JP3464238B2 - モータ回転有無検出装置 - Google Patents
モータ回転有無検出装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モータ回転有無検出装
置に関し、特にモータが確実に停止していることをフェ
ールセーフに検出する技術に関する。
置に関し、特にモータが確実に停止していることをフェ
ールセーフに検出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、モータには、安全性を確保す
る為、モータが急に動き出したらすぐに通報できるよう
に、モータの回転を検出するモータ回転検出装置を備え
るのが一般的である。
る為、モータが急に動き出したらすぐに通報できるよう
に、モータの回転を検出するモータ回転検出装置を備え
るのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
モータ回転検出装置では、モータが回転していることを
検出することで、モータの回転停止も検出しているので
あって、モータの回転が停止していることをフェールセ
ーフに検出することが出来ない。本発明はこのような従
来の課題に鑑みてなされたもので、モータの回転の有無
をフェールセーフに検出することが可能なモータ回転有
無検出装置を提供することを目的とする。
モータ回転検出装置では、モータが回転していることを
検出することで、モータの回転停止も検出しているので
あって、モータの回転が停止していることをフェールセ
ーフに検出することが出来ない。本発明はこのような従
来の課題に鑑みてなされたもので、モータの回転の有無
をフェールセーフに検出することが可能なモータ回転有
無検出装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、トラ
ンスの１次巻線を介してモータの励磁巻線に並列接続
し、該励磁巻線に発生するノイズ信号を緩衝する緩衝回
路と、一辺に前記トランスの２次巻線を介装して構成さ
れた抵抗ブリッジ回路と、該抵抗ブリッジ回路に交流信
号を供給する交流信号発生手段と、前記抵抗ブリッジ回
路の中点間に介装され、各中点の不平衡出力信号を増幅
する第１の増幅手段と、該第１の増幅手段の出力信号を
整流する第１の整流手段と、所定レベル範囲を設定し、
前記第１の整流手段の出力信号の出力レベルが所定レベ
ル範囲内である時、高エネルギ状態に相当する論理値１
のモータ回転停止検出信号を出力し、所定レベル範囲外
である時、低エネルギ状態に相当する論理値０のモータ
回転検出信号を出力するウィンドコンパレータと、該ウ
ィンドコンパレータからの出力を所定期間遅延させて出
力するオン・ディレー回路と、を備えるようにした。
ンスの１次巻線を介してモータの励磁巻線に並列接続
し、該励磁巻線に発生するノイズ信号を緩衝する緩衝回
路と、一辺に前記トランスの２次巻線を介装して構成さ
れた抵抗ブリッジ回路と、該抵抗ブリッジ回路に交流信
号を供給する交流信号発生手段と、前記抵抗ブリッジ回
路の中点間に介装され、各中点の不平衡出力信号を増幅
する第１の増幅手段と、該第１の増幅手段の出力信号を
整流する第１の整流手段と、所定レベル範囲を設定し、
前記第１の整流手段の出力信号の出力レベルが所定レベ
ル範囲内である時、高エネルギ状態に相当する論理値１
のモータ回転停止検出信号を出力し、所定レベル範囲外
である時、低エネルギ状態に相当する論理値０のモータ
回転検出信号を出力するウィンドコンパレータと、該ウ
ィンドコンパレータからの出力を所定期間遅延させて出
力するオン・ディレー回路と、を備えるようにした。
【０００５】また、高周波信号を発生させて、前記第１
の整流手段の出力信号に高周波信号を重畳させる高周波
信号発生手段と、前記高周波信号が重畳した第１の整流
手段の出力信号を所定レベルで飽和させて増幅させる第
２の増幅手段と、該第２の増幅手段の出力を整流して前
記ウィンドコンパレータに出力する第２の整流手段と、
を備えるようにした。
の整流手段の出力信号に高周波信号を重畳させる高周波
信号発生手段と、前記高周波信号が重畳した第１の整流
手段の出力信号を所定レベルで飽和させて増幅させる第
２の増幅手段と、該第２の増幅手段の出力を整流して前
記ウィンドコンパレータに出力する第２の整流手段と、
を備えるようにした。
【０００６】さらに前記第２の増幅手段への電源投入時
に第２の増幅手段を急速に立ち上がらせる立ち上げ手段
を備えるようにした。
に第２の増幅手段を急速に立ち上がらせる立ち上げ手段
を備えるようにした。
【０００７】
【作用】上記の構成によれば、モータが回転している
時、モータの回転によるノイズ信号は緩衝回路で緩衝さ
れ、この時の信号によりトランスが励磁され、ブリッジ
回路の中点間の不平衡電圧が大きくなる。この不平衡電
圧による不平衡出力信号は第１の増幅手段により増幅さ
れて第１の整流手段によって整流され、ウィンドコンパ
レータでレベル検定される。ウィンドコンパレータの窓
をモータが略停止状態の時のレベルに設定しておけば、
モータが回転している時の第１の整流手段の出力信号は
窓範囲外となり、ウィンドコンパレータからは、低エネ
ルギ状態に相当する論理値０のモータ回転検出信号が出
力され、オン・ディレー回路の出力も論理値０となる。
時、モータの回転によるノイズ信号は緩衝回路で緩衝さ
れ、この時の信号によりトランスが励磁され、ブリッジ
回路の中点間の不平衡電圧が大きくなる。この不平衡電
圧による不平衡出力信号は第１の増幅手段により増幅さ
れて第１の整流手段によって整流され、ウィンドコンパ
レータでレベル検定される。ウィンドコンパレータの窓
をモータが略停止状態の時のレベルに設定しておけば、
モータが回転している時の第１の整流手段の出力信号は
窓範囲外となり、ウィンドコンパレータからは、低エネ
ルギ状態に相当する論理値０のモータ回転検出信号が出
力され、オン・ディレー回路の出力も論理値０となる。
【０００８】そしてモータの回転が低下してブリッジ回
路の不平衡出力信号がウィンドコンパレータの所定レベ
ル範囲内となれば、ウィンドコンパレータから高エネル
ギ状態に相当する論理値１のモータ回転停止検出信号が
出力され、この出力は所定期間経過後にオン・ディレー
回路から出力される。また高周波信号発生手段、第２の
増幅手段、第２の整流手段を備えたものでは、モータは
回転によってインピーダンスが変化するので、このイン
ピーダンス変化に基づいてブリッジ回路の不平衡出力信
号に交流信号が重畳し、この交流信号は第１の整流手段
の出力信号にも重畳している。
路の不平衡出力信号がウィンドコンパレータの所定レベ
ル範囲内となれば、ウィンドコンパレータから高エネル
ギ状態に相当する論理値１のモータ回転停止検出信号が
出力され、この出力は所定期間経過後にオン・ディレー
回路から出力される。また高周波信号発生手段、第２の
増幅手段、第２の整流手段を備えたものでは、モータは
回転によってインピーダンスが変化するので、このイン
ピーダンス変化に基づいてブリッジ回路の不平衡出力信
号に交流信号が重畳し、この交流信号は第１の整流手段
の出力信号にも重畳している。
【０００９】この交流信号に、高周波信号発生手段で発
生した高周波信号を重畳させ、この信号は第２の増幅手
段によって増幅される。第２の増幅手段は入力信号を所
定レベルで飽和させるようになっているので、第２の増
幅手段の所定レベル以上の信号は高周波信号がカットさ
れる。したがってこの第２の増幅手段の出力信号はモー
タの回転周期に基づいた信号となり、回転が低下してく
るにしたがってそのパルス幅も長くなる。この信号は第
２の整流手段により整流され、ウィンドコンパレータに
入力される。
生した高周波信号を重畳させ、この信号は第２の増幅手
段によって増幅される。第２の増幅手段は入力信号を所
定レベルで飽和させるようになっているので、第２の増
幅手段の所定レベル以上の信号は高周波信号がカットさ
れる。したがってこの第２の増幅手段の出力信号はモー
タの回転周期に基づいた信号となり、回転が低下してく
るにしたがってそのパルス幅も長くなる。この信号は第
２の整流手段により整流され、ウィンドコンパレータに
入力される。
【００１０】ウィンドコンパレータの出力が論理値１に
なるパルス幅は、前記第２の増幅手段の出力信号のパル
ス幅と同じであり、ウィンドコンパレータの出力の周期
が短く、ウィンドコンパレータの出力のパルス幅がオン
・ディレー回路の遅延時間よりも短い時には、オン・デ
ィレー回路からモータ回転停止検出信号は出力されず、
モータ回転停止検出信号はこのパルス幅が遅延時間より
も長くなった時に初めてオン・ディレー回路から出力さ
れるようになる。したがってこの遅延時間を略モータの
停止状態の値に設定しておけば確実に回転停止を検出す
ることが可能となる。
なるパルス幅は、前記第２の増幅手段の出力信号のパル
ス幅と同じであり、ウィンドコンパレータの出力の周期
が短く、ウィンドコンパレータの出力のパルス幅がオン
・ディレー回路の遅延時間よりも短い時には、オン・デ
ィレー回路からモータ回転停止検出信号は出力されず、
モータ回転停止検出信号はこのパルス幅が遅延時間より
も長くなった時に初めてオン・ディレー回路から出力さ
れるようになる。したがってこの遅延時間を略モータの
停止状態の値に設定しておけば確実に回転停止を検出す
ることが可能となる。
【００１１】また立ち上げ手段を備えたものでは、第２
の増幅手段への電源投入時に第２の増幅手段が急速に立
ち上がるようになるので、短期間でウィンドコンパレー
タに信号を出力することが可能となる。
の増幅手段への電源投入時に第２の増幅手段が急速に立
ち上がるようになるので、短期間でウィンドコンパレー
タに信号を出力することが可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜５に基づい
て説明する。本実施例を示す図１において、モータＭ
は、モータＭに通電する電流をオン／オフ制御するスイ
ッチ回路１を介してＡＣ電源に接続されている。尚、本
装置はどのようなモータにも適用できる。
て説明する。本実施例を示す図１において、モータＭ
は、モータＭに通電する電流をオン／オフ制御するスイ
ッチ回路１を介してＡＣ電源に接続されている。尚、本
装置はどのようなモータにも適用できる。
【００１３】スナバ回路２は、モータＭのノイズを緩衝
させる為に抵抗ＲとコンデンサＣとが直列に接続された
緩衝回路であり、トランスＴ1 の１次巻線Ｎ 1 を介して
モータＭと並列に接続されている。トランスＴ1 の２次
巻線Ｎ2 は、トランスＴ1 が励磁された時、負の電圧が
発生するように巻回されている。巻線Ｎ3 は、コンデン
サＣ4 と並列に接続して共振回路を形成しており、この
共振回路は、モータＭ側のリアクタンス分を相殺して２
次巻線Ｎ2 を抵抗とみなせるように介装されたものであ
る。
させる為に抵抗ＲとコンデンサＣとが直列に接続された
緩衝回路であり、トランスＴ1 の１次巻線Ｎ 1 を介して
モータＭと並列に接続されている。トランスＴ1 の２次
巻線Ｎ2 は、トランスＴ1 が励磁された時、負の電圧が
発生するように巻回されている。巻線Ｎ3 は、コンデン
サＣ4 と並列に接続して共振回路を形成しており、この
共振回路は、モータＭ側のリアクタンス分を相殺して２
次巻線Ｎ2 を抵抗とみなせるように介装されたものであ
る。
【００１４】ブリッジ回路３は、このトランスＴ1 の２
次巻線Ｎ2 を一辺に接続し、夫々抵抗Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4
を他の三辺に接続して構成されている。交流信号発生手
段である高周波信号発生回路４は、例えば１ｍＶ程度の
交流信号を発生させ、この交流信号をトランスＴ2 を介
してブリッジ回路３に供給する回路である。尚、ブリッ
ジ回路３の各抵抗Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 の抵抗値はスイッチ
回路１がオフしている時でも夫々中点ｐ、ｑの電位が不
平衡になるように設定されている。この中点ｐ、ｑ間に
は、トランスＴ3 の１次巻線が接続され、中点ｐ、ｑ間
に発生した電圧によって１次巻線Ｎ31が励磁され、２次
巻線Ｎ32からこの不平衡出力信号が出力される。
次巻線Ｎ2 を一辺に接続し、夫々抵抗Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4
を他の三辺に接続して構成されている。交流信号発生手
段である高周波信号発生回路４は、例えば１ｍＶ程度の
交流信号を発生させ、この交流信号をトランスＴ2 を介
してブリッジ回路３に供給する回路である。尚、ブリッ
ジ回路３の各抵抗Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 の抵抗値はスイッチ
回路１がオフしている時でも夫々中点ｐ、ｑの電位が不
平衡になるように設定されている。この中点ｐ、ｑ間に
は、トランスＴ3 の１次巻線が接続され、中点ｐ、ｑ間
に発生した電圧によって１次巻線Ｎ31が励磁され、２次
巻線Ｎ32からこの不平衡出力信号が出力される。
【００１５】アンプＡＭＰ１は、この不平衡出力信号を
入力して増幅する回路である。尚、アンプＡＭＰ１は、
図３に示すように、入力信号を所定信号レベルＥ2 で飽
和するようになっている。このトランスＴ3 とアンプＡ
ＭＰ１とが第１の増幅手段に相当する。整流回路ＲＥＣ
１はこの増幅された不平衡出力信号を整流し、整流した
信号ａを抵抗Ｒ5 を介して２入力ウィンドコンパレータ
５の一方の入力端Ａに出力する回路であり、第１の整流
手段に相当する。
入力して増幅する回路である。尚、アンプＡＭＰ１は、
図３に示すように、入力信号を所定信号レベルＥ2 で飽
和するようになっている。このトランスＴ3 とアンプＡ
ＭＰ１とが第１の増幅手段に相当する。整流回路ＲＥＣ
１はこの増幅された不平衡出力信号を整流し、整流した
信号ａを抵抗Ｒ5 を介して２入力ウィンドコンパレータ
５の一方の入力端Ａに出力する回路であり、第１の整流
手段に相当する。
【００１６】高周波信号発生手段としての高周波信号発
生回路７は、高周波信号を発生させて、抵抗Ｒ5 を介し
た整流回路ＲＥＣ１の出力信号ｂに、抵抗Ｒ6 を介して
重畳させる。高周波信号が重畳した信号は、コンデンサ
Ｃ2 を介して信号ｃとして第２の増幅手段としてのアン
プＡＭＰ２に入力される。アンプＡＭＰ２は、入力信号
を所定レベルで飽和するように設定して増幅する増幅器
であり、入力信号を飽和させて、飽和した期間の高周波
信号を出力させない構成となっている。
生回路７は、高周波信号を発生させて、抵抗Ｒ5 を介し
た整流回路ＲＥＣ１の出力信号ｂに、抵抗Ｒ6 を介して
重畳させる。高周波信号が重畳した信号は、コンデンサ
Ｃ2 を介して信号ｃとして第２の増幅手段としてのアン
プＡＭＰ２に入力される。アンプＡＭＰ２は、入力信号
を所定レベルで飽和するように設定して増幅する増幅器
であり、入力信号を飽和させて、飽和した期間の高周波
信号を出力させない構成となっている。
【００１７】第２の整流手段としての整流回路ＲＥＣ２
は例えば図２に示すようにコンデンサＣ11、Ｃ12、ダイ
オードＤ1 、Ｄ2 からなる回路で構成され、高周波成分
を通過させて倍電圧整流する倍電圧整流回路であり、ア
ンプＡＭＰ２の出力信号ｄを倍電圧整流した信号ｆをウ
ィンドコンパレータ５のもう一方の入力端Ｂに出力され
る。
は例えば図２に示すようにコンデンサＣ11、Ｃ12、ダイ
オードＤ1 、Ｄ2 からなる回路で構成され、高周波成分
を通過させて倍電圧整流する倍電圧整流回路であり、ア
ンプＡＭＰ２の出力信号ｄを倍電圧整流した信号ｆをウ
ィンドコンパレータ５のもう一方の入力端Ｂに出力され
る。
【００１８】ウィンドコンパレータ５は、入力した信号
ｂ、ｆが共に所定レベルの範囲にある時にのみ出力信号
ｙ＝１を生成するフェールセーフな回路である。このウ
ィンドコンパレータ５の所定レベルは、信号ｂの信号波
形図である図３に示すように設定されている。即ち、 ｙ＝１（高エネルギ状態に相当）となる時、ＶL≦Ｅ 1 ≦
ＶH ｙ＝０（低エネルギ状態に相当）となる時、Ｅ0＜ＶL、
又はＥ2＞ＶH 但し、ｙはウィンドコンパレータ５の出力信号、ＶH 、
ＶL は、夫々、信号ｂをレベル検定するための上限値、
下限値、Ｅは信号ｂの信号レベル、Ｅ0 はスイッチ回路
１がオンしてモータＭが回転している時に発生する電
圧、Ｅ2 はスイッチ回路２がオフしてモータＭが惰行回
転している時に発生する電圧である。
ｂ、ｆが共に所定レベルの範囲にある時にのみ出力信号
ｙ＝１を生成するフェールセーフな回路である。このウ
ィンドコンパレータ５の所定レベルは、信号ｂの信号波
形図である図３に示すように設定されている。即ち、 ｙ＝１（高エネルギ状態に相当）となる時、ＶL≦Ｅ 1 ≦
ＶH ｙ＝０（低エネルギ状態に相当）となる時、Ｅ0＜ＶL、
又はＥ2＞ＶH 但し、ｙはウィンドコンパレータ５の出力信号、ＶH 、
ＶL は、夫々、信号ｂをレベル検定するための上限値、
下限値、Ｅは信号ｂの信号レベル、Ｅ0 はスイッチ回路
１がオンしてモータＭが回転している時に発生する電
圧、Ｅ2 はスイッチ回路２がオフしてモータＭが惰行回
転している時に発生する電圧である。
【００１９】そして出力信号ｙ＝１がモータ回転停止検
出信号であり、ｙ＝０がモータ回転検出信号である。オ
ン・ディレー回路６は、ウィンドコンパレータ５から信
号ｙ＝０（モータ回転検出信号）が出力されている時は
信号ｚ＝０を出力し、信号ｙ＝１（モータ回転停止検出
信号）が出力された時から出力信号ｙ＝１を所定期間、
例えば20sec程度遅延させてから信号ｚ＝１を出力する
フェールセーフ回路であり、ウィンドコンパレータ５で
信号ｙ＝１が生成されてから20 sec経過するまではｚ＝
０を保持するのでサンプリングホールドの機能を有し、
故障時の立ち上がり応答が遅れる側に誤る遅延回路であ
る。
出信号であり、ｙ＝０がモータ回転検出信号である。オ
ン・ディレー回路６は、ウィンドコンパレータ５から信
号ｙ＝０（モータ回転検出信号）が出力されている時は
信号ｚ＝０を出力し、信号ｙ＝１（モータ回転停止検出
信号）が出力された時から出力信号ｙ＝１を所定期間、
例えば20sec程度遅延させてから信号ｚ＝１を出力する
フェールセーフ回路であり、ウィンドコンパレータ５で
信号ｙ＝１が生成されてから20 sec経過するまではｚ＝
０を保持するのでサンプリングホールドの機能を有し、
故障時の立ち上がり応答が遅れる側に誤る遅延回路であ
る。
【００２０】立ち上げ手段としてのトランジスタＱは、
コレクタ、エミッタが夫々コンデンサＣ2 、アースに接
続され、ベース−エミッタ間には抵抗Ｒ7 が接続され、
また本装置の電圧ＶCCの直流電源がコンデンサＣ3 、抵
抗Ｒ8 を介してベースに接続されている。次に図３〜５
に基づいて動作を説明する。尚、本実施例では、例えば
周波数50Hzでオン・オフ制御されるモータＭを使用した
場合について説明するが、前述したように本装置はどの
ようなモータにも適用可能である。
コレクタ、エミッタが夫々コンデンサＣ2 、アースに接
続され、ベース−エミッタ間には抵抗Ｒ7 が接続され、
また本装置の電圧ＶCCの直流電源がコンデンサＣ3 、抵
抗Ｒ8 を介してベースに接続されている。次に図３〜５
に基づいて動作を説明する。尚、本実施例では、例えば
周波数50Hzでオン・オフ制御されるモータＭを使用した
場合について説明するが、前述したように本装置はどの
ようなモータにも適用可能である。
【００２１】先ず、例えば電圧ＶCCの装置の電源をオン
すると、トランジスタＱのベースには、コンデンサ
Ｃ3 、抵抗Ｒ8 を介して電圧ＶCCの信号が入力され、ト
ランジスタＱがオンし、コンデンサＣ2 に電圧が印加さ
れるので、コンデンサＣ2 は急速に充電される。これに
より、コンデンサＣ3 の電圧は短時間で電源電圧ＶCCま
で立ち上がり、モータＭの回転の有無を検出できるよう
になる。尚、コンデンサＣ 2 が充電された後はトランジ
スタＱはオフする。
すると、トランジスタＱのベースには、コンデンサ
Ｃ3 、抵抗Ｒ8 を介して電圧ＶCCの信号が入力され、ト
ランジスタＱがオンし、コンデンサＣ2 に電圧が印加さ
れるので、コンデンサＣ2 は急速に充電される。これに
より、コンデンサＣ3 の電圧は短時間で電源電圧ＶCCま
で立ち上がり、モータＭの回転の有無を検出できるよう
になる。尚、コンデンサＣ 2 が充電された後はトランジ
スタＱはオフする。
【００２２】図３において、時刻ｔ1 までは、スイッチ
回路１がオフされてモータＭの回転が停止している時で
あり、スナバ回路２からみた負荷はモータＭの励磁巻線
のインピーダンスだけであり、その時の整流回路ＲＥＣ
１の出力信号ａの信号レベルＥはＥ＝Ｅ1 となる。尚、
高周波信号発生回路４で発生した高周波信号がブリッジ
回路３に供給されているので、Ｅ1 ≠０となる。したが
って、万が一、高周波信号発生回路４が故障した場合に
は、Ｅ＝０となり、またブリッジ回路３の配線等の断線
が装置内で発生した場合には、整流回路ＲＥＣ１の出力
信号はウィンドコンパレータ５の上限値、下限値を越え
てしまうので、装置内の故障も検知される。
回路１がオフされてモータＭの回転が停止している時で
あり、スナバ回路２からみた負荷はモータＭの励磁巻線
のインピーダンスだけであり、その時の整流回路ＲＥＣ
１の出力信号ａの信号レベルＥはＥ＝Ｅ1 となる。尚、
高周波信号発生回路４で発生した高周波信号がブリッジ
回路３に供給されているので、Ｅ1 ≠０となる。したが
って、万が一、高周波信号発生回路４が故障した場合に
は、Ｅ＝０となり、またブリッジ回路３の配線等の断線
が装置内で発生した場合には、整流回路ＲＥＣ１の出力
信号はウィンドコンパレータ５の上限値、下限値を越え
てしまうので、装置内の故障も検知される。
【００２３】時刻ｔ1 においてスイッチ回路１をオンし
た時、モータＭの励磁巻線はスイッチ回路１を介してＡ
Ｃ電源と接続され、スナバ回路２からみたインピーダン
スは、モータＭの励磁巻線と、ＡＣ電源スイッチオンに
よる負荷側からみたＡＣ電源の出力インピーダンスと、
が並列接続した時の値となる。尚、ＡＣ電源の出力イン
ピーダンスは非常に小さくなっている。
た時、モータＭの励磁巻線はスイッチ回路１を介してＡ
Ｃ電源と接続され、スナバ回路２からみたインピーダン
スは、モータＭの励磁巻線と、ＡＣ電源スイッチオンに
よる負荷側からみたＡＣ電源の出力インピーダンスと、
が並列接続した時の値となる。尚、ＡＣ電源の出力イン
ピーダンスは非常に小さくなっている。
【００２４】ＡＣ電源は時刻ｔ2 〜ｔ3 でオンし、時刻
ｔ3 〜ｔ4 でオフするように制御されており、その周期
（時刻ｔ2 〜ｔ4 ）は20msecである。時刻ｔ2 〜ｔ3 で
は、信号ｂの信号レベルＥ＝Ｅ0 となる。ウィンドコン
パレータ５はＥ0 ＜ＶL に設定されているので、ウィン
ドコンパレータ５からは低エネルギ状態に相当するｙ＝
０が出力される。
ｔ3 〜ｔ4 でオフするように制御されており、その周期
（時刻ｔ2 〜ｔ4 ）は20msecである。時刻ｔ2 〜ｔ3 で
は、信号ｂの信号レベルＥ＝Ｅ0 となる。ウィンドコン
パレータ５はＥ0 ＜ＶL に設定されているので、ウィン
ドコンパレータ５からは低エネルギ状態に相当するｙ＝
０が出力される。
【００２５】時刻ｔ3 〜ｔ4 では、信号ｂの信号レベル
はＥ＝Ｅ1 となり、ＶL ≦Ｅ≦ＶHなのでウィンドコン
パレータ５からは高エネルギ状態に相当するｙ＝１が出
力される。またスイッチ回路１がオンする時刻ｔ1 から
オフする時刻ｔ5 までは、ウィンドコンパレータ５の出
力が周期20msecでｙ＝１、０に変化するが、オン・ディ
レー回路６の遅延時間が20sec に設定されているので、
オン・ディレー回路６の出力信号ｚは常にｚ＝０に保持
される。
はＥ＝Ｅ1 となり、ＶL ≦Ｅ≦ＶHなのでウィンドコン
パレータ５からは高エネルギ状態に相当するｙ＝１が出
力される。またスイッチ回路１がオンする時刻ｔ1 から
オフする時刻ｔ5 までは、ウィンドコンパレータ５の出
力が周期20msecでｙ＝１、０に変化するが、オン・ディ
レー回路６の遅延時間が20sec に設定されているので、
オン・ディレー回路６の出力信号ｚは常にｚ＝０に保持
される。
【００２６】時刻ｔ5 でスイッチ回路１をオフした時、
スナバ回路２からみたインピーダンスは、モータＭの励
磁巻線のインピーダンスだけとなり、ＡＣ電源の影響は
なくなる。またモータＭのロータ（回転軸）は慣性力に
より惰行回転し、直ぐには停止せず、この時の不平衡出
力信号Ｅは正の値となる。時刻ｔ5 〜ｔ6 は、ロータの
回転速度がまだ速く、アンプＡＭＰ１に入力されるブリ
ッジ回路３の不平衡出力信号は非常に高くなっている期
間であり、この期間では、アンプＡＭＰ１の入力信号
は、アンプＡＭＰ１の飽和電圧でクランプされ、信号ｂ
の信号レベルはＥ2 となる。
スナバ回路２からみたインピーダンスは、モータＭの励
磁巻線のインピーダンスだけとなり、ＡＣ電源の影響は
なくなる。またモータＭのロータ（回転軸）は慣性力に
より惰行回転し、直ぐには停止せず、この時の不平衡出
力信号Ｅは正の値となる。時刻ｔ5 〜ｔ6 は、ロータの
回転速度がまだ速く、アンプＡＭＰ１に入力されるブリ
ッジ回路３の不平衡出力信号は非常に高くなっている期
間であり、この期間では、アンプＡＭＰ１の入力信号
は、アンプＡＭＰ１の飽和電圧でクランプされ、信号ｂ
の信号レベルはＥ2 となる。
【００２７】図５において、時刻ｔ6 以降では、ロータ
の回転速度が低下し、信号ｂの信号レベルＥがＥ＜Ｅ2
となる。そして時刻ｔ7 では、信号ｂの信号レベルＥは
ＶL≦Ｅ≦ＶH となる。一方、モータＭのロータの回転
によってモータＭの励磁巻線のインピーダンスが変化す
るので、整流回路ＲＥＣ１の出力信号ａにはインダクタ
ンスの変化によって交流信号が重畳する。図４に示すよ
うに、信号ｂに高周波信号発生回路７で発生した高周波
信号が重畳し、信号ｂはコンデンサＣ2 を介して信号ｃ
としてアンプＡＭＰ２に入力される。アンプＡＭＰ２は
前述のように入力信号が所定レベルで飽和するように設
定されているので、信号ｃは、飽和した期間で高周波信
号がカットされた信号ｄに変換される。整流回路ＲＥＣ
２では、この信号ｄの高周波成分のみがコンデンサＣ11
を通過して、信号ｄは信号ｅに変換され、さらに整流さ
れて信号ｆに変換される。信号ｅの高周波成分が出力さ
れている期間は、信号ｆはハイレベルとなり、ハイレベ
ルとなっているパルス幅Ｔは、ロータの回転に基づいた
幅となっている。
の回転速度が低下し、信号ｂの信号レベルＥがＥ＜Ｅ2
となる。そして時刻ｔ7 では、信号ｂの信号レベルＥは
ＶL≦Ｅ≦ＶH となる。一方、モータＭのロータの回転
によってモータＭの励磁巻線のインピーダンスが変化す
るので、整流回路ＲＥＣ１の出力信号ａにはインダクタ
ンスの変化によって交流信号が重畳する。図４に示すよ
うに、信号ｂに高周波信号発生回路７で発生した高周波
信号が重畳し、信号ｂはコンデンサＣ2 を介して信号ｃ
としてアンプＡＭＰ２に入力される。アンプＡＭＰ２は
前述のように入力信号が所定レベルで飽和するように設
定されているので、信号ｃは、飽和した期間で高周波信
号がカットされた信号ｄに変換される。整流回路ＲＥＣ
２では、この信号ｄの高周波成分のみがコンデンサＣ11
を通過して、信号ｄは信号ｅに変換され、さらに整流さ
れて信号ｆに変換される。信号ｅの高周波成分が出力さ
れている期間は、信号ｆはハイレベルとなり、ハイレベ
ルとなっているパルス幅Ｔは、ロータの回転に基づいた
幅となっている。
【００２８】時刻ｔ7 以降、信号ｂの信号レベルＥはＶ
L ≦Ｅ≦ＶH となるが、ウィンドコンパレータ５からは
信号ｂ、ｆの論理積が出力されるので、信号ｆの０、１
にしたがってウィンドコンパレータ５の出力ｙもｙ＝
１、０となり、信号ｆのパルス幅Ｔが長くなるにしたが
ってウィンドコンパレータ５の出力ｙがｙ＝１になるパ
ルス幅もしだいに長くなる。
L ≦Ｅ≦ＶH となるが、ウィンドコンパレータ５からは
信号ｂ、ｆの論理積が出力されるので、信号ｆの０、１
にしたがってウィンドコンパレータ５の出力ｙもｙ＝
１、０となり、信号ｆのパルス幅Ｔが長くなるにしたが
ってウィンドコンパレータ５の出力ｙがｙ＝１になるパ
ルス幅もしだいに長くなる。
【００２９】時刻ｔ7 におけるウィンドコンパレータ５
の出力ｙ＝１の期間では、ウィンドコンパレータ５の出
力が高エネルギ状態となるが、オン・ディレー回路６の
遅延時間20sec 未満であり、オン・ディレー回路６の出
力信号ｚはｚ＝１に立ち上がらない。時刻ｔ8 におい
て、ロータの回転が低下してモータＭの回転速度が20se
c 以上となった時、信号ｆのパルス幅Ｔが遅延時間20se
c よりも長くなるので、時刻ｔ 8 から20sec 後の時刻ｔ
9 において、オン・ディレー回路６の出力ｚはｚ＝０か
らｚ＝１に立ち上がり、モータ回転停止検出信号が出力
される。
の出力ｙ＝１の期間では、ウィンドコンパレータ５の出
力が高エネルギ状態となるが、オン・ディレー回路６の
遅延時間20sec 未満であり、オン・ディレー回路６の出
力信号ｚはｚ＝１に立ち上がらない。時刻ｔ8 におい
て、ロータの回転が低下してモータＭの回転速度が20se
c 以上となった時、信号ｆのパルス幅Ｔが遅延時間20se
c よりも長くなるので、時刻ｔ 8 から20sec 後の時刻ｔ
9 において、オン・ディレー回路６の出力ｚはｚ＝０か
らｚ＝１に立ち上がり、モータ回転停止検出信号が出力
される。
【００３０】かかる構成によれば、スナバ回路２に１次
巻線Ｎ1 を接続したトランスＴ1 、トランスＴ1 の２次
巻線Ｎ2 を一辺とするブリッジ回路３により監視し、ブ
リッジ回路３の不平衡出力信号を増幅、整流した後、整
流回路ＲＥＣ１の出力信号をウィンドコンパレータ５で
レベル検定することにより、モータＭに通電されてモー
タＭが回転している時、通電されないでモータＭが惰行
回転している時には、オン・ディレー回路６からモータ
回転停止検出信号は出力されず、モータＭが略停止状態
になった時にのみモータ回転停止検出信号が出力される
ので、モータＭの回転の有無をフェールセーフに検出す
ることが出来る。
巻線Ｎ1 を接続したトランスＴ1 、トランスＴ1 の２次
巻線Ｎ2 を一辺とするブリッジ回路３により監視し、ブ
リッジ回路３の不平衡出力信号を増幅、整流した後、整
流回路ＲＥＣ１の出力信号をウィンドコンパレータ５で
レベル検定することにより、モータＭに通電されてモー
タＭが回転している時、通電されないでモータＭが惰行
回転している時には、オン・ディレー回路６からモータ
回転停止検出信号は出力されず、モータＭが略停止状態
になった時にのみモータ回転停止検出信号が出力される
ので、モータＭの回転の有無をフェールセーフに検出す
ることが出来る。
【００３１】また整流回路ＲＥＣ１の出力信号に重畳
し、モータＭの励磁巻線のインピーダンス変化に基づい
て変化する交流信号から、モータＭのロータの回転を検
出し、ロータの回転周期に基づいた整流回路ＲＥＣ２の
出力のパルス幅がオン・ディレー回路の遅延時間以上に
なった時にオン・ディレー回路６からモータ回転停止検
出信号を出力することにより、整流回路ＲＥＣ１の出力
信号でレベル検定できないような低回転時であっても、
モータの回転を検出することが出来、ウィンドコンパレ
ータ５の出力の論理値１のパルス幅が、オン・ディレー
回路６の遅延時間を越えなければ、モータ回転停止信号
が出力されないので、確実にモータの回転停止を検出す
ることができる。
し、モータＭの励磁巻線のインピーダンス変化に基づい
て変化する交流信号から、モータＭのロータの回転を検
出し、ロータの回転周期に基づいた整流回路ＲＥＣ２の
出力のパルス幅がオン・ディレー回路の遅延時間以上に
なった時にオン・ディレー回路６からモータ回転停止検
出信号を出力することにより、整流回路ＲＥＣ１の出力
信号でレベル検定できないような低回転時であっても、
モータの回転を検出することが出来、ウィンドコンパレ
ータ５の出力の論理値１のパルス幅が、オン・ディレー
回路６の遅延時間を越えなければ、モータ回転停止信号
が出力されないので、確実にモータの回転停止を検出す
ることができる。
【００３２】また装置の電源投入時、トランジスタＱで
コンデンサＣ2 を短絡させることにより、コンデンサＣ
2 に電圧が印加されて急速に充電されるので、短期間で
モータＭの回転を検出することが出来る。そして高周波
信号発生回路４からトランスＴ2 を介してブリッジ回路
３に高周波信号を供給して不平衡信号を出力することに
より、万が一、高周波信号発生回路４が故障した場合、
ブリッジ回路３の配線等の断線が装置内で発生した場合
にも、装置内のこれらの故障も検出することが出来る。
コンデンサＣ2 を短絡させることにより、コンデンサＣ
2 に電圧が印加されて急速に充電されるので、短期間で
モータＭの回転を検出することが出来る。そして高周波
信号発生回路４からトランスＴ2 を介してブリッジ回路
３に高周波信号を供給して不平衡信号を出力することに
より、万が一、高周波信号発生回路４が故障した場合、
ブリッジ回路３の配線等の断線が装置内で発生した場合
にも、装置内のこれらの故障も検出することが出来る。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、緩
衝回路にトランスの１次巻線を介装し、トランスの２次
巻線を一辺とするブリッジ回路から不平衡出力信号を出
力して増幅、整流してウィンドコンパレータでレベル検
定することにより、モータに通電されてモータが回転し
ている時、通電されないでモータが惰行回転している時
にはウィンドコンパレータの出力は論理値０となり、オ
ン・ディレー回路からもモータ回転停止検出信号が出力
されず、ウィンドコンパレータの論理値が１になってか
ら所定遅延時間後にオン・ディレー回路からモータ回転
停止検出信号が出力されるので、モータが略停止状態に
なった時にのみモータ回転停止検出信号が出力され、モ
ータの回転停止をフェールセーフに検出することが出来
る。
衝回路にトランスの１次巻線を介装し、トランスの２次
巻線を一辺とするブリッジ回路から不平衡出力信号を出
力して増幅、整流してウィンドコンパレータでレベル検
定することにより、モータに通電されてモータが回転し
ている時、通電されないでモータが惰行回転している時
にはウィンドコンパレータの出力は論理値０となり、オ
ン・ディレー回路からもモータ回転停止検出信号が出力
されず、ウィンドコンパレータの論理値が１になってか
ら所定遅延時間後にオン・ディレー回路からモータ回転
停止検出信号が出力されるので、モータが略停止状態に
なった時にのみモータ回転停止検出信号が出力され、モ
ータの回転停止をフェールセーフに検出することが出来
る。
【００３４】また第１の整流手段の出力信号に重畳し、
モータの励磁巻線のインピーダンス変化に基づいて変化
する交流信号を検出し、増幅、整流した後、ウィンドコ
ンパレータに入力して、ウィンドコンパレータの出力を
所定期間遅延させて出力することにより、モータの回転
速度が低下して第１の整流手段の出力信号がウィンドコ
ンパレータの窓範囲内となってもさらにモータの回転を
検知することが出来、モータの回転周期に基づいたウィ
ンドコンパレータのパルス幅がオン・ディレー回路の所
定遅延時間以上にならなければ、モータ回転停止検出信
号が出力されず、確実にモータの回転停止を検出するこ
とが出来る。
モータの励磁巻線のインピーダンス変化に基づいて変化
する交流信号を検出し、増幅、整流した後、ウィンドコ
ンパレータに入力して、ウィンドコンパレータの出力を
所定期間遅延させて出力することにより、モータの回転
速度が低下して第１の整流手段の出力信号がウィンドコ
ンパレータの窓範囲内となってもさらにモータの回転を
検知することが出来、モータの回転周期に基づいたウィ
ンドコンパレータのパルス幅がオン・ディレー回路の所
定遅延時間以上にならなければ、モータ回転停止検出信
号が出力されず、確実にモータの回転停止を検出するこ
とが出来る。
【００３５】また立ち上げ手段を備えることにより、電
源投入時に第２の増幅手段が急速に立ち上がるので短期
間でウィンドコンパレータに信号を出力することが可能
となる。
源投入時に第２の増幅手段が急速に立ち上がるので短期
間でウィンドコンパレータに信号を出力することが可能
となる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図。
【図２】図２の整流回路の一例を示す図。
【図３】図２の信号波形図。
【図４】図２の信号波形図。
【図５】図２の信号波形図。
１ スイッチ回路
２ スナバ回路
３ ブリッジ回路
５ ウィンドコンパレータ
６ オン・ディレー回路
Ｍ モータ
Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 トランス
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−67462（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−77969（ＪＰ，Ａ)
実開 昭53−3575（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭60−46071（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 11/00
G01P 13/00 - 13/04
H02P 3/00 - 3/26
Claims (3)
- 【請求項１】トランスの１次巻線を介してモータの励磁
巻線に並列接続し、該励磁巻線に発生するノイズ信号を
緩衝する緩衝回路と、 一辺に前記トランスの２次巻線を介装して構成された抵
抗ブリッジ回路と、 該抵抗ブリッジ回路に交流信号を供給する交流信号発生
手段と、 前記抵抗ブリッジ回路の中点間に介装され、各中点の不
平衡出力信号を増幅する第１の増幅手段と、 該第１の増幅手段の出力信号を整流する第１の整流手段
と、 所定レベル範囲を設定し、前記第１の整流手段の出力信
号の出力レベルが所定レベル範囲内である時、高エネル
ギ状態に相当する論理値１のモータ回転停止検出信号を
出力し、所定レベル範囲外である時、低エネルギ状態に
相当する論理値０のモータ回転検出信号を出力するウィ
ンドコンパレータと、 該ウィンドコンパレータからの出力を所定期間遅延させ
て出力するオン・ディレー回路と、 を備えたことを特徴とするモータ回転有無検出装置。 - 【請求項２】高周波信号を発生させて、前記第１の整流
手段の出力信号に高周波信号を重畳させる高周波信号発
生手段と、 前記高周波信号が重畳した第１の整流手段の出力信号を
所定レベルで飽和させて増幅させる第２の増幅手段と、 該第２の増幅手段の出力を整流して前記ウィンドコンパ
レータに出力する第２の整流手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１記載のモータ回転有
無検出装置。 - 【請求項３】前記第２の増幅手段への電源投入時に第２
の増幅手段を急速に立ち上がらせる立ち上げ手段を備え
たことを特徴とする請求項２記載のモータ回転有無検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03006993A JP3464238B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | モータ回転有無検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03006993A JP3464238B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | モータ回転有無検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06245433A JPH06245433A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3464238B2 true JP3464238B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=12293528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03006993A Expired - Fee Related JP3464238B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | モータ回転有無検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3464238B2 (ja) |
-
1993
- 1993-02-19 JP JP03006993A patent/JP3464238B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06245433A (ja) | 1994-09-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |