JP2009005484A - モータ速度表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】機器の設置スペースが小さくてすみ、コストも安価なモータ速度表示方法を提供する。
【解決手段】モータ速度制御装置１は、電源２から電力供給され、モータ３を所定の速度で運転制御するものである。速度制御回路１１、制御用マイコン１２、速度設定回路１３、および速度表示部１４から構成され、表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４には、表示速度［ｒ／ｍ］の１，０００の位、１００の位、１０の位、１の位が割り付けられている。これらの表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、表示制御プログラムによって一定時間内にそれぞれ各桁数値に対応する回数だけ点滅制御され、モータ３の実際速度値をディジタル表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ速度表示方法に関し、とくに複数の表示素子によりモータ速度をディジタル表示するようにしたモータ速度表示方法に関する。

モータ速度制御装置は、動作に合わせて各種設定を行う切り替え設定手段と、正常動作や異常発生などの各種状態を識別するための表示手段を搭載している。従来の表示手段には、発光ダイオード（ＬＥＤ）や１桁表示が可能な７セグメント表示器等が広く使用されているが、モータ速度制御装置の状態表示を行うために、できるだけ少ない表示手段によって複数の状態表示を行うことが望まれていた。

例えば、特許文献１の可変速ドライブ装置の運転状態表示方法によれば、速度や周波数等の運転状態表示を行う手段として、７セグメントの表示器が採用される。ところが、７セグメントの表示器は、その形状が大きく、モータ速度制御装置への配置上の制約を受けやすく、しかもコスト的に高いという問題があった。

そこで、モータ速度制御装置の表示器に２色発光の発光素子（ＬＥＤ）を使用し、この発光素子の色と点灯、消灯、および点滅によって得られる多数の状態表示パターンでモータおよびモータ速度制御装置の各状態とこの内容を表示することが考えられている（例えば、特許文献２参照）。ところが、発光素子などの点滅速度で状態表示を行う場合、正確な速度表示が行われるわけではないため、大体の速度の感じはつかめても、実際の速度を知ることができないという欠点があった。

このように、モータの出力が数１００Ｗ以下であるような小型モータの制御装置では、モータ速度制御装置自体の寸法が小さく、価格も安く設定することが要求される。一方、モータの用途によっては、より正確に実際のモータ速度を読み取りたいといった要求も多くある。

７セグメントの表示器などを用いることなく、多数桁の数値情報を簡単に表示したいという要望に基づくモータ速度制御装置として、以下のような設定スイッチと状態表示器を備えたものが考えられている（例えば、特許文献３参照）。

図１０は、従来の設定スイッチと状態表示器とを備えたモータ速度制御装置の一例を示す図である。図において、状態表示器１０１は「ＲＥＦ」と付された１個の２色発光ＬＥＤと「ＡＬ１」、「ＡＬ２」、「ＡＬ３」と付された３個の単色発光ＬＥＤからなり、設定スイッチ１０２は「ＲＳＷ１」、「ＲＳＷ２」と付された２個の１６点設定ロータリスイッチからなり、これらが一体となってモータ速度制御装置を構成している。

状態表示器１０１の「ＲＥＦ」では、「緑」と「橙」の２色の他に両色同時点灯させた「黄」の１色も加えて３色を用い、各色を点灯、消灯、点滅させることで最大７種類の状態表示を行うことができる。また、「ＡＬ１」、「ＡＬ２」、「ＡＬ３」では「赤」の単色を用い、各々を点灯、消灯、点滅させることで最大２４種類の状態表示を行うことができる。

設定スイッチ１０２の「ＲＳＷ１」は、位置制御系や速度制御系の制御定数を設定する定数設定スイッチであり、「ＲＳＷ２」は、上位装置から入力される運転指令条件を設定する条件設定スイッチである。

図１１は、図１０の状態表示器１０１の状態表示モードにおける数値情報の表示例である。なお、図１１における「ＡＬ１」、「ＡＬ２」、「ＡＬ３」は、●が点灯、○が消灯、☆が点滅を表す。これらの組合せにより、最大２４種類の表示をすることができ、数値情報に限らず、記号や文字等の意味にも割り当てることでより多くの情報を表示することも可能である。ここでは、“０”から“９”までの数値情報を割り当てている例である。
特開昭６３−１１４５８９号公報（第2頁右上蘭第2行から同頁右下蘭第１行、第２図など） 特開平０９−１１４４１３号公報（段落番号［００１１］〜［００１６］） 特開２００６−２９６０４１号公報（段落番号［００１４］〜［００２８］、図２など）

しかしながら、従来の状態表示器では、数字または文字情報を表示する手段として数個の表示素子（ＬＥＤ等）の点灯・消灯・点滅の組合せで１文字を表示し、その表示を順次更新して速度の表示を行うものであった。そのため、一目見ただけでは、簡単に速度が分からない欠点があった。また、速度の表示と、他の状態の表示を選択切り替えする必要があり、操作が煩雑になる欠点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、機器の設置スペースが小さくてすみ、コストも安価なモータ速度表示方法を提供することを目的とする。
また、本発明の別の目的は、一見して正確なモータ速度が把握できるモータ速度表示方法を提供することである。

本発明では、上記問題を解決するために、モータの速度を表示するモータ速度表示方法において、モータ速度を設定制御する速度制御手段と、前記モータ速度を表示する複数桁分の表示素子からなる表示手段とを備え、前記表示手段をそれぞれ各桁数値に対応する回数だけ前記表示素子毎に点滅制御することを特徴とするモータ速度表示方法が提供される。

また、本発明のモータ速度表示方法では、前記表示手段が、前記モータ速度の速度表示値Ｎ桁（Ｎは２以上の整数）の桁数と同じ個数の表示素子によって構成され、あるいは前記速度表示値Ｎ桁の桁数より少ない（Ｎ−ａ）個（ａは１以上の整数）の表示素子によって構成され、前記速度表示値Ｎ桁のうち、Ｎ個全て、あるいは（Ｎ−ａ）個を前記各表示素子にそれぞれ割り振って表示するようにしたことを特徴とする。

さらに、本発明のモータ速度表示方法では、前記モータ速度を表示する際に、一定時間を１サイクルとして、繰り返し前記表示素子の点滅制御を実行するようにし、あるいは一定の非点灯期間を設けて、繰り返し前記表示素子の点滅制御を実行するようにし、あるいは前記各表示素子を順番に点滅制御するようにしたことを特徴とする。また、前記モータの運転に異常が生じた際に、前記表示素子を連続点灯状態とすることもできる。

本発明のモータ速度表示方法によれば、小型かつ安価な機器によって、しかも速度表示が見易く、正確な速度表示が可能である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るモータ速度制御装置の構成を示すブロック図である。

このモータ速度制御装置１は、電源２から電力供給され、モータ３を所定の速度で運転制御するものであって、速度制御回路１１、制御用マイコン１２、速度設定回路１３、および速度表示部１４から構成されている。ここでは、速度表示部１４に４個の表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が設けられ、それぞれの表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４には、表示速度［ｒ／ｍ］の１，０００の位、１００の位、１０の位、１の位が割り付けられている。

速度設定回路１３は、図示しないスタート釦や速度設定スイッチなどから入力される設定信号を受け取って、制御用マイコン１２にモータ速度の設定速度値を出力している。制御用マイコン１２には、速度検出回路３１からモータ３の実際速度値がフィードバックされ、ここから速度制御回路１１に対して設定速度値との差分に応じた制御指令が指示される。

この制御用マイコン１２は、モータ速度を設定制御する速度制御手段としての速度制御プログラムを有するとともに速度表示部１４を制御するための表示制御プログラムを備えている。４個の表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が、この表示制御プログラムによって一定時間内にそれぞれ各桁数値に対応する回数だけ点滅制御され、モータ３の実際速度値をディジタル表示するものである。

図２は、実施の形態１の各表示素子に供給される点滅制御信号を示すタイミング図である。
ここでは、４個の表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４がそれぞれ一定周期で、０．５秒だけ点灯（ＯＮ）し、０．５秒だけ消灯する点滅動作を繰り返すことで、制御用マイコン１２によって指示されたモータ速度の各桁数値をディジタル表示している。それぞれの表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を４桁の数字表示に対応させると、それらの点滅回数の最大値が「９」であることから、１２秒を１サイクルとして点滅させればよい。

例えば、モータ３の実際速度値が１４２３［ｒ／ｍ］である場合、各桁数値の「１」、「４」、「２」、「３」に対応して、１０００の位のＬＥＤ１が１回だけ点灯し、１００の位のＬＥＤ２が４回、１０の位のＬＥＤ３が２回、１の位のＬＥＤ４が３回、それぞれ点滅を繰り返す。点灯開始から４秒後に、ＬＥＤ２の４回の点滅が終わって、その後にすべての表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が８秒間だけ消灯状態となる。その間に、制御用マイコン１２から新たなモータ速度の表示値が指示されると、つぎの表示サイクルでは別のディジタル値を表示する。

このように表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を点滅制御することで、僅か４個の表示素子だけで４桁の速度表示ができる。したがって、従来の７セグメントの表示器に比較して省スペース、かつ低コストでモータ速度表示装置を実現できる。また、上述した実施の形態の表示方法では、各桁の表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４がただ単に何回点滅するかだけを数えれば、速度値が分かる。したがって、従来の点灯、消灯、点滅の組合せによる状態表示と比較して、簡単に速度値を読み取ることができる。更に、各桁数値に対応するそれぞれの表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が、その点滅回数によってモータ速度を表示しているので、正確な速度値を表示できる。

なお、図１のモータ速度制御装置１では、モータ３の実際速度値をディジタル表示する速度表示装置について説明したが、制御用マイコン１２からの設定速度値を表示することもできる。また、設定速度値と実際速度値とを切り替えて表示するようにしてもよい。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係るモータ速度制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示すものと対応する部分には、同一符号を付けてある。

ここで、図１のモータ速度制御装置１との違いは、速度表示部１４に３個の表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３だけを配置した点である。モータ速度制御装置１をファンモータの駆動などに使用する場合などで、速度表示の分解能として１の位は必要がなく、上位３桁だけ表示できれば足りることがある。そこでは、それぞれの表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３には、実際速度値あるいは設定速度値を示す表示速度［ｒ／ｍ］の１０００の位、１００の位、１０の位が割り付けられる。

図４は、実施の形態２の各表示素子に供給される点滅制御信号を示すタイミング図である。
３個の表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３は、制御用マイコン１２の表示制御プログラムによって、一定時間内にそれぞれ各桁数値に対応する回数だけ点滅制御される。図４では、モータ３の実際速度値が１４２３［ｒ／ｍ］である場合、上位３桁の数値の「１」、「４」、「２」に対応して、１０００の位のＬＥＤ１が１回だけ点灯し、１００の位のＬＥＤ２が４回、１０の位のＬＥＤ３が２回、それぞれ点滅を繰り返すことになる。

図３のモータ速度制御装置１のように、速度表示部１４に３個の表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を設けて、モータ速度値を表示するようにしたので、実施の形態１に比較して、さらに省スペース、低コストに構成できる。また、上位３桁分のディジタル値を読み取るだけでよいので、速度表示の読み取りも容易になる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係るモータ速度制御装置の構成を示すブロック図である。

ここでは、図３のモータ速度制御装置１と同様に、速度表示部１４に３個の表示素子ＬＥＤ２〜ＬＥＤ４を配置している。実施の形態２の表示装置との違いは、それぞれのＬＥＤには、実際速度値あるいは設定速度値を示す表示速度［ｒ／ｍ］の１００の位、１０の位、１の位が割り付けられている点である。

このようなモータ速度制御装置１であれば、１０００［ｒ／ｍ］に相当する桁数字が表示されないため、速度表示部１４からだけでは１０００［ｒ／ｍ］以上でモータが回転しているかどうかは分からない。ところが、このモータ速度制御装置１をファンモータの駆動などに使用し、実際にファンの動き、あるいは風の強さを観測することによって、速度表示部１４による表示がされていなくても、１０００［ｒ／ｍ］程度以上で回っているかどうかは判断できる。

図６は、実施の形態３の各表示素子に供給される点滅制御信号を示すタイミング図である。
いま、ファンの動きなどにより、１０００［ｒ／ｍ］程度でモータが回転していると判断したとする。そのとき、１００の位の表示が６〜９程度であって、かつモータ速度が１０００［ｒ／ｍ］より少し低めであると想定できれば、その場合には１０００の位は０であるから表示するまでもない。

反対に、図６に示すように、１００の位の表示が４であって、かつモータ速度が１０００［ｒ／ｍ］より少し高めであると推定できれば、実際速度値が１４２３［ｒ／ｍ］であると判断できる。すなわち、その場合には１０００の位の１を速度表示部１４で表示する必要はない。

このように、実施の形態３のモータ速度制御装置１では、速度表示部１４に３個の表示素子ＬＥＤ２〜ＬＥＤ４を設けて、モータ速度値を表示するようにしたので、実施の形態１に比較して、さらに省スペース、低コストに構成できる。また、３桁分のディジタル値を読み取るだけでよいので、速度表示の読み取りが容易になる。

（実施の形態４）
図７は、実施の形態４の各表示素子に供給される点滅制御信号を示すタイミング図である。

実施の形態１の表示方法は、表示周期を一定時間、例えば１２秒に設定していた。しかし、表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の点滅回数が少ないと、次の表示サイクルまでの待ち時間が長くなる。そこで、実施の形態４では、最も数字の多い桁（１００の位）の表示素子ＬＥＤ２の表示点灯が終わった後、次の周期が始まるまでの間の消灯時間（ｔ３〜ｔ２）を一定時間（例えば３秒）に設定している。

例えば、モータ３の実際速度値が１４２３［ｒ／ｍ］である場合、各桁数値の「１」、「４」、「２」、「３」に対応して、１０００の位のＬＥＤ１が１回だけ点灯し、１００の位のＬＥＤ２が４回、１０の位のＬＥＤ３が２回、１の位のＬＥＤ４が３回、それぞれ点滅を繰り返す。すなわち、最大数値を表示するＬＥＤ２が３．５秒の点滅表示を終了する時刻ｔ３の後、すべての表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が３秒間だけ消灯して、次の表示サイクルに移行する。したがって、実施の形態１の表示方法に比較して、表示サイクル（ｔ１〜ｔ２）が５．５秒だけ短縮される。

このような表示方法であれば、各桁の数字が小さい場合には、一定周期を１サイクルとするモータ速度の表示と比較して、短い時間で繰返しモータ速度の表示ができる。したがって、表示サイクル間での待ち時間が少なくなり、モータ速度の変化の状態をより精度よく判定できるなど、見やすい表示が可能になる。

（実施の形態５）
図８は、実施の形態５の各表示素子に供給される点滅制御信号を示すタイミング図である。

実施の形態１の表示方法は、表示周期を一定時間、例えば１２秒に設定していた。しかし、モータ速度自体が低いときは、点滅する表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が少なくなるとともに、その点滅回数も少なくなる。

そこで、実施の形態５の表示方法では、全ての桁を同時に点滅させないで、上位の桁数を表示する表示素子ＬＥＤ１から順に下位の表示素子ＬＥＤ２〜ＬＥＤ４へとタイミングをずらして、１桁ずつ点滅表示している。

例えば、モータ３の実際速度値が１４２３［ｒ／ｍ］である場合、各桁数値の「１」、「４」、「２」、「３」に対応して、１０００の位のＬＥＤ１が１回だけ点灯し、次に１００の位のＬＥＤ２が４回点滅し、次に１０の位のＬＥＤ３が２回点滅し、１の位のＬＥＤ４が３回点滅する。こうして１サイクルの速度表示が終わる時刻ｔ２になると、直ちに次の１サイクルに移行して１０００の位のＬＥＤ１から点灯が開始される。したがって、この１４２３［ｒ／ｍ］の表示時間は、１０秒（＝１＋４＋２＋３）である。

このような表示方法では、モータ速度が低ければ、表示サイクル自体を短縮することも可能である。また、モータ速度の表示桁数を増やして、表示の精度を高くした場合であっても、常に１個の表示素子だけが点滅するから、速度表示が見やすくなる。

（実施の形態６）
図９は、実施の形態６の各表示素子に供給される点滅制御信号を示すタイミング図である。

モータ速度制御装置が正常な運転状態では、上述の各実施の形態で説明したように、表示素子が点滅制御される。そして、時刻ｔ４でモータ速度制御装置に異常が発生したとすると、すべての表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を連続点灯させることで、その旨を表示するようにしている。

このようなモータ速度表示方法では、モータ速度制御装置によってモータが正常に運転されているか、あるいは異常発生によりモータが停止しているかについて、一目で判断できる。また、異常時の連続点灯の時に、表示素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を全て点灯させるのではなく、いずれか一つのＬＥＤだけを点灯させて、モータ停止時での異常内容を区別するような表示も可能である。

本発明の実施の形態１に係るモータ速度制御装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１の各表示素子に供給される点滅制御信号を示すタイミング図である。 本発明の実施の形態２に係るモータ速度制御装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２の各表示素子に供給される点滅制御信号を示すタイミング図である。 本発明の実施の形態３に係るモータ速度制御装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態３の各表示素子に供給される点滅制御信号を示すタイミング図である。 実施の形態４の各表示素子に供給される点滅制御信号を示すタイミング図である。 実施の形態５の各表示素子に供給される点滅制御信号を示すタイミング図である。 実施の形態６の各表示素子に供給される点滅制御信号を示すタイミング図である。 従来の設定スイッチと状態表示器とを備えたモータ速度制御装置の一例を示す図である。 図１０の状態表示器の状態表示モードにおける数値情報の表示例である。

符号の説明

１ モータ速度制御装置
２ 電源
３ モータ
１１ 速度制御回路
１２ 制御用マイコン
１３ 速度設定回路
１４ 速度表示部
ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４ 表示素子

Claims (12)

1. モータの速度を表示するモータ速度表示方法において、
   モータ速度を設定制御する速度制御手段と、
   前記モータ速度を表示する複数桁分の表示素子からなる表示手段と、
   を備え、前記表示手段をそれぞれ各桁数値に対応する回数だけ前記表示素子毎に点滅制御することを特徴とするモータ速度表示方法。
2. 前記速度制御手段により設定された設定速度値に従って前記各表示素子を点滅制御することを特徴とする請求項１記載のモータ速度表示方法。
3. 前記速度制御手段により制御された実際速度値に従って前記各表示素子を点滅制御することを特徴とする請求項１記載のモータ速度表示方法。
4. 前記表示手段は、前記モータ速度の速度表示値Ｎ桁（Ｎは２以上の整数）の桁数より少ない（Ｎ−ａ）個（ａは１以上の整数）の表示素子によって構成し、
   前記速度表示値Ｎ桁のうち（Ｎ−ａ）個を前記各表示素子にそれぞれ割り振って表示するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のモータ速度表示方法。
5. 前記速度表示値Ｎ桁のうち最上位桁から順に（Ｎ−ａ）桁が前記各表示素子に割り振られていることを特徴とする請求項４記載のモータ速度表示方法。
6. 前記速度表示値Ｎ桁のうち最下位桁から順に（Ｎ−ａ）桁が前記各表示素子に割り振られていることを特徴とする請求項４記載のモータ速度表示方法。
7. 前記モータ速度を表示する際に、一定時間を１サイクルとして、繰り返し前記表示素子の点滅制御を実行するようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のモータ速度表示方法。
8. 前記モータ速度を表示する際に、一定の非点灯期間を設けて、繰り返し前記表示素子の点滅制御を実行するようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のモータ速度表示方法。
9. 前記モータ速度を表示する際に、前記各表示素子を順番に点滅制御するようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のモータ速度表示方法。
10. 前記モータ速度を表示する際に、前記各表示素子を前記各桁数値の最上位桁から順番に点滅制御するようにしたことを特徴とする請求項９記載のモータ速度表示方法。
11. 前記モータ速度を表示する際に、前記各表示素子を前記各桁数値の最下位桁から順番に点滅制御するようにしたことを特徴とする請求項９記載のモータ速度表示方法。
12. 前記モータの運転に異常が生じた際に、前記表示素子を連続点灯状態とすることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のモータ速度表示方法。

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