JPH05316736A - Method for controlling air conditioner - Google Patents
Method for controlling air conditionerInfo
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- JPH05316736A JPH05316736A JP4116511A JP11651192A JPH05316736A JP H05316736 A JPH05316736 A JP H05316736A JP 4116511 A JP4116511 A JP 4116511A JP 11651192 A JP11651192 A JP 11651192A JP H05316736 A JPH05316736 A JP H05316736A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は空気調和機の制御方法に
係わり、さらに詳しくは、同空気調和機の力率を改善
し、高調波電流を低減するための手段に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling an air conditioner, and more particularly to a means for improving the power factor of the air conditioner and reducing the harmonic current.
【０００２】[0002]
【従来の技術】空気調和機では一般的にコンデンサ入力
型の電源回路を使用しているが、入力電流が歪波となる
ため、力率が低下すると共に高調波電流が発生する。そ
こで、これらを改善するために例えば図４に示すよう
に、電源21と閉回路を構成する少なくともリアクタ22と
スイッチング素子23とを設け、このスイッチング素子23
を入力電流波形がほぼ正弦波となるような所定のスイッ
チングパターンでスイッチング制御して力率の向上およ
び高調波の低減を図るようにしている。なお、図示の入
力電流検出回路24は入力電流が電源21の定格を超えない
範囲で空気調和機を運転するためのもの、ゼロクロス検
出回路25は電源21の周波数判定やマイクロコンピュータ
26の割り込み処理のタイミング、また、室内機と室外機
との信号の送受信のタイミング等をとるのに使用されて
おり、これらは何れも空気調和機の一般的な既存の回路
である。図において、27は圧縮機モータである。2. Description of the Related Art Generally, an air conditioner uses a capacitor input type power supply circuit. However, since the input current becomes a distorted wave, the power factor is lowered and a harmonic current is generated. Therefore, in order to improve these, for example, as shown in FIG. 4, at least a reactor 22 and a switching element 23 that form a closed circuit are provided, and the switching element 23 is provided.
Is controlled by a predetermined switching pattern so that the input current waveform becomes a substantially sinusoidal wave to improve the power factor and reduce harmonics. The input current detection circuit 24 shown is for operating the air conditioner within a range in which the input current does not exceed the rating of the power supply 21, and the zero-cross detection circuit 25 is a frequency judgment of the power supply 21 or a microcomputer.
It is used for timing of interrupt processing of 26, timing of transmission and reception of signals between the indoor unit and the outdoor unit, and these are all common existing circuits of air conditioners. In the figure, 27 is a compressor motor.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
電源回路を用いて、例えば図５の（ａ）に示すような所
定のスイッチングパターンでスイッチング素子23を制御
すると（ｂ）に示すように、入力電流波形はほぼ正弦波
となるが、同じ（ａ）のスイッチングパターンで制御し
ても（ｂ）とは異なる電源で使用した場合、電源インピ
ーダンスの影響などにより（ｃ）に示すような歪んだ電
流波形になり、力率が低下し、高調波電流が低減できな
い場合がある。したがって、本発明においては、例え使
用電源が異なっても、力率が低下して高調波電流が増大
するようなことのない空気調和機の制御方法を提供する
ことを目的としている。However, when the switching element 23 is controlled by a predetermined switching pattern as shown in, for example, FIG. 5A using the above power supply circuit, as shown in FIG. The current waveform is almost a sine wave, but even if it is controlled by the same switching pattern as in (a) and it is used in a power supply different from that in (b), the current is distorted as shown in (c) due to the effect of power source impedance. In some cases, the waveform becomes a waveform, the power factor decreases, and the harmonic current cannot be reduced. Therefore, it is an object of the present invention to provide a method for controlling an air conditioner in which the power factor does not decrease and the harmonic current does not increase even if the power source used is different.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたものであり、インバータ装置を有
する空気調和機で、入力交流電源と閉回路を構成する少
なくともリアクタとスイッチング素子とを有し、入力電
流が入力電圧とほぼ同位相のほぼ正弦波になるように前
記スイッチング素子を所定のスイッチングパターンでス
イッチングすると共に、入力電流と、入力電流波形の瞬
時値を検出し、この入力電流に応じた前記瞬時値の基準
値を予め記憶してある記憶部から読み出し、この基準値
と検出した瞬時値とを比較し、瞬時値が基準値と等しく
なるように前記所定のスイッチングパターンのデューテ
ィサイクルのオン時間を増加、維持、減少させることに
した。The present invention has been made to solve the above problems, and is an air conditioner having an inverter device, and at least a reactor and a switching element forming an input AC power supply and a closed circuit. And switching the switching element in a predetermined switching pattern so that the input current becomes a substantially sinusoidal wave having substantially the same phase as the input voltage, and detects the input current and the instantaneous value of the input current waveform. The reference value of the instantaneous value corresponding to the current is read from a storage unit that is stored in advance, the detected instantaneous value is compared with this reference value, and the predetermined switching pattern of the predetermined switching pattern is set so that the instantaneous value becomes equal to the reference value. We have decided to increase, maintain, and decrease the on-time of the duty cycle.
【０００５】[0005]
【作用】上記の制御方法であれば、入力電流と、入力電
流波形の瞬時値を検出し、その瞬時値を入力電流に応じ
た瞬時値の基準値と比較し、その差を基にスイッチング
素子（アクティブフィルタ）のスイッチング信号のオン
時間を増減したスイッチング信号でスイッチング素子を
スイッチング制御することにしているので、入力電流波
形を入力電圧とほぼ同位相のほぼ正弦波にすることがで
きる。According to the above control method, the input current and the instantaneous value of the input current waveform are detected, the instantaneous value is compared with the reference value of the instantaneous value according to the input current, and the switching element is based on the difference. Since the switching element is subjected to switching control by the switching signal in which the ON time of the switching signal of the (active filter) is increased or decreased, the input current waveform can be made substantially sinusoidal in phase with the input voltage.
【０００６】[0006]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３に基づ
いて説明する。空気調和機には、図１に示されるよう
に、入力交流電源１を直流に変換するコンバータ回路２
と、このコンバータ回路２からの直流が供給されるイン
バータ回路３と、入力力率を改善し、高調波を低減する
ために、コンバータ回路２に設けた電源と閉回路を構成
するリアクタ（チョークコイル）４およびスイッチング
素子（ＩＧＢＴ）５とからなる入力電流制御回路と、逆
阻止ダイオード６と、上記インバータ回路３で駆動され
る圧縮機モータ７と、入力電流センサ（ＣＴ）８を有し
て入力電流の瞬時値を検出する入力電流瞬時値検出回路
９と、交流のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路
10と、スイッチング素子５を駆動するドライブ回路11
と、インバータ回路３を駆動するドライブ回路12と、こ
れらを制御するマイクロコンピュータ（以下、マイコン
という）13とが備えられている。また、コンバータ回路
２には、整流回路２ａおよび平滑コンデンサ２ｂが備え
られている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the air conditioner includes a converter circuit 2 for converting an input AC power supply 1 into a DC.
And an inverter circuit 3 to which the direct current from the converter circuit 2 is supplied, and a reactor (choke coil) that constitutes a closed circuit with a power source provided in the converter circuit 2 in order to improve the input power factor and reduce harmonics. ) 4 and a switching element (IGBT) 5, an input current control circuit, a reverse blocking diode 6, a compressor motor 7 driven by the inverter circuit 3, and an input current sensor (CT) 8. Input current instantaneous value detection circuit 9 for detecting an instantaneous value of current and zero cross detection circuit for detecting an AC zero cross
10 and a drive circuit 11 that drives the switching element 5
And a drive circuit 12 for driving the inverter circuit 3, and a microcomputer (hereinafter, referred to as a microcomputer) 13 for controlling these. Further, the converter circuit 2 is provided with a rectifier circuit 2a and a smoothing capacitor 2b.
【０００７】空気調和機には、このように入力周波数の
判別や割込み処理などのために入力交流のゼロクロス点
を検出するゼロクロス検出回路10が有り、また、マイコ
ン13はＡ／Ｄ変換器、タイマ、記憶部等を内蔵している
ので、本発明ではこれらを利用し、入力電流が入力電圧
とほぼ同位相のほぼ正弦波になるようにスイッチング素
子５を所定のスイッチングパターンでスイッチングする
と共に、入力電流と、入力電流波形の瞬時値を検出し、
この入力電流に応じた前記瞬時値の基準値を予め記憶し
てある記憶部から読み出し、この基準値と検出した瞬時
値との比較を行い、瞬時値が基準値と等しくなるように
前記所定のスイッチングパターンのデューティサイクル
のオン時間を増加、維持、減少させるようにしている。The air conditioner has a zero-cross detection circuit 10 for detecting the zero-cross point of the input alternating current in order to discriminate the input frequency and interrupt processing, and the microcomputer 13 includes an A / D converter and a timer. , A storage unit and the like are incorporated, the present invention is used to switch the switching element 5 in a predetermined switching pattern so that the input current becomes a substantially sinusoidal wave having substantially the same phase as the input voltage, The current and the instantaneous value of the input current waveform are detected,
A reference value of the instantaneous value corresponding to the input current is read from a storage unit that is stored in advance, the reference value and the detected instantaneous value are compared, and the predetermined value is set so that the instantaneous value becomes equal to the reference value. The duty cycle on-time of the switching pattern is increased, maintained, or decreased.
【０００８】例えば、図２の（ａ）に示すようなスイッ
チングパターンをマイコン13からドライブ回路11に出力
してスイッチング素子５をスイッチング制御すると、こ
の時の入力電流波形は図２の（ｂ）に示すようになり、
入力電流瞬時値検出回路９の出力は図２の（ｃ）に実線
で示すようになる。この入力電流瞬時値検出回路９の出
力はマイコン13に入力されるわけであるが、マイコン13
はゼロクロス検出回路10で検出されるゼロクロス毎にｔ
０，ｔ１，ｔ２，・・・ｔ10のタイミングで瞬時値Ｉ
０，Ｉ１，Ｉ２，・・・Ｉ10をＡ／Ｄ変換し、検出する
と共に、これらの瞬時値Ｉ０，Ｉ１，Ｉ２，・・・Ｉ10
をマイコン13内部の記憶部に記憶する。その後、すなわ
ちｔ10時点以後、マイコン13は記憶した瞬時値Ｉ０，Ｉ
１，Ｉ２，・・・Ｉ10から入力電流を演算して検出す
る。なお、入力電流の検出は必ずしもこの方法に限定す
るものではなく、図４に示すような従来通りの入力電流
検出回路24で検出してもよい。For example, when the switching pattern as shown in FIG. 2A is output from the microcomputer 13 to the drive circuit 11 to control the switching of the switching element 5, the input current waveform at this time is as shown in FIG. As shown,
The output of the input current instantaneous value detection circuit 9 is as shown by the solid line in FIG. The output of the input current instantaneous value detection circuit 9 is input to the microcomputer 13,
Is t for each zero cross detected by the zero cross detection circuit 10.
Instantaneous value I at the timing of 0, t1, t2, ... t10
0, I1, I2, ... I10 are A / D converted and detected, and at the same time, these instantaneous values I0, I1, I2 ,.
Is stored in the storage unit inside the microcomputer 13. After that, that is, after the time t10, the microcomputer 13 stores the stored instantaneous values I0, I.
1, I2, ... I10 are used to calculate and detect the input current. The detection of the input current is not necessarily limited to this method, and it may be detected by the conventional input current detection circuit 24 as shown in FIG.
【０００９】ところで、マイコン13の記憶部には図３に
示すように、必要に応じた数だけ、入力電流２Ａ，３
Ａ，・・・ｎＡに応じた瞬時値Ｉ０，Ｉ１，Ｉ２，・・
・Ｉ10の基準値が予め記憶されている。そこで、例えば
図２の（ｂ）の入力電流を検出し、その入力電流が３Ａ
だった場合、マイコン13の記憶部のアドレスＩ３Ａから
記憶してある基準値データI0３Ａ，I1３Ａ，I2３Ａ，・
・・Ｉ10３Ａを読み出し、瞬時値Ｉ０と基準値データI0
３Ａ、瞬時値Ｉ１と基準値データI1３Ａといった具合に
検出した瞬時値Ｉ０〜Ｉ10と基準値データI0３Ａ〜Ｉ10
３Ａとを比較する。図２の（ｃ）に示す破線は入力電流
が３Ａの時の基準値である。By the way, as shown in FIG. 3, in the storage unit of the microcomputer 13, as many input currents 2A, 3 as necessary are input.
A ... Instantaneous values I0, I1, I2, ... according to nA
The reference value of I10 is stored in advance. Therefore, for example, the input current shown in FIG. 2B is detected, and the input current is 3A.
If so, the reference value data I03A, I13A, I23A, ... stored from the address I3A of the storage unit of the microcomputer 13
..Reading out I103A, instantaneous value I0 and reference value data I0
3A, instantaneous value I1 and reference value data I13A, which are detected in a manner such as instantaneous value I1 and reference value data I13A
Compare with 3A. The broken line shown in FIG. 2 (c) is the reference value when the input current is 3A.
【００１０】上述の比較の結果、瞬時値が基準値より大
きい場合、つまり、図２の（ｃ）に示す瞬時値Ｉ４，Ｉ
５，Ｉ６が破線で示す基準値を超えている場合は、これ
らの瞬時値Ｉ４，Ｉ５，Ｉ６に対応するスイッチング信
号のデューティサイクルのオン時間データＤ４，Ｄ５，
Ｄ６を減少させ、瞬時値Ｉ４，Ｉ５，Ｉ６を低下させ
る。また、瞬時値が基準値より小さいｔ１，ｔ２，ｔ
３，ｔ７，ｔ８，ｔ９についてはスイッチング信号のデ
ューティサイクルのオン時間データＤ１，Ｄ２，Ｄ３，
Ｄ７，Ｄ８，Ｄ９を増加させ、瞬時値Ｉ１，Ｉ２，Ｉ
３，Ｉ７，Ｉ８，Ｉ９を大きくする。さらに、瞬時値と
基準値が等しいｔ０，ｔ10についてはＤ10を維持する。
このように、スイッチングデューティのオン時間を調整
すると図２の（ｄ）のようなスイッチングパターンにな
り、これによりスイッチング素子５を駆動すると図２の
（ｅ）のように瞬時値は基準値となり、図２の（ｆ）に
示すように、入力電流波形はほぼ正弦波となる。As a result of the above comparison, when the instantaneous value is larger than the reference value, that is, the instantaneous values I4 and I shown in FIG.
5, I6 exceeds the reference value indicated by the broken line, the on-time data D4, D5 of the duty cycle of the switching signal corresponding to these instantaneous values I4, I5, I6.
D6 is decreased and the instantaneous values I4, I5, I6 are decreased. In addition, t1, t2, t whose instantaneous value is smaller than the reference value
3, t7, t8, and t9, the on-time data D1, D2, D3 of the duty cycle of the switching signal.
Instantaneous values I1, I2, I are increased by increasing D7, D8, D9.
Increase 3, I7, I8 and I9. Further, D10 is maintained for t0 and t10 where the instantaneous value and the reference value are equal.
As described above, when the switching duty ON time is adjusted, a switching pattern as shown in FIG. 2D is obtained, and when the switching element 5 is driven by this, the instantaneous value becomes a reference value as shown in FIG. As shown in (f) of FIG. 2, the input current waveform is almost a sine wave.
【００１１】[0011]
【発明の効果】以上説明したような制御方法で制御され
る空気調和機であるならば、電源インピーダンスなどの
影響により入力電流波形が歪むことがなく、どのような
電源で使用しても常に高い力率で、また、高調波電流を
抑制できる。With the air conditioner controlled by the control method as described above, the input current waveform is not distorted by the influence of the power source impedance and the like, and is always high regardless of the power source used. The power factor can also suppress the harmonic current.
【図１】本発明の一実施例を示す空気調和機の要部回路
ブロック図である。FIG. 1 is a circuit block diagram of a main part of an air conditioner showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例を説明するための概略波形図
である。FIG. 2 is a schematic waveform diagram for explaining one embodiment of the present invention.
【図３】本発明に係わるスイッチング制御のタイミング
と、その基準値データとの関係を表す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between switching control timing and reference value data thereof according to the present invention.
【図４】従来例を示す空気調和機の要部回路ブロック図
である。FIG. 4 is a circuit block diagram of a main part of an air conditioner showing a conventional example.
【図５】従来の制御方法でスイッチング制御したときの
概略波形図である。FIG. 5 is a schematic waveform diagram when switching control is performed by a conventional control method.
１ 入力交流電源 ２ コンバータ回路（交流／直流変換回路） ３ インバータ回路 ５ スイッチング素子（ＩＧＢＴ） ７ 圧縮機モータ ９ 入力電流瞬時値検出回路 10 ゼロクロス検出回路 11 ドライブ回路 12 ドライブ回路 13 マイクロコンピュータ 1 Input AC power supply 2 Converter circuit (AC / DC conversion circuit) 3 Inverter circuit 5 Switching element (IGBT) 7 Compressor motor 9 Input current instantaneous value detection circuit 10 Zero cross detection circuit 11 Drive circuit 12 Drive circuit 13 Microcomputer
Claims (1)
入力交流電源と閉回路を構成する少なくともリアクタと
スイッチング素子とを有し、入力電流が入力電圧とほぼ
同位相のほぼ正弦波になるように前記スイッチング素子
を所定のスイッチングパターンでスイッチングすると共
に、入力電流と、入力電流波形の瞬時値を検出し、この
入力電流に応じた前記瞬時値の基準値を予め記憶してあ
る記憶部から読み出し、この基準値と検出した瞬時値と
を比較し、瞬時値が基準値と等しくなるように前記所定
のスイッチングパターンのデューティサイクルのオン時
間を増加、維持、減少することを特徴とする空気調和機
の制御方法。1. An air conditioner having an inverter device,
An input AC power supply and at least a reactor forming a closed circuit and a switching element are provided, and the switching element is switched in a predetermined switching pattern so that the input current becomes a substantially sinusoidal wave having substantially the same phase as the input voltage. The current and the instantaneous value of the input current waveform are detected, and the reference value of the instantaneous value corresponding to this input current is read from the storage unit that has been stored in advance, and this reference value is compared with the detected instantaneous value to determine the instantaneous value. An air conditioner control method comprising increasing, maintaining, and decreasing an on-time of a duty cycle of the predetermined switching pattern so that the value becomes equal to a reference value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4116511A JP2891343B2 (en) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | Control method of air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4116511A JP2891343B2 (en) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | Control method of air conditioner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05316736A true JPH05316736A (en) | 1993-11-26 |
| JP2891343B2 JP2891343B2 (en) | 1999-05-17 |
Family
ID=14688960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4116511A Expired - Fee Related JP2891343B2 (en) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | Control method of air conditioner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2891343B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100788286B1 (en) * | 2006-02-02 | 2007-12-27 | 엘지전자 주식회사 | Apparatus and method for supplying dc power source |
| JP4558861B2 (en) * | 1999-07-20 | 2010-10-06 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | Power factor correction circuit and method for inverter system |
| JP2018046744A (en) * | 2009-02-19 | 2018-03-22 | エクスレント エナジー テクノロジーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | Power transmission management for local power source of transmission network coupling load |
-
1992
- 1992-05-11 JP JP4116511A patent/JP2891343B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4558861B2 (en) * | 1999-07-20 | 2010-10-06 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | Power factor correction circuit and method for inverter system |
| KR100788286B1 (en) * | 2006-02-02 | 2007-12-27 | 엘지전자 주식회사 | Apparatus and method for supplying dc power source |
| JP2018046744A (en) * | 2009-02-19 | 2018-03-22 | エクスレント エナジー テクノロジーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | Power transmission management for local power source of transmission network coupling load |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2891343B2 (en) | 1999-05-17 |
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