JPS62203564A - インバ−タ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、能力可変圧縮機を備えた空気調和層などに
使用するインバータ装置に関する。

〈従来の技術） 一般に、空気調和別にあっては、能力可変圧縮１幾を主
体とする冷凍サイクル、および能力可変圧縮機に駆動電
力を供給するーｒンバータ装置を備え、そのインバータ
装置の出力周波数および電圧を制御することにより、空
調負荷に対応する最適な能力を得、快適性の向上および
省エネルギ効果の向上を図るようにしたものがある。

このような空気調和機に用いるインパーク装置としては
、たとえば第４図に示すものがある。

第４図において、１は商用交流電源で、この電１Ｉ１１
にインバータ主回路１０および制御部２０を接続してい
る。インバータ主回路１０は、電源１の出力を一旦直流
に変換し、それを複数個のスイッチング素子のオン、オ
フにより所定周波数および電圧の三相交流電力に変換し
て出力するものである。

しかして、インバータ主回路１０の出力端に負荷である
ところの圧縮機モータ３０を接続している。

一方、Ａ制御部２０は、ｉ！電源の出力電圧をトランス
２１で降圧し、それをダイオード２２および平滑コンデ
ンサ２３からなる整流回路で整流し、動作電圧−として
取込むようにしている。また、制御部２４はマイクロコ
ンピュータ２４を有しており、このマイクロコンピュー
タ２４に周波数指令装置２５およびインバータ波形合成
回路２６を接続している。さらに、インバータ波形合成
回路２Ｇにベースドライブ回路２７を接続している。

周波数指令装置２５は、空気調和機本体の空調負荷など
に対応する周波数設定信号をマイクロコンピュータ２４
に供給するするものである。マイクロコンピュータ２４
は、周波数指令装置２５からの周波数設定信号に応じて
インバータ波形合成回路２Ｇを制御し、そのインバータ
波形合成回路２６から複数のパルス信号を所定の周期お
よび位相で順次出力せしめるものである。ベースドライ
ブ回路２７は、インバータ主回路１０の各スイッチング
素子たとえばＮＰＮ型パワートランジスタに対し、イン
バータ波形合成回路２６からのパルス信号に対応する駆
動信号を発するものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このようなインバータ装置の出力は特定の周
′ａ数−電圧特性（以下、Ｖ　、７′Ｆ特性と称Ｖ）と
なるように設定されている。これは、出力の周波数が上
臂するとそれに対応して電圧も上昇するという１）ｉ生
である。

しかしながら、インバータ装置の出力は正常な電＃！１
を整流した値に対応してこのＶ／Ｆ特性をとるように定
められているため、電源１の電圧に上昇方向への変動が
生じると、インバータ主回路１０の出力電圧が上記Ｖ／
Ｆ特性を外れて上昇するという欠点がある。すなわら、
出力電圧が上昇すると圧ｌＩｉ！機モータ３０が過励磁
になりその圧縮敗モータ３０に流れる電流が不要に増大
し、それが大き過ぎると電流レリース機能が動き、圧縮
機モータ３０が運転停止に至ってしまう。

また、電源１の電圧に下降方向への変動が生じた場合に
は、インバータ主回路１０の出力電圧がＶ／Ｆ特性を外
れて下降する。このとき、圧ｍｖ！Ｉモータ３０が過負
荷運転状態であれば、ブレークダウン現象を生じ、やは
り圧縮別モータ３０が運転停止に至ってしまう。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、入力電圧に変動が生じても、
それに影響を受けることなく常に適正な出力電圧を得る
ことができ、負荷の安定運転を可能とするインバータ装
置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 入力電圧の変動を検知する手段を設けるとともに、この
検知結果に応じて出力の周波数−電圧特性を切換える手
段を設ける。

（作用） 入力電圧が変動すると、それに応じて周波数−電圧特性
を切換え、出力電圧の変動を抑える。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。ただし、図面において第４図と同一部分には同一
符号を付し、その詳細な説明は省略する。

第１図に示すように、制御部２０にトランス４０を設け
、このトランス４０の一次コイル４０ａを電源１に接続
する。そして、トランス４０の二次コイル４０１）にダ
イオード２２および平滑コンデンサ２３からなる整流回
路を接続し、この整流回路から制御部２０用の動作電圧
を取込む。また、トランス４ｏの二次コイル４０ｃにダ
イオード４１および平滑コンデンサ４２からなる整流回
路を接続し、この整流回路の出力電圧を抵抗４３．４４
の直列回路に印加する。そして、抵抗４４の両端にＡ／
Ｄ　（アナログ／ディジタル）変換器４５を接続し、こ
のＡ／Ｄ変換器４５の出力をマイクロコンピュータ２４
に供給する。

つぎに、上記のような構成において作用を説明する。

電源１を投入すると、制御部２０が動作し、ベースドラ
イブ回路２７からインバータ主回路１０に対して駆動信
号が供給される。インバータ主回路１０は、電源１から
の交流入力電圧を一旦直）最に変換し、それをベースド
ライブ回路２７からの駆動信号に応じたパワートランジ
スタのオン、オフにより所定周波数および電圧の交流電
力に変換し、出力する。

したがって、圧縮灘宅−夕３０が起動し、空気調ｆｆ！
橢本体の運転が開始となる。

この運転時、空気調和機本体は空調負荷に対応する負荷
信号を制御部２０の周波数指令装置２５に供給しており
、その周波数指令装置２５の動きによってインバータ主
回路１０への駆動信号の周期が変化する。これにより、
インバータ主回路１０の出力周波数および電圧が変化し
、圧縮機モータ３０が空調負荷に対応する回転数で動作
する。つまり、空気調和機本体において、空調負荷に対
応する最適な能力の運転がおこなわれる。

ところで、電′ｍ１からの入力電圧は、トランス４０で
降圧され、かつダイオード４１および平滑コンデンサ４
２で整流され、抵抗４３．４４の直列回路に印加される
。したがって、入力電圧が上昇変動すると抵抗４４の両
端電圧が上昇し、逆に入力電圧が下降変動すると抵抗４
４の両端電圧が下降する。この抵抗４４の両端電圧はＡ
／Ｄ変換器４５でディジタル信号に９換されてマイクロ
コンピュータ２４に供給される。よって、マイクロコン
ピュータ２４は入力電圧の変動を検知することができる
。

マイクロコンピュータ２４は、内部のメモリに第２図に
示すようなＶ／Ｆ特性選択条件を予め記憶しており、入
力電圧の値をパラメータとしてＶ／Ｆ特性の切換を行な
う。この場合、第３図に示すような三種類のＶ／Ｆ特性
があり、通常はＢのＶ／’Ｆ特性を選択するが、入力電
圧の上昇変動に際しては出力電圧の低いＣのＶ／Ｆ特性
、入力電圧の下降変動に際しては出力電圧の高いＡのＶ
／Ｆ特性を選択する。そして、選択したＶ　、／　Ｆ特
性に基づいてインバータ波形合成回路２６を制御する。

なお、Ｖ／Ｆ特性の選択条件においては、入力電圧の変
化に対する設定値に数ボルトのディファレンシャルを設
けており、よって選択にハンチングを生じるようなこと
はない。

このように、入力電圧の上昇変動に際してはＣのＶ／Ｆ
特性を選択することにより、インバータ主回路１０の出
力電圧の上昇を抑えることができる。

よって、圧縮機モータ３０に流れる電流の増大を防ぐこ
とができ、電流レリース１能による圧縮機モータ３０の
不要な運転停止を回避することができる。

また、入力電圧の下降変動に際してはＡのＶ／Ｆ特性を
選択することにより、インバータ主回路１０の出力電圧
の下降を抑えることができる。よって、圧！ｔｌ　ｉモ
ータ３０のブレークダウンによる不要な運転停止を回避
することができる。

すなわち、入力電圧の変動に影響を受けることなく、常
に適正な出力電圧を得ることができ、圧縮Ｕ１モータ３
０を効率よく安定運転させることができる。しかも、入
力電圧の変動の検知を動作電圧取込用の二次コイル４０
ｂどは別の二次コイル・４０ｃを通して行なうようにし
たので、たとえ制御部２０自体の負荷変動が生じても、
その影響を受けることなく適確な検知を行なうことがで
きる。

なお、上記実施例では、選択できるＶ／Ｆ特性が三種類
の場合について説明したが、その種類の数について限定
はなく、状況に応じて適宜窓めればよい。その他、この
発明は上記実施例に限定されるものではなく、要旨を変
えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、入力電圧に変ａノ
が生じてし、それに影響を受けろことなく常に適正な出
力電圧を得ることができ、負荷の安定運転を可能とする
インバータｇｆｆｆを提供できる。・

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における制御回路の構成を
示す図、第２図は同実施例におけるＶ／Ｆ特性選択条件
を示す図、第３図は同実施例におけるＶ／Ｆ特性を示す
図、第４図は従来のインバータ装置における制御回路の
構成を示す図である。 １０・・・インバータ主回路、２０・・・制御部、２４
・・・マイクロコンピュータ、３０・・・圧縮機モータ
。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流入力電圧を一旦直流に変換し、それを所定周波数お
   よび電圧の交流電力に変換して出力するインバータ装置
   において、前記交流入力電圧の変動を検知する手段と、
   この検知結果に応じて出力の周波数−電圧特性を切換え
   る手段とを具備したことを特徴とするインバータ装置。