JPH0568376A - Control method for air-conditioner - Google Patents
Control method for air-conditionerInfo
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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電源回路の
制御方法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 a power supply circuit of an air conditioner.
【０００２】[0002]
【従来の技術】空気調和機においては、交流電源を直流
に変換し、この直流をインバータ部に供給するととも
に、マイクロコンピュータにて圧縮機をインバータ制御
するためのＰＷＭ波形を生成し、このＰＷＭ波形に応じ
て上記インバータ部を制御するようになっている。とこ
ろで、交流電源を直流に変換する電源回路は一般的にコ
ンデンサ入力形になっている。このような電源回路は入
力電流が歪波となるため、入力力率が悪く、また、高調
波電流を発生する。そこで、この入力力率の改善と、高
調波の低減を図るために、図１に示すような交流／直流
変換回路２、つまり交流電源１とインバータ部３の間に
電源と閉回路を構成するリアクタ４とスイッチング素子
５とからなる入力電流制御回路を設け、そのスイッチン
グ素子５を高速でオン、オフ制御し、入力電流波形が略
正弦波となるようにしている。2. Description of the Related Art In an air conditioner, an AC power source is converted into a direct current, the direct current is supplied to an inverter section, and a microcomputer generates a PWM waveform for controlling the inverter of the compressor. The inverter unit is controlled in accordance with the above. By the way, a power supply circuit for converting an alternating current power supply into a direct current is generally of a capacitor input type. In such a power supply circuit, since the input current becomes a distorted wave, the input power factor is poor and a harmonic current is generated. Therefore, in order to improve the input power factor and reduce harmonics, a power supply and a closed circuit are configured between the AC / DC conversion circuit 2, that is, the AC power supply 1 and the inverter unit 3 as shown in FIG. An input current control circuit including the reactor 4 and the switching element 5 is provided, and the switching element 5 is controlled to be turned on and off at high speed so that the input current waveform becomes a substantially sine wave.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな回路において、スイッチング素子５のスイッチング
制御を常時行うと、インバータ部３に供給される出力電
圧が図４に示されているように、軽負荷時（入力電流小
の時）に異常に上昇する欠点がある。そこで、従来は図
示はされてないが、インバータ部３の入力側に過電圧検
出回路を設け、過電圧が検出されるとその保護機能を作
動させるようにしていたが、これだけではインバータ部
３への直流電圧の安定化を図るには不十分で、また、出
力直流電圧から作られる他の制御回路用の電源の安定化
も図れず、使用する部品の定格も下げられないという問
題があった。したがって、本発明においてはこれらの課
題を解決し、低コストにより、入力力率を改善し、高調
波を低減すると共に、軽負荷時の出力電圧の異常上昇を
抑えることができる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, in such a circuit, when the switching control of the switching element 5 is always performed, the output voltage supplied to the inverter unit 3 becomes a light load as shown in FIG. There is a drawback that it rises abnormally when the input current is small. Therefore, although not shown in the related art, an overvoltage detection circuit is provided on the input side of the inverter unit 3 to activate the protection function when an overvoltage is detected. There is a problem that it is not sufficient to stabilize the voltage, the power source for other control circuits generated from the output DC voltage cannot be stabilized, and the ratings of the components used cannot be lowered. Therefore, in the present invention, an air conditioner control that solves these problems, improves the input power factor, reduces the harmonics, and suppresses an abnormal increase in the output voltage during light load, at low cost. It is intended to provide a way.
【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、交流電源を交流／直
流変換手段により直流に変換し、圧縮機をインバータ制
御するためのインバータ部に供給するようにしてなる空
気調和機において、上記交流／直流変換手段に、上記交
流電源と閉回路を構成する少なくともリアクタおよびス
イッチング素子を設け、入力電流が入力電圧とほぼ同位
相の略正弦波になるよう、上記スイッチング素子をスイ
ッチング制御すると共に、入力電流を検出し、この入力
電流に応じて上記スイッチング素子のスイッチング制御
の開始および停止を制御するようにした。The present invention has been made to solve the above problems, and an inverter section for converting an AC power supply into a DC by an AC / DC converting means and controlling a compressor by an inverter. In the air conditioner configured to supply the AC / DC converting means, at least a reactor and a switching element that form a closed circuit with the AC power supply are provided in the AC / DC converting means, and the input current is substantially a sine wave having substantially the same phase as the input voltage. Therefore, the switching control of the switching element is performed, the input current is detected, and the start and stop of the switching control of the switching element are controlled according to the input current.
【０００５】[0005]
【作用】上記の制御方法であれば、交流／直流変換手段
に設けたスイッチング素子を、入力電流が入力電圧とほ
ぼ同位相の略正弦波になるように、スイッチング制御す
るので入力力率は改善され、高調波電流は減少する。ま
た、入力電流を検出し、その入力電流に応じて、例えば
入力電流が所定値以下（軽負荷）のときにはスイッチン
グ素子のスイッチング制御を停止し、入力電流が所定値
を超えたらスイッチング素子のスイッチング制御を開始
するように制御するので、軽負荷時に発生する出力電圧
の異常上昇を無くすことができ、電圧変動の少ない直流
電圧をインバータ部等に供給することができる。しか
も、上記の制御を行うのに必要な交流入力電流の検出に
は空気調和機既存の過電流保護手段の入力電流センサを
共用することができる。According to the above control method, the switching element provided in the AC / DC converting means is switching-controlled so that the input current becomes a substantially sine wave having substantially the same phase as the input voltage, so that the input power factor is improved. And the harmonic current is reduced. Also, it detects the input current, and depending on the input current, for example, stops the switching control of the switching element when the input current is below a predetermined value (light load), and switches the switching element when the input current exceeds the predetermined value. Since the control is started so that the output voltage can be prevented from abnormally increasing when the load is light, a DC voltage with little voltage fluctuation can be supplied to the inverter unit or the like. Moreover, the input current sensor of the existing overcurrent protection means of the air conditioner can be shared for detecting the AC input current required to perform the above control.
【０００６】[0006]
【実施例】以下、本発明の実施例を図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、
交流電源１を直流に変換する交流／直流変換回路２と、
この交流／直流変換回路２からの直流が供給されるイン
バータ部３と、入力力率を改善し、高調波を低減するた
めに、交流／直流変換回路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、上記インバータ部３で駆動され
る圧縮機用モータ７と、入力電流を検出する入力電流セ
ンサ（ＣＴ）８と、この検出入力電流を得る入力電流変
換回路９と、上記スイッチング素子５を駆動するドライ
ブ回路10と、上記インバータ部３を駆動するドライブ回
路11と、上記検出入力電流の値に応じてドライブ回路10
へのドライブパルスを出力したり停止したりすると共
に、ドライブ回路11への制御信号を生成したりする制御
装置（マイクロコンピュータ）12とが備えられている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the air conditioner, as shown in FIG.
An AC / DC conversion circuit 2 for converting the AC power supply 1 into DC,
The inverter unit 3 to which the direct current from the AC / DC conversion circuit 2 is supplied, and a power supply and a closed circuit provided in the AC / DC conversion circuit 2 for improving the input power factor and reducing harmonics are configured. An input current control circuit including a reactor (choke coil) 4 and a switching element (IGBT) 5,
A reverse blocking diode 6, a compressor motor 7 driven by the inverter unit 3, an input current sensor (CT) 8 for detecting an input current, an input current conversion circuit 9 for obtaining the detected input current, and the switching. A drive circuit 10 for driving the element 5, a drive circuit 11 for driving the inverter unit 3, and a drive circuit 10 according to the value of the detected input current.
A control device (microcomputer) 12 that outputs and stops a drive pulse to the drive circuit 11 and that generates a control signal to the drive circuit 11 is provided.
【０００７】なお、上記交流／直流変換回路２には、上
記リアクタ４およびスイッチング素子５の他に、交流を
直流に整流する整流回路２ａおよびこの直流を平滑する
コンデンサ２ｂが備えられている。また、制御装置12は
圧縮機用モータ７の所望の回転数に応じたＰＷＭ波形を
生成し、このＰＷＭ波形により圧縮機用モータ７をイン
バータ制御し、上記入力電流センサ８による検出入力電
流に基づいて過電流保護機能を作動し、例えば過電流に
なったときには圧縮機用モータ７の回転数を低下させる
ように、インバータ部３を制御するようになっている。In addition to the reactor 4 and the switching element 5, the AC / DC converting circuit 2 is provided with a rectifying circuit 2a for rectifying AC into DC and a capacitor 2b for smoothing this DC. Further, the control device 12 generates a PWM waveform according to a desired rotation speed of the compressor motor 7, inverter-controls the compressor motor 7 with this PWM waveform, and based on the input current detected by the input current sensor 8. The inverter unit 3 is controlled so that the overcurrent protection function is activated and, for example, when the overcurrent occurs, the rotation speed of the compressor motor 7 is reduced.
【０００８】空気調和機には、このように入力電流を検
出する入力電流センサ８の他に、図示はされてないが、
入力周波数の判別と割込み処理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等が有り、ま
た、制御装置12のマイクロコンピュータにはタイマーを
内蔵していて、予め設定されているスイッチングパター
ンに基づいてスイッチング素子５をオン，オフ制御し、
入力電流が入力電圧とほぼ同位相の略正弦波になるよう
にしている。このようなスイッチングパターンは予め入
力電流センサ８による検出入力電流の大きさに応じて決
定され、ゼロクロス検出回路によって入力交流のゼロク
ロス点が検出されると、検出入力電流に応じたスイッチ
ングパターンがセットされるようになっている。In addition to the input current sensor 8 for detecting the input current in the air conditioner, although not shown in the drawing,
There is a zero-cross detection circuit that detects the zero-cross point of the input AC for discrimination of the input frequency and interrupt processing.In addition, the microcomputer of the control device 12 has a built-in timer, and the preset switching pattern ON / OFF control of the switching element 5 based on
The input current is made to have a substantially sinusoidal wave whose phase is almost the same as that of the input voltage. Such a switching pattern is previously determined according to the magnitude of the input current detected by the input current sensor 8, and when the zero-cross detection circuit detects the zero-cross point of the input AC, the switching pattern according to the detected input current is set. It has become so.
【０００９】ところで、本実施例においては、スイッチ
ング素子５のオン，オフ制御にもう一つの機能を付加し
ている。それは入力電流センサ８による検出入力電流が
小さいとき、つまり、軽負荷のときにインバータ部３へ
供給される直流電圧が異常上昇するのを防止するために
付加された制御機能で、上記入力電流センサ８により入
力電流を検出し、この検出入力電流に応じて上記スイッ
チング素子５のスイッチング制御の開始および停止を制
御するものである。例えば図２に示されているように、
入力電流の大小（軽負荷時であるかどうか）を判定する
第１の判定基準値と、同第２の判定基準値とを予め決め
ておき、上記スイッチング制御の開始および停止制御
は、入力電流が第１の判定基準値に達するとスイッチン
グ制御を開始し、その後、検出入力電流が第２の判定基
準値に達するとスイッチング制御を停止するようにした
ものである。By the way, in this embodiment, another function is added to the on / off control of the switching element 5. It is a control function added to prevent the DC voltage supplied to the inverter unit 3 from abnormally increasing when the input current detected by the input current sensor 8 is small, that is, when the load is light. The input current is detected by 8 and the start and stop of the switching control of the switching element 5 is controlled according to the detected input current. For example, as shown in FIG.
A first determination reference value and a second determination reference value for determining the magnitude of the input current (whether the load is light or not) are determined in advance, and the start and stop control of the switching control is performed according to the input current. When the current reaches the first determination reference value, the switching control is started, and when the detected input current reaches the second determination reference value, the switching control is stopped.
【００１０】図３はその制御方法を表しており、空気調
和機の運転が開始されると、ステップＳＴ１では入力電
流センサ８で検出された入力電流値と上記第２の判定基
準値との比較判定がなされ、入力電流値が図２に表示さ
れた第２の判定基準値（ａ点）よりも小さければステッ
プＳＴ２に進行させてスイッチング素子５のスイッチン
グ制御を停止させたまま、ステップＳＴ１に戻すことを
繰り返し実行し、入力電流が第２の判定基準値（ａ点）
よりも大きくなるとステップＳＴ３に進行させる。この
ステップＳＴ３では入力電流値と第１の判定基準値（ｂ
点）との比較判定がなされ、その入力電流値が第１の判
定基準値（ｂ点）よりも大きくなっていればステップＳ
Ｔ４に進行させてスイッチング素子５のスイッチング制
御を開始させ、そのスイッチング制御を継続させるが、
入力電流値が第１の判定基準値（ｂ点）に達していない
場合にはステップＳＴ５に進行させる。FIG. 3 shows the control method, and when the operation of the air conditioner is started, in step ST1, the input current value detected by the input current sensor 8 is compared with the second judgment reference value. If the determination is made and the input current value is smaller than the second determination reference value (point a) displayed in FIG. 2, the process proceeds to step ST2 and returns to step ST1 while the switching control of the switching element 5 is stopped. This is repeatedly executed, and the input current is the second judgment reference value (point a).
When it becomes larger than the above, the process proceeds to step ST3. In step ST3, the input current value and the first determination reference value (b
If the input current value is greater than the first determination reference value (point b), the step S is performed.
While proceeding to T4 to start switching control of the switching element 5 and continue the switching control,
If the input current value has not reached the first determination reference value (point b), the process proceeds to step ST5.
【００１１】すると、このステップＳＴ５ではスイッチ
ング素子５をスイッチング制御中であるかどうかの判断
がなされるが、入力電流値が第１の判定基準値（ｂ点）
に達していない場合にはスイッチング素子５のスイッチ
ング制御は行われないようになっているのでステップＳ
Ｔ２に戻され、スイッチング制御は入力電流値が第１の
判定基準値（ｂ点）に達するまで停止状態にされる。そ
して、入力電流値が第１の判定基準値（ｂ点）に達する
と、既に説明したようにスイッチング制御が開始される
が、その後、入力電流が減少し、ステップＳＴ３におい
て、その入力電流値が第１の判定基準値（ｃ点）以下に
なったと判定されると、再びステップＳＴ５に進行す
る。Then, in this step ST5, it is judged whether or not the switching element 5 is under the switching control, but the input current value is the first judgment reference value (point b).
If it has not reached, the switching control of the switching element 5 is not performed, so step S
Returning to T2, the switching control is stopped until the input current value reaches the first determination reference value (point b). Then, when the input current value reaches the first determination reference value (point b), switching control is started as described above, but thereafter, the input current decreases, and in step ST3, the input current value becomes When it is determined that the value becomes equal to or less than the first determination reference value (point c), the process proceeds to step ST5 again.
【００１２】このステップＳＴ５ではスイッチング素子
５をスイッチング制御中であるかどうかの判定を行うわ
けであるが、スイッチング制御の停止は入力電流値が第
２の判定基準値（ｄ点）以下にならないと実行されない
ようになっているので、入力電流値が図２のｃ点〜ｄ点
間にある限り、スイッチング素子５のスイッチング制御
は継続される。そして、入力電流が第２の判定基準値
（ｄ点）以下になると、スイッチング素子５のスイッチ
ング制御は直ちに停止される。このようなスイッチング
制御であれば、インバータ部３に供給される出力電圧
（直流）が異常上昇する軽負荷時にスイッチング素子５
のスイッチング制御が停止されるので、図２に示される
ように、入力電流値が大きく変化しても、その時の出力
電圧は変動の少ない安定した特性となる。In step ST5, it is determined whether or not the switching element 5 is under switching control. However, the switching current must be stopped so that the input current value does not fall below the second determination reference value (point d). Since it is not executed, the switching control of the switching element 5 is continued as long as the input current value is between the points c and d in FIG. Then, when the input current becomes equal to or less than the second determination reference value (point d), the switching control of the switching element 5 is immediately stopped. With such switching control, the switching element 5 is operated at a light load when the output voltage (DC) supplied to the inverter unit 3 is abnormally increased.
Since the switching control is stopped, as shown in FIG. 2, even if the input current value largely changes, the output voltage at that time has stable characteristics with little fluctuation.
【００１３】[0013]
【発明の効果】以上説明したような空気調和機の制御方
法であるならば、軽負荷時の出力電圧の異常上昇が抑制
され、安定した出力電圧が得られるので過電圧検出回路
を設ける必要性はなく、また、使用する部品の定格も下
げられ、さらに、出力電流電圧から作られる空気調和機
の他の制御回路用の電源の安定化が図れ、インバータ部
への直流電圧も安定する。しかも、上記の制御を行うの
に必要な交流入力電流の検出には空気調和機既存の過電
流保護手段の入力電流センサを共用すればよいので部品
の追加等は不要であり、安価に実施できる。According to the air conditioner control method as described above, it is not necessary to provide an overvoltage detection circuit because an abnormal increase in output voltage at light load is suppressed and a stable output voltage can be obtained. In addition, the ratings of the components used can be lowered, and the power supply for other control circuits of the air conditioner, which is generated from the output current voltage, can be stabilized, and the DC voltage to the inverter section can be stabilized. Moreover, since the input current sensor of the existing overcurrent protection means of the air conditioner may be shared for the detection of the AC input current required to perform the above control, no additional parts are required and the cost can be reduced. ..
【図１】本発明の制御方法により制御される空気調和機
の電源制御回路図である。FIG. 1 is a power supply control circuit diagram of an air conditioner controlled by a control method of the present invention.
【図２】本発明の制御方法を説明するための入力電流と
出力電圧の特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram of an input current and an output voltage for explaining the control method of the present invention.
【図３】本発明の制御方法を表すフローチャートであ
る。FIG. 3 is a flowchart showing a control method of the present invention.
【図４】従来の制御方法で得られる入力電流と出力電圧
の関係を表す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between an input current and an output voltage obtained by a conventional control method.
１ 交流電源 ２ 交流／直流変換回路 2a 整流回路 2b コンデンサ ３ インバータ部 ４ リアクタ（チョークコイル） ５ スイッチング素子（ＩＧＢＴ） ６ 逆阻止ダイオード ７ 圧縮機用モータ ８ 入力電流センサ（ＣＴ） ９ 入力電流変換回路 10 ドライブ回路 11 ドライブ回路 12 制御装置（マイクロコンピュータ） 1 AC power supply 2 AC / DC conversion circuit 2a Rectification circuit 2b Capacitor 3 Inverter section 4 Reactor (choke coil) 5 Switching element (IGBT) 6 Reverse blocking diode 7 Compressor motor 8 Input current sensor (CT) 9 Input current conversion circuit 10 Drive circuit 11 Drive circuit 12 Controller (microcomputer)
Claims (3)
流に変換し、圧縮機をインバータ制御するためのインバ
ータ部に供給するようにしてなる空気調和機において、
上記交流／直流変換手段に、上記交流電源と閉回路を構
成する少なくともリアクタおよびスイッチング素子を設
け、入力電流が入力電圧とほぼ同位相の略正弦波になる
よう、上記スイッチング素子をスイッチング制御すると
共に、入力電流を検出し、この入力電流に応じて上記ス
イッチング素子のスイッチング制御の開始および停止を
制御するようにしてなることを特徴とする空気調和機の
制御方法。1. An air conditioner configured to convert AC power into DC by AC / DC conversion means and supply the DC power to an inverter section for controlling the inverter of the compressor.
The AC / DC converting means is provided with at least a reactor and a switching element that form a closed circuit with the AC power source, and switching control of the switching element is performed so that the input current becomes a substantially sine wave having substantially the same phase as the input voltage. A method for controlling an air conditioner, comprising detecting an input current and controlling start and stop of switching control of the switching element according to the input current.
制御は、上記入力電流が第１の判定基準値に達するとス
イッチング制御を開始し、その後、上記入力電流が第２
の判定基準値に達するとスイッチング制御を停止するよ
う制御してなる請求項１記載の空気調和機の制御方法。2. The start and stop control of the switching control starts the switching control when the input current reaches a first determination reference value, and then the input current is changed to the second control.
The control method for an air conditioner according to claim 1, wherein the switching control is controlled to be stopped when the determination reference value is reached.
過電流保護手段の入力電流検出手段を共用してなる請求
項１記載の空気調和機の制御方法。3. The method for controlling an air conditioner according to claim 1, wherein the input current is detected by sharing the input current detecting means of the existing overcurrent protection means of the air conditioner.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3229886A JPH0568376A (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Control method for air-conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP3229886A JPH0568376A (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Control method for air-conditioner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0568376A true JPH0568376A (en) | 1993-03-19 |
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ID=16899256
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| JP3229886A Pending JPH0568376A (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Control method for air-conditioner |
Country Status (1)
| Country | Link |
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