本發(fā)明涉及空調(diào)機(jī)。
背景技術(shù):
在空調(diào)機(jī)中,在壓縮機(jī)成為過載狀態(tài)時(shí),作為保護(hù)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的逆變器的技術(shù),在下述專利文獻(xiàn)1的摘要中記載了“對(duì)壓縮機(jī)的電流變化進(jìn)行檢測(cè)以進(jìn)行保護(hù),防止冷凝溫度檢測(cè)帶來的壓縮機(jī)保護(hù)控制的延遲”,“…具備對(duì)室內(nèi)熱交換器3的冷凝溫度進(jìn)行檢測(cè)的溫度傳感器7、對(duì)室外熱交換器5的冷凝溫度進(jìn)行檢測(cè)的溫度傳感器8、對(duì)在壓縮機(jī)1流經(jīng)的電流進(jìn)行檢測(cè)的電流傳感器9以及若由溫度傳感器7或8檢測(cè)出的冷凝溫度成為預(yù)定的溫度以上則使壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速降低并在該降低后的以恒定轉(zhuǎn)速的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在由電流傳感器9檢測(cè)出的壓縮機(jī)1的電流增大時(shí)使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)一步降低的控制機(jī)構(gòu)10”。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2014-190561號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
根據(jù)上述的專利文獻(xiàn)1的技術(shù),在恒定條件下使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速降低,從而保護(hù)逆變器等。但是,即便使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速降低,也存在壓縮機(jī)的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩未下降很大的情況。在上述的情況下,馬達(dá)電流的峰值保持較高的狀態(tài),從而存在無法充分地保護(hù)逆變器的開關(guān)元件等的情況。另外,若使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速過度地降低,則也存在馬達(dá)的動(dòng)作變得不穩(wěn)定的問題。
本發(fā)明是鑒于上述的情況而完成的,其目的在于提供一種能夠使馬達(dá)穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng),并且適當(dāng)?shù)乇Wo(hù)逆變器的開關(guān)元件等的空調(diào)機(jī)。
用于解決課題的方法
為了解決上述課題,對(duì)于本發(fā)明的空調(diào)機(jī)而言,具備膨脹閥、將直流電力 轉(zhuǎn)換成交流電力的逆變器、通過被上述逆變器轉(zhuǎn)換的交流電力驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)、以及對(duì)在上述馬達(dá)流經(jīng)的馬達(dá)電流進(jìn)行檢測(cè)的馬達(dá)電流檢測(cè)部,在上述馬達(dá)電流超過預(yù)定的電流閾值且上述馬達(dá)的預(yù)定時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速超過預(yù)定的轉(zhuǎn)速閾值的情況下,將上述轉(zhuǎn)速設(shè)為上述轉(zhuǎn)速閾值以下的值,在上述馬達(dá)電流超過上述電流閾值且上述轉(zhuǎn)速為上述轉(zhuǎn)速閾值以下的情況下,增大上述膨脹閥的開度。
本發(fā)明的效果如下。
根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)機(jī),能夠使馬達(dá)穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng),并且適當(dāng)?shù)乇Wo(hù)逆變器的開關(guān)元件等。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)圖。
圖2是一個(gè)實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速與壓縮機(jī)內(nèi)的壓力的關(guān)系的圖。
圖4是室外機(jī)所包含的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
圖5是通過過載判定控制部執(zhí)行的控制程序的流程圖。
圖中:
1—壓縮機(jī);2—四通閥;3—室外熱交換器;3a—室外風(fēng)扇;4—膨脹閥;5—室內(nèi)熱交換器;5a—室內(nèi)風(fēng)扇;8—溫度傳感器;100—馬達(dá)控制裝置;100a—室內(nèi)控制裝置;100b—室外控制裝置;101—馬達(dá)電流再現(xiàn)部(馬達(dá)電流檢測(cè)部);102—轉(zhuǎn)矩干擾抑制部;103—轉(zhuǎn)速指示部;104—驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部;105—軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部;106—過載判定控制部;200—直流電源;201—交流電源;202—整流器;300—逆變器;400—電流檢測(cè)器;A—空調(diào)機(jī);C—平滑電容;K—遙控器接收部;L—制冷劑配管;M—馬達(dá);S—馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置;Iu—室內(nèi)機(jī);Ou—室外機(jī);Re—遙控器;Td—軸轉(zhuǎn)矩;To—周圍溫度;ω—指令轉(zhuǎn)速;ω1—目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
具體實(shí)施方式
[實(shí)施方式的構(gòu)成]
<空調(diào)機(jī)的結(jié)構(gòu)>
首先,參照?qǐng)D1所示的外觀圖,對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
在圖1中,空調(diào)機(jī)A具備室內(nèi)機(jī)Iu、室外機(jī)Ou以及遙控器Re。室內(nèi)機(jī)Iu與室外機(jī)Ou被制冷劑配管L(參照?qǐng)D2)連接,并且經(jīng)由通信電纜(未圖示)相互收發(fā)信息。遙控器Re被用戶操作,而向室內(nèi)機(jī)Iu的遙控器接收部K發(fā)送紅外線信號(hào)。該信號(hào)的內(nèi)容是運(yùn)轉(zhuǎn)要求、設(shè)定溫度的變更、定時(shí)器、運(yùn)轉(zhuǎn)模式的變更、停止要求等指令??照{(diào)機(jī)A基于這些信號(hào)進(jìn)行制冷模式、供暖模式、除濕模式等的空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖2是空調(diào)機(jī)A的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。室內(nèi)機(jī)Iu具備膨脹閥4、室內(nèi)熱交換器5、室內(nèi)風(fēng)扇5a以及室內(nèi)控制裝置100a。另外,室外機(jī)Ou具備壓縮機(jī)1、四通閥2、室外熱交換器3、室外風(fēng)扇3a、溫度傳感器8以及室外控制裝置100b。另外,壓縮機(jī)1、四通閥2、室外熱交換器3、膨脹閥4以及室內(nèi)熱交換器5經(jīng)由制冷劑配管L被連接,而構(gòu)成熱泵循環(huán)。
設(shè)置于室外機(jī)Ou的壓縮機(jī)1例如為單旋轉(zhuǎn)式,并伴隨著馬達(dá)M(參照?qǐng)D4)的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)動(dòng)。室內(nèi)控制裝置100a若經(jīng)由遙控器接收部K(參照?qǐng)D1)接收來自遙控器Re的紅外線信號(hào),則在與室外控制裝置100b之間相互進(jìn)行通信,并且進(jìn)行與該紅外線信號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(供暖運(yùn)轉(zhuǎn)、制冷運(yùn)轉(zhuǎn)等)的空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。例如,通過用戶的操作,若從遙控器Re接收制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的指令信號(hào),則從室內(nèi)控制裝置100a經(jīng)由通信線向室外控制裝置100b輸入指令信號(hào),從而使設(shè)置于壓縮機(jī)1的馬達(dá)M(參照?qǐng)D4)以預(yù)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)(參照?qǐng)D2的虛線)。另外,室內(nèi)控制裝置100a使室內(nèi)風(fēng)扇5a旋轉(zhuǎn),室外控制裝置100b使室外風(fēng)扇3a旋轉(zhuǎn)。
而且,在進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),室外控制裝置100b以使室外熱交換器3作為冷凝器發(fā)揮功能,使室內(nèi)熱交換器5作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能的方式切換四通閥2,使制冷劑流通,室內(nèi)控制裝置100a對(duì)膨脹閥4的開度(開口)進(jìn)行控制。這樣,空調(diào)機(jī)A使用熱泵循環(huán)進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。另一方面,在進(jìn)行供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),室外控制裝置100b以使制冷劑與上述的制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的朝向反向地流通的方式切換四通閥2來進(jìn)行供暖運(yùn)轉(zhuǎn)。另外,溫度傳感器8對(duì)室外機(jī)Ou的周圍溫度進(jìn)行測(cè)定。此外,供暖運(yùn)轉(zhuǎn)以及制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的各結(jié)構(gòu)要素的功能為公知,因此省略詳細(xì)的說明。另外,在以下的說明中,存在將使壓縮機(jī)1的馬達(dá)M驅(qū)動(dòng)的控制裝置(室外控制裝置100b)記為“馬達(dá)控制裝置100”的情況。
室內(nèi)控制裝置100a在通常狀態(tài)下,以發(fā)揮高效的熱交換的方式對(duì)膨脹閥4的開度(開口)進(jìn)行控制,而對(duì)制冷劑的流通量進(jìn)行控制。更具體而言,以適當(dāng)?shù)牧康闹评鋭囊合嘧兓癁闅庀嗲抑评鋭┍3忠合嗟臓顟B(tài)而不返回室外機(jī)Ou的方式?jīng)Q定膨脹閥4的開度。膨脹閥4的開度每隔預(yù)定的周期被再次設(shè)定,將該周期稱為“開度更新周期”。另外,將一次的開度更新周期的開度的變更量的極限值(絕對(duì)值)稱為“開度更新幅度”。
在通常狀態(tài)下,開度更新周期是比較長(zhǎng)的周期,開度更新幅度是比較小的值。這是因?yàn)榕蛎涢y4的開度基本不需要急劇地(或者較大地)變化。其中,在本實(shí)施方式中,若室外控制裝置100b檢測(cè)出壓縮機(jī)1的過載狀態(tài),則存在從室外控制裝置100b向室內(nèi)控制裝置100a發(fā)送應(yīng)該增大膨脹閥4的開度的主旨的指令的情況。
該指令以降低壓縮機(jī)1內(nèi)的壓力為目的,因此優(yōu)選使膨脹閥4的開度迅速且變化較大。因此,在從室外控制裝置100b向室內(nèi)控制裝置100a發(fā)送應(yīng)該增大膨脹閥4的開度的主旨的指令的情況下,設(shè)定為開度更新周期比通常狀態(tài)短,并且每個(gè)開度更新周期的開度更新幅度增大。
接下來,參照?qǐng)D3對(duì)壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速與壓縮機(jī)1內(nèi)的壓力的關(guān)系進(jìn)行說明。
在圖3中,特性L1表示膨脹閥4(參照?qǐng)D2)的開度較小時(shí)的特性,特性L2表示膨脹閥4的開度較大時(shí)的特性。如特性L2所示,可知若增大膨脹閥4的開度,則壓縮機(jī)的相對(duì)于轉(zhuǎn)速的壓力的傾斜增大。在膨脹閥4的開度較小的情況下,存在僅通過使轉(zhuǎn)速降低,不能使壓力迅速降低的趨勢(shì),在膨脹閥4的開度較大的情況下,存在使轉(zhuǎn)速降低,由此能使壓力迅速降低的趨勢(shì)。
<馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)>
圖4是室外機(jī)Ou所包含的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置S的框圖。
在圖4中,直流電源200具備:將從交流電源201輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓的整流器202;以及以并聯(lián)的方式連接于整流器202的輸出側(cè)并對(duì)從整流器202輸出的電壓的脈動(dòng)成分進(jìn)行平滑化的平滑電容C。逆變器300對(duì)從直流電源200輸入的直流電壓進(jìn)行PWM(Pulse Width Modulation脈寬調(diào)制)調(diào)制,并施加于馬達(dá)M。電流檢測(cè)器400以串聯(lián)的方式連接于整流器202與逆變器300之間的母線,對(duì)來自逆變器300的電流Io進(jìn)行檢測(cè)并輸出至馬達(dá) 控制裝置100。馬達(dá)控制裝置100對(duì)逆變器300進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
逆變器300具有多個(gè)開關(guān)元件,根據(jù)從驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部104輸入的PWM信號(hào),切換各個(gè)開關(guān)元件的開/關(guān)狀態(tài),將被PWM調(diào)制的三相交流電壓輸出至馬達(dá)M。馬達(dá)M例如是永久磁鐵型同步馬達(dá),將其定子繞組(未圖示)連接于逆變器300。由此,將與該三相交流電壓對(duì)應(yīng)的三相交流電流(Iu、Iv、Iw)向馬達(dá)M的定子繞組流經(jīng),從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。此外,作為逆變器300具有的開關(guān)元件,例如,能夠使用IGBT(絕緣柵雙極型晶體管:Insulated Gate Bipolar Transistor)。馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)軸固定于作為負(fù)荷的壓縮機(jī)1的主軸,伴隨著馬達(dá)M的驅(qū)動(dòng)也驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)1。
<馬達(dá)控制裝置的結(jié)構(gòu)>
馬達(dá)控制裝置100具備:馬達(dá)電流再現(xiàn)部101、轉(zhuǎn)矩干擾抑制部102、轉(zhuǎn)速指示部103、驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部104、軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部105以及過載判定控制部106。馬達(dá)控制裝置100的處理例如通過微控制器(Microcomputer)而執(zhí)行。即,馬達(dá)控制裝置100構(gòu)成為包含CPU(Central Processing Unit:中央處理器)、ROM(Read Only Memory:只讀存儲(chǔ)器)、RAM(Random Access Memory:隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、各種接口等的電子電路,讀出存儲(chǔ)于ROM的程序并將其在RAM展開,CPU則執(zhí)行各種處理。
馬達(dá)電流再現(xiàn)部101若從電流檢測(cè)器400輸入有電流Io的檢測(cè)信號(hào),則再現(xiàn)流經(jīng)馬達(dá)M的三相交流電流Iu、Iv、Iw,并且將這些轉(zhuǎn)換成作為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)(dq軸)上的電流亦即d軸電流Id以及q軸電流Iq,進(jìn)而對(duì)馬達(dá)電流Im=√(Id2+Iq2)進(jìn)行計(jì)算。此外,所謂d軸是與馬達(dá)M的磁極的朝向相同的軸,q軸是與其正交的軸。
軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部105基于q軸電流Iq對(duì)馬達(dá)M的軸轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測(cè),并輸出至轉(zhuǎn)矩干擾抑制部102。此處,被檢測(cè)出的軸轉(zhuǎn)矩因各種干擾而成為脈動(dòng)的波形。轉(zhuǎn)矩干擾抑制部102以軸轉(zhuǎn)矩所包含的脈動(dòng)成分(干擾成分)接近零的方式向驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部104輸出軸轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值。驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部104若供給有軸轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值,則將實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)值的PWM信號(hào)輸出至逆變器300。
在轉(zhuǎn)速指示部103從外部輸入有指令轉(zhuǎn)速ω。更具體而言,指令轉(zhuǎn)速ω為被室內(nèi)控制裝置100a具備的溫度調(diào)節(jié)用的微控制器設(shè)定的值,且基于從遙控 器Re輸入的設(shè)定溫度以及運(yùn)轉(zhuǎn)模式、從各種傳感器輸入的室外溫度以及室內(nèi)溫度等而被設(shè)定。
例如,在供暖時(shí),在從遙控器Re接收提高設(shè)定溫度的指令信號(hào)的情況下,室內(nèi)控制裝置100a增大指令轉(zhuǎn)速ω的值。轉(zhuǎn)速指示部103使當(dāng)前的馬達(dá)M的轉(zhuǎn)速接近指令轉(zhuǎn)速ω而輸出趨勢(shì)一致的目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1。過載判定控制部106對(duì)馬達(dá)M的過載狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),并且進(jìn)行消除過載狀態(tài)的控制。在進(jìn)行消除過載狀態(tài)的控制時(shí),目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1與指令轉(zhuǎn)速ω?zé)o關(guān)地被設(shè)定。此外,其詳細(xì)與動(dòng)作一同后述。
[實(shí)施方式的動(dòng)作]
接下來,參照?qǐng)D5,對(duì)本實(shí)施方式的動(dòng)作進(jìn)行說明。此外,圖5是在過載判定控制部106中每隔預(yù)定時(shí)間被執(zhí)行的控制程序的流程圖。
在圖5中,若處理進(jìn)入步驟S2,則判定被軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部105檢測(cè)的軸轉(zhuǎn)矩Td是否超過預(yù)定的轉(zhuǎn)矩閾值Tdth。此處若判定為“否”,則本控制程序的處理結(jié)束,繼續(xù)進(jìn)行通常的馬達(dá)控制。
另一方面,在步驟S2中,若判定為“是”,則處理進(jìn)入步驟S4。此處,根據(jù)需要降低轉(zhuǎn)速指示部103輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1,由此,也降低馬達(dá)M的實(shí)際的轉(zhuǎn)速。即,在目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1超過預(yù)定的轉(zhuǎn)速閾值ωth的情況下,將目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1設(shè)定為成為轉(zhuǎn)速閾值ωth以下,在原本的目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1為轉(zhuǎn)速閾值ωth以下的情況下,維持該目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1。這是著眼于若空調(diào)機(jī)A為過載狀態(tài),則呈現(xiàn)較大的軸轉(zhuǎn)矩Td。相反,若保持過載狀態(tài)而繼續(xù)壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn),則較大的馬達(dá)電流Im持續(xù)流動(dòng),從而逆變器300、馬達(dá)M、壓縮機(jī)1等的發(fā)熱增大。因此,在本實(shí)施方式中,首先根據(jù)需要降低馬達(dá)M的轉(zhuǎn)速,由此嘗試過載狀態(tài)的消除。
接下來,若處理進(jìn)入步驟S6,則室外機(jī)Ou的周圍溫度To從溫度傳感器8(參照?qǐng)D2)被取得,并且也檢測(cè)作為馬達(dá)電流Im的峰值的馬達(dá)電流峰值Imp。并且,在步驟S6中,基于周圍溫度To,對(duì)電流閾值Imth進(jìn)行計(jì)算。此處,預(yù)先說明步驟S6的意義。
在本實(shí)施方式中,在之前的步驟S4中降低轉(zhuǎn)速后,基于馬達(dá)電流Im判定有無出現(xiàn)過電流狀態(tài),但此處重要的是馬達(dá)電流Im的峰值即馬達(dá)電流峰值 Imp。例如,在壓縮機(jī)1如旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)那樣轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的情況下,若僅對(duì)馬達(dá)電流Im的有效值等進(jìn)行監(jiān)視,則無法對(duì)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)而引起的瞬時(shí)的馬達(dá)電流的峰值進(jìn)行檢測(cè),從而存在無法從過電流保護(hù)逆變器300內(nèi)的開關(guān)元件的情況。
電流閾值Imth是成為是否執(zhí)行相對(duì)于膨脹閥4的控制(后述的步驟S10等)的基準(zhǔn)的值。該電流閾值Imth基于周圍溫度To而被計(jì)算。更具體而言,周圍溫度To越高,則電流閾值Imth被設(shè)定為越低。因此,如上也預(yù)先說明設(shè)定電流閾值Imth的理由。
對(duì)于逆變器300內(nèi)的開關(guān)元件的溫度而言,假設(shè)若空調(diào)機(jī)A為無通電狀態(tài),則成為與環(huán)境溫度大致相同的溫度。另外,若在開關(guān)元件流經(jīng)的電流恒定,則發(fā)熱量也成為大致恒定。此處,將環(huán)境溫度為高溫時(shí)的溫度設(shè)為T1,將環(huán)境溫度為低溫時(shí)的溫度設(shè)為T2。若空調(diào)機(jī)A為無通電狀態(tài),則環(huán)境溫度高溫時(shí)的開關(guān)元件的溫度成為T1,環(huán)境溫度低溫時(shí)的開關(guān)元件的溫度成為T2,從而T1>T2的關(guān)系成立。
此處,使相同大小的電流向相同的時(shí)間開關(guān)元件流經(jīng),若溫度上升為ΔT,則環(huán)境溫度高溫時(shí)的開關(guān)元件的溫度成為T1+ΔT,環(huán)境溫度低溫時(shí)的開關(guān)元件的溫度成為T2+ΔT,從而T1+ΔT>T2+ΔT的關(guān)系成立。即,在環(huán)境溫度高溫時(shí),即使流經(jīng)相同的電流,溫度也增高。另一方面,開關(guān)元件的最大額定溫度為恒定,因此優(yōu)選周圍溫度To越高,則將電流閾值Imth設(shè)定為越低。此外,周圍溫度To與電流閾值Imth的關(guān)系也可以通過預(yù)先的研究由圖表或者關(guān)系式等決定。
然而,在本實(shí)施方式的馬達(dá)控制裝置100中,始終監(jiān)視馬達(dá)電流峰值Imp是否超過預(yù)定的過電流閾值Imx,若馬達(dá)電流峰值Imp超過過電流閾值Imx,則馬達(dá)控制裝置100立即使空調(diào)機(jī)A強(qiáng)制地停止。該過電流閾值Imx是實(shí)際上可能對(duì)逆變器300內(nèi)的開關(guān)元件等引起破壞的程度的電流值,且是比上述的電流閾值Imth更高的值。
返回圖5,若處理進(jìn)入步驟S8,則判定馬達(dá)電流峰值Imp是否超過電流閾值Imth。此處,若為判定“否”,則本控制程序的處理結(jié)束,從而繼續(xù)進(jìn)行通常的馬達(dá)控制。這是因?yàn)榕袛酁橐淹ㄟ^使轉(zhuǎn)速降低(S4),而消除了過載狀態(tài)。
另一方面,在步驟S8中,若判定為“是”,處理進(jìn)入步驟S10。此處,相 對(duì)于室內(nèi)控制裝置100a(參照?qǐng)D2),發(fā)送以下三點(diǎn)指令:
·縮短膨脹閥4的開度更新周期、
·擴(kuò)大膨脹閥4的(每次開度更新周期的)開度更新幅度、
·擴(kuò)大膨脹閥4的開度。
由此,在室內(nèi)控制裝置100a的控制下,擴(kuò)大膨脹閥4的開度。特別地,在本實(shí)施方式中,與通常狀態(tài)相比,縮短開度更新周期,并且,擴(kuò)大(每次開度更新周期的)開度更新幅度,從而若與通常狀態(tài)相比,則膨脹閥4的開度迅速地?cái)U(kuò)大。由此,能夠迅速地降低壓縮機(jī)1內(nèi)的壓力,從而能夠迅速地消除過載狀態(tài),進(jìn)而能夠迅速地降低壓縮機(jī)1的軸轉(zhuǎn)矩。由此,能夠更快地降低馬達(dá)電流,從而能夠迅速地抑制逆變器300內(nèi)的開關(guān)元件的溫度上升、過電流破壞。
接下來,若處理進(jìn)入步驟S12,則以使室內(nèi)風(fēng)扇5a的轉(zhuǎn)速降低預(yù)定值的方式向室內(nèi)控制裝置100a發(fā)送指令。由此,在室內(nèi)控制裝置100a的控制下,室內(nèi)風(fēng)扇5a的轉(zhuǎn)速降低。此處,對(duì)設(shè)置步驟S12的理由進(jìn)行說明。若通過上述的步驟S10的控制擴(kuò)大膨脹閥4的開度,則存在室內(nèi)熱交換器5的作為蒸發(fā)器功能降低的情況。此時(shí),若預(yù)先使室內(nèi)風(fēng)扇5a的轉(zhuǎn)速保持不變,則存在從室內(nèi)風(fēng)扇5a返回濕氣等,在居室內(nèi)形成不舒適的送風(fēng)的情況。因此,也使室內(nèi)風(fēng)扇5a的轉(zhuǎn)速降低預(yù)定值。由此,能夠抑制在居室內(nèi)形成不舒適的送風(fēng),并且降低馬達(dá)電流的峰值。以上,本程序的處理結(jié)束。
然后,在過載判定控制部106中,繼續(xù)監(jiān)視軸轉(zhuǎn)矩Td以及馬達(dá)電流峰值Imp。而且,若軸轉(zhuǎn)矩Td成為轉(zhuǎn)矩閾值Tdth以下,或者馬達(dá)電流峰值Imp成為第二電流閾值Imth2以下,則馬達(dá)控制裝置100的狀態(tài)返回通常狀態(tài)。即,設(shè)定為目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1追隨指令轉(zhuǎn)速ω,膨脹閥4的開度更新周期、膨脹閥4的(每次開度更新周期的)開度更新幅度以及膨脹閥4的開度也返回通常的值。此外,第二電流閾值Imth2可以為與電流閾值Imth相同的值,也可以為不同的值。
[變形例]
本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式,能夠進(jìn)行各種變形。上述的實(shí)施方式例示為為了容易理解本發(fā)明而進(jìn)行說明,未必限定于具備說明的全部的結(jié)構(gòu)。另外,能夠?qū)⒛硨?shí)施方式的結(jié)構(gòu)的一部分置換成其他的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),另外, 也能夠?qū)δ硨?shí)施方式的結(jié)構(gòu)添加其他的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。另外,能夠刪除各實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的一部分,或者追加、置換其他的結(jié)構(gòu)。相對(duì)于上述實(shí)施方式能夠進(jìn)行的變形例如如下。
(1)在上述實(shí)施方式中,壓縮機(jī)1除了是使活塞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)之外,也可以應(yīng)用使兩個(gè)漩渦體的一方做圓周運(yùn)動(dòng)的渦旋式壓縮機(jī)、使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的往復(fù)式壓縮機(jī)等。
(2)上述實(shí)施方式的馬達(dá)控制裝置100的硬件能夠由通常的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn),因此,也可以將圖5所示的程序等儲(chǔ)存于存儲(chǔ)介質(zhì),或者經(jīng)由傳送路徑發(fā)布。
(3)圖5所示的處理在上述實(shí)施方式中說明為使用了程序的軟件的處理,但也可以將其一部分或者全部置換成使用了ASIC(Application Specific Integrated Circuit;面向特定用途的IC),或者FPGA(field-programmable gate array:現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)等的硬件的處理。
(4)另外,軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部105基于馬達(dá)電流Im的再現(xiàn)值等對(duì)軸轉(zhuǎn)矩Td進(jìn)行檢測(cè),但也可以向馬達(dá)M與壓縮機(jī)1之間插入轉(zhuǎn)矩傳感器,基于該轉(zhuǎn)矩傳感器的輸出信號(hào)求得軸轉(zhuǎn)矩Td。
(5)另外,在上述實(shí)施方式中,基于d軸電流Id與q軸電流Iq,將馬達(dá)電流Im計(jì)算為(Im=√(Id2+Iq2))。但是,也可以將除此以外的各種電流值使用為馬達(dá)電流Im。
(6)在上述實(shí)施方式中,以軸轉(zhuǎn)矩Td超過轉(zhuǎn)矩閾值Tdth(在圖5的步驟S2中判定為“是”)為條件,對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1、膨脹閥4的開度等進(jìn)行控制(步驟S4、S10)。但是,也可以與軸轉(zhuǎn)矩Td無關(guān)地,對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1、膨脹閥4的開度進(jìn)行控制。例如,也可以在馬達(dá)電流峰值Imp超過電流閾值Imth且目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1超過轉(zhuǎn)速閾值ωth的情況下,將目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1設(shè)為比轉(zhuǎn)速閾值ωth低的值,在馬達(dá)電流峰值Imp超過電流閾值Imth且目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1為轉(zhuǎn)速閾值ωth以下的情況下,增大膨脹閥4的開度。
(7)在上述實(shí)施方式中,以馬達(dá)電流峰值Imp超過電流閾值Imth(在圖5的步驟S8中判定為“是”)為條件,對(duì)膨脹閥4的開度進(jìn)行控制(步驟S10)。但是,也可以與馬達(dá)電流峰值Imp無關(guān)地,對(duì)膨脹閥4的開度進(jìn)行控制。例如,也可以在軸轉(zhuǎn)矩Td超過轉(zhuǎn)矩閾值Tdth且目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1超過轉(zhuǎn)速閾值ωth 的情況下,將目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1設(shè)為比轉(zhuǎn)速閾值ωth低的值,在軸轉(zhuǎn)矩Td超過轉(zhuǎn)矩閾值Tdth且目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1為轉(zhuǎn)速閾值ωth以下的情況下,增大膨脹閥4的開度。
在上述實(shí)施方式中,基于目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1與轉(zhuǎn)速閾值ωth的比較結(jié)果,進(jìn)行膨脹閥4的控制等,但也可以代替目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1,而使用馬達(dá)M的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值。此處,對(duì)轉(zhuǎn)速直接地進(jìn)行檢測(cè)導(dǎo)致成本提高,因此也可以對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)數(shù),而將“預(yù)定時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速”使用為轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值。在應(yīng)用“預(yù)定時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速”的情況下,也可以代替上述的“轉(zhuǎn)速閾值ωth”,而應(yīng)用與“轉(zhuǎn)速閾值ωth×預(yù)定時(shí)間”相當(dāng)?shù)摹稗D(zhuǎn)速閾值”。此外,上述實(shí)施方式的目標(biāo)轉(zhuǎn)速ω1、馬達(dá)M的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值均為“每一秒的轉(zhuǎn)速”,因此包含于“預(yù)定時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速”的概念。
[結(jié)構(gòu)、效果的總結(jié)]
如以上那樣,對(duì)于上述實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)(A)而言,其特征在于,具備膨脹閥(4)、將直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力的逆變器(300)、通過被上述逆變器轉(zhuǎn)換的交流電力驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)(M)、以及對(duì)在上述馬達(dá)(M)流經(jīng)的馬達(dá)電流(Im)進(jìn)行檢測(cè)的馬達(dá)電流檢測(cè)部(101),在上述馬達(dá)電流(Im)超過預(yù)定的電流閾值(Imth)且上述馬達(dá)(M)的預(yù)定時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速(ω1)超過預(yù)定的轉(zhuǎn)速閾值(ωth)的情況下,將上述轉(zhuǎn)速(ω1)設(shè)為上述轉(zhuǎn)速閾值(ωth)以下的值,在上述馬達(dá)電流(Im)超過上述電流閾值(Imth)且上述轉(zhuǎn)速(ω1)為上述轉(zhuǎn)速閾值(ωth)以下的情況下,增大上述膨脹閥(4)的開度。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠在馬達(dá)電流(Im)超過預(yù)定的電流閾值(Imth)且馬達(dá)(M)的預(yù)定時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速(ω1)超過預(yù)定的轉(zhuǎn)速閾值(ωth)的情況下,能夠?qū)⒃撧D(zhuǎn)速(ω1)設(shè)為轉(zhuǎn)速閾值(ωth)以下的值,并且,在馬達(dá)電流(Im)超過電流閾值(Imth)且該轉(zhuǎn)速(ω1)為轉(zhuǎn)速閾值(ωth)以下的情況下,增大膨脹閥(4)的開度。由此,能夠使馬達(dá)穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng),并且適當(dāng)?shù)乇Wo(hù)逆變器的開關(guān)元件等。由此,能夠從過電流破壞、熱破壞保護(hù)逆變器(300)內(nèi)的開關(guān)元件。并且,即使在馬達(dá)(M)為低旋轉(zhuǎn)高負(fù)荷的狀態(tài)下,也能夠不使空調(diào)機(jī)(A)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止而繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),從而能夠保護(hù)逆變器(300)內(nèi)的開關(guān)元件。
另外,對(duì)于上述實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)(A)而言,其特征在于,具備膨脹閥(4)、將直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力的逆變器(300)、通過被上述逆變器轉(zhuǎn)換的交流電力驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)(M)、以及對(duì)上述馬達(dá)的軸轉(zhuǎn)矩(Td)進(jìn)行檢測(cè)的軸轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部(105),在上述軸轉(zhuǎn)矩(Td)超過預(yù)定的轉(zhuǎn)矩閾值(Tdth)且上述馬達(dá)(M)的預(yù)定時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速(ω1)超過預(yù)定的轉(zhuǎn)速閾值(ωth)的情況下,將上述轉(zhuǎn)速(ω1)設(shè)為上述轉(zhuǎn)速閾值(ωth)以下的值,在上述軸轉(zhuǎn)矩(Td)超過上述轉(zhuǎn)矩閾值(Tdth)且上述轉(zhuǎn)速(ω1)為上述轉(zhuǎn)速閾值(ωth)以下的情況下,增大上述膨脹閥(4)的開度。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠在軸轉(zhuǎn)矩(Td)超過預(yù)定的轉(zhuǎn)矩閾值(Tdth)且馬達(dá)(M)的預(yù)定時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速(ω1)超過預(yù)定的轉(zhuǎn)速閾值(ωth)的情況下,將該轉(zhuǎn)速(ω1)設(shè)為轉(zhuǎn)速閾值(ωth)以下的值,在軸轉(zhuǎn)矩(Td)超過轉(zhuǎn)矩閾值(Tdth)且該轉(zhuǎn)速(ω1)為轉(zhuǎn)速閾值(ωth)以下的情況下,增大膨脹閥(4)的開度。由此,能夠使馬達(dá)穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng),并且適當(dāng)?shù)乇Wo(hù)逆變器的開關(guān)元件等。由此,能夠從過電流破壞、熱破壞保護(hù)逆變器(300)內(nèi)的開關(guān)元件。并且,即使在馬達(dá)(M)為低旋轉(zhuǎn)高負(fù)荷的狀態(tài)下,也能夠不使空調(diào)機(jī)(A)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止而繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),從而能夠保護(hù)逆變器(300)內(nèi)的開關(guān)元件。
并且,上述實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)(A)的特征在于,在每個(gè)預(yù)定的開度更新周期內(nèi)增減上述膨脹閥(4)的上述開度,在上述馬達(dá)電流(Im)超過上述電流閾值(Imth)且上述轉(zhuǎn)速(ω1)為上述轉(zhuǎn)速閾值(ωth)以下的情況下,與除此以外的情況相比,縮短上述開度更新周期。
并且,上述實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)(A)的特征在于,在每個(gè)上述開度更新周期內(nèi)以預(yù)定的開度更新幅度為限度增減上述膨脹閥(4)的上述開度,在上述馬達(dá)電流(Im)超過上述電流閾值(Imth)且上述轉(zhuǎn)速(ω1)為上述轉(zhuǎn)速閾值(ωth)以下的情況下,與除此以外的情況相比,增大上述開度更新幅度。
如上,與通常狀態(tài)相比縮短開度更新周期,或者增大開度更新幅度,從而能夠迅速地增大膨脹閥(4)的開度,因此能夠更加迅速地消除馬達(dá)(M)的過載狀態(tài)。
并且,就上述實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)(A)而言,若上述馬達(dá)電流(Im)成為第二電流閾值(Imth2)以下,則使上述轉(zhuǎn)速(ω1)返回通常的值。由此,在 消除過載狀態(tài)后,能夠使空調(diào)機(jī)(A)的狀態(tài)返回通常狀態(tài)。
并且,上述實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)(A)的特征在于,具有室內(nèi)熱交換器(5)以及向該室內(nèi)熱交換器(5)送風(fēng)的室內(nèi)風(fēng)扇(5a),上述膨脹閥(4)對(duì)向上述室內(nèi)熱交換器(5)供給的制冷劑的流通量進(jìn)行調(diào)整,在上述馬達(dá)電流(Im)超過上述電流閾值(Imth)且上述轉(zhuǎn)速(ω1)為上述轉(zhuǎn)速閾值(ωth)以下的情況下,與除此以外的情況相比,降低上述室內(nèi)風(fēng)扇(5a)的預(yù)定時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速。
如上,使室內(nèi)風(fēng)扇(5a)的預(yù)定時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速降低,從而能夠抑制向室內(nèi)進(jìn)行不舒適的送風(fēng),并且降低馬達(dá)電流(Im)。
并且,上述實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)(A)的特征在于,若上述馬達(dá)電流(Im)超過預(yù)定的過電流閾值(Imx),則停止,上述電流閾值(Imth)為比上述過電流閾值(Imx)低的值。
由此,在馬達(dá)電流(Im)達(dá)到過電流閾值(Imx)前,能夠執(zhí)行增大膨脹閥(4)的開度的控制,從而能夠不使空調(diào)機(jī)(A)停止而消除過載狀態(tài)。
并且,上述實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)(A)的特征在于,具備對(duì)室外溫度(To)進(jìn)行測(cè)定的溫度傳感器(8),上述室外溫度(To)越高,越將上述電流閾值(Imth)設(shè)定為較低的值。由此,室外溫度(To)越高,越能夠提早執(zhí)行增大膨脹閥(4)的開度的控制。
并且,在上述實(shí)施方式中,上述馬達(dá)電流檢測(cè)部(101)的特征在于,將在上述馬達(dá)(M)流經(jīng)的電流的峰值檢測(cè)為上述馬達(dá)電流(Im)。由此,與對(duì)在馬達(dá)(M)流經(jīng)的電流的有效值等進(jìn)行監(jiān)視的情況相比,能夠?qū)D(zhuǎn)矩脈動(dòng)引起的瞬時(shí)的馬達(dá)電流的峰值進(jìn)行檢測(cè),從而能夠從過電流適當(dāng)?shù)乇Wo(hù)逆變器(300)內(nèi)的開關(guān)元件。