JPH01308125A - モーターの異常検出装置 - Google Patents
モーターの異常検出装置Info
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- JPH01308125A JPH01308125A JP63134916A JP13491688A JPH01308125A JP H01308125 A JPH01308125 A JP H01308125A JP 63134916 A JP63134916 A JP 63134916A JP 13491688 A JP13491688 A JP 13491688A JP H01308125 A JPH01308125 A JP H01308125A
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- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、モーターのロック等の異常を検出する装置で
あり、モーターの異常時にモーターの焼損等の危険が生
じるよ・うな装置に利用できる。 （従来の技術） 油圧ポンプ、エアーポンプ等に使用される電導モーター
は一般に大型であり、２０Ａ以」二の電流が流れること
も珍しくない。このような大型のモーターでは、モータ
ーが異物の噛め合いゃ出力側の装置の故障等でロックし
てしまった場合、モーターが焼損してしまう恐れがある
。このため、モーターのロック等の異常を検出する装置
が必要となる。 従来において、モーターに流れる電流を測定してモータ
ーのロックを検出する装置がある。ここで、モーターに
流れる電流が所定値を越えたときをモーターの異常と判
断する場合、所定値をモーターの使用温度範囲を考慮し
て高めに設定しておく必要がある。モーターに流れる電
流値はモーターのコイルの抵抗値に依存するが、このコ
イルの抵抗値は温度依存性が高い。モーターの雰囲気温
度が低いときコイルの抵抗値は低く、モーターの雰囲気
温度が高いときコイルの抵抗値は高くなる。 そごで、一定の電流値でモーターの故障を検出しようと
する場合、モーターの故障検出のための電流値は、モー
ターが正常時に低温にて流れる電流値よりも高く、モー
ターが異常時に高温にて流れる電流値よりも低く設定し
なげればならない。ここでモーターの使用温度範囲が広
いと故障検出電流値を設定できなくなる場合がでてくる
。これを克服するために、モーターの温度を測定し、モ
ーターの温度にしたがって故障検出電流値を変えること
が考えられる。しかし、モーター自体は通常の回転時に
おいても発熱しているので、測定箇所によっては正確な
温度を検出できない。このため、温度センサの設定が難
しくなったり、温度センサ分だ＆Ｊコス１〜アップする
等の問題点がある。 そこで、従来より、モーターに流れる電流値の変化を観
察してモーターに流れる電流値が急激に変化したときを
モーターの故障とする装置がある。 このモーターロックを検出する装置が、例えば、特開昭
５９−１９００２０号公報に開示されている。ここでは
、モーターに流れる電流値を検出し、この電流値に所定
値だけ上乗せした設定値と次に測定した電流値とを比較
して、電流値が設定値を越えるときをモーターの異常と
している。この設定値は、モーターの負荷に応じて設定
・更新されているので、モーターの外部温度に追従し、
外部温度の変化に強い。また、特開昭６１−１４．７７
９１号公報には、モーターに流れる電流を積分し、積分
値の時間的変化をめて、変化が大きいときをモーターの
異常と判断する装置が開示されている。 （発明が解決しようとする課題） 従来の技術においては、モーターに流れる電流値が大き
い場合もしくは異常に変化した場合をモーターの故障と
している。しかし、モーターに流れる電流値が小さく、
また、さほど変化しなければ、モーターの故障とは見做
さない。例えば高温においてモーターが何らかの原因で
ロックしたとき、モーターには高電流が流れるが、この
電流値ｔ ξ ） は低温におけるモーター四ツク時の電流値よりも低い。 このときの電流の変化を検出できなかった場合、モータ
ーに流れる電流によりモーターが加熱して徐々にモータ
ーのコイルの抵抗値が増大し、モーターに流れる電流は
徐々に減少していくので、更に検出が困邦になる。モー
ターがこのままであると、モーターは次第に加熱し、最
後には焼損してしまう。したがって、最初の電流値の変
化を確実に検出しなければならないが、故障時の電流の
変化が必ず急激におこるとは考えられない。故障時の電
流値が低く、故障の所期時に徐々に電流が増加するよう
な故障は従来の装置では検知することが困難である。 そこで、本発明においては、モーターの回転時のみ確実
にモーターの異常を検出することを、技術的課題とする
。 〔発明の構成〕 （課題を解決するだめの手段） 前記技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、
モーターの異常検出手段として、モータ−に流れる電流
を検出するモーター電流検出手段と；該モーター電流検
出手段の検出した電流が定ル１的に変動するかどうかを
判定する判定手段と：を備えたことである。 （作用） 前記技術的手段によれば、モーターに流れる電流はモー
ター電流検出手段により検出され、この検出された電流
が定期的に変動するかどうかでモーターの正常・異常が
判断される。モーターが回転するとき、モーターに流れ
る電流には脈流が発生ずる。脈流ばモーターの極数、ブ
ラシの数等に比例して発生ずるため定期的な振動となる
。モーターが回転していないときには、モーターに流れ
る電流には脈流が発生しない。したがって、判定手段が
モーター電流検出手段により検出された電流が定期的で
はないと判断したとき、モーターに流れる電流には脈流
が発生してはおらず、モーターの回転かモーターの通電
にもかかわらす停止にしている、つまり、異常であると
見做−Ｕる。 （実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図を参照して説明する。設定手段１０ばセンサまた
ばスイッチである。設定手段１０は電子制御回路１７の
入カポ−１−Ｐ Ｏに接続されている。 電子制御回路１７は１チツプマイクロコンピユータであ
り後述するように第４図のフローチャー１−に従い制御
を行う。 シリンダー１２は流体圧により作動するものである。シ
リンダー１２の圧力室はポンプ］３に接続されている。 ポンプ１３はモーター１４の回転により圧力を発生ずる
。モーター１４の一端はリレー１１を介してハソテリの
十端子に接続されている。またモーター１４の他端はシ
ャント抵抗１５を介してグランド（ハソテリの一端子）
に接続されている。リレー１１が閉となるとモーター１
４に電流が流れ、回転する。リレーＩＩは電子制御回路
１７の出力ポートＰ２の出力電圧により開閉する。シャ
ント抵抗１５とモーター１４との間のラインはモーター
異常検出回路１６の入力端に接続されている。モーター
異常検出回路１６の出力端は電子制御回路１７の入力ポ
ートＰ１に接続されている。モーター１４に流れる電流
はシャント抵抗Ｒ１５によって電圧に変換される。この
シャン１〜抵抗Ｒ１５によりモーター電流が検出される
。 モーター異常検出回路１Ｇは、第２図に示すように、Ｖ
ｃｃ電圧を出ノｊする定電圧源により作動する。抵抗Ｒ
１は回路保護用の抵抗である。コンデンサＣ５は電圧を
安定化させるためのものである。モーター異常検出回路
１６の入力端はコンデンサＣ１，抵抗Ｒ２およびＲ３よ
り構成される微分回路２０に接続される。微分回路２０
の出力は抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６およびＲ７，オペアンプ
ＯＰ１より構成される増幅回路２１に接続されている。 増幅回路２１の出力ば抵抗Ｒ８およびＲ９゜コンデンサ
Ｃ３より構成される積分回路２２に接続されている。積
分回路２２の出力ばコンパレータＣＯＭＰ１．コンデン
ザＣ４，抵抗ＲＩＯ，Ｉ：ｌ！１１、Ｒ１２およびＲ１
３より構成される波形整形回路２３に接続されている。 波形整形回路２３の出力はモーター異常検出回路１６の
出力端となる。 微分回路２０の抵抗Ｒ２とＲ３は直列に接続されており
、微分回路２０の出力端となる。コンデンサＣ１は微分
回路２０の入力端と出力端の間に配置される。微分回路
２０の出力からは、入力端子の電圧波形を微分し、電圧
Ｖｃｃを抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３で分圧した電圧を足し算し
た電圧が得られる。この微分回路２０は入力した信号の
交流成分を取り出す交流成分抽出回路でもある。 増幅回路２１の入力は、抵抗Ｒ４を介してオペアンプＯ
ＰＩの一端子に、また抵抗Ｒ５およびＲ６を介してオペ
アンプＯＰＩの→−一端子接続されている。抵抗Ｒ５と
抵抗Ｒ６の間にはコンデンサＣ２が接続されている。オ
ペアンプＯＰＩの出力端子とオペアンプＯＰＩの一端子
には抵抗Ｒ７が接続されている。増幅回路２１の入力の
電圧を■１、オペアンプＯＰＩの」一端子の電圧を■２
としたとき、オペアンプＯＰＩの出力端子の出力電圧Ｖ
ｏは次式で表される。 Ｖｏ−α（Ｖ２−Ｖｌ）＋ＶＩ ・ ・ ・ （１
）ただし、α−Ｒ７／Ｒ４ ごこで、抵抗Ｒ５とコンデンサｃ２ば高周波ソイルター
を構成しているので、オペアンプＯＰＩの→−一端子電
圧をＶ２ば増幅回路２１の入力電圧Ｖ１を平滑した値と
なる。したがって、オペアンプＯＰＩの出力波形は増幅
回路２１０入力波形の交流成分を増幅し直流成分を加え
た形になる。 積分回路２２の入力ば抵抗Ｒ８の一端であり、出力は抵
抗Ｒ９の一端である。抵抗Ｒ８の他端と抵抗Ｒ９の他端
は接続されており、またここにコンデンサＣ３が接続さ
れている。積分回路２２の入力に加わった電圧はこの回
路により高周波成分が除去される。 波形整形回路２３の入力ばコンパレータＣＯＭＰ１の一
端子に接続されている。またコンパレータＣＯＭＰ １
の子端子には抵抗ＲＩＯと抵抗Ｒ１１により定まる基準
電圧が加えられている。コンパレータＣＯＭＰ Ｉはオ
ープンコレクタタイプのコンパレータであり、出力端に
プルアンプ抵抗Ｒ１３が接続されている。抵抗Ｒ１２は
コンパレータＣＯＭＰＩの出力端子と十端子間に配置さ
れ、Ｍ ｆ４ｔ３電圧を出力電圧に応して変更させ、ヒ
ステリシスを作っている。波形整形回路２３の入力に加
わった電圧が基準電圧よりも大きいとき出力はＬＯレベ
ルに固定され、また、入力に加わった電圧が基準電圧よ
りも小さいとき出力ばト
あり、モーターの異常時にモーターの焼損等の危険が生
じるよ・うな装置に利用できる。 （従来の技術） 油圧ポンプ、エアーポンプ等に使用される電導モーター
は一般に大型であり、２０Ａ以」二の電流が流れること
も珍しくない。このような大型のモーターでは、モータ
ーが異物の噛め合いゃ出力側の装置の故障等でロックし
てしまった場合、モーターが焼損してしまう恐れがある
。このため、モーターのロック等の異常を検出する装置
が必要となる。 従来において、モーターに流れる電流を測定してモータ
ーのロックを検出する装置がある。ここで、モーターに
流れる電流が所定値を越えたときをモーターの異常と判
断する場合、所定値をモーターの使用温度範囲を考慮し
て高めに設定しておく必要がある。モーターに流れる電
流値はモーターのコイルの抵抗値に依存するが、このコ
イルの抵抗値は温度依存性が高い。モーターの雰囲気温
度が低いときコイルの抵抗値は低く、モーターの雰囲気
温度が高いときコイルの抵抗値は高くなる。 そごで、一定の電流値でモーターの故障を検出しようと
する場合、モーターの故障検出のための電流値は、モー
ターが正常時に低温にて流れる電流値よりも高く、モー
ターが異常時に高温にて流れる電流値よりも低く設定し
なげればならない。ここでモーターの使用温度範囲が広
いと故障検出電流値を設定できなくなる場合がでてくる
。これを克服するために、モーターの温度を測定し、モ
ーターの温度にしたがって故障検出電流値を変えること
が考えられる。しかし、モーター自体は通常の回転時に
おいても発熱しているので、測定箇所によっては正確な
温度を検出できない。このため、温度センサの設定が難
しくなったり、温度センサ分だ＆Ｊコス１〜アップする
等の問題点がある。 そこで、従来より、モーターに流れる電流値の変化を観
察してモーターに流れる電流値が急激に変化したときを
モーターの故障とする装置がある。 このモーターロックを検出する装置が、例えば、特開昭
５９−１９００２０号公報に開示されている。ここでは
、モーターに流れる電流値を検出し、この電流値に所定
値だけ上乗せした設定値と次に測定した電流値とを比較
して、電流値が設定値を越えるときをモーターの異常と
している。この設定値は、モーターの負荷に応じて設定
・更新されているので、モーターの外部温度に追従し、
外部温度の変化に強い。また、特開昭６１−１４．７７
９１号公報には、モーターに流れる電流を積分し、積分
値の時間的変化をめて、変化が大きいときをモーターの
異常と判断する装置が開示されている。 （発明が解決しようとする課題） 従来の技術においては、モーターに流れる電流値が大き
い場合もしくは異常に変化した場合をモーターの故障と
している。しかし、モーターに流れる電流値が小さく、
また、さほど変化しなければ、モーターの故障とは見做
さない。例えば高温においてモーターが何らかの原因で
ロックしたとき、モーターには高電流が流れるが、この
電流値ｔ ξ ） は低温におけるモーター四ツク時の電流値よりも低い。 このときの電流の変化を検出できなかった場合、モータ
ーに流れる電流によりモーターが加熱して徐々にモータ
ーのコイルの抵抗値が増大し、モーターに流れる電流は
徐々に減少していくので、更に検出が困邦になる。モー
ターがこのままであると、モーターは次第に加熱し、最
後には焼損してしまう。したがって、最初の電流値の変
化を確実に検出しなければならないが、故障時の電流の
変化が必ず急激におこるとは考えられない。故障時の電
流値が低く、故障の所期時に徐々に電流が増加するよう
な故障は従来の装置では検知することが困難である。 そこで、本発明においては、モーターの回転時のみ確実
にモーターの異常を検出することを、技術的課題とする
。 〔発明の構成〕 （課題を解決するだめの手段） 前記技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、
モーターの異常検出手段として、モータ−に流れる電流
を検出するモーター電流検出手段と；該モーター電流検
出手段の検出した電流が定ル１的に変動するかどうかを
判定する判定手段と：を備えたことである。 （作用） 前記技術的手段によれば、モーターに流れる電流はモー
ター電流検出手段により検出され、この検出された電流
が定期的に変動するかどうかでモーターの正常・異常が
判断される。モーターが回転するとき、モーターに流れ
る電流には脈流が発生ずる。脈流ばモーターの極数、ブ
ラシの数等に比例して発生ずるため定期的な振動となる
。モーターが回転していないときには、モーターに流れ
る電流には脈流が発生しない。したがって、判定手段が
モーター電流検出手段により検出された電流が定期的で
はないと判断したとき、モーターに流れる電流には脈流
が発生してはおらず、モーターの回転かモーターの通電
にもかかわらす停止にしている、つまり、異常であると
見做−Ｕる。 （実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図を参照して説明する。設定手段１０ばセンサまた
ばスイッチである。設定手段１０は電子制御回路１７の
入カポ−１−Ｐ Ｏに接続されている。 電子制御回路１７は１チツプマイクロコンピユータであ
り後述するように第４図のフローチャー１−に従い制御
を行う。 シリンダー１２は流体圧により作動するものである。シ
リンダー１２の圧力室はポンプ］３に接続されている。 ポンプ１３はモーター１４の回転により圧力を発生ずる
。モーター１４の一端はリレー１１を介してハソテリの
十端子に接続されている。またモーター１４の他端はシ
ャント抵抗１５を介してグランド（ハソテリの一端子）
に接続されている。リレー１１が閉となるとモーター１
４に電流が流れ、回転する。リレーＩＩは電子制御回路
１７の出力ポートＰ２の出力電圧により開閉する。シャ
ント抵抗１５とモーター１４との間のラインはモーター
異常検出回路１６の入力端に接続されている。モーター
異常検出回路１６の出力端は電子制御回路１７の入力ポ
ートＰ１に接続されている。モーター１４に流れる電流
はシャント抵抗Ｒ１５によって電圧に変換される。この
シャン１〜抵抗Ｒ１５によりモーター電流が検出される
。 モーター異常検出回路１Ｇは、第２図に示すように、Ｖ
ｃｃ電圧を出ノｊする定電圧源により作動する。抵抗Ｒ
１は回路保護用の抵抗である。コンデンサＣ５は電圧を
安定化させるためのものである。モーター異常検出回路
１６の入力端はコンデンサＣ１，抵抗Ｒ２およびＲ３よ
り構成される微分回路２０に接続される。微分回路２０
の出力は抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６およびＲ７，オペアンプ
ＯＰ１より構成される増幅回路２１に接続されている。 増幅回路２１の出力ば抵抗Ｒ８およびＲ９゜コンデンサ
Ｃ３より構成される積分回路２２に接続されている。積
分回路２２の出力ばコンパレータＣＯＭＰ１．コンデン
ザＣ４，抵抗ＲＩＯ，Ｉ：ｌ！１１、Ｒ１２およびＲ１
３より構成される波形整形回路２３に接続されている。 波形整形回路２３の出力はモーター異常検出回路１６の
出力端となる。 微分回路２０の抵抗Ｒ２とＲ３は直列に接続されており
、微分回路２０の出力端となる。コンデンサＣ１は微分
回路２０の入力端と出力端の間に配置される。微分回路
２０の出力からは、入力端子の電圧波形を微分し、電圧
Ｖｃｃを抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３で分圧した電圧を足し算し
た電圧が得られる。この微分回路２０は入力した信号の
交流成分を取り出す交流成分抽出回路でもある。 増幅回路２１の入力は、抵抗Ｒ４を介してオペアンプＯ
ＰＩの一端子に、また抵抗Ｒ５およびＲ６を介してオペ
アンプＯＰＩの→−一端子接続されている。抵抗Ｒ５と
抵抗Ｒ６の間にはコンデンサＣ２が接続されている。オ
ペアンプＯＰＩの出力端子とオペアンプＯＰＩの一端子
には抵抗Ｒ７が接続されている。増幅回路２１の入力の
電圧を■１、オペアンプＯＰＩの」一端子の電圧を■２
としたとき、オペアンプＯＰＩの出力端子の出力電圧Ｖ
ｏは次式で表される。 Ｖｏ−α（Ｖ２−Ｖｌ）＋ＶＩ ・ ・ ・ （１
）ただし、α−Ｒ７／Ｒ４ ごこで、抵抗Ｒ５とコンデンサｃ２ば高周波ソイルター
を構成しているので、オペアンプＯＰＩの→−一端子電
圧をＶ２ば増幅回路２１の入力電圧Ｖ１を平滑した値と
なる。したがって、オペアンプＯＰＩの出力波形は増幅
回路２１０入力波形の交流成分を増幅し直流成分を加え
た形になる。 積分回路２２の入力ば抵抗Ｒ８の一端であり、出力は抵
抗Ｒ９の一端である。抵抗Ｒ８の他端と抵抗Ｒ９の他端
は接続されており、またここにコンデンサＣ３が接続さ
れている。積分回路２２の入力に加わった電圧はこの回
路により高周波成分が除去される。 波形整形回路２３の入力ばコンパレータＣＯＭＰ１の一
端子に接続されている。またコンパレータＣＯＭＰ １
の子端子には抵抗ＲＩＯと抵抗Ｒ１１により定まる基準
電圧が加えられている。コンパレータＣＯＭＰ Ｉはオ
ープンコレクタタイプのコンパレータであり、出力端に
プルアンプ抵抗Ｒ１３が接続されている。抵抗Ｒ１２は
コンパレータＣＯＭＰＩの出力端子と十端子間に配置さ
れ、Ｍ ｆ４ｔ３電圧を出力電圧に応して変更させ、ヒ
ステリシスを作っている。波形整形回路２３の入力に加
わった電圧が基準電圧よりも大きいとき出力はＬＯレベ
ルに固定され、また、入力に加わった電圧が基準電圧よ
りも小さいとき出力ばト
【夏レベルに固定される。
このモーター異常検出回路１６は次のように作用する。
モーター］４に流れる電流はシャント抵抗１５により電
圧に変換され、モーター異常検出回路１Ｇに送られる。 この電圧の変動速度を微分回路２０により検出する。変
動速度は増幅回路２１により増幅され、積分回路２２に
より高周波成分が除去されたのち波形整形回路２３によ
り方形波に波形整形される。入力電圧の変動が小さいと
き、増幅回路２１により増幅された電圧は、波形整形回
路２３の抵抗ＲＩＯおよびＲ１１により設定される基準
電圧以上もしくは以下の範囲を変動するのみとなるので
、モーター異常検出回路１６の出力ばＩ（ｉまたはＬ
ｏレベルに固定される。入力電圧の変動が大きいと、増
幅回路２１により増幅された電圧は、波形整形回路２３
の抵抗ＲＩＯおよびＲ１１により設定される基準電圧板
−Ｌと以下の電圧を行き来するため、出力ばトＩｉレベ
ルからＬｏレレベまたはＬｏレベルからＨｉレベルヘと
切り替わる。第３図を参照して説明する。第３図（１）
〜（５）はモーターが正常時の波形、（６）〜（１０）
はモーターロック時の波形である。 また、（１）および（６）は第２図の（ａ）点の波形、
（２）および（７）は第２図の（ｂ）点の波形、（３）
および（８）は第２図の（Ｃ）点の波形、（４）および
（９）は第２図の（ｄ）点の波形、（５）および（１０
）は第２図の（ｅ）点の波形である。モーター１４が正
常であれば、モーター１４に流れる電流をシャント抵抗
１５により変換した電圧は、第３図（１）に示すように
、回転速度、ブラシの数に比例した周波数の波形に（ｌ
２） なる。この電圧を微分回路２０にて微分すると、第３図
（２）に示すような波形に変換される。この電圧を増幅
し、積分回路２２にてノイズを除去したのち、波形整形
回路２３を通ずと、第３図（５）に示すような方形波に
変換される。モーター１４がロックした場合、モータに
流れる電流をシャント抵抗１５により変換した電圧は、
第３図（６）に示すように、はぼ一定の値になる。この
電圧を微分回路２０にて微分すると、第３図（７）に示
すように変動はほぼゼロになる。この電圧を増幅し、積
分回路２２にてノイズを除去したのち、波形整形回路２
３を通したとき、出力は第３図（１０）に示ずようにＩ
−１ｉまたはＬＯレレベのまま固定される。したがって
、モーター異常検出回路の出力が固定されている場合に
は、モーター１４がロックする等の故障がおきており、
また、モーター異常検出回路１６の出力が方形波を出力
している場合には、干−ター１４は正常であると判断で
きる。このように、モーター異常検出回路１６ば、モー
ター電流検出手段の検出した電流が定期的に変動するか
どうかを判定する回路てあり、シャント抵抗Ｒ１５によ
り検出したモーター１４の電流が定期的に変動している
ときモーター正常信号として方形波を出力し、モーター
１４の電流が定期的に変動していないときモーター異常
信号としてＬ ｏまたはＨｉレベルの信号を出力する判
定のための回路である。言い換えれば、モーター異常検
出回路１６は、シャンＩ・抵抗Ｒ］、 ５の検出した電
流の周期が所定周期未満であるときモーター正常信号と
して方形波を出力し、シャント抵抗Ｒ１５の検出した電
流の周期が所定周期以上であるときモーター異常信号と
してＬ ｏまたはＨｉレベルの信号を出力する判定のた
めの回路でもある。 電子制御回路１７は、モーター異常検出回路１６が方形
波を出力しているかどうかの判断を行う。 第４図の電子制御回路１７のフローチャートを参照して
電子制御回路１７の動作を説明する。電子制御回路１７
に電源が入り、電子制御回路１７がスタートすると、ま
ず、電子制御回路１７の各メモリ、入出力ボートの所期
設定が行われる（ステップ３０）。ごごで、ボー１−
Ｐ ＯおよびＰＩは入力ボートに２ボートＰ２は出力ボ
ートに設定される。また、メモυＭを１”とし、ボー１
− Ｐ ２を°′０″とする。ボー１− Ｐ ２が“０
゛となるので、リレー１１は開となり、モーター１４は
通電れない。次に、ボー１− Ｐ Ｏの値を読め込み（
ステップ３１）、ボートＰＯの値が”０”であれば次へ
進み、“１”であれば再びボートＰＯの値を読み込む（
ステップ３２）。つまり、設定手段ＩＯがＬＯレベルの
電圧を出力しないかぎり次のステップへは進まず、モー
ター１４は停止したままになる。 ボートＰＯの値が“０”となると、ボートＰ２を１゛と
し、リレー１１に通電し、リレー１１を閉とし、モータ
ー１４を回転させる（ステップ３３）。このあとタイマ
ー１゛１をスタートさせる（ステップ３４）。このタイ
マーＴ１はモーター１４の作動時間を設定するタイマー
であり、タイマーＴ１が稼働中はモーター１４に通電が
行われる。次に、ボートＰ１の値を読み込みむ（ステッ
プ３５）。そして、メモリＭの値が°“１”であり、か
つボー１− Ｐ １の値が“０゛であれば、タイマーＴ
２をクリアし、スター１へさせ、メモリＭを′°０”と
する。メモリＭの値が“０′”であり、かつボー Ｉ−
Ｐ １の値が“１”であれば、タイマーＴ ２をクリア
し、スタートさせ、メモリＭを°′１”とする。（ステ
ップ３６〜４２）タイマーＴ２はモーター１４の異常検
出用のタイマーであり、このタイマーが終了したときモ
ーター１４は異常と見做される。タイマーＴ２が終了し
ないうぢにボートＰ１の値が反転したときタイマーＴ２
はリスター１−される。そして、タイマーＴｌ、Ｔ２の
内どちらかが終了していればボー１〜Ｐ２を“０゛′と
し、ステップ３】に戻る。タイマーＴＩ、Ｔ２の両方が
終了してしないときステップ３５へ戻る。つまり、モー
ター１４の稼働時間が終了するか、または、稼働時間中
に所定間隔のパルスがボートＰ１に入力されなかったと
きモーター１４は停止する。 〔発明の効果〕 本発明によれば、モーターが回転しているときに発生ず
るモーターの脈流の有無を検出して、モ−ターの正常・
異常を判断する。したがって、モーターの使用温度、モ
ーターを駆動するバッテリの電圧の変動、シャント抵抗
の製作時のばらつき等に係わらずモーターの正常・異常
の判断ができる。また、モーターの故障時にモーターに
流れる電流が過渡的に変化しなくても、モーターの故障
を検出できるため、より安全である。
圧に変換され、モーター異常検出回路１Ｇに送られる。 この電圧の変動速度を微分回路２０により検出する。変
動速度は増幅回路２１により増幅され、積分回路２２に
より高周波成分が除去されたのち波形整形回路２３によ
り方形波に波形整形される。入力電圧の変動が小さいと
き、増幅回路２１により増幅された電圧は、波形整形回
路２３の抵抗ＲＩＯおよびＲ１１により設定される基準
電圧以上もしくは以下の範囲を変動するのみとなるので
、モーター異常検出回路１６の出力ばＩ（ｉまたはＬ
ｏレベルに固定される。入力電圧の変動が大きいと、増
幅回路２１により増幅された電圧は、波形整形回路２３
の抵抗ＲＩＯおよびＲ１１により設定される基準電圧板
−Ｌと以下の電圧を行き来するため、出力ばトＩｉレベ
ルからＬｏレレベまたはＬｏレベルからＨｉレベルヘと
切り替わる。第３図を参照して説明する。第３図（１）
〜（５）はモーターが正常時の波形、（６）〜（１０）
はモーターロック時の波形である。 また、（１）および（６）は第２図の（ａ）点の波形、
（２）および（７）は第２図の（ｂ）点の波形、（３）
および（８）は第２図の（Ｃ）点の波形、（４）および
（９）は第２図の（ｄ）点の波形、（５）および（１０
）は第２図の（ｅ）点の波形である。モーター１４が正
常であれば、モーター１４に流れる電流をシャント抵抗
１５により変換した電圧は、第３図（１）に示すように
、回転速度、ブラシの数に比例した周波数の波形に（ｌ
２） なる。この電圧を微分回路２０にて微分すると、第３図
（２）に示すような波形に変換される。この電圧を増幅
し、積分回路２２にてノイズを除去したのち、波形整形
回路２３を通ずと、第３図（５）に示すような方形波に
変換される。モーター１４がロックした場合、モータに
流れる電流をシャント抵抗１５により変換した電圧は、
第３図（６）に示すように、はぼ一定の値になる。この
電圧を微分回路２０にて微分すると、第３図（７）に示
すように変動はほぼゼロになる。この電圧を増幅し、積
分回路２２にてノイズを除去したのち、波形整形回路２
３を通したとき、出力は第３図（１０）に示ずようにＩ
−１ｉまたはＬＯレレベのまま固定される。したがって
、モーター異常検出回路の出力が固定されている場合に
は、モーター１４がロックする等の故障がおきており、
また、モーター異常検出回路１６の出力が方形波を出力
している場合には、干−ター１４は正常であると判断で
きる。このように、モーター異常検出回路１６ば、モー
ター電流検出手段の検出した電流が定期的に変動するか
どうかを判定する回路てあり、シャント抵抗Ｒ１５によ
り検出したモーター１４の電流が定期的に変動している
ときモーター正常信号として方形波を出力し、モーター
１４の電流が定期的に変動していないときモーター異常
信号としてＬ ｏまたはＨｉレベルの信号を出力する判
定のための回路である。言い換えれば、モーター異常検
出回路１６は、シャンＩ・抵抗Ｒ］、 ５の検出した電
流の周期が所定周期未満であるときモーター正常信号と
して方形波を出力し、シャント抵抗Ｒ１５の検出した電
流の周期が所定周期以上であるときモーター異常信号と
してＬ ｏまたはＨｉレベルの信号を出力する判定のた
めの回路でもある。 電子制御回路１７は、モーター異常検出回路１６が方形
波を出力しているかどうかの判断を行う。 第４図の電子制御回路１７のフローチャートを参照して
電子制御回路１７の動作を説明する。電子制御回路１７
に電源が入り、電子制御回路１７がスタートすると、ま
ず、電子制御回路１７の各メモリ、入出力ボートの所期
設定が行われる（ステップ３０）。ごごで、ボー１−
Ｐ ＯおよびＰＩは入力ボートに２ボートＰ２は出力ボ
ートに設定される。また、メモυＭを１”とし、ボー１
− Ｐ ２を°′０″とする。ボー１− Ｐ ２が“０
゛となるので、リレー１１は開となり、モーター１４は
通電れない。次に、ボー１− Ｐ Ｏの値を読め込み（
ステップ３１）、ボートＰＯの値が”０”であれば次へ
進み、“１”であれば再びボートＰＯの値を読み込む（
ステップ３２）。つまり、設定手段ＩＯがＬＯレベルの
電圧を出力しないかぎり次のステップへは進まず、モー
ター１４は停止したままになる。 ボートＰＯの値が“０”となると、ボートＰ２を１゛と
し、リレー１１に通電し、リレー１１を閉とし、モータ
ー１４を回転させる（ステップ３３）。このあとタイマ
ー１゛１をスタートさせる（ステップ３４）。このタイ
マーＴ１はモーター１４の作動時間を設定するタイマー
であり、タイマーＴ１が稼働中はモーター１４に通電が
行われる。次に、ボートＰ１の値を読み込みむ（ステッ
プ３５）。そして、メモリＭの値が°“１”であり、か
つボー１− Ｐ １の値が“０゛であれば、タイマーＴ
２をクリアし、スター１へさせ、メモリＭを′°０”と
する。メモリＭの値が“０′”であり、かつボー Ｉ−
Ｐ １の値が“１”であれば、タイマーＴ ２をクリア
し、スタートさせ、メモリＭを°′１”とする。（ステ
ップ３６〜４２）タイマーＴ２はモーター１４の異常検
出用のタイマーであり、このタイマーが終了したときモ
ーター１４は異常と見做される。タイマーＴ２が終了し
ないうぢにボートＰ１の値が反転したときタイマーＴ２
はリスター１−される。そして、タイマーＴｌ、Ｔ２の
内どちらかが終了していればボー１〜Ｐ２を“０゛′と
し、ステップ３】に戻る。タイマーＴＩ、Ｔ２の両方が
終了してしないときステップ３５へ戻る。つまり、モー
ター１４の稼働時間が終了するか、または、稼働時間中
に所定間隔のパルスがボートＰ１に入力されなかったと
きモーター１４は停止する。 〔発明の効果〕 本発明によれば、モーターが回転しているときに発生ず
るモーターの脈流の有無を検出して、モ−ターの正常・
異常を判断する。したがって、モーターの使用温度、モ
ーターを駆動するバッテリの電圧の変動、シャント抵抗
の製作時のばらつき等に係わらずモーターの正常・異常
の判断ができる。また、モーターの故障時にモーターに
流れる電流が過渡的に変化しなくても、モーターの故障
を検出できるため、より安全である。
第１図は、本発明を使用した流体圧駆動のピストンの駆
動装置である。 第２図は、第１図のモーター異常検出回路の回路図であ
る。 第３図は、第２図のモーター異常検出回路の特性図であ
る。 第４図は、第１図の電子制御回路のフローチャー １．
である。 １０・・・設定手段、 １１・・・リレー、 １２・ ・ ・シリンダー、 １３・・・ポンプ、 １４・・・モーター、 １５・・・シャント抵抗、 １６・・・モーター異常検出回路、 Ｃ５・・・コンデンサ、 Ｒ１・・・抵抗、 １７・・・電子制御回路、 ２０・・・微分回路、 Ｃ１・・・コンデンサ、 Ｒ２，Ｒ３・・・抵抗、 ２１・・・増幅回路、 Ｃ２・・・コンデンサ、 Ｒ４，、Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７・・・抵抗、ＯＰｌ・・・オ
ペアンプ、 ２２・・・積分回路、 Ｃ３・・・コンデンサ、 Ｒ８，Ｒ９・・・抵抗、 ２３・・・波形整形回路、 Ｃ４・・・コンデンサ、 ＲＩＯ，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３・・・抵抗、ＣＯＭＰ
１ ・・・コンパレータ。
動装置である。 第２図は、第１図のモーター異常検出回路の回路図であ
る。 第３図は、第２図のモーター異常検出回路の特性図であ
る。 第４図は、第１図の電子制御回路のフローチャー １．
である。 １０・・・設定手段、 １１・・・リレー、 １２・ ・ ・シリンダー、 １３・・・ポンプ、 １４・・・モーター、 １５・・・シャント抵抗、 １６・・・モーター異常検出回路、 Ｃ５・・・コンデンサ、 Ｒ１・・・抵抗、 １７・・・電子制御回路、 ２０・・・微分回路、 Ｃ１・・・コンデンサ、 Ｒ２，Ｒ３・・・抵抗、 ２１・・・増幅回路、 Ｃ２・・・コンデンサ、 Ｒ４，、Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７・・・抵抗、ＯＰｌ・・・オ
ペアンプ、 ２２・・・積分回路、 Ｃ３・・・コンデンサ、 Ｒ８，Ｒ９・・・抵抗、 ２３・・・波形整形回路、 Ｃ４・・・コンデンサ、 ＲＩＯ，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３・・・抵抗、ＣＯＭＰ
１ ・・・コンパレータ。
Claims (5)
- （１）モーターに流れる電流を検出するモーター電流検
出手段と； 該モーター電流検出手段に接続され、該モーター電流検
出手段の検出した電流が定期的に変動するかどうかを判
定する判定手段と； を備えたモーターの異常検出装置。 - （２）モーターに流れる電流を検出するモーター電流検
出手段と； 該モーター電流検出手段に接続され、該モーター電流検
出手段の検出した電流が定期的に変動しているときモー
ター正常信号を出力し、該モーター電流検出手段の検出
した電流が定期的に変動していないときモーター異常信
号を出力する判定手段と； を備えたモーターの異常検出装置。 - （３）モーターに流れる電流を検出するモーター電流検
出手段と； 該モーター電流検出手段に接続され、該モーター電流検
出手段の検出した電流の周期が所定周期未満であるとき
モーター正常信号を出力し、該モーター電流検出手段の
検出した電流の周期が所定周期以上であるときモーター
異常信号を出力する判定手段と； を備えたモーターの異常検出装置。 - （４）前記判定手段は、モーター電流検出手段の検出し
た電流値を微分する微分手段を備え、該微分手段の出力
する出力値が定期的に変動するかどうかを判定する、前
記請求項（１）記載のモーターの異常検出装置。 - （５）前記判定手段は、モーター電流検出手段の検出し
た電流のうち交流成分を取り出す交流成分抽出手段を備
え、該交流成分抽出手段の出力する出力値が定期的に変
動するかどうかを判定する、前記請求項（１）記載のモ
ーターの異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134916A JPH01308125A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | モーターの異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134916A JPH01308125A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | モーターの異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01308125A true JPH01308125A (ja) | 1989-12-12 |
Family
ID=15139531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63134916A Pending JPH01308125A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | モーターの異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01308125A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0446587A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-17 | Canon Inc | 回転停止検出装置 |
| CN102185282A (zh) * | 2011-05-20 | 2011-09-14 | 宁波赤马绞盘有限公司 | 电动绞盘的过载保护装置 |
| JP2011215012A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Toshiba Corp | 自動分析装置および交流モータ監視装置 |
| JP2013115852A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Sanken Electric Co Ltd | 過電圧保護回路 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49109812A (ja) * | 1973-02-21 | 1974-10-18 | ||
| JPS50160082A (ja) * | 1974-06-17 | 1975-12-25 | ||
| JPS59190020A (ja) * | 1983-04-09 | 1984-10-27 | Aisin Seiki Co Ltd | 車上モ−タの過負荷保護駆動装置 |
| JPS61147791A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-05 | Toshiba Corp | 自動位置決め装置の異常監視装置 |
| JPH01157221A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-20 | Riken Corp | 直流電動機の自動停止回路 |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP63134916A patent/JPH01308125A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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