JP2016085005A - Refrigeration cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍サイクル装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus.
近年、冷凍サイクル装置では、圧縮機の回転速度を調整することで冷凍能力を可変調整可能となっているものが多い。すなわち、前記圧縮機を高回転で運転(定格運転)させることで、前記冷凍サイクル装置の冷凍能力を高めることができる。圧縮機には通常、電動機が組み込まれ、回転数は電気的に制御される。また、電動機の回転数を落とした中間運転(能力が定格の約半分となる運転)を行うことで、必要に応じて冷凍能力を調整することができる。 In recent years, many refrigeration cycle apparatuses are capable of variably adjusting the refrigeration capacity by adjusting the rotational speed of the compressor. That is, the refrigeration capacity of the refrigeration cycle apparatus can be increased by operating the compressor at a high speed (rated operation). An electric motor is usually incorporated in the compressor, and the rotation speed is electrically controlled. In addition, the refrigeration capacity can be adjusted as necessary by performing an intermediate operation with a reduced number of rotations of the electric motor (an operation in which the capacity is about half of the rating).
例えば、前記冷凍サイクル装置が空気調和機に用いられているとする。前記空気調和機の電源投入直後等で冷房又は暖房を行う場合、前記圧縮機を定格運転し、前記冷凍サイクル装置の冷凍能力を高め、冷房又は暖房の出力を上げる。また、一定の温度に到達し、温度維持程度の冷房又は暖房でよい場合、前記圧縮機を中間運転し、冷凍サイクル装置の冷凍能力を低く抑え、少ない消費電力で室温を安定させている。 For example, assume that the refrigeration cycle apparatus is used in an air conditioner. When cooling or heating is performed immediately after turning on the air conditioner or the like, the compressor is rated to increase the refrigeration capacity of the refrigeration cycle apparatus and increase the cooling or heating output. In addition, when the temperature reaches a certain temperature and cooling or heating at a temperature maintaining level is sufficient, the compressor is operated in an intermediate state, the refrigeration capacity of the refrigeration cycle apparatus is kept low, and the room temperature is stabilized with low power consumption.
前記冷凍サイクル装置の消費電力の多くは圧縮機で消費されるものである。そして、前記圧縮機(圧縮機に含まれる電動機)の効率を高めることが消費電力の低減につながる。前記電動機の特性は、コイルの巻線数によって変わり、前記巻線数によって最も高効率となる回転数が決まる。つまり、従来の構成の電動機で、低回転から高回転の全域で効率を高くすることは困難であった。 Most of the power consumption of the refrigeration cycle apparatus is consumed by the compressor. And increasing the efficiency of the compressor (the electric motor included in the compressor) leads to a reduction in power consumption. The characteristics of the motor vary depending on the number of windings of the coil, and the number of rotations with the highest efficiency is determined by the number of windings. That is, it has been difficult to increase the efficiency in the entire range from the low rotation to the high rotation with the electric motor having the conventional configuration.
そこで、特開平6−205573号公報に記載の巻線切替型回転電機のような回転数が変化しても効率の高い状態で運転可能な電動機が提案されている。この巻線切替型回転電機では、電動機の回転数によって電力を供給するコイルを切り替え、コイルの巻線数を変更することで、高回転運転(定格運転)及び低速回転運転(中間運転)で効率の低下を抑制している。 In view of this, there has been proposed an electric motor that can be operated in a highly efficient state even when the rotational speed changes, such as the winding switching type rotating electric machine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-205573. In this winding-switching type rotating electrical machine, the efficiency of high-speed operation (rated operation) and low-speed operation (intermediate operation) is changed by switching the coil that supplies power according to the motor speed and changing the number of coils. Is suppressed.
特開平6−205573号公報に記載の巻線切替型回転電機は高回転側のコイルと低回転側のコイルとを切り替えて利用するものである。冷凍サイクル装置を備える空気調和機は、圧縮機を利用して居室を冷やす冷房と居室を暖める暖房とを行う構成である。前記空気調和機では、冷房運転と暖房運転との違い、外気温の差等によって必要な冷凍能力が変動するため、圧縮機の回転数を細かく制御する必要がある。このような、回転数を細かく制御する必要がある圧縮機の電動機に前記巻線切替型回転電機を利用しても、長期間の運転で、必ずしも消費電力を低減できるとは限らない。 The winding switching type rotating electrical machine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-205573 is used by switching between a high rotation side coil and a low rotation side coil. An air conditioner including a refrigeration cycle apparatus is configured to perform cooling for cooling a room and heating for heating a room using a compressor. In the air conditioner, since the necessary refrigeration capacity varies depending on the difference between the cooling operation and the heating operation, the difference in the outside air temperature, and the like, it is necessary to finely control the rotation speed of the compressor. Even if the coil-switching type rotating electrical machine is used as an electric motor for a compressor that needs to control the rotational speed in detail, the power consumption cannot always be reduced by long-term operation.
また、前記巻線切替型回転電機のようにコイルを切り替えて利用するとき、切り換え前後で相対的な巻き数比の変動が大きいと、コイルを切り替えたときに瞬間的に大きな電流が発生し、回転電機(電動機)自体或いは制御回路の故障、破損の原因となり、寿命を縮める原因となっていた。 In addition, when the coil is switched and used like the winding switching type rotating electrical machine, if the relative turn ratio fluctuation is large before and after the switching, a large current is instantaneously generated when the coil is switched, This could cause failure or damage to the rotating electrical machine (electric motor) itself or the control circuit, and to shorten the life.
そこで本発明は、高効率運転を行う時間を増やすことができ、長寿命で無駄の少ない冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a refrigeration cycle apparatus that can increase the time during which high-efficiency operation is performed, has a long life, and has little waste.
上記目的を達成するため本発明は、複数個のコイルを含む複数個のコイルユニットが配置された固定子と、複数の極が形成された回転子とを備えた圧縮機を搭載する冷凍サイクル装置であって、前記複数個のコイルユニットのそれぞれに含まれるコイルの接続状態を切り替える制御部を備えており、前記制御部が運転条件に応じて前記複数個のコイルユニットの接続状態を切り替えることを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a refrigeration cycle apparatus equipped with a compressor including a stator in which a plurality of coil units including a plurality of coils are arranged, and a rotor in which a plurality of poles are formed. A control unit that switches a connection state of coils included in each of the plurality of coil units, and the control unit switches a connection state of the plurality of coil units according to an operating condition. Features.
この構成によると、前記コイルユニットを切り替えることで、多くの運転条件で圧縮機を効率よく駆動することができる。これにより、高効率運転の時間を延ばすことができ、長期間でみて消費エネルギを低減することが可能である。 According to this configuration, the compressor can be driven efficiently under many operating conditions by switching the coil unit. As a result, the time for high-efficiency operation can be extended and energy consumption can be reduced over a long period of time.
上記構成において、前記制御部は、前記圧縮機の回転数又はトルクの少なくとも一方に基づいて前記複数個のコイルユニットの接続状態を切り替える。このように構成することで、コイルユニットの接続状態の切り替えを細かく調整することができ、効率が高い状態で駆動することが可能である。 The said structure WHEREIN: The said control part switches the connection state of these coil units based on at least one of the rotation speed or torque of the said compressor. With this configuration, it is possible to finely adjust the switching of the connection state of the coil unit, and it is possible to drive with high efficiency.
上記構成において、前記制御部は、前記圧縮機の回転数を一時的に下げた状態で、前記コイルユニットの接続状態を切り替える。この構成によると、前記圧縮機が簡単な構成であるとともに、コイルユニットの接続状態を切り替えるときの瞬間的な大電流の発生を抑制する。瞬間的な大電流が流れないので回路、電動機が故障したり、破損したりするのを抑制するとともに、長寿命化が可能である。 The said structure WHEREIN: The said control part switches the connection state of the said coil unit in the state which reduced the rotation speed of the said compressor temporarily. According to this configuration, the compressor has a simple configuration and suppresses the generation of an instantaneous large current when switching the connection state of the coil unit. Since an instantaneous large current does not flow, it is possible to prevent the circuit and the motor from being broken or damaged, and to extend the service life.
上記構成において、前記複数個のコイルユニットそれぞれに予備負荷が備えられており、前記予備負荷に電力を供給するように接続した後、前記コイルユニットの接続状態を切り替えるようにしてもよい。この構成によると、コイルユニットの接続状態を切り替えるときの瞬間的な大電流の発生を抑制する。瞬間的な大電流が流れないので回路、電動機が故障したり、破損したりするのを抑制するとともに、長寿命化が可能である。なお、予備負荷は、コイルユニットを切り替えるときに、瞬間的な大電流を確実に抑制できるインピーダンスを有しているものを挙げることができる。 In the above configuration, each of the plurality of coil units may be provided with a preload, and the connection state of the coil unit may be switched after the power is supplied to the preload. According to this structure, generation | occurrence | production of the instantaneous large current when switching the connection state of a coil unit is suppressed. Since an instantaneous large current does not flow, it is possible to prevent the circuit and the motor from being broken or damaged, and to extend the service life. In addition, the preload can mention what has the impedance which can suppress an instantaneous large current reliably, when switching a coil unit.
上記構成において、前記コイルユニットは、同じ構成のコイルを2個備えており、2個のコイルを直列に接続したコイルユニットをスター結線で接続した第1状態と、2個のコイルを直列に接続したコイルユニットをデルタ結線で接続した第2状態と、2個のコイルを並列に接続したコイルユニットをスター結線で接続した第3状態と、2個のコイルを並列に接続したコイルユニットをデルタ結線で接続した第4状態とに切り替えられるものを挙げることができる。 In the above configuration, the coil unit includes two coils having the same configuration, and a first state in which two coil units connected in series are connected in a star connection, and two coils are connected in series. A second state in which the coil units are connected by a delta connection, a third state in which a coil unit in which two coils are connected in parallel are connected in a star connection, and a coil unit in which two coils are connected in parallel are a delta connection Can be switched to the connected fourth state.
本発明によると、広い運転条件で高効率運転を行うことができ、長寿命で無駄の少ない冷凍サイクル装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a refrigeration cycle apparatus that can perform high-efficiency operation under a wide range of operating conditions, has a long life, and has little waste.
以下に本発明について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
図1は空気調和機の概略図であり、図2は本発明にかかる冷凍サイクル装置の一例の概略図である。図1に示すように、空気調和機Acは、居室Rmの内部(壁)に設置される室内機IMと、居室Rmの外部に設置される室外機OMとを有する。なお、扉、窓等の開口は空調を行うときに閉じ、壁、天井等と一体と考えてもよいため、省略している。空気調和機Aは、居室Rmの空気を室内機IMに取込み、口調した空気を吐出することで居室Rm内の空調を行っている。
The present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram of an air conditioner, and FIG. 2 is a schematic diagram of an example of a refrigeration cycle apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the air conditioner Ac includes an indoor unit IM installed in the interior (wall) of the living room Rm and an outdoor unit OM installed outside the living room Rm. Note that openings such as doors and windows are omitted when air conditioning is performed, and may be considered integral with walls, ceilings, and the like. The air conditioner A performs air conditioning in the room Rm by taking the air in the room Rm into the indoor unit IM and discharging the conditioned air.
図2に示すように冷凍サイクル装置Rcは、圧縮機11、四方弁12、室外熱交換器13、減圧部14、室内熱交換器15等の機器を備えている。そして、これらの機器が冷媒配管で接続されているとともに、内部に冷媒が封入されており、公知の冷媒回路を構成している。
As shown in FIG. 2, the refrigeration cycle apparatus Rc includes devices such as a
図2に示すように、冷凍サイクル装置Rcにおいて、圧縮機11、四方弁12、室外熱交換器13、減圧部14、室外ファン131及びアキュムレータ16は室外機OMに配置されており、室内熱交換器15及び室内ファン151は室内機IMに配置されている。なお、減圧部14は室外機OMではなく、室内機IMに設けられていてもよい。
As shown in FIG. 2, in the refrigeration cycle apparatus Rc, the
圧縮機11は冷媒を圧縮する装置である。圧縮機11には冷媒が流出する流出配管Poと流入する流入配管Piが接続されており、流出配管Po及び流入配管Piはともに四方弁12に接続されている。また、圧縮機11に冷媒が流入する流入配管には、アキュムレータ16が取り付けられている。圧縮機11に戻る冷媒は気相と液相とが混じった状態である。冷媒はアキュムレータ16を通過することで液体と気体とに分離される。そして、気体の冷媒が圧縮機11に流入する。
The
四方弁12は冷媒回路の流れ方向を変更するものである。つまり、流出配管Poと流入配管Piの接続先(室外熱交換器13又は室内熱交換器15)を切り替える。例えば、四方弁12が流出配管Poと室外熱交換器13とを接続し、流入配管Piと室内熱交換器15とを接続すると、空気調和機Acは居室Rm内を冷却する冷房運転となる。また、四方弁12を逆接続すると、居室Rm内を加熱する暖房運転となる。
The four-
減圧部14は冷媒の圧力を低下させるものであり、ここでは、膨張弁が採用される。室外熱交換器13及び室内熱交換器15はそれぞれ、居室Rmの外部及び内部の空気と冷媒との間の熱交換を行うためのものであり、例えば、冷媒配管に断面積を増やすためのフィンが設けられた構成を挙げることができる。このフィンに空気を吹き付け、強制的に空気を送り込むことで熱交換の効率を高めることが可能である。そのため、冷凍サイクル装置Aでは、室外熱交換器13の近傍に室外ファン131を、室内熱交換器15の近傍に室内ファン151を設け、各熱交換器に送風することで、冷媒と空気との間で効率よく熱交換を行う。
The
圧縮機11は内部に配置された電動機によって冷媒を圧縮している。次に、圧縮機11に含まれる電動機Aについて図面を参照して説明する。図3は本発明にかかる圧縮機に配置された電動機の軸と垂直な面で切断した断面図であり、図4は圧縮機に設けられた電動機の配線図である。
The
電動機Aは3相DCブラシレスモータである。電動機Aは、固定子(ステータ)20が9個のスロット21を備えている。そして、ステータ20の内部に回転子(ロータ)22が配置されている。そして、回転子22の中央に出力軸221が一体的に固定されている。回転子22には不図示の永久磁石が配置されている。回転子22としては、例えば、8個の永久磁石を備えた(8極が形成された)ものを挙げることができる。
The electric motor A is a three-phase DC brushless motor. In the electric motor A, the stator (stator) 20 includes nine
電動機Aの各スロット21には導線を巻き付けられており、各スロット21がコイル(界磁)を構成している。これらのコイル部23には、それぞれ位相が120°ずれた交流電力U相電力、V相電力、W相電力が供給される。そこで、以下の説明では、3相の各相の電力が印加されるコイルをそれぞれ、U相コイルユニット23U、V相コイルユニット23V及びW相コイルユニット23Wの3系統に分けている。電動機AはU相コイルユニット23U、V相コイルユニット23V及びW相コイルユニット23Wにそれぞれ対応した位相の電力を供給することで、回転子20が回転する、すなわち、回転力が発生する。発生した回転力は、回転子20と一体的に固定された出力軸21を介して電動機Aの外部に取り出される。
A conductive wire is wound around each
図4に示すように、U相コイルユニット23U、V相コイルユニット23V及びW相コイルユニット23Wは、第1コイル部231と第2コイル部232とを備えている。また、U相コイルユニット23U、V相コイルユニット23V及びW相コイルユニット23Wには、第1コイル部231、第2コイル部232とは別に予備負荷Z1、Z2、Z3がそれぞれ設けられている。なお、電動機Aには、交流が供給されるため、予備負荷Z1、Z2、Z3としては、通常の抵抗のほか、誘導性のもの(コイル)や、容量性のもの(キャパシタ)或いは、これらを組み合わせたものが用いられる。
As shown in FIG. 4, the
さらに、電動機Aは、U相コイルユニット23U、V相コイルユニット23V及びW相コイルユニット23Wそれぞれの第1コイル部231、第2コイル部232の接続の組み合わせを変更するとともに、各コイルユニットに電力を供給する駆動回路3を備えている。なお、U相コイルユニット23U、V相コイルユニット23V及びW相コイルユニット23Wは、同一の構成を有している。
Furthermore, the electric motor A changes the combination of the connections of the
駆動回路3は、モータコントローラ31、スイッチング素子321、322、323、331〜334、341〜344、351〜354及び制御部36を備えている。モータコントローラ31は、U相コイルユニット23U、V相コイルユニット23V及びW相コイルユニット23Wのそれぞれに電力を供給するドライバ回路である。モータコントローラ31は不図示の電源からの電力を電動機Aの駆動に適した電力(電圧の波形、周波数、周期等)に変換している。そして、モータコントローラ31は、U相電力を出力するU端子311、V相電力を出力するV端子312及びW相電力を出力するW端子313を備えている。
The
次にスイッチング素子について説明する。U相コイルユニット23U、V相コイルユニット23V、W相コイルユニット23WのU端子311、V端子312及びW端子313と接続しているのと反対側には、それぞれ、スイッチング素子321、322、323が取り付けられている。スイッチング素子321、322、323は配線を切り替えるためのスイッチング素子である。スイッチング素子321、322、323をA接点に接続すると、U相コイルユニット23U、V相コイルユニット23V、W相コイルユニット23Wがスター結線で結線される。逆に、スイッチング素子321、322、323をB接点に接続すると、U相コイルユニット23U、V相コイルユニット23V、W相コイルユニット23Wがデルタ結線で結線される。
Next, the switching element will be described. Switching
つまり、スイッチング素子321、322、323は、U相コイルユニット23U、V相コイルユニット23V、W相コイルユニット23Wをスター結線とデルタ結線に切り替えるためのスイッチである。そのため、制御部36は、スイッチング素子321、322、323を同期制御する。例えば、スター結線にするとき、制御部36は、同じタイミングでスイッチング素子321、322、323をそれぞれのA接点に接続する。
That is, the switching
スイッチング素子331、332、333、334は、U相コイルユニット23Uに設けられている。スイッチング素子331、スイッチング素子334は接続方向を切り替える切り替えスイッチになっている。また、スイッチング素子332、333は、ON又はOFF(回路の接続又は切断)を切り替えるスイッチである。
Switching
スイッチング素子331及びスイッチング素子332は第1コイル部231と第2コイル部232とを直列又は並列のいずれかの接続方法で接続するスイッチである。スイッチング素子331をA接点に接続するとともに、スイッチング素子332をOFFにすることで、第1コイル部231と第2コイル部232とを直列に接続できる。また、スイッチング素子331をB接点に接続するとともに、スイッチング素子332をONにすることで第1コイル部231と第2コイル部232とを並列に接続できる。
The switching
スイッチング素子333は、予備負荷Z1に電力を供給する回路を接続又は切断するON/OFFスイッチである。スイッチング素子334は、予備負荷Z1をスター結線の配線又はデルタ接点の配線に切り替えて接続する切り替えスイッチである。
The switching
スイッチング素子341、342、343、344はV相コイルユニット23Vの接続を切り替えるためのスイッチング素子である。また、スイッチング素子351、352、353、354はV相コイルユニット23Vの接続を切り替えるためのスイッチング素子である。スイッチング素子341、351はスイッチング素子331と、スイッチング素子342、352はスイッチング素子332と、スイッチング素子343、353はスイッチング素子333と、スイッチング素子344、354はスイッチング素子334とそれぞれ対応するスイッチング素子である。そのため、V相コイルユニット23V及びW相コイルユニット23Wに備えられている各スイッチング素子は、対応するU相コイルユニット23Uのスイッチング素子と同じ構成及び動作を行う。
Switching
スイッチング素子321、322、323、331〜334、341〜344、351〜354としては、IGBT、パワーMOSFET等の素子及びこれらを組み合わせたものを挙げることができるが、これに限定されない。
Examples of the switching
次に本発明にかかる圧縮機に備えられた電動機Aについて説明する。電動機Aは、3相のコイルユニットをスター結線とデルタ結線とで切り替えて使うことが可能な構成となっている。また、本発明にかかる電動機Aでは、各コイルユニットの第1コイル部231と第2コイルユニット232を直列又は並列に切り替えることができる。以下に、スイッチング素子を切り替えたときの電動機の状態について図面を参照して説明する。
Next, the electric motor A provided in the compressor according to the present invention will be described. The electric motor A has a configuration in which a three-phase coil unit can be used by switching between a star connection and a delta connection. In the electric motor A according to the present invention, the
図5〜図8は第1コイル部と第2コイル部を直列又は並列に接続したコイルユニットをスター結線又はデルタ結線したときの配線図である。なお、電動機Aにおいて対応するスイッチング素子は同期して駆動されるものであるため、以下の説明では、U相コイルユニット23Uに含まれるスイッチング素子について主に説明し、V相コイルユニット23V、W相コイルユニット23Wのスイッチング素子は同時に同じ動作をするものとして説明する。なお、以下の説明において配線図では、電力が供給される(電流が流れる又は電圧が印加される)回路を太線で示す。
5 to 8 are wiring diagrams when the coil unit in which the first coil portion and the second coil portion are connected in series or in parallel is star-connected or delta-connected. In addition, since the corresponding switching element in the electric motor A is driven synchronously, in the following description, the switching element included in the
図5は第1コイル部と第2コイル部を直列に接続したコイルユニットをスター接続した配線図である。図5に示すように、制御部36が、U相コイルユニット23Uのスイッチング素子331をA接点に接続し、スイッチング素子332をOFFにすることで、第1コイル部231と第2コイル部232とが直列に接続される。V相コイルユニット23V、W相コイルユニット23Wも同様に対応するスイッチング素子を操作することで、各コイルユニットの第1コイル部231と第2コイル部232とが直列に接続される。そして、スイッチング素子321、322、323をA接点に接続する。これにより、電動機Aは、第1コイル部231と第2コイル部232を直列に接続したコイルユニットをスター結線した直列スター状態となる。
FIG. 5 is a wiring diagram in which a coil unit in which a first coil portion and a second coil portion are connected in series is star-connected. As shown in FIG. 5, the
図6は第1コイル部と第2コイル部を直列に接続したコイルユニットをデルタ接続した配線図である。図6に示すように、図5の状態からスイッチング素子321、322、323をB接点に切り替えることで、電動機Aは、第1コイル部231と第2コイル部232を直列に接続したコイルユニットをデルタ結線した直列デルタ状態となる。
FIG. 6 is a wiring diagram in which a coil unit in which a first coil portion and a second coil portion are connected in series is delta-connected. As shown in FIG. 6, by switching the switching
図7は第1コイル部と第2コイル部を並列に接続したコイルユニットをスター接続した配線図である。図7に示すように、制御部36が、U相コイルユニット23Uのスイッチング素子331をB接点に接続し、スイッチング素子332をONにすることで、第1コイル部231と第2コイル部232とが並列に接続される。V相コイルユニット23V、W相コイルユニット23Wも同様に対応するスイッチング素子を操作することで、各コイルユニットの第1コイル部231と第2コイル部232とが並列に接続される。そして、スイッチング素子321、322、323をA接点に接続する。これにより、第1コイル部231と第2コイル部232を並列に接続したコイルユニットをスター結線した並列スター状態となる。
FIG. 7 is a wiring diagram in which a coil unit in which a first coil portion and a second coil portion are connected in parallel is star-connected. As shown in FIG. 7, the
図8は第1コイル部と第2コイル部を並列に接続したコイルユニットをデルタ接続した配線図である。図8に示すように、図7の状態からスイッチング素子321、322、323をB接点に切り替えることで、電動機Aは、第1コイル部231と第2コイル部232を並列に接続したコイルユニットをデルタ結線した並列デルタ状態となる。
FIG. 8 is a wiring diagram in which a coil unit in which a first coil portion and a second coil portion are connected in parallel is delta-connected. As shown in FIG. 8, by switching the switching
次に本発明にかかる冷凍サイクル装置Rcの駆動について説明する。冷凍サイクル装置Rcでは、圧縮機11の回転数、すなわち、電動機Aの回転数を調整することで、冷凍能力(例えば、空気調和機Acでは、冷房能力又は暖房能力)を調整している。
Next, driving of the refrigeration cycle apparatus Rc according to the present invention will be described. In the refrigeration cycle apparatus Rc, the refrigerating capacity (for example, the cooling capacity or the heating capacity in the air conditioner Ac) is adjusted by adjusting the rotational speed of the
3相ブラシレスモータである電動機Aでは一般的に、巻線数が多いと低回転での効率が高く(最高効率に達し)、高回転では効率が低下する。一方、巻線数が少ないと低回転での効率は低いが高回転での効率が高くなる(最高効率に達する)。 In general, the electric motor A which is a three-phase brushless motor has a high efficiency at a low rotation (a maximum efficiency is reached) when the number of windings is large, and decreases at a high rotation. On the other hand, when the number of windings is small, the efficiency at low rotation is low, but the efficiency at high rotation is high (the maximum efficiency is reached).
上述したように、電動機Aは、スイッチング素子を切り替えることで、相対的な巻線数を変更する構成となっている。例えば、直列スター状態のときの巻線数を基準としたとき、相対的な巻き数比は、直列デルタ状態のとき1/√3、並列スター状態のとき1/2、並列デルタ状態のとき1/2√3になる。つまり、電動機Aでは、状態を切り替えることで巻線数を変更したときと同じ効果を得ることができる。 As described above, the electric motor A is configured to change the relative number of windings by switching the switching element. For example, relative to the number of windings in the series star state, the relative turns ratio is 1 / √3 in the series delta state, 1/2 in the parallel star state, and 1 in the parallel delta state. / 2√3. That is, in the electric motor A, the same effect as when the number of windings is changed by switching the state can be obtained.
このことを利用して、本発明にかかる冷凍サイクル装置Rcでは、冷凍サイクル装置Rcの運転条件(要求される出力)に応じて、電動機Aの巻線数比(コイルの接続状態)を切り替える制御が行われている。以下に、空気調和機Acに用いられている冷凍サイクル装置Rcを例に説明する。なお、空気調和機Acを冷房装置として用いる場合を想定している。 By utilizing this, in the refrigeration cycle apparatus Rc according to the present invention, the control for switching the winding ratio (coil connection state) of the electric motor A in accordance with the operating condition (required output) of the refrigeration cycle apparatus Rc. Has been done. Hereinafter, the refrigeration cycle apparatus Rc used in the air conditioner Ac will be described as an example. It is assumed that the air conditioner Ac is used as a cooling device.
空気調和機Acに用いられている冷凍サイクル装置Rcでは、空気調和機Acの動作状態によって、要求される出力(運転状態)が変動する。図9に空気調和機の運転条件と冷凍サイクル装置の運転状態と電動機の回転速度とコイルユニットの接続状態を対比する表を示す。 In the refrigeration cycle apparatus Rc used in the air conditioner Ac, the required output (operating state) varies depending on the operating state of the air conditioner Ac. FIG. 9 shows a table comparing the operating conditions of the air conditioner, the operating state of the refrigeration cycle apparatus, the rotational speed of the electric motor, and the connection state of the coil unit.
空気調和機Acの電源が投入されたとき(運転開始時とする)、冷凍サイクル装置Rcは圧縮機11の回転を開始する(開始状態とする)。圧縮機11は開始状態のとき、電動機Aは極低回転で動作する。そのため、冷凍サイクル装置Rcが開始状態のとき、最も巻線数(相対巻き数比)が多い、直列スター状態となるように、制御部36はスイッチング素子を制御する。これにより、運転開始時にスムースな動作ができるとともに、効率よく動作できる。
When the power of the air conditioner Ac is turned on (when operation is started), the refrigeration cycle apparatus Rc starts rotating the compressor 11 (set to a start state). When the
空気調和機Aは、室内温度と設定された温度とが近い場合、冷凍サイクル装置Rcは、小さな出力で室内の空気調和を行うことができる。そして、空気調和機Aは、外気温の影響も受ける。例えば、夜間のように居室内と外部との空気の温度差が低く、室内温度が設定された温度に近い場合(夜間運転とする)、冷凍サイクル装置Rcは低出力で室内温度を維持できる(低出力状態とする)。冷凍サイクル装置Rcが低出力状態のとき、圧縮機11(電動機A)は低回転で駆動する。冷凍サイクル装置Rcが低出力状態のとき、巻線数(相対巻き数比)が2番目に多い、直列デルタ状態となるように、制御部36はスイッチング素子を制御する。
In the air conditioner A, when the indoor temperature is close to the set temperature, the refrigeration cycle apparatus Rc can perform indoor air conditioning with a small output. The air conditioner A is also affected by the outside air temperature. For example, when the temperature difference between the room and the outside is low, such as at night, and the room temperature is close to the set temperature (night operation), the refrigeration cycle apparatus Rc can maintain the room temperature with low output ( Low output state). When the refrigeration cycle apparatus Rc is in a low output state, the compressor 11 (electric motor A) is driven at a low rotation. When the refrigeration cycle apparatus Rc is in the low output state, the
一方、昼間のように居室内と外部との空気の温度差が高い場合(昼間通常運転とする)、冷凍サイクル装置Rcから一定以上の出力がないと室内温度の維持が困難である。そのため、冷凍サイクル装置Rcでは、一定の出力(中出力とする)で駆動することで、室内温度の維持を行う(中出力状態とする)。冷凍サイクル装置Rcが中出力状態のとき、圧縮機11(電動機A)は中速回転で駆動する。冷凍サイクル装置Rcが中出力状態のとき、巻線数(相対巻き数比)が2番目に少ない、並列スター状態となるように、制御部36はスイッチング素子を制御する。
On the other hand, when the temperature difference between the room and the outside is high as in the daytime (normal operation during the daytime), it is difficult to maintain the room temperature unless there is a certain output from the refrigeration cycle apparatus Rc. Therefore, in the refrigeration cycle apparatus Rc, the room temperature is maintained (the medium output state is set) by driving with a constant output (intermediate output). When the refrigeration cycle apparatus Rc is in the medium output state, the compressor 11 (electric motor A) is driven at medium speed rotation. When the refrigeration cycle apparatus Rc is in the medium output state, the
さらに、昼間の居室内と外部との空気の温度差が高く、室内温度と設定温度とが離れている場合(急速冷却運転とする)、冷凍サイクル装置Rcは高出力を要求される(高出力状態とする)。冷凍サイクル装置Rcが高出力状態のとき、圧縮機11を高速回転で駆動する。冷凍サイクル装置Rcが高出力状態のとき、巻線数(相対巻き数比)が最も少ない、並列デルタ状態となるように、制御部36はスイッチング素子を制御する。
Furthermore, when the temperature difference between the indoor air and the outside in the daytime is high and the room temperature is far from the set temperature (rapid cooling operation), the refrigeration cycle apparatus Rc is required to have a high output (high output). State). When the refrigeration cycle apparatus Rc is in a high output state, the
なお、コイルの状態の切替えを冷凍サイクル装置Rcの運転状態に基づいて切り替えることで、各運転状態で最も効率の良い状態で電動機A(圧縮機11)を駆動することができる。これにより、冷凍サイクル装置Rcは、広い運転状態で効率が高くなる。 In addition, by switching the coil state based on the operation state of the refrigeration cycle apparatus Rc, the electric motor A (compressor 11) can be driven in the most efficient state in each operation state. Thereby, refrigeration cycle apparatus Rc becomes efficient in a wide driving | running state.
なお、開始状態、低出力状態、中出力状態、高出力状態については、電動機Aのコイルの巻線数及び相対的な巻き数比に基づいて、各状態で効率が良くなるように決定されることが好ましい。 The start state, the low output state, the medium output state, and the high output state are determined based on the number of turns of the coil of the electric motor A and the relative turn ratio so that the efficiency is improved in each state. It is preferable.
一方で、電動機Aを駆動している状態で、コイルの接続状態を切り替えるとき、切り替え時に瞬間的に大きな電流が流れる場合がある。本発明の電動機Aは、切り替わり時に予備負荷に電流を流し、瞬間的に大きな電流が流れるのを抑制している。以下にスイッチング素子の切替えについて説明する。なお、ここでは、直列スター状態から直列デルタ状態に切り替わる場合について説明するが、これ以外も同様の切替えを行う。図10、図11は電動機が切り替わる途中の中間状態を示す配線図である。 On the other hand, when the connection state of the coil is switched while the electric motor A is being driven, a large current may instantaneously flow at the time of switching. The electric motor A of the present invention allows a current to flow through the preliminary load at the time of switching, and suppresses a large current from flowing instantaneously. Hereinafter, switching of the switching element will be described. In addition, although the case where it switches from a serial star state to a serial delta state is demonstrated here, the same switching is performed other than this. 10 and 11 are wiring diagrams showing an intermediate state in the middle of switching of the electric motor.
冷凍サイクル装置Rcの圧縮機11が極低回転状態のとき、電動機Aは直列スター状態であり、各スイッチング素子は、図5に示す状態となる。すなわち、制御部36は、U相コイルユニット23Uのスイッチング素子331をA接点に接続するとともに、スイッチング素子321をA接点に接続する。また、制御部36は、V相コイルユニット23V、W相コイルユニット23Wの対応するスイッチング素子も同期して切り替える。
When the
そして、冷凍サイクル装置Rcは回転数で出力を調整している。そのため、出力を上げる動作を行うと、圧縮機11すなわち電動機Aの回転数も上昇する。そして、冷凍サイクル装置Rcが低回転状態になると、直列スター状態では、効率が低下する。そこで、制御部36は、直列デルタ状態に切り替えるため、スイッチング素子334をA接点に接続するとともに、スイッチング素子333をONにする(図10参照)。
And refrigeration cycle apparatus Rc is adjusting the output with the number of rotations. Therefore, when the operation of increasing the output is performed, the rotational speed of the
このように接続することで、予備負荷Z1を第1コイル部231と第2コイル部232とを直列に接続したコイルと並列に接続した状態となる。なお、U相コイルユニット23U、V相コイルユニット23V及びW相コイルユニット23Wはそれぞれ予備負荷Z1、Z2、Z3を並列に接続した状態でスター結線になっている。なお、予備負荷Z1、Z2、Z3の結線は、スイッチング素子334、344、354に制御されるものであるため、コイルユニットと独立して結線状態を切り替えることができる。
By connecting in this way, the preliminary load Z1 is connected in parallel with a coil in which the
そして、制御部36は、スイッチング素子321、322、323をA接点からB接点に切り替える。スイッチング素子321、322、323の接点が切り替わる瞬間、第1コイル部231、第2コイル部232は解列される。一方で、予備負荷Z1、Z2、Z3がスター結線された状態になる。そして、スイッチング素子321、322、323がB接点に接続されたとき(図11参照)、予備負荷Z1、Z2、Z3はスター状態を維持したまま、第1コイル部231と第2コイル部232が直列の各コイルユニット23U、23V、23Wがデルタ結線される。
Then, the
予備負荷Z1、Z2、Z3には電流が流れた状態で、図10の配線状態から図11の配線状態に切り替わる。そのため、スイッチング素子321、322、323の切り替わりによる瞬間的な大電流の発生を抑制することができる。
In a state where current flows through the preliminary loads Z1, Z2, and Z3, the wiring state in FIG. 10 is switched to the wiring state in FIG. Therefore, instantaneous generation of a large current due to switching of the switching
そして、制御部36は、スイッチング素子333をOFFにすることで、予備負荷Z1への電力の供給を停止する。制御部36が、V相コイルユニット23V、W相コイルユニット23Wでも同時に、スイッチング素子343、353をOFFにすることで(図7参照)になる。
And the
図10の配線状態から図11の配線状態に切り替わるとき、予備負荷Z1、Z2、Z3がスター結線されている状態を維持して切り替わる。つまり、本発明にかかる電動機Aでは、コイルユニットの配線を切り替えるとき、予備負荷を用いて疑似的な回路を構成しておき、回路を切り替えたのちに予備負荷を解列するようにすることで、切り替え時に予備負荷に一定の電流を流し続ける。これにより、切り替え時に電圧が急激に変化しにくいので、瞬間的な大電流の発生を抑制することができる。 When switching from the wiring state of FIG. 10 to the wiring state of FIG. 11, the preliminary loads Z1, Z2, and Z3 are switched while maintaining the star connection state. That is, in the electric motor A according to the present invention, when the wiring of the coil unit is switched, a pseudo circuit is configured using the preliminary load, and the preliminary load is disconnected after switching the circuit. When switching, keep a constant current flowing through the preload. As a result, the voltage is unlikely to change abruptly at the time of switching, so that an instantaneous large current can be suppressed.
以上のように直列スター状態から直列デルタ状態に切り替えるとき、予備負荷に電流を流しつつスイッチングすることで、電動機Aの回路に瞬間的な大電流が発生するのを抑制できる。 As described above, when switching from the series star state to the series delta state, it is possible to suppress an instantaneous large current from being generated in the circuit of the electric motor A by switching while supplying a current to the preliminary load.
以上のように、冷凍サイクル装置Rcは、運転状態に応じてコイルの接続状態を切り替えることで、圧縮機11(電動機A)の効率を多くの状態で高く維持することができる。これにより、長期間にわたって断続的又は連続的に使用したときの電力消費を抑制することができる。また、コイルの切替えを行うときに、予備負荷を利用した中間状態をへたのちに行われるので、瞬間的な大電流が発生しにくく、回路が破損したり、寿命が短くなったりする不具合を抑制できる。 As described above, the refrigeration cycle apparatus Rc can maintain the efficiency of the compressor 11 (the electric motor A) high in many states by switching the coil connection state according to the operation state. Thereby, the power consumption when using it intermittently or continuously over a long period of time can be suppressed. In addition, when switching the coil, it is performed after the intermediate state using the preload, so it is difficult to generate a momentary large current, and the circuit may be damaged or the life may be shortened. Can be suppressed.
(第2実施形態)
本発明にかかる冷凍サイクル装置の他の例について図面を参照して説明する。本発明にかかる冷凍サイクル装置Rcは、コイルの状態を切り替える制御が異なる以外、基本的な構成は、第1実施形態の冷凍サイクル装置Rcと同じである。そのため、冷凍サイクル装置Rcの詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Another example of the refrigeration cycle apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. The refrigeration cycle apparatus Rc according to the present invention has the same basic configuration as the refrigeration cycle apparatus Rc of the first embodiment, except that the control for switching the coil state is different. Therefore, detailed description of the refrigeration cycle apparatus Rc is omitted.
第1実施形態では、電動機Aは冷凍サイクル装置Rcの動作状態に対応して駆動している。そのため、コイルの状態を簡単且つ適切に切り替えることが可能となっている。このような構成の場合、各運転状態である程度効率を高めることが可能である。一方で、冷凍サイクル装置Rcに要求される冷凍能力によっては、各運転状態の間の出力での動作が要求される場合がある。 In the first embodiment, the electric motor A is driven corresponding to the operating state of the refrigeration cycle apparatus Rc. Therefore, the state of the coil can be easily and appropriately switched. In the case of such a configuration, it is possible to increase the efficiency to some extent in each operation state. On the other hand, depending on the refrigeration capacity required for the refrigeration cycle apparatus Rc, an operation with an output during each operation state may be required.
そこで、コイルの接続状態を切り替えるタイミングを決める手順について説明する。図12は異なるコイルの接続状態で電動機を駆動したときの回転数と電動機効率の関係を示すグラフである。図12に示すグラフでは、縦軸に電動機効率、横軸に電動機回転数としている。図12に示すグラフにおいて、破線L1は直列スター状態、実線L2は直列デルタ状態、一点鎖線L3は並列スター状態、太線L4は並列デルタ状態に各コイルユニットを接続したときの電動機効率と回転数とを示している。 A procedure for determining the timing for switching the coil connection state will be described. FIG. 12 is a graph showing the relationship between the rotational speed and the motor efficiency when the motor is driven with different coil connections. In the graph shown in FIG. 12, the vertical axis represents motor efficiency, and the horizontal axis represents motor rotation speed. In the graph shown in FIG. 12, the broken line L1 is the series star state, the solid line L2 is the series delta state, the alternate long and short dash line L3 is the parallel star state, and the thick line L4 is the motor efficiency and rotational speed when the coil units are connected in the parallel delta state. Is shown.
図12に示すように、冷凍サイクル装置Rcは、運転開始から第1回転数R1までは、破線L1が実線L2よりも電動機効率が高くなっている。すなわち、第1回転数R1未満の領域では、圧縮機11(電動機A)はコイルユニットの接続状態が直列スター状態の方が直列デルタ状態よりも効率がよい。そのため、制御部36は、電動機Aの回転数が第1回転数R1未満のとき、直列スター状態で駆動し、回転数が第1回転数R1以上になると直列デルタ状態に切り替える。
As shown in FIG. 12, in the refrigeration cycle apparatus Rc, from the start of operation to the first rotation speed R1, the broken line L1 has a higher motor efficiency than the solid line L2. That is, in the region below the first rotation speed R1, the compressor 11 (electric motor A) is more efficient in the coil unit connection state in the series star state than in the series delta state. Therefore, the
また、図12に示すように、第2回転数R2までは、実線L2が一点鎖線L3よりも高い。すなわち、第1回転数R1以上、第2回転数R2までの領域では、圧縮機11(電動機A)はコイルユニットの接続状態が直列スター状態の方が直列デルタ状態よりも効率がよい。そのため、制御部36は、電動機Aの回転数が第1回転数R1以上、第2回転数R2未満のとき、直列デルタ状態で駆動する。
Also, as shown in FIG. 12, the solid line L2 is higher than the one-dot chain line L3 up to the second rotational speed R2. That is, in the region from the first rotation speed R1 to the second rotation speed R2, the compressor 11 (electric motor A) is more efficient in the connection state of the coil unit in the series star state than in the series delta state. Therefore, the
同様に、電動機効率の上下が切り替わる、換言すると、電動機効率のグラフが交わる回転数でコイルユニットの接続状態を切り替えるようにする。このように、コイルユニットの接続状態ごとに電動機効率を検出し、その電動機効率の大小が切り替わる回転数でコイルユニットの接続状態を切り替えることでより詳細な制御を行うことが可能である。 Similarly, the upper and lower sides of the motor efficiency are switched, in other words, the connection state of the coil unit is switched at the number of rotations at which the graph of the motor efficiency intersects. Thus, it is possible to perform more detailed control by detecting the motor efficiency for each connection state of the coil unit and switching the connection state of the coil unit at the number of rotations at which the magnitude of the motor efficiency is switched.
なお、本実施形態では、切り替わり回転数を記憶しておき、その回転数になるごとに、コイルユニットの接続状態を切り替えるようにしているが、これに限定されない。例えば、コイルユニットの接続状態が切り替わるときの電動機効率を記憶しておき、運転中の電動機Aの電動機効率が記憶されている電動機効率になったとき、コイルユニットの接続状態を切り替えるようにしてもよい。 In this embodiment, the switching rotational speed is stored, and the connection state of the coil unit is switched every time the rotational speed is reached. However, the present invention is not limited to this. For example, the motor efficiency at the time when the connection state of the coil unit is switched is stored, and when the motor efficiency of the motor A in operation becomes the stored motor efficiency, the connection state of the coil unit is switched. Good.
また、電動機Aの運転中の電動機効率を検出する構成の場合、回転数と電動機効率の関係を図12のようにグラフ化しておき、そのグラフを逐次更新するようにして、切り替わるときの電動機効率の値を更新するようにしてもよい。このようにすることで、コイル部、スイッチング素子等のばらつきが生じても、高い効率で電動機A、すなわち、圧縮機11を駆動することが可能である。また、冷媒の変化や配管の変化によるばらつきを吸収することも可能である。
Further, in the case of the configuration for detecting the motor efficiency during operation of the motor A, the relationship between the rotational speed and the motor efficiency is graphed as shown in FIG. 12, and the graph is sequentially updated so that the motor efficiency when switching is performed. The value of may be updated. By doing in this way, even if dispersion | variation in a coil part, a switching element, etc. arises, it is possible to drive the electric motor A, ie, the
本実施形態では、電動機Aの回転数と電動機効率との関係を利用してコイルユニットの接続状態の切替えを行っているが、これに限定されるものではなく、例えば、電動機Aの回転数及び(又は)トルクと電動機効率との関係を利用してコイルユニットの接続状態を切り替えるようにしてもよい。例えば、回転数を急激に上昇させる場合等には、電動機効率を無視して、高トルクで一気に回転数を上げた方が、結果として効率が高くなる場合もある。このような場合、高トルクである程度電動機効率が高いコイルユニットの接続状態を選択するようにしてもよい。また、高トルクの場合、電流が増加するので、銅損を減らすため、より電気抵抗の小さな接続状態を選択するようにしてもよい。 In the present embodiment, the connection state of the coil unit is switched using the relationship between the rotation speed of the motor A and the motor efficiency. However, the present invention is not limited to this. For example, the rotation speed of the motor A and (Or) You may make it switch the connection state of a coil unit using the relationship between a torque and motor efficiency. For example, when the rotational speed is suddenly increased, the efficiency may increase as a result of ignoring the motor efficiency and increasing the rotational speed at a stretch with high torque. In such a case, the connection state of the coil unit with high torque and high motor efficiency to some extent may be selected. Further, since the current increases in the case of high torque, a connection state with a smaller electrical resistance may be selected in order to reduce copper loss.
これ以外の特徴については、第1実施形態と同じである。 Other features are the same as in the first embodiment.
(第3実施形態)
本発明にかかる冷凍サイクル装置の他の例について図面を参照して説明する。図13は本発明にかかる冷凍サイクル装置の圧縮機の備えられた電動機の回路図である。図13に示す電動機Bは、電動機Aから予備負荷Z1、Z2、Z3、スイッチング素子333、334、343、344、353、354を省略した構成を有している。
(Third embodiment)
Another example of the refrigeration cycle apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 13 is a circuit diagram of an electric motor provided with a compressor of the refrigeration cycle apparatus according to the present invention. The electric motor B shown in FIG. 13 has a configuration in which the preliminary loads Z1, Z2, and Z3 and the switching
電動機Bは、電動機Aと同様、第1コイル部231と第2コイル部232との接続状態(直列又は並列)と、コイルユニットの結線状態(スター結線とデルタ結線)と組み合わせることができる。すなわち、電動機Bは、直列スター状態、直列デルタ状態、並列スター状態及び並列デルタ状態に切り替えることができる。
Similarly to the electric motor A, the electric motor B can be combined with the connection state (series or parallel) of the
そして、電動機Bの運転を続けている状態でコイルユニットの接続状態を切り替えると、コイルユニットの接続状態を切り替えるときに瞬間的に大電流が発生する。この大電流は、電動機Bの回転数が高い状態で切り替えると発生することがわかっている。そこで、コイルユニットの接続状態を切り替えるときには、回転数を一旦下げ、コイルユニットの接続状態を切り替えたのち、切り換えるタイミングの回転数に上げるようにしている。このようにすることで、回転数を低下させてしまうため、多少効率が低下する場合があるが、予備負荷及び切替用のスイッチング素子が不要であり、電動機Bを含む圧縮機11、すなわち、冷凍サイクル装置Rcの構成を簡単にすることが可能である。
When the connection state of the coil unit is switched while the operation of the electric motor B is continued, a large current is instantaneously generated when the connection state of the coil unit is switched. It is known that this large current is generated when switching is performed with the motor B rotating at a high speed. Therefore, when the connection state of the coil unit is switched, the rotational speed is once lowered, and after switching the connection state of the coil unit, the rotational speed is increased to the switching timing. In this way, since the rotational speed is reduced, the efficiency may be somewhat reduced. However, a preliminary load and a switching element for switching are unnecessary, and the
そして、電動機Bを含む圧縮機11の構成が簡単であることから、保守点検にかかる手間(コスト)を低減するとことも可能である。
And since the structure of the
これ以外の特徴については、第1実施形態及び第2実施形態と同じである。 Other features are the same as those in the first and second embodiments.
上述の各実施形態では、各相のコイルユニットの第1コイル部及び第2コイル部を直列又は並列に接続するものを挙げているが、これに限定されるものではない。スイッチング素子を適切に配置することで、第1コイル部又は第2コイル部のいずれか一方を利用するような構成とすることも可能である。また、第1コイル部及び第2コイル部としては、同じ構成(巻き数、インピーダンス)であるものとしているが、これに限定されるものではない。 In each above-mentioned embodiment, although what has connected the 1st coil part and the 2nd coil part of the coil unit of each phase in series or in parallel is mentioned, it is not limited to this. By appropriately arranging the switching elements, it is possible to adopt a configuration in which one of the first coil portion and the second coil portion is used. Moreover, although it is assumed that the first coil portion and the second coil portion have the same configuration (number of turns, impedance), it is not limited to this.
上述の各実施形態では、各相のコイルユニットが第1コイル部と第2コイル部の2個のコイルを備えているものを例に説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、3個以上のコイル部を備える構成であってもよい。また、コイルユニットが1個のコイル部から構成されるものとし、コイルユニットをスター結線からデルタ結線に切り替える時に、予備負荷を利用する構成も本発明と同様の効果を得ることが可能である。 In each of the above-described embodiments, the coil unit of each phase has been described as an example including two coils of the first coil portion and the second coil portion, but is not limited thereto. For example, the structure provided with three or more coil parts may be sufficient. Further, it is assumed that the coil unit is composed of one coil portion, and the configuration using a preload when switching the coil unit from the star connection to the delta connection can obtain the same effect as the present invention.
また、予備負荷としてインピーダンスが固定であるものを用いているが、可変のものを利用してもよいし、複数個の予備負荷を備えておき、スイッチング素子を利用して、使用する予備負荷を切り替えるようにして用いてもよい。 Moreover, although the thing with fixed impedance is used as a preliminary | backup load, a variable thing may be utilized, the preliminary | backup load to be used is prepared using a plurality of preliminary | backup loads and using a switching element. It may be used so as to be switched.
上述の実施形態では、冷凍サイクル装置を空気調和機に使用しているものを挙げているが、これに限定されるものではなく、例えば、冷蔵庫、乾燥洗濯機、湯沸かし器等の長期間にわたり熱交換を行うもので、運転条件が変動する装置の熱交換装置として用いることができる。 In the above-described embodiment, the refrigeration cycle apparatus is used as an air conditioner, but is not limited to this, for example, heat exchange over a long period of time such as a refrigerator, a drying washing machine, a water heater, etc. It can be used as a heat exchange device for a device whose operating conditions vary.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this content. The embodiments of the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the invention.
Rc 冷凍サイクル装置
11 圧縮機
12 四方弁
13 室外熱交換器
131 室外ファン
14 減圧部
15 室内熱交換器
151 室内ファン
16 アキュムレータ
A 電動機
20 ステータ
21 スロット
22 ロータ
221 出力軸
23U U相コイルユニット
23V V相コイルユニット
23W W相コイルユニット
231 第1コイル部
232 第2コイル部
31 モータコントローラ
311 U端子
312 V端子
313 W端子
321、322、323 スイッチング素子
331、332、333、334、335 スイッチング素子(U相コイルユニット)
341、342、343、344、345 スイッチング素子(V相コイルユニット)
351、352、353、354、355 スイッチング素子(W相コイルユニット)
36 制御部
Rc
341, 342, 343, 344, 345 Switching element (V phase coil unit)
351, 352, 353, 354, 355 Switching element (W-phase coil unit)
36 Control unit
Claims (5)
前記複数個のコイルユニットのそれぞれに含まれるコイルの接続状態を切り替える制御部を備えており、
前記制御部が運転条件に応じて前記複数個のコイルユニットの接続状態を切り替えることを特徴とする冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle apparatus equipped with a compressor including a stator in which a plurality of coil units including a plurality of coils are arranged and a rotor in which a plurality of poles are formed,
A control unit that switches a connection state of coils included in each of the plurality of coil units;
The said control part switches the connection state of these coil units according to an operating condition, The refrigerating-cycle apparatus characterized by the above-mentioned.
前記予備負荷に電力を供給するように接続した後、前記コイルユニットの接続状態を切り替える請求項1又は請求項2に記載の冷凍サイクル装置。 Each of the plurality of coil units is provided with a preload,
The refrigeration cycle apparatus according to claim 1 or 2, wherein the connection state of the coil unit is switched after connection is made so as to supply power to the preliminary load.
2個のコイルを直列に接続したコイルユニットをスター結線で接続した第1状態と、
2個のコイルを直列に接続したコイルユニットをデルタ結線で接続した第2状態と、
2個のコイルを並列に接続したコイルユニットをスター結線で接続した第3状態と、
2個のコイルを並列に接続したコイルユニットをデルタ結線で接続した第4状態とに切り替えられる請求項1から請求項4のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。 The coil unit includes two coils having the same configuration,
A first state in which a coil unit in which two coils are connected in series is connected in a star connection;
A second state in which two coil units connected in series are connected by a delta connection;
A third state in which a coil unit in which two coils are connected in parallel is connected by star connection;
The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the refrigeration cycle apparatus can be switched to a fourth state in which a coil unit in which two coils are connected in parallel is connected by a delta connection.
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