JPH09140151A - インバータ制御装置 - Google Patents
インバータ制御装置Info
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- F25B2600/021—Inverters therefor
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
適切に行うことが可能なインバータ制御装置を提供す
る。 【解決手段】 交流電源から電力の供給を受け、負荷に
応じて圧縮機モータ22の運転周波数を可変制御するイ
ンバータ制御装置において、交流電源からインバータ装
置に供給される運転電流を検出する電流検出器24によ
り検出し、検出された運転電流値26と現在の運転周波
数に応じた基準電流値との比較結果に基づいて当該イン
バータ装置の運転周波数をコントローラ18により制御
するよう構成した。
Description
置に内蔵される圧縮機モータ駆動用のインバータ制御装
置を保護する保護装置に関する。
流電源R、S、Tを一旦直流電力に整流し、この直流電
力を負荷に応じて所望の運転周波数の3相交流電力に
U、V、Wに変換し、得られた3相交流電力により圧縮
機のモータを駆動している。
か任意の1相には、CT(カレントランス)が配置され
ており、CTからの検出電流値を監視することにより、
圧縮機のモータの異常あるいは過負荷を検出して保護動
作を行っていた。
装置では、CTからの検出電流値の比較基準電流値にイ
ンバータ装置の運転周波数とは無関係な一定の値を用い
て監視を行うようになっていたため、詳細は後述する
が、圧縮機のロックあるいは半ロック状態等の異常時で
あって本来保護動作に入らなければならない状態である
にも拘らず、異常が検出されず、インバータ装置内の半
導体パワーモジュールに過電流が流れ、熱破壊を招来す
るおそれがあった。この現象は、特に、運転周波数が低
い場合に顕著である。
に応じて電流監視を適切に行うことが可能なインバータ
制御装置を提供することにある。
に、請求項1に記載の発明は、交流電源から電力の供給
を受け、負荷に応じて圧縮機の運転周波数を可変制御す
るインバータ制御装置において、前記交流電源からイン
バータ装置に供給される運転電流を検出する電流検出器
と、前記検出された運転電流値と運転周波数に応じた基
準電流値との比較に基づいて当該インバータ装置の運転
周波数を制御するコントローラと、を備えて構成され
る。
流値が当該インバータ装置の現在の運転周波数に応じた
基準電流値と比較され、その比較結果に基づいて当該イ
ンバータ装置の運転が制御される。
バータ制御装置の概略がブロック回路を示す。図1にお
いて、200Vの3相交流電源R、S、Tはコンバータ
10に供給されて直流電力に整流され、直流電力はパワ
ートランジスタからなるIPM(インテリジェント・パ
ワー・モジュール)12に供給される。なお。コンバー
タ10とIPM12との間には、DCL(直流リアクト
ル)14及びC(平滑用コンデンサ)6が設けられてい
る。
WM(Pulse-Width-Modulation)制御信号20に従っ
て、冷凍(又は空調)負荷に応じた周波数の駆動電力
(3相、U、V、W)をコンプレッサのモータ22に供
給するようになっており、コンプレッサモータ22の圧
縮能力の変化により、空調ユニット(図示せず)内の冷
媒の循環量が制御され、負荷に応じた空調運転が行われ
ることとなる。
意の1相、例えばS相にはCT(カレントトランス)2
4が配置されており、CT24からの検出電流26はコ
ントローラ18に供給される。コントローラ18では、
この検出電流値を監視することにより、コンプレッサモ
ータ22が異常状態になったり過負荷になったりするの
を防止している。
ついて説明すると、次の通りである。コントローラ18
は、CT24の検出電流値を監視し、該検出電流値がI
PM12の駆動可能な基準(あるいは限界)電流値以下
になおるように制御する。なお、CT24以外の他の保
護装置として、IPM12内には、過熱保護装置(TS
D)及び過電流保護装置(ISD)28が設けられてお
り、TSD及びISD28は、コンプレッサモータ22やPW
M駆動に異常があったときに動作するものである。
よるCT制御をグラフにて示す。グラフの横軸及び縦軸
は、それぞれ、インバータ運転周波数及び電流値を示
す。また、図3には、IPM内のISDの曲線がグラフに
て示されており、グラフの横軸及び縦軸はそれぞれ、電
流値及び時間を示す。
b′、c′に示すように、インバータ運転周波数に関係
無く、一定の基準電流値に基づいて電流監視を行い、且
つ、図3に示すように、IPM内のISDの保護動作を用
いることにより、インバータ駆動を行っていた。なお、
図2において、a′、b′、c′はそれぞれ、警報を発
する基準電流値、周波数を下げる基準電流値、周波数の
上昇を禁止する基準電流値を示す。このような従来のC
T制御では、コンプレッサの負荷が異常(ロック、半ロ
ック等)で且つ図3の斜線を付した領域の電流が流れて
いるときがある。このような危険な負荷曲線を図2の1
点鎖線dで示す。このような危険状態において、インバ
ータ運転周波数が高いときには、この負荷線dの電流値
が大きいので、図2の線a′(警報)や図3のISDの曲
線に掛かって保護されるが運転周波数が低いときには、
前述したように図3の斜線領域の低い電流が流れるた
め、図2の線a′(警報)にかからない。この状態が数
秒〜数10秒続くと、IPM内のパワー素子が過電流に
より熱破線を招くことになる。
数に応じたCT電流制御を行い、上記従来のCT制御の
不都合を改善した。図2のグラフにおいて、インバータ
運転周波数に応じて変化する斜線領域の低い電流が流れ
たとしても、図2のグラフの実線(a、b、c)にかか
ることとなり、IPMの破壊を未然に防ぐことが可能と
になる。
を図面に基づいて説明する。
御のグラフを示す。グラフの横軸及び縦軸は、それぞ
れ、インバータ運転周波数及びCT電流値を示す。
れ、本発明の実施の形態に係る“H4”(警報を発す
る)、“HZ down”(周波数を下げる)、“Hznot up
”(周波数の上昇を禁止する)の制御線を示し、該
a、b、cの線はインバータ運転周波数に応じて変化し
ている。
来の制御線を示し、これらのa′、b′、c′は、イン
バータ運転周波数にかかわらず、一定の値である。
報は1秒以上継続し、“H4”プレトリップ4回/クリ
ア条件3分であり、“Hz up/down ”速度0.5秒/H
z(従来通り)であり、グラフにおいて10〜19.9
Hzの間は見ない(すなわち制御対象領域外)である。
ク1.7Kg/mでのコンプレッサの異常負荷時の電流
線を示す。
のデータ別(マイコン内に書き込むデータ)を示す。
T制御の全体的なフローチャートを示す。このフローチ
ャートにおいて、ステップ100でCT制御を開始し、
ステップ102でAD入力にてインバータCT電流値を
取り込み、ステップ104で電流値の取り込みが完了し
たかを判断する。ステップ104で完了していない場合
には、ステップ108で比較用CT値(比較基準となる
CT値)を算出する。このステップ108は、本発明の
実施の形態の特徴部分である。その後、ステップ110
でロック電流制御(警報)がなされ、ステップ112で
周波数ダウン制御がなされ、ステップ114で周波数上
昇禁止制御がなされ、ステップ106に進む。
較用CT値算出)の内容を示す。ステップ200で比較
用CT値算出制御開始し、ステップ202でインバータ
圧縮器が運転中であるか否かを判断する。ステップ20
2で運転中でない場合には、ステップ206に進む。ス
テップ206では、現在のインバータ周波数に対応した
ロック電流制御値、周波数ダウン制御値、及び周波数上
昇禁止制御値を求め、これらの値のテーブルをマイコン
内に格納する(図5の表を参照)。次のステップ208
では、ステップ206で求めた値を各制御で使用し、ス
テップ204に移る。
れ、図6のフローチャートのステップ110(ロック電
流制御)、ステップ112(周波数ダウン制御)、ステ
ップ114(周波数上昇禁止制御)の各内容を示す。以
下、図8(A)、(B)、(C)の各フローチャートを
説明する。
流制御を開始し、ステップ302でインバータ圧縮器の
運転中であると、ステップ304に進み、ステップ30
4でロック電流制御値をオーバーしていると、ステップ
306に進み、ステップ306で電流オーバーが例えば
1秒連続すると、ステップ308に進み、ステップ30
8でロック電流警報がなされ、ステップ310で次の処
理へ進む。なお、前記ステップ302、304、306
で「NO」の場合には、ステップ310に進み、次の処
理がなされる。
波数ダウン制御が開始され、ステップ402でインバー
タ圧縮機の運転中であると、ステップ404に進み、ス
テップ404でダウン電流制御をオーバーしていると、
ステップ406に進み、ステップ406で電流オーバー
が例えば1秒連続すると、ステップ410で次の処理へ
進む。なお、前記ステップ402、404、406で
「NO」の場合には、ステップ410に進み、次の処理
がなされる。
波数上昇禁止制御が開始され、ステップ502でインバ
ータ圧縮機の運転中であると、ステップ504に進み
す、ステップ504で上昇禁止電流制御値をオーバーし
ていると、ステップ506に進み、ステップ506で電
流オーバが例えば1秒連続していると、ステップ508
に進み、ステップ508で周波数をの上昇を停止し、ス
テップ510で次の処理へ進む。なお、前記ステップ5
02、504、506で「NO」の場合には、ステップ
510に進み、次の処理がなされる。
電流検出器からの運転電流値は運転周波数に応じた基準
電流値と比較されるようになっているので、インバータ
の運転周波数に応じて電流監視を適切に行うことができ
る。
を示すブロック回路図である。
グラフ図である。
フ図である。
す表図である。
ャート図である。
較用CT値算出)の内容を示すフローチャート図であ
る。
ク電流制御)、ステップ112(周波数ダウン制御)、
ステップ114(周波数上昇禁止制御)の各内容を示す
フローチャート図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 交流電源から電力の供給を受け、負荷に
応じて圧縮機の運転周波数を可変制御するインバータ制
御装置において、 前記交流電源からインバータ装置に供給される運転電流
を検出する電流検出器と、 前記検出された運転電流値と運転周波数に応じた基準電
流値との比較に基づいて当該インバータ装置の運転周波
数を制御するコントローラと、 を含むことを特徴とするインバータ制御装置。
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JP32212195A JP3609514B2 (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | インバータ制御装置 |
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- 1995-11-16 JP JP32212195A patent/JP3609514B2/ja not_active Expired - Fee Related
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