JP2005261139A - ファンモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転停止状態においても確実で信頼性高く、ファンモータないしその制御回路の異常を検出する。
【解決手段】ファンモータ13の運転が停止している時の動作確認時において、通常運転時にファンモータに印加する駆動電圧範囲の下限値Vminよりも低く、かつ、ファンモータ13がトルクを発生しないトルク非発生電圧領域Ro内の値の試験電圧をファンモータ13に印加したとき、ファンモータ13に回転が認められたときには異常信号を出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、燃焼機器その他、機器に組み込まれて使用されるファンモータの制御回路、ないしはファンモータ自体の異常検出機能を備えたファンモータ制御装置に関する。

機器に組込まれて使用されるファンモータの回転を検出する検出回路は、検出回路内部の素子に損傷が無い正常な状態においても、ファンモータの停止した位置によっては当該ファンモータの停止状態において駆動信号を誤出力することがあった。このような誤出力による駆動信号は、通常運転で駆動した場合の正規の駆動信号に相似した信号となることがある。一方で、ファンモータ制御装置の回転異常を検出する検出回路も従来、設けられてはいたが、それは制御装置が駆動している通常運転状態においてファンモータの駆動状態を把握するもので、制御装置が駆動していない運転停止状態ではファンモータの駆動状態を監視してはいなかった。

また、駆動素子の破損などによりファンモータが駆動しない運転停止状態であるにも拘らず、駆動信号が誤出力される場合、マイクロコンピュータ等に記憶されている通常運転で駆動した場合により予測される駆動信号と、停止時における当該誤出力された駆動信号とが相似していると、ファンモータ制御装置の回転異常を検出する検出回路は、駆動状態にあると誤判定してしまうことがあった。

そこで本発明者は、既に下記の特許文献１にてこの改善方法の一手段を提供した。すなわち、通常運転状態においてファンモータに印加する電圧範囲の下限値よりも低い値の電圧をファンモータに印加して回転させ、このときのファンモータの回転数を予め求めておいた所定の参照回転数値と比較し、その差が許容し難い差になった時にはファンモータの回転数異常が生じたと判断するようにした。
特開2003-153570号公報

ところが、こうした手段にも問題が残った。すなわち、通常運転時には使用しない低い電圧とは言え、その電圧を印加してファンモータにトルクを発生させ、実際に回転させるため、例えばファンモータが短絡故障を起こしていた場合等、その検査によって逆に二次災害を起こす惧れがあった。また、この検査時における回転数検出回路や参照回転数値との比較回路に問題があっても、やはり正常な判断は行えなかった。

本発明は上記課題を解決するため、運転停止状態においても確実で信頼性高く、ファンモータないしその制御回路の異常を検出するべく、
印加する駆動電圧に対し、回転数が所定の特性を有するファンモータの制御装置であって；
ファンモータの運転が停止している時の動作確認時において、通常運転時にファンモータに印加する駆動電圧範囲の下限値よりも低く、かつ、ファンモータがトルクを発生しない値の試験電圧を該ファンモータに印加したとき、該ファンモータに回転が認められたときには異常信号を出力すること；
を特徴とするファンモータ制御装置を提案する。

上記の基本構成を満たした上で、本発明の特定の態様においては、ファンモータに駆動電圧を印加していない時にファンモータの回転を検出した場合、所定の短い時間だけ、当該ファンモータがトルクを発生する第二の試験電圧を印加し、予め定めた時間後、第二の試験電圧の印加を停止してもなお、一定期間後に回転を検出した場合、ファンモータ制御回路の異常と判断するようにしたファンモータ制御装置も提案する。

本発明によると、正常ならばファンモータが回転しない値の試験電圧を印加し、そのときの回転数を検出して参照回転数値との差を比較するのではなく、回転しているかどうかだけを検出すれば良いので、簡単な回路で迅速な判断ができる。また、印加する電圧も相当低くて良いので、仮にファンモータの短絡故障等、大きな電圧を印加する程に大きくなりがちな二次災害も良く抑えることができ、組み込んでいる機器の安全を十分に確保できる。

これに加えて、第二試験電圧により、停止している筈の時のファンモータの回転検出に基づき、ファンモータ制御回路の異常も検出できるので、これもまた、機器の安全性に大きく貢献する。

以下、図１，２に即し、本発明の望ましい実施形態に関し説明するが、まず図１に示すように、本発明を組み込んだ機器20はリモートコントローラ（以下、リモコンと略す）11を有し、機器20に組み込まれているファンモータ制御系の主たる制御回路であるマイクロコンピュータ14にリモコン信号を送出する。マイクロコンピュータ14は直接にファンモータ13に駆動加電圧を印加、供給する駆動制御回路15を指令、制御し、また、ファンモータ13のそのときどきの回転数は回転数検出回路12により検出されてマイクロコンピュータ14に帰還される。

マイクロコンピュータ14はリモコン11より送出されたリモコン信号を復号して駆動制御回路15にファンモータ制御信号を送出し、これを受けた駆動制御回路15は通常運転時の駆動電圧範囲、すなわち図２に示す最低電圧Vminから最大電圧Vmaxの範囲でその時々に適当なる駆動電圧をファンモータ13に印加する。この間の電圧範囲Raがファンモータ13の通常運転時における駆動電圧範囲となる。

ここで、図２中の特性曲線Saに示すように、ファンモータ13は印加される電圧(V)に対して回転数(rpm)が所定の特性を有するものが使用されている。マイクロコンピュータ14に接続している記憶素子16には、この所定特性を有するファンモータが正常な状態下における、印加電圧に対するファンモータの所定特性に従って予測される回転数データが記憶されている。マイクロコンピュータ14は実際にファンモータ13に印加する駆動電圧の値に対して予測される回転数のデータを記憶素子16から読出す。一方で、回転数検出回路12はファンモータ13の回転数を検出し、検出したファンモータ13のそのときどきの回転数データをマイクロコンピュータ14に送出する。従って、実運転状態下ではファンモータ13ないし駆動制御回路15の異常はそれらのデータ差によって検出することができ、異常が生じればファンモータ13の運転を停止させ、要すれば報知装置17を稼動させて異常の発生を使用者に知らせることができる。

通常運転時には、上記のような判断が行えるが、運転停止状態においても、本発明によれば、確実にして信頼性の高い異常検出が行える。すなわち、ファンモータ13の動作確認時には、リモコン装置11からマイクロコンピュータ14に動作確認用のリモコン信号を送出する。マイクロコンピュータ14はこれに応じ、駆動制御回路15に試験電圧をファンモータ13に印加するべき制御信号を送出する。そして、駆動制御回路15がこのときにファンモータ13に印加する試験電圧の値は、ファンモータ13がトルクを発生しない電圧、つまり、回転を生じない電圧である。

図２に即して言えば、印加電圧がある値Vlmtを下回るとファンモータ13は回転しなくなる。そこで、マイクロコンピュータ14が駆動制御回路15に発生を指令する試験電圧は、この臨界電圧Vlmt以下の電圧、すなわちトルク非発生電圧領域Ro内の値の電圧とする。換言すれば、これは相当に小さな電圧であって構わないことを意味する。

このときもし、ファンモータ13が回転したとすると、それは何がしかの理由により、マイクロコンピュータ14により指令された試験電圧ではない大きな駆動電圧がファンモータ13に印加されたことになり、駆動制御回路15を含むファンモータ制御回路系に異常が生じたことを意味する。従って、回転数検出回路12か、あるいは専用に設けた回転検出回路により、ファンモータ13の回転数ではなくて、回転しているかどうかだけを検出することでも、こうした回路系異常を検出することができる。

また、試験電圧は小さい値で良いので、もし仮に、たまたまそのとき、ファンモータ13に短絡異常が生じていても、二次災害の発生は抑え得るか、被害を小さくできる。

もちろん、上記の試験において異常が検出された場合には、以降の駆動制御を中止し、さらに望ましくはLED表示などの可視表示やブザー等の可聴表示を含む報知装置17を可動させ、使用者に異常が生じた旨、報知する。

なお、先に触れたように、ファンモータ13が停止している状態での誤出力での誤検知回避、つまり、ファンモータ13の停止した位置によって駆動信号を誤出力している場合を回避するには、ファンモータ13に駆動電圧を印加していない時にファンモータ13の回転を検出した場合、所定の短い時間だけ、当該ファンモータ13がトルクを発生する第二の試験電圧（図２中の臨界電圧Vlmt以上の電圧）を印加し、予め定めた時間後、この第二の試験電圧の印加を停止してもなお、一定期間後に回転を検出した場合、マイクロコンピュータ14をしてファンモータ制御回路の異常と判断させれば良い。

本発明に係るファンモータ制御装置の構成を示すブロック図である。 印加電圧に対する回転数を示すファンモータの特性図である。

符号の説明

11 リモートコントローラ
12 回転数検出回路
13 ファンモータ
14 マイクロコンピュータ
15 駆動制御回路
16 記憶素子
17 報知装置
20 機器

Claims (2)

1. 印加する駆動電圧に対し、回転数が所定の特性を有するファンモータの制御装置であって；
   ファンモータの運転が停止している時の動作確認時において、通常運転時に上記ファンモータに印加する駆動電圧範囲の下限値よりも低く、かつ、該ファンモータがトルクを発生しない値の試験電圧を該ファンモータに印加したとき、該ファンモータに回転が認められたときには異常信号を出力すること；
   を特徴とするファンモータ制御装置。
2. 請求項１記載のファンモータ制御装置であって；
   上記ファンモータに駆動電圧を印加していない時に該ファンモータの回転を検出した場合には、所定の短い時間だけ、該ファンモータがトルクを発生する第二の試験電圧を印加し；
   予め定めた時間後、該第二の試験電圧の印加を停止してもなお、一定期間後に回転を検出した場合、ファンモータ制御回路の異常と判断するようにしたこと
   を特徴とするファンモータ制御装置。

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