JPH09215367A - Motor controller - Google Patents
Motor controllerInfo
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- JPH09215367A JPH09215367A JP8038771A JP3877196A JPH09215367A JP H09215367 A JPH09215367 A JP H09215367A JP 8038771 A JP8038771 A JP 8038771A JP 3877196 A JP3877196 A JP 3877196A JP H09215367 A JPH09215367 A JP H09215367A
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本願発明は、モータを回転制
御するモータ制御装置に関し、特にファンを回転させ送
風制御に好適なモータ制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device for controlling rotation of a motor, and more particularly to a motor control device suitable for controlling a fan by rotating a fan.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、モータを回転制御するモータ制御
装置としては、モータに流れる電流を検出し、電流と回
転数の関係から、電流値に基づいてフィードバック制御
するものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a motor control device for controlling the rotation of a motor, there has been known a motor control device that detects a current flowing through the motor and performs feedback control based on the current value from the relationship between the current and the rotation speed.
【0003】また従来のファン等の制御に用いるモータ
制御装置として、例えば特開平4−36508号公報に
記載されているように、送風流路に風速センサなどを設
置し、この風速センサなどからの検知信号に応じてファ
ンモータの回転数を制御するように構成されたものもあ
った。Further, as a conventional motor control device used for controlling a fan or the like, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-36508, a wind speed sensor or the like is installed in an air flow passage, and the wind speed sensor or the like is used. In some cases, the number of rotations of the fan motor is controlled according to the detection signal.
【0004】またこのようなファンモータを制御する従
来のモータ制御装置では、可変電圧スイッチング電源を
用いることが多かった。Further, in a conventional motor control device for controlling such a fan motor, a variable voltage switching power supply is often used.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来このようなモータ
制御装置があるものの、従来のものでは次のような問題
が生じていた。従来、モータの駆動に用いる電源系とモ
ータの電流の制御、演算に用いる電源系とを同じ電源を
用いていたので電源の変動により電流の検出、制御が変
動してしまい精度が要求される制御には十分な正確な制
御ができないという問題を有していた。Although there is such a motor control device in the past, the conventional one has the following problems. Conventionally, the same power supply was used for the power supply system used to drive the motor and for controlling and controlling the motor current. Therefore, current detection and control will fluctuate due to fluctuations in the power supply, and precision control is required. Had a problem that it could not be controlled sufficiently accurately.
【0006】また、このような場合モータの駆動用の電
源系と制御部の電源系とを異なる電源系として電源系を
分離し、モータの駆動系と制御系との間をホトカプラを
用いて電気的に遮断しつつ信号の伝達を行う方法も考え
られるが、ホトカプラは通常伝達率が経年変化により大
きく変化するため、長期間使用する機器には用い難いと
いう問題を有していた。In such a case, the power supply system for driving the motor and the power supply system for the control unit are set as different power supply systems, and the power supply system is separated, and a photocoupler is used to electrically connect the motor drive system and the control system. Although a method of transmitting a signal while shutting it off may be considered, the photocoupler has a problem that it is difficult to use it for a device used for a long period of time because the transmission rate usually greatly changes due to aging.
【0007】また、ファンの制御に用いるモータ制御装
置としては、センサで送風量を検出しモータの電流量を
制御しているが、風速センサを送風流路に設置するもの
では、風速センサ自体により送風の妨げとなる問題があ
った。Further, as a motor control device used for controlling a fan, a sensor detects the amount of air blown and controls the amount of electric current of the motor. However, in the case where a wind speed sensor is installed in the air flow passage, the wind speed sensor itself is used. There was a problem that hindered the ventilation.
【0008】そこで、本願発明は上記の点に鑑みて提案
されたもので、モータの駆動側とアイソレートしてモー
タの電流を検出する際にも、アイソレートするホトカプ
ラ等の経年変化の影響を受けずに精度良く検出し、適切
なモータの制御を実現するモータ制御装置を提供するこ
とを目的とする。Therefore, the invention of the present application has been proposed in view of the above-mentioned point, and even when the current of the motor is detected by isolating it from the driving side of the motor, the influence of secular change of the isolating photocoupler or the like is considered. It is an object of the present invention to provide a motor control device that realizes appropriate motor control by accurately detecting without receiving.
【0009】更に本願発明は、風速センサなどの風量検
知手段を送風流路に設置することなく、送風流路の流路
抵抗に応じた適切なモータ回転制御を実現したモータ制
御装置を提供することをその目的とする。Further, the present invention provides a motor control device which realizes an appropriate motor rotation control according to the flow resistance of the air flow passage without installing an air flow rate detecting means such as a wind speed sensor in the air flow passage. Is its purpose.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、モータに流れる電流を検出
してその検出電流に基づいてモータを制御するモータ制
御装置において、モータに流れる電流に対応した電圧を
出力するI−V変換手段と、前記I−V変換手段により
出力される出力電圧に対応した周波数の信号を出力する
V−F変換手段と、前記V−F変換手段の出力信号が入
力されその信号周波数に応じてオン・オフして伝送する
アイソレート手段と、前記アイソレート手段を介して出
力される周波数情報に基づいてモータに流れる電流を判
別することを特徴とする。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a motor control device for detecting a current flowing through a motor and controlling the motor based on the detected current. IV conversion means for outputting a voltage corresponding to the flowing current, VF conversion means for outputting a signal of a frequency corresponding to the output voltage output by the IV conversion means, and VF conversion means. Of the output signal is input and turned on / off according to the signal frequency and transmitted, and the current flowing through the motor is determined based on the frequency information output through the isolation means. To do.
【0011】従って、請求項1記載の発明によれば、モ
ータに流れる電流をI−V変換手段により一旦電圧に変
換し、更にV−F変換手段によりその電圧に対応する周
波数の信号に変換する。その周波数信号を例えばホトカ
プラでなるアイソレート手段に入力し、その周波数でオ
ン・オフすることにより伝達する。そして、その周波数
の情報に基づいてモータに流れる電流を判別する。Therefore, according to the first aspect of the invention, the current flowing through the motor is once converted into a voltage by the IV converting means, and further converted into a signal having a frequency corresponding to the voltage by the VF converting means. . The frequency signal is input to an isolating means such as a photocoupler and is turned on / off at the frequency to be transmitted. Then, the current flowing through the motor is determined based on the information on the frequency.
【0012】請求項2記載の発明は、送風流路に配置さ
れた送風用のファンを回転制御するモータ制御装置にお
いて、モータに流れる電流に対応した電圧を出力するI
−V変換手段と、前記I−V変換手段により出力される
出力電圧に対応した周波数の信号を出力するV−F変換
手段と、前記V−F変換手段の出力信号が入力されその
信号周波数に応じてオン・オフして伝達するアイソレー
ト手段と、前記アイソレート手段を介して出力される周
波数情報及びモータの回転数を検出する回転数検出手段
の出力に基づいて、ファンモータが送風する流路の流路
抵抗を判別する流路抵抗判別手段と、前記流路抵抗判別
手段により判別された流路抵抗及び必要送風量に対応し
てモータを回転制御することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in a motor control device for controlling the rotation of a blower fan arranged in a blower flow passage, a voltage I corresponding to a current flowing through the motor is output.
-V converting means, VF converting means for outputting a signal having a frequency corresponding to the output voltage output by the IV converting means, and the output signal of the VF converting means are inputted to the signal frequency. According to the output of the isolation means for turning on / off according to the transmission, the frequency information output through the isolation means, and the output of the rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor, the flow blown by the fan motor. The present invention is characterized in that a flow path resistance determining means for determining a flow path resistance of a path and a motor rotation control are performed in accordance with the flow path resistance and the required air flow rate determined by the flow path resistance determining means.
【0013】従って、請求項2記載の発明によれば、モ
ータに流れる電流をI−V変換手段により一旦電圧に変
換し、更にV−F変換手段によりその電圧に対応する周
波数の信号に変換する。その周波数信号を例えばホトカ
プラでなるアイソレート手段に入力し、その周波数でオ
ン・オフすることにより伝達する。そして、その周波数
の情報に基づいてモータに流れる電流を判別する。ま
た、回転数検出手段がファンモータの回転数を検出し、
流路抵抗判別手段がこれらモータの電流及び回転数の情
報に基づいてファンモータが送風する送風路の流路抵抗
を判別する。そして、モータは判別された流路抵抗、必
要な最適送風量の情報に基づいてモータの回転制御を行
う。Therefore, according to the second aspect of the invention, the current flowing through the motor is once converted into a voltage by the IV converting means, and further converted into a signal having a frequency corresponding to the voltage by the VF converting means. . The frequency signal is input to an isolating means such as a photocoupler and is turned on / off at the frequency to be transmitted. Then, the current flowing through the motor is determined based on the information on the frequency. Further, the rotation speed detection means detects the rotation speed of the fan motor,
The flow path resistance determining means determines the flow path resistance of the air blowing path blown by the fan motor based on the information on the motor current and the rotation speed. Then, the motor controls the rotation of the motor based on the information on the determined flow path resistance and the required optimum air flow rate.
【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
【0014】図1は、本願発明のモータ制御装置を備え
た給湯装置の概略構成図であって、給湯装置のケーシン
グ1の内部には、バーナ2と熱交換器3とが配置されて
いる。ケーシング1の下側に連続するファンケース4の
内部には、ファンモータ5により駆動されるシロッコフ
ァン6が設置されており、ケーシング1の上部には、排
気口7が形成されている。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hot water supply apparatus provided with a motor control device of the present invention, in which a burner 2 and a heat exchanger 3 are arranged inside a casing 1 of the hot water supply apparatus. A sirocco fan 6 driven by a fan motor 5 is provided inside a fan case 4 which is continuous with a lower side of the casing 1, and an exhaust port 7 is formed at an upper portion of the casing 1.
【0015】バーナ2には、ガスあるいは石油などの燃
料を供給するための燃料供給管8が接続されており、熱
交換器3には、水を供給するための給水管10が接続さ
れている。燃料供給管8および給水管10にはバルブ1
1、12が介装されており、これらバルブ11、12は
給湯制御部13により制御される。A fuel supply pipe 8 for supplying a fuel such as gas or oil is connected to the burner 2, and a water supply pipe 10 for supplying water is connected to the heat exchanger 3. . The fuel supply pipe 8 and the water supply pipe 10 have a valve 1
The valves 11 and 12 are controlled by a hot water supply controller 13.
【0016】モータ制御装置は、例えば交流100ボル
トの商用電源15からの交流電力を整流および平滑して
直流電力を出力する整流平滑手段16と、制御パルスに
基づいて整流平滑手段16からの直流電力をスイッチン
グしてファンモータ5に駆動電力として供給する電力制
御手段17と、ファンモータ5の回転数を検出する回転
数検出手段18と、整流平滑手段16の出力電流を検出
する電流検出手段19と、回転数指令信号と回転数検出
手段18により検出された回転数とファンモータ5を流
れる電流とに基づいて、ファンモータ5の回転数が指令
回転数になるように制御パルスのデューティー比を制御
するデューティー比制御手段20と、電流検出手段19
により検出された出力電流とデューティー比制御手段2
0により制御されたデューティー比に関する情報とに基
づいて、ファンモータ5を流れる電流を演算する電流演
算手段21と、バーナ2の燃焼料に基づいて最適送風量
を判別する最適送風量判別手段22と、電流演算手段2
1により演算された電流と回転数検出手段18により検
出された回転数とに基づいてファンケース4やケーシン
グ1により構成される送風流路の流路抵抗を判別する流
路抵抗判別手段23と、最適送風量判別手段22により
判別された最適送風量と流路抵抗判別手段23により判
別された流路抵抗とに基づいてファンモータ5の最適回
転数を判別し、ファンモータ5の回転数が最適回転数と
なるようにデューティー比制御手段20に回転数指令信
号を供給する最適回転数判別手段24と、流路抵抗判別
手段23により判別された流路抵抗に基づいて燃焼の異
常を判別する異常判別手段25と、異常判別手段25に
より燃焼の異常と判別されたときに給湯制御部13に停
止信号を出力してバーナ2の燃焼を停止させる異常処理
手段26とを備えている。The motor control device includes a rectifying / smoothing means 16 for rectifying and smoothing AC power from a commercial power supply 15 of 100 VAC, and outputting DC power, and a DC power from the rectifying / smoothing means 16 based on a control pulse. A power control means 17 for switching the fan motor 5 to supply it to the fan motor 5 as driving power, a rotation speed detection means 18 for detecting the rotation speed of the fan motor 5, and a current detection means 19 for detecting the output current of the rectifying / smoothing means 16. , The duty ratio of the control pulse is controlled so that the rotation speed of the fan motor 5 becomes the command rotation speed based on the rotation speed command signal, the rotation speed detected by the rotation speed detecting means 18, and the current flowing through the fan motor 5. Duty ratio control means 20 and current detection means 19
Output current and duty ratio control means 2 detected by
A current calculation means 21 for calculating the current flowing through the fan motor 5 based on the information about the duty ratio controlled by 0, and an optimum air flow rate determination means 22 for determining the optimum air flow rate based on the combustion charge of the burner 2. , Current calculation means 2
Flow path resistance determination means 23 for determining the flow path resistance of the air flow path formed by the fan case 4 and the casing 1 based on the current calculated by 1 and the rotation speed detected by the rotation speed detection means 18, The optimum rotation speed of the fan motor 5 is determined based on the optimum air flow rate determined by the optimum air flow rate determination means 22 and the flow path resistance determined by the flow path resistance determination means 23, and the rotation speed of the fan motor 5 is optimized. An abnormality that determines an abnormality in combustion based on the optimum flow speed determination means 24 that supplies a rotation speed command signal to the duty ratio control means 20 so that the rotation speed is reached, and the flow path resistance determined by the flow path resistance determination means 23. The determination means 25 and the abnormality processing means 26 that outputs a stop signal to the hot water supply control unit 13 to stop the combustion of the burner 2 when the abnormality determination means 25 determines that the combustion is abnormal. There.
【0017】なお、デューティー比制御手段20と、電
流演算手段21と、最適送風量判別手段22と、流路抵
抗判別手段23と、最適回転数判別手段24と、異常判
別手段25と、異常処理手段26とは、マイクロコンピ
ュータ27により実現されている。なお、マイクロコン
ピュータ27は、燃焼装置の全体を制御している。It should be noted that the duty ratio control means 20, the current calculation means 21, the optimum air flow rate determination means 22, the flow path resistance determination means 23, the optimum rotation speed determination means 24, the abnormality determination means 25, and the abnormality processing. The means 26 is realized by the microcomputer 27. The microcomputer 27 controls the entire combustion device.
【0018】図2は、ファンモータ5の駆動部の回路ブ
ロック図であって、この駆動部は主にモータ駆動IC3
1により構成されている。このモータ駆動IC31は、
端子31a〜31eを備えており、また、電力制御手段
17と、回転数検出手段18とを搭載している。FIG. 2 is a circuit block diagram of the drive unit of the fan motor 5, which is mainly a motor drive IC 3
1. This motor drive IC 31
Terminals 31a to 31e are provided, and power control means 17 and rotation speed detecting means 18 are mounted.
【0019】電力制御手段17は、ファンモータ5の各
コイルに駆動電力を供給するモータドライバー32と、
モータドライバー32によりファンモータ5に供給され
る駆動電力をスイッチングするPWM可変速回路33と
を備えている。回転数検出手段18は、ファンモータ5
に内蔵された複数のホール素子を含むホールIC34か
らの検出信号に基づいてファンモータ5の回転数を演算
する回転ロジック35と、回転ロジック35により演算
された回転数に応じた回転数パルスを発生する回転数パ
ルス発生回路36とを備えている。The power control means 17 includes a motor driver 32 for supplying drive power to each coil of the fan motor 5,
A PWM variable speed circuit 33 for switching the drive power supplied to the fan motor 5 by the motor driver 32; The rotation speed detecting means 18 is the fan motor 5
A rotation logic 35 for calculating the number of rotations of the fan motor 5 based on a detection signal from a Hall IC 34 including a plurality of Hall elements built in the motor, and a rotation number pulse corresponding to the number of rotations calculated by the rotation logic 35 are generated. And a rotation speed pulse generation circuit 36 that performs the rotation.
【0020】端子31aには、整流平滑手段16からの
駆動電力が入力され、この駆動電力は電力制御手段17
のモータドライバー32に供給される。端子31bに
は、補助電源37からの直流電力が入力され、この直流
電力はモータ駆動IC31の各部に電源として供給され
る。端子31cには、デューティー比制御手段20から
制御電圧が入力され、この制御電圧は電力制御手段17
のPWM可変速回路33に供給される。端子31bから
は、回転数検出手段18の回転数パルス発生回路36か
らの回転数パルスが出力され、この回転数パルスはデュ
ーティー比制御手段20に供給される。端子31eは、
接地端子である。The drive power from the rectifying / smoothing means 16 is input to the terminal 31a, and the drive power is supplied to the power control means 17.
Is supplied to the motor driver 32. DC power from the auxiliary power supply 37 is input to the terminal 31b, and this DC power is supplied to each part of the motor drive IC 31 as power. A control voltage is input to the terminal 31c from the duty ratio control means 20, and the control voltage is
Is supplied to the PWM variable speed circuit 33. From the terminal 31b, a rotation speed pulse is output from the rotation speed pulse generation circuit 36 of the rotation speed detection means 18, and this rotation speed pulse is supplied to the duty ratio control means 20. The terminal 31e is
This is a ground terminal.
【0021】整流平滑手段16は、例えばダイオードブ
リッジからなる全波整流器と、キャパシタからなる平滑
回路とにより実現されており、例えば100ボルトの商
用電源15から得られる交流電力を整流および平滑して
直流電力を出力する。電力制御手段17は、デューティ
ー比制御手段20からの制御電圧に応じてデューティー
比を制御される制御パルスに基づいて、整流平滑手段1
6からの直流電力をスイッチングして、ファンモータ5
に駆動電力として供給する。The rectifying / smoothing means 16 is realized by a full-wave rectifier composed of, for example, a diode bridge and a smoothing circuit composed of a capacitor, and rectifies and smoothes AC power obtained from a commercial power supply 15 of 100 V, for example. Output power. The power control means 17 performs rectification / smoothing means 1 based on a control pulse whose duty ratio is controlled in accordance with a control voltage from the duty ratio control means 20.
The DC power from 6 is switched to the fan motor 5
As driving power.
【0022】すなわち、ファンモータ5に供給される直
流駆動電力は、電力制御手段17によりPWM制御され
る。回転数検出手段18は、ファンモータ5に内蔵され
た複数のホール素子を含むホールIC34からなる回転
検出センサからの検出信号に基づいて、ファンモータ5
の回転数を検出し、それに応じた回転数パルスをデュー
ティー比制御手段20に供給すると共に、ファンモータ
5の回転素子の回転に応じた回転信号を電力制御手段1
7に供給する。That is, the DC drive power supplied to the fan motor 5 is PWM-controlled by the power control means 17. The rotation speed detecting means 18 detects the rotation of the fan motor 5 based on a detection signal from a rotation detection sensor including a Hall IC 34 including a plurality of Hall elements built in the fan motor 5.
The rotation number of the fan motor 5 is supplied to the duty ratio control means 20 and a rotation signal corresponding to the rotation of the rotation element of the fan motor 5 is supplied to the power control means 1.
7
【0023】電流検出手段19は、例えばカレントトラ
ンスなどを備えており、整流平滑手段16の出力電流を
検出する。デューティー比制御手段20は、ファンモー
タ5の回転数が指令回転数になるように制御電圧を調整
して、その制御電圧を電力制御手段17に供給する。The current detecting means 19 is equipped with, for example, a current transformer and detects the output current of the rectifying / smoothing means 16. The duty ratio control unit 20 adjusts the control voltage so that the rotation speed of the fan motor 5 becomes the command rotation speed, and supplies the control voltage to the power control unit 17.
【0024】なお、ファンモータ5は、三相ブラシレス
モータ、より詳しくは永久磁石型同期モータであって、
本実施形態では、燃焼装置のシロッコファン6を駆動す
るために使用している。The fan motor 5 is a three-phase brushless motor, more specifically a permanent magnet type synchronous motor,
In this embodiment, it is used to drive the sirocco fan 6 of the combustion device.
【0025】図3は、電力制御手段17の回路ブロック
図であって、この電力制御手段17は、三角波発振回路
41と、コンパレータ42と、三相分配回路43と、ト
ランジスタTR1〜TR6とを備えている。なお、トラ
ンジスタTR1〜TR6保護用のダイオードや、ファン
モータ5のコイル5a〜5cに流れる過電流を検出しか
つ保護するための回路など、本願発明に直接関係のない
構成要素については、図示及び説明を省略する。FIG. 3 is a circuit block diagram of the power control means 17, which includes a triangular wave oscillation circuit 41, a comparator 42, a three-phase distribution circuit 43, and transistors TR1 to TR6. ing. Components not directly related to the present invention, such as diodes for protecting the transistors TR1 to TR6 and circuits for detecting and protecting overcurrents flowing through the coils 5a to 5c of the fan motor 5, are illustrated and described. Is omitted.
【0026】三角波発振回路41は、例えば20KHz
の周期の三角波を出力する。コンパレータ42は、演算
増幅器からなり、三角波発振回路41からの三角波の電
圧と、デューティー比制御手段20からの制御電圧Vs
とを比較して、制御電圧Vsが三角波の電圧以上である
ときにオンし、制御電圧Vsが三角波の電圧よりも小さ
いときにオフし、周期20KHzの制御パルスを出力す
る。The triangular wave oscillation circuit 41 is, for example, 20 KHz.
Outputs a triangular wave with a period of. The comparator 42 is composed of an operational amplifier, and outputs the voltage of the triangular wave from the triangular wave oscillation circuit 41 and the control voltage Vs from the duty ratio control means 20.
Is turned on when the control voltage Vs is equal to or higher than the voltage of the triangular wave, and turned off when the control voltage Vs is smaller than the voltage of the triangular wave, and outputs a control pulse having a period of 20 KHz.
【0027】すなわち、制御パルスのデューティー比
は、デューティー比制御手段20からの制御電圧Vsに
応じて変化する。三相分配回路43は、回転数検出手段
18からの回転信号に応じて、上段側のトランジスタT
R1〜TR3のうちの1つと、下段側のトランジスタT
R4〜TR6のうちの1つとを、選択的にオンさせる。
たとえば、トランジスタTR1、TR5がオンの場合、
ファンモータ5のコイル5aからコイル5bに駆動電流
が流れる。That is, the duty ratio of the control pulse changes according to the control voltage Vs from the duty ratio control means 20. The three-phase distribution circuit 43 responds to the rotation signal from the rotation speed detecting means 18 by using the upper transistor T
R1 to TR3 and the lower transistor T
One of R4 to TR6 is selectively turned on.
For example, when the transistors TR1 and TR5 are on,
A drive current flows from the coil 5a of the fan motor 5 to the coil 5b.
【0028】すなわち、ファンモータ5の回転子の回転
位置に応じて電流を流すコイル5a〜5cや電流の方向
を順次切り替えることにより、ファンモータ5の回転が
継続する。さらに三相分配回路43は、下段側のトラン
ジスタTR4〜TR6のうちオンさせるべきトランジス
タを、コンパレータ42からの制御パルスに応じてオン
・オフさせる。すなわち、三相分配回路43は、ファン
モータ5に供給する駆動電力をデューティー比制御手段
20からの制御電圧Vsに応じてPWM制御する。That is, the rotation of the fan motor 5 is continued by sequentially switching the coils 5a to 5c for flowing the current and the direction of the current according to the rotational position of the rotor of the fan motor 5. Further, the three-phase distribution circuit 43 turns on / off a transistor to be turned on among the transistors TR <b> 4 to TR <b> 6 on the lower stage according to a control pulse from the comparator 42. That is, the three-phase distribution circuit 43 performs PWM control of the driving power supplied to the fan motor 5 according to the control voltage Vs from the duty ratio control unit 20.
【0029】この電力制御手段17の動作について、簡
単に述べる。商用電源15からの交流電力は、整流平滑
手段16によって整流され、かつ平滑されて、電力制御
手段17を介してファンモータ5に駆動電力として供給
される。このとき電力制御手段17により、PWM制御
が施され、ファンモータ5の回転数が指令回転数になる
ように、ファンモータ5への駆動電圧が制御される。The operation of the power control means 17 will be briefly described. The AC power from the commercial power supply 15 is rectified and smoothed by the rectifying and smoothing means 16 and supplied to the fan motor 5 via the power control means 17 as drive power. At this time, the PWM control is performed by the power control unit 17, and the drive voltage to the fan motor 5 is controlled so that the rotation speed of the fan motor 5 becomes the command rotation speed.
【0030】いま、図4に示すように、三角波発振回路
41からの三角波の最高電圧をVh、最低電圧をV1と
し、デューティー比制御手段20からの制御電圧をVs
とすると、コンパレータ42の出力である制御パルス
は、図5に示すように、制御電圧Vsが三角波の電圧以
上のときにオンし、制御電圧Vsが三角波の電圧よりも
小さいときにオフする、三角波と同じ周期のパルス列と
なる。Now, as shown in FIG. 4, the maximum voltage of the triangular wave from the triangular wave oscillator circuit 41 is Vh, the minimum voltage is V1, and the control voltage from the duty ratio control means 20 is Vs.
Then, as shown in FIG. 5, the control pulse output from the comparator 42 turns on when the control voltage Vs is equal to or higher than the voltage of the triangular wave, and turns off when the control voltage Vs is smaller than the voltage of the triangular wave. The pulse train has the same cycle as.
【0031】そして、三相分配回路43が、下段側のト
ランジスタTR4〜TR6のうち、オンさせるべきトラ
ンジスタのベースに、コンパレータ42からの制御パル
スを印加するので、ファンモータ5の駆動電力が制御パ
ルスによりスイッチングされ、制御パルスのデューティ
ー比に応じた駆動電力がファンモータ5に供給される。Since the three-phase distribution circuit 43 applies the control pulse from the comparator 42 to the base of the transistor to be turned on among the transistors TR4 to TR6 on the lower side, the drive power of the fan motor 5 is controlled by the control pulse. Is switched by and the drive power corresponding to the duty ratio of the control pulse is supplied to the fan motor 5.
【0032】次に、電流検出について説明する。電流検
出に関連する部分の具体的回路を示したのが図6であ
る。電流を検出するラインにカレントトランスを備えた
り、あるいは、検出するラインに抵抗等の電流検出素子
50を設けておき、その電流検出素子50を利用してI
−V変換手段51が電流量を電圧量に変換して出力す
る。Next, the current detection will be described. FIG. 6 shows a specific circuit of a portion related to current detection. A current transformer is provided in the line for detecting the current, or a current detecting element 50 such as a resistor is provided in the line for detecting the current, and I
The -V conversion means 51 converts the current amount into a voltage amount and outputs it.
【0033】V−F変換手段52は、入力電圧に基づい
て出力信号の周波数を変化させる手段であり、例えば出
力信号がハイ・ロウのパルス信号であり、その繰り返し
周期を変化させる。従って、I−V変換手段51の出力
電圧を入力して、その電圧値に応じた周期の信号を出力
する。The VF converting means 52 is a means for changing the frequency of the output signal based on the input voltage. For example, the output signal is a high / low pulse signal, and the repetition cycle thereof is changed. Therefore, the output voltage of the IV conversion means 51 is input, and the signal of the period according to the voltage value is output.
【0034】アイソレート手段53は、電源系を分離し
た状態で信号の伝達を行う手段であり、例えばホトカプ
ラ53によりなり一方の電源はVc1であり、それを用
いて制御あるいは演算する側の電源はVc2であり分離
されている。そして、信号の伝達は光のオン・オフ制御
により行っている。ホトカプラ53の接続状態は、V−
F変換手段52の出力がホトカプラ53のホトダイオー
ド54のカソード側と接続されており、ホトダイオード
54のアノード側は抵抗を介して電源電圧Vc1と接続
されている。ホトカプラ53のホトトランジスタ55
は、エミッタ側はグランドに接続されており、コレクタ
側は抵抗を介して電源電圧Vc2と接続されている。The isolation means 53 is a means for transmitting a signal in a state where the power supply system is separated. For example, the photocoupler 53 is used and one power supply is Vc1. It is Vc2 and is separated. Then, signal transmission is performed by on / off control of light. The connection state of the photo coupler 53 is V-
The output of the F conversion means 52 is connected to the cathode side of the photodiode 54 of the photocoupler 53, and the anode side of the photodiode 54 is connected to the power supply voltage Vc1 via a resistor. Phototransistor 55 of photocoupler 53
Has its emitter side connected to the ground and its collector side connected to the power supply voltage Vc2 via a resistor.
【0035】従って、V−F変換手段52により出力さ
れるハイ・ロウのパルス信号によって、ホトカプラ53
のホトダイオード54がパルス信号の周期で発光し、ホ
トトランジスタ56側に伝達してホトトランジスタ56
をオン・オフする。ホトトランジスタ56のコレクタ側
は電流判別手段56に接続されており、ある周期のパル
ス信号を電流判別手段56に出力し、その周期により電
流量を判別する。そして、判別した電流情報を流路抵抗
判別手段23に出力する。Therefore, the high-low pulse signal output from the V-F converter 52 causes the photocoupler 53 to operate.
Of the photodiode 54 emits light in the cycle of the pulse signal and transmits the light to the side of the phototransistor 56.
On and off. The collector side of the phototransistor 56 is connected to the current discriminating means 56, outputs a pulse signal of a certain period to the current discriminating means 56, and discriminates the amount of current according to the period. Then, the determined current information is output to the flow path resistance determining means 23.
【0036】また、図6において、例えばホール素子で
なる回転数検出素子34の出力は、回転数検出手段18
に入力され、回転数検出素子34から出力されるパルス
信号から回転数を検出して、その情報を流路抵抗判別手
段23に出力している。In FIG. 6, the output of the rotation speed detection element 34, which is, for example, a Hall element, is the rotation speed detection means 18
The rotation speed is detected from the pulse signal input to the rotation speed detection element 34 and is output to the flow path resistance determination means 23.
【0037】従って、上述の場合検出すべきラインと電
源を分離した形でモータに流れる電流を検出できるた
め、モータの電流の変動によって出力側の電源が変動影
響をされることなく検出できる。更に、ホトカプラの場
合には、経年変化や劣化により電流伝達特性が変化する
が、図6の回路では一旦、I−V変換手段51により電
圧に変換され、更にV−F変換手段52により電圧に対
応した周波数の信号に変化させ、ホトカプラ53により
オン・オフ信号として伝達し電流情報を伝送するように
しているので、結局全体としてホトカプラの経年変化に
影響を受けることなく長期に渡って正確な検出をするこ
とができる。Therefore, in the above case, the current flowing in the motor can be detected in a form in which the line to be detected and the power supply are separated, so that the power supply on the output side can be detected without being affected by the fluctuation of the motor current. Further, in the case of a photocoupler, the current transfer characteristic changes due to aging and deterioration, but in the circuit of FIG. 6, it is once converted into a voltage by the IV conversion means 51 and further converted into a voltage by the VF conversion means 52. Since the signal of the corresponding frequency is changed, and the current information is transmitted by the photocoupler 53 as an ON / OFF signal, it is possible to detect accurately over the long term without being affected by the aging of the photocoupler as a whole. You can
【0038】次に、上記給湯装置に上述の回路を用いた
ものの動作について、図7に示すフローチャートを参照
しながら説明する。図外のリモートコントローラからコ
ントローラに運転指令が入力されると、給湯制御部13
が、バルブ11、12や図外のイグナイタなどを制御
し、点火動作を介しすると共に、最適送風量判別手段2
2にバーナ2の燃焼量すなわちバルブ11の開弁量に応
じた信号を出力する。これにより最適送風量判別手段2
2が、給湯制御部13からの信号に基づいて、バーナ2
の燃焼量に応じた最適な送風量を演算する(ステップS
1)。Next, the operation of the above hot water supply apparatus using the above circuit will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When an operation command is input to the controller from a remote controller (not shown), the hot water supply control unit 13
Controls the valves 11 and 12, an igniter (not shown), and the like, through the ignition operation, and at the same time, the optimum air flow rate determination means 2
2 outputs a signal corresponding to the combustion amount of the burner 2, that is, the valve opening amount of the valve 11. As a result, the optimum air flow rate determination means 2
2 is a burner 2 based on a signal from the hot water supply control unit 13.
The optimum air flow rate is calculated according to the combustion amount of the
1).
【0039】この時点ではファンモータ5は回転してお
らず、流路抵抗判別手段23による判別結果が最適送風
量判別手段22に供給されないので、最適回転数判別手
段24は、予め設定された例えば毎分3000回転程度
の初期回転数に対応した回転数指令信号をデューティー
比制御手段20に出力する(ステップS2)。これによ
りデューティー比制御手段20が、ファンモータ5が初
期回転数で回転するような制御電圧Vsを電力制御手段
17に供給する。この結果、電力制御手段17がPWM
方式により駆動電力を制御して、ファンモータ5を初期
回転数で回転するように駆動する。At this point in time, the fan motor 5 is not rotating and the determination result by the flow path resistance determining means 23 is not supplied to the optimum air flow rate determining means 22, so the optimum rotation speed determining means 24 is set in advance, for example. A rotation speed command signal corresponding to an initial rotation speed of about 3000 rpm is output to the duty ratio control means 20 (step S2). As a result, the duty ratio control means 20 supplies a control voltage Vs to the power control means 17 such that the fan motor 5 rotates at the initial rotation speed. As a result, the power control means 17
The driving power is controlled by the method, and the fan motor 5 is driven to rotate at the initial rotation speed.
【0040】次に、異常判別手段25が、内蔵している
タイマを起動させる(ステップS3)。Next, the abnormality determining means 25 activates the built-in timer (step S3).
【0041】次に、電流検出素子50、I−V変換手段
51、V−F変換手段52、ホトカプラ53、電流判別
手段56でなる電流検出手段19が、ファンモータに流
れる電流を検出する(ステップS4)と共に、回転数検
出手段18が、ファンモータ5のホールIC34からの
検出信号に基づいて、ファンモータ5の回転数を検出す
る(ステップS5)。Next, the current detecting means 19 including the current detecting element 50, the IV converting means 51, the VF converting means 52, the photocoupler 53, and the current determining means 56 detects the current flowing through the fan motor (step). Simultaneously with S4), the rotation speed detection means 18 detects the rotation speed of the fan motor 5 based on the detection signal from the Hall IC 34 of the fan motor 5 (step S5).
【0042】次に、電流演算手段21が、電流検出手段
19により検出された整流平滑手段16の出力電流と、
デューティー比制御手段20からの制御電圧Vsとを用
いて、上記数式1により、ファンモータ5を流れる電流
を演算する(ステップS6)。Next, the current calculating means 21 detects the output current of the rectifying / smoothing means 16 detected by the current detecting means 19, and
Using the control voltage Vs from the duty ratio control means 20, the current flowing through the fan motor 5 is calculated according to the above mathematical expression 1 (step S6).
【0043】すなわち、商用電源15の電圧変動がな
く、整流平滑手段16の出力電圧が常に一定であれば、
電流検出手段19により検出した整流平滑手段16の出
力電流を補正する必要は少ないが、現実には例えば交流
100ボルトの商用電源15の場合、75〜120ボル
トに変動しているのが実情であり、その変動による整流
平滑手段16の出力電流とファンモータ5を流れる電流
との変化のずれを補正するために、電流演算手段21に
より、整流平滑手段16の出力電流からファンモータ5
を流れる電流を演算して、実際に検出した整流平滑手段
16の出力電流を補正することが必要になる。ここで
は、説明をより判り易くするために、先ず、整流平滑手
段16の出力電流の補正をする必要の無い場合の、流路
抵抗判別動作について述べる。That is, if there is no voltage fluctuation of the commercial power supply 15 and the output voltage of the rectifying / smoothing means 16 is always constant,
There is little need to correct the output current of the rectifying and smoothing means 16 detected by the current detecting means 19, but in reality, for example, in the case of a commercial power supply 15 of AC 100 volts, the current actually fluctuates to 75 to 120 volts. In order to correct the difference between the change in the output current of the rectifying / smoothing means 16 and the current flowing through the fan motor 5 due to the fluctuation, the current calculating means 21 calculates the fan motor 5 from the output current of the rectifying / smoothing means 16.
It is necessary to calculate the current flowing through the rectifier and correct the actually detected output current of the rectifying / smoothing means 16. Here, in order to make the description easier to understand, first, a description will be given of the flow path resistance determining operation when it is not necessary to correct the output current of the rectifying / smoothing means 16.
【0044】流路抵抗判別手段23が、電流検出手段1
9からの検出電流(すなわち、ここの説明では電流演算
手段21により補正される前の電流)と回転数検出手段
18からの回転数バルスとに基づいて、ファンモータ4
およびケーシング1内の送風流路の流路抵抗Φを判別す
る(ステップS7)。The flow path resistance determining means 23 is the current detecting means 1
The fan motor 4 based on the detected current from the motor 9 (that is, the current before being corrected by the current calculator 21 in this description) and the rotation speed pulse from the rotation speed detector 18.
Then, the flow path resistance Φ of the air flow path in the casing 1 is determined (step S7).
【0045】すなわち、ファンモータ5の回転数Nとフ
ァンモータ5を流れる電流Iとの関係は、図8に示すよ
うに、流路抵抗との関係のデータを予めメモリなどに保
持しておくことにより、回転数Nと電流Iとから流路抵
抗Φを決定できる。例えば、回転数NがN1のときに電
流IがI0になり、あるいは回転数NがN2のときに電
流IがI1になれば、流路抵抗ΦがΦ1であると判断で
き、回転数NがN0のときに電流IがI0になれば、流
路抵抗ΦがΦ0であると判断できる。That is, regarding the relationship between the rotation speed N of the fan motor 5 and the current I flowing through the fan motor 5, as shown in FIG. 8, data on the relationship with the flow path resistance should be held in advance in a memory or the like. Thus, the flow path resistance Φ can be determined from the rotation speed N and the current I. For example, if the current I becomes I0 when the rotation speed N is N1, or if the current I becomes I1 when the rotation speed N is N2, it can be determined that the flow path resistance Φ is Φ1, and the rotation speed N becomes If the current I becomes I0 at the time of N0, it can be determined that the flow path resistance Φ is Φ0.
【0046】なお、Φ0はΦ1よりも小さい。また、こ
の流路抵抗Φは、ファンモータ5の回転数をN、ファン
モータ5を流れる電流をIとすれば、例えば実験的に下
記数式5により求められる。ただし、g(N)、f
(N)は回転数Nの関数である。あるいは、別の実験式
として、下記数式6により求められる。Φ0 is smaller than Φ1. Further, this flow path resistance Φ can be obtained experimentally by the following mathematical formula 5, for example, where N is the number of rotations of the fan motor 5 and I is the current flowing through the fan motor 5. However, g (N), f
(N) is a function of the rotation speed N. Alternatively, as another empirical formula, it is obtained by the following formula 6.
【0047】[0047]
【数5】 (Equation 5)
【0048】[0048]
【数6】 (Equation 6)
【0049】次に、電流演算手段21が、電流検出手段
19により検出された電流の補正を行う動作について説
明する。商用電源15から常に一定の電圧が供給されて
いる限り、上記の方法で流路抵抗を判別することかでき
るが、実際には商用電源15の電圧が変動するため、上
記の方法のみでは判別できず、電流演算手段21による
補正が必要となってくる。Next, the operation of the current calculation means 21 for correcting the current detected by the current detection means 19 will be described. As long as a constant voltage is always supplied from the commercial power supply 15, the flow path resistance can be determined by the above method. However, since the voltage of the commercial power supply 15 fluctuates in practice, it can be determined only by the above method. However, correction by the current calculation means 21 is required.
【0050】一般に、PAM方式では、ファンモータ5
に電源を供給する場合に、安定した直流電源でファンモ
ータ5を駆動することができるが、図2に示す構成のP
WM方式では、交流電力を整流および平滑しただけの直
流で駆動するため、電源部を簡略化できる利点がある。
しかし、その一方で、商用電源15の電圧が変動した場
合には、図9に示すように、その変動で整流平滑手段1
6の出力電圧が変動し、この変動をPWMのデューティ
ー比の変化により吸収するように制御が働くため、同一
回転数に対して整流平滑手段16の出力電流IOも変動
することになる。Generally, in the PAM system, the fan motor 5
When power is supplied to the fan motor 5, the fan motor 5 can be driven by a stable DC power supply.
The WM method has an advantage that the power supply unit can be simplified because the AC power is driven by DC which is only rectified and smoothed.
However, on the other hand, when the voltage of the commercial power supply 15 changes, as shown in FIG.
Since the output voltage of No. 6 fluctuates and the control works so as to absorb this fluctuation by the change of the PWM duty ratio, the output current IO of the rectifying / smoothing unit 16 also fluctuates with respect to the same rotation speed.
【0051】したがって、PWM方式の場合、同一回転
数でのファンモータの電流値が吸排気路の流路抵抗の変
動、および商用電源15の電圧変動の2つの要因で変動
することとなる。Therefore, in the case of the PWM system, the current value of the fan motor at the same number of revolutions fluctuates due to two factors, that is, the fluctuation of the flow path resistance of the intake / exhaust path and the fluctuation of the voltage of the commercial power supply 15.
【0052】そこで、電流演算手段21が、ステップS
6において、電流検出手段19により検出された出力電
流I0を用いて、ファンモータ5に流れる電流Iを演算
する。これは、商用電源15の電圧が100ボルトのと
きに検出するであろう電流に補正することと同様の意味
を持つ。具体的には、数式7を用いて演算する。Therefore, the current calculation means 21 performs the step S
In 6, the current I flowing through the fan motor 5 is calculated using the output current I0 detected by the current detecting means 19. This has the same meaning as correcting the current that would be detected when the voltage of the commercial power supply 15 is 100 volts. Specifically, the calculation is performed using Expression 7.
【0053】[0053]
【数7】 (Equation 7)
【0054】上記数式は、次のようにして求めることが
できる。すなわち、簡略化して説明すると、図10に示
すPWM方式は、PAM方式では図11に示すように表
すことができる。PWM方式における整流平滑手段16
の出力電圧をV0、出力電流をI0、PAM方式におけ
る可変電圧電源51の出力電圧をV、出力電流をIと
し、両方式におけるファンモータ5の仕事量が等しく、
さらに、それぞれの方式における電気・機械仕事変換効
率が等しくかつ100パーセントと考えた場合、下記数
式8が成立する。The above formula can be obtained as follows. That is, to simplify the explanation, the PWM method shown in FIG. 10 can be expressed as shown in FIG. 11 in the PAM method. Rectifying smoothing means 16 in PWM system
Is V0, the output current is I0, the output voltage of the variable voltage power supply 51 in the PAM system is V, and the output current is I, the work of the fan motor 5 in both systems is equal,
Further, when the electric / mechanical work conversion efficiencies in the respective systems are considered equal and 100%, the following formula 8 is established.
【0055】[0055]
【数8】I0×V0=I×V(8) I0 × V0 = I × V
【0056】ここで、PWM方式においてファンモータ
5に印加される電圧は図5に示すようにパルス状であ
り、斜線部がPAM方式における印加電圧Vに想到する
ので、斜線部の面積を図4に示す制御電圧Vs、Vh、
Vlで表すと、下記数式9のようになる。Here, the voltage applied to the fan motor 5 in the PWM method is pulse-shaped as shown in FIG. 5, and the shaded area corresponds to the applied voltage V in the PAM method. Therefore, the area of the shaded area is shown in FIG. Control voltages Vs, Vh,
When expressed by Vl, the following Expression 9 is obtained.
【0057】[0057]
【数9】 [Equation 9]
【0058】これがPAM方式における印加電圧Vに相
当するので、下記数式10が成立する。Since this corresponds to the applied voltage V in the PAM system, the following formula 10 is established.
【0059】[0059]
【数10】 (Equation 10)
【0060】上記数式10を上記数式8に代入して整理
すると、下記数式11が成立する。By substituting Equation 10 into Equation 8 and rearranging it, Equation 11 below is established.
【0061】[0061]
【数11】 [Equation 11]
【0062】上記数式11を変形すると、下記数式12
のようになる。Transforming Equation 11 above, Equation 12 below
become that way.
【0063】[0063]
【数12】 (Equation 12)
【0064】ここで、図4に示す三角波の電圧幅Vh−
Vlを定数kとおくと、上記数式12は上記数式7と同
じになる。また、定数kを例えば3.5ボルトとする
と、下記数式13が成立する。Here, the voltage width Vh- of the triangular wave shown in FIG.
When Vl is a constant k, the above equation 12 becomes the same as the above equation 7. Further, when the constant k is, for example, 3.5 V, the following formula 13 is established.
【0065】[0065]
【数13】 (Equation 13)
【0066】上記数式11,12、13は、PWM方式
における電流検出手段19により検出した出力電流I0
を、PAM方式における検出電流Iに変換したものであ
る。The above formulas 11, 12, and 13 are output currents I0 detected by the current detecting means 19 in the PWM system.
Is converted into a detection current I in the PAM method.
【0067】このように、ステップS6において、電流
演算手段21によりファンモータ5に流れる電流Iを演
算することにより、電流検出手段19により検出された
出力電流I0を補正し、ステップS7において、補正し
た電流Iを用いて流路抵抗判別手段23により流路抵抗
を演算するので、商用電源15の電圧変動に拘らず、正
確に流路抵抗を求めることができる。Thus, in step S6, the current I flowing through the fan motor 5 is calculated by the current calculating means 21 to correct the output current I0 detected by the current detecting means 19, and in step S7. Since the flow path resistance is calculated by the flow path resistance determining means 23 using the current I, the flow path resistance can be accurately obtained regardless of the voltage fluctuation of the commercial power supply 15.
【0068】次に、異常判別手段25が、流路抵抗判別
手段23により判別された流路抵抗Φが、予め決められ
た下限値ΦLと上限値ΦHとの間に入っているか否かを
判断する(ステップS8)。すなわち、流路抵抗Φが下
限値ΦLと上限値ΦHとの間から外れた領域になった場
合、ファンモータ5の回転数を制御しても適切な送風量
を確保できないので、異常状態と判断する必要があり、
流路抵抗Φが下限値ΦLと上限値ΦHとの間に入ってい
れば、ファンモータ5の回転数を制御することにより適
切な送風量を確保できるので、正常状態であると判断で
きる。なお、図8の第1象限はファンモータ5に流れる
電流Iと回転数Nと流路抵抗Φとの関係を表しており、
第4象限はファンモータ5の回転数Nと送風量Qと流路
抵抗Φとの関係を表している。Next, the abnormality determination means 25 determines whether or not the flow path resistance Φ determined by the flow path resistance determination means 23 falls between a predetermined lower limit value ΦL and a predetermined upper limit value ΦH. (Step S8). In other words, when the flow path resistance Φ is out of the range between the lower limit value ΦL and the upper limit value ΦH, it is not possible to secure an appropriate air flow even if the rotation speed of the fan motor 5 is controlled. Need to
If the flow path resistance Φ is between the lower limit value ΦL and the upper limit value ΦH, an appropriate amount of air can be secured by controlling the number of revolutions of the fan motor 5, so that it can be determined that the condition is normal. The first quadrant in FIG. 8 shows the relationship between the current I flowing through the fan motor 5, the number of revolutions N, and the flow path resistance Φ.
The fourth quadrant represents the relationship among the number of revolutions N of the fan motor 5, the air flow rate Q, and the flow path resistance Φ.
【0069】異常判別手段25は、流路抵抗Φが下限値
ΦLと上限値ΦHとの間に入っていれば正常と判別し
て、内蔵しているタイマをクリアする(ステップS
9)。このタイマは、クリアされると直ちに再起動し
て、計時動作を再開する。If the flow path resistance Φ is between the lower limit ΦL and the upper limit ΦH, the abnormality determining means 25 determines that the flow is normal and clears the built-in timer (step S).
9). As soon as this timer is cleared, it restarts and resumes timing operation.
【0070】次に、最適回転数判別手段24が、流路抵
抗判別手段23により判別された流路抵抗Φと最適送風
判別手段22により判別された最適送風量とに基づい
て、最適回転数を演算し(スイップS10)、回転数指
令信号をデューティー比制御手段20に出力する。すな
わち、図8に示すように、ファンモータ5の回転数Nと
送風量Qとの関係は流路抵抗Φによって変化するので、
最適送風量が得られるように流路抵抗Φに応じて最適回
転数を判別するのである。この最適回転数Nsは、最適
送風量をQ0とし、基準となる流路抵抗Φ0と燃焼量と
に基づいて決定された基準回転数をNgとすると、例え
ば下記数式14の実験式により求められる。あるいは、
別の実験式として、下記数式15によっても求められ
る。Next, the optimum rotation speed determination means 24 determines the optimum rotation speed based on the flow path resistance Φ determined by the flow path resistance determination means 23 and the optimum air flow rate determined by the optimum air flow determination means 22. It calculates (sweep S10) and outputs a rotation speed command signal to the duty ratio control means 20. That is, as shown in FIG. 8, the relationship between the rotation speed N of the fan motor 5 and the air flow rate Q changes with the flow path resistance Φ.
The optimum rotation speed is determined according to the flow path resistance Φ so that the optimum air volume can be obtained. The optimum rotation speed Ns is obtained by, for example, an empirical formula 14 below, where Q0 is the optimum air flow rate and Ng is the reference rotation speed determined based on the reference flow path resistance Φ0 and the combustion amount. Or,
As another empirical formula, it is also calculated by the following formula 15.
【0071】[0071]
【数14】 [Equation 14]
【0072】[0072]
【数15】 (Equation 15)
【0073】これにより、デューティー比制御手段20
が、最適回転数判別手段24により演算された最適回転
数に応じた回転数指令信号と回転数検出手段18からの
実際の回転数とに基づいて、ファンモータ5が最適回転
数となるような制御電圧Vsを電力制御手段17に出力
する(ステップS11)。Thus, the duty ratio control means 20
The fan motor 5 is set to the optimum rotation speed based on the rotation speed command signal corresponding to the optimum rotation speed calculated by the optimum rotation speed determination unit 24 and the actual rotation speed from the rotation speed detection unit 18. The control voltage Vs is output to the power control means 17 (step S11).
【0074】これにより、電力制御手段17が、デュー
ティー比制御手段20からの制御電圧に基づいて、ファ
ンモータ5に供給する直流電力をスイッチングし、ファ
ンモータ5が最適回転数となるように駆動する。Thus, the power control means 17 switches the DC power supplied to the fan motor 5 based on the control voltage from the duty ratio control means 20, and drives the fan motor 5 so that the fan motor 5 has the optimum rotation speed. .
【0075】次に、最適送風量判別手段22が、給湯制
御部13からの信号に基づいて燃焼量に変更があったか
否かを判別し(ステップS12)、変更がなければ、マ
イクロコンピュータ27が、リモートコントローラから
運転終了の指示が入力されたか否かを判別し(ステップ
S13)、入力されていなければ、ステップS5に戻
る。入力されていれば、ルーチンを終了する。Next, the optimum air blowing amount determining means 22 determines whether or not the combustion amount has been changed based on the signal from the hot water supply control unit 13 (step S12). It is determined whether or not an instruction to end the operation has been input from the remote controller (step S13), and if not, the process returns to step S5. If so, the routine ends.
【0076】ステップS12において、最適送風量判別
手段22が燃焼量に変更があったと判断すれば、ステッ
プS1に戻る。If it is determined in step S12 that the optimum amount of air has been changed, the flow returns to step S1.
【0077】ステップS8において、異常判別手段25
が、流路抵抗Φが予め決められた下限ΦLと上限ΦHと
の間に入っていないと判断すれば、さらに異常判別手段
25が、内蔵のタイイマがタイムアップしているか否か
を判断し(ステップS14)、タイムアップしていなけ
ればステップS10に進む。タイムアップしていれば、
異常処理手段26に異常である旨を出力する。すなわ
ち、流路抵抗Φは風の影響などにより絶えず変化する場
合があるので、流路抵抗Φが所定時間異常にわたって異
常な値になつたときににのみ、異常状態と判断するので
ある。In step S8, the abnormality determining means 25
However, if it is determined that the flow path resistance Φ is not between the predetermined lower limit ΦL and upper limit ΦH, the abnormality determining means 25 further determines whether or not the built-in timer has timed out ( If the time is not up in step S14), the process proceeds to step S10. If the time is up,
It outputs to the abnormality processing means 26 that there is an abnormality. That is, since the flow path resistance Φ may constantly change due to the influence of wind or the like, the flow path resistance Φ is determined to be in an abnormal state only when the flow path resistance Φ reaches an abnormal value for a predetermined period of time.
【0078】次に、異常処理手段26が、異常判別手段
25からの異常である旨の信号が入力されることによ
り、給湯制御部13に停止信号を出力してバーナ2の燃
焼を停止させるなどの異常処理を行って(ステップS1
5)、ルーチンを終了する。Next, the abnormality processing means 26 outputs a stop signal to the hot water supply control unit 13 to stop the combustion of the burner 2 by inputting a signal indicating the abnormality from the abnormality determination means 25, for example. (Step S1)
5) End the routine.
【0079】このように、交流電力を整流および平滑し
て直流電力を出力する整流平滑手段16と、制御パルス
に基づいて整流平滑手段16からの直流電力をスイッチ
ングしてファンモータ5に駆動電力として供給する電力
制御手段17と、ファンモータ5の回転数を検出する回
転数検出手段18と、整流平滑手段16の出力電流を検
出する電流検出手段19と、回転数指令信号と回転数検
出手段18により検出された回転数とに基づいて、ファ
ンモータ5の回転数が所要回転数になるように制御パル
スのデューティー比を制御するデューティー比制御手段
20と、電流検出手段19により検出された出力電流と
デューティー比制御手段20により制御されたデューテ
ィー比に関する情報とに基づいて、ファンモータ5を流
れる電流を演算する電流演算手段21とを設けたので、
商用電源15の電圧変動に拘らずファンモータ5に流れ
る電流を正確に知ることができ、したがって流路抵抗を
適正に判断することが可能になる。As described above, the rectifying / smoothing means 16 for rectifying and smoothing the AC power to output the DC power, and the DC power from the rectifying / smoothing means 16 are switched based on the control pulse to drive the fan motor 5 as the driving power. Power supply control means 17, rotation speed detection means 18 for detecting the rotation speed of the fan motor 5, current detection means 19 for detecting the output current of the rectifying and smoothing means 16, rotation speed command signal and rotation speed detection means 18. The duty ratio control means 20 that controls the duty ratio of the control pulse so that the rotation speed of the fan motor 5 becomes the required rotation speed based on the rotation speed detected by the output current detected by the current detection means 19. And a current flowing through the fan motor 5 is calculated based on the duty ratio information controlled by the duty ratio control means 20. Since there is provided a current calculation unit 21,
The current flowing through the fan motor 5 can be accurately known regardless of the voltage fluctuation of the commercial power supply 15, and therefore the flow path resistance can be appropriately determined.
【0080】さらに、電流演算手段21により演算され
た電流と回転数検出手段18により検出された回転数と
に基づいて送風流路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別
手段23を設けたので、送風流路の流路抵抗を適正に判
断できる。したがって、送風流路の流路抵抗に応じた適
切なモータ回転数を維持することが可能になる。Further, the flow passage resistance determining means 23 for determining the flow passage resistance of the air flow passage on the basis of the current calculated by the current calculating means 21 and the rotation speed detected by the rotation speed detecting means 18 is provided. Therefore, the flow path resistance of the air flow path can be properly determined. Therefore, it becomes possible to maintain an appropriate motor rotation speed according to the flow path resistance of the air flow path.
【0081】さらに、最適送風量判別手段22により判
別された最適送風量と流路抵抗判別手段23により判別
された流路抵抗とに基づいてファンモータ5の最適回転
数を判別し、ファンモータ5の回転数が最適回転数とな
るようにデューティー比制御手段20に回転数指令信号
を供給する最適回転数判別手段24を設けたので、送風
流路の流路抵抗に応じた適切なモータ回転数を常に維持
できる。したがって、流路抵抗が変化しても、常に最適
送風量を維持できる。Furthermore, the optimum rotation speed of the fan motor 5 is determined based on the optimum air flow rate determined by the optimum air flow rate determination means 22 and the flow path resistance determined by the flow path resistance determination means 23, and the fan motor 5 is determined. Since the optimum rotation speed discriminating means 24 for supplying the rotation speed command signal to the duty ratio control means 20 is provided so that the rotation speed of No. 1 becomes the optimum rotation speed, an appropriate motor rotation speed corresponding to the flow passage resistance of the air flow passage is provided. Can always be maintained. Therefore, even if the flow path resistance changes, it is possible to always maintain the optimum air flow rate.
【0082】さらに、流路抵抗判別手段23により判別
された流路抵抗に基づいて燃焼の異常を判別する異常判
別手段25により燃焼の異常と判別されたときにバーナ
2の燃焼を停止させる異常処理手段26とを設けたの
で、バーナ2の火炎が消失する以前の段階で流路抵抗か
ら燃焼の異常を的確に判断でき、安全性の向上を図るこ
とができる。Further, the abnormality processing for stopping the combustion of the burner 2 when the abnormality determination means 25 for determining the combustion abnormality based on the flow passage resistance determined by the flow passage resistance determination means 23 determines the combustion abnormality. Since the means 26 is provided, it is possible to accurately judge the abnormality of combustion from the flow path resistance at a stage before the flame of the burner 2 disappears, and it is possible to improve safety.
【0083】なお、上記実施形態において、モータ電流
の検出位置は一例として示したものであり、これに限定
されるものではなく、例えば図12に示すように、モー
タのグランド側でもよく、電流を検出できる位置であれ
ばよい。更に、図6においては、モータの電流検出をよ
り分かり易くするために、電流演算手段21を省略して
いるが、電流判別手段56と流路抵抗判別手段23との
間に電流演算手段21を設けてもよい。更に、電圧電源
の変動が少ないときや、また精度がある程度許容される
ときには、図6のように電流演算手段21を省略しても
よい。In the above embodiment, the detection position of the motor current is shown as an example, and the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. Any position that can be detected may be used. Further, in FIG. 6, the current calculation means 21 is omitted in order to make the current detection of the motor easier to understand, but the current calculation means 21 is provided between the current determination means 56 and the flow path resistance determination means 23. It may be provided. Further, the current calculation means 21 may be omitted as shown in FIG. 6 when the fluctuation of the voltage power supply is small or when the accuracy is allowed to some extent.
【0084】[0084]
【発明の効果】以上説明したように、本願発明のアイソ
レート回路によれば、ホトカプラ等の光伝達手段の伝達
率の経年変化による影響を受けないようにすることがで
きるので、経年変化によらずに適切なアイソレートを実
現できる。As described above, according to the isolation circuit of the present invention, it is possible to prevent the transmission rate of the optical transmission means such as the photocoupler from being affected by the secular change. The proper isolation can be realized without
【0085】また、本願発明のモータ制御装置によれ
ば、回転制御に用いるモータの電流の検出に上述のアイ
ソレート回路を利用するようにしたので、経年変化によ
らずにモータ電流を検出することができ、これにより適
切にファンの流路抵抗を判別することができる。Further, according to the motor control device of the present invention, since the above-mentioned isolation circuit is used for detecting the current of the motor used for the rotation control, the motor current can be detected regardless of the secular change. Therefore, the flow path resistance of the fan can be appropriately determined.
【0086】これによって、必要な最適送風量と送風流
路の流路抵抗とに基づいてファンモータの最適回転数を
判別し、モータ制御手段により、最適回転数となるよう
にファンモータを駆動することから、送風流路の流路抵
抗に応じた適切なモータ回転数を維持できる。従って、
例えば燃焼機器のファンモータとして利用する場合に
は、流路抵抗が変化しても最適燃焼を維持できる。As a result, the optimum rotation speed of the fan motor is determined on the basis of the required optimum air flow rate and the flow path resistance of the air flow path, and the motor control means drives the fan motor to achieve the optimum rotation speed. Therefore, it is possible to maintain an appropriate motor rotation speed according to the flow passage resistance of the air flow passage. Therefore,
For example, when used as a fan motor of a combustion device, optimum combustion can be maintained even if the flow path resistance changes.
【図1】本願発明のモータ制御装置を備えた給湯装置の
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hot water supply device including a motor control device of the present invention.
【図2】本願発明のモータ制御装置を備えられたモータ
駆動部の回路ブロック図である。FIG. 2 is a circuit block diagram of a motor drive unit provided with the motor control device of the present invention.
【図3】本願発明のモータ制御装置を備えられた電力制
御手段の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of power control means provided with the motor control device of the present invention.
【図4】本願発明のモータ制御装置を備えられた三角波
発振回路により得られる三角波の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of a triangular wave obtained by a triangular wave oscillation circuit provided with the motor control device of the present invention.
【図5】本願発明のモータ制御装置を備えられたファン
モータに供給される駆動電圧の波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram of a drive voltage supplied to a fan motor provided with the motor control device of the present invention.
【図6】本願発明の電流検出用のアイソレート回路の回
路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a current detection isolation circuit of the present invention.
【図7】本願発明のファンモータを制御するモータ制御
装置の動作を説明するフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating the operation of the motor control device that controls the fan motor of the present invention.
【図8】本願発明のモータ制御装置により制御されるフ
ァンモータを流れる電流と回転数と送風量との関係の説
明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a relationship between a current flowing through a fan motor controlled by a motor control device of the present invention, a rotation speed, and an air flow rate.
【図9】本願発明のモータ制御装置に備えられた電流検
出手段による検出電流とファンモータの回転数との関係
の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of the relationship between the detected current by the current detection means provided in the motor control device of the present invention and the rotation speed of the fan motor.
【図10】PWM方式のモータ制御装置の概略構成図で
ある。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a PWM type motor control device.
【図11】PWA方式のモータ制御装置の概略構成図で
ある。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a PWA type motor control device.
【図12】本願発明の変更例を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a modified example of the present invention.
5 ファンモータ 6 シロッコファン 16 整流平滑手段 17 電力制御手段 18 回転数検出手段 19 電流検出手段 20 デューティー比制御手段 21 電流演算手段 22 最適送風量判別手段 23 流路抵抗判別手段 24 最適回転数判別手段 25 異常判別手段 26 異常処理手段 50 電流検出素子 51 I−V変換手段 52 V−F変換手段 53 アイソレート手段(ホトカプラ) 56 電流判別手段 5 Fan Motor 6 Sirocco Fan 16 Rectifying / Smoothing Means 17 Power Control Means 18 Rotation Speed Detection Means 19 Current Detection Means 20 Duty Ratio Control Means 21 Current Calculating Means 22 Optimal Air Flow Rate Means 23 Means of Flow Resistance Means 24 Optimum Speed Means Means 25 Abnormality Discriminating Means 26 Abnormality Processing Means 50 Current Detecting Elements 51 IV Converting Means 52 VF Converting Means 53 Isolating Means (Photocouplers) 56 Current Discriminating Means
Claims (2)
電流に基づいてモータを制御するモータ制御装置におい
て、 モータに流れる電流に対応した電圧を出力するI−V変
換手段と、前記I−V変換手段により出力される出力電
圧に対応した周波数の信号を出力するV−F変換手段
と、前記V−F変換手段の出力信号が入力されその信号
周波数に応じてオン・オフして伝達するアイソレート手
段と、前記アイソレート手段を介して出力される周波数
情報に基づいてモータに流れる電流を判別することを特
徴とするモータ制御装置。1. A motor control device for detecting a current flowing through a motor and controlling the motor based on the detected current, comprising: an IV conversion means for outputting a voltage corresponding to the current flowing through the motor; and the IV. V-F converting means for outputting a signal having a frequency corresponding to the output voltage output by the converting means, and an isolator for inputting and outputting the output signal of the VF converting means by turning it on and off according to the signal frequency. A motor control device characterized in that the current flowing through the motor is discriminated based on the frequency information output through the rate means and the isolation means.
回転制御するモータ制御装置において、 モータに流れる電流に対応した電圧を出力するI−V変
換手段と、前記I−V変換手段により出力される出力電
圧に対応した周波数の信号を出力するV−F変換手段
と、前記V−F変換手段の出力信号が入力されその信号
周波数に応じてオン・オフして伝達するアイソレート手
段と、前記アイソレート手段を介して出力される周波数
情報及びモータの回転数を検出する回転数検出手段の出
力に基づいて、ファンモータが送風する流路の流路抵抗
を判別する流路抵抗判別手段と、前記流路抵抗判別手段
により判別された流路抵抗及び必要送風量に対応してモ
ータを回転制御することを特徴とするモータ制御装置。2. A motor control device for controlling the rotation of a fan for ventilation arranged in an air flow passage, comprising: an IV conversion means for outputting a voltage corresponding to a current flowing through the motor; and the IV conversion means. V-F conversion means for outputting a signal having a frequency corresponding to the output voltage to be output, and isolation means for inputting the output signal of the V-F conversion means and turning it on and off according to the signal frequency to transmit the signal. A flow path resistance determination means for determining the flow path resistance of the flow path blown by the fan motor based on the frequency information output via the isolation means and the output of the rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor. And a motor control device that controls the rotation of the motor in accordance with the flow path resistance and the required air flow rate determined by the flow path resistance determination means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03877196A JP3339289B2 (en) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Motor control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03877196A JP3339289B2 (en) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Motor control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09215367A true JPH09215367A (en) | 1997-08-15 |
JP3339289B2 JP3339289B2 (en) | 2002-10-28 |
Family
ID=12534564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3339289B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103382945A (en) * | 2013-07-08 | 2013-11-06 | 大唐移动通信设备有限公司 | Fan control system |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP03877196A patent/JP3339289B2/en not_active Expired - Fee Related
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