JPH09285172A - モータの電力情報検出装置およびそれを用いたモータ制御装置 - Google Patents
モータの電力情報検出装置およびそれを用いたモータ制御装置Info
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- JPH09285172A JPH09285172A JP8096342A JP9634296A JPH09285172A JP H09285172 A JPH09285172 A JP H09285172A JP 8096342 A JP8096342 A JP 8096342A JP 9634296 A JP9634296 A JP 9634296A JP H09285172 A JPH09285172 A JP H09285172A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータに供給されている電力に関する情報を
用いて流路抵抗を正確に判別でき、その結果電源電圧や
流路抵抗の変化に拘らず最適の送風量を維持できるモー
タ制御装置を提供する。 【解決手段】 モータ5の回転数を検出する回転数検出
手段15と、電力情報検出装置16からの電力情報と回
転数検出手段15により検出された回転数とに基づいて
燃焼用空気供給流路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別
手段17と、流路抵抗判別手段17による判別結果と所
要送風量とに基づいてモータ5の所要回転数を決定する
所要回転数決定手段19とを備えた。
用いて流路抵抗を正確に判別でき、その結果電源電圧や
流路抵抗の変化に拘らず最適の送風量を維持できるモー
タ制御装置を提供する。 【解決手段】 モータ5の回転数を検出する回転数検出
手段15と、電力情報検出装置16からの電力情報と回
転数検出手段15により検出された回転数とに基づいて
燃焼用空気供給流路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別
手段17と、流路抵抗判別手段17による判別結果と所
要送風量とに基づいてモータ5の所要回転数を決定する
所要回転数決定手段19とを備えた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明はモータの電力情報
検出装置およびそれを用いたモータ制御装置に関する。
検出装置およびそれを用いたモータ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、給湯装置などの燃焼装置にお
いては、燃焼室に燃焼用の空気を供給するために、燃焼
用空気供給流路にシロッコファンなどのファンを設置
し、そのファンを駆動するモータの回転数を所要燃焼量
に応じて制御していた。
いては、燃焼室に燃焼用の空気を供給するために、燃焼
用空気供給流路にシロッコファンなどのファンを設置
し、そのファンを駆動するモータの回転数を所要燃焼量
に応じて制御していた。
【0003】ところが、ファンの回転数と送風量との関
係は、燃焼用空気供給流路の流路抵抗によって変化する
ため、逆風や経年変化などの各種要因による流路抵抗の
変化も考慮してファンの回転数を決定しなければ、所要
燃焼量に応じた最適送風量を得ることができない。
係は、燃焼用空気供給流路の流路抵抗によって変化する
ため、逆風や経年変化などの各種要因による流路抵抗の
変化も考慮してファンの回転数を決定しなければ、所要
燃焼量に応じた最適送風量を得ることができない。
【0004】そこで従来、ファンの回転数とモータに供
給される電流との関係から燃焼用空気供給流路の流路抵
抗を演算することが提案されている。
給される電流との関係から燃焼用空気供給流路の流路抵
抗を演算することが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
に供給される電流を用いて流路抵抗を演算するよりも、
モータに実際に供給される電力を用いて流路抵抗を演算
する方が、より正確に流路抵抗を演算できる。すなわ
ち、モータの回転数はモータに実際に供給される電力に
より決まるので、電力情報を用いた方が一般に正確な制
御を行える。しかも、PAM方式の場合、モータに供給
される電流をPAM制御部よりも前段の整流・平滑電流
部分で計測した場合、電源電圧の変動によって過渡状態
ばかりでなく定常状態の電流値も変化してしまい、正確
な制御を行えない。また、PWM方式の場合、モータに
実際に流れる電流を計測しても、そのピーク値を計測す
る場合には、電源電圧の変動によって過渡状態ばかりで
なく定常状態の電流値も変化してしまい、正確な制御を
行えない。
に供給される電流を用いて流路抵抗を演算するよりも、
モータに実際に供給される電力を用いて流路抵抗を演算
する方が、より正確に流路抵抗を演算できる。すなわ
ち、モータの回転数はモータに実際に供給される電力に
より決まるので、電力情報を用いた方が一般に正確な制
御を行える。しかも、PAM方式の場合、モータに供給
される電流をPAM制御部よりも前段の整流・平滑電流
部分で計測した場合、電源電圧の変動によって過渡状態
ばかりでなく定常状態の電流値も変化してしまい、正確
な制御を行えない。また、PWM方式の場合、モータに
実際に流れる電流を計測しても、そのピーク値を計測す
る場合には、電源電圧の変動によって過渡状態ばかりで
なく定常状態の電流値も変化してしまい、正確な制御を
行えない。
【0006】本願発明は上記の点に鑑みて提案されたも
のであって、モータに供給されている電力に関する情報
を容易かつ正確に検出できるモータの電力情報検出装
置、および、それを用いて流路抵抗を正確に判別でき、
その結果、電源電圧や流路抵抗の変化に拘らず最適の送
風量を維持できるモータ制御装置を提供することを、そ
の目的としている。
のであって、モータに供給されている電力に関する情報
を容易かつ正確に検出できるモータの電力情報検出装
置、および、それを用いて流路抵抗を正確に判別でき、
その結果、電源電圧や流路抵抗の変化に拘らず最適の送
風量を維持できるモータ制御装置を提供することを、そ
の目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【0008】すなわち、本願の請求項1に記載した発明
は、モータに印加される電圧を検出する印加電圧検出回
路と、モータを流れる電流を検出する通電電流検出回路
と、印加電圧検出回路による検出値と通電電流検出回路
による検出値とのうちのいずれか一方の検出値に関連す
るデューティー比でオン・オフするスイッチング回路
と、印加電圧検出回路による検出値と通電電流検出回路
による検出値とのうちの他方の検出値の平均値に応じた
電圧信号を生成する電圧生成回路と、電圧生成回路によ
り生成された電圧信号をスイッチング回路によりスイッ
チングした信号の平均値に応じた電圧の検出信号を電力
情報として出力する検出電圧出力回路とを備えている。
は、モータに印加される電圧を検出する印加電圧検出回
路と、モータを流れる電流を検出する通電電流検出回路
と、印加電圧検出回路による検出値と通電電流検出回路
による検出値とのうちのいずれか一方の検出値に関連す
るデューティー比でオン・オフするスイッチング回路
と、印加電圧検出回路による検出値と通電電流検出回路
による検出値とのうちの他方の検出値の平均値に応じた
電圧信号を生成する電圧生成回路と、電圧生成回路によ
り生成された電圧信号をスイッチング回路によりスイッ
チングした信号の平均値に応じた電圧の検出信号を電力
情報として出力する検出電圧出力回路とを備えている。
【0009】このモータの電力情報検出装置において
は、モータに印加される電圧の情報あるいはモータを流
れる電流の情報のうちのいずれか一方の情報に関連する
デューティー比でスイッチング回路をオン・オフさせ、
そのスイッチング回路により電圧の情報あるいは電流の
情報のうちの他方の情報に応じた電圧信号をスイッチン
グするので、スイッチングされた電圧信号の平均値は、
電圧と電流との積、すなわち電力に応じた値になる。
は、モータに印加される電圧の情報あるいはモータを流
れる電流の情報のうちのいずれか一方の情報に関連する
デューティー比でスイッチング回路をオン・オフさせ、
そのスイッチング回路により電圧の情報あるいは電流の
情報のうちの他方の情報に応じた電圧信号をスイッチン
グするので、スイッチングされた電圧信号の平均値は、
電圧と電流との積、すなわち電力に応じた値になる。
【0010】すなわち、このモータの電力情報検出装置
によれば、モータに供給されている電力に関する情報を
容易かつ正確に検出できる。
によれば、モータに供給されている電力に関する情報を
容易かつ正確に検出できる。
【0011】また、本願の請求項2に記載した発明は、
燃焼用空気供給流路に設置されたファンを駆動するため
のモータを制御するモータ制御装置であって、モータに
印加される電圧を検出する印加電圧検出回路と、モータ
を流れる電流を検出する通電電流検出回路と、印加電圧
検出回路による検出値と通電電流検出回路による検出値
とのうちのいずれか一方の検出値に関連するデューティ
ー比でオン・オフするスイッチング回路と、印加電圧検
出回路による検出値と通電電流検出回路による検出値と
のうちの他方の検出値の平均値に応じた電圧信号を生成
する電圧生成回路と、電圧生成回路により生成された電
圧信号をスイッチング回路によりスイッチングした信号
の平均値に応じた電圧の検出信号を電力情報として出力
する検出電圧出力回路と、モータの回転数を検出する回
転数検出手段と、検出電圧出力回路からの電力情報と回
転数検出手段により検出された回転数とに基づいて燃焼
用空気供給流路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別手段
と、流路抵抗判別手段による判別結果と所要送風量とに
基づいてモータの所要回転数を決定する所要回転数決定
手段とを備えている。
燃焼用空気供給流路に設置されたファンを駆動するため
のモータを制御するモータ制御装置であって、モータに
印加される電圧を検出する印加電圧検出回路と、モータ
を流れる電流を検出する通電電流検出回路と、印加電圧
検出回路による検出値と通電電流検出回路による検出値
とのうちのいずれか一方の検出値に関連するデューティ
ー比でオン・オフするスイッチング回路と、印加電圧検
出回路による検出値と通電電流検出回路による検出値と
のうちの他方の検出値の平均値に応じた電圧信号を生成
する電圧生成回路と、電圧生成回路により生成された電
圧信号をスイッチング回路によりスイッチングした信号
の平均値に応じた電圧の検出信号を電力情報として出力
する検出電圧出力回路と、モータの回転数を検出する回
転数検出手段と、検出電圧出力回路からの電力情報と回
転数検出手段により検出された回転数とに基づいて燃焼
用空気供給流路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別手段
と、流路抵抗判別手段による判別結果と所要送風量とに
基づいてモータの所要回転数を決定する所要回転数決定
手段とを備えている。
【0012】このモータ制御装置によれば、請求項1に
記載のモータの電力情報検出装置により得られる電力情
報を用いて流路抵抗を判別するので、電源電圧の変動に
拘らず流路抵抗を正確に判別でき、その結果流路抵抗の
変化に拘らず最適の送風量を維持できる。
記載のモータの電力情報検出装置により得られる電力情
報を用いて流路抵抗を判別するので、電源電圧の変動に
拘らず流路抵抗を正確に判別でき、その結果流路抵抗の
変化に拘らず最適の送風量を維持できる。
【0013】
【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。
形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【0014】図1は、本願発明に係るモータの電力情報
検出装置を用いた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に連続するファンケース4の内部には、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。
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11,12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。
検出装置を用いた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に連続するファンケース4の内部には、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。
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11,12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。
【0015】ファンモータ制御装置は、モータ5からの
回転パルスに基づいてモータ5の回転数を検出する回転
数検出手段15と、モータ5に印加される電圧とモータ
5を流れる電流とからモータ5の駆動電力に応じた情報
を検出する電力情報検出装置16と、電力情報検出装置
16からの検出値と回転数検出手段15により検出され
た回転数とに基づいてケーシング1およびファンケース
4内の送風流路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別手段
17と、バーナ2の燃焼量すなわち給湯制御部13から
の燃料供給量に応じた信号に基づいて最適送風量を判別
する最適送風量判別手段18と、最適送風量判別手段1
8により判別された最適送風量と流路抵抗判別手段17
により判別された流路抵抗とに基づいてモータ5の所要
回転数を決定する所要回転数決定手段19と、所要回転
数決定手段19により決定された所要回転数となるよう
にモータ5を駆動するモータ制御手段20とを備えてい
る。なお、流路抵抗判別手段17と最適送風量判別手段
18と所要回転数決定手段19とは、マイクロコンピュ
ータ23により実現されている。
回転パルスに基づいてモータ5の回転数を検出する回転
数検出手段15と、モータ5に印加される電圧とモータ
5を流れる電流とからモータ5の駆動電力に応じた情報
を検出する電力情報検出装置16と、電力情報検出装置
16からの検出値と回転数検出手段15により検出され
た回転数とに基づいてケーシング1およびファンケース
4内の送風流路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別手段
17と、バーナ2の燃焼量すなわち給湯制御部13から
の燃料供給量に応じた信号に基づいて最適送風量を判別
する最適送風量判別手段18と、最適送風量判別手段1
8により判別された最適送風量と流路抵抗判別手段17
により判別された流路抵抗とに基づいてモータ5の所要
回転数を決定する所要回転数決定手段19と、所要回転
数決定手段19により決定された所要回転数となるよう
にモータ5を駆動するモータ制御手段20とを備えてい
る。なお、流路抵抗判別手段17と最適送風量判別手段
18と所要回転数決定手段19とは、マイクロコンピュ
ータ23により実現されている。
【0016】図2は電力情報検出装置16およびモータ
制御手段20の回路図であって、モータ制御手段20
は、商用電源25からの電圧を全波整流および平滑する
整流・平滑回路26、整流・平滑回路26からの電圧を
スイッチングしてモータ5に印加するスイッチングレギ
ュレータ27、および回転数検出手段15からの現実の
モータ回転数と所要回転数決定手段19からの所要回転
数との偏差に基づいてスイッチングレギュレータ27を
制御する印加電圧制御回路(図示せず)を備えている。
制御手段20の回路図であって、モータ制御手段20
は、商用電源25からの電圧を全波整流および平滑する
整流・平滑回路26、整流・平滑回路26からの電圧を
スイッチングしてモータ5に印加するスイッチングレギ
ュレータ27、および回転数検出手段15からの現実の
モータ回転数と所要回転数決定手段19からの所要回転
数との偏差に基づいてスイッチングレギュレータ27を
制御する印加電圧制御回路(図示せず)を備えている。
【0017】商用電源25は、一端がダイオードD1の
アノードとダイオードD2のカソードとの接続点に接続
され、他端がダイオードD3のアノードとダイオードD
4のカソードとの接続点に接続されている。ダイオード
D1,D3のカソードはキャパシタC1の一端に接続さ
れており、ダイオードD2,D4のアノードはキャパシ
タC1の他端に接続されている。キャパシタC1の両端
は、スイッチングレギュレータ27の入力側に接続され
ており、スイッチングレギュレータ27の出力側には、
モータ5と抵抗器R1との直列回路が接続されている。
アノードとダイオードD2のカソードとの接続点に接続
され、他端がダイオードD3のアノードとダイオードD
4のカソードとの接続点に接続されている。ダイオード
D1,D3のカソードはキャパシタC1の一端に接続さ
れており、ダイオードD2,D4のアノードはキャパシ
タC1の他端に接続されている。キャパシタC1の両端
は、スイッチングレギュレータ27の入力側に接続され
ており、スイッチングレギュレータ27の出力側には、
モータ5と抵抗器R1との直列回路が接続されている。
【0018】以下、電力情報検出装置16の構成につい
て説明する。もちろん、電力情報検出装置16には抵抗
器R1が含まれている。モータ5には抵抗器R2,R3
の直列回路が並列に接続されている。抵抗器R2の一端
と抵抗器R3の一端との接続点には演算増幅器OP1の
非反転入力端が接続されており、演算増幅器OP1の出
力端は抵抗器R4の一端に接続されている。抵抗器R4
の他端は抵抗器R5の一端とトランジスタTR1のベー
スとの接続点に接続されており、トランジスタTR1の
エミッタは抵抗器R5の他端と抵抗器R6の一端と演算
増幅器OP1の反転入力端との接続点に接続されてい
る。トランジスタTR1のコレクタは演算増幅器OP2
の反転入力端と抵抗器R7の一端とキャパシタC2の一
端との接続点に接続されており、演算増幅器OP2の出
力端は抵抗器R8の一端とダイオードD5のアノードと
の接続点に接続されている。演算増幅器OP2の非反転
入力端は抵抗器R8の他端と抵抗器R9,R10の一端
とに接続されており、ダイオードD5のカソードは抵抗
器R11の一端に接続されている。抵抗器R11の他端
はキャパシタC3の一端と抵抗器R12の一端との接続
点に接続されており、抵抗器R12の他端はトランジス
タTR2のベースと抵抗器R13の一端との接続点に接
続されている。抵抗器R7の他端はトランジスタTR3
のコレクタに接続されており、トランジスタTR3のベ
ースは抵抗器R14の一端と抵抗器R15の一端との接
続点に接続されている。抵抗器R15の他端はダイオー
ドD6のカソードとトランジスタTR2のコレクタとの
接続点に接続されており、ダイオードD6のアノードは
抵抗器R16の一端と抵抗器R17の一端との接続点に
接続されている。抵抗器R17の他端はトランジスタT
R4のベースと抵抗器R18の一端との接続点に接続さ
れており、キャパシタC2および抵抗器R9,R14,
R16の他端ならびにトランジスタTR3のエミッタは
電源Vcに接続されている。
て説明する。もちろん、電力情報検出装置16には抵抗
器R1が含まれている。モータ5には抵抗器R2,R3
の直列回路が並列に接続されている。抵抗器R2の一端
と抵抗器R3の一端との接続点には演算増幅器OP1の
非反転入力端が接続されており、演算増幅器OP1の出
力端は抵抗器R4の一端に接続されている。抵抗器R4
の他端は抵抗器R5の一端とトランジスタTR1のベー
スとの接続点に接続されており、トランジスタTR1の
エミッタは抵抗器R5の他端と抵抗器R6の一端と演算
増幅器OP1の反転入力端との接続点に接続されてい
る。トランジスタTR1のコレクタは演算増幅器OP2
の反転入力端と抵抗器R7の一端とキャパシタC2の一
端との接続点に接続されており、演算増幅器OP2の出
力端は抵抗器R8の一端とダイオードD5のアノードと
の接続点に接続されている。演算増幅器OP2の非反転
入力端は抵抗器R8の他端と抵抗器R9,R10の一端
とに接続されており、ダイオードD5のカソードは抵抗
器R11の一端に接続されている。抵抗器R11の他端
はキャパシタC3の一端と抵抗器R12の一端との接続
点に接続されており、抵抗器R12の他端はトランジス
タTR2のベースと抵抗器R13の一端との接続点に接
続されている。抵抗器R7の他端はトランジスタTR3
のコレクタに接続されており、トランジスタTR3のベ
ースは抵抗器R14の一端と抵抗器R15の一端との接
続点に接続されている。抵抗器R15の他端はダイオー
ドD6のカソードとトランジスタTR2のコレクタとの
接続点に接続されており、ダイオードD6のアノードは
抵抗器R16の一端と抵抗器R17の一端との接続点に
接続されている。抵抗器R17の他端はトランジスタT
R4のベースと抵抗器R18の一端との接続点に接続さ
れており、キャパシタC2および抵抗器R9,R14,
R16の他端ならびにトランジスタTR3のエミッタは
電源Vcに接続されている。
【0019】抵抗器R1の他端は抵抗器R21の一端に
接続されており、抵抗器R21の他端は演算増幅器OP
3の反転入力端と抵抗器R22の一端とキャパシタC4
の一端との接続点に接続されている。演算増幅器OP3
の出力端は抵抗器R22の他端とキャパシタC4の他端
と抵抗器R23の一端との接続点に接続されており、抵
抗器R23の他端はキャパシタC5の一端と抵抗器R2
4の一端との接続点に接続されている。抵抗器R24の
他端は演算増幅器OP4の非反転入力端とトランジスタ
TR4のコレクタとの接続点に接続されており、演算増
幅器OP4の出力端は抵抗器R25の一端と抵抗器R2
6の一端との接続点に接続されている。抵抗器R25の
他端はキャパシタC6の一端と出力端子28との接続点
に接続されており、抵抗器R26の他端は演算増幅器O
P4の反転入力端と抵抗器R27の一端との接続点に接
続されている。演算増幅器OP3の非反転入力端、トラ
ンジスタTR2,TR4のエミッタ、キャパシタC3,
C5,C6の他端、および抵抗器R3,R6,R10,
R13,R18,R27の他端はモータ5の他端と抵抗
器R1の一端との接続点に接続されており、出力端子2
8はフォトカプラ(図示せず)を介してマイクロコンピ
ュータ23の入力端に接続されている。
接続されており、抵抗器R21の他端は演算増幅器OP
3の反転入力端と抵抗器R22の一端とキャパシタC4
の一端との接続点に接続されている。演算増幅器OP3
の出力端は抵抗器R22の他端とキャパシタC4の他端
と抵抗器R23の一端との接続点に接続されており、抵
抗器R23の他端はキャパシタC5の一端と抵抗器R2
4の一端との接続点に接続されている。抵抗器R24の
他端は演算増幅器OP4の非反転入力端とトランジスタ
TR4のコレクタとの接続点に接続されており、演算増
幅器OP4の出力端は抵抗器R25の一端と抵抗器R2
6の一端との接続点に接続されている。抵抗器R25の
他端はキャパシタC6の一端と出力端子28との接続点
に接続されており、抵抗器R26の他端は演算増幅器O
P4の反転入力端と抵抗器R27の一端との接続点に接
続されている。演算増幅器OP3の非反転入力端、トラ
ンジスタTR2,TR4のエミッタ、キャパシタC3,
C5,C6の他端、および抵抗器R3,R6,R10,
R13,R18,R27の他端はモータ5の他端と抵抗
器R1の一端との接続点に接続されており、出力端子2
8はフォトカプラ(図示せず)を介してマイクロコンピ
ュータ23の入力端に接続されている。
【0020】モータ制御装置の動作説明の前に、先ず電
力情報検出装置16の動作について説明する。
力情報検出装置16の動作について説明する。
【0021】スイッチングレギュレータ27によりモー
タ5に印加される電圧は、抵抗器R2,R3により分圧
され、演算増幅器OP1の非反転入力端に入力される。
一方、演算増幅器OP1の出力によりトランジスタTR
1がオンし、キャパシタC2に充電電流が流れて、キャ
パシタC2に充電される。この充電電流は、抵抗器R6
を流れ、それによる抵抗器R6の一端の電位が演算増幅
器OP1の反転入力端に印加される。したがって演算増
幅器OP1は、キャパシタC2の充電電流が、モータ5
の印加電圧に応じた大きさの一定電流となるように、ト
ランジスタTR1を制御する。具体的には、演算増幅器
OP1の出力による抵抗器R5の両端間の電圧によりト
ランジスタTR1のベース・エミッタ間の電圧が決定さ
れ、それによりトランジスタTR1の直流電流増幅率が
決定されて、キャパシタC2の充電電流が一定に制御さ
れる。すなわち、演算増幅器OP1およびトランジスタ
TR1は、キャパシタC2の充電電流を一定に保つ定電
流回路を構成している。
タ5に印加される電圧は、抵抗器R2,R3により分圧
され、演算増幅器OP1の非反転入力端に入力される。
一方、演算増幅器OP1の出力によりトランジスタTR
1がオンし、キャパシタC2に充電電流が流れて、キャ
パシタC2に充電される。この充電電流は、抵抗器R6
を流れ、それによる抵抗器R6の一端の電位が演算増幅
器OP1の反転入力端に印加される。したがって演算増
幅器OP1は、キャパシタC2の充電電流が、モータ5
の印加電圧に応じた大きさの一定電流となるように、ト
ランジスタTR1を制御する。具体的には、演算増幅器
OP1の出力による抵抗器R5の両端間の電圧によりト
ランジスタTR1のベース・エミッタ間の電圧が決定さ
れ、それによりトランジスタTR1の直流電流増幅率が
決定されて、キャパシタC2の充電電流が一定に制御さ
れる。すなわち、演算増幅器OP1およびトランジスタ
TR1は、キャパシタC2の充電電流を一定に保つ定電
流回路を構成している。
【0022】キャパシタC2とトランジスタTR1のコ
レクタとの接続点の電位は、演算増幅器OP2の反転入
力端に入力され、抵抗器R9と抵抗器R10との接続点
の電位は、演算増幅器OP2の非反転入力端に入力され
る。すなわち、キャパシタC2の充電が進行するにした
がって、キャパシタC2とトランジスタTR1のコレク
タとの接続点の電位が下がり、この電位が抵抗器R9,
R10により決定される基準電位よりも低下すると、コ
ンパレータとして機能する演算増幅器OP2の出力がオ
ンし、抵抗器R13の両端の電圧がトランジスタTR2
のベース・エミッタ間に印加されてトランジスタTR2
がオンする。これにより抵抗器R14の両端の電圧がト
ランジスタTR3のベース・エミッタ間に印加されてト
ランジスタTR3がオンし、キャパシタC2に蓄積され
た電荷が抵抗器R7とトランジスタTR3とを介して放
電される。一方、トランジスタTR2のオンにより、抵
抗器R18に流れる電流がトランジスタTR2にバイパ
スされ、トランジスタTR4のベース・エミッタ間の電
圧が低下してトランジスタTR4がオフする。
レクタとの接続点の電位は、演算増幅器OP2の反転入
力端に入力され、抵抗器R9と抵抗器R10との接続点
の電位は、演算増幅器OP2の非反転入力端に入力され
る。すなわち、キャパシタC2の充電が進行するにした
がって、キャパシタC2とトランジスタTR1のコレク
タとの接続点の電位が下がり、この電位が抵抗器R9,
R10により決定される基準電位よりも低下すると、コ
ンパレータとして機能する演算増幅器OP2の出力がオ
ンし、抵抗器R13の両端の電圧がトランジスタTR2
のベース・エミッタ間に印加されてトランジスタTR2
がオンする。これにより抵抗器R14の両端の電圧がト
ランジスタTR3のベース・エミッタ間に印加されてト
ランジスタTR3がオンし、キャパシタC2に蓄積され
た電荷が抵抗器R7とトランジスタTR3とを介して放
電される。一方、トランジスタTR2のオンにより、抵
抗器R18に流れる電流がトランジスタTR2にバイパ
スされ、トランジスタTR4のベース・エミッタ間の電
圧が低下してトランジスタTR4がオフする。
【0023】キャパシタC2の放電により、演算増幅器
OP2の反転入力端に印加される電位が上昇し、演算増
幅器OP2の出力がオフし、トランジスタTR2,TR
3がオフして、トランジスタTR4がオンする。なお、
トランジスタTR2のオン期間はキャパシタC3や抵抗
器R11などで決まる一定時間であり、トランジスタT
R4のオフ期間もそれに等しくなる。
OP2の反転入力端に印加される電位が上昇し、演算増
幅器OP2の出力がオフし、トランジスタTR2,TR
3がオフして、トランジスタTR4がオンする。なお、
トランジスタTR2のオン期間はキャパシタC3や抵抗
器R11などで決まる一定時間であり、トランジスタT
R4のオフ期間もそれに等しくなる。
【0024】一方、モータ5の駆動電流は抵抗器R1を
流れ、それに応じた電圧が抵抗器R1の両端に表れる。
この電圧は演算増幅器OP3により反転増幅され、抵抗
器R23やキャパシタC5などにより平均化されて、抵
抗器R24を介して演算増幅器OP4の非反転入力端に
印加される。この演算増幅器OP4の非反転入力端に印
加される電圧は、トランジスタTR4のオン期間にはト
ランジスタTR4によりバイパスされるので、トランジ
スタTR4のオフ期間に抵抗器R26,R27によって
決まる増幅度で増幅されて演算増幅器OP4の出力端か
ら出力される。この演算増幅器OP4の出力は、抵抗器
R25およびキャパシタC6により平均化され、出力端
子28に出力される。
流れ、それに応じた電圧が抵抗器R1の両端に表れる。
この電圧は演算増幅器OP3により反転増幅され、抵抗
器R23やキャパシタC5などにより平均化されて、抵
抗器R24を介して演算増幅器OP4の非反転入力端に
印加される。この演算増幅器OP4の非反転入力端に印
加される電圧は、トランジスタTR4のオン期間にはト
ランジスタTR4によりバイパスされるので、トランジ
スタTR4のオフ期間に抵抗器R26,R27によって
決まる増幅度で増幅されて演算増幅器OP4の出力端か
ら出力される。この演算増幅器OP4の出力は、抵抗器
R25およびキャパシタC6により平均化され、出力端
子28に出力される。
【0025】すなわち、キャパシタC2の充電電流はモ
ータ5に印加される電圧に応じた値であり、トランジス
タTR2のオン期間は一定であるので、トランジスタT
R4のオン期間と周期との比すなわちデューティー比
は、モータ5に印加される電圧に逆比例した値になる。
そして、モータ5を流れる電流に比例した電圧の信号を
トランジスタTR4によりオン・オフすることにより、
電圧値がモータ5を流れる電流に比例し、パルス幅が一
定で、周期がモータ5に印加される電圧に反比例するパ
ルス列が得られ、このパルス列が演算増幅器OP4によ
り増幅され、平均化されて出力端子28に出力される。
したがって、出力端子28の電位は、モータ5に印加さ
れる電圧とモータ5を流れる電流との積、すなわちモー
タ5の駆動電力に応じた値になる。この出力端子28の
電位は、モータ5に供給されている電力情報としてホト
カプラを介してマイクロコンピュータ23に入力され、
流路抵抗判別手段17による流路抵抗の判別に供され
る。
ータ5に印加される電圧に応じた値であり、トランジス
タTR2のオン期間は一定であるので、トランジスタT
R4のオン期間と周期との比すなわちデューティー比
は、モータ5に印加される電圧に逆比例した値になる。
そして、モータ5を流れる電流に比例した電圧の信号を
トランジスタTR4によりオン・オフすることにより、
電圧値がモータ5を流れる電流に比例し、パルス幅が一
定で、周期がモータ5に印加される電圧に反比例するパ
ルス列が得られ、このパルス列が演算増幅器OP4によ
り増幅され、平均化されて出力端子28に出力される。
したがって、出力端子28の電位は、モータ5に印加さ
れる電圧とモータ5を流れる電流との積、すなわちモー
タ5の駆動電力に応じた値になる。この出力端子28の
電位は、モータ5に供給されている電力情報としてホト
カプラを介してマイクロコンピュータ23に入力され、
流路抵抗判別手段17による流路抵抗の判別に供され
る。
【0026】次に、モータ制御装置の動作について説明
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1
1,12や図外のイグナイタなどを制御し、点火動作を
開始すると共に、最適送風量判別手段18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18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。
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1
1,12や図外のイグナイタなどを制御し、点火動作を
開始すると共に、最適送風量判別手段18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18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。
【0027】この時点ではモータ5は回転しておらず、
流路抵抗判別手段17による判別結果が所要回転数決定
手段19に供給されないので、所要回転数決定手段19
は、予め設定された例えば毎分3000回転程度の初期
回転数に対応した信号をモータ制御手段20に出力す
る。これによりモータ制御手段20が、初期回転数で回
転するようにモータ5に電源電圧を供給し、モータ5を
駆動する。
流路抵抗判別手段17による判別結果が所要回転数決定
手段19に供給されないので、所要回転数決定手段19
は、予め設定された例えば毎分3000回転程度の初期
回転数に対応した信号をモータ制御手段20に出力す
る。これによりモータ制御手段20が、初期回転数で回
転するようにモータ5に電源電圧を供給し、モータ5を
駆動する。
【0028】そして、電力情報検出装置16が、上記の
ようにモータ5の駆動電力を検出し、それに応じた電圧
を流路抵抗判別手段17に出力する。
ようにモータ5の駆動電力を検出し、それに応じた電圧
を流路抵抗判別手段17に出力する。
【0029】一方、回転数検出手段15が、モータ5の
ホール素子(図示せず)からの回転パルスに基づいて、
モータ5の回転数を検出する。
ホール素子(図示せず)からの回転パルスに基づいて、
モータ5の回転数を検出する。
【0030】そして、流路抵抗判別手段17が、電力情
報検出装置16からの検出電圧と回転数検出手段15か
らの回転数に対応した信号とに基づいて、ファンケース
4およびケーシング1内の送風流路の流路抵抗を判別す
る。すなわち、モータ5の回転数Nと駆動電力Pとの関
係は、図3に示すように、流路抵抗Φに応じて変化する
ので、回転数Nと駆動電力Pと流路抵抗Φとの関係のデ
ータを予めマイクロコンピュータ23のメモリ(図示せ
ず)などに保持しておくことにより、回転数Nと駆動電
力Pとから流路抵抗Φを決定できる。例えば、回転数N
がN1のときに駆動電力PがP0になり、あるいは回転
数NがN2のときに駆動電力PがP1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
駆動電力PがP0になれば、流路抵抗ΦがΦ0であると
判断できる。なお、Φ0はΦ1よりも小さい。
報検出装置16からの検出電圧と回転数検出手段15か
らの回転数に対応した信号とに基づいて、ファンケース
4およびケーシング1内の送風流路の流路抵抗を判別す
る。すなわち、モータ5の回転数Nと駆動電力Pとの関
係は、図3に示すように、流路抵抗Φに応じて変化する
ので、回転数Nと駆動電力Pと流路抵抗Φとの関係のデ
ータを予めマイクロコンピュータ23のメモリ(図示せ
ず)などに保持しておくことにより、回転数Nと駆動電
力Pとから流路抵抗Φを決定できる。例えば、回転数N
がN1のときに駆動電力PがP0になり、あるいは回転
数NがN2のときに駆動電力PがP1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
駆動電力PがP0になれば、流路抵抗ΦがΦ0であると
判断できる。なお、Φ0はΦ1よりも小さい。
【0031】そして、所要回転数決定手段19が、流路
抵抗判別手段17により判別された流路抵抗Φと最適送
風量判別手段18により判別された最適送風量とに基づ
いて、所要回転数を演算する。すなわち、図3に示すよ
うに、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に応じて所要回転数を判別するのである。
抵抗判別手段17により判別された流路抵抗Φと最適送
風量判別手段18により判別された最適送風量とに基づ
いて、所要回転数を演算する。すなわち、図3に示すよ
うに、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に応じて所要回転数を判別するのである。
【0032】さらに、所要回転数決定手段19が、演算
した所要回転数をモータ制御手段20に出力する。
した所要回転数をモータ制御手段20に出力する。
【0033】これにより、モータ制御手段20が、所要
回転数決定手段19からの所要回転数と回転数検出手段
15からの実際の回転数とに基づいて、モータ5が所要
回転数となるようにモータ5を駆動する。
回転数決定手段19からの所要回転数と回転数検出手段
15からの実際の回転数とに基づいて、モータ5が所要
回転数となるようにモータ5を駆動する。
【0034】以上の動作が燃焼運転の終了まで繰り返さ
れ、燃焼量の変更、電源電圧の変動、あるいは逆風など
に起因する流路抵抗の変動などに拘らず、常に最適の送
風量が維持され、最適燃焼が保たれる。
れ、燃焼量の変更、電源電圧の変動、あるいは逆風など
に起因する流路抵抗の変動などに拘らず、常に最適の送
風量が維持され、最適燃焼が保たれる。
【0035】なお、上記実施形態では、スイッチングレ
ギュレータ27を用いてPAM方式によりモータ5を制
御したが、PWM方式によりモータ5を制御してもよ
い。
ギュレータ27を用いてPAM方式によりモータ5を制
御したが、PWM方式によりモータ5を制御してもよ
い。
【0036】また、上記実施形態では、電力情報検出装
置16による電力情報の検出のために、モータ5を流れ
る電流に応じた電圧の信号を、モータ5に印加される電
圧に逆比例するデューティー比でスイッチングしたが、
これとは逆に、モータ5に印加される電圧に応じた電圧
の信号を、モータ5を流れる電流に逆比例するデューテ
ィー比でスイッチングしてもよい。
置16による電力情報の検出のために、モータ5を流れ
る電流に応じた電圧の信号を、モータ5に印加される電
圧に逆比例するデューティー比でスイッチングしたが、
これとは逆に、モータ5に印加される電圧に応じた電圧
の信号を、モータ5を流れる電流に逆比例するデューテ
ィー比でスイッチングしてもよい。
【0037】また、上記実施形態では、電力情報検出装
置16の演算増幅器OP3の出力側に抵抗器R23やキ
ャパシタC5を設けたが、これはPWM制御の場合のよ
うにモータ5の電流がパルス状に変化するときに特に必
要なものであり、上記実施形態のようにPAM制御の場
合には必ずしも設けなくてもよい。
置16の演算増幅器OP3の出力側に抵抗器R23やキ
ャパシタC5を設けたが、これはPWM制御の場合のよ
うにモータ5の電流がパルス状に変化するときに特に必
要なものであり、上記実施形態のようにPAM制御の場
合には必ずしも設けなくてもよい。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、モータに供給されている電力に関する情報を容易
かつ正確に検出できる。
れば、モータに供給されている電力に関する情報を容易
かつ正確に検出できる。
【0039】また請求項2の発明によれば、請求項1に
記載のモータの電力情報検出装置により得られる電力情
報を用いて流路抵抗を判別するので、電源電圧の変動に
拘らず流路抵抗を正確に判別でき、その結果流路抵抗の
変化に拘らず最適の送風量を維持できる。
記載のモータの電力情報検出装置により得られる電力情
報を用いて流路抵抗を判別するので、電源電圧の変動に
拘らず流路抵抗を正確に判別でき、その結果流路抵抗の
変化に拘らず最適の送風量を維持できる。
【図1】本願発明に係るモータの電力情報検出装置を用
いたモータ制御装置を備えた給湯装置の概略構成図であ
る。
いたモータ制御装置を備えた給湯装置の概略構成図であ
る。
【図2】図1に示す給湯装置に備えられた電力情報検出
装置およびモータ制御手段の回路図である。
装置およびモータ制御手段の回路図である。
【図3】モータの駆動電力と回転数と送風量との関係を
説明する説明図である。
説明する説明図である。
【符号の説明】 5 モータ 6 シロッコファン 15 回転数検出手段 16 電力情報検出装置 17 流路抵抗判別手段 19 所要回転数決定手段 20 モータ制御手段 OP1〜OP4 演算増幅器 TR1〜TR4 トランジスタ C1〜C6 キャパシタ R1〜R26 抵抗器
Claims (2)
- 【請求項1】 モータに印加される電圧を検出する印加
電圧検出回路と、 前記モータを流れる電流を検出する通電電流検出回路
と、 前記印加電圧検出回路による検出値と前記通電電流検出
回路による検出値とのうちのいずれか一方の検出値に関
連するデューティー比でオン・オフするスイッチング回
路と、 前記印加電圧検出回路による検出値と前記通電電流検出
回路による検出値とのうちの他方の検出値の平均値に応
じた電圧信号を生成する電圧生成回路と、 前記電圧生成回路により生成された電圧信号を前記スイ
ッチング回路によりスイッチングした信号の平均値に応
じた電圧の検出信号を電力情報として出力する検出電圧
出力回路とを備えたことを特徴とする、モータの電力情
報検出装置。 - 【請求項2】 燃焼用空気供給流路に設置されたファン
を駆動するためのモータを制御するモータ制御装置であ
って、 モータに印加される電圧を検出する印加電圧検出回路
と、 前記モータを流れる電流を検出する通電電流検出回路
と、 前記印加電圧検出回路による検出値と前記通電電流検出
回路による検出値とのうちのいずれか一方の検出値に関
連するデューティー比でオン・オフするスイッチング回
路と、 前記印加電圧検出回路による検出値と前記通電電流検出
回路による検出値とのうちの他方の検出値の平均値に応
じた電圧信号を生成する電圧生成回路と、 前記電圧生成回路により生成された電圧信号を前記スイ
ッチング回路によりスイッチングした信号の平均値に応
じた電圧の検出信号を電力情報として出力する検出電圧
出力回路と、 前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、 前記検出電圧出力回路からの電力情報と前記回転数検出
手段により検出された回転数とに基づいて前記燃焼用空
気供給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る判別結果と所要送風量とに
基づいて前記モータの所要回転数を決定する所要回転数
決定手段とを備えたことを特徴とする、モータ制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8096342A JPH09285172A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | モータの電力情報検出装置およびそれを用いたモータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8096342A JPH09285172A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | モータの電力情報検出装置およびそれを用いたモータ制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09285172A true JPH09285172A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14162345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8096342A Pending JPH09285172A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | モータの電力情報検出装置およびそれを用いたモータ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09285172A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006280095A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Toto Ltd | モーター制御装置 |
KR101379144B1 (ko) * | 2008-01-18 | 2014-03-28 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 |
KR101379109B1 (ko) * | 2008-01-18 | 2014-03-31 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 |
WO2019150759A1 (ja) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 日本電産株式会社 | 制御装置、流体送出装置 |
-
1996
- 1996-04-18 JP JP8096342A patent/JPH09285172A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006280095A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Toto Ltd | モーター制御装置 |
KR101379144B1 (ko) * | 2008-01-18 | 2014-03-28 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 |
KR101379109B1 (ko) * | 2008-01-18 | 2014-03-31 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 |
WO2019150759A1 (ja) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 日本電産株式会社 | 制御装置、流体送出装置 |
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