JP2002262589A - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置Info
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- JP2002262589A JP2002262589A JP2001056730A JP2001056730A JP2002262589A JP 2002262589 A JP2002262589 A JP 2002262589A JP 2001056730 A JP2001056730 A JP 2001056730A JP 2001056730 A JP2001056730 A JP 2001056730A JP 2002262589 A JP2002262589 A JP 2002262589A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電源電圧の変動に関係なく、正確にモータの
異常（ロック）状態を検出できるモータ制御回路を得
る。 【解決手段】 モータ駆動用の電源で、商用電源のゼロ
クロス検出部の信号に同期して、モータ電流を検出する
ことにより正確な電流値を検出することを特徴とする。
異常（ロック）状態を検出できるモータ制御回路を得
る。 【解決手段】 モータ駆動用の電源で、商用電源のゼロ
クロス検出部の信号に同期して、モータ電流を検出する
ことにより正確な電流値を検出することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ制御回路に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、特開平５−３６８９号に示すよう
に、乾燥ファンの拘束（ロック）を検出するモータ駆動
回路は示されている。ここでは、電源の変動に伴う、モ
ータに流れる電流が変化することが考慮されていなかっ
た。
に、乾燥ファンの拘束（ロック）を検出するモータ駆動
回路は示されている。ここでは、電源の変動に伴う、モ
ータに流れる電流が変化することが考慮されていなかっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】モータ制御回路におい
て、モータに流れる電流を検知して、モータが何等かの
異常で拘束（ロック）状態を検出しようといていた。し
かしモータの電流検出についてモータの駆動する商用電
源からの電源トランスを介して整流して構成されるの
で、電源電圧は負荷電流による変動がある。このため実
際の電源電圧が特定できなく、その時の電流検出手段の
ＡＤ値（ＡＤ変換器による取得された電圧値）は基準に
なる駆動電圧の変動により正確な値が得られなかった。
て、モータに流れる電流を検知して、モータが何等かの
異常で拘束（ロック）状態を検出しようといていた。し
かしモータの電流検出についてモータの駆動する商用電
源からの電源トランスを介して整流して構成されるの
で、電源電圧は負荷電流による変動がある。このため実
際の電源電圧が特定できなく、その時の電流検出手段の
ＡＤ値（ＡＤ変換器による取得された電圧値）は基準に
なる駆動電圧の変動により正確な値が得られなかった。
【０００４】本発明はこのような課題を解決するためな
されたもので、その目的は、モータ制御回路に流れる電
流を正確に検出するようにしたモータ電流検出回路を得
ることにある。
されたもので、その目的は、モータ制御回路に流れる電
流を正確に検出するようにしたモータ電流検出回路を得
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明では、商用電源から電源トランスで降圧
され整流された電源回路部と、ファンを回転させるモー
タと、前記電源回路部よりの供給電流にて駆動されるモ
ータの駆動電流を検出する電流検出手段と、商用電源の
電圧波形がゼロ点を通過する毎に発生するゼロクロスパ
ルス信号を検出するゼロクロス検出手段と、前記ゼロク
ロスパルス信号の発生時よりの検出開始までの時間を測
定するタイマと、前記検出開始時間に同期して電流検出
手段から信号を取り込む制御部を有すること交流電源の
整流により電源電流の消費による変動にかかわらず正確
にモータの消費状態を監視できると言う利点がある。
に、第１の発明では、商用電源から電源トランスで降圧
され整流された電源回路部と、ファンを回転させるモー
タと、前記電源回路部よりの供給電流にて駆動されるモ
ータの駆動電流を検出する電流検出手段と、商用電源の
電圧波形がゼロ点を通過する毎に発生するゼロクロスパ
ルス信号を検出するゼロクロス検出手段と、前記ゼロク
ロスパルス信号の発生時よりの検出開始までの時間を測
定するタイマと、前記検出開始時間に同期して電流検出
手段から信号を取り込む制御部を有すること交流電源の
整流により電源電流の消費による変動にかかわらず正確
にモータの消費状態を監視できると言う利点がある。
【０００６】第２の発明では、所定の電流検出開始時間
における電源回路の出力電圧値の瞬時値が平均電圧値に
等しいことで平均電圧に相当する電圧値を基準にするの
で電流を正確に検出できると言う利点がある。
における電源回路の出力電圧値の瞬時値が平均電圧値に
等しいことで平均電圧に相当する電圧値を基準にするの
で電流を正確に検出できると言う利点がある。
【０００７】第３の発明では、制御手段はモータ駆動信
号を送出中にのみに検出することで電源の負荷電流消費
に伴う電圧に合わせて電流検出を行なうので電流を正確
に検出できると言う利点がある。
号を送出中にのみに検出することで電源の負荷電流消費
に伴う電圧に合わせて電流検出を行なうので電流を正確
に検出できると言う利点がある。
【０００８】第４の発明では、制御手段は検出電流がは
所定の値を越えると検出電流に関わる情報を不揮発性記
憶手段に記憶させることで異常検出した時の時刻、電流
値、異常有り無しのデータを不揮発性記憶手段に記録す
るのでメンテナンスの時に利用できると言う利点があ
る。
所定の値を越えると検出電流に関わる情報を不揮発性記
憶手段に記憶させることで異常検出した時の時刻、電流
値、異常有り無しのデータを不揮発性記憶手段に記録す
るのでメンテナンスの時に利用できると言う利点があ
る。
【０００９】第５の発明では、制御部は検出電流がは所
定の値を越えると報知手段を駆動することので使用者に
異常状態を報知できると言う利点がある。
定の値を越えると報知手段を駆動することので使用者に
異常状態を報知できると言う利点がある。
【００１０】第６の発明では、制御部は検出電流がは所
定の値を越えると操作手段からの入力を受付けないこと
で、異常時に機器の動作を制限すると言う利点がある。
定の値を越えると操作手段からの入力を受付けないこと
で、異常時に機器の動作を制限すると言う利点がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の実施
例を説明する。図１は、本発明におけるモータ制御回路
のブロック構成図である。
例を説明する。図１は、本発明におけるモータ制御回路
のブロック構成図である。
【００１２】電源部１は商用電源よりモータ４を駆動す
るためのＤＣの電源を作る。ゼロクロス検出部２は商用
電源の周波数に同期して交流電圧がゼロになる時間を検
出して、制御部３に検出信号を送る。制御部３はモータ
４を駆動する信号を駆動部５に送出する。ゼロクロス検
出部２の信号にタイマー部７で所定の時間遅延させて、
制御部３は電流検出部６からのモータに流れる電流を検
出する。ここで所定の値を越える電流値を検出したら、
電流検出に関する情報（時刻、電流値、異常有り無し）
を不揮発性記憶部８に記録する。
るためのＤＣの電源を作る。ゼロクロス検出部２は商用
電源の周波数に同期して交流電圧がゼロになる時間を検
出して、制御部３に検出信号を送る。制御部３はモータ
４を駆動する信号を駆動部５に送出する。ゼロクロス検
出部２の信号にタイマー部７で所定の時間遅延させて、
制御部３は電流検出部６からのモータに流れる電流を検
出する。ここで所定の値を越える電流値を検出したら、
電流検出に関する情報（時刻、電流値、異常有り無し）
を不揮発性記憶部８に記録する。
【００１３】また操作部９は制御部３に動作指令を与え
るものである。ここでも所定の値を越える電流値を検出
したら、操作部９からの入力を受付なくする。また表示
部１０にも異常である旨の出力を行なう。
るものである。ここでも所定の値を越える電流値を検出
したら、操作部９からの入力を受付なくする。また表示
部１０にも異常である旨の出力を行なう。
【００１４】図２は本発明におけるモータ制御回路の回
路図である。電源回路はトランスＴ１で降圧され、整流
スタックＤ１で全波整流される。そのあと、コンデンサ
ーＣ１で平滑される。ここでは電源電圧Ｖｃｃ１でモー
タ駆動電圧は表され、コンデンサーの容量とインピーダ
ンスでこの電源電圧の電圧変動率が決まる。またトラン
スＴ１の出力より定電圧回路（三端子レギュレータ）Ｉ
Ｃ１でＣＰＵ ＩＣ２や双方向ホトカプラＰＣ１を駆動
する電源Ｖｃｃ２を作る。
路図である。電源回路はトランスＴ１で降圧され、整流
スタックＤ１で全波整流される。そのあと、コンデンサ
ーＣ１で平滑される。ここでは電源電圧Ｖｃｃ１でモー
タ駆動電圧は表され、コンデンサーの容量とインピーダ
ンスでこの電源電圧の電圧変動率が決まる。またトラン
スＴ１の出力より定電圧回路（三端子レギュレータ）Ｉ
Ｃ１でＣＰＵ ＩＣ２や双方向ホトカプラＰＣ１を駆動
する電源Ｖｃｃ２を作る。
【００１５】次に、ゼロクロス回路は商用電源を抵抗Ｒ
１とＲ２で分圧して、所定電圧（双方向ホトカプラＰＣ
１の発光素子のＯＮ電圧）になると、電流が流れて受光
側（ホトトランジスタ）に光で伝達する。ここでは双方
向ホトカプラＰＣ１を使用することで、電源の一次側と
二次側は絶縁されている。
１とＲ２で分圧して、所定電圧（双方向ホトカプラＰＣ
１の発光素子のＯＮ電圧）になると、電流が流れて受光
側（ホトトランジスタ）に光で伝達する。ここでは双方
向ホトカプラＰＣ１を使用することで、電源の一次側と
二次側は絶縁されている。
【００１６】制御部はＣＰＵ（マイコン）ＩＣ２で構成
され、通常はワンチップマイコンを使用するので、ＲＡ
ＭとＲＯＭ、タイマー、演算機能を内蔵している。双方
向ホトカプラＰＣ１からの信号をマイコンの外部割込み
で制御動作のタイミングの基準を設定する。これによっ
て、商用電源（ＡＣ電源）で駆動するヒータ等のＯＮ／
ＯＦＦするタイミングは、瞬間電圧の低い時に行なう。
ここではゼロクロス検出信号から所定の時間、たとえば
５０Ｈｚの商用電源の半周期は１０ｍＳであるので、モ
ータ駆動時の電圧の平均電圧になる時間だけ遅延して、
ＣＰＵ（マイコン）ＩＣ２のＡＤ入力で抵抗Ｒ４の電圧
を検出する。
され、通常はワンチップマイコンを使用するので、ＲＡ
ＭとＲＯＭ、タイマー、演算機能を内蔵している。双方
向ホトカプラＰＣ１からの信号をマイコンの外部割込み
で制御動作のタイミングの基準を設定する。これによっ
て、商用電源（ＡＣ電源）で駆動するヒータ等のＯＮ／
ＯＦＦするタイミングは、瞬間電圧の低い時に行なう。
ここではゼロクロス検出信号から所定の時間、たとえば
５０Ｈｚの商用電源の半周期は１０ｍＳであるので、モ
ータ駆動時の電圧の平均電圧になる時間だけ遅延して、
ＣＰＵ（マイコン）ＩＣ２のＡＤ入力で抵抗Ｒ４の電圧
を検出する。
【００１７】モータの駆動回路と電流検出回路は抵抗Ｒ
５、Ｒ４、トランジスタＴｒ１、ダイオードＤ２で構成
される。ＣＰＵ（マイコン）ＩＣ２の駆動信号はＲ５で
電流制限されトランジスタＴｒ１のベースに入力され
る。そして、トランジスタＴｒ１はＯＮするとモータ
と、Ｒ４を通って電流は流れる。また、Ｄ２はモータの
逆起電力を防ぐために使用される。
５、Ｒ４、トランジスタＴｒ１、ダイオードＤ２で構成
される。ＣＰＵ（マイコン）ＩＣ２の駆動信号はＲ５で
電流制限されトランジスタＴｒ１のベースに入力され
る。そして、トランジスタＴｒ１はＯＮするとモータ
と、Ｒ４を通って電流は流れる。また、Ｄ２はモータの
逆起電力を防ぐために使用される。
【００１８】そして、不揮発性メモリＩＣ３は通常、Ｃ
ＰＵ（マイコン）ＩＣ２とシリアル通信接続されてモー
タの電流に関する情報を書込む。またＣＰＵ（マイコ
ン）ＩＣ２はここに書込まれている情報を読み出したり
する。使用者は操作スイッチS１よりＣＰＵ（マイコ
ン）ＩＣ２に操作指令を行なうが、ここで所定の電流検
出以上を検出したら操作スイッチS１からの信号をＣＰ
Ｕ（マイコン）ＩＣ２は無効にする。また発光ダイオー
ドLED１に電圧を印可して異常が有ったことを報知す
る。
ＰＵ（マイコン）ＩＣ２とシリアル通信接続されてモー
タの電流に関する情報を書込む。またＣＰＵ（マイコ
ン）ＩＣ２はここに書込まれている情報を読み出したり
する。使用者は操作スイッチS１よりＣＰＵ（マイコ
ン）ＩＣ２に操作指令を行なうが、ここで所定の電流検
出以上を検出したら操作スイッチS１からの信号をＣＰ
Ｕ（マイコン）ＩＣ２は無効にする。また発光ダイオー
ドLED１に電圧を印可して異常が有ったことを報知す
る。
【００１９】図３は本発明における商用電源とゼロクロ
ス検出手段タイミングチャートである。（ａ）は商用電
源の電圧波形とゼロクロス検出電圧を示している。
（ｂ）はゼロクロス検出信号の出力波形を示している。
ここで商用電源電圧波形はゼロボルトを基準として、正
負の両方向で、所定の電圧（ホトダイオードのＯＮ電
圧）より電圧の絶対値が大きい場合にゼロクロス検出信
号のハイ（Ｈ）を出力し、それ以外はロー（Ｌ）を出力
する。
ス検出手段タイミングチャートである。（ａ）は商用電
源の電圧波形とゼロクロス検出電圧を示している。
（ｂ）はゼロクロス検出信号の出力波形を示している。
ここで商用電源電圧波形はゼロボルトを基準として、正
負の両方向で、所定の電圧（ホトダイオードのＯＮ電
圧）より電圧の絶対値が大きい場合にゼロクロス検出信
号のハイ（Ｈ）を出力し、それ以外はロー（Ｌ）を出力
する。
【００２０】図４は、本発明におけるゼロクロス点と電
源の整流波形である。ここでは図２におけるまた負荷電
流が流れているＶｃｃ１を示している。ここでＶａｖｇ
は電流計で測定される平均電圧を示しているが、実際の
瞬間の電圧値は最大値Ｖｐｐ（ＭＡＸ）と最小値Ｖｐｐ
（ＭＩＮ）の間の値をとる。ダイオードで整流した波形
は点線で示すようになるが、コンデンサーで平滑後は実
線で示すようになる。ここでは所定時間手段タイミング
チャートである。このようにモータに電流が流れている
ときははこのようにトランスの容量やコンデンサーのイ
ンピーダンスの影響で瞬時電圧が変化する。
源の整流波形である。ここでは図２におけるまた負荷電
流が流れているＶｃｃ１を示している。ここでＶａｖｇ
は電流計で測定される平均電圧を示しているが、実際の
瞬間の電圧値は最大値Ｖｐｐ（ＭＡＸ）と最小値Ｖｐｐ
（ＭＩＮ）の間の値をとる。ダイオードで整流した波形
は点線で示すようになるが、コンデンサーで平滑後は実
線で示すようになる。ここでは所定時間手段タイミング
チャートである。このようにモータに電流が流れている
ときははこのようにトランスの容量やコンデンサーのイ
ンピーダンスの影響で瞬時電圧が変化する。
【００２１】図５は、本発明における電流検出動作のフ
ローチャートである。ここではゼロクロス検出回路から
のパルスに同期して、マイコンがタイマ部より時間測定
する。（Ｓ１） 次に、マイコンはＡＤ入力よりモータに流れる電流で抵
抗Ｒ４の両端に加わる電圧を読込む。（Ｓ２） そして、ＡＤ入力より取込まれたＡＤ値をマイコンの内
部の基準値と大小比較を行なう。（Ｓ３）ここで、つま
り電流値が異常時（ロック）の想定電流より小さけれ
ば、取込んだＡＤ値をクリアして抜ける。（Ｓ７） しかし、電流値が異常時（ロック）の想定電流より大き
ければ、異常処理を行なう。まず、操作部のスイッチの
受付を無効にし、通常動作を継続させない様にする。
（Ｓ４） そして、表示部のＬＥＤを点灯させ、使用者に報知させ
る。（Ｓ５） また、電流値が異常時（ロック）の想定電流より大きけ
れば、その時の機器の情報（時刻、電流値、異常有無
し）を不揮発性記憶手段に書込み記録する。（Ｓ６）。
ローチャートである。ここではゼロクロス検出回路から
のパルスに同期して、マイコンがタイマ部より時間測定
する。（Ｓ１） 次に、マイコンはＡＤ入力よりモータに流れる電流で抵
抗Ｒ４の両端に加わる電圧を読込む。（Ｓ２） そして、ＡＤ入力より取込まれたＡＤ値をマイコンの内
部の基準値と大小比較を行なう。（Ｓ３）ここで、つま
り電流値が異常時（ロック）の想定電流より小さけれ
ば、取込んだＡＤ値をクリアして抜ける。（Ｓ７） しかし、電流値が異常時（ロック）の想定電流より大き
ければ、異常処理を行なう。まず、操作部のスイッチの
受付を無効にし、通常動作を継続させない様にする。
（Ｓ４） そして、表示部のＬＥＤを点灯させ、使用者に報知させ
る。（Ｓ５） また、電流値が異常時（ロック）の想定電流より大きけ
れば、その時の機器の情報（時刻、電流値、異常有無
し）を不揮発性記憶手段に書込み記録する。（Ｓ６）。
【００２２】
【発明の効果】本発明におけるモータ電流検出回路は、
モータの動作状態をコントローラ内のメモリに予め記憶
した電流の時間的変化とエミッタに接続した抵抗で検知
した電流の時間的変化とを比較することで判断すること
により容易にモータの異常（ロック）状態を検出できる
のでモータ制御回路の発煙および損傷を事前に回避する
ことができる大きな利益を有する。
モータの動作状態をコントローラ内のメモリに予め記憶
した電流の時間的変化とエミッタに接続した抵抗で検知
した電流の時間的変化とを比較することで判断すること
により容易にモータの異常（ロック）状態を検出できる
のでモータ制御回路の発煙および損傷を事前に回避する
ことができる大きな利益を有する。
【図１】 本発明におけるモータ制御回路のブロック構
成図
成図
【図２】 本発明におけるモータ制御回路の回路図
【図３】 本発明における商用電源とゼロクロス検出手
段タイミングチャート
段タイミングチャート
【図４】 本発明におけるゼロクロス点と電源の整流波
形
形
【図５】 本発明における電流検出動作のフローチャー
ト
ト
１ 電源部 ２ ゼロクロス検出部 ３ 制御部 ４ モータ ５ 駆動部 ６ 電流検出部 ７ タイマ部 ８ 不揮発性記憶部 ９ 操作部 １０ 表示部
Claims (6)
- 【請求項１】 商用電源から電源トランスで降圧され整
流された電源回路部と、ファンを回転させるモータと、
前記電源回路部よりの供給電流にて駆動されるモータの
駆動電流を検出する電流検出手段と、商用電源の電圧波
形がゼロ点を通過する毎に発生するゼロクロスパルス信
号を検出するゼロクロス検出手段と、前記ゼロクロスパ
ルス信号の発生時よりの検出開始までの時間を測定する
タイマと、前記検出開始時間に同期して電流検出手段か
ら信号を取り込む制御部を有することを特徴とするモー
タ制御装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のモータ制御装置におい
て、所定の電流検出開始時間における電源回路の出力電
圧値の瞬時値が平均電圧値に等しいことを特徴とするモ
ータ制御装置。 - 【請求項３】 請求項１乃至２に記載のモータ制御装置
において、制御手段はモータ駆動信号を送出中にのみに
検出することを特徴とするモータ制御装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至３に記載のモータ制御装置
において、制御手段は検出電流がは所定の値を越えると
検出電流に関わる情報を不揮発性記憶手段に記憶させる
ことを特徴とするモータ制御装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４に記載のモータ制御装置
において、制御部は検出電流がは所定の値を越えると報
知手段を駆動することを特徴とするモータ制御装置。 - 【請求項６】 請求項１乃至５に記載のモータ制御装置
において、制御部は検出電流がは所定の値を越えると操
作手段からの入力を受付けないことを特徴とするモータ
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001056730A JP2002262589A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001056730A JP2002262589A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | モータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002262589A true JP2002262589A (ja) | 2002-09-13 |
Family
ID=18916711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001056730A Pending JP2002262589A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002262589A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006280095A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Toto Ltd | モーター制御装置 |
| CN102438575A (zh) * | 2009-03-25 | 2012-05-02 | 株式会社盛本医药 | 医药组成物容器 |
-
2001
- 2001-03-01 JP JP2001056730A patent/JP2002262589A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006280095A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Toto Ltd | モーター制御装置 |
| CN102438575A (zh) * | 2009-03-25 | 2012-05-02 | 株式会社盛本医药 | 医药组成物容器 |
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