压缩机的运转控制方法技术

在由逆变器方式驱动压缩机的感应电动机时，根据负载状态来推进感应电动机的运转高效率化。使用压缩机、冷凝器、减压装置及蒸发器构成冷冻循环，任意地改变供给作为旋转源装在上述压缩机中的感应电动机的交流电流频率，判断上述冷冻循环的负载是否满足预定的条件，在满足预定条件时，把上述交流电流频率保持为一定，调整由该交流电流在上述感应电动机中产生的电压。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及使作为压缩机驱动源装在空调器等中用于冷冻循环的感应电动机以良好效率运转的运转控制方法。在现有技术中，多数装在空调器中的压缩机把感应电动机作为放置驱动源，以逆变器方式的该运转控制是公知的。在该逆变器方式中，通过改变供给感应电动机的交流电频率F来控制压缩机的转数(能力)，而得到配合冷冻循环的负载大小的运转能力。此时，交流电的电压V(使用PWM方式逆变器装置时，在感应电动机定子线圈中产生的模拟电压)，虽然其频率F根据负载来调整，但V/F的比通常为一定那样预先设定。特别是，在PWM方式的逆变器装置中，根据频率F而预先设定开关元件的通/断特性曲线，一般是存储在ROM中的。由于受可以存储在该ROM中的通/断特性曲线的量的限制，电压V的值与频率F一一对应那样设定并存储，就减少了ROM的使用量。在上述现有中，V/F之比通常为一定，但由于是控制频率F的方式，感觉到负载变动而更高地设定V/F值，来防止在向负载增加方向变化时压缩机堵转。因而，自然在负载轻时存在运转效率低的问题。为了排除该运转效率的低下，求出供给感应电动机的交流电的功率因数，而把电压控制为使该功率因数最高的措施已经公开了(参照特开昭61-20236号公报)。但是，在求得该交流电功率的控制方法的情况下，一但在供给电动机的交流波形中存在畸变(特别是由高次谐波引起的畸变)，功率因数的检测精度就极端低，就不能充分地提高运转效率。即，把由逆变器电路形成的模拟正弦波(根据PWM理论开关直流电压所得到的交流波形)供给电动机时，由电动机定子线圈的电感使模拟正弦波在一定程度平滑，但由于电流波形中依然还有畸变，就会引起如上所述那样的检测精度低的问题。该不合适，特别是在小输出的电动机(几千瓦以下)中波形的畸变率变得很大，上述的不合适是显著的。因此，从流过电动机的电流波形检测转差率，该转差率控制成为预定值那样的电动机端电压，这种提高运转效率的措施是公知的(参见特开平4-33584号公报)。而且，转差率越小运转效率就越高。但是，一旦在这种情况下电流波形中仍存在上述畸变，转差率的检测精度就会产生偏差，端电压的控制就变得不稳定。假定通过提高检测电路的电路能力而在一定程度上抑制检测偏差，但检测电路就会显著变得复杂，该零件的成本大幅度上升。鉴于这样的现有技术中存在的问题，本专利技术的主要目的是提供一种能够节能的运转控制方法，把其频率F保持在一定上微调根据空调器的运转状态而供给压缩机的电压V，提高运转效率。为了实现上述目的，根据本专利技术的的特征是使用压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器来构成冷冻循环，在任意改变供给作为旋转源装在上述压缩机中的感应电动机的交流电频率的压缩机运转控制方法中，判断上述冷冻循环的负载是否在预定范围内，在负载充满该范围时，不改变上述交流电的频率(F)，提高电压(V)。而且进一步特征在于，上述范围是上述交流电频率在预定范围内，上述交流电的电流在预定值以下，而且，在通过上述冷冻循环进行预定空间的空调时的空间温度在设定值以下。根据本专利技术，根据负载的大小调节交流电的频率，控制压缩机的能力。一方面，在负载较轻时(例如交流电频率在预定范围内，电流在设定值以下，而且进行空调时的室温在设定值以下)，仍把频率保持一定，适当地降低电压。由此，调整感应电动机的转差率来降低电流值，而成为高效率运转。下面根据附图说明本专利技术的一实施例。该实施例是把使用压缩机的冷冻循环装在空调机中的情况。图1是本实施例涉及的空调机的示意图。图中，标号5表示密闭型压缩机。该压缩机5由压缩冷却媒质的压缩机本件6和旋转驱动该压缩机本件6的三相交流感应电动机1组成。标号23是四通切换阀，24是热源侧热交换器，25-27是减压装置(例如毛细管)，28是过滤器，29是利用侧热交换器，以及30是蓄热器。这些部件通过冷却媒质管线而连接，构成冷冻循环。在四通切换阀23处于图1所示切换位置时，从压缩机5排出的压缩冷却媒质按实线箭头方向流动，热源侧热交换器24作为冷凝器的功能，而且，利用侧热交换器29作为蒸发器的功能，因此，使用利用侧热交换器29就能进行利用侧的如室内的冷却房间运行。一但四通切换阀23切换到虚线处，从压缩机5排出的压缩冷却媒质按虚线箭头方向流动，这时，利用侧热交换器29作为冷凝器的功能，而且，热源侧热交换器24作为蒸发器的功能，因此由利用侧热交换器29就能进行室内的温暖房间运转。图中标号31、32是消音器，33是用于向热源侧热交换器24送风的螺旋桨式风扇，由电动机30驱动。35是向室内供给由利用侧热交在29进行热交换(加热/冷却)的调节空气的横流扇，由电动机36驱动。标号370表示室内单元，在该室内单元370中安装利用侧热交换器29，横流扇35、电动机36、室内侧控制部37等。除此之外的机器安装在室外单元371中。在室外单元371和室内单元370之间由冷却媒质管线和信号线连接。室内单元370包括控制供给压缩机5的电动机1的交流电频率F的信号，把运转控制配置在室外单元371中的机器的信号输出给室外单元371。来自室内单元370的信号，在室外单元371中，首先通过接口38而输入，提供给作为控制部的微处理器39。微处理器39根据输入信号控制室外单元371的运转，同时，形成用于按照PWM理论得到模拟正弦波的开关信号。对于该开关信号的形成将在后边描述。由微处理器39形成的开关信号通过用于开关的放大器41来提供给逆变器电路40。逆变器电路40，如图2所示，具有把6个功率开关元件X、X、Y、Y，Z连接成三相桥形的电路结构，在图中的P端提供直流电。可以使用功率晶体管，功率FET、IWGT等作为6个功率开关元件。该6个开关元件响应开关信号来通/断，供给电动机1三相模拟正弦波。供给逆变器电路40的直流电是从交流电源42得到的。即，把交流电源42的单相交流进行倍压整流而产生直流电。倍压整流是由整流元件43和平滑电容器44、45来进行的。图1中，标号46是倍压整流后的平滑电容器，47是扼流圈，48、49是消音器、50，51是电流熔断器，及52是非线性电阻。图3是表示由微处理器39进行开关信号生成的原理图，是表示由图2所示的开关元件X、X得到通/断信号(开关信号)时的例子。开关元件X的通/断信号是将开关元件X的通/断信号反向。在图3的上段，一种波形CO表示载波(如三角波，阶梯状三角波、限位波)，另一种波形MO表示调制波MO的振幅大小决定通/断信号SO，在调制波MO＞载波CO时，为通/断信号SO＝ON。载波CO、调制波MO的频率及频率比并不是仅限于图示那样，图3是作为在说明时容易理解的频率。开关元件Y和通/断信号，超前图3的调制波MO的相位角120度，由调制波MO和载波CO的振幅比较而生成。开关元件Y的开关信号是把开关元件Y的反向而得到。开关元件Z的通/断信号，滞后图3的调制波MO相位角120度，由调制波MO和载波CO的振幅比较而生成。开关元件Z的通/断信号是把开关元件Z的反向而得到。一但把该通/断信号(开关信号)供给逆变器电路40，由开关元件X、X、Y、Y、Z、Z以与该通/断信号的占空比相同的特性曲线使直流电通/断，而生成模拟正弦波。由于调制波MO的周期对应于模拟正弦波的频率下，通过改变调制波MO的周期就能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩机的运转控制方法，该方法利用压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器构成冷冻循环，任意改变供给作为旋转源装在上述压缩机中的感应电动机的交流电频率，其特征在于： 判断上述冷冻循环的负载是否在预定范围内，在负载充满该范围时，不改变上述交流电频率（Ｆ）而提高电压（Ｖ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：细贝和伸，下川原和彦，藤中和仁，礒部知典，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]