JP3867919B2 - Fan motor control device - Google Patents

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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。   The present invention relates to a fan motor control circuit provided with a combustion motor and other fan motor control circuits incorporated in the equipment, or an abnormality detection function of the fan motor itself.

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。   The detection circuit that detects the rotation of the fan motor that is installed in the device is driven in the stop state of the fan motor depending on the stop position of the fan motor, even in a normal state where the elements inside the detection circuit are not damaged. The signal may be output incorrectly. The drive signal due to such erroneous output may be a signal similar to a normal drive signal when driven in normal operation. On the other hand, a detection circuit for detecting rotation abnormality of the fan motor control device has also been provided in the past. However, this is a control device for grasping the drive state of the fan motor in the normal operation state where the control device is driven. The fan motor drive state was not monitored in the operation stop state where the motor was not driven.

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。   Also, when the drive signal is erroneously output despite the operation stop state in which the fan motor is not driven due to damage to the drive element, etc., it is predicted by the case of driving in the normal operation stored in the microcomputer or the like. If the drive signal and the erroneously output drive signal at the time of stop are similar, the detection circuit that detects the rotation abnormality of the fan motor control device may erroneously determine that it is in the drive state. .

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
Therefore, the present inventor has already provided one means of this improvement method in Patent Document 1 below. In other words, in a normal operation state, a voltage having a value lower than the lower limit value of the voltage range applied to the fan motor is applied to the fan motor to rotate, and a predetermined reference rotation obtained in advance for the number of rotations of the fan motor at this time Compared with the numerical value, when the difference becomes an unacceptable difference, it is determined that the fan motor rotation speed abnormality has occurred.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-153570

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。   However, problems remained with these measures. In other words, although it is a low voltage that is not used during normal operation, the voltage is applied to generate torque in the fan motor and actually rotate. For example, when the fan motor has a short-circuit failure, the reverse is confirmed by the inspection. There was a possibility of causing a secondary disaster. Even if there was a problem in the rotation speed detection circuit and the comparison circuit with the reference rotation value at the time of this inspection, it was still impossible to make a normal judgment.

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。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is reliable and reliable even in the operation stop state, in order to detect abnormality of the fan motor or its control circuit,
A fan motor control device whose rotational speed has a predetermined characteristic with respect to an applied drive voltage;
When checking the operation when the operation of the fan motor is stopped, a test voltage that is lower than the lower limit value of the drive voltage range applied to the fan motor during normal operation and does not generate torque is applied to the fan. An abnormal signal is output when rotation is recognized in the fan motor when applied to the motor;
A fan motor control device characterized by the above is proposed.

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。   In addition to satisfying the above basic configuration, in a specific aspect of the present invention, when rotation of the fan motor is detected when no drive voltage is applied to the fan motor, the fan motor is torqued for a predetermined short time. If a second test voltage is generated and rotation is detected after a certain period of time after a predetermined time has elapsed, the fan motor control circuit is determined to be abnormal. A fan motor control device as described above is also proposed.

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。   According to the present invention, if a normal test voltage is applied so that the fan motor does not rotate, the number of rotations at that time is not detected, and the difference from the reference rotation number is not compared. Since it only needs to be detected, a quick decision can be made with a simple circuit. In addition, since the applied voltage can be considerably low, secondary disasters that tend to increase as a large voltage is applied, such as a short circuit failure of a fan motor, can be well suppressed, and the safety of the built-in equipment is sufficiently secured. It can be secured.

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。   In addition to this, the second test voltage can detect fan motor control circuit abnormalities based on the detection of fan motor rotation when the vehicle is stopped, which also contributes greatly to the safety of the equipment. .

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。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. First, as shown in FIG. 1, a device 20 incorporating the present invention has a remote controller (hereinafter abbreviated as a remote controller) 11. Then, a remote control signal is sent to the microcomputer 14 which is the main control circuit of the fan motor control system incorporated in the device 20. The microcomputer 14 directly instructs and controls the drive control circuit 15 for applying and supplying the drive applied voltage to the fan motor 13, and the rotational speed of the fan motor 13 at that time is detected by the rotational speed detection circuit 12. Returned to computer 14.

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。   The microcomputer 14 decodes the remote control signal sent from the remote controller 11 and sends a fan motor control signal to the drive control circuit 15, and the drive control circuit 15 that receives this decodes the drive voltage range during normal operation, that is, in FIG. An appropriate drive voltage is applied to the fan motor 13 from time to time in the range from the minimum voltage Vmin to the maximum voltage Vmax. The voltage range Ra during this period is the drive voltage range during normal operation of the fan motor 13.

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。   Here, as indicated by a characteristic curve Sa in FIG. 2, a fan motor 13 having a predetermined rotational speed (rpm) with respect to the applied voltage (V) is used. The storage element 16 connected to the microcomputer 14 stores rotational speed data predicted according to the predetermined characteristics of the fan motor with respect to the applied voltage when the fan motor having the predetermined characteristics is in a normal state. The microcomputer 14 reads from the storage element 16 data on the number of revolutions predicted for the value of the drive voltage actually applied to the fan motor 13. On the other hand, the rotational speed detection circuit 12 detects the rotational speed of the fan motor 13 and sends the detected rotational speed data of the fan motor 13 to the microcomputer 14. Therefore, under actual operating conditions, an abnormality in the fan motor 13 or the drive control circuit 15 can be detected based on the data difference between them. If an abnormality occurs, the operation of the fan motor 13 is stopped, and if necessary, the notification device 17 It can be operated to notify the user of the occurrence of an abnormality.

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。   Although the above determination can be made during normal operation, the present invention can reliably and reliably detect an abnormality even when the operation is stopped. That is, when the operation of the fan motor 13 is confirmed, a remote control signal for operation confirmation is sent from the remote control device 11 to the microcomputer 14. In response to this, the microcomputer 14 sends a control signal for applying a test voltage to the fan motor 13 to the drive control circuit 15. The value of the test voltage applied to the fan motor 13 by the drive control circuit 15 at this time is a voltage at which the fan motor 13 does not generate torque, that is, a voltage at which rotation does not occur.

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。   Referring to FIG. 2, when the applied voltage falls below a certain value Vlmt, the fan motor 13 does not rotate. Therefore, the test voltage that the microcomputer 14 instructs the drive control circuit 15 to generate is a voltage equal to or lower than the critical voltage Vlmt, that is, a voltage having a value in the torque non-generation voltage region Ro. In other words, this means that it can be a fairly small voltage.

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。   At this time, if the fan motor 13 rotates, for some reason, a large drive voltage that is not the test voltage commanded by the microcomputer 14 is applied to the fan motor 13, and the drive control circuit This means that an abnormality has occurred in the fan motor control circuit system including 15. Therefore, it is possible to detect such a circuit system abnormality only by detecting whether the rotation is not the number of rotations of the fan motor 13 by the rotation number detection circuit 12 or a rotation detection circuit provided exclusively for the rotation. it can.

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。   Further, since the test voltage may be a small value, if a short circuit abnormality occurs in the fan motor 13 at that time, the occurrence of a secondary disaster can be suppressed or the damage can be reduced.

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。   Of course, if an abnormality is detected in the above test, the subsequent drive control is stopped, and more preferably the alarm device 17 including a visual display such as an LED display and an audible display such as a buzzer is moved to the user. Notify that an abnormality has occurred.

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。   As mentioned earlier, avoiding false detection due to erroneous output when the fan motor 13 is stopped, that is, avoiding the case where the drive signal is erroneously output depending on the stop position of the fan motor 13. If the rotation of the fan motor 13 is detected when no driving voltage is applied to the fan motor 13, a second test voltage (in FIG. 2) that the fan motor 13 generates torque for a predetermined short period of time. Even if the application of this second test voltage is stopped after a predetermined period of time and a rotation is detected after a certain period of time, the microcomputer 14 is used to control the fan motor. It may be determined that the circuit is abnormal.

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。It is a block diagram which shows the structure of the fan motor control apparatus which concerns on this invention. 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。It is a characteristic view of a fan motor showing the number of rotations with respect to an applied voltage.

符号の説明Explanation of symbols

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
11 Remote controller
12 Speed detection circuit
13 Fan motor
14 Microcomputer
15 Drive control circuit
16 Memory element
17 Notification device
20 Equipment

Claims (2)

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。
A fan motor control device whose rotational speed has a predetermined characteristic with respect to an applied drive voltage;
When checking the operation when the operation of the fan motor is stopped, a test voltage that is lower than the lower limit value of the drive voltage range applied to the fan motor during normal operation and does not generate torque is applied. An abnormal signal is output when rotation is recognized in the fan motor when applied to the fan motor;
A fan motor control device.
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。
A fan motor control device according to claim 1;
If rotation of the fan motor is detected when no drive voltage is applied to the fan motor, a second test voltage for generating torque by the fan motor is applied for a predetermined short period of time;
Fan motor control, characterized in that, even if the application of the second test voltage is stopped after a predetermined time, and if rotation is detected after a certain period of time, it is determined that the fan motor control circuit is abnormal. apparatus.
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