JP4220292B2 - 電動ファン異常検出装置 - Google Patents
電動ファン異常検出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4220292B2 JP4220292B2 JP2003116609A JP2003116609A JP4220292B2 JP 4220292 B2 JP4220292 B2 JP 4220292B2 JP 2003116609 A JP2003116609 A JP 2003116609A JP 2003116609 A JP2003116609 A JP 2003116609A JP 4220292 B2 JP4220292 B2 JP 4220292B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- electric fan
- output signal
- adder
- output
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動ファンを有する電気機器において、電動ファンの電流を監視することにより、電動ファンの異常を検出する電動ファン異常検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
多くの電気機器は、1つの電動ファン、または並列接続され、並列に配置した電動ファンで筐体内の給排気を行い、強制風冷している。この場合、電動ファンが1つでも故障停止すると、給排気量が低下して冷却能力が下がり、筐体内に配置された装置の温度が上昇してこれら装置の誤動作や熱破損を引き起こす恐れが出てくる。
【0003】
そこで、電動ファンの異常を検出し、対策を講じるための種々の工夫がなされている。例えば、電動ファンの1つが故障した場合、リレー制御回路で電動ファンの動作状態から異常を検出し、電圧調整用抵抗の切換を行うことによって電動ファンの駆動電圧を高めて給排気能力の低下を防止するものがある。
【0004】
リレー制御回路による電動ファンの異常検出は、例えば、電源線の断線や電動ファン接続コネクタの外れ等によるファン電流の低下、あるいはファンの巻線焼き付き等による過大電流で検出する(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−164682号(第3頁−第4頁、図2、図3)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の装置では、電動ファンが正常に動作している状態で電源の電圧が増加または減少してファン電流が増加または減少している場合に異常と誤判断するという問題がある。
【0007】
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、電流によって電動ファンの異常を検出する場合に、電源電圧の変動に影響されずに確実に異常検出ができるようにすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電動ファン異常検出装置は、電動ファン用の電源に接続された電動ファンの異常を検出する電動ファン異常検出装置において、
上記電源の電圧を検出する電圧検出器、
上記電動ファンに流れる電流を検出する電流検出器、
上記電動ファンの電圧−電流特性が設定され、上記電圧−電流特性から上記電動ファンに流れる推定電流を出力するテーブル、
上記電流検出器の出力信号と、上記推定電流との差を出力する加減算器、
上記加減算器の出力信号と、予め設定された設定値とを比較し比較結果を出力する比較器を備えた電動ファン異常検出装置であり、
上記テーブルが、上記電圧検出器が検出した上記電源の電圧に対応する上記推定電流を上記電圧−電流特性から求め、
上記加減算器が、該求めた推定電流と上記電流検出器の出力信号との差を出力し、
上記比較器が、上記加減算器の出力が上記設定値以下であれば上記比較結果として「正常」の信号を出力し、上記加減算器の出力が上記設定値を越えていれば上記比較結果として「異常」の信号を出力するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図である。
【0010】
図1に示したように、本実施の形態の電動ファン異常検出装置では、電動ファン用電源100に、並列接続された電動ファン101a及び101b並びに電圧検出器109が並列に接続されている。また、電動ファン101a及び101bに流れる電流Ia及びIbを検出する電流検出器102a及び102bが設けられている。
【0011】
また、電動ファンの電圧−電流特性を記録したテーブル110が設けられており、電圧検出器109の出力信号(電源電圧)はテーブル110に入力され、テーブル110において、電圧検出器109で検出された電源電圧に対応する推定電流Irefが求められて出力される。
【0012】
また、テーブル110及び電流検出器102aの出力信号が入力される加減算器104aと、テーブル110及び電流検出器102bの出力信号が入力される加減算器104bとが設けられており、加減算器104aは(Ia−Iref)を出力し、加減算器104bは(Ib−Iref)を出力する。
【0013】
また、加減算器104aの出力信号が入力される比較器103aと、加減算器104bの出力信号が入力される比較器103bが設けられており、比較器103a及び比較器103bは、予め設定された設定値と入力された加減算器104aの出力信号とを比較し、加減算器104a及び加減算器104bの出力信号が設定値の範囲内であれば「正常」と判断してLowレベル電圧を出力し、加減算器104aの出力信号が設定値の範囲を越えていれば「異常」と判断してHighレベル電圧を出力する。
【0014】
図2は、図1に示した電動ファン異常検出装置の回路の動作を示す図である。同図に示したように、正常な運転状態(a)に対して、電源100の電圧Vが大きくなり、電動ファン101a、101bともに正常な場合(b)、電動ファン101a及び101bの電流Ia及びIbは増加する。同時に、電圧検出器109の出力信号Vも増加するので、テーブル110の出力信号であるIrefも増加する。従って、(Ia−Iref)及び(Ib−Iref)の値は変化せず、比較器103a及び103bの出力信号はLowレベル電圧のままである。
【0015】
電動ファン101bは正常で、電動ファン101aに異常が発生した場合(c)、電圧検出器109の出力信号Vは変化しないので、テーブル110の出力信号Irefは変化せず、従って、(Ib−Iref)の値は変化せず、比較器103bの出力はLowレベル電圧のままである。一方、電動ファン101aの電流Iaは増加して(Ia−Iref)の値は大きくなり、比較器103aの出力信号はHighレベル電圧となり、電動ファン101aの異常が検出される。
【0016】
同様に、電動ファン101bに異常が発生した場合も、(Ib−Iref)の値は大きくなり、比較器103bの出力信号はHighレベル電圧となり、電動ファン101bの異常が検出される。
【0017】
以上のように、本実施の形態1によれば、電圧検出器109で検出された出力信号(電動ファンの電源電圧)から、電動ファンの電圧−電流特性を記録したテーブル110に基づいて、電源電圧に対応する推定電流Irefを求め、電流検出器102a及び102bで検出された電動ファン101a及び101bの電流Ia及びIbと推定電流Irefとの差、(Ia−Iref)及び(Ib−Iref)を加減算器104a及び加減算器104bで求め、比較器103a及び103bで予め設定された設定値と(Ia−Iref)及び(Ib−Iref)とを比較し、設定値の範囲内であるかどうかによって「正常」または「異常」の判断をしてその判断結果を出力するようにしたので、電源電圧の変動による電流Ia及びIbの変化が相殺され、確実に電動ファンの異常が検出される。
【0018】
なお、本実施の形態1において、電動ファンが2台の場合を示したが、電動ファンが1台、あるいは3台以上の場合も同様の回路構成を適用することができることはいうまでもない。
【0019】
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図であり、図1と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【0020】
図3に示したように、電源100、電動ファン101a及び101b、電圧検出器109、電動ファン101a及び101bに流れる電流Ia及びIbを検出する電流検出器102a及び102bは上記実施の形態1と同様の構成である。
【0021】
本実施の形態の電動ファン異常検出装置では、電流検出器102aの出力信号及び電流検出器102bの出力信号の両方が入力される加減算器104が設けられており、加減算器104は電流検出器102a及び電流検出器102bの出力信号差である(Ia−Ib)を出力し、加減算器104の出力信号である(Ia−Ib)は比較器103に入力される。比較器103は、加減算器104の出力信号が予め設定された設定値の範囲内であれば「正常」とみなしてLowレベル電圧を出力し、加減算器104の出力信号が設定値を越えると「異常」とみなしてHighレベル電圧を出力する。
【0022】
図4は、本実施の形態2において、電源電圧Vの変動が起きた際の動作、および電動ファンに異常が起きた際の動作を説明するための図である。同図に示したように、正常な運転状態(a)に対して、電源100の電圧Vが大きくなり、電動ファン101a及び101bともに正常な場合(b)、電動ファン101a及び101bの電流Ia及びIbは両方とも同じように増加する。そのため、加減算器104の出力信号である(Ia−Ib)は変化せず、比較器103の出力信号はLowレベル電圧のままである。
【0023】
電動ファン101bは正常で、電動ファン101aに異常が発生した場合(c)、電動ファン101bの電流Ibは変化しないが、電動ファン101aの電流Iaは大きくなり、従って、電流Iaと電流Ibとの差が大きくなり、比較器103の出力はHighレベル電圧となり、電動ファン101aの異常が検出される。
【0024】
同様にして、電動ファン101bに異常が起きた場合も、電流Iaと電流Ibとの差が大きくなり、電動ファン101bの異常が検出される。
【0025】
以上のように、本実施の形態2によれば、電流検出器102a及び102bで検出された電動ファン101a及び101bの電流Ia及びIbとの差を加減算器104で求め、比較器103で予め設定された設定値と、電流Iaと電流Ibとの差とを比較し、設定値の範囲内であるかどうかによって「正常」または「異常」の判断をしてその判断結果を出力するようにしたので、電源電圧の変動による電流Ia及びIbの変化が相殺され、確実に電動ファンの異常が検出される。
【0026】
また、上記実施の形態1に示した、電圧検出器及びテーブルが不要になるので、電動ファン異常検出装置の回路を比較的簡便な回路構成にすることができる。
【0027】
実施の形態3.
図5は、この発明の実施の形態3における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図であり、図1と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【0028】
上記実施の形態1では電動ファン101a及び101bに流れる電流Ia及びIbそれぞれを検出する電流検出器102a及び102bが設けられていたが、図5に示したように、本実施の形態3では、電動ファン101a及び101bに流れる電流Ia及びIbを一括して検出する1つの電流検出器102が設けられている。
【0029】
また、上記実施の形態1と異なり、1つの加減算器104が設けられており、加減算器104は、電流検出器102が出力する電流(Ia+Ib)と、テーブル110が出力する推定電流Irefに電流検出器102が検出する電動ファン101a及び101bの台数である2を掛け合わせた値との差を比較器103に出力する。
【0030】
そして、比較器103は、予め設定された設定値と入力された加減算器104の出力信号とを比較し、加減算器104の出力信号が設定値の範囲内であれば「正常」と判断してLowレベル電圧を出力し、加減算器104の出力信号が設定値の範囲を越えていれば「異常」と判断してHighレベル電圧を出力する。
【0031】
図6は、図5に示した電動ファン異常検出装置の回路の動作を示す図である。同図に示したように、正常な運転状態(a)に対して、電源100の電圧Vが大きくなり、電動ファン101a及び101bともに正常な場合(b)、電動ファン101a及び101bの電流Ia及びIbは増加する。同時に、電圧検出器109の出力信号Vも増加するので、テーブル110の出力信号Irefも増加する。従って、(Ia+Ib−2×Iref)の値は変化せず、比較器103の出力はLowレベル電圧のままである。
【0032】
電動ファン101bは正常で、電動ファン101aに異常が発生した場合(c)、電圧検出器109の出力信号Vは変化しないので、電動ファン101bの電流Ibは変化せず、テーブル110の出力信号Irefも変化しない。一方、電動ファン101aの電流Iaは大きくなり、従って、(Ia+Ib−2×Iref)の値は大きくなり、比較器103の出力信号はHighレベル電圧となり、電動ファン101aの異常が検出される。
【0033】
同様に、電動ファン101bに異常が発生した場合も、(Ia+Ib−2×Iref)の値は大きくなり、比較器103の出力信号はHighレベル電圧となり、電動ファン101bの異常が検出される。
【0034】
以上のように、本実施の形態3によれば、電圧検出器109で検出された出力信号(電動ファンの電源電圧V)から、電動ファンの電圧−電流特性を記録したテーブル110に基づいて、電源電圧Vに対応する推定電流Irefを求め、電流検出器102で検出された電動ファン101a及び101bの電流Ia及びIbと推定電流Irefとの差である(Ia+Ib−2×Iref)を加減算器104で求め、比較器103で予め設定された設定値と加減算器104の出力信号とを比較し、設定値の範囲内であるかどうかによって「正常」または「異常」の判断をしてその判断結果を出力するようにしたので、電源電圧の変動による電流Ia及びIbの変化が相殺され、確実に電動ファンの異常が検出される。
【0035】
また、電流検出器の数を減らすことができるので、電動ファン異常検出装置の回路を比較的簡便な回路にすることができる。
【0036】
また、本実施の形態3において、電動ファンが2台の場合を示したが、3台以上であっても同様の回路構成を適用できることはいうまでもない。
【0037】
実施の形態4.
図7は、この発明の実施の形態4における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図であり、図1と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【0038】
本実施の形態は、並列に接続された電動ファン101a及び101bのグループと、並列に接続された電動ファン101c及び101dのグループが、電源100に並列に接続されている場合を示している。
【0039】
本実施の形態の電動ファン異常検出装置においては、電動ファン101a及び101bの電流を一括して検出する電流検出器102aと電動ファン101c及び101dの電流を一括して検出する電流検出器102bとがあり、電流検出器102aの出力及び電流検出器102bの出力は加減算器104に入力され、加減算器104は電流検出器102aの出力と電流検出器102bの出力との差である((Ia+Ib)−(Ic+Id))を算出して比較器103に入力する。比較器103は、加減算器104の出力信号が予め設定された設定値の範囲内であれば「正常」とみなしてLowレベル電圧を出力し、加減算器104の出力信号が設定値を越えると「異常」とみなしてHighレベル電圧を出力する。
【0040】
図8は、本実施の形態4において、電源電圧の変動が起きた際の動作、および電動ファンに異常が起きた際の動作を説明するための図である。同図に示したように、正常な運転状態(a)に対して、電源100の電圧Vが大きくなり、電動ファン101a、101b、101c及び101dともに正常な場合(b)、電動ファン101a、101b、101c及び101dの電流Ia、Ib、Ic及びIdはともに同じように増加する。そのため、加減算器104の出力信号である((Ia+Ib)−(Ic+Id))は変化せず、比較器103の出力信号はLowレベル電圧のままである。
【0041】
電動ファン101b、101c及び101dは正常で、電動ファン101aに異常が発生した場合(c)、電動ファン101b、101c及び101dの電流Ib、Ic及びIdは変化しないが、電動ファン101aの電流Iaは大きくなる。従って、電流(Ia+Ib)と電流(Ic+Id)との差が大きくなり、比較器103の出力信号はHighレベル電圧となり、電動ファン101aの異常が検出される。
【0042】
同様にして、電動ファン101b、101cまたは101dに異常が起きた場合も、電流(Ia+Ib)と電流(Ic+Id)との差が大きくなり、電動ファン101b、101cまたは101dの異常が検出される。
【0043】
以上のように、本実施の形態4によれば、電流検出器102a及び102bで検出された電動ファン101a及び101bの電流(Ia+Ib)と電動ファン101c及び101dの電流(Ic+Id)との差を加減算器104で求め、比較器103で予め設定された設定値と加減算器104の出力信号とを比較し、加減算器104の出力信号が設定値の範囲内であるかどうかによって「正常」または「異常」の判断をしてその判断結果を出力するようにしたので、電源電圧の変動による電流(Ia+Ib)及び電流(Ic+Id)の変化が相殺され、確実に電動ファンの異常を検出することができる。
【0044】
また、電流検出器の数を減らすことができるので、電動ファン異常検出装置の回路を比較的簡便な回路にすることができる。
【0045】
また、上記実施の形態3において、本実施の形態と同様に、図5における電動ファン101a及び101bを1つのグループとして、このグループを複数個設け、グループ毎の電流を一括して検出する電流検出器を設けることもできる。
【0046】
実施の形態5.
図9は、この発明の実施の形態5における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図であり、図1と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【0047】
本実施の形態は、並列に接続された電動ファン101a及び101bのグループと、並列に接続された電動ファン101c、101d及び101eのグループとが、電源100に並列に接続されている場合を示している。
【0048】
本実施の形態の電動ファン異常検出装置では、電動ファン101a及び101bのグループの電流Ia及びIbが電流検出器102aで一括して検出され、電動ファン101c、101d及び101eのグループの電流Ic、Id及びIeが電流検出器102bで一括して検出される。
【0049】
電流検出器102a及び102bの出力信号はそれぞれ、増幅器105a及び105bに入力される。増幅器105a及び105bに入力された電流検出器102a及び102bの出力信号は、切替器106a及び106bで各グループの電動ファンの台数に応じた増幅比に切り替えて増幅され、電動ファン1台分に相当する電流値が出力され、切替器106aと切替器106bから出力された出力信号の差である((Ia+Ib)/2−(Ic+Id+Ie)/3)が加減算器104で算出される。加減算器104で求められ、加減算器104から出力される出力信号は、比較器103に入力される。比較器103は、加減算器104の出力信号が予め設定された設定値の範囲内であれば「正常」と判断してLowレベル電圧を出力し、加減算器104の出力信号が設定値の範囲を越えていれば「異常」と判断してHighレベル電圧を出力する。
【0050】
図10は、本実施の形態5において、電源電圧の変動が起きた際の動作、および電動ファンに異常が起きた際の動作を説明するための図である。同図に示したように、正常な運転状態(a)に対して、電源100の電圧が大きくなり、電動ファン101a、101b、101c、101d及び101eともに正常な場合(b)、電動ファン101a、101b、101c、101d及び101eの電流Ia、Ib、Ic、Id及びIeはともに同じように増加する。そのため、加減算器104の出力信号である((Ia+Ib)/2−(Ic+Id+Ie)/3)は変化せず、比較器103の出力信号はLowレベル電圧のままである。
【0051】
電動ファン101b、101c、101d及び101eは正常で、電動ファン101aに異常が発生した場合(c)、電動ファン101b、101c、101d及び101eの電流Ib、Ic、Id及びIeは変化しないが、電動ファン101aの電流Iaは大きくなる。従って、電流(Ia+Ib)/2と電流(Ic+Id+Ie)/3との差が大きくなり、比較器103の出力信号はHighレベル電圧となり、電動ファン101aの異常が検出される。
【0052】
同様にして、電動ファン101b、101c、101dまたは101eに異常が起きた場合も、電流(Ia+Ib)/2と電流(Ic+Id+Ie)/3との差が大きくなり、電動ファン101b、101c、101dまたは101eの異常が検出される。
【0053】
以上のように、本実施の形態5によれば、電流検出器102a及び102bで検出された電動ファン101a及び101bの電流(Ia+Ib)と電動ファン101c、101d及び101eの電流(Ic+Id+Ie)を、増幅器105a及び105bでそれぞれの電動ファン台数に応じた増幅比で増幅し、増幅器105a及び105bから出力された電流(Ia+Ib)/2と電流(Ic+Id+Ie)/3との差を加減算器104で求めて比較器103に出力し、比較器103で予め設定された設定値と、加減算器104の出力信号とを比較し、設定値の範囲内であるかどうかによって「正常」または「異常」の判断をしてその判断結果を出力するようにしたので、電源電圧の変動による電流(Ia+Ib)及び電流(Ic+Id+Ie)の変化が相殺され、確実に電動ファンの異常を検出することができる。
【0054】
また、電流検出器の数を減らすことができるので、電動ファン異常検出装置の回路を比較的簡便な回路にすることができる。
【0055】
実施の形態6.
図11は、この発明の実施の形態6における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図であり、図1と同一符号は同一部分または相当部分を示している。
【0056】
本実施の形態の電動ファン異常検出装置では、電動ファン101aの電流Iaと、電動ファン101bの電流Ibとの差が検出されるように電流検出器102が取り付けられている。従って、電流検出器102の出力信号は、電動ファン101aの電流Iaと、電動ファン101bの電流Ibとの差である(Ia−Ib)で出力される。
【0057】
電流検出器102の出力信号は比較器103に入力され、比較器103は、電流検出器102の出力信号が予め設定された設定値の範囲内であれば「正常」と判断してLowレベル電圧を出力し、電流検出器102の出力信号が設定値の範囲を越えていれば「異常」と判断してHighレベル電圧を出力する。
【0058】
図12は、本実施の形態6において、電源電圧の変動が起きた際の動作、および電動ファンに異常が起きた際の動作を説明するための図である。同図に示したように、正常な運転状態(a)に対して、電源100の電圧が大きくなり、電動ファン101a及び101bともに正常な場合(b)、電動ファン101a及び101bの電流Ia及びIbはともに同じように増加する。そのため、電流検出器102の出力信号である(Ia−Ib)は変化せず、比較器103の出力信号はLowレベル電圧のままである。
【0059】
電動ファン電動ファン101aに異常が発生した場合(c)、電動ファン101bの電流Ibは変化しないが、電動ファン101aの電流Iaは大きくなる。従って、電流検出器102で検出される電流Iaと電流Ibとの差(Ia−Ib)が大きくなり、比較器103の出力信号はHighレベル電圧となり、電動ファン101aの異常が検出される。
【0060】
同様にして、電動ファン101bに異常が起きた場合も、電流検出器102で検出される電流Iaと電流Ibとの差(Ia−Ib)が大きくなり、電動ファン101bの異常が検出される。
【0061】
以上のように、本実施の形態6によれば、電流検出器102で、電動ファン101aの電流Iaと電動ファン101bの電流Ibとの差(Ia−Ib)を検出して出力するようにし、比較器103で予め設定された設定値と電流検出器102の出力信号とを比較し、設定値の範囲内であるかどうかによって「正常」または「異常」の判断をしてその判断結果を出力するようにしたので、電源電圧の変動による電流Ia及び電流Ibの変化が相殺され、確実に電動ファンの異常を検出することができる。
【0062】
また、電流検出器の数を減らすことができるとともに、加減算器が不要になるので、電動ファン異常検出装置の回路を簡便な回路構成にすることができる。
【0063】
また、本実施の形態6において、電動ファンが1ダイずつ合計2台の場合を示したが、図13及び図14に示したように、上記実施の形態4と同様に複数個の電動ファンを複数のグループに分け、グループ毎に一括した各電流の差が検出されるようにできることはいうまでもない。
【0064】
実施の形態7.
図15は、この発明の実施の形態7における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図であり、図1と同一符号は同一部分または相当部分を示す。
【0065】
図15に示したように、電源100、電動ファン101a、101b、電圧検出器109、電流検出器102a、102b、テーブル110、加減算器104a、104bの構成は上記実施の形態1と同様である。
【0066】
本実施の形態の電動ファン異常検出装置では、加減算器104aの出力信号が入力される実効値演算器107aと、加減算器104bの出力信号が入力される実効値演算器107bが設けられており、実効値演算器107aは(Ia−Iref)の実効値を求め、実効値演算器107bは(Ib−Iref)の実効値を求める。さらに、実効値演算器107aの出力信号が入力される微分演算器108aと、実効値演算器107bの出力信号が入力される微分演算器108bが設けられており、微分演算器108aは、(Ia−Iref)の実効値の時間変化であるd((Ia−Iref)の実効値)/dtを求め、微分演算器108bは、(Ib−Iref)の実効値の時間変化であるd((Ib−Iref)の実効値)/dtを求める。
【0067】
比較器103aには微分演算器108aの出力信号が入力され、比較器103bには微分演算器108bの出力信号が入力される。比較器103a及び比較器103bは、予め設定された設定値と微分演算器108a及び108bの出力信号である実効値の時間変化値とを比較し、微分演算器108a及び108bの出力信号が設定値の範囲内であれば「正常」と判断してLowレベル電圧を出力し、微分演算器108a及び108bの出力信号が設定値の範囲を越えていれば「異常」と判断してHighレベル電圧を出力する。
【0068】
図16は、図15に示した電動ファン異常検出装置の回路の動作を示す図である。実際の電動ファンには特性のばらつきがあるため、電動ファンが正常な状態でも、実際の電動ファンの電圧−電流特性とテーブル110の電圧−電流特性との差が無視できないほど大きい場合がある。
【0069】
図16では、正常な運転状態(a)における電動ファン101aの電流Iaの振幅がテーブル110の出力信号である推定電流Irefの振幅よりも小さくなっている。このように、正常な運転状態でも電流Iaと推定電流Irefに差があるため、Ia−Irefは常に振動している。
【0070】
もし、電動ファン101aに異常が発生し、電流Iaの振幅が増加したとしても、電流Iaの振幅が推定電流Iref×2よりそれほど大きくならず、(Ia−Iref)の正負は反転するが(Ia−Iref)の振幅としては変化が小さく、異常を検出できない場合がある。
【0071】
ここで、(Ia−Iref)の実効値とその実効値の時間変化、d((Ib−Iref)の実効値)/dtに注目して動作を検討する。
【0072】
電源100の電圧が大きくなり、電動ファン101a、101bともに正常な場合(b)、(Ia−Iref)及び(Ib−Iref)の実効値及び振幅の両方ともは変化するがその変化量は小さい。従って、微分演算器108a、108bから出力されるd((Ia−Iref)の実効値)/dt及びd((Ib−Iref)の実効値)/dtの絶対値は小さいので、比較器103a、103bの出力はLowレベル電圧のままである。また、電源100の電圧が小さくなった場合(c)も同様である。
【0073】
電動ファン101aに異常が発生した場合(d)、電動ファン101aの電流Iaは増加するが、電圧検出器109の出力信号Vは変化しないので、推定電流Irefは変化しない。これによって、電流Iaの振幅はテーブル110の出力信号Irefの振幅よりも大きくなり、(Ia−Iref)の正負は反転するが、(Ia−Iref)の振幅は小さい。しかし、(Ia−Iref)の実効値は正負が反転しているため、d((Ia−Iref)の実効値)/dtの絶対値が大きくなり、比較器103aの出力はHighレベル電圧となり、電動ファン101aの異常が検出される。
【0074】
一方、電動ファン101bは正常であるので、電流Ibは変化せず、推定電流Irefも変化しないので、微分演算器108bから出力されるd((Ib−Iref)の実効値)/dtの絶対値は小さく、比較器103bの出力信号はLowレベル電圧のままである。
【0075】
同様に、電動ファン101bに異常が発生した場合も、(Ib−Iref)の実効値の時間変化が大きくなるため、容易に電動ファン101bの異常を検出することができる。
【0076】
以上のように、本実施の形態7によれば、電圧検出器109で検出された出力信号(電動ファンの電源電圧)から、電動ファンの電圧−電流特性を記録したテーブル110に基づいて、電源電圧に対応する推定電流Irefを求め、電流検出器102a及び102bで検出された電動ファン101a及び101bの電流Ia及びIbと推定電流Irefとの差である(Ia−Iref)及び(Ib−Iref)を加減算器104a及び加減算器104bで求め、実効値演算器107a、実効値演算器107b、微分演算器108a及び微分演算器108bで(Ia−Iref)及び(Ib−Iref)の実効値の時間変化を求めて、比較器103a及び103bで予め設定された設定値と(Ia−Iref)及び(Ib−Iref)の実効値の時間変化とを比較し、設定値の範囲内であるかどうかによって「正常」または「異常」の判断をしてその判断結果を出力するようにしたので、電源電圧の変動による電流Ia及び電流Ibの変化が相殺され、確実に電動ファンの異常を検出することができる。
【0077】
また、電動ファン101a及び101bの特性のばらつきに影響されることなく電動ファン101a及び101bの動作が正常か異常かを容易に判別することができる。
【0078】
実施の形態8.
図17は、本発明の実施の形態8における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図であり、図1と同一符号は同一部分または相当部分を示す。
【0079】
図17に示したように、電源100、電動ファン101a、101b、電圧検出器109、電動ファン101a、101bに流れる電流Ia、Ibを検出する電流検出器102a、102bは上記実施の形態1と同様の構成である。
【0080】
また、上記実施の形態2と同様、電流検出器102aの出力信号及び電流検出器102bの出力信号の両方が入力される加減算器104が設けられており、加減算器104は(Ia−Ib)を出力する。
【0081】
本実施の形態の電動ファン異常検出装置では、上記実施の形態7と同様、加減算器104の出力信号が入力される実効値演算器107が設けられており、実効値演算器107は(Ia−Ib)の実効値を求める。さらに、実効値演算器107の出力信号が入力される微分演算器108が設けられており、微分演算器108は、(Ia−Ib)の実効値の時間変化であるd((Ia−Ib)の実効値)/dtを算出する。
【0082】
比較器103に微分演算器108の出力信号が入力され、比較器103は予め設定された設定値と微分演算器108の出力信号とを比較し、微分演算器108の出力信号が設定値の範囲内であれば「正常」と判断してLowレベル電圧を出力し、微分演算器108の出力信号が設定値の範囲を越えていれば「異常」と判断してHighレベル電圧を出力する。
【0083】
図18は、図17に示した電動ファン異常検出装置の回路動作を示す図である。実際の電動ファンには特性のばらつきがあるため、電動ファンが正常な状態でも、実際の電動ファンの電圧−電流特性が大きく変動する場合がある。
【0084】
図18では、正常な運転状態(a)において、電動ファン101a及び電動ファン101bの電圧−電流特性に差があるため、電流(Ia−Ib)は常に振動している。
【0085】
もし、電動ファン101aに異常が発生し、電流Iaの振幅が増加したとしても、(Ia−Ib)の正負は反転するが(Ia−Ib)の振幅としては変化が小さいく、異常を検出できない場合がある。
【0086】
ここで、(Ia−Ib)の実効値とその実効値の時間変化、d((Ia−Ib)の実効値)/dtに注目して動作を検討する。
【0087】
電源100の電圧が大きくなり、電動ファン101a、101bともに正常な場合(b)、(Ia−Ib)の実効値及び振幅の両方とも変化するが、その変化量は小さい。従って、微分演算器108から出力されるd((Ia−Ib)の実効値)/dtの絶対値が小さいので、比較器103の出力信号はLowレベル電圧のままである。また、電源100の電圧が小さくなった場合(c)も同様である。
【0088】
電動ファン101bは正常で、電動ファン101aに異常が発生した場合(d)、電動ファン101aの電流Iaは増加するが、電源電圧100の出力電圧Vは変化しないので、電流Ibは変化しない。これによって、電流Iaの振幅は電流Ibの振幅よりも大きくなり、(Ia−Ib)の正負は反転するが、(Ia−Ib)の振幅は小さい。しかし、(Ia−Ib)の実効値は正負が反転しているため、d((Ia−Ib)の実効値)/dtの絶対値が大きくなり、比較器103の出力信号はHighレベル電圧となり、電動ファン101aの異常が検出される。
【0089】
同様に、電動ファン101bに異常が発生した場合も、(Ia−Ib)の実効値の時間変化が大きくなり、電動ファン101bの異常が検出される。
【0090】
以上のように、本実施の形態8によれば、電流検出器102a及び102bで検出された電動ファン101a及び101bの電流Ia及びIbとの差である(Ia−Ib)を加減算器104で求め、実効値演算器107及び微分演算器108で(Ia−Ib)の実効値の時間変化を求めて、比較器103で予め設定された設定値と求めた(Ia−Ib)の実効値の時間変化とを比較し、設定値の範囲内であるかどうかによって「正常」または「異常」の判断をしてその判断結果を出力するようにしたので、電源電圧の変動による電流Ia及び電流Ibの変化が相殺され、確実に電動ファンの異常を検出することができる。
【0091】
また、電動ファン101a及び101bの特性のばらつきに影響されることなく電動ファン101a及び101bの動作が正常か異常かを容易に判別することができる。
【0092】
なお、上記実施の形態7及び8では、電動ファン1つ1つの電流を検出する電流検出器を有する場合について示したが、上記実施の形態3のように、複数の電動ファンの電流を検出する電流検出器を有する場合にも、同様に実効値演算器及び微分演算器を設けることにより、同様の効果を得ることができる。
【0093】
また、上記実施の形態1ないし8では交流電源回路に適用した場合を示したが、直流電源回路にも適用できるものである。
【0094】
【発明の効果】
本発明に係る電動ファン異常検出装置によれば、電動ファン用の電源に接続された電動ファンの異常を検出する電動ファン異常検出装置において、
上記電源の電圧を検出する電圧検出器、
上記電動ファンに流れる電流を検出する電流検出器、
上記電動ファンの電圧−電流特性が設定され、上記電圧−電流特性から上記電動ファンに流れる推定電流を出力するテーブル、
上記電流検出器の出力信号と、上記推定電流との差を出力する加減算器、
上記加減算器の出力信号と、予め設定された設定値とを比較し比較結果を出力する比較器を備えた電動ファン異常検出装置であり、
上記テーブルが、上記電圧検出器が検出した上記電源の電圧に対応する上記推定電流を上記電圧−電流特性から求め、
上記加減算器が、該求めた推定電流と上記電流検出器の出力信号との差を出力し、
上記比較器が、上記加減算器の出力が上記設定値以下であれば上記比較結果として「正常」の信号を出力し、上記加減算器の出力が上記設定値を越えていれば上記比較結果として「異常」の信号を出力するものであるので、電源電圧の変動に影響されることなく電動ファンの動作が正常か異常かを容易に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図である。
【図2】 図1に示した電動ファン異常検出装置の回路動作を示す図である。
【図3】 本発明の実施の形態2における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図である。
【図4】 図3に示した電動ファン異常検出装置の回路動作を示す図である。
【図5】 本発明の実施の形態3における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図である。
【図6】 図5に示した電動ファン異常検出装置の回路動作を示す図である。
【図7】 本発明の実施の形態4における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図である。
【図8】 図7に示した電動ファン異常検出装置の回路動作を示す図である。
【図9】 本発明の実施の形態5における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図である。
【図10】 図9に示した電動ファン異常検出装置の回路動作を示す図である。
【図11】 本発明の実施の形態6における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図である。
【図12】 図11に示した電動ファン異常検出装置の回路動作を示す図である。
【図13】 本発明の実施の形態6における電動ファン異常検出装置の別回路を示す回路図である。
【図14】 図13に示した電動ファン異常検出装置の回路動作を示す図である。
【図15】 本発明の実施の形態7における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図である。
【図16】 図15に示した電動ファン異常検出装置の回路動作を示す図である。
【図17】 本発明の実施の形態8における電動ファン異常検出装置の回路を示す回路図である。
【図18】 図17に示した電動ファン異常検出装置の回路動作を示す図である。
【符号の説明】
100 電動ファン用電源、
101a,101b,101c,101d,101e 電動ファン、
102,102a,102b 電流検出器、
103,103a,103b 比較器、
104,104a,104b 加減算器、105a,105b 増幅器、
106a,106b 切替器、107,107a,107b 実効値演算器、
108,108a,108b 微分演算器、109 電圧検出器、
Ia,Ib,Ic,Id,Ie 電流、110 テーブル、
Iref 推定電流。
Claims (7)
- 電動ファン用の電源に接続された電動ファンの異常を検出する電動ファン異常検出装置において、
上記電源の電圧を検出する電圧検出器、
上記電動ファンに流れる電流を検出する電流検出器、
上記電動ファンの電圧−電流特性が設定され、上記電圧−電流特性から上記電動ファンに流れる推定電流を出力するテーブル、
上記電流検出器の出力信号と、上記推定電流との差を出力する加減算器、
上記加減算器の出力信号と、予め設定された設定値とを比較し比較結果を出力する比較器を備えた電動ファン異常検出装置であり、
上記テーブルが、上記電圧検出器が検出した上記電源の電圧に対応する上記推定電流を上記電圧−電流特性から求め、
上記加減算器が、該求めた推定電流と上記電流検出器の出力信号との差を出力し、
上記比較器が、上記加減算器の出力が上記設定値以下であれば上記比較結果として「正常」の信号を出力し、上記加減算器の出力が上記設定値を越えていれば上記比較結果として「異常」の信号を出力することを特徴とする電動ファン異常検出装置。 - 電動ファン用の電源に接続された電動ファンの異常を検出する電動ファン異常検出装置において、
上記電源の電圧を検出する電圧検出器、
上記電動ファンに流れる電流を検出する電流検出器、
上記電動ファンの電圧−電流特性が設定され、上記電圧−電流特性から上記電動ファンに流れる推定電流を出力するテーブル、
上記電流検出器の出力信号と、上記推定電流との差を出力する加減算器、
上記加減算器が出力する出力信号の実効値を求める実効値演算器、
上記実効値演算器が出力する実効値の時間変化値を算出する微分演算器、
上記微分演算器の出力信号と、予め設定された設定値とを比較し比較結果を出力する比較器を備えた電動ファン異常検出装置であり、
上記テーブルが、上記電圧検出器が検出した上記電源の電圧に対応する上記推定電流を上記電圧−電流特性から求め、
上記加減算器が、該求めた推定電流と上記電流検出器の出力信号との差を出力し、
上記比較器が、上記微分演算器の出力信号が上記設定値以下であれば上記比較結果として「正常」の信号を出力し、上記微分演算器の出力信号が上記設定値を越えていれば上記比較結果として「異常」の信号を出力することを特徴とする電動ファン異常検出装置。 - 上記電動ファンが複数個並列接続されており、上記電流検出器は上記複数個の電動ファンに流れる電流を一括して検出し、上記加減算器は、上記電流検出器の出力信号と、上記テーブルから出力された推定電流に上記電流検出器が検出した上記電動ファンの個数を掛け合わせた値との差を出力することを特徴とする請求項1または2記載の電動ファン異常検出装置。
- 上記電動ファンが複数個並列接続されており、上記電流検出器は、上記複数個の電動ファンを複数のグループに分けて上記グループ毎に流れる電流を一括して検出し、上記加減算器は、上記電流検出器の出力信号と、上記テーブルから出力された推定電流に上記電流検出器が検出した上記電動ファンの個数を掛け合わせた値との差を出力することを特徴とする請求項1または2記載の電動ファン異常検出装置。
- 電動ファン用の電源に並列接続された複数個の電動ファンの異常を検出する電動ファン異常検出装置において、
上記電動ファンを異なる数の電動ファンからなるグループに分けて各グループに流れる電流を検出する複数個の電流検出器、
上記各グループの電流検出器の出力信号を演算する加減算器、
上記加減算器の出力信号と、予め設定された設定値とを比較し、比較結果を出力する比較器を備えたものであり、
上記加減算器が、上記各グループの電流検出器の出力信号をそのグループの電動ファンの数で除した値を求め、該求めた値間の差を出力し、
上記比較器が、上記加減算器の出力信号が上記設定値以下であれば「正常」の信号を出力し、上記加減算器の出力信号が上記設定値を越えていれば「異常」の信号を出力することを特徴とする電動ファン異常検出装置。 - 電動ファン用の電源に並列接続された複数個の電動ファンの異常を検出する電動ファン異常検出装置において、
上記電動ファンを異なる数の電動ファンからなるグループに分けて各グループに流れる電流を検出する複数個の電流検出器、
上記各グループの電流検出器の出力信号を演算する加減算器、
上記加減算器の出力信号と、予め設定された設定値とを比較し、比較結果を出力する比較器を備えたものであり、
上記加減算器が出力する出力信号の実効値を求める実効値演算器、
上記実効値演算器が出力する実効値の時間変化値を算出する微分演算器、
上記加減算器が、上記各グループの電流検出器の出力信号をそのグループの電動ファンの数で除した値を求め、該求めた値間の差を出力し、
上記比較器が、上記微分演算器の出力信号と、上記設定値とを比較し、上記微分演算器の出力信号が上記設定値以下であれば「正常」の信号を出力し、上記微分演算器の出力信号が上記設定値を越えていれば「異常」の信号を出力することを特徴とする電動ファン異常検出装置。 - 上記電流検出器によって検出された電流を、上記グループ内の電動ファン1台当りの電流として出力する増幅器を備えたことを特徴とする請求項5または6記載の電動ファン異常検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003116609A JP4220292B2 (ja) | 2003-04-22 | 2003-04-22 | 電動ファン異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003116609A JP4220292B2 (ja) | 2003-04-22 | 2003-04-22 | 電動ファン異常検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004328828A JP2004328828A (ja) | 2004-11-18 |
JP4220292B2 true JP4220292B2 (ja) | 2009-02-04 |
Family
ID=33496760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003116609A Expired - Fee Related JP4220292B2 (ja) | 2003-04-22 | 2003-04-22 | 電動ファン異常検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4220292B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007202220A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-09 | Fanuc Ltd | ファンモータ異常検出装置、ファンモータおよび電動機 |
JP2009254114A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Maruyasu Industries Co Ltd | ファンモータの故障検出装置、ファンモータの故障検出方法及び筐体冷却装置 |
JP2009268217A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力変換装置 |
CN102362420A (zh) * | 2009-03-23 | 2012-02-22 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 功率转换装置 |
JP5462121B2 (ja) * | 2010-09-30 | 2014-04-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | モータ制御装置 |
JP6212061B2 (ja) * | 2015-02-02 | 2017-10-11 | ファナック株式会社 | 工作機械の冷却ファンの回転低下を検出する装置 |
EP3609073A1 (en) * | 2017-04-05 | 2020-02-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Synchronous motor driving device, blower, and air conditioning device |
-
2003
- 2003-04-22 JP JP2003116609A patent/JP4220292B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004328828A (ja) | 2004-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7804415B2 (en) | Health monitoring for power converter components | |
JP4466618B2 (ja) | 電力変換装置及び電力変換方法 | |
WO2010073552A1 (ja) | 3相インバータの電源回路保護装置 | |
US7817051B2 (en) | Power converter with degraded component alarm | |
JP2006254669A (ja) | 電流バランス回路 | |
JP4220292B2 (ja) | 電動ファン異常検出装置 | |
US20090073731A1 (en) | Health monitoring of power converter fans and electric motors | |
CN109361311A (zh) | 一种多路直流电源并联均流控制电路及方法 | |
US11418023B2 (en) | Current protection circuit and method for high voltage system | |
US8044624B2 (en) | Load control apparatus and method for processing diagnosis signal for the same | |
JP2010193646A (ja) | インバーター装置及びこのインバーター装置を搭載した冷凍サイクル装置 | |
JP5288165B2 (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
JP6958146B2 (ja) | アーク検出装置 | |
JP5989171B1 (ja) | 電流検出回路、及びその回路を備えた車両用電子制御装置 | |
CN111948443B (zh) | 可检测电源功率的电流预警系统及方法 | |
JP2010273470A (ja) | 多重チョッパ回路の制御回路 | |
JP6773610B2 (ja) | 電圧異常検出装置 | |
JP6718995B2 (ja) | 熱異常検出システムおよび方法 | |
JP7313183B2 (ja) | 電子制御装置及び異常検出方法 | |
JP5257961B2 (ja) | 電源部及び負荷部保護システム | |
US20070285859A1 (en) | Fan system and power monitoring apparatus thereof | |
JP2009146056A (ja) | レギュレータ電源回路 | |
JP2000316276A5 (ja) | 電源装置及びプリンタ | |
JPH0753438Y2 (ja) | ファンモータ駆動回路 | |
JP4697948B2 (ja) | サージ電流抑制回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060324 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080610 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080710 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081111 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4220292 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131121 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |