JPH0389878A - 電動機の位相制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は送風機用モータ等の電動機を回転数制御する
のに使用する電動機の位相制御方法に関する。

（ロ）従来の技術 従来の燃焼機器、例えば、石油ファンヒータ等の温風暖
房機では、特開昭６３−３１５８５７号公報に開示され
ているように、室温と設定温度との差温に応じて暖房負
荷に適した燃焼量を求め、燃焼制御を行うことにより、
室温が設定温度近傍に維持されるようにしている。また
、燃焼量に応じてバーナモータ（送風機用モータ）の設
定回転数を定め、バーナモータの実際の回転数が設定回
転数になるようにバーナモータを回転数制御するととも
に、電磁ポンプ等の燃料ポンプの燃料供給量を制御し、
適度な空燃比で燃焼が行われるようにしである。

（ハ〉発明が解決しようとする課題 ところで、上述した温風暖房機では、着火時に暖房負荷
と無関係に強燃焼が行われるようにし、着火性を高めて
いる。このため、バーナモータの起動時は位相角が０の
位相制御を行ってバーナモータを起動させ、その後、バ
ーナモータの回転数が強燃焼時の設定回転数以上になっ
たら、検出された回転数と設定回転数とに応じた位相制
御を開始するようにしている。しかしながら、このよう
な従来方法では制御の追従性が悪く、第７図に示すよう
に、位相制御開始（時刻ＴＩ）後、実際の回転数が大幅
に設定回転数を上回ってから徐々に設定回転数に近ずく
ため、起動直後にバーナのブリパージを行い、その後（
時刻Ｔ２）に着火を試みる燃焼機器では、着火を早める
と杢燃比が大きくくずれ、着火不良を起こす心配があっ
た。

この発明は上述した事実に鑑みてなされたものであり、
起動特性を損うことなく、起動直後の位相制御の制御遅
れを抑制することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明では、電動機の回転数を検出し、検出された回
転数と設定回転数とに応じて位相角を定め、この位相角
に基いて電動機の位相制御を行う電動機の位相制御方法
において、電動機の起動後、所定の回転数が検出された
ときに所定の位相角の位相制御を行い、然る後、検出さ
れた回転数と設定回転数とに応じた位相角で位相制御を
行う構成とした。

（０作用 このように構成すると、電動機の実際の回転数（検出さ
れた回転数）が設定回転数に到達するまでは位相角がＯ
の位相制御を行うため、起動時の立上りが良く、設定回
転数到達後社所定の位相角で位相制御を開始し、然る後
、検出された回転数と設定回転数とに応じた位相制御を
行うため、実際の回転数が設定回転数を大幅に上回るこ
となく、速やかに設定回転数に近すいていく。

（へ）実施例 以下、この発明を図面に示す実施例に基づいて説明する
。

第１図はこの発明を適用した石油ファンヒータ等の燃焼
機器の制御部を示すものであり、マイクロコンピュータ
（以下、マイコンという）　（１）の入力側に運転スイ
ッチ（２〉、燃焼量設定器（３〉、温度設定器（４）、
室温センサ（５〉及びフレームロッド（６）が設けられ
、マイコン（１）の出力側にはバーナ（図示せず）に燃
焼用空気を供給するバーナモータ（７〉と、バーナに燃
料を供給する電磁ポンプよりなる燃料ポンプ（８〉と、
点火プラグ（９〉と、バーナの燃焼ガスで加熱された空
気を室内に供給する温風用モータ（１０）とが設けられ
ている。　（１１）はマイコン（１）からの出力信号に
基づいてバーナモータ（７〉を位相制御するバーナモー
タ駆動回路であり、交流電源（１２）、トライアック（
１３）、トライアック〈１３〉のゲートに接続された受
光トランジスタ（１４）、及びこの受光トランジスタ（
１４）とともにフォトカプラー（ｐｃ）を構成する発光
ダイオード（１５）を備えている。また、（１６）はバ
ーナモータ（７）に取付けられた回転数センサである。

この回転数センサ（１６）はフォトインタラプタ−や、
マグネットとホールＩＣを組合わせたものなどが使用さ
れ、バーナモータの回転数に比例した周波数のパルス信
号を発するものであり、このパルス信号はマイコン（１
〉に入力されている。また、（１７）はマイコン（１）
の出力信号に応じて燃料ポンプ（８〉を周波数制御する
燃料ポンプ駆動回路、（１８）はマイコン（１）の出力
信号に応じて点火プラグ（９〉を作動させる点火プラグ
駆動回路、（１９〉はマイコン（１〉の出力信号に応じ
て温風用モータ（１０〉の回転数を制御する温風用モー
タ駆動回路である。

マイコン（１）には中央処理部、データメモリ及びプロ
グラムメモリ等が内蔵され、各入力装置の入力信号を演
算等で処理して得られる回転数データ、設定温度データ
、室温データ、炎電流データ等がデータメモリに記憶さ
れている。また、第２図に示すような運転プログラムが
プログラムメモリに記憶され、運転スイッチ（２）の投
入中に運転プログラムが中央処理部で実行されることに
より、次のような燃焼制御が行われるようにしである。

運転スイッチ（２）が投入されると、マイコン（１）内
部で起動フラグが立てられる。また、マイコン（１）は
回転数センサ（１６）のパルス信号から回転数を演算し
て求め、そのデータを検出された回転数Ｒとしてデータ
メモリに記憶する。また、この回転数Ｒと起動時の燃焼
量（強燃焼）に適した設定回転数ＲＳ　（例えば、２３
５０ｒ、ｐ、ｍ）とを比較し、バーナモータ（７〉の回
転数を設定回転数Ｒ３にするのに必要な位相角θを演算
して求め、これを記憶する。次いで、バーナモータ（７
）の回転数Ｒと設定回転数Ｒ３とが比較されるが、バー
ナモータ（７）が停止しており、回転数Ｒが０であるた
め、引続いて起動フラグの有無が判別される。この場合
、起動プラグがあるので、バーナモータ（９）が位相角
Ｏで起動され、さらにその他の制御が行われる。このと
き、マイコン（１）は交流電源（１２）の電圧がゼロク
ロス点を通過する毎に発光ダイオード（１５〉に通電す
るため、バーナモータ（７）は受光トランジスタ（１４
〉及びトライアック（１３）によって第３図に示す電圧
が印加され、第７図に示すように、回転数が急速に立上
っていく。

バーナモータ（７）の起動から２〜３秒経過し、回転数
ＲがＲ３以上になると（第６図の時刻Ｔ１）、マイコン
（１〉は起動プラグを消去し、さらに位相角をθ、にし
たか、否かを判別する。この場合、位相角がＯであるの
で、トライアック（１３）の点弧をゼロクロス点より例
えば０　、３　ｍｓ遅らせて位相角をθ。にする（第４
図参照）。このため、バーナモータ（７）の回転数の上
昇ｉｔ急激に抑制される。然る後、バーナモータ（７）
は第５図に示すように、回転数Ｒ１及び設定回転数Ｒ５
とに応じて演算で求められた位相角θで位相制御される
ため、回転数Ｒは急速に設定回転数Ｒ３に近すいていく
。

バーナモータ（７〉の起動から１０秒前後経過し、バー
ナのプリパージが終了すると（第６図の時Ｍ　Ｔ　２　
）、マイコン（１）は燃料ポンプ（８）を所定の周波数
で起動させ、強撚焼に見合った燃料がバーナに供給され
るようにするとともに、点火プラグ（９）を所定時間作
動させ、着火を試みる。このとき、バーナモータ（７）
の回転数がほぼ設定回転数になっており、バーナには強
撚焼に見合った燃焼用空気が供給されているので、適度
な空燃比で着火が行われる。

マイコン（１）はフレームロッド（６）に流れる電流に
よって着火を判別すると、以後は燃焼量設定器（３〉に
よって設定された燃焼量、若しくは室温センサ（５〉に
よって検出された室温と温度設定器（４）によって設定
された温度との差温に応じた燃焼量が得られるようにバ
ーナモータ（７）の位相制御と、燃料ポンプ（８）の周
波数制御とを行う。また、燃焼量に見合った温風量が得
られるように温風用モータ（１０）の回転数制御を行う
。

本実施例によれば、バーナモータ（７）を位相角Ｏで起
動させた後、バーナモータ（７）の回転数Ｒが設定回転
数Ｒ３以上になった時点で、バーナモータ（７）を所定
の位相角θ。で位相制御し、然る後、回転数Ｒと設定回
転数Ｒ３とで決まる位相角θで位相制御するようにした
ので、第７図に示す従来方法のように、ＲがＲ３になっ
た時点からいきなりθ（最初は０）で位相制御するもの
に比べて制御遅れを小さくでき、回転数Ｒのオーバーシ
ュートを小さくして速やかにＲをＲ６に近づけることが
でき、着火を早めても着火不良を起こしたり、燃焼状態
が悪化したりしないようにできる。

（ト〉発明の効果 この発明は以上のように構成されているので、電動機の
起動時における回転数の立上がりを良好に維持しつつ、
起動直後の回転数のオーバーシュートを抑制して回転数
を速やかに設定回転数に近ずけることができ、特に、燃
焼機器のバーナモータのように、起動直後、速やかに設
定回転数を得る必要のある電動機に最適である。

【図面の簡単な説明】

図は何れもこの発明の一実施例に関するものであり、第
１図はこの発明を適用した温風暖房機の制御部のブロッ
ク線図、第２図は制御部のマイフンに記憶された運転プ
ログラムの１例を示すフローチャート、第３図ないし第
５図はそれぞれ異なる位相角でバーナモータに印加され
る電圧の波形説明図、第６図は本発明による起動直後の
回転数変化を示す説明図、第７図辻従来方法による起動
直後の回転数変化を示す説明図である。 （１）・・・マイコン、（７〉・・・バーナモータ（Ｔ
ｔｉ機）、　（１１）・・・バーナモータ駆動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電動機の回転数を検出し、検出された回転数と設
   定回転数とに応じて位相角を定め、この位相角に基いて
   電動機の位相制御を行う電動機の位相制御方法において
   、電動機の起動後、所定の回転数が検出されたときに所
   定の位相角の位相制御を行い、然る後、検出された回転
   数と設定回転数とに応じた位相角で位相制御を行うこと
   を特徴とした電動機の位相制御方法。