approximately twice as large as that in the mode 1 can be obtained. In the case of decreasing the DC output voltage in mode 2, when the duty ratio of the first switch means 7 reaches a predetermined value, the second switch means 8 is switched from on to off, and the first switch means 8 is turned off. Switching from mode 2 to mode 1 is performed by changing the duty ratio of 7 from 0% to 100%.
[0047]
FIG. 3 shows a control pulse, a power supply voltage, an input current, a DC output voltage (a voltage across the smoothing capacitor 6), a capacitor 4 for the first and second switch means 7 and 8 in the mode 1 of the inverter air conditioner of the present embodiment. 5 is a diagram showing respective waveforms of voltages at connection points of FIG. As shown in the drawing, the control pulse of the first switch means 7 is output at the zero cross position of the power supply voltage, and only one control pulse is output every half cycle of the power supply voltage.
[0048]
As shown in the drawing, the control pulse causes the input current to start flowing when the power supply voltage becomes equal to or higher than the midpoint voltage of the capacitors 4 and 5. That is, during the period A, the input current can be made extra conductive, and the power factor can be improved because the current conduction period can be extended in this way. Further, since the waveform of the input current can be made close to the waveform of the power supply voltage, high-frequency regulation can be cleared.
[0049]
In FIG. 2, the output voltage does not increase until the control pulse increases to some extent. This is because the power supply voltage is low and the input current does not flow in the section where the control pulse is small.
[0050]
At the time of mode switching, it is preferable that the second switch means 8 is switched on / off at the position of the zero cross of the power supply voltage.
[0051]
FIG. 4 is a diagram showing waveforms of control pulses, power supply voltage, and input current for the first and second switch means 7 and 8 in the mode 2 of the inverter air conditioner of the present embodiment. In the figure, the control pulse of the first switch means 7 is outputted after being delayed by Δd from the zero cross position of the power supply voltage.
[0052]
Δd needs to be set to a value that can clear the harmonic regulation. If Δd is set to a larger value as the load output becomes smaller, the harmonic regulation can be cleared more easily, but it is not always necessary. Therefore, Δd may be set to 0 (that is, the control pulse of the first switch means 7 may be zero-crossed). May be output at the same timing).
[0053]
In mode 1, even when the control pulse is turned on, the input power does not start flowing until the power supply voltage becomes equal to or higher than the midpoint voltage of the capacitors 4 and 5, whereas in mode 2, the first switch means As soon as the control pulse 7 is turned on, the input current starts to flow.
[0054]
As described above, by turning on the first switch means 7, an extra input current can be conducted during the pulse width period Δt. Can be expanded and power factor can be improved. Further, the waveform of the input current can be made close to the waveform of the power supply voltage, and the high frequency regulation can be cleared.
[0055]
FIG. 5 is a diagram for explaining changes in power supply voltage and input current at the time of mode switching.
As shown in the figure, almost the same current waveform is obtained immediately before and after the mode switching. Thus, there is no change in the current waveform at the time of mode switching, and the DC output voltage can be changed smoothly within the output voltage range. That is, a sudden change in the voltage when the target output voltage is changed can be suppressed.
[0056]
As described above, when the DC output voltage of the converter is controlled to a low voltage, the compressor can be operated with high efficiency, and the efficiency of the air conditioner increases. Further, when the DC output voltage is controlled to a high voltage, the maximum rotation speed of the compressor can be increased, and the maximum capacity of the air conditioner is increased. Also, the maximum input power of air conditioners is generally
Maximum input power = input voltage x maximum input current x power factor
Is represented by Since the input voltage is fixed and the maximum input current is limited by the maximum capacity of the outlet, improving the power factor increases the maximum input power. As a result, the maximum capacity of the air conditioner can be improved. Further, since a sudden change in the power supply voltage at the time of mode switching can be suppressed, the air conditioner can be operated stably.
[0057]
(Embodiment 2)
FIG. 6 shows that the output voltage detecting means 15 is added to FIG. 1, and the control means 9 sets the ON period Δt of the first switch means 7 based on the output. The stability of the control of the number of revolutions of the compressor is greatly affected by the fluctuation of the output voltage. Therefore, in the above configuration, the output voltage detecting means 15 detects the output voltage and transmits it to the control means 9. Then, the control means 9 sets the Δt so that the output voltage becomes a predetermined output voltage. The speed control means of the compressor controls the rotation speed of the compressor by varying the flow rate to the inverter.
[0058]
With the above operation, the output voltage can be kept constant regardless of the load fluctuation and the power supply voltage fluctuation, and the compressor speed control can be stably performed.
[0059]
(Embodiment 3)
FIG. 7 adds load detecting means 16 to FIG. 1 and storage means 9a for storing delay times Δd and Δt from the zero crossing of the power supply voltage to the turning on of the first switch means 7 in the control means 9. Things.
[0060]
In the above configuration, the storage means 9a stores a table in which the optimum values of Δd and Δt are obtained in advance according to the magnitude of the load, and receives the output of the load detection means 16 to determine the magnitude of the load. Are read from the table and the first switch means 7 is driven based on them.
[0061]
Through the above operation, the optimum power factor, output voltage value, and harmonic suppression effect can be obtained for all loads.
[0062]
(Embodiment 4)
In the configuration shown in FIG. 7, the control means 9 receives the output of the load detection means 16 and, when the output reaches a predetermined magnitude, increases or decreases Δt or Δd to reduce the output. Is selected, and the first switch means 7 is driven based on this.
[0063]
By the above operation, an optimum power factor can be obtained especially at a high load, the power supply capacity can be used effectively, and the maximum capacity of the air conditioner can be improved.
[0064]
(Embodiment 5)
FIG. 8 is obtained by adding a compressor rotation speed detecting means 17 to FIG. 1 and a storage means 9 a for storing Δd and Δt inside the control means 9. In the above configuration, the storage means 9a stores a table in which the optimum values of Δd and Δt are obtained in advance according to the rotation speed of the compressor 11, and receives the output of the compressor rotation speed detection means 17 , And Δt corresponding to the number of rotations are read from the table, and the first switch means 7 is driven based on the values.
[0065]
With the above operation, an optimum power factor, output voltage value, and harmonic suppression effect can be obtained for all rotational speeds.
[0066]
(Embodiment 6)
FIG. 9 is obtained by adding output voltage detecting means 15 and compressor rotational speed detecting means 17 to FIG. Further, FIG. 10 shows a configuration in which the control means 9 sets .DELTA.t in accordance with the rotation speed of the compressor 11 and drives the first switch means 7 to control the output voltage to a predetermined value. A first area for controlling the rotational speed of the compressor 11 by varying the flow rate to the inverter, and a rotational speed of the compressor 11 by fixing the flow rate to the inverter and varying the output voltage. The output voltage and the inverter in the case where there is provided a second area for controlling the compressor 11 and a third area for controlling the rotation speed of the compressor 11 by varying both the output voltage and the flow rate to the inverter. FIG. 4 shows the relationship between the flow rate to the compressor and the compressor rotation speed.
[0067]
In the above configuration, in the first area, the output voltage detecting means 15 detects the DC output voltage of the converter and transmits it to the control means 9. Then, the control means 9 sets Δt so that the output voltage becomes a predetermined output voltage, and drives the first switch means 7. In the second region, the compressor rotation speed detecting means 17 detects the rotation speed of the compressor 11 and transmits the rotation speed to the control means 9.
[0068]
Then, the control means 9 sets Δt so that the compressor 11 has a predetermined rotation speed, and drives the first switch means 7.
[0069]
In the third area, the compressor rotation speed detection means 17 detects the rotation speed of the compressor 11 and transmits the rotation speed to the control means 9. The control means 9 sets .DELTA.t so that the compressor 11 has a predetermined rotation speed, drives the first switch means 7, and increases or decreases the flow rate to .DELTA.t of the inverter in the inverter control. Increase or decrease according to.
[0070]
By setting Δt and controlling the first switch means 7 as described above, the output voltage can be made constant regardless of the load fluctuation and the output voltage fluctuation in the first region, and the output voltage can be stabilized. Compressor speed control becomes possible. In addition, the efficiency of the air conditioner can be increased by preliminarily determining the output voltage at which the total efficiency of the converter and the inverter is optimal at each rotation speed.
[0071]
In the second region, since the rotation speed of the compressor 11 can be controlled while the flow rate to the inverter is 100%, the loss of the switching element of the inverter is reduced and the efficiency is improved. Since the rotation speed can be increased by increasing the output voltage, the maximum rotation speed of the compressor 11 increases, and the maximum capacity of the air conditioner increases.
[0072]
In the third region, both the flow rate to the inverter and the output voltage are increased, so that the rotation speed of the compressor 11 is controlled only by the flow rate to the inverter and the output voltage alone. By providing an end period of the region for controlling the rotation speed of the compressor 11, the rotation speed of the compressor 11 can be smoothly changed even when the region is shifted.
[0073]
(Embodiment 7)
FIG. 11 shows that in the configuration of FIG. 9, the control means 9 sets .DELTA.t at 0.ltoreq..DELTA.t.ltoreq.t1 so that the output voltage is always constant, and varies the flow rate to the inverter to rotate the compressor 11. Δt in the case of having a first region for controlling the number of rotations and a second region for controlling the rotation speed of the compressor 11 by fixing Δt to t1 and varying the flow rate to the inverter. And the relationship between the output voltage and the conduction ratio to the inverter.
[0074]
In the above configuration, the output voltage detecting means 15 detects the DC output voltage of the converter and transmits it to the control means 9. Then, the control means 9 sets Δt in the range of 0 ≦ Δt ≦ t1 so that the output voltage becomes a predetermined value.
[0075]
In the first region, the output voltage of the converter is controlled to a predetermined value, and the rotation speed of the compressor 11 is controlled by varying the flow rate to the inverter. When the load increases, the DC output voltage of the converter is controlled to a predetermined value by increasing Δt, so that at a certain load, Δt = t1 is reached and the operation shifts to the second region.
[0076]
In the second region, the output voltage of the converter is lower than a predetermined value, but regardless of this, the control means 9 fixes Δt = t1 and reduces the flow rate to the inverter. The rotation speed of the compressor 11 is controlled by making it variable. When the load decreases while Δt is fixed at t1, the output voltage of the converter increases. When the output voltage reaches a predetermined value, the converter shifts from the second area to the first area.
[0077]
With the above configuration, by setting the upper limit of Δt, it is possible to prevent the output voltage from unnecessarily increasing while appropriately suppressing the harmonic current.
[0078]
Further, since the maximum capacity of the first switch means 7 depends on the maximum value of Δt, the maximum capacity of the first switch means 7 can be limited by setting the upper limit value of Δt, and the size of the element can be reduced.・ Cost reduction becomes possible. Further, in the region where Δt is fixed, the rotation speed of the compressor can be controlled only by the flow rate to the inverter, so that the rotation speed control of the compressor can be simplified.
[0079]
(Embodiment 8)
In the configuration of FIG. 6, the control means 9 sets .DELTA.t so that the output voltage becomes a predetermined output voltage, and controls the rotational speed of the compressor by increasing or decreasing the flow rate to the inverter. In this case, the effect of the increasing and decreasing speed of the flow rate to the inverter for controlling the rotational speed of the compressor and the increasing and decreasing speed of Δt for controlling the DC output voltage of the converter on the rotational speed of the compressor will be described. I do.
[0080]
For example, when the rotation rate of the compressor is increased by increasing the flow rate to the inverter, the load increases at the same time, so that the output voltage decreases. Therefore, the control means 9 increases Δt so that the output voltage becomes a predetermined output voltage, and increases the output voltage.
[0081]
At this time, if the rate of increase / decrease in the flow rate to the inverter is slow, the decrease in the flow rate to the inverter cannot keep up with the increase in the output voltage, and the rotation speed of the compressor further increases, and the speed is increased. The control of the DC output voltage of the converter and the control of the compressor speed of the inverter may interfere with each other, for example, because the speed may exceed the specified speed, making it difficult to control the speed stably. There is. Therefore, by setting the speed of increase / decrease of the duty ratio of the inverter to a speed sufficiently higher than the rise / fall speed of the DC output voltage due to the increase / decrease of Δt, the rotation speed of the compressor is extremely short in the change of the DC output voltage. It is possible to respond in time, and stable rotation speed control becomes possible.
[0082]
(Embodiment 9)
FIG. 12 shows the relationship between the input current and Δt when Δt = 0 when the input current value is equal to or less than the predetermined value and Δt> 0 when the input current value exceeds the predetermined value in the configuration of FIG. When the load is small, the DC output voltage may increase more than necessary by setting Δt = 0.
[0083]
In the above configuration, the control means 9 selects Δt = 0 when the input current transmitted from the load detection means 16 is equal to or less than a predetermined value, and selects Δt> 0 when the input current exceeds the predetermined value. An abnormal increase in the output voltage can be prevented.
[0084]
(Example 10)
FIG. 13 shows the relationship between the rotation speed of the compressor and the rotation speed of Δt when Δt = 0 when the rotation speed of the compressor is equal to or less than a predetermined value and Δt> 0 when the rotation speed of the compressor is higher than the predetermined value. It shows the relationship.
[0085]
In the above configuration, the control means 9 selects Δt = 0 when the rotation speed transmitted from the compressor rotation speed detection means 17 is equal to or less than a predetermined value, and selects Δt> 0 when the rotation speed exceeds the predetermined value. Thereby, an abnormal rise of the DC output voltage can be prevented.
[0086]
(Embodiment 11)
FIG. 14 shows a configuration in which the power supply frequency detecting means 14a is added to FIG. 7, and the control means 9 sets Δd based on the output. In the specific load fluctuation range, an appropriate power factor and harmonic suppression effect can be obtained even when the Δd is a constant value without fine adjustment according to the load. On the other hand, it is necessary to switch the power supply frequency to an appropriate value depending on 50 Hz and 60 Hz.
[0087]
Therefore, in the above configuration, the power supply frequency detecting means 14a detects the power supply frequency and transmits it to the control means 9. Then, the control means 9 sets a predetermined Δd according to the power supply frequency, and drives the first switch means 7 based on the Δd.
[0088]
With the above operation, Δd can be made constant in a specific load region, control can be simplified, and an appropriate power factor and output voltage value and harmonic suppression can be performed regardless of the power supply frequency. The effect will be obtained.
[0089]
In each of the above embodiments of the present application, the compressor of the inverter air conditioner has been described. However, other electric motors, for example, electric motors of a blower are technically the same, and do not cause any problem.
[0090]
【The invention's effect】
As described above, according to the inverter air conditioner of the present invention, the first between the connection point between a plurality of capacitors connected to the DC output terminal of the rectifier circuit of the converter and the AC input terminal of the rectifier circuit. And the second switch means are provided, the first and second switch means are appropriately driven, and the switching speed control method of the compressor is appropriately switched so that both high power factor and harmonic suppression can be achieved. In addition, the maximum capacity and efficiency of the air conditioner can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an inverter air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the converter according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a power supply voltage, an input current, an output voltage, a midpoint potential of a capacitor, and ON / OFF of first and second switch means 7 and 8 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a power supply voltage, an input current, and ON / OFF of first and second switch means 7 and 8 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a power supply voltage, an input current, an output voltage, and ON / OFF of first and second switch means 7 and 8 when switching operation modes according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of an inverter air conditioner according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of an inverter air conditioner according to third and fourth embodiments of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of an inverter air conditioner according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of an inverter air conditioner according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view for explaining compressor speed control according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a view for explaining compressor speed control according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between an input current and Δt according to a ninth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a configuration diagram of an inverter air conditioner.
FIG. 13 is a view for explaining a relationship between a rotation speed and Δt according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a configuration diagram of an inverter air conditioner according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a circuit diagram showing an example of a converter in a conventional inverter air conditioner.
FIG. 16 is a view for explaining compressor speed control in a conventional inverter air conditioner.
[Explanation of symbols]
1 AC power supply
2 Rectifier circuit
3 Reactor
4,5 capacitors
6 Smoothing capacitor
7, 8 First and second switch means
9 Control means
10 Inverter
11 Compressor
12, 13 Capacitor
14 Power supply phase detecting means
15 Output voltage detection means
16 Load detection means
17 Compressor speed detection means
9a storage means
14a Power frequency detection means

Claims

２つの入力端と２つの出力端とを有し前記入力端の一方にリアクトルを介して交流電源に接続されて交流電源電圧を直流電圧に変換する整流回路と、直列に接続された複数のコンデンサからなり前記整流回路の２つの出力端間に接続されたコンデンサ回路と、前記整流回路の一方の入力端と前記コンデンサ回路内のコンデンサ間の一つの接続点との間に接続された第１のスイッチ手段と、整流回路の他方の入力端と前記コンデンサ回路内のコンデンサ間の前記接続点との間に接続された第２のスイッチ手段を備えたコンバ−タと、前記交流電源の位相を検出する電源位相検出手段と、前記電源位相検出手段の信号に基づき前記第１及び第２のスイッチ手段を制御する制御手段と、前記コンバ−タの直流出力電圧を交流電圧に変換する逆変換部および逆変換部への通流率を変更することにより逆変換部出力周波数または逆変換部出力電圧を制御する回転数制御手段とからなるインバータと、このインバ−タにより駆動される電動機を搭載したインバータエアコン。A rectifier circuit having two input terminals and two output terminals, one of the input terminals being connected to an AC power supply via a reactor to convert an AC power supply voltage to a DC voltage, and a plurality of capacitors connected in series And a first capacitor connected between two output terminals of the rectifier circuit and one connection terminal between one input terminal of the rectifier circuit and a capacitor in the capacitor circuit. Switch means, a converter having second switch means connected between the other input terminal of the rectifier circuit and the connection point between the capacitors in the capacitor circuit, and detecting the phase of the AC power supply Power supply phase detection means, control means for controlling the first and second switch means based on a signal from the power supply phase detection means, and an inverse converter for converting a DC output voltage of the converter into an AC voltage. And an inverter comprising rotation speed control means for controlling the output frequency or the output voltage of the inverse converter by changing the conduction ratio to the inverter, and a motor driven by the inverter. Inverter air conditioner.

制御手段は第１の動作モードと第２の動作モードからなり、前記第１の動作モードは第１のスイッチ手段を電源電圧の半周期において電源電圧のゼロクロスのΔｄ（０≦ｄ）後からオン期間△ｔ（０≦ｔ）の間だけ連続的にオンに制御しかつ第２のスイッチ手段を常時オフに制御し、第２の動作モードは前記第１のスイッチ手段を電源電圧の半周期において電源電圧のゼロクロスのΔｄ（０≦ｄ）後からオン期間△ｔ（０≦ｔ）の間だけ連続的にオンに制御しかつ第２のスイッチ手段を常時オンに制御し、交流電源から流入する入力電流の高調波とコンバ−タの直流出力電圧を制御することを特徴とした請求項１に記載のインバータエアコン。The control means includes a first operation mode and a second operation mode. In the first operation mode, the first switch means is turned on after Δd (0 ≦ d) of the zero cross of the power supply voltage in a half cycle of the power supply voltage. The second switch is controlled to be continuously turned on for a period Δt (0 ≦ t) and the second switch is controlled to be always turned off, and the second operation mode is such that the first switch is turned on in a half cycle of the power supply voltage. It is controlled to be continuously turned on during the ON period Δt (0 ≦ t) after Δd (0 ≦ d) of the zero cross of the power supply voltage, and the second switch means is controlled to be always turned on, so that the current flows from the AC power supply. 2. The inverter air conditioner according to claim 1, wherein harmonics of the input current and a DC output voltage of the converter are controlled.

コンバ−タの直流出力電圧を検出するコンバータ出力電圧検出手段を備え、かつ制御手段にあらかじめ一定の目標出力電圧を記憶させた記憶手段を有し、コンバータ出力電圧が目標電圧以下であれば△ｔを増加し、コンバータ出力電圧が目標電圧を超えていれば△ｔを減少することで、コンバータ出力電圧が常に目標電圧の近傍に近づくように△ｔを制御する請求項２に記載のインバータエアコン。It has converter output voltage detecting means for detecting the DC output voltage of the converter, and storage means for storing a predetermined target output voltage in the control means in advance. If the converter output voltage is lower than the target voltage, Δt 3. The inverter air conditioner according to claim 2, wherein Δt is controlled so that the converter output voltage always approaches the target voltage by increasing Δt and decreasing Δt when the converter output voltage exceeds the target voltage.

コンバータの入力電流を検出する負荷検出手段を設け、かつ制御手段にあらかじめ入力電流に応じたΔｄとΔｔの組み合わせを記憶させた記憶手段を有し、前記負荷検出手段の出力に基づき前記記憶手段から入力電流に応じたΔｄとΔｔの組み合わせを選択する請求項２に記載のインバータエアコン。A load detecting means for detecting an input current of the converter; and a storage means in which a combination of Δd and Δt corresponding to the input current is stored in advance in the control means, and the storage means based on an output of the load detecting means. The inverter air conditioner according to claim 2, wherein a combination of Δd and Δt is selected according to the input current.

コンバータの入力電流を検出する負荷検出手段を設け、負荷検出手段の出力が一定値に達した時、入力電流がより小さくなるようにΔｄとΔｔの組み合わせを選択する請求項２に記載のインバ−タエアコン。3. An inverter according to claim 2, further comprising a load detecting means for detecting an input current of the converter, wherein a combination of .DELTA.d and .DELTA.t is selected so that the input current becomes smaller when the output of the load detecting means reaches a constant value. Air conditioner.

電動機回転数を検出する電動機回転数検出手段を設け、かつ制御手段の内部にあらかじめ前記電動機回転数に応じたΔｄとΔｔの組み合わせを記憶する記憶手段を有し、前記電動機回転数検出手段の出力に基づき前記記憶手段から回転数に応じたΔｄとΔｔの組み合わせを選択する請求項２に記載のインバータエアコン。A motor rotation speed detection means for detecting a motor rotation speed, and a storage means for storing in advance a combination of Δd and Δt corresponding to the motor rotation speed in the control means, and an output of the motor rotation speed detection means 3. The inverter air conditioner according to claim 2, wherein a combination of [Delta] d and [Delta] t is selected from the storage means based on the number of rotations.

制御手段の内部にあらかじめ電動機指令回転数に応じたΔｄとΔｔの組み合わせを記憶する記憶手段を有し、電動機指令回転数に基づいてΔｄとΔｔの組み合わせを選択する請求項２に記載のインバータエアコン。3. The inverter air conditioner according to claim 2, further comprising storage means for storing in advance the combination of Δd and Δt corresponding to the motor command rotation speed, and selecting the combination of Δd and Δt based on the motor command rotation speed. .

コンバータの入力電流を検出する負荷検出手段を備え、かつ制御手段の内部にあらかじめ電動機の回転数または電動機の指令回転数または負荷検出手段の出力の少なくとも１つに応じたコンバータの目標出力電圧を記憶させた記憶手段を有し、出力電圧検出手段の出力に基づき前記記憶手段に記憶された目標出力電圧に近づくようにΔｔを選択し、かつ電動機の回転数制御手段がインバータ部への通流率を可変することによって圧縮機の回転数を制御する第一の領域と、前記インバータ部への通流率を固定し、かつ前記制御手段が電動機回転数検出手段の出力に基づきΔｔを増減することによりコンバータ出力電圧を可変して電動機の回転数を制御する第二の領域と、前記制御手段におけるΔｔと逆変換部への通流率を同時に可変することにより電動機の回転数を制御する第三の領域を有する請求項２に記載のインバ−タエアコン。A load detecting means for detecting an input current of the converter is provided, and a target output voltage of the converter corresponding to at least one of the number of rotations of the motor, the commanded number of rotations of the motor, and the output of the load detecting means is stored in advance in the control means. Storage means, and selects Δt based on the output of the output voltage detection means so as to approach the target output voltage stored in the storage means, and the motor speed control means controls the flow rate to the inverter unit. The first area for controlling the number of rotations of the compressor by varying the number of rotations, the flow rate to the inverter section is fixed, and the control means increases or decreases Δt based on the output of the motor rotation number detection means. And simultaneously varying Δt and the flow rate to the inverse converter in the control means by varying the converter output voltage to control the rotation speed of the motor. Inverter according to claim 2 having a third region for controlling the rotational speed of the motor - Taeakon.

制御手段はコンバータ出力電圧が記憶手段にあらかじめ定められた所定値になるようにΔｔを０≦Δｔ≦ｔ１の範囲で選択し、かつインバータ部への通流率を可変することによって電動機の回転数を制御する第一の領域と、Δｔをｔ１に固定して、インバータ部への通流率を可変することによって電動機の回転数を可変する第二の領域を有する、請求項２に記載のインバ−タエアコン。The control means selects Δt in the range of 0 ≦ Δt ≦ t1 so that the converter output voltage becomes a predetermined value predetermined in the storage means, and varies the flow rate to the inverter section to change the rotation speed of the motor. 3. The inverter according to claim 2, further comprising: a first region for controlling the rotation speed of the electric motor, and a second region for varying the flow rate to the inverter unit by fixing Δt to t1 and varying the rotation speed of the motor. -Air conditioner.

電動機回転数制御手段におけるインバータ部への通流率の増減速度が、制御手段におけるΔｔの増減速度を常に上回る請求項２に記載のインバ−タエアコン。3. The inverter air conditioner according to claim 2, wherein the rate of increase / decrease of the flow rate to the inverter section in the motor speed control means always exceeds the rate of increase / decrease of Δt in the control means.

Δｔの増減速度と逆変換部への通流率の変更速度の少なくとも一方を、電動機の回転数または電動機の指令回転数または負荷検出手段の出力の少なくとも１つに応じて変更する、請求項１０に記載のインバ−タエアコン。11. The method according to claim 10, wherein at least one of the increasing / decreasing speed of Δt and the changing speed of the flow rate to the inverse converter is changed in accordance with at least one of the rotation speed of the motor, the command rotation speed of the motor, and the output of the load detection means. Inverter air conditioner according to 1.

入力電流を検出する負荷手段を備え、入力電流が所定値を超えていればΔｔ＞０の状態、所定値以下であればΔｔ＝０の状態とする請求項２〜請求項１１に記載のインバータエアコン。12. The inverter according to claim 2, further comprising a load unit for detecting an input current, wherein the state is Δt> 0 when the input current exceeds a predetermined value, and the state is Δt = 0 when the input current is equal to or less than the predetermined value. Air conditioning.

入力電流の所定値が冷房運転時と暖房運転時で異なる請求項１２に記載のインバータエアコン。The inverter air conditioner according to claim 12, wherein the predetermined value of the input current is different between the cooling operation and the heating operation.

電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、電動機の回転数が所定値を超えていればΔｔ＞０、所定値以下であればΔｔ＝０とする、請求項２〜請求項１１に記載のインバータエアコン。12. A rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the electric motor, wherein Δt> 0 when the rotation speed of the electric motor exceeds a predetermined value, and Δt = 0 when the rotation speed of the electric motor is less than the predetermined value. Inverter air conditioner as described.

電動機回転数の所定値が冷房運転時と暖房運転時で異なる、請求項１４に記載のインバータエアコン。The inverter air conditioner according to claim 14, wherein the predetermined value of the motor speed is different between the cooling operation and the heating operation.

電動機の指令回転数が所定値を越えていればΔｔ＞０の状態、所定値以下であればΔｔ＝０とする、請求項２〜請求項１１に記載のインバータエアコン。12. The inverter air conditioner according to claim 2, wherein Δt> 0 when the command rotation speed of the motor exceeds a predetermined value, and Δt = 0 when the command rotation speed is equal to or lower than the predetermined value. 13.

電動機の指令回転数の所定値が冷房運転時と暖房運転時で異なる、請求項１６に記載のインバータエアコン。17. The inverter air conditioner according to claim 16, wherein the predetermined value of the command rotation speed of the motor is different between a cooling operation and a heating operation.

電源周波数を検出する電源周波数検出手段を備え、かつ制御手段の内部にあらかじめ電動機回転数に応じたΔｄを記憶する記憶手段を有し、前記電源周波数検出手段の出力に基づき電源周波数に応じたΔｄを選択する請求項２〜請求項１７に記載のインバータエアコン。A power supply frequency detecting means for detecting a power supply frequency; and a storage means for storing in advance a Δd corresponding to the motor speed inside the control means, and a Δd corresponding to the power supply frequency based on an output of the power supply frequency detecting means. The inverter air conditioner according to claim 2, wherein the inverter air conditioner is selected.

制御手段は、Δｔが所定値より大きくなったときに、第１及び第２のスイッチ手段を制御するために用いる動作モードを第１の動作モードから第２の動作モードへ切換え、Δｔが所定値より小さくなったときに、第１及び第２のスイッチ手段を制御するために用いる動作モードを第２の動作モードから第１の動作モードへ切換えることを特徴とする請求項２〜請求項１８記載のインバータエアコン。The control means switches the operation mode used to control the first and second switch means from the first operation mode to the second operation mode when Δt becomes larger than a predetermined value, and when the Δt becomes a predetermined value. 19. The operation mode used for controlling the first and second switch means is switched from the second operation mode to the first operation mode when the distance becomes smaller. Inverter air conditioner.