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JP6109527B2 - Control device and method, program, and air conditioner provided with the same - Google Patents
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Control device and method, program, and air conditioner provided with the same Download PDF

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Description

本発明は、制御装置及び方法並びにプログラム、それを備えた空気調和装置に関するものである。   The present invention relates to a control device and method, a program, and an air conditioner including the same.

例えば、空気調和装置の高効率を実現する電源回路としては、入力電圧を100〔V〕から200〔V〕のように、倍に昇圧する倍電圧整流回路が用いられている。
特許文献1の図1において、空気調和装置におけるブリッジ整流回路16の一方の入力端とコンデンサ17,18の接続点との間に接続されたSW25と、ブリッジ整流回路16のもう一方の入力端とコンデンサ17,18の接続点との間に接続されたSW26と、空気調和装置の圧縮機の回転数を検知する手段とを設け、圧縮機回転数の情報に基づき、低回転時にはSW25とSW26の制御により全波整流モードにし、高回転時には倍電圧整流モードにて運転することにより、出力電圧の可変範囲を拡大する技術が開示されている。
For example, as a power supply circuit that realizes high efficiency of an air conditioner, a voltage doubler rectifier circuit that boosts an input voltage by a factor of 100 [V] to 200 [V] is used.
In FIG. 1 of Patent Document 1, SW25 connected between one input end of the bridge rectifier circuit 16 and the connection point of the capacitors 17 and 18 in the air conditioner, and the other input end of the bridge rectifier circuit 16 SW26 connected between the connection points of the capacitors 17 and 18 and means for detecting the rotation speed of the compressor of the air conditioner are provided. Based on the information on the compressor rotation speed, SW25 and SW26 A technique for expanding the variable range of the output voltage by switching to a full-wave rectification mode by control and operating in a voltage doubler rectification mode at high rotation is disclosed.

特開2004−125282号公報JP 2004-125282 A

ところで、上記特許文献1の図1で示されるような倍電圧整流回路の直流側に、空気調和装置の室外熱交換器に送風する室外ファンを駆動する室外DCファンモータが接続された場合を検討すると、全波整流モードから倍電圧整流モードに切り替えられ直流側の電圧が倍になると、室外DCファンモータを駆動させる指令電圧が変化していないにも関わらず、印加される電圧が倍になるので、室外DCファンモータの回転数が急激に上昇することとなり、室外DCファンモータが安定して駆動できない。   By the way, the case where the outdoor DC fan motor which drives the outdoor fan which ventilates to the outdoor heat exchanger of an air conditioning apparatus is connected to the direct current | flow side of a voltage doubler rectifier circuit as shown in FIG. 1 of the said patent document 1 is examined. Then, when the full-wave rectification mode is switched to the double voltage rectification mode and the DC side voltage is doubled, the applied voltage is doubled even though the command voltage for driving the outdoor DC fan motor has not changed. As a result, the rotational speed of the outdoor DC fan motor rapidly increases, and the outdoor DC fan motor cannot be driven stably.

しかしながら、上記特許文献1では、倍電圧整流回路を圧縮機モータの駆動に使用する場合について示されているものの、倍電圧整流回路と室外DCファンモータとを組み合わせて使用する方法は示されておらず、倍電圧整流回路と室外DCファンモータとを組み合わせた場合に、室外DCファンモータを安定して駆動することができないという問題があった。   However, although Patent Document 1 shows a case where the voltage doubler rectifier circuit is used for driving the compressor motor, a method of using the voltage doubler rectifier circuit and the outdoor DC fan motor in combination is not shown. However, when the voltage doubler rectifier circuit and the outdoor DC fan motor are combined, there is a problem that the outdoor DC fan motor cannot be driven stably.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、室外DCファンモータを安定して駆動することのできる制御装置及び方法並びにプログラム、それを備えた空気調和装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, Comprising: The control apparatus and method which can drive an outdoor DC fan motor stably, a program, and an air conditioning apparatus provided with the same are provided. Objective.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、交流電源電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路の出力端子間に直列に接続される複数のコンデンサと、前記整流回路の交流側の一方の入力端子と第1の前記コンデンサおよび第2の前記コンデンサの接続点との間を開閉可能に設けられ、前記整流回路を全波整流回路と倍電圧整流回路とに切り替える切替手段とを備える空気調和装置の電源装置に適用される、前記空気調和装置の室外熱交換器に送風する室外ファンを回転させる室外DCファンモータの制御装置であって、前記切替手段が閉状態とされることで、前記整流回路が倍電圧整流回路とされる場合に、前記切替手段が閉状態に切り替えられる前に、前記室外DCファンモータに入力する指令電圧を低減するように調整する制御装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention provides a rectifier circuit for converting an AC power supply voltage into a DC voltage, a plurality of capacitors connected in series between output terminals of the rectifier circuit, one input terminal on the AC side of the rectifier circuit, and a first Applied to a power supply device of an air conditioner provided with switching means for switching the rectifier circuit between a full-wave rectifier circuit and a voltage doubler rectifier circuit provided so as to be openable and closable between a connection point of the capacitor and the second capacitor A controller for an outdoor DC fan motor that rotates an outdoor fan that blows air to an outdoor heat exchanger of the air conditioner, wherein the rectifier circuit is configured to perform voltage doubler rectification by closing the switching means. In the case of a circuit, a control device is provided that adjusts the command voltage to be input to the outdoor DC fan motor before the switching means is switched to a closed state.

このような構成によれば、交流電源電圧を直流電圧に変換する整流回路と、整流回路の出力端間に直列に接続される複数のコンデンサと、整流回路の一方の入力端子と第1のコンデンサおよび第2のコンデンサの接続点との間を開閉可能に設けられ、整流回路を全波整流回路と倍電圧整流回路とに切り替える切替手段とを備える空気調和装置の電源装置に適用される、空気調和装置の室外熱交換器に送風する室外ファンを回転させる室外DCファンモータの制御装置であって、切替手段が閉状態とされることで整流回路が倍電圧整流回路とされる場合に、切替手段が閉状態に切り替えられる前に、室外DCファンモータに入力される指令電圧が、低減されるように調整される。   According to such a configuration, a rectifier circuit that converts an AC power supply voltage into a DC voltage, a plurality of capacitors connected in series between the output terminals of the rectifier circuit, one input terminal of the rectifier circuit, and the first capacitor And an air conditioner that is provided so as to be openable and closable between the connection point of the second capacitor and a switching unit that switches the rectifier circuit between a full-wave rectifier circuit and a voltage doubler rectifier circuit. Control device for an outdoor DC fan motor that rotates an outdoor fan that blows air to the outdoor heat exchanger of the harmony device, and when the rectifier circuit is a voltage doubler rectifier circuit when the switching means is closed Before the means is switched to the closed state, the command voltage input to the outdoor DC fan motor is adjusted to be reduced.

このように、整流回路が、全波整流回路(1倍圧)から倍電圧整流回路(2倍圧)に切り替えられる前後で、室外DCファンモータの指令電圧が同じである場合には、室外DCファンモータの回転数が急激に上昇してしまうが、本発明では、全波整流回路(1倍圧)から倍電圧整流回路(2倍圧)に切り替えられる前に、室外DCファンモータの指令電圧を低減させることにより、室外DCファンモータの回転数が急激に変動(上昇)することを防ぐ。これにより、風切音が低減され、室外DCファンモータを安定して駆動することができる。   Thus, when the command voltage of the outdoor DC fan motor is the same before and after the rectifier circuit is switched from the full-wave rectifier circuit (1 × voltage) to the voltage doubler rectifier circuit (2 × voltage), the outdoor DC Although the rotational speed of the fan motor increases rapidly, in the present invention, the command voltage of the outdoor DC fan motor is changed before the full-wave rectifier circuit (1 × voltage) is switched to the voltage doubler rectifier circuit (2 × voltage). Is reduced, the rotational speed of the outdoor DC fan motor is prevented from rapidly changing (rising). Thereby, a wind noise is reduced and an outdoor DC fan motor can be driven stably.

上記制御装置において、前記室外DCファンモータに入力する指令電圧は、前記室外DCファンモータの回転数が、前記室外DCファンモータが停止する回転数となる停止領域以上であり、現在の前記室外DCファンモータの回転数より小さい回転数となる値に設定されることが好ましい。   In the above control device, the command voltage input to the outdoor DC fan motor is equal to or higher than a stop region where the rotational speed of the outdoor DC fan motor is equal to the rotational speed at which the outdoor DC fan motor stops, and the current outdoor DC fan motor is It is preferable to set the value to be a rotational speed smaller than the rotational speed of the fan motor.

これにより、室外DCファンモータを停止させることなく、室外DCファンモータの回転数が急変しないように調整できる。   Thereby, it can adjust so that the rotation speed of an outdoor DC fan motor may not change suddenly, without stopping an outdoor DC fan motor.

上記制御装置において、PWM(pulse width modulation:パ
ルス幅変調)パルスを調整することにより、前記室外DCファンモータに入力する指令電
圧を調整し、前記PWMパルスは、前記切替手段が閉状態に切り替えられる切替前パルスカウンタ値と、停止領域となる最大パルスカウンタ値との差を2で除算し、該算出結果に前記停止領域となる最大パルスカウンタ値を加算した値としてもよい。
In the control device, by adjusting a PWM (Pulse Width Modulation) pulse, a command voltage input to the outdoor DC fan motor is adjusted, and the switching means is switched to a closed state for the PWM pulse. The difference between the pre-switching pulse counter value and the maximum pulse counter value that becomes the stop region may be divided by 2, and the maximum pulse counter value that becomes the stop region may be added to the calculation result.

PWMパルスの制御により、室外DCファンモータの指令電圧が簡便に調整できる。   The command voltage of the outdoor DC fan motor can be easily adjusted by controlling the PWM pulse.

本発明は、上記いずれかに記載の制御装置を備える空気調和装置を提供する。   This invention provides an air conditioning apparatus provided with the control apparatus in any one of the above.

本発明は、交流電源電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路の出力端間に直列に接続される複数のコンデンサと、前記整流回路の一方の入力端子と第1の前記コンデンサおよび第2の前記コンデンサの接続点との間を開閉可能に設けられ、前記整流回路を全波整流回路と倍電圧整流回路とに切り替える切替手段とを備える空気調和装置の電源装置に適用される、前記空気調和装置の室外熱交換器に送風する室外ファンを回転させる室外DCファンモータの制御方法であって、前記切替手段が閉状態とされることで、前記整流回路が倍電圧整流回路とされる場合に、前記切替手段が閉状態に切り替えられる前に、前記室外DCファンモータに入力する指令電圧を低減するように調整する制御方法を提供する。   The present invention includes a rectifier circuit that converts an AC power supply voltage into a DC voltage, a plurality of capacitors connected in series between output terminals of the rectifier circuit, one input terminal of the rectifier circuit, the first capacitor, Applied to a power supply device of an air conditioner that is provided so as to be openable and closable between a connection point of the second capacitor and includes switching means for switching the rectifier circuit to a full-wave rectifier circuit and a voltage doubler rectifier circuit. A method for controlling an outdoor DC fan motor that rotates an outdoor fan that blows air to an outdoor heat exchanger of the air conditioner, wherein the rectifier circuit is a voltage doubler rectifier circuit by closing the switching means. A control method for adjusting the command voltage to be input to the outdoor DC fan motor before the switching means is switched to the closed state.

本発明は、交流電源電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路の出力端間に直列に接続される複数のコンデンサと、前記整流回路の一方の入力端子と第1の前記コンデンサおよび第2の前記コンデンサの接続点との間を開閉可能に設けられ、前記整流回路を全波整流回路と倍電圧整流回路とに切り替える切替手段とを備える空気調和装置の電源装置に適用される、前記空気調和装置の室外熱交換器に送風する室外ファンを回転させる室外DCファンモータの制御プログラムであって、前記切替手段が閉状態とされることで、前記整流回路が倍電圧整流回路とされる場合に、前記切替手段が閉状態に切り替えられる前に、前記室外DCファンモータに入力する指令電圧を低減するように調整する処理をコンピュータに実行させるための制御プログラムを提供する。   The present invention includes a rectifier circuit that converts an AC power supply voltage into a DC voltage, a plurality of capacitors connected in series between output terminals of the rectifier circuit, one input terminal of the rectifier circuit, the first capacitor, Applied to a power supply device of an air conditioner that is provided so as to be openable and closable between a connection point of the second capacitor and includes switching means for switching the rectifier circuit to a full-wave rectifier circuit and a voltage doubler rectifier circuit. A control program for an outdoor DC fan motor that rotates an outdoor fan that blows air to an outdoor heat exchanger of the air conditioner, wherein the rectifier circuit is turned into a voltage doubler rectifier circuit by closing the switching means. When the switching means is switched to the closed state, the computer is caused to perform a process of adjusting so as to reduce the command voltage input to the outdoor DC fan motor. To provide a control program.

本発明は、室外DCファンモータを安定して駆動することができるという効果を奏する。   The present invention has an effect that the outdoor DC fan motor can be driven stably.

本発明の一実施形態に係る空気調和装置の電源装置の概略構成の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of schematic structure of the power supply device of the air conditioning apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 室外DCファンモータに入力される指令電圧と室外DCファンモータとの関係の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the relationship between the command voltage input into an outdoor DC fan motor, and an outdoor DC fan motor.

以下に、本発明に係る制御装置及び方法並びにプログラム、それを備えた空気調和装置について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a control device and method, a program, and an air conditioning apparatus including the control device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る空気調和装置の電源装置100の概略構成を示した図である。
図1に示されるように、空気調和装置に適用される電源装置100は、交流電源1、部分スイッチング方式の昇圧回路(以下「部分スイッチング回路」という)2、複数のダイオードD1,D2,D3,D4を有する第1の整流回路(整流回路)3、倍電圧用コンデンサ(第1のコンデンサ)C1、倍電圧用コンデンサ(第2のコンデンサ)C2、及び切替部(切替手段)4を備えている。
交流電源1は、部分スイッチング回路2を介して、第1の整流回路3の交流入力側に接続されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a power supply device 100 of an air-conditioning apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, a power supply device 100 applied to an air conditioner includes an AC power supply 1, a partial switching type booster circuit (hereinafter referred to as “partial switching circuit”) 2, and a plurality of diodes D1, D2, D3. A first rectifier circuit (rectifier circuit) 3 having D4, a voltage doubler capacitor (first capacitor) C1, a voltage doubler capacitor (second capacitor) C2, and a switching unit (switching means) 4 are provided. .
The AC power source 1 is connected to the AC input side of the first rectifier circuit 3 via the partial switching circuit 2.

部分スイッチング回路2は交流電源1の一のラインに直列に介挿されたリアクトルL1、及びリアクトルL1の負荷側と交流電源1の他のラインとの間に複数のダイオードD5,D6,D7,D8を有する第2の整流回路5を備えている。また、第2の整流回路5の直流側は、IGBT(Isolated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)Q1が設けられている。部分スイッチング回路2は、IGBTQ1のゲート制御によって接続状態にまたは非接続状態にされる。   The partial switching circuit 2 includes a reactor L1 inserted in series with one line of the AC power supply 1, and a plurality of diodes D5, D6, D7, D8 between the load side of the reactor L1 and the other lines of the AC power supply 1. The 2nd rectifier circuit 5 which has is provided. Further, an IGBT (Isolated Gate Bipolar Transistor) Q1 is provided on the DC side of the second rectifier circuit 5. Partial switching circuit 2 is connected or disconnected by gate control of IGBT Q1.

IGBTQ1は、交流電源1のゼロクロス点に同期して、所定期間オン状態にさせるパルス信号が入力され、制御される。そうすると、リアクトルL1を介して第2の整流回路5及びIGBTQ1を通り、交流電源1を短絡させる電流が流れるので、入力電流は交流電源1のゼロクロス点から流れ始める。そして、IGBTQ1がオフ状態になると、電流は、リアクトルL1、第1の整流回路3、及び倍電圧用コンデンサC1,C2を流れる。この結果、電流導通角を大きく拡大させることができ、力率を改善することができる。   The IGBT Q1 is controlled by receiving a pulse signal that is turned on for a predetermined period in synchronization with the zero cross point of the AC power supply 1. Then, since the current for short-circuiting the AC power supply 1 flows through the second rectifier circuit 5 and the IGBT Q1 via the reactor L1, the input current starts to flow from the zero cross point of the AC power supply 1. When the IGBT Q1 is turned off, the current flows through the reactor L1, the first rectifier circuit 3, and the voltage doubler capacitors C1 and C2. As a result, the current conduction angle can be greatly increased, and the power factor can be improved.

また、部分スイッチング回路2は、交流電源1の電圧の半サイクルの所定タイミングでIGBTQ1をオン状態にされると交流リアクトルL1にエネルギを蓄積し、所定時間経過後にIGBTQ1をオフ状態にされると、交流リアクトルL1に蓄積されたエネルギによる逆起電力による電圧と交流電源1の電圧とが加算されて第2の整流回路5に加わり、昇圧が行われる。なお、この部分スイッチング回路2は、交流電源電圧の昇圧が必要となる運転領域でのみ動作する。   The partial switching circuit 2 accumulates energy in the AC reactor L1 when the IGBT Q1 is turned on at a predetermined timing of a half cycle of the voltage of the AC power supply 1, and when the IGBT Q1 is turned off after a predetermined time has elapsed, The voltage due to the back electromotive force generated by the energy accumulated in the AC reactor L1 and the voltage of the AC power supply 1 are added and applied to the second rectifier circuit 5 for boosting. The partial switching circuit 2 operates only in the operation region where the AC power supply voltage needs to be boosted.

第1の整流回路3は、複数のダイオードにより整流回路を構成し、交流電源1から供給される交流電源電圧を直流電圧に変換する。また、第1の整流回路3の出力端子間には、直列に2つの倍電圧用コンデンサC1,C2が接続されている。
切替部4は、倍電圧用コンデンサC1,C2の接続点(中点)と、第1の整流回路の交流側の一端との間に設けられ、開閉可能にされている。切替部4は、制御装置10から取得する閉切替指令に基づいて接続状態にし、制御装置10から取得する開切替指令に基づいて非接続状態にする。
切替部4が開状態にされることで第1の整流回路3は全波整流回路とされ、切替部4が閉状態にされることで第1の整流回路3は倍電圧整流回路とされ、このように全波整流回路と倍電圧整流回路とが切り替え可能にされている。
The first rectifier circuit 3 forms a rectifier circuit with a plurality of diodes, and converts the AC power supply voltage supplied from the AC power supply 1 into a DC voltage. Between the output terminals of the first rectifier circuit 3, two voltage doubler capacitors C1 and C2 are connected in series.
The switching unit 4 is provided between the connection point (middle point) of the voltage doubler capacitors C1 and C2 and one end on the AC side of the first rectifier circuit, and can be opened and closed. The switching unit 4 sets the connected state based on the close switching command acquired from the control device 10 and sets the disconnected state based on the open switching command acquired from the control device 10.
When the switching unit 4 is opened, the first rectification circuit 3 is a full-wave rectification circuit, and when the switching unit 4 is closed, the first rectification circuit 3 is a voltage doubler rectification circuit. In this way, the full-wave rectifier circuit and the voltage doubler rectifier circuit can be switched.

また、図1に示されるように、本実施形態の電源装置100は、コンプレッサモータ7を駆動するインバータ6、及び室外DCファンモータ8と接続されている。また、電源装置100及び室外DCファンモータ8は、それぞれ制御装置10と各種情報の授受可能に接続されている。
インバータ6は、所定の制御によって可変周波数を出力するインバータであり、この出力によって、空気調和機の圧縮機(図示略)を駆動するコンプレッサモータ7を駆動する。
室外DCファンモータ8は、制御装置10から取得する指令電圧に基づいて、空気調和装置の室外熱交換器に送風する室外ファンを駆動させる。また、室外DCファンモータ8の回転数の情報は、制御装置10にフィードバックされるようになっている。これにより、制御装置10は、フィードバックされた回転数の情報に基づいて、指令電圧を調整することもできるようになっている。
As shown in FIG. 1, the power supply device 100 of the present embodiment is connected to an inverter 6 that drives the compressor motor 7 and an outdoor DC fan motor 8. Further, the power supply device 100 and the outdoor DC fan motor 8 are connected to the control device 10 so as to be able to exchange various information.
The inverter 6 is an inverter that outputs a variable frequency by predetermined control, and a compressor motor 7 that drives a compressor (not shown) of the air conditioner is driven by this output.
The outdoor DC fan motor 8 drives an outdoor fan that blows air to the outdoor heat exchanger of the air conditioner based on the command voltage acquired from the control device 10. Information on the rotational speed of the outdoor DC fan motor 8 is fed back to the control device 10. Thereby, the control apparatus 10 can also adjust a command voltage based on the information of the fed back rotation speed.

ここで、室外DCファンモータ8と接続される端子間電圧をVoとし、交流電源1の電圧をViとすると、切替部4が開状態とされ、第1の整流回路3が全波整流回路とされる場合には、VoとViには、以下の(1)式が成立する。
Vo=√2Vi (1)
また、切替部4が閉状態とされ、第1の整流回路3が倍電圧整流回路とされる場合には、VoとViには、以下の(2)式が成立する。
Vo=2√2Vi (2)
Here, when the voltage between terminals connected to the outdoor DC fan motor 8 is Vo and the voltage of the AC power supply 1 is Vi, the switching unit 4 is opened, and the first rectifier circuit 3 is a full-wave rectifier circuit. In this case, the following equation (1) is established for Vo and Vi.
Vo = √2Vi (1)
When the switching unit 4 is closed and the first rectifier circuit 3 is a voltage doubler rectifier circuit, the following equation (2) is established for Vo and Vi.
Vo = 2√2Vi (2)

図1に示されるように、室外DCファンモータ8のDC電圧プラス端子は、倍電圧用コンデンサC1と接続されるラインと接続され、室外DCファンモータ8のDC電圧マイナス端子は、倍電圧用コンデンサC2と接続されるラインと接続されている。   As shown in FIG. 1, the DC voltage plus terminal of the outdoor DC fan motor 8 is connected to a line connected to the voltage doubler capacitor C1, and the DC voltage minus terminal of the outdoor DC fan motor 8 is a voltage doubler capacitor. It is connected to a line connected to C2.

制御装置10は、例えば、図示しないCPU(中央演算装置)、RAM(Random Access Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等から構成されている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラム(例えば、制御プログラム)の形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。   The control device 10 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) (not shown), a RAM (Random Access Memory), a computer-readable recording medium, and the like. A series of processing steps for realizing various functions to be described later is recorded on a recording medium or the like in the form of a program (for example, a control program), and the CPU reads the program into a RAM or the like to process and process information. Various functions described later are realized by executing the arithmetic processing.

具体的には、制御装置10は、切替部4が閉状態に切り替えられる前(例えば、数ミリ秒前)に、室外DCファンモータ8に入力する指令電圧を低減するように調整する。具体的には、制御装置10は、室外DCファンモータ8に入力する指令電圧は、室外DCファンモータ8の回転数が、室外DCファンモータ8が停止する回転数となる停止領域以上であり、現在の室外DCファンモータ8の回転数より小さい回転数となる値に設定される。また、制御装置10から室外DCファンモータ8に入力する指令電圧は、PWMパルスにより、調整される。
例えば、調整されるPWMパルスは、以下の(3)式により算出する。
切替後パルスカウンタ値={(切替前パルスカウンタ値)−(停止領域となる最大パルスカウンタ値)}/2+(停止領域となる最大パルスカウンタ値) (3)
Specifically, the control device 10 adjusts the command voltage to be input to the outdoor DC fan motor 8 before the switching unit 4 is switched to the closed state (for example, several milliseconds before). Specifically, in the control device 10, the command voltage input to the outdoor DC fan motor 8 is equal to or greater than a stop region where the rotational speed of the outdoor DC fan motor 8 is the rotational speed at which the outdoor DC fan motor 8 stops. The rotation speed is set to a value that is smaller than the current rotation speed of the outdoor DC fan motor 8. The command voltage input from the control device 10 to the outdoor DC fan motor 8 is adjusted by the PWM pulse.
For example, the PWM pulse to be adjusted is calculated by the following equation (3).
Post-switching pulse counter value = {(pre-switching pulse counter value) − (maximum pulse counter value for stop region)} / 2+ (maximum pulse counter value for stop region) (3)

なお、上記(3)式の例においては、室外DCファンモータ8が停止する回転数となる停止領域以上から、現在の室外DCファンモータ8の回転数より小さい回転数の間の中間点を採用する(つまり、2で除算する)ことにより、切替後パルスカウンタ値を算出しているが、どの回転数まで低減するかは、限定されない。しかしながら、2で除算して、室外DCファンモータ8が駆動できるパルスカウンタの中間点の回転数を採用することにより、1倍圧から2倍圧への切り替え前後で、室外DCファンモータ8の回転数が維持できる。   In the example of the above formula (3), an intermediate point between the rotation speed that is higher than the rotation speed at which the outdoor DC fan motor 8 stops and the rotation speed smaller than the current rotation speed of the outdoor DC fan motor 8 is adopted. By performing (that is, dividing by 2), the post-switching pulse counter value is calculated, but the number of rotations to be reduced is not limited. However, by dividing by 2 and adopting the rotational speed of the intermediate point of the pulse counter that can drive the outdoor DC fan motor 8, the rotation of the outdoor DC fan motor 8 before and after switching from 1 × pressure to 2 × pressure. Number can be maintained.

また、制御装置10から出力されるPWMパルスは、コンデンサC3において平滑化され、安定した電圧となり、指令電圧として室外DCファンモータ8に入力されるようになっている。   The PWM pulse output from the control device 10 is smoothed by the capacitor C3, becomes a stable voltage, and is input to the outdoor DC fan motor 8 as a command voltage.

図2は、横軸に室外DCファンモータ8に指令電圧を与えるためのPWMパルスのカウンタ値(カウンタ値:0〜255)、縦軸に室外DCファンモータ8の回転数〔rpm〕を示している。本実施形態に係る室外DCファンモータ8を使用した場合には、カウンタ値が0〜130の区間では、室外DCファンモータが駆動せず停止領域であることを示している。カウンタ値が130以降では、整流回路を1倍圧(全波整流回路)で使用すると、室外DCファンモータ8は実線で示される回転数で駆動され、整流回路を2倍圧(倍電圧整流回路)で使用すると、室外DCファンモータ8は点線で示される回転数で駆動されることを示している。   FIG. 2 shows the counter value (counter value: 0 to 255) of a PWM pulse for giving a command voltage to the outdoor DC fan motor 8 on the horizontal axis, and the rotational speed [rpm] of the outdoor DC fan motor 8 on the vertical axis. Yes. When the outdoor DC fan motor 8 according to the present embodiment is used, it is indicated that the outdoor DC fan motor is not driven and is in a stop region in the section where the counter value is 0 to 130. When the counter value is 130 or later, the outdoor DC fan motor 8 is driven at the number of revolutions indicated by the solid line when the rectifier circuit is used with a double voltage (full-wave rectifier circuit), and the double voltage rectifier circuit (double voltage rectifier circuit). ) Indicates that the outdoor DC fan motor 8 is driven at the rotational speed indicated by the dotted line.

なお、本実施形態においては、停止領域となる最大カウンタ値を130としているが、図2は本実施形態で用いる室外DCファンモータの場合の一例を示しており、最大カウンタ値はこれに限定されず、使用するファンモータにより決定されるものである。   In the present embodiment, the maximum counter value serving as the stop region is 130, but FIG. 2 shows an example of the outdoor DC fan motor used in the present embodiment, and the maximum counter value is limited to this. First, it is determined by the fan motor to be used.

次に、本実施形態に係る制御装置10の作用について、図1及び図2を用いて説明する。
切替部4が開状態(非接続状態)にされ、整流回路3が全波整流回路とされていると、直列に接続された倍電圧用コンデンサC1及びC2の両端は全波整流された電圧によって充電され、1倍圧整流が行われる。このとき、制御装置10から出力される指令電圧を制御するPWMパルスのカウンタ値が190である場合には、室外DCファンモータ8の回転数は、1倍圧ラインに示される切替前A点の回転数である。
Next, the operation of the control device 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
When the switching unit 4 is in an open state (disconnected state) and the rectifier circuit 3 is a full-wave rectifier circuit, both ends of the capacitors for voltage doublers C1 and C2 connected in series are subjected to a full-wave rectified voltage. Charged and 1-fold voltage rectification is performed. At this time, when the counter value of the PWM pulse for controlling the command voltage output from the control device 10 is 190, the rotational speed of the outdoor DC fan motor 8 is the point A before switching indicated by the 1 × pressure line. The number of revolutions.

本発明に係る制御装置10による制御がなされない場合には、切替部4を閉状態にする条件となった時、制御装置10から切替部4に閉切替指令が出力され、切替部4が閉状態(接続状態)となり第1の整流回路3が倍電圧整流回路にされる。倍電圧用コンデンサC1及びC2の両端は2倍圧整流されるが、PWMパルスカウンタ値は、1倍圧から2倍圧への切替前と同じ190のままであるため、室外DCファンモータ8の回転数は、2倍圧ラインに示される切替後B点の回転数に急激に上昇する。   In the case where the control by the control device 10 according to the present invention is not performed, a close switch command is output from the control device 10 to the switching unit 4 when the switching unit 4 is in a closed state, and the switching unit 4 is closed. The state (connection state) is entered, and the first rectifier circuit 3 is made a voltage doubler rectifier circuit. Although both ends of the voltage doubler capacitors C1 and C2 are rectified twice, the PWM pulse counter value remains the same as 190 before switching from the 1 × voltage to the 2 × voltage, so that the outdoor DC fan motor 8 The number of revolutions rapidly increases to the number of revolutions at the point B after switching shown in the double pressure line.

これに対し、本発明の制御装置10による制御がなされる場合について説明する。切替部4を閉状態にする条件となった時、制御装置10から切替部4に閉切替指令が出力される前(例えば、数ミリ秒前)に、上記(3)式に基づいて、1倍圧から2倍圧に切替後のPWMパルスカウンタ値が算出され(例えば、(190−130)/2+130=160)、算出されたPWMパルスカウンタ値(例えば、160)が、室外DCファンモータ8側に与えられる。   On the other hand, the case where control by the control apparatus 10 of this invention is made is demonstrated. Based on the above equation (3), when the switching unit 4 is in a closed condition, before the closing switch command is output from the control device 10 to the switching unit 4 (for example, several milliseconds). The PWM pulse counter value after switching from the double pressure to the double pressure is calculated (for example, (190−130) / 2 + 130 = 160), and the calculated PWM pulse counter value (for example, 160) is used as the outdoor DC fan motor 8. Given to the side.

その後、制御装置10から切替部4に閉切替指令が出力される。このとき、室外DCファンモータ8は、既にPWMパルスカウンタ値が160に制御され、指令電圧が1倍圧から2倍圧に変更する前よりも低減するように制御されているので、室外DCファンモータ8の回転数は、2倍圧ラインに示される切替後C点の回転数となる。このように、1倍圧から2倍圧に切り替えられる前に、室外DCファンモータ8の指令電圧(PWMパルスカウンタ値)を使用可能領域の半分の回転数に低減するように調整しているので、室外DCファンモータ8の回転数は、切り替え前の回転数に維持できる。   Thereafter, a closing switching command is output from the control device 10 to the switching unit 4. At this time, the outdoor DC fan motor 8 has already been controlled so that the PWM pulse counter value is controlled to 160 and the command voltage is reduced from before the change from the 1-fold pressure to the 2-fold pressure. The rotation speed of the motor 8 is the rotation speed at the point C after switching indicated by the double pressure line. As described above, the command voltage (PWM pulse counter value) of the outdoor DC fan motor 8 is adjusted to be reduced to half the rotation speed of the usable area before switching from the 1 × pressure to the 2 × pressure. The rotational speed of the outdoor DC fan motor 8 can be maintained at the rotational speed before switching.

以上説明してきたように、本実施形態に係る制御装置10及び方法並びにプログラム、それを備えた空気調和装置によれば、第1の整流回路3が、全波整流回路(1倍圧)から倍電圧整流回路(2倍圧)に切り替えられる前に、室外DCファンモータ8の指令電圧を低減させることにより、室外DCファンモータ8の回転数が急激に上昇することを防ぐ。これにより、風切音が低減され、室外DCファンモータを安定して駆動することができる。
また、室外DCファンモータ8に入力する指令電圧は、室外DCファンモータ8の回転数が、室外DCファンモータ8が停止する回転数となる停止領域以上であり、現在の室外DCファンモータ8の回転数より小さい回転数となる値に設定されるので、室外DCファンモータ8を停止させることなく、室外DCファンモータ8の回転数が急変しないように調整できる。
As described above, according to the control device 10 and the method, the program, and the air conditioner including the control device 10 according to the present embodiment, the first rectifier circuit 3 is doubled from the full-wave rectifier circuit (single pressure). By reducing the command voltage of the outdoor DC fan motor 8 before switching to the voltage rectifying circuit (double voltage), the rotational speed of the outdoor DC fan motor 8 is prevented from rapidly increasing. Thereby, a wind noise is reduced and an outdoor DC fan motor can be driven stably.
The command voltage input to the outdoor DC fan motor 8 is equal to or greater than the stop region where the rotational speed of the outdoor DC fan motor 8 is the rotational speed at which the outdoor DC fan motor 8 stops. Since the rotation speed is set to a value smaller than the rotation speed, the outdoor DC fan motor 8 can be adjusted so as not to change suddenly without stopping the outdoor DC fan motor 8.

3 第1の整流回路
4 切替部
8 室外DCファンモータ
10 制御装置
100 電源装置
C1,C2 倍電圧用コンデンサ
3 First rectifier circuit 4 Switching unit 8 Outdoor DC fan motor 10 Control device 100 Power supply device C1, C2 Double voltage capacitor

Claims (6)

交流電源電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路の出力端子間に直列に接続される複数のコンデンサと、前記整流回路の交流側の一方の入力端子と第1の前記コンデンサおよび第2の前記コンデンサの接続点との間を開閉可能に設けられ、前記整流回路を全波整流回路と倍電圧整流回路とに切り替える切替手段とを備える空気調和装置の電源装置に適用される、前記空気調和装置の室外熱交換器に送風する室外ファンを回転させる室外DCファンモータの制御装置であって、
前記切替手段が閉状態とされることで、前記整流回路が倍電圧整流回路とされる場合に、前記切替手段が閉状態に切り替えられる前に、前記室外DCファンモータに入力する指令電圧を低減するように調整する制御装置。
A rectifier circuit for converting an AC power supply voltage into a DC voltage; a plurality of capacitors connected in series between output terminals of the rectifier circuit; one input terminal on the AC side of the rectifier circuit; the first capacitor; 2 is applied to a power supply device of an air conditioner, which is provided so as to be openable and closable between connection points of the capacitor, and includes switching means for switching the rectifier circuit to a full-wave rectifier circuit and a voltage doubler rectifier circuit, A control device for an outdoor DC fan motor that rotates an outdoor fan that blows air to an outdoor heat exchanger of an air conditioner,
When the switching means is closed, the command voltage input to the outdoor DC fan motor is reduced before the switching means is switched to the closed state when the rectifier circuit is a voltage doubler rectifier circuit. Control device to adjust to.
前記室外DCファンモータに入力する指令電圧は、前記室外DCファンモータの回転数が、前記室外DCファンモータが停止する回転数となる停止領域以上であり、現在の前記室外DCファンモータの回転数より小さい回転数となる値に設定される請求項1に記載の制御装置。   The command voltage input to the outdoor DC fan motor is equal to or higher than a stop region where the rotational speed of the outdoor DC fan motor is the rotational speed at which the outdoor DC fan motor stops, and the current rotational speed of the outdoor DC fan motor The control device according to claim 1, wherein the control device is set to a value that results in a smaller rotational speed. PWMパルスを調整することにより、前記室外DCファンモータに入力する指令電圧を調整し、前記PWMパルスは、前記切替手段が閉状態に切り替えられる切替前パルスカウンタ値と、停止領域となる最大パルスカウンタ値との差を2で除算し、該算出結果に前記停止領域となる最大パルスカウンタ値を加算した値とする請求項1または請求項2に記載の制御装置。 The command voltage input to the outdoor DC fan motor is adjusted by adjusting the PWM pulse. The PWM pulse includes a pre-switching pulse counter value at which the switching unit is switched to a closed state, and a maximum pulse counter serving as a stop region. 3. The control device according to claim 1 , wherein a difference from the value is divided by 2 and a value obtained by adding a maximum pulse counter value serving as the stop region to the calculation result is set . 請求項1から請求項3のいずれかに記載の制御装置を備える空気調和装置。   An air conditioning apparatus provided with the control apparatus in any one of Claims 1-3. 交流電源電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路の出力端間に直列に接続される複数のコンデンサと、前記整流回路の一方の入力端子と第1の前記コンデンサおよび第2の前記コンデンサの接続点との間を開閉可能に設けられ、前記整流回路を全波整流回路と倍電圧整流回路とに切り替える切替手段とを備える空気調和装置の電源装置に適用される、前記空気調和装置の室外熱交換器に送風する室外ファンを回転させる室外DCファンモータの制御方法であって、
前記切替手段が閉状態とされることで、前記整流回路が倍電圧整流回路とされる場合に、前記切替手段が閉状態に切り替えられる前に、前記室外DCファンモータに入力する指令電圧を低減するように調整する制御方法。
A rectifier circuit for converting an AC power supply voltage to a DC voltage; a plurality of capacitors connected in series between output terminals of the rectifier circuit; one input terminal of the rectifier circuit; the first capacitor; and the second capacitor The air conditioner is applied to a power supply device of an air conditioner that is provided so as to be openable and closable between connection points of a capacitor and includes a switching unit that switches the rectifier circuit between a full-wave rectifier circuit and a voltage doubler rectifier circuit. A method of controlling an outdoor DC fan motor that rotates an outdoor fan that blows air to the outdoor heat exchanger,
When the switching means is closed, the command voltage input to the outdoor DC fan motor is reduced before the switching means is switched to the closed state when the rectifier circuit is a voltage doubler rectifier circuit. Control method to adjust to.
交流電源電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路の出力端間に直列に接続される複数のコンデンサと、前記整流回路の一方の入力端子と第1の前記コンデンサおよび第2の前記コンデンサの接続点との間を開閉可能に設けられ、前記整流回路を全波整流回路と倍電圧整流回路とに切り替える切替手段とを備える空気調和装置の電源装置に適用される、前記空気調和装置の室外熱交換器に送風する室外ファンを回転させる室外DCファンモータの制御プログラムであって、
前記切替手段が閉状態とされることで、前記整流回路が倍電圧整流回路とされる場合に、前記切替手段が閉状態に切り替えられる前に、前記室外DCファンモータに入力する指令電圧を低減するように調整する処理をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
A rectifier circuit for converting an AC power supply voltage to a DC voltage; a plurality of capacitors connected in series between output terminals of the rectifier circuit; one input terminal of the rectifier circuit; the first capacitor; and the second capacitor The air conditioner is applied to a power supply device of an air conditioner that is provided so as to be openable and closable between connection points of a capacitor and includes a switching unit that switches the rectifier circuit between a full-wave rectifier circuit and a voltage doubler rectifier circuit. A control program for an outdoor DC fan motor that rotates an outdoor fan that blows air to the outdoor heat exchanger,
When the switching means is closed, the command voltage input to the outdoor DC fan motor is reduced before the switching means is switched to the closed state when the rectifier circuit is a voltage doubler rectifier circuit. A control program for causing a computer to execute a process for making adjustments.
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