JPS5917897A - 圧縮機の運転制御装置 - Google Patents
圧縮機の運転制御装置Info
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- JPS5917897A JPS5917897A JP57124661A JP12466182A JPS5917897A JP S5917897 A JPS5917897 A JP S5917897A JP 57124661 A JP57124661 A JP 57124661A JP 12466182 A JP12466182 A JP 12466182A JP S5917897 A JPS5917897 A JP S5917897A
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- JP
- Japan
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- inverter
- compressor
- frequency
- output frequency
- increase
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/0077—Characterised by the use of a particular software algorithm
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、空調機などの圧縮機回転数をインバータによ
り制御する運転制御装置に関するものである。
り制御する運転制御装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、空調機の分野においては、快適化、省電力化の向
上を目的として、圧縮機の能力可変を可能にすることが
望まれているなかでもインバータによって圧縮機を駆動
する手段は有力な手段として考えられている。すなわち
、インバータの出力周波数を制御することにより、圧縮
機の回転数を変化させ、冷凍ザイクルを通る冷媒の循環
量を制御して、能力可変範囲を犬１］に拡大するもので
ある。しかしながら、インバータ自身がかなり高価であ
り、いかに小容量のすなわち安価なものを使いこなすか
がポイントとなる。
上を目的として、圧縮機の能力可変を可能にすることが
望まれているなかでもインバータによって圧縮機を駆動
する手段は有力な手段として考えられている。すなわち
、インバータの出力周波数を制御することにより、圧縮
機の回転数を変化させ、冷凍ザイクルを通る冷媒の循環
量を制御して、能力可変範囲を犬１］に拡大するもので
ある。しかしながら、インバータ自身がかなり高価であ
り、いかに小容量のすなわち安価なものを使いこなすか
がポイントとなる。
従来、インバータの出力周波数を変更する際、上昇時と
下降時において変更速度の度合が同一であった。このた
めインバータの過負荷耐量が小さいという欠点があった
。一般にインバータの出力周波数を−にけたいときは、
空調負荷に対し冷媒循環風が不足している状態であり、
−面変更速度を高めだい要求が出てくる。しかし、イン
バータの過負荷耐量の点から考えると、変更速度は低く
しだほうが有利である。この様子を第２図を参考に説明
する。
下降時において変更速度の度合が同一であった。このた
めインバータの過負荷耐量が小さいという欠点があった
。一般にインバータの出力周波数を−にけたいときは、
空調負荷に対し冷媒循環風が不足している状態であり、
−面変更速度を高めだい要求が出てくる。しかし、イン
バータの過負荷耐量の点から考えると、変更速度は低く
しだほうが有利である。この様子を第２図を参考に説明
する。
第２図は、インバータの出力電圧と周波数の比を一定に
して、周波数をｆｌ−ｆ２−ｆ３−ｆ４と上昇させてい
ったときにおいて圧縮機に組込丑れている誘導電動機の
トルクと電流の様子を表わしたものである。
して、周波数をｆｌ−ｆ２−ｆ３−ｆ４と上昇させてい
ったときにおいて圧縮機に組込丑れている誘導電動機の
トルクと電流の様子を表わしたものである。
同図において、周波数がｆ２、電流が−で運転されてい
たと仮定する。ここで突然周波数がｆ２からｆ３と変化
したとすれは電流ｄＩｂ寸で急激に増加してし１う。一
方、周波数変更をｆ２からｆ３とゆっくり行なえばトル
クは負荷トルクカーブＬに沿って徐々に増加し、電流も
Ｉ、−Ｉ。とわずかしか増加しない。
たと仮定する。ここで突然周波数がｆ２からｆ３と変化
したとすれは電流ｄＩｂ寸で急激に増加してし１う。一
方、周波数変更をｆ２からｆ３とゆっくり行なえばトル
クは負荷トルクカーブＬに沿って徐々に増加し、電流も
Ｉ、−Ｉ。とわずかしか増加しない。
またインバータの出力周波数を下げだいとき（ｌ−、ｉ
、空調負荷に対し冷媒循環量が過剰な状態か、もしくは
インバータあるいは圧縮機が過負荷状態であり、−面変
更速度を高めたい要求が出てくる。しかし、変更速度が
高くなると、回生作用により不具合が生じる。これを第
１図により説明する。
、空調負荷に対し冷媒循環量が過剰な状態か、もしくは
インバータあるいは圧縮機が過負荷状態であり、−面変
更速度を高めたい要求が出てくる。しかし、変更速度が
高くなると、回生作用により不具合が生じる。これを第
１図により説明する。
第１図はインバータにより圧縮機を駆動する装置の基本
システムである。図中１は商用電源、２、は整流器、３
は平滑コンデンサ、４はインバータ、５は圧縮機モータ
、６は出力周波数の設定器、７は出力電圧の設定器であ
る。
システムである。図中１は商用電源、２、は整流器、３
は平滑コンデンサ、４はインバータ、５は圧縮機モータ
、６は出力周波数の設定器、７は出力電圧の設定器であ
る。
同図において、インバータの出力周波数が急激に下降す
ると、回生動作となり下記の式によって平滑コンデンサ
３の両端電圧が急激に増加する恐れがある。
ると、回生動作となり下記の式によって平滑コンデンサ
３の両端電圧が急激に増加する恐れがある。
一−ＣＶ２＝ −ＬＩ ２−１−−１ｏｉ２２
２ ２Ｃ；平滑コンデンサの静電
容！ ■：平滑コンデンサの端子電圧 Ｌ ：線路を含む圧縮機モータのインダクタンス■＝電
流 Ｉ ：モータを含む圧縮機のロータ部慣性モーメントω
：角速度 つ１す、回生動作に入ると、電磁エネルギーと慣性エネ
ルギーが平滑コンデンサに一時的に貯えられるので、電
圧が急上昇して、インノζ−夕を破壊してしまう可能性
がある。
２ ２Ｃ；平滑コンデンサの静電
容！ ■：平滑コンデンサの端子電圧 Ｌ ：線路を含む圧縮機モータのインダクタンス■＝電
流 Ｉ ：モータを含む圧縮機のロータ部慣性モーメントω
：角速度 つ１す、回生動作に入ると、電磁エネルギーと慣性エネ
ルギーが平滑コンデンサに一時的に貯えられるので、電
圧が急上昇して、インノζ−夕を破壊してしまう可能性
がある。
しだがって従来のように周波数変更速度を上昇時と下降
時で同一にすると、上昇時にはインバータの過負荷耐量
の点で不利であり、下降時には、インバータおよび圧縮
機の過負荷状態からの解除という点で不利である。
時で同一にすると、上昇時にはインバータの過負荷耐量
の点で不利であり、下降時には、インバータおよび圧縮
機の過負荷状態からの解除という点で不利である。
発明の目的
本発明は、」−記従来の問題点を解消するもので、イン
バータ出力周波数の変更速度の度合を上昇時と下降時で
変えることにより、過負荷耐量の面で有利なインバータ
駆動装置を提供するものである。
バータ出力周波数の変更速度の度合を上昇時と下降時で
変えることにより、過負荷耐量の面で有利なインバータ
駆動装置を提供するものである。
発明の構成
本発明は、空調機などに使用される圧縮機のロータ部分
の慣性モーメントが比較的小さいことおよび、空調負荷
の時定数が比較的大きいことに着目し、インバータ出力
周波数を上列さぜる場合（／：Ｊ変更速度を低く押さえ
て電流の急激な増加を押え、一方インバータ出力周波数
を下降させる場合には、変更速度を回生作用による電圧
上昇許容範囲内で高くし、インバータおよび圧縮機を過
負荷状態からすはやく解除するようにしだものである。
の慣性モーメントが比較的小さいことおよび、空調負荷
の時定数が比較的大きいことに着目し、インバータ出力
周波数を上列さぜる場合（／：Ｊ変更速度を低く押さえ
て電流の急激な増加を押え、一方インバータ出力周波数
を下降させる場合には、変更速度を回生作用による電圧
上昇許容範囲内で高くし、インバータおよび圧縮機を過
負荷状態からすはやく解除するようにしだものである。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第２図〜第５図により説明す
る。
る。
捷ず第３図により圧縮機モータの制御回路について説明
する。
する。
同図において、１１は商用電源、１２け交流を直流に変
換する整流器、１３はリップルを含む直流を平滑化する
だめのコンデンサ、１４は直流を交流に変換するインバ
ータ、１５け圧縮機モータ、１６は前記インバータ１４
の出力周波数の設定器、１７け前記インバータ１４の出
力電圧の設定器て、これらは前記インバータ１４の出力
電圧および周波数を指令する制御器（以下ＣＰＵと称す
）１８（・こ接続さねている。ここで前記圧縮機モータ
１５（ｄ周知のように圧縮機に組込捷れ、また、圧縮機
は、熱交換器、膨張弁など（いずれも図示せず）ととも
に周知の冷凍ザイクルを構成している。さらに前記ＣＰ
Ｕ１８は、第４図に示すようにインバータ１４の出力周
波数を増加させるときは単位時間ｔ１における上昇率が
小さく、逆に出力周波数を低減させるときは単位直間ｔ
１における下降率が大きくなるよう制御する。
換する整流器、１３はリップルを含む直流を平滑化する
だめのコンデンサ、１４は直流を交流に変換するインバ
ータ、１５け圧縮機モータ、１６は前記インバータ１４
の出力周波数の設定器、１７け前記インバータ１４の出
力電圧の設定器て、これらは前記インバータ１４の出力
電圧および周波数を指令する制御器（以下ＣＰＵと称す
）１８（・こ接続さねている。ここで前記圧縮機モータ
１５（ｄ周知のように圧縮機に組込捷れ、また、圧縮機
は、熱交換器、膨張弁など（いずれも図示せず）ととも
に周知の冷凍ザイクルを構成している。さらに前記ＣＰ
Ｕ１８は、第４図に示すようにインバータ１４の出力周
波数を増加させるときは単位時間ｔ１における上昇率が
小さく、逆に出力周波数を低減させるときは単位直間ｔ
１における下降率が大きくなるよう制御する。
上記構成において、インバータ１４を運転しズこときに
おける圧縮機モータ１６の発生トルクおよび相電流の変
化の様子をインバータ出力周波数をパラメータとした第
２図により説明する。
おける圧縮機モータ１６の発生トルクおよび相電流の変
化の様子をインバータ出力周波数をパラメータとした第
２図により説明する。
同図において、インバータ出力周波数と電圧の比を一定
にして、周波数をｆ、 −ｆ２− ｆ３− ｆ４と変化
させた場合、圧縮機モータ１５から発生するトルクはこ
れに追従してＴｈ −Ｔｈ２− Ｔｆｓ −Ｔｈ４と変
化し、圧縮機モータ１５の相電流は工ｆ１＝ 工ｆ２
＝ Ｉｆｓ −工ｆ４と変化する。まだ、Ｌに示さ
れるカーブは圧縮機の回転を維持するのに必要なｌ・ル
クを示しており、圧縮機モータ１５の回転数はＮｆｌ−
Ｎ１３−Ｎ１３−Ｎ１３と変化する。
にして、周波数をｆ、 −ｆ２− ｆ３− ｆ４と変化
させた場合、圧縮機モータ１５から発生するトルクはこ
れに追従してＴｈ −Ｔｈ２− Ｔｆｓ −Ｔｈ４と変
化し、圧縮機モータ１５の相電流は工ｆ１＝ 工ｆ２
＝ Ｉｆｓ −工ｆ４と変化する。まだ、Ｌに示さ
れるカーブは圧縮機の回転を維持するのに必要なｌ・ル
クを示しており、圧縮機モータ１５の回転数はＮｆｌ−
Ｎ１３−Ｎ１３−Ｎ１３と変化する。
したがって、ＣＰＵＩ ８の指令信号により、周波数設
定器１６および電圧設定器１７を通してインバータ出力
周波数を制御することにより、圧縮機モータ１５の回転
数を変化させ、冷凍ザイクルを通る冷媒の循環量を制御
することができる。
定器１６および電圧設定器１７を通してインバータ出力
周波数を制御することにより、圧縮機モータ１５の回転
数を変化させ、冷凍ザイクルを通る冷媒の循環量を制御
することができる。
次に、空調機の運転中において負荷変動が生じた場合に
ついて説明する。
ついて説明する。
第２図において、インバータ１４は周波数ｆ２で運転さ
れており、圧縮機モータ１５の回転数はＮ１３で安定し
ていると仮定する。その状態て空調負荷が増加し、周波
数を１２からｆ３に変更する必要が牛した場合、第５図
に示すように、ＣＰＵ１８の指令信号により、周波数変
更をへの如く急激に行なっても、圧縮機モータ１６の回
転数は、慣性モーメントの影響て／こだちにＮ１３から
Ｎ１３と変化研ず、同図の回転数曲線に示されるように
徐々に４−昇する。
れており、圧縮機モータ１５の回転数はＮ１３で安定し
ていると仮定する。その状態て空調負荷が増加し、周波
数を１２からｆ３に変更する必要が牛した場合、第５図
に示すように、ＣＰＵ１８の指令信号により、周波数変
更をへの如く急激に行なっても、圧縮機モータ１６の回
転数は、慣性モーメントの影響て／こだちにＮ１３から
Ｎ１３と変化研ず、同図の回転数曲線に示されるように
徐々に４−昇する。
そのため、圧縮機モータ１６の相電流は第２図に示すよ
うに一時的にＩａからＩｂＫ急増し、やがてＩ。て安定
する。ところが周波数の変更を第５図のＢに示すように
ゆっくり行なえは電流の急激な増加はない。
うに一時的にＩａからＩｂＫ急増し、やがてＩ。て安定
する。ところが周波数の変更を第５図のＢに示すように
ゆっくり行なえは電流の急激な増加はない。
以−１−のように周波数を上昇させる場合は、その」二
層率をおさえて圧縮機モータの回転数の−」二昇に合わ
せて、変更させ急激な相電流の増加が牛しないようにし
ている。
層率をおさえて圧縮機モータの回転数の−」二昇に合わ
せて、変更させ急激な相電流の増加が牛しないようにし
ている。
一方、インバータ１４が周波数ｆ４で運転されており、
空調負荷が、＠、激に過負荷状態となり、ただちに周波
数をｆ４からｆ３に低下する必蟹が生じた場合、周波数
変更をゆっくり行なうと、商用電源１１に接続されたブ
レーカ（図示せず）などがＯＦＦ動作したり、インバー
タ１４あるいｄ圧縮機が破損するなど不都合が生じるた
め、周波数を下降させる場合は、第４図に示すように、
第３図の甲滑コンデンサ１３の端子電圧の上昇を許容範
囲内に押えつつ、上昇時より変更速度の度合を高めてい
る。
空調負荷が、＠、激に過負荷状態となり、ただちに周波
数をｆ４からｆ３に低下する必蟹が生じた場合、周波数
変更をゆっくり行なうと、商用電源１１に接続されたブ
レーカ（図示せず）などがＯＦＦ動作したり、インバー
タ１４あるいｄ圧縮機が破損するなど不都合が生じるた
め、周波数を下降させる場合は、第４図に示すように、
第３図の甲滑コンデンサ１３の端子電圧の上昇を許容範
囲内に押えつつ、上昇時より変更速度の度合を高めてい
る。
発明の効果
以−ト説明したように、本発明は、誘導電動機が組込捷
れた圧縮機をインバータによって可動する装置において
、周波数変更速度の度合いをトガ時より、下降時に高め
ることにより、圧縮機モータに流れる相電流の急激な増
加を防止するとともに、空調負荷が過負荷状態になった
ときけ、インバータあるいは圧縮機を破損から防止する
ことができ、特別な保護装置を付加することなく、比較
的小容量の安価なインバータで圧縮機モータが運転でき
るなど、多大な効果を有するものである。
れた圧縮機をインバータによって可動する装置において
、周波数変更速度の度合いをトガ時より、下降時に高め
ることにより、圧縮機モータに流れる相電流の急激な増
加を防止するとともに、空調負荷が過負荷状態になった
ときけ、インバータあるいは圧縮機を破損から防止する
ことができ、特別な保護装置を付加することなく、比較
的小容量の安価なインバータで圧縮機モータが運転でき
るなど、多大な効果を有するものである。
第１図は従来例を示す圧縮機運転制御装置の基本ンステ
ム図、第２図は圧縮機運転制御装置の周波数をパラメー
タとしたトルク−電流特性図、第３図は本発明の一実施
例における圧縮機運転制御装置のンステム図、第４図は
同運転制御装置における周波数トガ時および下降時のタ
イムチャート、第６図は同運転制御装置における周波数
上昇時の周波数変更速度と圧縮機モータ回転数の変化状
態を示すタイムチャートである。 １４・ インバータ、１５・・・・圧縮機、１６・・
・周波数設定器、１７ ・・電圧設定器、１８・・・・
ＣＰＵ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 □逆和４天 第３図
ム図、第２図は圧縮機運転制御装置の周波数をパラメー
タとしたトルク−電流特性図、第３図は本発明の一実施
例における圧縮機運転制御装置のンステム図、第４図は
同運転制御装置における周波数トガ時および下降時のタ
イムチャート、第６図は同運転制御装置における周波数
上昇時の周波数変更速度と圧縮機モータ回転数の変化状
態を示すタイムチャートである。 １４・ インバータ、１５・・・・圧縮機、１６・・
・周波数設定器、１７ ・・電圧設定器、１８・・・・
ＣＰＵ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 □逆和４天 第３図
Claims (1)
- 出力電圧および出力周波数がそれぞれ任意に設定できる
インバータにより、圧縮機の駆動部分である誘導電動機
の運転を制御する運転制御装置を構成し、前記インバー
タの出力周波数を変更する際に前記誘導電動機における
回転数上昇時より下降時の変更速度の度合を大きくした
圧縮機の運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57124661A JPS5917897A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 圧縮機の運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57124661A JPS5917897A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 圧縮機の運転制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5917897A true JPS5917897A (ja) | 1984-01-30 |
Family
ID=14890918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57124661A Pending JPS5917897A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 圧縮機の運転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5917897A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01237373A (ja) * | 1988-03-16 | 1989-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 空気調和機の周波数制御装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5231320A (en) * | 1975-09-05 | 1977-03-09 | Hitachi Ltd | Driving appliance for inductin motor |
| JPS56129595A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-09 | Toshiba Corp | Operation controlling device for motor |
-
1982
- 1982-07-16 JP JP57124661A patent/JPS5917897A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5231320A (en) * | 1975-09-05 | 1977-03-09 | Hitachi Ltd | Driving appliance for inductin motor |
| JPS56129595A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-09 | Toshiba Corp | Operation controlling device for motor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01237373A (ja) * | 1988-03-16 | 1989-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 空気調和機の周波数制御装置 |
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