专利名称：压缩机的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过进行PWM控制的开关元件驱动电动机的逆变电路，特别涉及适用于装载于冷藏库等的压缩机的驱动的控制装置。
背景技术：
现有技术中，在这种压缩机的控制装置中，存在以根据冷藏库的设定温度与箱内温度之差决定的转速运转的控制装置(例如，参照日本特开昭62-009165号公报)。专利文献I是根据冷藏库的设定温度与箱内温度决定压缩机的运转转速、使压缩机运转的控制装置。以下，参照附图对上述现有的压缩机的控制装置进行说明。图3是日本特开62-009165号公报中记载的现有的压缩机的控制装置的电路图。图4是现有的压缩机的控制装置的流程图。以下对使DC电动机的转速上升和下降的动作进行说明。在图3中，箱内温度检测机构I检测箱内温度，设定温度检测机构2检测设定温度。控制机构3与箱内温度检测机构I和设定温度检测机构2连接，根据由箱内温度检测机构I检测到的箱内温度与由设定温度检测机构2检测到的设定温度之差决定压缩机8的运转转速。例如在箱内温度比设定温度高5°C以上的情况下决定为3600转，在5°C 2°C的情况下决定为2400转，在2°C _2°C的情况下决定为1600转，在低于2°C的情况下决定为O转。AC/DC转换机构4与市用电源5连接，将市用交流电压转换为直流电压。逆变电路6的输入与AC/DC转换机构4连接，逆变电路6的输出与DC电动机7连接。DC电动机7组装进冷却冷藏库等的压缩机8 (未图示)。逆变电路6由六个开关元件Tl、T2、T3、T4、T5、T6构成，六个开关元件三相桥连接。逆变器控制机构10与控制机构3连接，使DC电动机7以由控制机构3决定的转
速运转。逆变器控制机构10包括位置检测机构11、换向(commutate，整流)机构12、转速控制机构13、转速运算机构14、设定转速检测机构15、转速比较机构16、合成机构17和驱动机构18。位置检测机构11根据DC电动机7的反电动势检测转子的位置，并向换向(転流)机构12、转速控制机构13和转速运算机构14发送位置检测信号。换向机构12根据位置检测机构11的输出向合成机构17发送驱动的换向脉冲。转速运算机构14通过对位置检测机构11的位置检测信号进行一定期间计数、或者测定脉冲间隔，对DC电动机7的转速进行运算，向转速比较机构16发送DC电动机7的正在运转的转速。另一方面，设定转速检测机构15检测从控制机构3送来的设定转速，向转速比较机构16发送。转速比较机构16只要设定转速为O转就向转速控制机构13发送O转，DC电动机
7维持停止。此外，只要为O转以外、例如1600转，就向转速控制机构13发送1600转。转速控制机构13只要DC电动机7为停止状态就使DC电动机7起动。然后，转速比较机构16将来自转速运算机构14的DC电动机7的转速与来自设定转速检测机构15的设定转速进行比较。在DC电动机7的转速比设定转速小的情况下，向转速控制机构13输出增加占空比的输出。由此，转速控制机构13使占空比增力口、使施加于DC电动机7的电压增加，由此使转速上升。在DC电动机7的转速比设定转速大的情况下，向转速控制机构13输出降低占空比的输出。由此，转速控制机构13使占空比减少、使施加于DC电动机7的电压减少，由此使转速下降。合成机构17向驱动机构18输出换向机构12的输出与转速控制机构13的输出的逻辑与，驱动机构18驱动逆变电路6。对于如上述那样构成的压缩机的控制装置，以下使用图4对使组装进该压缩机8的DC电动机7的转速上升和下降的动作进行说明。首先，控制机构3从由箱内温度检测机构I检测到的箱内温度与由设定温度检测机构2检测到的设定温度之差决定DC电动机7的运转转速，并作为设定转速向逆变器控制机构10发送。逆变器控制机构10在STEPl输入设定转速。在STEP2，设定转速检测机构15判断所输入的设定转速是否为O转，如果是O转则在STEP3使DC电动机7停止。如果设定转速不是O转则进入STEP4，判断DC电动机7是否为停止状态。此处，如果DC电动机7为停止状态则在STEP5进行起动控制，使DC电动机7起动。起动控制结束则进入STEP6，转速运算机构14根据位置检测机构11的信号对DC电动机7的转速进行运算，在STEP7，转速比较机构16将由设定转速检测机构15检测到的设定转速与由转速运算机构14运算得到的DC电动机7的转速运算结果进行比较。当在STEP8转速运算结果比设定转速小时进入STEP9，为了使转速上升，转速控制机构13使占空比上升。当在STEP8转速运算结果不比设定转速小时进入STEP10，判断转速运算结果是否比设定转速大，在大的情况下进入STEP11，为了使转速下降，转速控制机构13使占空比下降。通过这样的方式进行控制使得成为设定转速，根据箱内负载以适当的转速进行运转。
发明内容
但是，在上述现有的结构中，存在在不具有根据箱内温度与设定温度之差决定压缩机的运转转速的控制机构的冷藏库中不能决定压缩机的转速的问题。为了解决该问题，发明有如下的控制方法使用根据箱内温度导通/断开(0N/OFF)的恒温器，向逆变器控制机构输入运转或停止信号，逆变器控制机构只要被输入运转信号就以低速开始压缩机的运转，在经过一定时间时使运转转速上升。但是，恒温器的信息仅为导通/断开温度，不能决定恰当的运转转速。本发明是解决上述现有问题的技术，其目的在于即使是不具有根据箱内温度与设定温度之差决定压缩机的运转转速的控制机构的冷藏库也根据箱内负载以适当的转速进行运转。为了解决上述现有技术中的问题，本发明的压缩机的控制装置在使压缩机运转时以一定转速运转，通过检测此时的电动机电流来检测冷藏库负载，根据该冷藏库负载的检测结果设定使压缩机的转速上升的时间，所以能够根据箱内负载以恰当的转速进行运转。本发明的压缩机的控制装置能够根据冷藏库的负载以恰当的转速进行运转，例如能够在判断为冷藏库的负载大时迅速以高速旋转进行运转，在负载少时以低速旋转进行节能运转。
图1是本发明的实施方式I的压缩机的控制装置的电路图。图2是表示该实施方式I的压缩机的控制装置的动作的流程图。图3是专利文献I中记载的现有的压缩机的控制装置的电路图。图4是表示该现有的压缩机的控制装置的动作的流程图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。另外，在以下所有的图中，对相同或相当的要素标注相同的参照附图标记，省略重复的说明。第一发明是一种控制装置，其根据压缩机的运转或停止信号使上述压缩机的运转的转速随着时间经过而上升，在该控制装置中，使上述压缩机在运转时以一定转速运转，通过检测此时的电动机电流来检测上述压缩机的负载，根据上述压缩机的负载的检测结果变更使压缩机的转速上升的时间。根据以上结构，能够根据负载设定压缩机的转速的上升时间。第二发明是一种控制装置，其包括检测压缩机的运转信号或停止信号的运转/停止检测机构；根据来自上述运转/停止检测机构的输出设定上述压缩机的运转转速的转速设定机构；使组装进上述压缩机的电动机运转的逆变电路；检测上述电动机的转子的位置并且产生位置检测信号的位置检测机构；基于上述位置检测机构的输出决定上述逆变电路的动作，输出换向脉冲的换向机构；为了令上述压缩机的转速可变而在载波周期内调整作为导通时间的比例的占空比、进行电压的控制的转速控制机构；根据上述换向机构的输出和上述转速控制机构的输出使上述逆变电路动作的驱动机构；根据上述位置检测机构的输出对上述电动机的转速进行运算的转速运算机构；转速比较机构，其将由上述转速设定机构设定的设定转速与由上述转速运算机构计算出的上述电动机的转速进行比较，输出到上述转速控制机构以使上述电动机的转速成为设定转速；检测上述逆变电路的电动机电流的电动机电流检测机构；和定时器，其根据由上述电动机电流检测单元检测到的电动机电流值进行转速上升时间的设定，在成为所设定的时间时向上述转速设定单元输出转速上升的信号。根据以上结构，能够按每运转转速设定转速上升时间，能够设定与负载相应的压缩机的转速上升时间。第三发明的内容是在第一或第二发明中，对冷藏库进行控制的、压缩机的控制装置，能够根据负载设定压缩机的转速上升时间。因此，不仅能够得到第一或第二发明的效果，而且能够实现恰当的冷藏库运转。以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明并非限定于该实施方式。(实施方式I)图1是本发明的实施方式I的压缩机的控制装置的电路图。图2是表示本实施方式I的压缩机的控制装置的动作的流程图。以下，对根据负载状态决定压缩机的运转转速、使压缩机运转的方法进行说明。在图1中，以压缩机108装载于冷藏库的情况为例，以下实施方式说明冷藏库的控制。恒温器101检测箱内温度，进行导通/断开动作。AC/DC转换机构104与市用电源105连接，将市用交流电压转换为直流电压。逆变电路106的输入与AC/DC转换机构104连接，逆变电路106的输出与DC电动机107连接。DC电动机107被组装进冷却冷藏库等的压缩机108。逆变电路106由六个开关元件T1、T2、T3、T4、T5、T6构成，六个开关元件三相桥连接。逆变器控制机构110与恒温器101连接，在导通状态使DC电动机107运转，在断开状态使DC电动机107停止。逆变器控制机构110包括位置检测机构111、换向机构112、转速控制机构113、转速运算机构114、运转/停止检测机构115、转速比较机构116、合成机构117、驱动机构118、转速设定机构120和定时器121。位置检测机构111，根据DC电动机107的反电动势检测转子的位置，向换向机构112、转速控制机构113和转速运算机构114发送位置检测信号。换向机构112根据位置检测机构111的输出向合成机构117发送驱动的换向脉冲。转速运算机构114通过对位置检测机构111的位置检测信号进行一定期间计数、或者测定脉冲间隔，对DC电动机107的转速进行运算，向转速比较机构116发送DC电动机107的正在运转的转速。另一方面，运转/停止检测机构115检测从恒温器101送来的运转或停止的信号，向转速设定机构120发送。转速设定机构120向转速比较机构116发送运转转速。如果此时恒温器101的信号为停止，则向转速比较机构116发送O转，如果为运转信号则发送最低转速、例如1600转的信号。转速比较机构116向转速控制机构113发送信号，使得以1600转进行运转，转速控制机构113使DC电动机107以1600运转。转速比较机构116将来自DC电动机107的转速与来自转速设定机构120的设定转速进行比较。在DC电动机107的转速比设定转速小的情况下，向转速控制机构113输出增加占空比的输出。随之，转速控制机构113使占空比增加、使被施加在DC电动机107的电压增加，由此使转速上升。此外，在DC电动机107的转速比设定转速大的情况下，转速比较机构116向转速控制机构113输出降低占空比的输出。随之，转速控制机构113使占空比减少、使被施加在DC电动机107的电压减少，由此使转速下降。合成机构117向驱动机构118输出换向机构112的输出与转速控制机构113的输出的逻辑与。驱动机构118驱动逆变电路106。此外，将一定期间1600转运转时的电动机电流，从电动机电流检测机构122输入到定时器121。而且，在电动机电流大时判断为负载大，将至转速上升为止的时间设定得较早(早些)，在电动机电流小时判断为负载小，将至转速上升为止的时间设定得较晚(晚些)。这是因为，在以一定转速使DC电动机107运转时，如果负载重则电动机电流变大，如果负载轻则电动机电流变小，所以能够根据电动机电流判断负载的大小。在冷藏库中，在箱内的食品的温度高或外部气温高的情况下，压缩机108的负载变重，此时需要以高速旋转迅速地进行冷却。相反，在箱内的食品充分地变凉的情况或外部温度低的情况下，压缩机108的负载变轻，此时不需要高速旋转，而以低速旋转进行节能运转。定时器121只要到了设定时间就向转速设定机构120发送表示使转速上升的信号，随之，转速设定机构120使转速上升。接着，使用图2，对根据负载状态决定压缩机的运转转速、使DC电动机107运转的动作进行说明。首先，逆变器控制机构110在STEP101接收来自恒温器101的信号，判断该输入是
运转信号还是停止信号。如果是停止信号则进入STEPl 14，将定时器121的累计时间清零，在STEPl 15使DC电动机107停止。如果是运转信号，则在STEP102使DC电动机107以1600转进行运转。接着，在STEP103，在从运转开始起经过一定时间后检测1600转时的电动机电流。接着，在STEP104，例如判断电动机电流是否为O. 5A以下。如果为O. 5A以下，则在STEP105将定时器时间的设定值设定为30分钟。如果超过O. 5A，则进入STEP106，判断是否为O. 6A以下。如果为O. 6A以下，则在STEP107将定时器时间的设定值设定为20分钟。如果超过O. 6A，则进入STEP108，将定时器时间的设定值设定为10分钟。另外，在STEP105、107、108的设定后，定时器121开始经过时间的计测。接着，进入STEP109，逆变器控制机构110接收来自恒温器101的信号，判断该输入是运转信号还是停止信号。如果是停止信号则进入STEP114，将定时器121的累计时间清零，在STEP115使DC电动机107停止。如果是运转信号，则在STEP110判断是否已到定时器121的设定时间。如果未到设定时间，则在STEP113利用定时器121进行时间累计。如果已到设定时间，则在STEP111，定时器121向转速设定机构120发送信号，使得转速上升至例如2400转，转速设定机构120向转速比较机构116发送信号，使得以2400转进行运转。随之，转速比较机构116向转速控制机构113发送信号，使得占空比上升。然后，在STEP112，将定时器121清零，返回STEP109。从而，通过计测一定转速下的电动机电流来判定负载的大小。而且，能够在负载重时，使DC电动机107的转速较早上升，在负载轻时，不使DC电动机107的转速上升而以低速旋转进行运转，所以能够实现与负载相应的运转。此外，对从1600转的最低转速起的DC电动机107的运转转速的上升进行了说明，但是对从1600转上升而至的2400转的运转也能够同样地计测电动机电流，并能够进一步使上升至3600转的时间与负载相应地变化。此外，在DC电动机107，负载为一定时的电动机电流即使在转速变化时也相同，所以能够任意地选择以一定转速运转的转速。如上所述，本发明的压缩机的控制装置，即使不存在冷藏库的控制机构也能够根据负载控制压缩机的转速，所以对构成冷冻装置的压缩机的逆变器驱动装置和工作上使用的或家庭中使用的冷藏库控制有用。
权利要求
1.一种压缩机的控制装置，其根据压缩机的运转信号或停止信号使所述压缩机的运转转速随着时间经过而上升，该控制装置的特征在于 使所述压缩机在运转时以一定转速运转，通过检测此时的电动机电流来检测所述压缩机的负载， 基于所述压缩机的负载的检测结果设定使所述压缩机的转速上升的时间。
2.—种压缩机的控制装置，其特征在于，包括 检测压缩机的运转信号或停止信号的运转/停止检测机构； 根据来自所述运转/停止检测机构的输出设定所述压缩机的运转转速的转速设定机构； 使组装进所述压缩机的电动机运转的逆变电路； 检测所述电动机的转子的位置并且产生位置检测信号的位置检测机构； 基于所述位置检测机构的输出决定所述逆变电路的动作，输出换向脉冲的换向机构；为了令所述压缩机的转速可变而在载波周期内调整作为导通时间的比例的占空比、进行电压的控制的转速控制机构； 根据所述换向机构的输出和所述转速控制机构的输出使所述逆变电路动作的驱动机构； 根据所述位置检测机构的输出对所述电动机的转速进行运算的转速运算机构； 转速比较机构，其将由所述转速设定机构设定的设定转速与由所述转速运算机构计算出的所述电动机的转速进行比较，输出到所述转速控制机构以使所述电动机的转速成为设定转速; 检测所述逆变电路的电动机电流的电动机电流检测机构；和 定时器，其根据由所述电动机电流检测单元检测到的电动机电流值进行转速上升时间的设定，在成为所设定的时间时向所述转速设定单元输出转速上升的信号。
3.如权利要求1或2所述的压缩机的控制装置，其特征在于 其为对冷藏库进行控制的装置。
全文摘要
本发明的压缩机的控制装置，在DC电动机运转时根据由电动机电流检测机构检测到的电动机电流设定定时器的设定时间。如果成为设定时间则使DC电动机的转速上升，所以能够实现与负载相应的转速控制。在判断为冷藏库的负载大时迅速地以高速旋转进行运转。在负载少时，能够以低速旋转实现节能的运转。
文档编号F04B49/06GK102996420SQ20121033677
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月12日 优先权日2011年9月14日
发明者远藤胜己 申请人:松下电器产业株式会社