JP2010265828A - Fan device - Google Patents

Fan device Download PDF

Info

Publication number
JP2010265828A
JP2010265828A JP2009118405A JP2009118405A JP2010265828A JP 2010265828 A JP2010265828 A JP 2010265828A JP 2009118405 A JP2009118405 A JP 2009118405A JP 2009118405 A JP2009118405 A JP 2009118405A JP 2010265828 A JP2010265828 A JP 2010265828A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
impeller
detecting
unit
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009118405A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Sugiura
崇 杉浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2009118405A priority Critical patent/JP2010265828A/en
Publication of JP2010265828A publication Critical patent/JP2010265828A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect the abnormality of a fan device, by detecting a state of being supposed to generate abnormal nose from the fan device. <P>SOLUTION: A magnet 303 is installed to the impeller 302 of the fan device, and a Hall element 304 is arranged on an opposed part. Vibration as a factor of abnormal noise of the fan device is detected by detecting the rotation control of the impeller and a variation condition of a position by the Hall element. When detecting that the fan device is abnormal through the variation condition of the position of the impeller 302, a trial is made so as to return to a normal state by stopping the driving of the fan device or driving at a low speed. Abnormality is also informed to a user. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機等に搭載されるファン装置に関する。   The present invention relates to a fan device mounted on a copying machine or the like.

従来、モータによりファンを駆動するファン駆動回路において、ファンの異常を検出する技術は種々提案されている。   Conventionally, various techniques for detecting an abnormality of a fan in a fan driving circuit that drives a fan by a motor have been proposed.

例えば特許文献1の技術では、回転数指定手段から一義的に決められる異常回転数を算出し、モータの回転が前記異常回転数以下になったら、ファンの異常と判断している。   For example, in the technique of Patent Document 1, an abnormal rotational speed that is uniquely determined from the rotational speed specifying means is calculated, and if the motor rotation becomes equal to or lower than the abnormal rotational speed, it is determined that the fan is abnormal.

また、特許文献2の技術では、ファンを駆動するための巻線電流値を記憶し、常に前回と比較することによって、ファンの寿命を検知している。   In the technique of Patent Document 2, the winding current value for driving the fan is stored, and the life of the fan is detected by always comparing it with the previous time.

また、特許文献3の技術では、ホール素子による回転数とモータの巻線電流値によって、ファンの寿命を検知している。   In the technique of Patent Document 3, the life of the fan is detected based on the number of rotations by the Hall element and the winding current value of the motor.

特開2003−111475号公報JP 2003-111475 A 特開2003−023792号公報JP 2003-023792 A 特開2003−111478号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-111478

しかしながら、従来のファン駆動回路において、ファンの騒音を検知して騒音が異常に大きい場合にはファンを停止するような技術は存在していない。これは、騒音がファンによって発生した騒音であるのか否かの判断が難しいためである。つまり、ファンによって発生した騒音を直接的に検出することは困難であることによる。そこで、ファンの騒音発生原因に注目したファンの騒音検出方法が考えられる。   However, in the conventional fan driving circuit, there is no technique for detecting the fan noise and stopping the fan when the noise is abnormally high. This is because it is difficult to determine whether the noise is noise generated by the fan. That is, it is difficult to directly detect noise generated by the fan. Therefore, a fan noise detection method that considers the cause of fan noise generation can be considered.

ファンの騒音発生の主要因としてはインペラ部の傾きが挙げられる。インペラ部の傾きは、様々な要因によって引き起こされる。例えば、軸倒れもしくはインペラ部の組み付け不良等の製造工程時に発生したり、ファンを機器に組み込む組み込み作業時に発生したり、また仕様温度条件によるインペラ部圧入部分の緩みなどで発生する。   The main cause of fan noise is the inclination of the impeller. The inclination of the impeller portion is caused by various factors. For example, it may occur during a manufacturing process such as shaft collapse or impeller assembly failure, during assembly of a fan into a device, or loosening of the impeller portion press-fitting portion due to a specified temperature condition.

上記特許文献1の技術を用いた場合では、インペラ部の傾きによってモータの回転数が低下することはなく、したがって特許文献1の方法でファンの騒音を検出することは不可能である。   When the technique of Patent Document 1 is used, the rotational speed of the motor does not decrease due to the inclination of the impeller portion, and therefore it is impossible to detect fan noise by the method of Patent Document 1.

また、特許文献2の技術を用いた場合でも、ファンの騒音を検出することは困難である。即ち、モータの巻線電流値は数百ミリアンペア程度であるが、ファンの騒音の発生によってモータの巻線電流値の変化は数ミリアンペア程度であり、検出誤差の方が大きくなってしまう。   Further, even when the technique of Patent Document 2 is used, it is difficult to detect fan noise. That is, the winding current value of the motor is about several hundred milliamperes, but the change in the winding current value of the motor is about several milliamperes due to the generation of fan noise, and the detection error becomes larger.

本発明は上記従来の問題点に鑑み、装置から異常騒音が発生していることが想定される状態をインペラ部の位置の変動具合によって検知して、装置の異常検出を正確に行うことができるファン装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional problems, the present invention can detect a state in which abnormal noise is generated from the device based on how the position of the impeller portion varies and accurately detect the device abnormality. An object is to provide a fan device.

上記目的を達成するために、本発明のファン装置は、送風用のインペラ部と、前記インペラ部を回転駆動するための駆動部と、前記インペラ部に取り付けられた磁石と、前記磁石の移動を検出するための、少なくとも1つ以上のホール素子と、前記ホール素子の各出力からインペラ部の角速度を検出する角速度検出手段と、前記角速度検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動部による前記インペラ部の回転駆動を制御する手段と、前記磁石が移動することによって生じる前記ホール素子の出力に基づいた角速度中の出力の最大値を検出する最大値検出手段と、前記磁石が移動することによって生じる前記ホール素子の出力に基づいた角速度中の出力の最小値を検出する最小値検出手段と、前記最大値検出手段の出力と前記最小値検出手段の出力との差分を検出する差分検出手段と、前記差分検出手段の出力が所定値を超えた場合に、前記駆動部を制御して前記インペラ部の回転駆動を停止する手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a fan device of the present invention includes an impeller portion for blowing air, a drive portion for rotationally driving the impeller portion, a magnet attached to the impeller portion, and movement of the magnet. At least one hall element for detection, angular velocity detection means for detecting the angular velocity of the impeller section from each output of the hall element, and the impeller by the drive section based on the detection result of the angular velocity detection means Generated by the movement of the magnet, the means for controlling the rotational drive of the part, the maximum value detecting means for detecting the maximum value of the output during the angular velocity based on the output of the Hall element generated by the movement of the magnet, and the magnet A minimum value detecting means for detecting a minimum value of the output during the angular velocity based on the output of the Hall element; an output of the maximum value detecting means; and a minimum value detecting means Difference detecting means for detecting a difference from the force, and means for controlling the driving unit to stop the rotational driving of the impeller unit when the output of the difference detecting unit exceeds a predetermined value. Features.

また、本発明のファン装置は、送風用のインペラ部と、前記インペラ部を回転駆動する駆動部と、前記インペラ部に取り付けられた磁石と、前記磁石の移動を検出するための、少なくとも1つ以上のホール素子と、前記ホール素子の各出力からインペラ部の角速度を検出する角速度検出手段と、前記角速度検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動部による前記インペラ部の回転駆動を第一又は第二の速度で制御する手段と、前記磁石が移動することによって生じる前記ホール素子の出力に基づいた角速度中の出力の最大値を検出する最大値検出手段と、前記磁石が移動することによって生じる前記ホール素子の出力に基づいた角速度中の出力の最小値を検出する最小値検出手段と、前記最大値検出手段の出力と前記最小値検出手段の出力との差分を検出する差分検出手段と、前記差分検出手段の出力に応じて、前記インペラ部の回転駆動の速度が前記第一の速度又は前記第二の速度に切り替わるように前記駆動部を制御する速度切り替え制御手段とを備えたことを特徴とする。   Further, the fan device of the present invention includes at least one impeller portion for blowing air, a drive portion that rotationally drives the impeller portion, a magnet attached to the impeller portion, and a movement of the magnet. Based on the Hall element, the angular velocity detecting means for detecting the angular velocity of the impeller section from each output of the Hall element, and the detection result of the angular velocity detecting means, the rotational driving of the impeller section by the driving section is first or A means for controlling at a second speed; a maximum value detecting means for detecting a maximum value of an output in an angular velocity based on an output of the Hall element generated by the movement of the magnet; and a movement of the magnet. A minimum value detecting means for detecting a minimum value of the output during the angular velocity based on the output of the Hall element; an output of the maximum value detecting means; and an output of the minimum value detecting means; Difference detection means for detecting a difference, and speed for controlling the drive section so that the rotational drive speed of the impeller section is switched to the first speed or the second speed according to the output of the difference detection means And a switching control means.

本発明によれば、ファン装置から異常騒音が発生していることが想定される状態をインペラ部の位置の変動具合によって検知することができ、ファン装置の異常検出を正確に行うことが可能になる。   According to the present invention, it is possible to detect a state in which abnormal noise is generated from the fan device based on how the position of the impeller portion varies, and it is possible to accurately detect abnormality of the fan device. Become.

実施の形態におけるファン装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the fan apparatus in embodiment. 実施の形態におけるファン装置の制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system of the fan apparatus in embodiment. ホール素子に対する永久磁石の移動方向に応じて変化するホール素子の出力の変化を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the change of the output of a Hall element which changes according to the moving direction of the permanent magnet with respect to a Hall element. 図2中の出力加算部から比較器経由の各出力を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows each output via a comparator from the output addition part in FIG. 図2中の出力加算部から差分検出部経由の各出力を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows each output via the difference detection part from the output addition part in FIG. 第1の実施の形態に係る制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施の形態に係る制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow which concerns on 3rd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施の形態]
<ファン装置の構成>
まず、本実施の形態におけるファン装置の機構と制御系の構成について、図1及び図2を参照して説明する。
[First Embodiment]
<Configuration of fan device>
First, the mechanism of the fan device and the configuration of the control system in the present embodiment will be described with reference to FIGS.

(A)ファン装置の機構
図1は、本発明の実施の形態におけるファン装置の構成を示す断面図である。
(A) Mechanism of Fan Device FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a fan device according to an embodiment of the present invention.

このファン装置は、回転軸301が中心部に固定された送風用のインペラ部302を有している。回転軸301は、基板305を貫通してモータ306に固定されている(駆動部)。インペラ部302の基板305側の面には永久磁石303が取り付けられ、さらに基板305のインペラ部302側の表面には、磁石303と対向する位置に、磁石303の移動を検出するためのホール素子304が少なくとも1つ以上取り付けられている。   This fan device has an impeller portion 302 for air blowing in which a rotating shaft 301 is fixed at the center. The rotation shaft 301 passes through the substrate 305 and is fixed to the motor 306 (drive unit). A permanent magnet 303 is attached to the surface of the impeller portion 302 on the substrate 305 side, and a Hall element for detecting the movement of the magnet 303 at a position facing the magnet 303 on the surface of the substrate 305 on the impeller portion 302 side. At least one 304 is attached.

(B)制御系の構成
図2は、実施の形態におけるファン装置の制御系の構成を示すブロック図である。
(B) Configuration of Control System FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control system of the fan device in the embodiment.

このファン装置の制御系は、出力加算部102、比較器104、エッジ検出部105、及び角速度検出部106を有している。   The control system of the fan device includes an output adding unit 102, a comparator 104, an edge detecting unit 105, and an angular velocity detecting unit 106.

出力加算部102には、各ホール素子304の出力Houtが入力されて加算される。   The output adder 102 receives and adds the outputs Hout of the Hall elements 304.

比較器104は、基準電圧VFと出力加算部102の出力と比較する。この比較器104では、ホール素子304の出力から、インペラ部302の角速度を検出するために基準となる信号を生成する。比較器104の出力は、エッジ検出部105に入力される。   The comparator 104 compares the reference voltage VF with the output of the output adding unit 102. The comparator 104 generates a reference signal for detecting the angular velocity of the impeller unit 302 from the output of the Hall element 304. The output of the comparator 104 is input to the edge detection unit 105.

角速度検出部106の出力は、CPU107に入力される。CPU107は、角速度の検出結果が目標角速度に対し大きければ、モータ306を減速方向に速度制御行い、逆に小さければ加速方向に速度制御を行う。   The output of the angular velocity detection unit 106 is input to the CPU 107. If the angular velocity detection result is larger than the target angular velocity, the CPU 107 controls the speed of the motor 306 in the deceleration direction, and conversely if it is smaller, performs the speed control in the acceleration direction.

一方、出力加算部102の出力は、最大値検出部108と最小値検出部109に入力され、これら最大値検出部108と最小値検出部109の各出力が差分検出部110に入力される。   On the other hand, the output of the output adding unit 102 is input to the maximum value detecting unit 108 and the minimum value detecting unit 109, and the outputs of the maximum value detecting unit 108 and the minimum value detecting unit 109 are input to the difference detecting unit 110.

最大値検出部108は、ホール素子304上を磁石303が移動することによって生じる角速度中の出力の最大値を検出する。最小値検出部109は、ホール素子304上を磁石303が移動することによって生じる角速度中の出力の最小値を検出する。そして、差分検出部110は、ホール素子304の最大値検出部108の出力と最小値検出部109の差分を検出する。差分検出部110の出力は、CPU107へ入力される。   The maximum value detection unit 108 detects the maximum value of the output during the angular velocity generated when the magnet 303 moves on the Hall element 304. The minimum value detection unit 109 detects the minimum value of the output during the angular velocity generated when the magnet 303 moves on the Hall element 304. Then, the difference detection unit 110 detects the difference between the output of the maximum value detection unit 108 of the Hall element 304 and the minimum value detection unit 109. The output of the difference detection unit 110 is input to the CPU 107.

CPU107は、角速度検出部106の出力と差分検出部110の出力を基に、モータ駆動回路111によってモータ306の回転駆動を制御するようになっている。   The CPU 107 controls the rotation drive of the motor 306 by the motor drive circuit 111 based on the output of the angular velocity detection unit 106 and the output of the difference detection unit 110.

<ホール素子304の一般的な特性>
次に、ホール素子304の一般的な特性について、図3を参照して説明する。
<General characteristics of Hall element 304>
Next, general characteristics of the Hall element 304 will be described with reference to FIG.

図3(a),(b)は、ホール素子304に対する永久磁石303の移動方向に応じて変化するホール素子の出力の変化を示す概念図である。図3(a)は、ホール素子304に対し、永久磁石303を水平方向に移動した場合を示し、図3(b)は、ホール素子304に対して磁石303を垂直方向に移動した場合を示している。   FIGS. 3A and 3B are conceptual diagrams showing changes in the output of the Hall element that change in accordance with the direction of movement of the permanent magnet 303 relative to the Hall element 304. 3A shows a case where the permanent magnet 303 is moved in the horizontal direction with respect to the Hall element 304, and FIG. 3B shows a case where the magnet 303 is moved in the vertical direction with respect to the Hall element 304. ing.

ホール素子304は、磁束密度に応じて出力が変化する。図3(a)に示すように、永久磁石303の中央Paを基準とすると、両極に近づくにつれて、ホール素子304の基準からの振幅が大きくなる。即ち、磁石303のS極に近づくと、ホール素子304の出力はプラス方向に大きくなり、逆にN極に近づくとマイナス方向に大きくなる。   The output of the Hall element 304 changes according to the magnetic flux density. As shown in FIG. 3A, when the center Pa of the permanent magnet 303 is used as a reference, the amplitude from the reference of the Hall element 304 increases as the two poles are approached. That is, as the S pole of the magnet 303 is approached, the output of the Hall element 304 increases in the plus direction, and conversely, as the N pole is approached, the output increases in the minus direction.

したがって、ホール素子304に対して磁石303が水平方向に移動すると、ホール素子304と磁石303の極が近づくときに出力がピークとなる交流波形のような出力を得る(図3(a)参照)。   Therefore, when the magnet 303 moves in the horizontal direction with respect to the Hall element 304, an output like an AC waveform whose output peaks when the poles of the Hall element 304 and the magnet 303 approach is obtained (see FIG. 3A). .

以上のことから、図3(b)に示すように、磁石303を垂直方向に移動してホール素子304に対して近づけた場合と遠ざけた場合に磁石303を水平方向に移動すると、図3(b)に示すように、前述した交流波形の振幅が大小する。即ち、ホール素子304から磁石303が近いと振幅大で、逆に遠いと振幅小である。   From the above, as shown in FIG. 3B, when the magnet 303 is moved in the vertical direction and moved away from the Hall element 304 and moved away from the Hall element 304, the magnet 303 is moved in the horizontal direction. As shown in b), the amplitude of the AC waveform described above increases and decreases. That is, when the magnet 303 is close to the Hall element 304, the amplitude is large, and conversely, when the magnet 303 is far, the amplitude is small.

<出力加算部102から比較器104経由の出力>
図4(a),(b)は、図2中の出力加算部102から比較器104経由の各出力を示す波形図であり、同図(a)は出力加算部102の出力波形、同図(b)は比較器104の出力波形を示している。
<Output from Output Adder 102 via Comparator 104>
4A and 4B are waveform diagrams showing respective outputs from the output adder 102 in FIG. 2 via the comparator 104. FIG. 4A is an output waveform of the output adder 102, and FIG. (B) shows the output waveform of the comparator 104.

ホール素子304と磁石303が近づくと、出力加算部102の出力の変動がある。図4(a)のVFは図2で示した基準電圧である。比較器104は、基準電圧VFと、出力加算部102の出力を比較することによって、図4(b)に示すように、比較器出力を出力する。基準電圧VFよりも出力加算部102の出力の方が大きい場合、比較器出力に“H”レベルが出力される。   When the Hall element 304 and the magnet 303 approach, the output of the output adding unit 102 varies. VF in FIG. 4A is the reference voltage shown in FIG. The comparator 104 compares the reference voltage VF and the output of the output adder 102, thereby outputting a comparator output as shown in FIG. When the output of the output adder 102 is larger than the reference voltage VF, the “H” level is output to the comparator output.

図4(b)のEoutは、図2のエッジ検出部105の出力であり、比較器出力Coutの立ち上がりエッジを検出する。図4(b)の例では立ち上がりエッジのみであるが、立下りエッジでも問題ない。図4(b)のKoutは、図2の角速度検出部106の出力であり、この出力Koutは、CPU107へ入力されてエッジ検出出力Eout間の時間を計測することに用いられる。   Eout in FIG. 4B is an output of the edge detection unit 105 in FIG. 2 and detects a rising edge of the comparator output Cout. Although only the rising edge is shown in the example of FIG. 4B, there is no problem even with the falling edge. Kout in FIG. 4B is an output of the angular velocity detection unit 106 in FIG. 2, and this output Kout is input to the CPU 107 and used to measure the time between the edge detection outputs Eout.

<出力加算部102から差分検出部110経由の出力>
図5(a),(b),(c)は、図2中の出力加算部102から差分検出部110経由の各出力を示す波形図である。同図(a)は出力加算部102の出力波形、同図(b)は差分検出部110の出力波形を示し、同図(c)は、これらの出力波形に対応したインペラ部302の状態を示している。
<Output from Output Adder 102 via Difference Detector 110>
5A, 5B, and 5C are waveform diagrams showing respective outputs from the output adding unit 102 in FIG. 2 via the difference detecting unit 110. FIG. 4A shows the output waveform of the output adding unit 102, FIG. 4B shows the output waveform of the difference detecting unit 110, and FIG. 4C shows the state of the impeller unit 302 corresponding to these output waveforms. Show.

図5(c)に示すようにインペラ部302が上下した場合、ホール素子304の出力Houtを加算した出力加算部102の出力Aoutの振幅は、大きくなったり小さくなったり変動する。最大値検出部108は、その最大値を最大値検出出力Moutとして出力し、最小値検出部109は、その最小値を最小値検出出力Soutとして検出する。差分検出部110は、これら各検出出力の差分の出力を差分検出出力Doutとして出力する。   As shown in FIG. 5C, when the impeller unit 302 moves up and down, the amplitude of the output Aout of the output adder unit 102 obtained by adding the output Hout of the Hall element 304 fluctuates, increases or decreases. The maximum value detection unit 108 outputs the maximum value as the maximum value detection output Mout, and the minimum value detection unit 109 detects the minimum value as the minimum value detection output Sout. The difference detection unit 110 outputs a difference output between these detection outputs as a difference detection output Dout.

差分検出出力Doutは、CPU107に入力され、その内部で所定の比較値1,2と常に比較される。CPU107は、差分検出出力Doutを比較値1及び比較値2とそれぞれ比較し、差分検出出力Doutが比較値1から比較値2内の範囲内にあるかどうかを確認する。   The difference detection output Dout is input to the CPU 107 and is always compared with predetermined comparison values 1 and 2 therein. The CPU 107 compares the difference detection output Dout with the comparison value 1 and the comparison value 2, respectively, and confirms whether the difference detection output Dout is within the range between the comparison value 1 and the comparison value 2.

前記範囲内にない場合には、CPU107は、ファン装置を異常と判断し、前記範囲内の場合、正常と判断する。これは、前記範囲外の場合、インペラ部302の状態が異常、つまり図5(c)に示すようにインペラ部302が上下して、ホール素子304と磁石303が近づいたり遠ざかったりしていることを意味している。このよう異常が発生すると、ファン装置の異常騒音が発生してしまう。   If it is not within the range, the CPU 107 determines that the fan device is abnormal, and if it is within the range, determines that the fan device is normal. This is because when the impeller part 302 is out of the range, the state of the impeller part 302 is abnormal, that is, as shown in FIG. 5C, the impeller part 302 is moved up and down, and the Hall element 304 and the magnet 303 are approached or moved away. Means. When such an abnormality occurs, abnormal noise of the fan device is generated.

なお、本実施の形態では、比較値1、比較値2と2つの比較値(所定値の一例)を持ち、その範囲内が正常としたが、これに限定されるものではない。例えば、1つの比較値を持ち、この比較値より大きい/小さいだけ判断するようにしても良い。また、CPU107内部で判断する様な構成にしたが、コンパレーター等による回路を用いて判断しても実施可能である。   In the present embodiment, the comparison value 1 and the comparison value 2 and two comparison values (an example of a predetermined value) are provided and the range is normal. However, the present invention is not limited to this. For example, it is possible to have one comparison value and judge whether the comparison value is larger or smaller. Further, the configuration is such that the determination is made inside the CPU 107, but the present invention can also be implemented by making a determination using a circuit such as a comparator.

<第1の実施の形態に係る制御フロー>
次に、第1の実施の形態に係る制御フローについて、図6を参照して説明する。
<Control flow according to the first embodiment>
Next, a control flow according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

図6は、第1の実施の形態に係る制御フローを示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart showing a control flow according to the first embodiment.

まずCPU107は、ステップS402において、ファン装置を駆動する/しないの判断を行い、駆動する場合はステップS403に進む。ステップS403では、CPU107は、角速度出力Koutから得られた角速度が目標速より大きいかを比較する。目標速より大きい、つまりモータ306の回転が早すぎる場合は、ステップS404に進んでモータ306の減速制御を行い、逆に目標値より小さい、つまりモータ306の回転が遅すぎる場合はステップS405に進んでファン装置の加速制御を行う。   First, in step S402, the CPU 107 determines whether or not to drive the fan device. If it is driven, the process proceeds to step S403. In step S403, the CPU 107 compares whether the angular velocity obtained from the angular velocity output Kout is greater than the target velocity. If it is larger than the target speed, that is, if the rotation of the motor 306 is too fast, the process proceeds to step S404 and the motor 306 is decelerated, and conversely if it is smaller than the target value, that is, if the rotation of the motor 306 is too slow, the process proceeds to step S405. Acceleration control of the fan device is performed.

ステップS404及びステップS405の処理を終えたら、ステップS406に移動する。   When the processes of step S404 and step S405 are finished, the process moves to step S406.

ステップS406では、CPU107は、差分検出出力Doutから得られた差分値が比較値2(図5(b)参照)より大きいか否かを判断する。比較値2より差分値が大きければステップS407に進み、小さければステップS408に進む。ステップS407では、CPU107は、前記差分値が比較値1(図5(b)参照)より小さいかを確認する。   In step S406, the CPU 107 determines whether or not the difference value obtained from the difference detection output Dout is larger than the comparison value 2 (see FIG. 5B). If the difference value is larger than the comparison value 2, the process proceeds to step S407, and if smaller, the process proceeds to step S408. In step S407, the CPU 107 confirms whether the difference value is smaller than the comparison value 1 (see FIG. 5B).

ステップS406及びステップS407で、CPU107は、前記差分値が比較値1より小さく、比較値2より大きいことを確認したら、ファン装置は正常、即ちファンのインペラ部302が正しい位置にあると判断する。そして、通常の速度制御シーケンスを実行するためにステップS403へ戻る。逆に、前記差分値が比較値1から比較値2の範囲外では、ファン装置が異常であると判断し、ステップS408でファン装置の停止処理を行う。   In step S406 and step S407, when the CPU 107 confirms that the difference value is smaller than the comparison value 1 and larger than the comparison value 2, the CPU 107 determines that the fan device is normal, that is, the fan impeller 302 is in the correct position. Then, the process returns to step S403 to execute the normal speed control sequence. Conversely, if the difference value is outside the range between the comparison value 1 and the comparison value 2, it is determined that the fan device is abnormal, and the fan device is stopped in step S408.

<第1の実施の形態に係る利点>
第1の実施の形態によれば、ファン装置のインペラ部302の状態をホール素子304によって検出し、速度制御と共にインペラ部302の位置を検知する。そして、インペラ部302の位置の異常を検出したらファン装置の駆動を停止する。即ち、インペラ部302の位置の異常を検出することによって、ファン装置が振動して異常騒音を発生していると判断し、ファン装置の駆動を停止することができる。
<Advantages of First Embodiment>
According to the first embodiment, the state of the impeller unit 302 of the fan device is detected by the Hall element 304, and the position of the impeller unit 302 is detected together with the speed control. And if the abnormality of the position of the impeller part 302 is detected, the drive of a fan apparatus will be stopped. That is, by detecting an abnormality in the position of the impeller unit 302, it can be determined that the fan device vibrates and abnormal noise is generated, and the driving of the fan device can be stopped.

[第2の実施の形態]
第2の実施の形態では、インペラ部302の位置の変動によって、ファン装置が異常であると検知した場合であっても、低速で駆動すれば正常な状態になる可能性があることを考慮した制御を行う。第1の実施の形態とは、制御フローのみが異なり、構成は同じである。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, it is considered that even if it is detected that the fan device is abnormal due to a change in the position of the impeller unit 302, it may be in a normal state if driven at a low speed. Take control. It differs from the first embodiment only in the control flow, and the configuration is the same.

<第2の実施の形態に係る制御フロー>
図6は、第2の実施の形態に係る制御フローを示すフローチャートである。
<Control flow according to the second embodiment>
FIG. 6 is a flowchart showing a control flow according to the second embodiment.

CPU107は、まずステップS702で、モータ306の回転速度の目標値を所定の目標値1を設定する。その後のステップS703からステップS708までの処理は、上述した第1の実施の形態における図4のステップS402からステップS407までの処理とそれぞれ同様である。   First, in step S <b> 702, the CPU 107 sets a predetermined target value 1 as a target value for the rotational speed of the motor 306. The subsequent processing from step S703 to step S708 is the same as the processing from step S402 to step S407 in FIG. 4 in the first embodiment described above.

前記差分値が比較値1から比較値2の範囲外で、ファン装置が異常であると判断した場合には、ステップS709に進むことになる。   If the difference value is outside the range of the comparison value 1 to the comparison value 2 and it is determined that the fan device is abnormal, the process proceeds to step S709.

ステップS709では、CPU107は、現在の目標速が前記目標値1であるかを確認する。目標速1の場合はステップS710へ進み、モータ306の回転速度を目標速2に設定し、ステップS704へ進む。本実施の形態では、目標速1より目標速2の回転数が小さく設定されている。通常は高速設定(目標速1:第一の速度の一例)で回転させる。その際、インペラ部302の位置変動によってファン装置が異常であると検知した場合、モータ306を低速設定(目標速2:第二の速度の一例)で駆動すれば正常な値(差分値が比較値1から比較値2の範囲内)になる可能性がある。そのため、ステップS709で現在の目標速度を確認し、高速設定(目標速1)であれば、低速目標(目標速2)に切り替えて制御を行うのである(速度切り替え制御)。反対に、既に目標速2に変更されているときは、ステップS711へ進んで、ファン装置の停止処理を実行しステップS712で異常停止する。   In step S709, the CPU 107 confirms whether or not the current target speed is the target value 1. If the target speed is 1, the process proceeds to step S710, the rotation speed of the motor 306 is set to the target speed 2, and the process proceeds to step S704. In the present embodiment, the rotational speed of the target speed 2 is set smaller than the target speed 1. Usually, it is rotated at a high speed setting (target speed 1: example of first speed). At that time, if it is detected that the fan device is abnormal due to the position fluctuation of the impeller 302, the motor 306 is driven at a low speed setting (target speed 2: an example of the second speed). It may be within the range of the value 1 to the comparison value 2. Therefore, the current target speed is confirmed in step S709, and if it is a high speed setting (target speed 1), control is performed by switching to a low speed target (target speed 2) (speed switching control). On the other hand, when the speed has already been changed to the target speed 2, the process proceeds to step S711, the fan device stop process is executed, and an abnormal stop is performed in step S712.

<第2の実施の形態に係る利点>
第2の実施の形態によれば、上記第1の実施の形態と同等の利点を奏する。また、 インペラ部302の位置の変動具合によって、ファン装置が異常であると検知した場合には、低速で駆動することにより、正常な状態に復帰させることも可能となり、無用な異常停止を防ぐことができる。
<Advantages of Second Embodiment>
According to the second embodiment, there are advantages equivalent to those of the first embodiment. In addition, when it is detected that the fan device is abnormal due to the fluctuation of the position of the impeller 302, it is possible to return to a normal state by driving at a low speed, thereby preventing an unnecessary abnormal stop. Can do.

[第3の実施の形態]
第3の実施の形態では、複写機など特に廃熱が必要な機器にファン装置を適用する場合の制御例について説明する。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, a control example in the case where the fan device is applied to a device such as a copying machine that particularly requires waste heat will be described.

第1及び第2の実施の形態とは、制御フローのみが異なり、構成は同じである。   Only the control flow is different from the first and second embodiments, and the configuration is the same.

<第3の実施の形態に係る制御フロー>
図8は、第3の実施の形態に係る制御フローを示すフローチャートである。
<Control flow according to the third embodiment>
FIG. 8 is a flowchart showing a control flow according to the third embodiment.

CPU107は、ステップS802からステップS810までの処理は、上述した第2の実施の形態における図7のステップS702からステップS710までの処理とそれぞれ同様である。   In the CPU 107, the processing from step S802 to step S810 is the same as the processing from step S702 to step S710 of FIG. 7 in the second embodiment described above.

ステップS810では、モータ306の駆動を目標速2に切り替えて、ステップS811へ進むが、ステップS811では、異常が発生していることをユーザに通知し(異常通知)、ステップS812へ進む。   In step S810, the driving of the motor 306 is switched to the target speed 2 and the process proceeds to step S811. In step S811, the user is notified that an abnormality has occurred (abnormality notification), and the process proceeds to step S812.

ステップS812では、CPU107は、複写機の動作をダウンモードに設定し、ステップS804へ進む。ファン装置の異常で低速設定に変更したため、複写機内の排気能力もしくは冷却能力が低減する。その結果、複写機の通常の動作では電源、発熱部品等に影響を及ぼす可能性がある。そのため、ファン装置の全速駆動時とは異なり、電源、発熱部品等に影響を及ぼさないようなダウンモード(=生産性ダウン等)で複写機を動作させる必要がある。   In step S812, the CPU 107 sets the operation of the copying machine to the down mode, and proceeds to step S804. Because the fan device is abnormal and changed to a low speed setting, the exhaust capacity or cooling capacity in the copier is reduced. As a result, the normal operation of the copying machine may affect the power supply, heat generating components, and the like. For this reason, it is necessary to operate the copying machine in a down mode (= productivity reduction, etc.) that does not affect the power supply, heat-generating components, etc., unlike when the fan device is driven at full speed.

ステップS809で既に目標速2に設定されていれば、ステップS813でファン装置の停止処理を行い、ステップS814へ進む。ステップS814では、ファン装置の異常をユーザに通知し、ステップS815で異常停止してシーケンスを終了する。   If the target speed 2 has already been set in step S809, the fan device is stopped in step S813, and the process proceeds to step S814. In step S814, the user is notified of the abnormality of the fan device, and in step S815, the abnormality is stopped and the sequence is terminated.

<第3の実施の形態に係る利点>
第3の実施の形態によれば、上記第1の実施の形態と同等の利点を奏する。また、複写機など特に廃熱が必要な機器の動作に適用する場合にも、ファン装置の異常を検知したら機器に対して適切な動作を実行させることができる。
<Advantages of Third Embodiment>
According to the third embodiment, there are advantages equivalent to those of the first embodiment. Also, when applied to the operation of a device that requires waste heat, such as a copying machine, an appropriate operation can be performed on the device when an abnormality of the fan device is detected.

[他の実施の形態]
上記第1、第2又は第3の実施の形態において、モータ306の回転速度が制御範囲に入らない場合にはファン装置のエラーとして制御を停止する機能を追加しても、構わない。
[Other embodiments]
In the first, second, or third embodiment, when the rotational speed of the motor 306 is not within the control range, a function of stopping the control as an error of the fan device may be added.

102 出力加算部
104 比較器
105 エッジ検出部
106 角速度検出部
108 最大値検出部
109 最小値検出部
110 差分検出部
301 回転軸
302 インペラ部
303 磁石
304 ホール素子
305 基板
306 モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 Output addition part 104 Comparator 105 Edge detection part 106 Angular velocity detection part 108 Maximum value detection part 109 Minimum value detection part 110 Difference detection part 301 Rotating shaft 302 Impeller part 303 Magnet 304 Hall element 305 Substrate 306 Motor

Claims (6)

送風用のインペラ部と、
前記インペラ部を回転駆動するための駆動部と、
前記インペラ部に取り付けられた磁石と、
前記磁石の移動を検出するための、少なくとも1つ以上のホール素子と、
前記ホール素子の各出力からインペラ部の角速度を検出する角速度検出手段と、
前記角速度検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動部による前記インペラ部の回転駆動を制御する手段と、
前記磁石が移動することによって生じる前記ホール素子の出力に基づいた角速度中の出力の最大値を検出する最大値検出手段と、
前記磁石が移動することによって生じる前記ホール素子の出力に基づいた角速度中の出力の最小値を検出する最小値検出手段と、
前記最大値検出手段の出力と前記最小値検出手段の出力との差分を検出する差分検出手段と、
前記差分検出手段の出力が所定値を超えた場合に、前記駆動部を制御して前記インペラ部の回転駆動を停止する手段とを
備えたことを特徴とするファン装置。
An impeller for blowing air,
A drive unit for rotationally driving the impeller unit;
A magnet attached to the impeller portion;
At least one Hall element for detecting movement of the magnet;
Angular velocity detection means for detecting the angular velocity of the impeller portion from each output of the Hall element;
Means for controlling the rotational drive of the impeller by the drive based on the detection result of the angular velocity detector;
Maximum value detecting means for detecting the maximum value of the output during the angular velocity based on the output of the Hall element caused by the movement of the magnet;
Minimum value detecting means for detecting the minimum value of the output during the angular velocity based on the output of the Hall element caused by the movement of the magnet;
Difference detection means for detecting a difference between the output of the maximum value detection means and the output of the minimum value detection means;
A fan device comprising: means for controlling the drive unit to stop the rotation of the impeller unit when the output of the difference detection unit exceeds a predetermined value.
送風用のインペラ部と、
前記インペラ部を回転駆動する駆動部と、
前記インペラ部に取り付けられた磁石と、
前記磁石の移動を検出するための、少なくとも1つ以上のホール素子と、
前記ホール素子の各出力からインペラ部の角速度を検出する角速度検出手段と、
前記角速度検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動部による前記インペラ部の回転駆動を第一又は第二の速度で制御する手段と、
前記磁石が移動することによって生じる前記ホール素子の出力に基づいた角速度中の出力の最大値を検出する最大値検出手段と、
前記磁石が移動することによって生じる前記ホール素子の出力に基づいた角速度中の出力の最小値を検出する最小値検出手段と、
前記最大値検出手段の出力と前記最小値検出手段の出力との差分を検出する差分検出手段と、
前記差分検出手段の出力に応じて、前記インペラ部の回転駆動の速度が前記第一の速度又は前記第二の速度に切り替わるように前記駆動部を制御する速度切り替え制御手段とを備えたことを特徴とするファン装置。
An impeller for blowing air,
A drive unit that rotationally drives the impeller unit;
A magnet attached to the impeller portion;
At least one Hall element for detecting movement of the magnet;
Angular velocity detection means for detecting the angular velocity of the impeller portion from each output of the Hall element;
Based on the detection result of the angular velocity detection means, means for controlling the rotational drive of the impeller part by the drive part at a first or second speed;
Maximum value detecting means for detecting the maximum value of the output during the angular velocity based on the output of the Hall element caused by the movement of the magnet;
Minimum value detecting means for detecting the minimum value of the output during the angular velocity based on the output of the Hall element caused by the movement of the magnet;
Difference detection means for detecting a difference between the output of the maximum value detection means and the output of the minimum value detection means;
Speed change control means for controlling the drive unit so that the rotational drive speed of the impeller unit is switched to the first speed or the second speed according to the output of the difference detection means. Features a fan device.
前記速度切り替え制御手段は、前記差分検出手段の出力が所定値より小さい場合に、前記インペラ部を前記第一の速度で回転駆動するように制御することを特徴とする請求項2に記載のファン装置。   3. The fan according to claim 2, wherein the speed switching control unit controls the impeller unit to rotate at the first speed when the output of the difference detection unit is smaller than a predetermined value. apparatus. 前記速度切り替え制御手段は、前記差分検出手段の出力が所定値より大きい場合に、前記インペラ部を前記第二の速度で回転駆動するように制御することを特徴とする請求項2に記載のファン装置。   3. The fan according to claim 2, wherein the speed switching control unit controls the impeller unit to rotate at the second speed when the output of the difference detection unit is larger than a predetermined value. apparatus. 前記第一の速度よりも前記第二の速度の方が低速であることを特徴とする請求項2又は3に記載のファン装置。   4. The fan device according to claim 2, wherein the second speed is lower than the first speed. ユーザに対して異常を通知するための異常通知手段を備え、
前記差分検出手段の出力が所定値を超えた場合に、前記異常通知手段によって、ユーザに異常を通知することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のファン装置。
An abnormality notification means for notifying the user of an abnormality is provided,
6. The fan device according to claim 1, wherein when the output of the difference detection unit exceeds a predetermined value, the abnormality notification unit notifies the user of the abnormality.
JP2009118405A 2009-05-15 2009-05-15 Fan device Pending JP2010265828A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009118405A JP2010265828A (en) 2009-05-15 2009-05-15 Fan device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009118405A JP2010265828A (en) 2009-05-15 2009-05-15 Fan device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010265828A true JP2010265828A (en) 2010-11-25

Family

ID=43363009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009118405A Pending JP2010265828A (en) 2009-05-15 2009-05-15 Fan device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010265828A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106052260A (en) * 2016-06-06 2016-10-26 Tcl家用电器(合肥)有限公司 Heat exchange device and draught fan fault detection method and device
CN109237623A (en) * 2018-09-27 2019-01-18 珠海格力电器股份有限公司 Air conditioner indoor unit, air conditioner unit and noise control method of air conditioner indoor unit
JP2021018008A (en) * 2019-07-18 2021-02-15 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 Air conditioning system and anomaly detection system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106052260A (en) * 2016-06-06 2016-10-26 Tcl家用电器(合肥)有限公司 Heat exchange device and draught fan fault detection method and device
CN109237623A (en) * 2018-09-27 2019-01-18 珠海格力电器股份有限公司 Air conditioner indoor unit, air conditioner unit and noise control method of air conditioner indoor unit
CN109237623B (en) * 2018-09-27 2019-10-29 珠海格力电器股份有限公司 Air conditioner indoor unit, air conditioner unit and noise control method of air conditioner indoor unit
JP2021018008A (en) * 2019-07-18 2021-02-15 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 Air conditioning system and anomaly detection system
JP7390122B2 (en) 2019-07-18 2023-12-01 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 Air conditioning system and abnormality detection system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5158290B2 (en) Motor driving device, brushless motor, and motor driving method
JP5273322B2 (en) Advance value setting method, motor drive control circuit, and brushless motor
WO2013027348A1 (en) Motor driving apparatus and brushless motor
JP6487879B2 (en) Motor control circuit, motor drive control device, and control method of motor drive control device
JP6868589B2 (en) Motor drive controller, fan, and motor control method
US20120019187A1 (en) Method for controlling a permanent magnet synchronous electric motor at steady-state, electronic device for implementing said method and motor assembly comprising said electronic device
JP6998511B2 (en) Brushless motor control device and brushless motor control method
JP2018082581A (en) Motor drive controller and motor drive control method
JP7021048B2 (en) Motor control device and control method of motor control device
JP2010259131A (en) Motor drive device and air conditioner equipped with the same
JP2010265828A (en) Fan device
JP2018139472A (en) Motor drive controller and motor drive control method
JP2016136820A (en) Motor drive device
JP7173856B2 (en) motor assembly
JP2003111475A (en) Variable speed fan motor provided with abnormal- revolution detecting device
JP2010206967A (en) Motor overload detecting device
JP5582442B2 (en) Motor drive control device, motor drive control method, and motor using the same
JP2002350184A (en) Failure detection method for encoder for ac servo
JP2011010403A (en) Detection method of locking of rotor
JP2021044938A (en) Motor control device and control method thereof
JP2020010481A (en) Electric motor control device for home appliance device
JP2005057990A (en) Motor controller and washing machine and dryer employing it
WO2022130797A1 (en) Motor drive device and motor
WO2020021907A1 (en) Brushless motor control device and fan motor
JP2018174670A (en) Motor control device