JP2019158204A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機に係わり、より詳細には、瞬時電圧変動や瞬断が発生した場合の処理に関する。 The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to processing when instantaneous voltage fluctuation or instantaneous interruption occurs.
従来、空気調和機は圧縮機に供給する電圧が、予め定めた電圧の閾値（瞬断閾値）以下に低下した時に圧縮機の運転を停止させる低電圧保護機能を有している。（例えば、特許文献１参照。）。
一方、空気調和機は圧縮機が停止している待機状態であっても、圧縮機と電源を共有しているファンモータの制御などに支障がでるまで入力電圧が低下した場合、圧縮機やファンモータに供給する電圧を遮断しなければならない。一方、圧縮機を運転している時が消費電力が最も多くなる時であるため、圧縮機に供給する電圧もこの時に最も低下する。このため、運転時で、かつ、所定の瞬時電圧低下が発生した時のみ、低電圧保護機能が働くように瞬断閾値が決定されている。このため、運転時と待機時に共通の保護機能を使用し、その電圧の閾値として運転時の瞬断閾値を採用していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, an air conditioner has a low voltage protection function that stops the operation of a compressor when a voltage supplied to the compressor drops below a predetermined voltage threshold (instantaneous interruption threshold). (For example, refer to Patent Document 1).
On the other hand, even if the air conditioner is in a standby state where the compressor is stopped, if the input voltage drops until it interferes with the control of the fan motor that shares power with the compressor, the compressor and fan The voltage supplied to the motor must be cut off. On the other hand, since the time when the compressor is operated is the time when the power consumption is the largest, the voltage supplied to the compressor is also the lowest at this time. For this reason, the instantaneous interruption threshold is determined so that the low-voltage protection function works only during operation and when a predetermined instantaneous voltage drop occurs. For this reason, a common protection function is used during operation and standby, and the instantaneous interruption threshold during operation is adopted as the threshold value of the voltage.
具体的に従来の空気調和機は低電圧保護機能として、その定格電圧範囲（定格入力電圧の±１０％）のうち、下限定格電圧値（定格入力電圧の−１０％）よりやや低い電圧を瞬断閾値とし、入力電圧がこの瞬断閾値以下になった時に圧縮機やファンモータに供給する電圧を遮断するようになっている。なお、この入力電圧を検出する方法として交流電圧を直接測定する方法に代わり、絶縁が不要であり回路が簡単な整流後の直流電圧を測定する方法が用いられる場合が多い。 Specifically, a conventional air conditioner has a low voltage protection function that instantaneously applies a voltage that is slightly lower than the lower rated voltage value (-10% of the rated input voltage) within the rated voltage range (± 10% of the rated input voltage). The cutoff threshold is set so that the voltage supplied to the compressor and the fan motor is cut off when the input voltage falls below the instantaneous cutoff threshold. As a method of detecting the input voltage, a method of measuring a DC voltage after rectification that does not require insulation and has a simple circuit is often used instead of a method of directly measuring an AC voltage.
ところで、欧州向けの空気調和機では入力電圧の定格電圧（相電圧）として、例えば、使用される国や地域により、ＡＣ２４０ＶとＡＣ２２０Ｖとの二種類がある。このため、電源の設計を共通化して上限定格電圧値をＡＣ２４０Ｖ＋１０％、下限定格電圧値をＡＣ２２０Ｖ−１０％とした電源装置を空気調和機に用いる場合が多い。なお、整流ダイオードと平滑コンデンサを用いた三相の電源装置の場合、線間電圧は前述の相電圧の値のルート３倍となり、これを整流した直流電圧はさらにルート２倍になる。例えば下限定格電圧値であるＡＣ２２０Ｖ−１０％の場合、整流した直流電圧は約４８５Ｖになり、また、上限定格電圧値であるＡＣ２４０Ｖ＋１０％の場合、整流した直流電圧は約６４７Ｖになる。 By the way, in an air conditioner for Europe, there are two types of rated voltage (phase voltage) of the input voltage, for example, AC 240 V and AC 220 V, depending on the country or region used. For this reason, in many cases, a power supply device is used for an air conditioner that has a common power supply design and has an upper limit rated voltage value of AC 240 V + 10% and a lower limit rated voltage value of AC 220 V-10%. In the case of a three-phase power supply device using a rectifier diode and a smoothing capacitor, the line voltage becomes the root three times the value of the aforementioned phase voltage, and the DC voltage obtained by rectifying the line voltage further doubles the root. For example, in the case of AC220V-10% which is the lower rated voltage value, the rectified DC voltage is about 485V, and in the case of AC240V + 10% which is the upper rated voltage value, the rectified DC voltage is about 647V.
空気調和機において圧縮機を運転すると運転開始前よりも消費電力が増加するため、前述した三相の電源装置を用いて圧縮機を運転した場合、消費電力増加の影響により下限定格電圧値と対応する直流電圧である４８５Ｖからさらに低下した電圧で圧縮機を駆動することになる。
一例として、ある三相の電源装置では直流電圧の４８５Ｖで圧縮機を運転した場合、消費電力増加の影響により約７７Ｖだけドロップして４０８Ｖで圧縮機を駆動している。さらに、瞬時電圧変動に対する低電圧保護機能として直流電圧が３６０Ｖ以下になったら圧縮機やファンモータの電源を切断するようにしている。
When operating a compressor in an air conditioner, the power consumption increases compared to before the start of operation. Therefore, when the compressor is operated using the three-phase power supply device described above, it corresponds to the lower rated voltage value due to the effect of the increased power consumption. The compressor is driven with a voltage further lowered from 485 V, which is a direct current voltage.
As an example, when a compressor is operated at a DC voltage of 485V in a three-phase power supply device, the compressor is driven at 408V by dropping by about 77V due to the influence of increased power consumption. Further, as a low voltage protection function against instantaneous voltage fluctuation, the power source of the compressor and the fan motor is turned off when the DC voltage becomes 360 V or less.
一方、平滑コンデンサに流れる電流の観点から考えると、瞬時電圧変動が発生して直流電圧が３６０Ｖ付近まで低下し、その後、元の電圧に復帰した場合、平滑コンデンサに突入電流が流れ込む。例えば、下限定格電圧値と対応する直流電圧である４８５Ｖと、瞬時電圧変動が発生した時の直流電圧である３６０Ｖの電圧差は１２０Ｖである。一方、上限定格電圧値と対応する直流電圧である６４７Ｖと、この３６０Ｖの電圧差は２８７Ｖとなる。このため、この２８７Ｖの電圧差で発生する突入電流に対応して整流ダイオードや平滑コンデンサ、リレーなどの部品の最大定格電流に関するスペックを決定していた。 On the other hand, from the viewpoint of the current flowing through the smoothing capacitor, when an instantaneous voltage fluctuation occurs and the DC voltage drops to around 360 V, and then returns to the original voltage, an inrush current flows into the smoothing capacitor. For example, the voltage difference between 485 V, which is a DC voltage corresponding to the lower rated voltage value, and 360 V, which is a DC voltage when instantaneous voltage fluctuation occurs, is 120 V. On the other hand, the DC voltage corresponding to the upper rated voltage value is 647V and the voltage difference between this 360V is 287V. For this reason, specifications relating to the maximum rated current of components such as a rectifier diode, a smoothing capacitor, and a relay have been determined corresponding to the inrush current generated by the voltage difference of 287V.
しかしながら、この２８７Ｖの電圧差で発生する突入電流に対応した整流ダイオードや平滑コンデンサ、リレーなどの部品は最大電流定格が大きくなるに従ってコストが上昇する傾向があるため、結果的に低電圧保護に関連する部品のコストが上昇する問題があった。 However, the cost of components such as rectifier diodes, smoothing capacitors, and relays corresponding to the inrush current generated by this voltage difference of 287V tends to increase as the maximum current rating increases, resulting in low voltage protection. There is a problem that the cost of parts to be increased increases.
本発明は以上述べた問題点を解決し、空気調和機の低電圧保護に関連する部品のコストを低減させることを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and reduce the cost of components related to the low voltage protection of an air conditioner.
本発明は上述の課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の発明は、
交流電源が入力端に接続された整流器と、
前記交流電源と前記整流器の間に直列に接続された少なくとも一つのリレーと、
前記整流器の出力電圧を平滑する平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサの電圧を検出する直流電圧検出部と、
前記整流器の出力電圧で動作する負荷と、
前記直流電圧検出部で検出した直流電圧が予め定めた瞬断閾値以下になった時に前記リレーの接点を開にするリレー制御部とを備えた空気調和機であって、
前記空気調和機は、
前記瞬断閾値として予め定められた運転時閾値及び前記運転時閾値よりも大きな値の前記待機時閾値を備え、前記負荷が運転中の期間は前記運転時閾値を選択し、前記負荷が運転停止中の期間は前記待機時閾値を選択し、選択された閾値を前記リレー制御部に前記瞬断閾値として設定する瞬断閾値選択手段を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention according to claim 1 of the present invention provides:
A rectifier with an AC power supply connected to the input end;
At least one relay connected in series between the AC power source and the rectifier;
A smoothing capacitor for smoothing the output voltage of the rectifier;
A DC voltage detector for detecting the voltage of the smoothing capacitor;
A load operating at the output voltage of the rectifier;
An air conditioner including a relay control unit that opens a contact of the relay when the DC voltage detected by the DC voltage detection unit is equal to or less than a predetermined instantaneous interruption threshold;
The air conditioner
The threshold value at the time of operation that is predetermined as the threshold value at the time of interruption and the threshold value at the time of standby that is larger than the threshold value at the time of operation are selected. In the middle period, there is provided an instantaneous interruption threshold selection means for selecting the standby threshold and setting the selected threshold as the instantaneous interruption threshold in the relay control unit.
以上の手段を用いることにより、本発明による空気調和機によれば、
空気調和機が負荷を運転中の期間であるか停止中の期間であるかによって瞬断閾値選択手段が、直流電圧が低下した時にリレーを開とする瞬断閾値として運転時閾値又は待機時閾値のいずれかを選択する。このため、負荷を運転中の場合と停止中の場合とでそれぞれ最適な閾値を用いることができ、瞬時電圧変動の電圧復帰時に流れる突入電流を低減できるため、低電圧保護に関連する部品のコストを低減させることができる。
By using the above means, according to the air conditioner of the present invention,
Depending on whether the air conditioner is operating the load or in a period during which the load is operating, the instantaneous threshold selection means selects the operating threshold or standby threshold as the instantaneous threshold that opens the relay when the DC voltage drops Select one of the following. For this reason, optimal threshold values can be used when the load is in operation and when it is stopped, and the inrush current that flows during voltage recovery due to instantaneous voltage fluctuation can be reduced. Can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。なお、本発明と直接関係のない冷媒回路については図示と説明を省略する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail as examples based on the attached drawings. Note that illustration and description of refrigerant circuits not directly related to the present invention are omitted.
図１は三相交流電源４に接続される空気調和機１を示すブロック図である。空気調和機１は三相交流電源４に接続される室外機２と、室外機２に通信接続された室内機３で構成されている。
室外機２は、三相交流電源４が供給される電源端子２１ａと電源端子２１ｂと電源端子２１ｃと、これらの電源端子が３つの入力端２５ａ，２５ｂ，２５ｃのそれぞれに接続される整流器（三相ブリッジダイオード）２５と、電源端子２１ａと入力端２５ａの間に直列に接続されたメインリレー２３aと、電源端子２１ｂと入力端２５ｂの間に直列に接続されたメインリレー２３ｂと、メインリレー２３aの２つの接点に並列に接続された、サブリレー２２と抵抗２４の直列回路とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing an air conditioner 1 connected to a three-phase
The outdoor unit 2 includes a
また、室外機２は、整流器２５の出力電圧が出力される正極出力端２５ｄ、及び負極出力端２５ｅがそれぞれ入力端に接続されたインバータ２８と、インバータ２８で駆動される圧縮機（負荷）２９と、整流器２５の正極出力端２５ｄと負極出力端２５ｅの間にそれぞれ接続された平滑コンデンサ２６と直流電圧検出部２７とファンモータ（負荷）２０と、メインリレー２３ａ，２３ｂとサブリレー２２とインバータ２８とファンモータ２０を制御する室外機制御部３０を備えている。なお、直流電圧検出部２７で検出したＤＣ電圧値は室外機制御部３０に入力されている。さらに、室外機制御部３０は室内機３と通信接続されている。
The outdoor unit 2 includes an
室外機制御部３０は、メインリレー２３ａ，２３ｂとサブリレー２２を制御するリレー制御部３１と、インバータ２８を制御する圧縮機制御部３３と、室外機２全体を制御すると共に圧縮機制御部３３やファンモータ２０を制御する運転制御部３２と、ＤＣ電圧値が低下した時にメインリレー２３ａ，２３ｂを開放して圧縮機２９の運転を中止させるための電圧の閾値である瞬断閾値を選択して出力する瞬断閾値選択部（瞬断閾値選択手段）４０を備えている。なお、運転制御部３２は室内機３と通信接続されており、室内機３は運転の開始や停止、冷暖房の選択などの運転指示信号を運転制御部３２へ出力する。
The
運転制御部３２は室内機３から圧縮機２９の運転を開始する運転指示信号を受け取ると、インバータ２８やファンモータ２０を駆動する電圧を供給するための電源指示信号をリレー制御部３１へ出力する。電源指示信号が入力されたリレー制御部３１は、メインリレー２３ａ，２３ｂの接点を接続する前に平滑コンデンサ２６への突入電流を制限するためサブリレー２２へサブリレー信号をローレベルからハイレベルにして出力する。ハイレベルのサブリレー信号が入力されたサブリレー２２は自身の接点を接続する。
When the
リレー制御部３１は直流電圧検出部２７で検出したＤＣ電圧値が入力されており、抵抗２４を介して流れる突入電流により平滑コンデンサ２６の電圧が徐々に上昇して一定電圧に達した時、つまり突入電流が一定値以下に減少した時、メインリレー信号をローレベルからハイレベルにして出力し、メインリレー２３ａ，２３ｂの接点を接続し、その後、サブリレー信号をハイレベルからローレベルにしてサブリレー２２の接点を開放する。
The
リレー制御部３１はメインリレー２３ａ，２３ｂの接点を接続すると、インバータ２８やファンモータ２０を運転できる電圧が供給されたと判断して電源状態信号をローレベル（切断）からハイレベル（接続）にして運転制御部３２と瞬断閾値選択部４０に出力する。ハイレベルの電源状態信号が入力された運転制御部３２は運転を開始するため圧縮機制御部３３へ回転数指示信号を出力する。同時に運転制御部３２は運転状態信号をローレベル（待機）からハイレベル（運転）にして瞬断閾値選択部４０へ出力する。
When the
瞬断閾値選択部４０は室外機２が待機中、つまり、インバータ２８やファンモータ２０が運転停止中の時に使用する待機時閾値と、室外機２が運転中、つまり、インバータ２８やファンモータ２０が運転状態の時に使用する運転時閾値のいずれかをリレー制御部３１へ出力する。瞬断閾値選択部４０は運転状態信号がローレベル（待機）の場合は待機時閾値を、また、運転状態信号がハイレベル（運転）の場合は運転時閾値をそれぞれ選択して出力する。この選択された閾値が入力されたリレー制御部３１は、この閾値を瞬断閾値として設定し、次に閾値が入力されるまで現在の閾値を使用する。
The instantaneous interruption
図２は瞬断閾値選択部４０の内部を示すブロック図である。瞬断閾値選択部４０は、待機時閾値４２と運転時閾値４３が予め記憶された記憶部４４と、待機時閾値４２と運転時閾値４３のいずれかを選択して読み出す選択部４１を備えている。選択部４１には電源状態信号が入力されており、この信号がハイレベルの間、つまり、インバータやファンモータ２０に電源が供給されている間、瞬断閾値選択部４０の動作が許可される。
FIG. 2 is a block diagram showing the inside of the instantaneous interruption
一方、電源状態信号がハイレベル（動作が許可）の場合、瞬断閾値選択部４０は運転状態信号がハイレベルなら運転時閾値４３を選択し、運転状態信号がローレベルなら待機時閾値４２を選択して記憶部４４から読み出し、読み出した値をリレー制御部３１へ出力する。なお、電源状態信号がローレベル（動作が禁止）の場合、運転状態信号の状態に関わらず瞬断閾値選択部４０は待機時閾値４２を出力したままとなる。
On the other hand, when the power state signal is high level (operation is permitted), the instantaneous interruption
本実施例では待機時閾値をＤＣ４３９Ｖ、運転時閾値をＤＣ３６０Ｖにしている。従ってリレー制御部３１は、ＤＣ電圧値がこれらの閾値以下になった時、メインリレー信号とサブリレー信号を共にローレベルにする。この結果、サブリレー２２の接点、及びメインリレー２３ａ，２３ｂの接点が解放され、リレー制御部３１は、電源状態信号をローレベル（切断）にして出力する。このローレベルの電源状態信号が入力された運転制御部３２は、圧縮機制御部３３へ指示してインバータ２８の運転を停止させ、また、ファンモータ２０を停止させる。そして空気調和機１は室内機３を介してユーザーの指示を待つ。
In this embodiment, the standby threshold is set to DC439V and the operating threshold is set to DC360V. Therefore, when the DC voltage value falls below these threshold values, the
図３は本発明の概念を説明する説明図である。図３の横軸は時間であり、縦軸はＤＣ電圧である。なお、空気調和機１の定格電圧はＡＣ２４０Ｖ〜ＡＣ２２０Ｖであるため、上限定格電圧はＡＣ２４０Ｖ＋１０％、また、下限定格電圧はＡＣ２２０Ｖ−１０％となる。三相交流電源４のＡＣ電圧（相電圧）が整流された直流電圧において、上限定格電圧はＤＣ６４７Ｖとなり、下限定格電圧はＤＣ４８５Ｖとなる。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the concept of the present invention. The horizontal axis in FIG. 3 is time, and the vertical axis is DC voltage. Since the rated voltage of the air conditioner 1 is AC240V to AC220V, the upper limit rated voltage is AC240V + 10%, and the lower limit rated voltage is AC220V-10%. In the DC voltage obtained by rectifying the AC voltage (phase voltage) of the three-phase
図３において空気調和機１が下限定格電圧（ＤＣ４８５Ｖ）で待機状態の時、瞬断閾値選択部４０は待機時閾値（ＤＣ４３９Ｖ）を出力している。ここでユーザーの指示により空調運転が開始されて圧縮機２９が運転を開始すると、ＤＣ電圧は負荷の増大によりＤＣ４０８Ｖまで低下する。空調運転中では瞬断閾値選択部４０は運転時閾値（ＤＣ３６０Ｖ）を出力している。このためＤＣ電圧がＤＣ４０８Ｖまで低下してもリレー制御部３１はメインリレー２３ａ，２３ｂの接点を接続状態のままとする。
また、空調運転状態の時に瞬時電圧変動が発生してＤＣ電圧がさらに低下した場合、この電圧低下における最低電圧が運転時閾値（ＤＣ３６０Ｖ）よりも高い電圧ならば、リレー制御部３１はメインリレー２３ａ，２３ｂの接点を接続状態のままとする。
In FIG. 3, when the air conditioner 1 is in a standby state at the lower limit rated voltage (DC485V), the instantaneous interruption
Further, when the instantaneous voltage fluctuation occurs in the air-conditioning operation state and the DC voltage further decreases, if the minimum voltage in the voltage decrease is higher than the operation threshold (
一方、空気調和機１が上限定格電圧（ＤＣ６４７Ｖ）で待機状態の時、瞬断閾値選択部４０は待機時閾値（ＤＣ４３９Ｖ）を出力している。ここでユーザーの指示により空調運転が開始されて圧縮機２９が運転を開始すると、ＤＣ電圧は負荷の増大によりＤＣ５７０Ｖまで低下する。空調運転中では瞬断閾値選択部４０は運転時閾値（ＤＣ３６０Ｖ）を出力している。このためＤＣ電圧がＤＣ５７０Ｖまで低下してもリレー制御部３１はメインリレー２３ａ，２３ｂの接点を接続状態のままとする。
On the other hand, when the air conditioner 1 is in the standby state at the upper rated voltage (DC647V), the instantaneous interruption
また、上限定格電圧（ＤＣ６４７Ｖ）で空調運転状態となった時に瞬時電圧変動が発生してＤＣ電圧がさらに低下した場合、この電圧低下における最低電圧が運転時閾値（ＤＣ３６０Ｖ）よりも高い電圧ならば、リレー制御部３１はメインリレー２３ａ，２３ｂの接点を接続状態のままとする。
この場合、空調運転状態時の瞬時電圧変動の電圧変動幅は２１０Ｖになる。つまり、瞬時電圧低下が終了して元のＤＣ５７０Ｖまで復帰する場合、この変動幅に対応する突入電流が流れる。
In addition, when instantaneous voltage fluctuation occurs when the air conditioning operation state is reached at the upper rated voltage (DC647V) and the DC voltage further decreases, if the minimum voltage in this voltage decrease is higher than the operating threshold (DC360V) The
In this case, the voltage fluctuation width of the instantaneous voltage fluctuation in the air conditioning operation state is 210V. That is, when the instantaneous voltage drop is completed and the
一方、上限定格電圧（ＤＣ６４７Ｖ）で待機状態の時、瞬時電圧変動が発生してＤＣ電圧が低下した場合、この電圧低下における最低電圧が待機時閾値（ＤＣ４３９Ｖ）よりも高い電圧ならば、リレー制御部３１はメインリレー２３ａ，２３ｂの接点を接続状態のままとする。
従来の空気調和機では空調運転時と待機時では同じ電圧閾値（ＤＣ３６０Ｖ）を用いていたので、上限定格電圧（ＤＣ６４７Ｖ）で待機状態の時、瞬時電圧変動が発生してＤＣ電圧が低下した場合、この電圧低下における最低電圧がこの電圧閾値（ＤＣ３６０Ｖ）よりも高い電圧ならば、リレー制御部３１はメインリレー２３ａ，２３ｂの接点を接続状態のままとする。
On the other hand, in the standby state at the upper limit rated voltage (DC647V), when the instantaneous voltage fluctuation occurs and the DC voltage decreases, if the minimum voltage in the voltage drop is higher than the standby threshold (DC439V), relay control is performed. The
In conventional air conditioners, the same voltage threshold (DC360V) is used during air-conditioning operation and standby, so when the voltage is lowered due to instantaneous voltage fluctuations during standby in the upper rated voltage (DC647V) If the lowest voltage in the voltage drop is higher than the voltage threshold (
つまり、従来の空気調和機では上限定格電圧（ＤＣ６４７Ｖ）で待機状態の時、瞬時電圧変動が発生して電圧閾値（ＤＣ３６０Ｖ）の直前まで電圧が低下した後、元の電圧まで復帰した場合、この電圧の差は２８７Ｖに達することになり、この電圧差に対応した突入電流がメインリレー２３ａ，２３ｂや、整流器２５や平滑コンデンサ２６に流れることになる。従ってこれらの部品はこの時の投入電流に耐えるスペックが必要になる。
In other words, when the conventional air conditioner is in the standby state at the upper limit rated voltage (
一方、本発明による空気調和機１の場合、上限定格電圧（ＤＣ６４７Ｖ）で待機状態の時、瞬時電圧変動が発生して待機時閾値（ＤＣ４３９Ｖ）の直前まで電圧が低下した後、元の電圧まで復帰した場合、この電圧変動幅は最大２０８Ｖになり、この電圧差に対応した突入電流がメインリレー２３ａ，２３ｂや、整流器２５や平滑コンデンサ２６に流れることになる。当然、この電圧の差は従来の空気調和機よりも７９Ｖも小さいため、これらの部品はこの投入電流に耐えるスペックを従来の空気調和機の場合よりも小さいものにすることができ、結果的にこれらの部品をコストダウンすることができる。
On the other hand, in the case of the air conditioner 1 according to the present invention, when it is in the standby state at the upper limit rated voltage (DC647V), the instantaneous voltage fluctuation occurs and the voltage drops to just before the standby threshold (DC439V) and then to the original voltage. When the voltage is restored, the voltage fluctuation width becomes 208 V at the maximum, and an inrush current corresponding to this voltage difference flows through the main relays 23a and 23b, the
図４は本発明による空気調和機１の動作を示す説明図である。図４において横軸は時間を表している。縦軸に関して図４（１）はＤＣ電圧を、図４（２）はサブリレー信号を、図４（３）はメインリレー信号を、図４（４）は運転指示信号を、図４（５）は電源指示信号を、図４（６）は電源状態信号を、図４（７）は運転状態信号を、図４（８）は回転数指示信号を、図４（９）は選択された瞬断閾値を、図４（１０）はファン駆動信号を、それぞれ示している。なお、ｔ０〜ｔ１５は時刻である。また、ｔ０において全ての信号はローレベル、ＤＣ電圧は０Ｖであり、瞬断閾値は待機時閾値（ＤＣ４３９Ｖ）が瞬断閾値選択部４０から出力されている。さらに交流電圧は上限定格電圧になっている。
FIG. 4 is an explanatory view showing the operation of the air conditioner 1 according to the present invention. In FIG. 4, the horizontal axis represents time. 4 (1) is a DC voltage, FIG. 4 (2) is a sub-relay signal, FIG. 4 (3) is a main relay signal, FIG. 4 (4) is an operation instruction signal, and FIG. 4 (6) is a power supply state signal, FIG. 4 (7) is an operation state signal, FIG. 4 (8) is a rotation speed instruction signal, and FIG. 4 (9) is a selected moment. FIG. 4 (10) shows the cutoff threshold, and FIG. 4 (10) shows the fan drive signal. Note that t0 to t15 are times. Further, at t0, all signals are at a low level, the DC voltage is 0V, and the instantaneous interruption threshold is output from the instantaneous interruption
図４（４）に示すように室内機３からｔ１で「運転開始」の運転指示信号が出力されると、これを受信した運転制御部３２は、まず、最初にインバータ２８やファンモータ２０などの負荷に電源を供給するため、電源指示信号をローレベル（切断）からハイレベル（接続）にして出力する。この信号が入力されたリレー制御部３１は平滑コンデンサ２６を徐々に充電させるためにサブリレー信号をローレベル（接点開放）からハイレベル（接点接続）にする。この結果ＤＣ電圧は徐々に上昇する。
As shown in FIG. 4 (4), when the operation instruction signal “start operation” is output from the indoor unit 3 at t 1, the
リレー制御部３１はｔ２でＤＣ電圧が所定の電圧、例えばＤＣ４８５Ｖになった時、メインリレー信号をローレベル（接点開放）からハイレベル（接点接続）にする。この結果ＤＣ電圧は一気に、上限定格電圧（ＤＣ６４７Ｖ）まで上昇する。その後、リレー制御部３１はｔ３でサブリレー信号をハイレベル（接点接続）からローレベル（接点開放）にする。
The
一方、リレー制御部３１はｔ２でメインリレー２３ａ，２３ｂの接点を接続したため、これに対応して電源状態信号をローレベル（切断）からハイレベル（接続）にする。電源状態信号がハイレベルになったため、瞬断閾値選択部４０は動作を開始するが、運転状態信号がローレベル（待機状態）のため、待機時閾値（ＤＣ４３９Ｖ）をリレー制御部３１へ出力する。
On the other hand, since the
図４（１）に示すようにｔ４直前まで交流電圧は上限定格電圧（ＤＣ６４７Ｖ）になっていたが、ｔ４で瞬時電圧変動が発生し、ｔ４からＤＣ電圧が低下し始めてｔ５で待機時閾値（ＤＣ４３９Ｖ）直前まで低下し、ｔ６で元の電圧（ＤＣ６４７Ｖ）まで復帰している。ｔ０以降ｔ６時点では圧縮機２９とファンモータ２０が停止した待機状態であるため瞬断閾値選択部４０はこの間、待機時閾値（ＤＣ４３９Ｖ）をリレー制御部３１へ出力している。
As shown in FIG. 4 (1), the AC voltage was the upper rated voltage (DC647V) until just before t4. However, instantaneous voltage fluctuation occurred at t4, and the DC voltage started to decrease from t4, and the standby threshold ( DC439V) immediately before, and at t6, the original voltage (DC647V) is restored. Since the
一方、ｔ６以降に交流電圧が低下しｔ７で下限定格電圧（ＤＣ４８５Ｖ）になり、ｔ８まで継続している。ｔ８以降、運転制御部３２は圧縮機制御部３３へ徐々に回転数を上昇させた回転数指示信号を出力し、ｔ９以降一定の回転数を指示している。運転制御部３２はｔ８で回転数指示信号の出力を開始したため、ここで運転状態信号をローレベル（待機）からハイレベル（運転）にして瞬断閾値選択部４０へ出力する。また、運転制御部３２はｔ８で同時にファン駆動信号をローレベル（停止）からハイレベル（回転）にする。この結果、ファンモータ２０が回転する。
On the other hand, the AC voltage decreases after t6, reaches the lower limit rated voltage (DC485V) at t7, and continues until t8. After t8, the
ハイレベルの運転状態信号が入力された瞬断閾値選択部４０は、待機時閾値（ＤＣ４３９Ｖ）を運転時閾値（ＤＣ３６０Ｖ）に切り換えて出力する。一方、圧縮機２９が運転を開始したため負荷が増大してＤＣ電圧が４０８Ｖまで低下するが、運転時閾値（ＤＣ３６０Ｖ）よりも高いためリレー制御部３１は、メインリレー２３ａ，２３ｂの接点を接続状態のままとする。さらに、ｔ１０〜ｔ１２で瞬時電圧変動が発生するが、運転時閾値（ＤＣ３６０Ｖ）よりも高いためリレー制御部３１は、メインリレー２３ａ，２３ｂの接点を接続状態のままとする。
The instantaneous interruption
そしてｔ１３で「運転停止」の運転指示信号が室内機３から出力されると、運転制御部３２は圧縮機２９の回転数を徐々に低下させ、ｔ１４で完全に圧縮機２９を停止させる。そして運転制御部３２はｔ１４で運転状態信号をハイレベル（運転）からローレベル（待機）にして瞬断閾値選択部４０へ出力すると共にファン駆動信号をハイレベル（回転）からローレベル（停止）にする。この結果、ファンモータ２０が停止する。同時に運転制御部３２は、電源指示信号をハイレベル（接続）からローレベル（切断）にして出力する。この信号が入力されたリレー制御部３１はメインリレー２３ａ，２３ｂの接点を開放させる。同時にリレー制御部３１は電源状態信号をハイレベル（接続）からローレベル（切断）にする。
When the operation instruction signal “stop operation” is output from the indoor unit 3 at t13, the
この電源状態信号が入力された瞬断閾値選択部４０は、運転時閾値（ＤＣ３６０Ｖ）から待機時閾値（ＤＣ４３９Ｖ）に切り換えて出力する。従ってこの後に瞬時電圧変動が発生した場合、リレー制御部３１は待機時閾値を用いて動作する。一方、ＤＣ電圧はｔ１４以降徐々に低下しｔ１５で０Ｖになる。
The instantaneous interruption
以上説明したように、室外機２が負荷（圧縮機２９やファンモータなど）を運転中の期間であるか停止中の期間であるかによって瞬断閾値選択部４０が、ＤＣ電圧が低下した時にリレーを開とする瞬断閾値として運転時閾値又は待機時閾値のいずれかを選択する。このため、負荷を運転中の場合と停止中の場合とでそれぞれ最適な閾値を用いることができ、瞬時電圧変動の電圧復帰時に流れる突入電流を低減できるため、メインリレー２３ａ，２３ｂや、整流器２５や平滑コンデンサ２６などの部品のコストを低減させることができる。
As explained above, when the outdoor unit 2 is in a period during which the load (
本実施例では三相交流電源用の空気調和機として説明しているが、これに限るものでなく、単相交流電源用の空気調和機であってもよい。
また、運転時閾値や待機時閾値の値はこれに限るものでなく、各機器の仕様に合わせて適宜変更してもよい。
Although this embodiment has been described as an air conditioner for a three-phase AC power supply, the present invention is not limited to this and may be an air conditioner for a single-phase AC power supply.
Moreover, the value of the threshold value at the time of operation or the threshold value at the time of standby is not limited to this, and may be appropriately changed according to the specifications of each device.
１ 空気調和機
２ 室外機
３ 室内機
４ 三相交流電源
２０ ファンモータ（負荷）
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 電源端子
２２ サブリレー
２３ａ、２３ｂ メインリレー
２４ 抵抗
２５ 整流器
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ 入力端
２５ｄ 正極出力端
２５ｅ 負極出力端
２６ 平滑コンデンサ
２７ 直流電圧検出部
２８ インバータ
２９ 圧縮機（負荷）
３０ 室外機制御部
３１ リレー制御部
３２ 運転制御部
３３ 圧縮機制御部
４０ 瞬断閾値選択部（瞬断閾値選択手段）
４１ 選択部
４２ 待機時閾値
４３ 運転時閾値
４４ 記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioner 2 Outdoor unit 3
21a, 21b, 21c
30 outdoor
41
Claims (1)
前記交流電源と前記整流器の間に直列に接続された少なくとも一つのリレーと、
前記整流器の出力電圧を平滑する平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサの電圧を検出する直流電圧検出部と、
前記整流器の出力電圧で動作する負荷と、
前記直流電圧検出部で検出した直流電圧が予め定めた瞬断閾値以下になった時に前記リレーの接点を開にするリレー制御部とを備えた空気調和機であって、
前記空気調和機は、
前記瞬断閾値として予め定められた運転時閾値及び前記運転時閾値よりも大きな値の前記待機時閾値を備え、前記負荷が運転中の期間は前記運転時閾値を選択し、前記負荷が運転停止中の期間は前記待機時閾値を選択し、選択された閾値を前記リレー制御部に前記瞬断閾値として設定する瞬断閾値選択手段を備えたことを特徴とする空気調和機。
A rectifier with an AC power supply connected to the input end;
At least one relay connected in series between the AC power source and the rectifier;
A smoothing capacitor for smoothing the output voltage of the rectifier;
A DC voltage detector for detecting the voltage of the smoothing capacitor;
A load operating at the output voltage of the rectifier;
An air conditioner including a relay control unit that opens a contact of the relay when the DC voltage detected by the DC voltage detection unit is equal to or less than a predetermined instantaneous interruption threshold;
The air conditioner
The threshold value at the time of operation that is predetermined as the threshold value at the time of interruption and the threshold value at the time of standby that is larger than the threshold value at the time of operation are selected. An air conditioner comprising: an instantaneous interruption threshold selection unit that selects the standby threshold during a middle period and sets the selected threshold as the instantaneous interruption threshold in the relay control unit.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023046076A1 (en) * | 2021-09-23 | 2023-03-30 | 海信（广东）空调有限公司 | Air conditioner and control method for air conditioner |
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-
2018
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