JP2001286180A - Dcブラシレスモータの異常処理システム - Google Patents

Dcブラシレスモータの異常処理システム

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JP2001286180A
JP2001286180A JP2000100903A JP2000100903A JP2001286180A JP 2001286180 A JP2001286180 A JP 2001286180A JP 2000100903 A JP2000100903 A JP 2000100903A JP 2000100903 A JP2000100903 A JP 2000100903A JP 2001286180 A JP2001286180 A JP 2001286180A
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brushless motor
output
circuit
power supply
abnormality
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Hideya Sato
秀也 佐藤
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Daiwa Industries Ltd
Original Assignee
Daiwa Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍機の制御回路が、庫内用の冷却ファンに
用いられるDCブラシレスモータの異常を検出できるよ
うにする。 【解決手段】 AC−DC電源1と接続される冷却ファ
ンのDCブラシレスモータ2と並列に、抵抗RaとRb
の直列回路からなる検出手段3を接続し、その検出手段
3の分圧出力Vdと基準電圧Vrefをコンパレータ回
路4で比較して、その比較出力をマイクロコンピュータ
6へ入力し、AC−DC電源1の出力電圧の低下から過
電流を検出してDCブラシレスモータの異常を検出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する利用分野】この発明は、例えば、冷蔵庫
や冷凍庫などの冷凍機の冷却用の庫内ファンに用いられ
るDCブラシレスモータの異常処理システムに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】DCブラシレスモータは、ブラシレスの
ため機械的接触がなく、構造的にもシンプルなので信頼
性が高く、しかも、モータ効率が高いことから消費電力
も少なく、発熱も小さいので、例えば図3(a)に示す
ように、交流から直流へ高効率に変換できる電源用IC
を用いたAC−DC電源回路1と組み合わせ、冷蔵
(凍)庫など冷凍機の冷却用庫内ファンモータとして使
用している。
【0003】このとき、前記電源回路1には、例えば図
3(a)に示すように、電源IC内部のエラーアンプに
検出抵抗Rsを接続した電流制限回路を設けて、電源回
路1とDCブラシレスモータ2を保護するようにしてい
た。
【0004】すなわち、DCブラシレスモータ2がロッ
クしたり、レアショートを起こすと、通常の5倍以上の
過電流が前記電源回路1とDCブラシレスモータ2に流
れ、モータ2の発火や発煙を引き起こしたり、電源回路
1の異常な発熱(過負荷)を引き起こすので、電流制限
回路で電源回路1の出力を、例えば図3(b)のよう
に、遮断あるいは降下させるようにしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような電流制限回路を設けたものでは、他の回路に影響
を及ぼさないように、異常が生じると電流制限回路が作
動して電流を制限するが、冷凍機を制御する制御回路は
電流制限回路と接続していないので、異常の発生が検知
できない。
【0006】そのため、DCブラシレスモータが停止し
ても検知する方法がなく、制御回路は冷却用ファンが正
常に作動しているものとして制御を行うので、温度制御
ができなくなって保存に不都合を生じる問題があった。
【0007】そこで、この発明の課題は、制御回路がD
Cブラシレスモータの異常を検出できるようにすること
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明では、冷凍機の庫内ファン用DCブラシレ
スモータを駆動する電源回路に過電流制限回路を設け、
前記過電流制限回路によってDCブラシレスモータへ過
電流が流れると、電流制限を冷凍機の制御回路に依らず
に行うDCブラシレスモータの異常処理システムにおい
て、上記電源回路の過電流制限回路に代えて、上記電源
回路のDCブラシレスモータへの出力電流あるいは印加
電圧のいずれかを検出する検出手段と、上記DCブラシ
レスモータへ流れる過電流に対応した基準出力を出力す
る基準信号発生手段と、前記検出手段の検出出力が一方
の比較入力端子に入力され、他方の比較入力端子に前記
基準信号発生手段出力が入力されて、その比較出力を上
記制御回路へ出力するコンパレータ手段とを設けるとと
もに、前記コンパレータ手段の比較出力に基づいてDC
ブラシレスモータの異常を判別して上記電源回路出力を
規制する規制手段と、異常を報知する報知手段を設けた
構成を採用したのである。
【0009】このような構成を採用することにより、制
御回路は、コンパレータ手段の出力により、DCブラシ
レスモータの異常の有無を判別する。
【0010】例えば、異常が生じるとコンパレータ手段
の出力が反転するように基準信号発生手段の基準信号を
設定することで、制御回路は反転出力が入力すると、異
常を検出することができる。このとき、制御回路は、前
記出力が所要期間継続することを確認したのち(逆起電
力、突入電流やスパイクを排除するため)、DCブラシ
レスモータに異常が生じたと判別すれば、判別の誤りを
少なくできる。
【0011】また、こうして異常を判別すると、規制手
段により電源回路の出力を規制することで、安全を確保
することができる。さらに、報知手段によって、例えば
エラーメッセージを報知すれば、モータ交換などを促し
て異常を早期に取り除くようにできる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
【0013】図1に、この発明に係る冷凍機の冷却用庫
内ファンの駆動回路を示す。
【0014】前記回路は、図1に示すように、DCブラ
シレスモータ2、AC−DC電源1、検出手段3、コン
パレータ回路4、基準信号発生回路5と、冷蔵(凍)を
制御する制御回路(マイクロコンピュータ)6とで構成
されている。
【0015】DCブラシレスモータ2は、転流用のスイ
ッチ回路(例えば、ホール素子など)を備えたもので、
スイッチ回路で直流電流を順次切り換えて回転するよう
になっている。
【0016】AC−DC電源1は、例えば、図1に示す
ように、従来例と同じパルス幅変調(PWM)用のIC
を用いたスイッチング電源で、この形態では、検出抵抗
Rsを設けず、電流制限回路は廃してある。
【0017】検出手段3は、この形態の場合、AC−D
C電源1の出力にDCブラシレスモータ2と並列に、抵
抗RaとRbからなる直列回路を接続したもので、その
接続した抵抗RaとRbの端子同士を接続した分圧出力
Vdをコンパレータ回路4へ入力するようになってい
る。
【0018】コンパレータ回路4は、この形態の場合、
反転入力に抵抗RaとRbの接続点からの前記分圧出力
Vdが入力され、非反転入力に基準信号発生手段5から
の基準電圧Vrefを入力するようになっている。
【0019】そのため、コンパレータ回路4は、基準電
圧Vrefと分圧出力Vdとを比較し、Vref>Vd
のとき「H」出力となり、Vrf<Vdのとき「L」出
力レベルとなるようになっている。また、その際、基準
電圧Vrefは、後述するように異常が生じるとコンパ
レータ出力が反転するように設定する。
【0020】このコンパレータ出力は、この形態の場
合、冷蔵(凍)庫のマイクロコンピュータ6の例えば割
り込み入力に入力するようになっている。
【0021】前記マイクロコンピュータ6は、例えば表
示装置や警報装置などの報知手段7を有し、コンパレー
タ出力が反転すると、異常検出処理を行うようになって
いる。
【0022】前記異常検出処理では、前記AC−DC電
源1の出力を遮断すると同時に(例えば、図1のよう
に、マイクロコンピュータをICのアウトプットコント
ロールと接続することで遮断したり、AC−DC電源1
への入力電力を直接遮断する)、例えば表示装置や警報
装置により視覚や聴覚に働きかけて異常を知らせるよう
になっている。
【0023】この形態は、以上のように構成されてお
り、このような冷凍機の庫内ファンの駆動回路では、例
えば図1のように、マイクロコンピュータが、温度制御
の際に前記AC−DC電源1をオン・オフして庫内ファ
ンを制御するようになっている。
【0024】このとき、マイクロコンピュータ6は、コ
ンパレータ回路4の出力を常時検出しており、例えば、
オフしていたAC−DC電源1をオンとしたとき、DC
ブラシレスモータ2がロックしたり、レアショートを起
こしていると、AC−DC電源1の出力電流が増加し、
出力電圧が低下するため(出力電力が一定のため、図2
参照)、検出手段3の検出電圧Vdは、Vref>Vd
となってコンパレータ出力は「H」となる。
【0025】そのため、マイクロコンピュータ6は、D
Cブラシレスモータ2に異常が生じたことを検出し、A
C−DC電源1の出力を遮断したのち、表示装置や警報
装置で報知する。
【0026】このように、異常を早期に発見し、電源出
力を遮断することで安全を確保することができる。その
際、エラーメッセージを報知することで、異常を速やか
に取り除かせて安全に運転できるようにできる。
【0027】ところで、正常なDCブラシレスモータ2
でも、起動時には突入電流が流れ、AC−DC電源1の
電圧出力は一時的に低下し、検出手段3の検出電圧Vd
は、Vref>Vdとなってコンパレータ回路4は
「H」出力となる。そのため、この問題の一つの解決作
として、例えばマイクロコンピュータ6にタイマ手段を
備え、タイマ手段によって突入電流の期間が経過するま
でコンパレータ回路4が「H」出力を継続するかどうか
を検出し、コンパレータ回路4の「H」出力がDCブラ
シレスモータ2の突入電流によるものなのか、DCブラ
シレスモータ2の異常によるものなのかを判別するよう
にすればよい。
【0028】また、起動後は、DCブラシレスモータ2
が正常に作動しているとき(異常発生前)は、AC−D
C電源1は、図2のように定格電圧を出力し、検出手段
3の検出電圧Vdは、Vref<Vdとなって、コンパ
レータ回路4は「L」出力となり、これを検出したマイ
クロコンピュータ6は、DCブラシレスモータ2が正常
に動作していることを検出する。
【0029】一方、作動中のDCブラシレスモータ2が
ロックしたり、レアショートを起こすと、通常の5倍以
上の過電流Iが流れ、電圧Vが下降するため、図2のよ
うに、検出手段3の検出電圧Vdは、Vref>Vdと
なってコンパレータ回路4は「H」出力となり、マイク
ロコンピュータ6は、DCブラシレスモータ2が正常に
動作していないことを検出することができる。そのた
め、マイクロコンピュータ6は、AC−DC電源1の出
力を遮断したのち、表示装置や警報装置でもって報知す
る。
【0030】このように、作動中も異常を早期に発見
し、電源出力を遮断することで安全を確保し、エラーメ
ッセージを報知することで、異常を早期に除去させて安
全に運転できるようにする。
【0031】なお、上記形態では、検出手段3をAC−
DC電源にDCブラシレスモータと並列に接続した直列
抵抗回路としたが、検出手段はこれに限定されるもので
はなく、例えば、DCブラシレスモータと直列に電流検
出抵抗を設けてもよい。更に、検出手段は抵抗に限定さ
れるものではなく、CTなどの電流検出手段を用いても
よい。
【0032】
【発明の効果】この発明は、上記のように構成したこと
により、DCブラシレスモータの異常を冷凍機の制御回
路(例えば、マイクロコンピュータ)が検出できるよう
にしたので、庫内の冷却ファンが正常に作動しているも
のとして制御を行うことがなく、また、冷却ファンが故
障した場合でも報知できるようにしたので、温度制御が
できなくなって保存に不都合を生じないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態のブロック図
【図2】実施形態の作用説明図
【図3】(a)従来例のブロック図 (b)従来例の作用説明図
【符号の説明】
1 AC−DC電源回路 2 DCブラシレスモータ 3 検出手段 4 コンパレータ回路 5 基準信号発生手段 6 マイクロコンピュータ 7 報知手段 Rs 検出抵抗 Ra 抵抗 Rb 抵抗 Vd 検出電圧 Vref 基準電圧

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷凍機の庫内ファン用DCブラシレスモ
    ータを駆動する電源回路に過電流制限回路を設け、前記
    過電流制限回路によってDCブラシレスモータへ過電流
    が流れると、電流制限を冷凍機の制御回路に依らずに行
    うDCブラシレスモータの異常処理システムにおいて、 上記電源回路の過電流制限回路に代えて、上記電源回路
    のDCブラシレスモータへの出力電流あるいは印加電圧
    のいずれかを検出する検出手段と、上記DCブラシレス
    モータへ流れる過電流に対応した基準出力を出力する基
    準信号発生手段と、前記検出手段の検出出力が一方の比
    較入力端子に入力され、他方の比較入力端子に前記基準
    信号発生手段出力が入力されて、その比較出力を上記制
    御回路へ出力するコンパレータ手段とを設けるととも
    に、前記コンパレータ手段の比較出力に基づいてDCブ
    ラシレスモータの異常を判別して上記電源回路出力を規
    制する規制手段と、異常を報知する報知手段を設けたこ
    とを特徴とするDCブラシレスモータの異常処理システ
    ム。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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