JPH0670594A - 空気調和機のファンモータ制御装置 - Google Patents
空気調和機のファンモータ制御装置Info
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- JPH0670594A JPH0670594A JP4221723A JP22172392A JPH0670594A JP H0670594 A JPH0670594 A JP H0670594A JP 4221723 A JP4221723 A JP 4221723A JP 22172392 A JP22172392 A JP 22172392A JP H0670594 A JPH0670594 A JP H0670594A
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- fan motor
- speed
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
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- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷条件,電源電圧,部品精度,部品温度特
性等による回転数変動への影響を吸収し、ファンモータ
の実回転数Niを目標回転数Noに安定化する。 【構成】 制御部23Aは、モータ起動時もしくは回転
数変更時、記憶部22から目標回転数Noに対する設定
変更初期指令値Doを取り込み、出力部23Bを介して
ローパスフィルタ24に送る。ローパスフィルタ24は
これを平滑してアナログの回転指令値を形成し、ファン
モータ25に送る。これによってモータ14は回転し、
その回転数信号を検知部23Cが検知する。演算部23
Aは、この回転数信号によるファンモータ25の実回転
数Niと目標回転数Noとを比較し、これらが一致しない
とき、設定変更初期指令値Doを補正して補正指令値を
形成し、ローパスフィルタ24に送る。これにより、実
回転数Niが目標回転数Noに近づくようになる。実回転
数Niと目標回転数Noとが一致するまでかかる補正制御
が繰り返される。
性等による回転数変動への影響を吸収し、ファンモータ
の実回転数Niを目標回転数Noに安定化する。 【構成】 制御部23Aは、モータ起動時もしくは回転
数変更時、記憶部22から目標回転数Noに対する設定
変更初期指令値Doを取り込み、出力部23Bを介して
ローパスフィルタ24に送る。ローパスフィルタ24は
これを平滑してアナログの回転指令値を形成し、ファン
モータ25に送る。これによってモータ14は回転し、
その回転数信号を検知部23Cが検知する。演算部23
Aは、この回転数信号によるファンモータ25の実回転
数Niと目標回転数Noとを比較し、これらが一致しない
とき、設定変更初期指令値Doを補正して補正指令値を
形成し、ローパスフィルタ24に送る。これにより、実
回転数Niが目標回転数Noに近づくようになる。実回転
数Niと目標回転数Noとが一致するまでかかる補正制御
が繰り返される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機のファンモ
ータの回転数安定化を図る制御装置に関する。
ータの回転数安定化を図る制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空気調和機のファンモータ制御装
置として、特開平4−67759号公報に記載されるよ
うに、商用交流電圧を整流、平滑して得られる電圧を直
接電源電圧として利用し、ファンモータのロータを回転
駆動するインバータ及びこのインバータの動作を制御す
る周辺回路を一体にモノリシックIC化した1チップの
3相インバータ(以下、1チップインバータという)を
内蔵したファンモータを用いたものが知られている。
置として、特開平4−67759号公報に記載されるよ
うに、商用交流電圧を整流、平滑して得られる電圧を直
接電源電圧として利用し、ファンモータのロータを回転
駆動するインバータ及びこのインバータの動作を制御す
る周辺回路を一体にモノリシックIC化した1チップの
3相インバータ(以下、1チップインバータという)を
内蔵したファンモータを用いたものが知られている。
【0003】図7はかかる1チップインバータを用いた
ファンモータの一従来例を示すブロック図であって、7
A,7B,7Cはホール素子センサ、8はセンサ増幅
器、9は回転数信号形成回路、10は回転数補正回路、
11はPWM(パルス幅変調)信号形成回路、12は起
動電流制限回路、13は発振回路、14はステータ、1
5は上記1チップインバータ、16は外部電源である。
ファンモータの一従来例を示すブロック図であって、7
A,7B,7Cはホール素子センサ、8はセンサ増幅
器、9は回転数信号形成回路、10は回転数補正回路、
11はPWM(パルス幅変調)信号形成回路、12は起
動電流制限回路、13は発振回路、14はステータ、1
5は上記1チップインバータ、16は外部電源である。
【0004】同図において、外部電源16に100
(V)の商用交流電源を投入すると、この外部電源16
から各回路に直流電源電圧が印加される。これにより発
振回路13が起動し、PWM信号形成回路11が所定周
期でPWM信号を発生する。ロジック回路6は、このP
WM信号から3相のスイッチング信号を形成し、このス
イッチング信号に応じてドライブ回路3が各スイッチン
グトランジスタ2を順番にオン、オフ駆動する。これに
より、ステータ14に設けられた各コイルに所定方向の
電流が流れ、図示しないロータが回転し始めてファンモ
ータが起動する。
(V)の商用交流電源を投入すると、この外部電源16
から各回路に直流電源電圧が印加される。これにより発
振回路13が起動し、PWM信号形成回路11が所定周
期でPWM信号を発生する。ロジック回路6は、このP
WM信号から3相のスイッチング信号を形成し、このス
イッチング信号に応じてドライブ回路3が各スイッチン
グトランジスタ2を順番にオン、オフ駆動する。これに
より、ステータ14に設けられた各コイルに所定方向の
電流が流れ、図示しないロータが回転し始めてファンモ
ータが起動する。
【0005】このファンモータの起動時、起動電流制限
回路12は、過電流保護回路5の検出結果に基づいて、
各スイッチングトランジスタ2に流れる起動電流が過大
とならないように、PWM信号形成回路11を制御して
PWM信号のデューティ比を調整する。
回路12は、過電流保護回路5の検出結果に基づいて、
各スイッチングトランジスタ2に流れる起動電流が過大
とならないように、PWM信号形成回路11を制御して
PWM信号のデューティ比を調整する。
【0006】6個のスイッチングトランジスタ2を各々
Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6とし、夫々に並列
に接続されるダイオード1をD1,D2,D3,D4,
D5,D6とすると、スイッチングトランジスタQ1,
Q2,Q3のコレクタは外部電源16の+端子に、スイ
ッチングトランジスタQ4,Q5,Q6のエミッタは外
部電源16の+端子に夫々接続されている。また、スイ
ッチングトランジスタQ1のエミッタとスイッチングト
ランジスタQ4のコレクタがステータ14に設けられた
第1のコイルに接続され、以下、スイッチングトランジ
スタQ2のエミッタとスイッチングトランジスタQ5の
コレクタが第2のコイルに、スイッチングトランジスタ
Q3のエミッタとスイッチングトランジスタQ6のコレ
クタが第3のコイルに夫々接続されている。
Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6とし、夫々に並列
に接続されるダイオード1をD1,D2,D3,D4,
D5,D6とすると、スイッチングトランジスタQ1,
Q2,Q3のコレクタは外部電源16の+端子に、スイ
ッチングトランジスタQ4,Q5,Q6のエミッタは外
部電源16の+端子に夫々接続されている。また、スイ
ッチングトランジスタQ1のエミッタとスイッチングト
ランジスタQ4のコレクタがステータ14に設けられた
第1のコイルに接続され、以下、スイッチングトランジ
スタQ2のエミッタとスイッチングトランジスタQ5の
コレクタが第2のコイルに、スイッチングトランジスタ
Q3のエミッタとスイッチングトランジスタQ6のコレ
クタが第3のコイルに夫々接続されている。
【0007】ドライブ回路3は、電気角で120°ずつ
順にスイッチングトランジスタQ1,Q2,Q3をオン
し、また、同じく電気角で120°ずつPWM信号でチ
ョッピングして順番にスイッチングトランジスタQ4,
Q5,Q6をオンする。この6個のスイッチングトラン
ジスタQ1〜Q6の駆動タイミングを図8に示す。同図
において、スイッチングトランジスタQ4は、スイッチ
ングトランジスタQ2のオン期間の後半からスイッチン
グトランジスタQ3のオン期間の前半までの期間、PW
M信号と同じ周期、デューティ比でオン、オフし、スイ
ッチングトランジスタQ5は、スイッチングトランジス
タQ3のオン期間の後半からスイッチングトランジスタ
Q1のオン期間の前半までの期間、同じくオン、オフ
し、スイッチングトランジスタQ6は、スイッチングト
ランジスタQ1のオン期間の後半からスイッチングトラ
ンジスタQ2のオン期間の前半までの期間、同じくオ
ン、オフする。
順にスイッチングトランジスタQ1,Q2,Q3をオン
し、また、同じく電気角で120°ずつPWM信号でチ
ョッピングして順番にスイッチングトランジスタQ4,
Q5,Q6をオンする。この6個のスイッチングトラン
ジスタQ1〜Q6の駆動タイミングを図8に示す。同図
において、スイッチングトランジスタQ4は、スイッチ
ングトランジスタQ2のオン期間の後半からスイッチン
グトランジスタQ3のオン期間の前半までの期間、PW
M信号と同じ周期、デューティ比でオン、オフし、スイ
ッチングトランジスタQ5は、スイッチングトランジス
タQ3のオン期間の後半からスイッチングトランジスタ
Q1のオン期間の前半までの期間、同じくオン、オフ
し、スイッチングトランジスタQ6は、スイッチングト
ランジスタQ1のオン期間の後半からスイッチングトラ
ンジスタQ2のオン期間の前半までの期間、同じくオ
ン、オフする。
【0008】上記のようにしてファンモータが起動する
と、ホール素子センサ7A,7B,7Cがロータの回転
を検出し、図8で7A,7B,7Cとして示すように、
ロータの回転を電気角360°として、電気角で120
°ずつ位相が異なり、かつ電気角で180°の幅のロー
タ位置信号を発生する。これらロータ位置信号は、所定
ゲインに調整されたセンサ増幅器8で増幅、波形整形等
の処理がなされた後、1チップインバータ15のロジッ
ク回路6に供給されるとともに、これらのロータ位置信
号が回転数信号形成回路9に供給され、その周波数もし
くは周期により、ロータの回転数を表わす回転数信号が
形成される。この回転数信号は回転数補正回路10に供
給され、外部からの回転数指令による回転数と比較され
てこれらの差に応じた回転数補正信号が形成される。こ
の回転数補正信号により、PWM信号形成回路11から
出力されるPWM信号のデューティ比が制御される。
と、ホール素子センサ7A,7B,7Cがロータの回転
を検出し、図8で7A,7B,7Cとして示すように、
ロータの回転を電気角360°として、電気角で120
°ずつ位相が異なり、かつ電気角で180°の幅のロー
タ位置信号を発生する。これらロータ位置信号は、所定
ゲインに調整されたセンサ増幅器8で増幅、波形整形等
の処理がなされた後、1チップインバータ15のロジッ
ク回路6に供給されるとともに、これらのロータ位置信
号が回転数信号形成回路9に供給され、その周波数もし
くは周期により、ロータの回転数を表わす回転数信号が
形成される。この回転数信号は回転数補正回路10に供
給され、外部からの回転数指令による回転数と比較され
てこれらの差に応じた回転数補正信号が形成される。こ
の回転数補正信号により、PWM信号形成回路11から
出力されるPWM信号のデューティ比が制御される。
【0009】ロジック回路6は、センサ増幅器8から供
給される3相のロータ位置信号から、電気角120°で
かつ電気角120°ずつ位相がずれたスイッチングトラ
ンジスタQ1,Q2,Q3を順次オン、オフするための
転流信号(スイッチング信号)と、この転流電流に対し
て図8で説明したタイミング関係のPWM信号形成回路
11からのPWM信号と同一周期、同一デューティ比の
スイッチング信号とを形成し、ドライブ回路3に送る。
これにより、回転数補正回路10からの回転数補正信号
で補正されたPWM信号のデューティ比に応じてステー
タに設けられた各コイルの通電時間が制御され、ロータ
の回転数が外部からの回転数指令による回転数に一致す
るように制御される。ロータの回転数が変化すると、ホ
ール素子センサ7A,7B,7Cの周期もこれに応じて
変化するから、スイッチングトランジスタQ1,Q2,
Q3は夫々ロータの1/3回転期間ずつオンする。
給される3相のロータ位置信号から、電気角120°で
かつ電気角120°ずつ位相がずれたスイッチングトラ
ンジスタQ1,Q2,Q3を順次オン、オフするための
転流信号(スイッチング信号)と、この転流電流に対し
て図8で説明したタイミング関係のPWM信号形成回路
11からのPWM信号と同一周期、同一デューティ比の
スイッチング信号とを形成し、ドライブ回路3に送る。
これにより、回転数補正回路10からの回転数補正信号
で補正されたPWM信号のデューティ比に応じてステー
タに設けられた各コイルの通電時間が制御され、ロータ
の回転数が外部からの回転数指令による回転数に一致す
るように制御される。ロータの回転数が変化すると、ホ
ール素子センサ7A,7B,7Cの周期もこれに応じて
変化するから、スイッチングトランジスタQ1,Q2,
Q3は夫々ロータの1/3回転期間ずつオンする。
【0010】このようにして、ロータの回転数はPWM
信号のデューティ比によって決まり、このデューティ比
を変化させることにより、モータの回転数を変化させる
ことができる。
信号のデューティ比によって決まり、このデューティ比
を変化させることにより、モータの回転数を変化させる
ことができる。
【0011】図9は図7における回転数信号形成回路
9、回転数補正回路10及びPWM形成回路11の具体
例を示す図である。
9、回転数補正回路10及びPWM形成回路11の具体
例を示す図である。
【0012】同図において、回転数信号形成回路9で
は、センサ増幅器8(図7)から供給される3相のロー
タ位置信号をロジック回路によって合成し、各相の立上
り、立下りエッジに同期した一定のパルス幅の回転数信
号を作成して回転数補正回路10に供給する。この回転
数信号はそのパルス周期がファンモータの回転数にリン
クしており、その積分値は回転数に比例する。
は、センサ増幅器8(図7)から供給される3相のロー
タ位置信号をロジック回路によって合成し、各相の立上
り、立下りエッジに同期した一定のパルス幅の回転数信
号を作成して回転数補正回路10に供給する。この回転
数信号はそのパルス周期がファンモータの回転数にリン
クしており、その積分値は回転数に比例する。
【0013】回転数補正回路10は、回転数信号形成回
路9から供給される回転数信号を積分し、その積分値を
外部から入力された回転数指令値を用いて反転増幅し、
そのアナログ値をPWM形成回路11に供給する。PW
M形成回路11は、このアナログ値と発振回路13から
の三角波信号とを比較し、ロジック回路6へPWM信号
を形成する。このPWM信号のデューティ比により、上
記のように、ファンモータの回転数が決定される。
路9から供給される回転数信号を積分し、その積分値を
外部から入力された回転数指令値を用いて反転増幅し、
そのアナログ値をPWM形成回路11に供給する。PW
M形成回路11は、このアナログ値と発振回路13から
の三角波信号とを比較し、ロジック回路6へPWM信号
を形成する。このPWM信号のデューティ比により、上
記のように、ファンモータの回転数が決定される。
【0014】図10にファンモータの回転数と図9に示
した回転数補正回路10におけるA点、B点、C点での
電圧との関係を示す。
した回転数補正回路10におけるA点、B点、C点での
電圧との関係を示す。
【0015】A点の電圧は上記の積分値であり、ファン
モータの回転数に比例する。B点の電圧は上記回転数指
令値であり、C点の電圧はPWM信号のデューティとモ
ータ回転数との関係を表わすものである。かかる関係は
ファンモータの特性、負荷条件、電源等により決まる。
従って、ある回転数を実現するためのB点電圧(回転数
指令)は、反転増幅の定数によって一義的に決定され
る。
モータの回転数に比例する。B点の電圧は上記回転数指
令値であり、C点の電圧はPWM信号のデューティとモ
ータ回転数との関係を表わすものである。かかる関係は
ファンモータの特性、負荷条件、電源等により決まる。
従って、ある回転数を実現するためのB点電圧(回転数
指令)は、反転増幅の定数によって一義的に決定され
る。
【0016】但し、回転数信号形成回路9から供給され
る回転数信号の積分値(A点電圧)が部品精度のばらつ
きや電源電圧、温度の変化等によってばらつくと、ファ
ンモータの回転数にばらつきが生じる例えば、図10に
おいて、モータ回転数Nを実現するための回転数指令V
1が入力された場合、C点の電圧がVxとなるものとす
る。しかし、回転数信号の積分値(A点の電圧)が仕様
値より高くなると、C点の電圧はVyと低くなり、回転
数信号の積分値が仕様値より低くなると、C点の電圧は
Vzと高くなる。このC点の電圧はファンモータの通電
電流のデューティ比を決定するものであるから、C点の
電圧がVy,Vzとなると、ファンモータの回転数はN
max,Nminとなり、仕様値よりずれるという問題
が起こる。
る回転数信号の積分値(A点電圧)が部品精度のばらつ
きや電源電圧、温度の変化等によってばらつくと、ファ
ンモータの回転数にばらつきが生じる例えば、図10に
おいて、モータ回転数Nを実現するための回転数指令V
1が入力された場合、C点の電圧がVxとなるものとす
る。しかし、回転数信号の積分値(A点の電圧)が仕様
値より高くなると、C点の電圧はVyと低くなり、回転
数信号の積分値が仕様値より低くなると、C点の電圧は
Vzと高くなる。このC点の電圧はファンモータの通電
電流のデューティ比を決定するものであるから、C点の
電圧がVy,Vzとなると、ファンモータの回転数はN
max,Nminとなり、仕様値よりずれるという問題
が起こる。
【0017】ここで、C点の電圧がばらつく原因を、図
11に示す回転数信号形成回路9の具体的な回路例と図
12に示すその動作図とを用いて説明する。
11に示す回転数信号形成回路9の具体的な回路例と図
12に示すその動作図とを用いて説明する。
【0018】図11及び図12において、ホール素子セ
ンサ7A,7B,7C(図7)の3相の出力信号を合成
して得られる信号Vinをトリガー信号として、論理回路
17はFETQpをオン、FETQmをオフさせる。これ
により、コンデンサCmが充電される。その充電電圧を
Vmとする。充電電圧Vmが上昇してインバータ18の閾
値電圧Vth1に達すると、論理回路17はFETQpを
オフする。このとき、コンデンサCmに充電された電荷
は、放電抵抗Rmを介して放電される。この放電時定数
はコンデンサCmの容量値と抵抗Rmの抵抗値との積とな
る。この放電によって充電電圧Vmが下降し、次にイン
バータ19の閾値電圧Vth2に達すると、論理回路17
はFETQmをオンする。このときコンデンサCmに残っ
ている電荷は、FETQmを介して放電され、コンデン
サCmの充電電圧Vmは0Vとなる。この充電電圧Vmは
インバータ20,21によって波形成形され、図12に
示すように、パルス幅Tの電圧Voが得られる。この電
圧Voが回転数補正回路10(図9)に供給される。
ンサ7A,7B,7C(図7)の3相の出力信号を合成
して得られる信号Vinをトリガー信号として、論理回路
17はFETQpをオン、FETQmをオフさせる。これ
により、コンデンサCmが充電される。その充電電圧を
Vmとする。充電電圧Vmが上昇してインバータ18の閾
値電圧Vth1に達すると、論理回路17はFETQpを
オフする。このとき、コンデンサCmに充電された電荷
は、放電抵抗Rmを介して放電される。この放電時定数
はコンデンサCmの容量値と抵抗Rmの抵抗値との積とな
る。この放電によって充電電圧Vmが下降し、次にイン
バータ19の閾値電圧Vth2に達すると、論理回路17
はFETQmをオンする。このときコンデンサCmに残っ
ている電荷は、FETQmを介して放電され、コンデン
サCmの充電電圧Vmは0Vとなる。この充電電圧Vmは
インバータ20,21によって波形成形され、図12に
示すように、パルス幅Tの電圧Voが得られる。この電
圧Voが回転数補正回路10(図9)に供給される。
【0019】ここで、いま、コンデンサCmの容量値と
抵抗Rmの抵抗値との積である放電時定数にばらつきが
あって、小さくなったとすると、例えば、充電電圧Vm
が閾値電圧Vth2まで下降するに要する時間が規定の時
間よりも短かくなり、電圧Voのパルス幅は、図12に
示すように、T”とTよりも短かくなる。また、例え
ば、図12に示すように、インバータ19での閾値電圧
Vth2がばらついてVth2’と低くなると、充電電圧V
mがこの閾値電圧Vth2まで下降するに要する時間が長
くなり、波形整形された電圧Voのパルス幅がT’とT
よりも長くなる。また、電圧Voの波高値のばらつきも
存在する。このようなばらつきにより、図9で示した回
転数補正回路10のA点での電圧がばらついてしまい、
ファンモータの回転数にばらつきが生ずることになる。
抵抗Rmの抵抗値との積である放電時定数にばらつきが
あって、小さくなったとすると、例えば、充電電圧Vm
が閾値電圧Vth2まで下降するに要する時間が規定の時
間よりも短かくなり、電圧Voのパルス幅は、図12に
示すように、T”とTよりも短かくなる。また、例え
ば、図12に示すように、インバータ19での閾値電圧
Vth2がばらついてVth2’と低くなると、充電電圧V
mがこの閾値電圧Vth2まで下降するに要する時間が長
くなり、波形整形された電圧Voのパルス幅がT’とT
よりも長くなる。また、電圧Voの波高値のばらつきも
存在する。このようなばらつきにより、図9で示した回
転数補正回路10のA点での電圧がばらついてしまい、
ファンモータの回転数にばらつきが生ずることになる。
【0020】さらには、回転数指令値をファンモータに
伝達する経路における部品の精度や温度特性のばらつき
により、製品間でファンモータの回転数にばらつきがあ
るし、また、負荷条件の変化や電源電圧の変化により、
図9で示した回転数補正回路10のC点の電圧も変動
し、ファンモータの回転数が変動する。
伝達する経路における部品の精度や温度特性のばらつき
により、製品間でファンモータの回転数にばらつきがあ
るし、また、負荷条件の変化や電源電圧の変化により、
図9で示した回転数補正回路10のC点の電圧も変動
し、ファンモータの回転数が変動する。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、上記のようなファンモータの回転数ばらつきによ
り、熱交換能力が、スペック内ではあっても、所定の値
にならないという問題があり、ファンモータの回転数の
ばらつきを低減するためには、精度や温度特性の良い高
価な部品を使用したり、更に回転数の調整等が必要とな
り、コストが大幅に上がることになる。
は、上記のようなファンモータの回転数ばらつきによ
り、熱交換能力が、スペック内ではあっても、所定の値
にならないという問題があり、ファンモータの回転数の
ばらつきを低減するためには、精度や温度特性の良い高
価な部品を使用したり、更に回転数の調整等が必要とな
り、コストが大幅に上がることになる。
【0022】本発明の目的は、かかる問題を解消し、部
品精度や温度特性に係らず、ファンモータの回転数を目
標回転数に安定させることができるようにした空気調和
機のファンモータ制御装置を提供することにある。
品精度や温度特性に係らず、ファンモータの回転数を目
標回転数に安定させることができるようにした空気調和
機のファンモータ制御装置を提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、モノリシックICはファンモータの回転
数に応じて周期の変化する回転数信号を作成するもので
あって、該回転数信号からファンモータの実回転数を検
知する第1の手段と、指令値を出力し、検知された該実
回転数とファンモータの目標回転数との差異に応じて該
指令値を補正する第2の手段と、該第2の手段から出力
された指令値から該回転数指令信号を形成し、該モノリ
シックICに供給する第3の手段とを備えている。
に、本発明は、モノリシックICはファンモータの回転
数に応じて周期の変化する回転数信号を作成するもので
あって、該回転数信号からファンモータの実回転数を検
知する第1の手段と、指令値を出力し、検知された該実
回転数とファンモータの目標回転数との差異に応じて該
指令値を補正する第2の手段と、該第2の手段から出力
された指令値から該回転数指令信号を形成し、該モノリ
シックICに供給する第3の手段とを備えている。
【0024】
【作用】第2の手段で目標回転数でファンモータが回転
すべき指令値が形成され、この指令値から、第3の手段
により、回転数指令信号が形成され、この回転数指令信
号に応じた回転数でファンモータが回転するのである
が、負荷、電源電圧、部品ばらつき等の要因により、フ
ァンモータはこの目標回転数で回転できない。そこで、
第1の手段はモノリシックICからの回転数信号によっ
てファンモータの実回転数を検知し、第2の手段がこの
実回転数が上記目標回転数と一致するか否かを検出す
る。そして、これらが一致しないときには、この第2の
手段はこれら実回転数と目標回転数との差に応じて現指
令値を補正し、目標回転数でファンモータが回転すべき
新たな指令値が形成して第3の手段に送る。これによ
り、ファンモータの回転数はその目標回転数に近づき、
かかる動作を繰り返すことにより、実回転数が目標回転
数に一致するようになる。
すべき指令値が形成され、この指令値から、第3の手段
により、回転数指令信号が形成され、この回転数指令信
号に応じた回転数でファンモータが回転するのである
が、負荷、電源電圧、部品ばらつき等の要因により、フ
ァンモータはこの目標回転数で回転できない。そこで、
第1の手段はモノリシックICからの回転数信号によっ
てファンモータの実回転数を検知し、第2の手段がこの
実回転数が上記目標回転数と一致するか否かを検出す
る。そして、これらが一致しないときには、この第2の
手段はこれら実回転数と目標回転数との差に応じて現指
令値を補正し、目標回転数でファンモータが回転すべき
新たな指令値が形成して第3の手段に送る。これによ
り、ファンモータの回転数はその目標回転数に近づき、
かかる動作を繰り返すことにより、実回転数が目標回転
数に一致するようになる。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は本発明による空気調和機のファンモータ制御
装置の一実施例を示すブロック図であって、22は記憶
部、23は制御部、23Aは演算部、23Bは出力部、
23Cは検知部、24はローパスフィルタ、25はファ
ンモータであり、図7に対応する部分には同一符号をつ
けている。
る。図1は本発明による空気調和機のファンモータ制御
装置の一実施例を示すブロック図であって、22は記憶
部、23は制御部、23Aは演算部、23Bは出力部、
23Cは検知部、24はローパスフィルタ、25はファ
ンモータであり、図7に対応する部分には同一符号をつ
けている。
【0026】図1において、記憶部22は補正制御のた
めの目標回転数Noと設定変更初期指令値Doを記憶して
おくメモリであって、例えばE2PROMからなってい
る。制御部23は例えばマイクロコンピュータであっ
て、演算部23A,出力部23B及び検知部23Cから
なっている。検知部23Cはファンモータ25の1チッ
プインバータ15でモータ14の転流信号に基づく回転
数信号をカウントし、ファンモータ25におけるモータ
14の実回転数Niを検知する。演算部23Aは、記憶
部22からの設定変更初期指令値Doを演算処理してそ
の補正指令値Dnを生成し、この補正指令値Dnもしくは
補正を必要としないときには、設定変更初期指令値Do
を出力する。出力部23Cは、演算部23Aから出力さ
れた設定変更初期指令値Doあるいは補正指令値DnをP
WM信号のデューティ比として出力する。このPWM信
号はローパスフィルタ24で処理され、アナログの回転
指令電圧として1チップインバータ15に供給される。
1チップインバータは、この回転指令電圧に従ってモー
タ14の通電電流の通電時間の割合いを変化させること
により、ファンモータ25の回転数を制御する。
めの目標回転数Noと設定変更初期指令値Doを記憶して
おくメモリであって、例えばE2PROMからなってい
る。制御部23は例えばマイクロコンピュータであっ
て、演算部23A,出力部23B及び検知部23Cから
なっている。検知部23Cはファンモータ25の1チッ
プインバータ15でモータ14の転流信号に基づく回転
数信号をカウントし、ファンモータ25におけるモータ
14の実回転数Niを検知する。演算部23Aは、記憶
部22からの設定変更初期指令値Doを演算処理してそ
の補正指令値Dnを生成し、この補正指令値Dnもしくは
補正を必要としないときには、設定変更初期指令値Do
を出力する。出力部23Cは、演算部23Aから出力さ
れた設定変更初期指令値Doあるいは補正指令値DnをP
WM信号のデューティ比として出力する。このPWM信
号はローパスフィルタ24で処理され、アナログの回転
指令電圧として1チップインバータ15に供給される。
1チップインバータは、この回転指令電圧に従ってモー
タ14の通電電流の通電時間の割合いを変化させること
により、ファンモータ25の回転数を制御する。
【0027】次に、この実施例によるファンモータ25
の回転数指令補正制御動作の一具体例を図2を用いて説
明する。
の回転数指令補正制御動作の一具体例を図2を用いて説
明する。
【0028】まず、ユーザがボタンを押す等の操作によ
り、ファンモータ25を回転させるための信号、即ち、
設定変更初期指令値Doと目標回転数Noとが記憶部22
から制御部23に取り込まれる。記憶部22には、図3
に示すように、各設定における目標回転数Noと、予め
標準状態で設定されている目標回転数Noに対応する設
定変更初期指令値Doとがテーブルとして記憶されてい
る。制御部23における演算部23Aは記憶部22に記
憶されている目標回転数Noを参照し、その目標回転数
Noに対応する設定変更初期指令値Doを取り込んで出力
部23Bに出力する(ステップS1)。
り、ファンモータ25を回転させるための信号、即ち、
設定変更初期指令値Doと目標回転数Noとが記憶部22
から制御部23に取り込まれる。記憶部22には、図3
に示すように、各設定における目標回転数Noと、予め
標準状態で設定されている目標回転数Noに対応する設
定変更初期指令値Doとがテーブルとして記憶されてい
る。制御部23における演算部23Aは記憶部22に記
憶されている目標回転数Noを参照し、その目標回転数
Noに対応する設定変更初期指令値Doを取り込んで出力
部23Bに出力する(ステップS1)。
【0029】出力部23Bは、演算部23Aからの設定
変更初期指令値Doに基づいて、パルス幅を設定し、こ
の設定変更初期指令値Doに応じたデューティ比のPW
M信号を形成出力する。このPWM信号は外付けのロー
パスフィルタ24によってアナログの直流回転指令電圧
となり、1チップインバータ15に供給される。ここ
で、出力部23Bは、演算部23Aからの設定変更初期
指令値Doが最低駆動回転数を指示するもの(図3での
Do1)である場合には、PWM信号のデューティ比をこ
の設定変更初期指令値Doで設定するが、設定変更初期
指令値Doが最低駆動回転数を指示していないときに
は、まず、PWM信号のデューティ比を最低駆動回転数
に相当するものとし、しかる後、段階的に演算部23A
から出力される設定変更初期指令値Doに対するデュー
ティ比になるように変化させていく。これにより、指令
値が急変した場合のモータ14の通電電流の急激な変化
を避けることができる(ステップS2)。
変更初期指令値Doに基づいて、パルス幅を設定し、こ
の設定変更初期指令値Doに応じたデューティ比のPW
M信号を形成出力する。このPWM信号は外付けのロー
パスフィルタ24によってアナログの直流回転指令電圧
となり、1チップインバータ15に供給される。ここ
で、出力部23Bは、演算部23Aからの設定変更初期
指令値Doが最低駆動回転数を指示するもの(図3での
Do1)である場合には、PWM信号のデューティ比をこ
の設定変更初期指令値Doで設定するが、設定変更初期
指令値Doが最低駆動回転数を指示していないときに
は、まず、PWM信号のデューティ比を最低駆動回転数
に相当するものとし、しかる後、段階的に演算部23A
から出力される設定変更初期指令値Doに対するデュー
ティ比になるように変化させていく。これにより、指令
値が急変した場合のモータ14の通電電流の急激な変化
を避けることができる(ステップS2)。
【0030】1チップインバータ15は、ローパスフィ
ルタ24からの回転指令電圧に基づいて、モータ14を
指令値相当の回転数で駆動し、また、モータ14の通電
電流のための転流信号から作成した回転数信号(回転数
に応じてパルス周期の信号)を制御部23の検知部23
Cに供給する。なお、制御部23は、設定変更初期指令
値Doに対してモータ14の回転数が安定するまで(主
に、機械系の応答時間の時定数より長い時間)、この回
転数信号を検知しない(ステップS3)。
ルタ24からの回転指令電圧に基づいて、モータ14を
指令値相当の回転数で駆動し、また、モータ14の通電
電流のための転流信号から作成した回転数信号(回転数
に応じてパルス周期の信号)を制御部23の検知部23
Cに供給する。なお、制御部23は、設定変更初期指令
値Doに対してモータ14の回転数が安定するまで(主
に、機械系の応答時間の時定数より長い時間)、この回
転数信号を検知しない(ステップS3)。
【0031】モータ14の回転数が安定すると、制御部
23は回転数信号によってその回転数を検出するが(ス
テップS4)、この方法の一例を図4を用いて説明す
る。
23は回転数信号によってその回転数を検出するが(ス
テップS4)、この方法の一例を図4を用いて説明す
る。
【0032】同図において、いま、指令値が出力されて
次の指令値が出力されるまでの期間を補正周期Tiとす
ると、この補正周期Tiは前回の指令値が出力されてモ
ータ14の回転数が充分安定するまでの時間、即ち無効
期間Ti’と、パルス計測時間Tsと、次の指令値を形
成するための演算時間Teとからなっている。そこで、
前回の指令値が出力されてTi’経過した後に検知部2
3Cはモータ14の回転数の検出を開始する。ここで
は、一例として、単位時間内のパルス数をカウントする
ことによって実回転数Niを得るのであるが、この方法
について説明する。
次の指令値が出力されるまでの期間を補正周期Tiとす
ると、この補正周期Tiは前回の指令値が出力されてモ
ータ14の回転数が充分安定するまでの時間、即ち無効
期間Ti’と、パルス計測時間Tsと、次の指令値を形
成するための演算時間Teとからなっている。そこで、
前回の指令値が出力されてTi’経過した後に検知部2
3Cはモータ14の回転数の検出を開始する。ここで
は、一例として、単位時間内のパルス数をカウントする
ことによって実回転数Niを得るのであるが、この方法
について説明する。
【0033】いま、モータ14が回転数Niで回転し、
1チップインバータ15からはモータ14の1回転当り
Pu個のパルスが出力されるとすると、1秒間に検知部
23Cに供給されるパルス数は(Ni/60)×Puとな
る。このパルス数をパルス計測時間Ts(sec)間カ
ウントすると、そのカウント値、即ち検出回転数値Ns
は Ns=(Ni/60)×Pu×Ts となる。ここで、例えばPu=12パルス/1回転、Ts
=0.5(sec)とすると、検出回転数値Ns=Ni/
10となり、実回転数Niを10/min精度で検知す
ることが可能となる。検知部23Cで検出された検出回
転数値Nsは演算部23Aに供給される。
1チップインバータ15からはモータ14の1回転当り
Pu個のパルスが出力されるとすると、1秒間に検知部
23Cに供給されるパルス数は(Ni/60)×Puとな
る。このパルス数をパルス計測時間Ts(sec)間カ
ウントすると、そのカウント値、即ち検出回転数値Ns
は Ns=(Ni/60)×Pu×Ts となる。ここで、例えばPu=12パルス/1回転、Ts
=0.5(sec)とすると、検出回転数値Ns=Ni/
10となり、実回転数Niを10/min精度で検知す
ることが可能となる。検知部23Cで検出された検出回
転数値Nsは演算部23Aに供給される。
【0034】なお、回転数を検知する手段としては、他
にパルス信号の周期を計測し、これを回転数に換算する
方法もあり、この実施例では、この方法も用いることが
できる。
にパルス信号の周期を計測し、これを回転数に換算する
方法もあり、この実施例では、この方法も用いることが
できる。
【0035】演算部23Aでは、演算時間Te内に、検
知部23Cから供給された検出回転数値Nsから実回転
数Niを求め、これと記憶部22から取り込んだ目標回
転数Noとを比較し、これらが一致したときには、前回
の指令値を変更せず出力部23Bに供給する(ステップ
S5)。
知部23Cから供給された検出回転数値Nsから実回転
数Niを求め、これと記憶部22から取り込んだ目標回
転数Noとを比較し、これらが一致したときには、前回
の指令値を変更せず出力部23Bに供給する(ステップ
S5)。
【0036】実回転数Niと目標回転数Noとが異なる場
合には、前回の指令値を補正して次回の指令値とし、出
力部23Bに供給する(ステップS6)。ここで、指令
値の補正演算の一例を図5を用いて説明する。
合には、前回の指令値を補正して次回の指令値とし、出
力部23Bに供給する(ステップS6)。ここで、指令
値の補正演算の一例を図5を用いて説明する。
【0037】目標回転数Noと設定変更初期指令値Doの
関係は、図3から、図5に目標特性として示すようにな
る。この目標特性は、ある標準状態での回転数と指令値
の対応を示し、記憶部22にテーブルとして記憶されて
いる。実回転数Niと設定変更初期指令値Doの対応を示
すのが実特性であり、負荷、電源電圧、部品精度、部品
温度特性等の要因により、図5に示すように、実特性は
目標特性と異なる。ここでは、この実特性が目標特性よ
りも回転数が低くなる特性であるものとしている。
関係は、図3から、図5に目標特性として示すようにな
る。この目標特性は、ある標準状態での回転数と指令値
の対応を示し、記憶部22にテーブルとして記憶されて
いる。実回転数Niと設定変更初期指令値Doの対応を示
すのが実特性であり、負荷、電源電圧、部品精度、部品
温度特性等の要因により、図5に示すように、実特性は
目標特性と異なる。ここでは、この実特性が目標特性よ
りも回転数が低くなる特性であるものとしている。
【0038】図5において、いま、目標回転数をNoと
する場合、これに対する設定変更初期指令値は目標特性
上のA点に対応したDoである。しかし、目標特性と実
特性の違いにより、この設定変更初期指令値Doに対す
る実回転数は、実特性上のB点に対応するNiであっ
て、目標回転数Noよりも低くなる。この実回転数Niの
目標回転数Noからの違いをなくすために、図4の演算
時間Te内に、図2のステップS6において、指令値の
補正、即ち補正指令値の形成を行なうのである。実特性
が知られていれば、この実特性に基づいて目標回転数と
設定変更初期指令値とを決めればよいが、実特性は不明
であるため、設計上から目標特性を決めるようにし、モ
ータ14の運転とともに、指令値の補正を行なうのであ
る。
する場合、これに対する設定変更初期指令値は目標特性
上のA点に対応したDoである。しかし、目標特性と実
特性の違いにより、この設定変更初期指令値Doに対す
る実回転数は、実特性上のB点に対応するNiであっ
て、目標回転数Noよりも低くなる。この実回転数Niの
目標回転数Noからの違いをなくすために、図4の演算
時間Te内に、図2のステップS6において、指令値の
補正、即ち補正指令値の形成を行なうのである。実特性
が知られていれば、この実特性に基づいて目標回転数と
設定変更初期指令値とを決めればよいが、実特性は不明
であるため、設計上から目標特性を決めるようにし、モ
ータ14の運転とともに、指令値の補正を行なうのであ
る。
【0039】そこで、かかる補正を行なうために、ま
ず、図5において、実特性をほぼ比例(直線)関係であ
るとみなし、原点であるO点と指令値Doに対する実特
性上のB点(実回転数Ni)とを結ぶ直線を補正用近似
直線とし、上記の原因によって目標特性がかかる補正用
近似直線に推移したものとして直線近似し、この補正用
近似直線を実特性と推定する。そして、回転数と指令値
の関係は補正用近似直線のようになるとして、目標回転
数Noを実現するための指令値を補正用近似直線上のC
点に対応したDn とする。この指令値Dnは次式を用い
て簡単な比例計算により求められることができる。 Dn=(No/Ni)×(Do) 演算部23Aはこの指令値Dnを補正指令値Dnとして出
力部23Bに出力する。
ず、図5において、実特性をほぼ比例(直線)関係であ
るとみなし、原点であるO点と指令値Doに対する実特
性上のB点(実回転数Ni)とを結ぶ直線を補正用近似
直線とし、上記の原因によって目標特性がかかる補正用
近似直線に推移したものとして直線近似し、この補正用
近似直線を実特性と推定する。そして、回転数と指令値
の関係は補正用近似直線のようになるとして、目標回転
数Noを実現するための指令値を補正用近似直線上のC
点に対応したDn とする。この指令値Dnは次式を用い
て簡単な比例計算により求められることができる。 Dn=(No/Ni)×(Do) 演算部23Aはこの指令値Dnを補正指令値Dnとして出
力部23Bに出力する。
【0040】出力部23Bはこの補正指令値Dnに相当
するPWM信号を出力し、ローパスフィルタ24はこの
PWM信号から回転指令値を形成してファンモータ25
に送る(ステップS2)。
するPWM信号を出力し、ローパスフィルタ24はこの
PWM信号から回転指令値を形成してファンモータ25
に送る(ステップS2)。
【0041】ファンモータ25はこの補正指令値Dnに
対する実回転数で安定化する(ステップS3)が、この
実回転数は実特性上の補正指令値Dnに対するD点に対
応する回転数Nnであり、目標回転数Noと一致しない
(ステップS5)。そこで、上記のように、O点とD点
とを結ぶ新たな補正用近似直線を想定し、これに基づい
て目標回転数Noに対する補正指令値Dn’を形成し(ス
テップS6)、これに対するPWM信号を発生してファ
ンモータ25の回転指令値を変えてやる。このようにし
て、実回転数Niと目標回転数Noの差が回転数検出精度
以内に収束するまで以上のようなステップS2〜S6の
一連の動作が繰り返される。
対する実回転数で安定化する(ステップS3)が、この
実回転数は実特性上の補正指令値Dnに対するD点に対
応する回転数Nnであり、目標回転数Noと一致しない
(ステップS5)。そこで、上記のように、O点とD点
とを結ぶ新たな補正用近似直線を想定し、これに基づい
て目標回転数Noに対する補正指令値Dn’を形成し(ス
テップS6)、これに対するPWM信号を発生してファ
ンモータ25の回転指令値を変えてやる。このようにし
て、実回転数Niと目標回転数Noの差が回転数検出精度
以内に収束するまで以上のようなステップS2〜S6の
一連の動作が繰り返される。
【0042】かかる補正方法では、負荷、電源電圧、部
品精度、部品温度特性等の要因によって変動した実特性
が直線に近いほど、また、補正幅が小さいほど、指令値
の補正回数は少ない。
品精度、部品温度特性等の要因によって変動した実特性
が直線に近いほど、また、補正幅が小さいほど、指令値
の補正回数は少ない。
【0043】なお、上記では、回転数補正演算の方法と
して、目標回転数Noと実回転数Niの比を用いたもので
あったが、目標回転数Noと実回転数Niの差を検出し、
これに応じて指令値を加減するようにしても、同様の効
果が得られることは明白である。
して、目標回転数Noと実回転数Niの比を用いたもので
あったが、目標回転数Noと実回転数Niの差を検出し、
これに応じて指令値を加減するようにしても、同様の効
果が得られることは明白である。
【0044】また、この実施例においては、アナログ値
の回転数指令値を指令値の情報を含むPWM信号をロー
パスフィルタで平滑することによって得られるようにし
たが、制御部23が指令値を表わすパラレルのディジタ
ル信号を出力し、これをD/A変換することによって回
転数指令値を得たり、制御部23から直接回転指令値を
アナログ値として出力するようにしてもよい。
の回転数指令値を指令値の情報を含むPWM信号をロー
パスフィルタで平滑することによって得られるようにし
たが、制御部23が指令値を表わすパラレルのディジタ
ル信号を出力し、これをD/A変換することによって回
転数指令値を得たり、制御部23から直接回転指令値を
アナログ値として出力するようにしてもよい。
【0045】上記実施例によると、負荷、電源電圧、部
品精度、温度特性等が目標回転数と設定変更初期指令値
を設定した条件とは異なる条件下においても、目標とす
るファン回転数を精度よく実現できるものであり、発明
者の実験によれば、従来ファンモータ回転数精度が±3
0/minであったものが、±5/minまで回転数精
度が向上するという結果を得た。これにより、空気調和
機としての安定した熱交換能力を、高性能部品、調整等
によってコストアップさせることなく、実現できる。
品精度、温度特性等が目標回転数と設定変更初期指令値
を設定した条件とは異なる条件下においても、目標とす
るファン回転数を精度よく実現できるものであり、発明
者の実験によれば、従来ファンモータ回転数精度が±3
0/minであったものが、±5/minまで回転数精
度が向上するという結果を得た。これにより、空気調和
機としての安定した熱交換能力を、高性能部品、調整等
によってコストアップさせることなく、実現できる。
【0046】上記の指令値補正制御では、目標特性と実
特性との差や実特性と補正近似直線との差が大きい場
合、実回転数Niが目標回転数Noに収束するまでに多数
回の補正を行なう必要があるが、実特性は使用条件に依
存して推移し、一般には時間的な変動要素が少ないか
ら、さらには、目標回転数Noに対応した設定変更初期
指令値Doを使用条件に応じて更新することができるよ
うにすることにより、上記の指令値の補正回数を低減さ
せることが可能である。このように、使用条件に応じて
目標回転数Noに対応する設定変更初期指令値Doを更新
する制御も行なう本発明の他の実施例を図6により説明
する。
特性との差や実特性と補正近似直線との差が大きい場
合、実回転数Niが目標回転数Noに収束するまでに多数
回の補正を行なう必要があるが、実特性は使用条件に依
存して推移し、一般には時間的な変動要素が少ないか
ら、さらには、目標回転数Noに対応した設定変更初期
指令値Doを使用条件に応じて更新することができるよ
うにすることにより、上記の指令値の補正回数を低減さ
せることが可能である。このように、使用条件に応じて
目標回転数Noに対応する設定変更初期指令値Doを更新
する制御も行なう本発明の他の実施例を図6により説明
する。
【0047】まず、演算部23Aは、ファンモータ25
の回転数設定変更時、あるいはファンモータ25の運転
開始時では、制御部23は目標回転数Noに対応する設
定変更初期指令値Doを、また、上記の補正制御を行な
っている場合には、上記のようにして得られた補正指令
値Dnを夫々出力部23Bに出力する。これにより、出
力部23Bはこの指令値に応じたPWM信号を発生し、
このPWM信号はローパスフィルタ24で平滑されてア
ナログ値の回転指令値が生成され、1チップインバータ
15に供給される(ステップk1)。以上の動作は図2
でのステップS1、S2と同様である。
の回転数設定変更時、あるいはファンモータ25の運転
開始時では、制御部23は目標回転数Noに対応する設
定変更初期指令値Doを、また、上記の補正制御を行な
っている場合には、上記のようにして得られた補正指令
値Dnを夫々出力部23Bに出力する。これにより、出
力部23Bはこの指令値に応じたPWM信号を発生し、
このPWM信号はローパスフィルタ24で平滑されてア
ナログ値の回転指令値が生成され、1チップインバータ
15に供給される(ステップk1)。以上の動作は図2
でのステップS1、S2と同様である。
【0048】次に、図2のステップS3〜S6と同様の
処理により、回転指令値の補正が行なわれ(ステップk
2)、1チップインバータ15から得られた実回転数N
iと目標回転数Noが一致した場合には、ステップk1に
戻る。
処理により、回転指令値の補正が行なわれ(ステップk
2)、1チップインバータ15から得られた実回転数N
iと目標回転数Noが一致した場合には、ステップk1に
戻る。
【0049】実回転数Niと目標回転数Noとが一致しな
い場合には、ステップk2で図2のステップS6と同様
の処理が行なわれるが、ファンモータ25の回転数設定
変更時やファンモータ25の運転開始時であって、記憶
部22に記憶された目標回転数Noに対する設定変更初
期指令値Doを使用したステップk1,k2の処理、即
ち、ステップk1,k2の処理が1回目であるときに
は、以下のような設定変更初期指令値Doの更新制御を
行なう。なお、補正指令値Dnを使用してステップk
1,k2の処理を行なう場合には、設定変更初期指令値
Doの更新制御は行わない(ステップk3)。
い場合には、ステップk2で図2のステップS6と同様
の処理が行なわれるが、ファンモータ25の回転数設定
変更時やファンモータ25の運転開始時であって、記憶
部22に記憶された目標回転数Noに対する設定変更初
期指令値Doを使用したステップk1,k2の処理、即
ち、ステップk1,k2の処理が1回目であるときに
は、以下のような設定変更初期指令値Doの更新制御を
行なう。なお、補正指令値Dnを使用してステップk
1,k2の処理を行なう場合には、設定変更初期指令値
Doの更新制御は行わない(ステップk3)。
【0050】まず、1回目の回転指令値の補正後に検出
された実回転数Niが目標回転数Noと一致しない場合、
これらを比較する(ステップk4)。そして、実回転数
Niが目標回転数Noよりも大きい場合には、設定変更初
期指令値Doを小さくする処理を行なう(ステップk
5)。
された実回転数Niが目標回転数Noと一致しない場合、
これらを比較する(ステップk4)。そして、実回転数
Niが目標回転数Noよりも大きい場合には、設定変更初
期指令値Doを小さくする処理を行なう(ステップk
5)。
【0051】設定変更初期指令値Doを小さくする方法
としては、ある割合で設定変更初期指令値Doを小さく
する方法、例えば、更新された設定変更初期指令値をD
o’すると、Do’=Do/η(η>1)、あるいはDo’
=Do−ΔD(ΔD=例えば、出力分解能程度)とする
方法がある。かかる更新は記憶部22から設定変更初期
指令値を取り込む毎に行なわれるが、これらの更新方法
によれば、長期間にわたる順次の更新により、使用条件
下で、設定変更初期指令値Doに対応した目標回転数No
が実回転数に近づくようになる。また、設定変更初期指
令値Doを小さくする他の方法として、設定変更初期指
令値更新毎に、最新の補正指令値Dnそのものを設定変
更初期指令値Doとし、Do’=Dnとする方法もある。
さらに、現在の設定変更初期指令値Doと回転数補正指
令値Dnとの相加平均を新たな設定変更初期指令値Doと
して更新し、Do’=(Do+Dn)/2とする方法もあ
る。これによると、直前の変動要素の影響を大きく、古
い変動要素の影響を小さく取り入れて設定変更初期指令
値Doを更新することも可能である。
としては、ある割合で設定変更初期指令値Doを小さく
する方法、例えば、更新された設定変更初期指令値をD
o’すると、Do’=Do/η(η>1)、あるいはDo’
=Do−ΔD(ΔD=例えば、出力分解能程度)とする
方法がある。かかる更新は記憶部22から設定変更初期
指令値を取り込む毎に行なわれるが、これらの更新方法
によれば、長期間にわたる順次の更新により、使用条件
下で、設定変更初期指令値Doに対応した目標回転数No
が実回転数に近づくようになる。また、設定変更初期指
令値Doを小さくする他の方法として、設定変更初期指
令値更新毎に、最新の補正指令値Dnそのものを設定変
更初期指令値Doとし、Do’=Dnとする方法もある。
さらに、現在の設定変更初期指令値Doと回転数補正指
令値Dnとの相加平均を新たな設定変更初期指令値Doと
して更新し、Do’=(Do+Dn)/2とする方法もあ
る。これによると、直前の変動要素の影響を大きく、古
い変動要素の影響を小さく取り入れて設定変更初期指令
値Doを更新することも可能である。
【0052】また、実回転数Niが目標回転数Noよりも
小さい場合(ステップk4)には、設定変更初期指令値
Doを大きくする処理を行なう(ステップk6)。
小さい場合(ステップk4)には、設定変更初期指令値
Doを大きくする処理を行なう(ステップk6)。
【0053】この場合には、ステップk5での処理と同
様に、設定変更初期指令値Doを大きくする方法とし
て、ある割合で設定変更初期指令値Doを大きくする方
法、例えばDo’=Do×η(η>1)あるいはDo’=
Do+ΔD(ΔD=出力分解能程度)等の方法がある。
また、回転数補正指令値Dnを用いた更新の方法は、ス
テップk5での処理と同様である。
様に、設定変更初期指令値Doを大きくする方法とし
て、ある割合で設定変更初期指令値Doを大きくする方
法、例えばDo’=Do×η(η>1)あるいはDo’=
Do+ΔD(ΔD=出力分解能程度)等の方法がある。
また、回転数補正指令値Dnを用いた更新の方法は、ス
テップk5での処理と同様である。
【0054】制御部23は、ステップk5またはステッ
プk6にて求められた新たな設定変更初期指令値Do’
を電気的書替え可能な不揮発性メモリである記憶部22
の対応するテーブルに書き込み、設定変更初期指令値の
更新を終了する(ステップk7)。そして、次にファン
モータ25の回転数設定変更や運転開始する場合、この
更新された設定変更初期指令値Do’をを用いてステッ
プk1からの動作が開始され、初回の回転指令値の補正
で実回転数Niが目標回転数Noに一致しないとき、再度
ステップk4からの設定変更初期指令値Doの更新制御
が行なわれる。
プk6にて求められた新たな設定変更初期指令値Do’
を電気的書替え可能な不揮発性メモリである記憶部22
の対応するテーブルに書き込み、設定変更初期指令値の
更新を終了する(ステップk7)。そして、次にファン
モータ25の回転数設定変更や運転開始する場合、この
更新された設定変更初期指令値Do’をを用いてステッ
プk1からの動作が開始され、初回の回転指令値の補正
で実回転数Niが目標回転数Noに一致しないとき、再度
ステップk4からの設定変更初期指令値Doの更新制御
が行なわれる。
【0055】以上のように、この実施例では、設定変更
初期指令値Doと実回転数Niの関係を学習することによ
り、実回転数Niが目標回転数Noに近づくように設定変
更初期指令値Doが更新されることになり、ファンモー
タ25の回転指令値の補正回数が低減して、実使用状態
に即した設定を作り上げることができる。
初期指令値Doと実回転数Niの関係を学習することによ
り、実回転数Niが目標回転数Noに近づくように設定変
更初期指令値Doが更新されることになり、ファンモー
タ25の回転指令値の補正回数が低減して、実使用状態
に即した設定を作り上げることができる。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ファンモータの回転数を、記憶部に記憶されている目標
回転数Noと検知部で検知された実回転数Niとに応じ
て、ソフトウエアでの演算により、段階的に変化させて
補正するものであるから、従来の制御方式に比較して精
度良く目標回転数Noに安定させることが可能となり、
製品、使用条件によらず熱交換能力の安定化、部品精
度、調整の手間に要するコストを低減することができ
る。
ファンモータの回転数を、記憶部に記憶されている目標
回転数Noと検知部で検知された実回転数Niとに応じ
て、ソフトウエアでの演算により、段階的に変化させて
補正するものであるから、従来の制御方式に比較して精
度良く目標回転数Noに安定させることが可能となり、
製品、使用条件によらず熱交換能力の安定化、部品精
度、調整の手間に要するコストを低減することができ
る。
【0057】また、本発明によると、設定変更初期指令
値と実回転数との関係を学習することにより、実回転数
が目標回転数に近づくように設定変更初期指令値を更新
することができ、これによってファンモータの回転指令
値の補正回数を低減し、実使用状態に即した設定を作り
上げることができる。
値と実回転数との関係を学習することにより、実回転数
が目標回転数に近づくように設定変更初期指令値を更新
することができ、これによってファンモータの回転指令
値の補正回数を低減し、実使用状態に即した設定を作り
上げることができる。
【図1】本発明による空気調和機のファンモータ制御装
置の一実施例を示すブロック図である。
置の一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1に示した実施例の動作を示すフローチャー
トである。
トである。
【図3】図1における記憶部に記憶されている目標回転
数と設定変更初期指令値との関係を示す図である。
数と設定変更初期指令値との関係を示す図である。
【図4】図2に示した動作のタイミング関係を示す図で
ある。
ある。
【図5】図2におけるファンモータの回転指令値の補正
方法の一具体例を示す図である。
方法の一具体例を示す図である。
【図6】本発明による空気調和機のファンモータ制御装
置の他の実施例の動作を示すフローチャートである。
置の他の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図7】従来のファンモータの駆動部,制御部を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図8】図7の各部の信号を示すタイミング図である。
【図9】図7における回転数信号形成回路,回転数補正
回路,PWM信号形成回路の1例を示す図である。
回路,PWM信号形成回路の1例を示す図である。
【図10】図9の回転数補正回路での各点の電圧とファ
ンモータの回転数との関係を示す特性図である。
ンモータの回転数との関係を示す特性図である。
【図11】図9に示した回転数信号形成回路の一例を示
す回路構成図である。
す回路構成図である。
【図12】図11に示した回転数形成回路の動作説明図
である。
である。
14 モータ 15 1チップインバータ 22 記憶部 23 制御部 23A 演算部 23B 出力部 23C 検知部 24 ローパスフィルタ 25 ファンモータ
Claims (4)
- 【請求項1】 ファンモータを回転駆動するインバータ
と該インバータの動作を制御する周辺回路とが一体にモ
ノリシックIC化されて該ファンモータ内に内蔵され、
該モノリシックICに回転数指令信号を供給することに
より、該ファンモータの回転数を制御するようにした空
気調和機において、 該モノリシックICは、その内部で、該ファンモータの
転流制御信号の合成により、該ファンモータの回転数に
応じて周期の変化する回転数信号を作成するものであっ
て、 該回転数信号からファンモータの実回転数を検知する第
1の手段と、 指令値を出力し、検知された該実回転数とファンモータ
の目標回転数との差異に応じて該指令値を補正する第2
の手段と、 該第2の手段から出力された指令値から該回転数指令信
号を形成し、該モノリシックICに供給する第3の手段
とを備えたことを特徴とする空気調和機のファンモータ
制御装置。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記目標回転数と、夫々の目標回転数に対応する設定変
更初期指令値とを記憶した記憶部を設け、 前記第2の手段は、前記ファンモータの起動時もしくは
目標回転数変更時、該記憶部から所望の前記目標回転数
に対する該設定変更初期値を前記指令値の初期値として
取り込むこと特徴とする空気調和機のファンモータ制御
装置。 - 【請求項3】 請求項2において、 前記記憶部は書き替え可能なメモリであって、 所望の目標回転数に対する前記設定変更初期指令値を前
記指令値の初期値としたときの前記ファンモータの前記
実回転数と該所望の目標回転数との差異に応じて、前記
記憶部での該所望の目標値に対する前記設定変更初期指
令値を更新することを特徴とする空気調和機のファンモ
ータ制御装置。 - 【請求項4】 請求項2において、前記第2の手段は、 前記ファンモータの運転開始時、前記記憶手段から最低
の目標回転数に対する設定変更初期指令値を指令値の初
期値として取り込み、ある時間割合で段階的に所望の目
標回転数に対する設定変更初期指令値へと変化させ、 前記指令値を補正するときには、現指令値からある時間
割合で段階的に目的とする指令値まで変化させることを
特徴とする空気調和機のファンモータ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4221723A JPH0670594A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 空気調和機のファンモータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4221723A JPH0670594A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 空気調和機のファンモータ制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0670594A true JPH0670594A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16771254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4221723A Pending JPH0670594A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 空気調和機のファンモータ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0670594A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006016999A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Fujitsu Ltd | ファン |
CN100466457C (zh) * | 2005-08-23 | 2009-03-04 | 珠海格力电器股份有限公司 | 单相异步电机调压调速控制器及使用该控制器的空调器 |
JP2013126367A (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | モーター制御回路、モーター駆動装置及びモーター制御方法 |
JP2014152680A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-08-25 | Nec Computertechno Ltd | 電気機器用ファン、電気機器用ファンの制御方法、及び電気機器用ファンの製造方法 |
JP2018040325A (ja) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | アルパイン株式会社 | ファン制御システム |
JP2020178512A (ja) * | 2019-04-22 | 2020-10-29 | 三菱電機株式会社 | モータ駆動回路、モータ制御回路、モータユニット、モータ駆動装置、送風機器及びモータ制御方法 |
JP2022040474A (ja) * | 2020-08-31 | 2022-03-11 | 三菱電機株式会社 | 送風装置 |
JP2023073987A (ja) * | 2021-11-16 | 2023-05-26 | 株式会社大都技研 | コーヒーマシン |
-
1992
- 1992-08-20 JP JP4221723A patent/JPH0670594A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4523803B2 (ja) * | 2004-06-30 | 2010-08-11 | 富士通株式会社 | ファンシステム、ファン装置、及びファン装置の制御方法 |
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JP2023073987A (ja) * | 2021-11-16 | 2023-05-26 | 株式会社大都技研 | コーヒーマシン |
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