JPH10234130A - Motor lock prevention circuit - Google Patents
Motor lock prevention circuitInfo
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- JPH10234130A JPH10234130A JP9036421A JP3642197A JPH10234130A JP H10234130 A JPH10234130 A JP H10234130A JP 9036421 A JP9036421 A JP 9036421A JP 3642197 A JP3642197 A JP 3642197A JP H10234130 A JPH10234130 A JP H10234130A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、モータのロック保
護回路装置に関する。The present invention relates to a motor lock protection circuit device.
【0002】[0002]
【従来の技術】モータがロックした時に通電を防止する
ための保護回路として、たとえば、図6に示すようなも
のがある。この回路は、ブラシレスDCモータの駆動制
御回路に適用された場合を示しており、電流を検知する
ための抵抗R1 によって電流を電圧に変換し、この電圧
を比較器1で基準電圧2と比較し、変換電圧が基準電圧
2以上になると、制御回路3を介してスイッチング素子
(MOS形電界効果トランジスタ、以下「MOSFE
T」と略称する)4をOFFし、もってモータコイル5
を流れる電流を制限するようにしている。基準電圧2
は、あらかじめ、検出すべき過電流の値に相当する電圧
値に設定されている。したがって、モータがロックして
過電流が流れた場合には、自動的に通電が停止される。
なお、制御回路3は、たとえば、市販の専用ICを使っ
て構成されている。また、抵抗R2 およびキャパシタC
はフィルタを構成している。2. Description of the Related Art As a protection circuit for preventing energization when a motor is locked, for example, there is a protection circuit as shown in FIG. This circuit shows a case where the present invention is applied to a drive control circuit of a brushless DC motor. The current is converted into a voltage by a resistor R1 for detecting the current, and this voltage is compared with a reference voltage 2 by a comparator 1. When the conversion voltage becomes equal to or higher than the reference voltage 2, the switching element (MOS type field effect transistor, hereinafter referred to as "MOSFE")
T ") is turned off and the motor coil 5
The current flowing through is limited. Reference voltage 2
Is set in advance to a voltage value corresponding to the value of the overcurrent to be detected. Therefore, when the motor is locked and an overcurrent flows, the energization is automatically stopped.
The control circuit 3 is configured using, for example, a commercially available dedicated IC. Also, a resistor R2 and a capacitor C
Constitutes a filter.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の保護回路にあっては、過電流の状態が解消さ
れると、再びスイッチング素子4がONされ、電流を一
定にする動作を行うので、モータがロックしたままの状
態で一定の電流が流れ続けるおそれがある。この場合、
モータがロックした状態では風が流れないので、たとえ
ば、MOSFET4のヒートシンクが冷却されず、MO
SFET4が破損するおそれがある。However, in such a conventional protection circuit, when the overcurrent state is eliminated, the switching element 4 is turned on again to perform an operation for keeping the current constant. There is a possibility that a constant current may continue to flow while the motor is locked. in this case,
Since the wind does not flow when the motor is locked, for example, the heat sink of the MOSFET 4 is not cooled, and
The SFET 4 may be damaged.
【0004】また、上記の保護回路にあっては、そもそ
も、電流を上限でしか制限しない、つまり、過電流しか
制限しないため、モータが半ロック状態にあって所定の
回転数よりも小さい回転数で回っているような場合(低
回転時)には、低電流のため通電は防止されず、保護が
できない。すなわち、モータが完全にロックしている場
合には、モータは回転しておらず、したがって過電流が
流れる傾向にあるが、モータに異物がはさまっているな
どしているもののモータが完全にロックしていない場合
(半ロック状態)には、モータは目標回転数よりも小さ
い回転数ではあるが一応回転を続行しており、したがっ
て正常時の電流値よりは大きいが過電流よりは小さい電
流が流れることになる。このような半ロック状態は、そ
の後完全なロック状態に移行する可能性が高く、また、
その状態それ自体においてやはり電流が流れ続けている
ため、保護すべき場合がありうることは完全ロック状態
の場合と同様である。In the above-mentioned protection circuit, the current is limited only at the upper limit, that is, only the overcurrent is limited. In the case where the motor is rotating at a low speed (during low rotation), current is not prevented because of a low current, and protection cannot be performed. In other words, when the motor is completely locked, the motor is not rotating, and therefore an overcurrent tends to flow.However, although a foreign object is trapped in the motor, the motor is completely locked. When the motor is not rotating (semi-locked state), the motor continues to rotate at a speed lower than the target speed, but a current larger than the normal current value but smaller than the overcurrent flows. Will be. Such a semi-locked state is more likely to subsequently transition to a fully locked state,
Since the current continues to flow in the state itself, there may be cases where protection is required as in the case of the completely locked state.
【0005】本発明は、モータロック時の保護における
上記課題に着目してなされたものであり、モータの低回
転時の過負荷をも補償することができ、また、一度保護
動作が始まるとリセットされるまでその動作を保持する
ことができるモータのロック保護回路装置を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems in protection when the motor is locked, and can compensate for an overload at low rotation of the motor. It is an object of the present invention to provide a motor lock protection circuit device capable of holding the operation until the operation is performed.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、モータがロックした時に通
電を防止するためのモータのロック保護回路装置におい
て、モータを駆動する回路に流れる電流を検出する電流
検出手段と、前記モータの回転数を検出する回転数検出
手段と、回転指令信号を入力してから所定時間経過後
に、前記電流検出手段の出力が第1基準値以上であり、
かつ、前記回転数検出手段の出力が第2基準値以下であ
るとき、通電を停止させる信号を出力する停止信号出力
手段とを有することを特徴とする。In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a motor lock protection circuit device for preventing energization when a motor is locked. Current detection means for detecting a current, rotation number detection means for detecting the rotation number of the motor, and after a predetermined time has elapsed from the input of the rotation command signal, the output of the current detection means is equal to or more than a first reference value. ,
And a stop signal output means for outputting a signal to stop energization when an output of the rotation speed detection means is equal to or less than a second reference value.
【0007】この発明にあっては、電流検出手段はモー
タを駆動する回路に流れる電流を検出し、回転数検出手
段はモータの回転数を検出する。停止信号出力手段は、
回転指令信号を入力してから所定時間経過後に、電流検
出手段の出力が第1基準値以上であり、かつ、回転数検
出手段の出力が第2基準値以下であるとき、通電を停止
させる信号を出力する。すなわち、電流と回転数により
ロック状態(過負荷状態)かどうかを判断するので、第
1および第2基準値を適当に設定しておけば、過電流を
生じない低回転時の半ロック状態の場合にも保護が可能
となる。According to the present invention, the current detecting means detects a current flowing in a circuit for driving the motor, and the rotational speed detecting means detects the rotational speed of the motor. The stop signal output means is
A signal for stopping the energization when the output of the current detection means is equal to or more than the first reference value and the output of the rotation number detection means is equal to or less than the second reference value after a predetermined time has elapsed since the input of the rotation command signal. Is output. That is, since it is determined whether or not the motor is in the locked state (overload state) based on the current and the number of rotations, if the first and second reference values are appropriately set, the half-locked state at the time of low rotation where overcurrent does not occur is obtained. In some cases, protection is possible.
【0008】請求項2記載の発明は、上記請求項1記載
の発明において、前記停止信号出力手段は、前記停止信
号を出力する状態になったとき、リセット信号が入力さ
れるまで、その状態を保持することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the stop signal output means enters the state of outputting the stop signal, the stop signal output means keeps the state until a reset signal is input. It is characterized by holding.
【0009】この発明にあっては、停止信号出力手段
は、停止信号を出力する状態になったとき、リセット信
号が入力されるまで、その状態を保持する。すなわち、
一度保護動作が始まるとリセットされるまでその保護動
作が働き続ける。In the present invention, when a stop signal is output, the stop signal output means holds the state until a reset signal is input. That is,
Once the protection operation starts, the protection operation continues to operate until reset.
【0010】請求項3記載の発明は、上記請求項1また
は2記載の発明において、前記第1基準値および前記第
2基準値はそれぞれあらかじめ設定された一定の値であ
ることを特徴とする。The invention according to claim 3 is characterized in that, in the invention described in claim 1 or 2, the first reference value and the second reference value are predetermined constant values, respectively.
【0011】請求項4記載の発明は、上記請求項1また
は2記載の発明において、前記第1基準値および前記第
2基準値はそれぞれ目標回転数に応じて変更されること
を特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the first reference value and the second reference value are respectively changed according to a target rotation speed.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、図面を使って、本発明の実
施の形態を説明する。なお、ここでは、本発明の適用対
象として、電気自動車に搭載されるバッテリを冷却する
ためのバッテリ冷却用電動ファンであってブラシレスD
Cモータを用いたものを例にとって説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, the present invention is applied to a battery-cooling electric fan for cooling a battery mounted on an electric vehicle, and a brushless D fan.
An example using a C motor will be described.
【0013】図1は本発明を適用したブラシレスモータ
制御システムの概略構成図である。このブラシレスモー
タ制御システムは、三相式のものであって、大別して、
複数の着磁を施したフィールド用マグネットを持つマグ
ネットロータ10と、フィールドとの相互作用によりト
ルクを発生するΔ結線された三つのアマチュアコイル1
1と、マグネットロータ10の位置を検出する三つの磁
気検知センサ(たとえば、ホール素子)12と、所定の
アマチュアコイル11への通電を許容して位相を切り替
えるための六つのスイッチング素子(たとえば、MOS
FET)13と、ホール素子12からの信号に基づいて
MOSFET13のスイッチングを行い所定のアマチュ
アコイル11への通電を制御する制御回路14とで構成
されている。制御回路14には後述するロック保護回路
15が設けられている。MOSFET13および制御回
路14は、一つの駆動制御回路として、たとえば、プリ
ント基板とこれに実装された電子部品(専用ICを含
む)によって構成されている。また、制御回路14には
電気自動車の電装品を総合的に制御するコントローラ1
6が接続されている。コントローラ16から制御回路1
4へはブラシレスモータの回転指令信号が与えられ、制
御回路14からコントローラ16へはブラシレスモータ
の回転異常信号が与えられる。回転異常信号は後述する
ロック保護動作が働いた時に出力され、この信号を入力
したコントローラ16は、たとえば、その旨を図示しな
い表示部に表示するなどする。なお、ブラシレスモータ
の動作原理ないし駆動原理については周知であるためそ
の説明を省略する。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a brushless motor control system to which the present invention is applied. This brushless motor control system is of a three-phase type,
Magnet rotor 10 having a plurality of magnetized field magnets, and three .DELTA.-connected armature coils 1 which generate torque by interaction with the field.
1, three magnetic detection sensors (for example, Hall elements) 12 for detecting the position of the magnet rotor 10, and six switching elements (for example, MOS) for switching the phase while permitting energization to a predetermined armature coil 11.
FET 13, and a control circuit 14 that performs switching of the MOSFET 13 based on a signal from the Hall element 12 and controls energization to a predetermined amateur coil 11. The control circuit 14 is provided with a lock protection circuit 15 described later. The MOSFET 13 and the control circuit 14 are configured as one drive control circuit, for example, by a printed circuit board and electronic components (including a dedicated IC) mounted thereon. Further, the control circuit 14 includes a controller 1 for comprehensively controlling electric components of the electric vehicle.
6 are connected. From the controller 16 to the control circuit 1
4 is supplied with a brushless motor rotation command signal, and the control circuit 14 is supplied with a brushless motor rotation abnormality signal from the control circuit 14 to the controller 16. The rotation abnormality signal is output when a lock protection operation described later is activated, and the controller 16 that has received this signal displays the fact on a display unit (not shown), for example. Since the operating principle or driving principle of the brushless motor is well known, the description thereof is omitted.
【0014】図2はロック保護回路15の一つの構成例
を示すブロック図である。このロック保護回路15は、
電流/電圧変換回路20、回転数検知回路21、回転指
令信号入力回路22、遅延回路23、AND回路24、
NAND回路25、ラッチ回路26、およびブラシレス
コントロールIC27により構成されている。なお、電
流検出手段は電流/電圧変換回路20、回転数検出手段
は回転数検知回路21、停止信号出力手段は回転指令信
号入力回路22、遅延回路23、AND回路24、NA
ND回路25、およびラッチ回路26によってそれぞれ
構成されている。FIG. 2 is a block diagram showing one configuration example of the lock protection circuit 15. As shown in FIG. This lock protection circuit 15
A current / voltage conversion circuit 20, a rotation speed detection circuit 21, a rotation command signal input circuit 22, a delay circuit 23, an AND circuit 24,
It comprises a NAND circuit 25, a latch circuit 26, and a brushless control IC 27. The current detection means is a current / voltage conversion circuit 20, the rotation number detection means is a rotation number detection circuit 21, and the stop signal output means is a rotation command signal input circuit 22, a delay circuit 23, an AND circuit 24, an NA
It is composed of an ND circuit 25 and a latch circuit 26, respectively.
【0015】電流/電圧変換回路20は、モータを駆動
する回路(図1参照)に流れる電流を電圧に変換し、第
1基準値としてあらかじめ設定された一定の基準電圧
(設定電流値に相当する)と比較して、検出された電流
値(変換された入力電圧値)が設定基準値よりも大きい
場合にはH(ハイ)の信号を出力し、設定基準値以下で
ある場合にはL(ロー)の信号を出力する機能を有して
いる。具体的には、たとえば、図6の回路と同様に、M
OSFET13のドレインに接続された電流検知用抵抗
と、フィルタを構成する抵抗およびキャパシタと、入力
電圧と基準電圧との比較を行う比較器とで構成されてい
る。ここでは、比較のための基準値は、ファンスピード
がLo(最低速)の場合の電流値、たとえば、1.8A
(実際には、これに相当する電圧値)に設定されてい
る。したがって、回路に流れる電流が1.8Aを超える
とHの信号が出力されることになる。この電流/電圧変
換回路20の出力端子はAND回路24の一方の入力端
子に接続されている。The current / voltage conversion circuit 20 converts a current flowing through a circuit for driving a motor (see FIG. 1) into a voltage, and a predetermined reference voltage (corresponding to a set current value) preset as a first reference value. ), An H (high) signal is output when the detected current value (converted input voltage value) is larger than the set reference value, and L (high) when the detected current value is smaller than the set reference value. Low). Specifically, for example, like the circuit of FIG.
It comprises a current detection resistor connected to the drain of the OSFET 13, a resistor and a capacitor forming a filter, and a comparator for comparing an input voltage with a reference voltage. Here, the reference value for comparison is a current value when the fan speed is Lo (lowest speed), for example, 1.8 A
(Actually, a voltage value corresponding to this). Therefore, when the current flowing through the circuit exceeds 1.8 A, an H signal is output. The output terminal of the current / voltage conversion circuit 20 is connected to one input terminal of the AND circuit 24.
【0016】回転数検知回路21は、モータの回転数を
第2基準値としてあらかじめ設定された一定の基準値と
比較して、検出された回転数が設定基準値よりも小さい
場合にはHの信号を出力し、設定基準値以上である場合
にはLの信号を出力する機能を有している。モータの回
転数はホール素子12からの信号に基づいて得られる。
ここでは、比較用の基準値は、ファンスピードがLo
(最低速)の場合の回転数、たとえば、780rpmに
設定されている。したがって、検出された回転数が78
0rpmよりも小さくなると(つまり、0〜780rp
m)Hの信号が出力されることになる。この回転数検知
回路21の出力端子はAND回路24のもう一方の入力
端子に接続されている。The rotation speed detection circuit 21 compares the rotation speed of the motor with a predetermined reference value as a second reference value, and when the detected rotation speed is smaller than the set reference value, the value of H is detected. It has a function of outputting a signal and outputting an L signal when the signal is equal to or larger than a set reference value. The rotation speed of the motor is obtained based on a signal from the Hall element 12.
Here, the reference value for comparison is that the fan speed is Lo.
The rotation speed in the case of (lowest speed), for example, 780 rpm is set. Therefore, the detected rotation speed is 78
0 rpm (that is, 0 to 780 rpm).
m) An H signal is output. The output terminal of the rotation speed detection circuit 21 is connected to the other input terminal of the AND circuit 24.
【0017】回転指令信号入力回路22は、コントロー
ラ16から回転指令信号を入力するとHの信号を出力す
る機能を有している。この回転指令信号入力回路22の
出力は遅延回路23およびラッチ回路26の反転リセッ
ト入力Rに与えられる。The rotation command signal input circuit 22 has a function of outputting an H signal when a rotation command signal is input from the controller 16. The output of the rotation command signal input circuit 22 is provided to the delay circuit 23 and the inverted reset input R of the latch circuit 26.
【0018】遅延回路23は、回転指令信号入力回路2
2からの入力信号(特にHの信号)を一定時間遅延させ
る機能を有している。これは、起動時の大電流や低回転
(図3参照)、その他のノイズなどによって起動時にロ
ック保護回路が動作することがないようにロック保護動
作を一定時間キャンセルするためのものである。したが
って、好ましくは、遅延させる時間として、回転指令信
号の入力により起動してから正常状態において通常前記
設定回転数(780rpm)に達するのに要する時間以
上の適当な時間(モータの仕様にもよるが、たとえば、
1秒以下)を設定しておく。この遅延回路23の出力端
子はNAND回路25の一方の入力端子に接続されてい
る。なお、NAND回路25のもう一方の入力端子には
AND回路24の出力端子が接続されている。The delay circuit 23 includes a rotation command signal input circuit 2
2 has a function of delaying an input signal (particularly, an H signal) for a predetermined time. This is to cancel the lock protection operation for a certain period of time so that the lock protection circuit does not operate at the time of startup due to a large current at startup, low rotation (see FIG. 3), other noises, and the like. Therefore, it is preferable that the delay time is an appropriate time (depending on the motor specifications) which is longer than the time required to normally reach the set rotation speed (780 rpm) in a normal state after starting by inputting the rotation command signal. For example,
1 second or less). The output terminal of the delay circuit 23 is connected to one input terminal of the NAND circuit 25. The other input terminal of the NAND circuit 25 is connected to the output terminal of the AND circuit 24.
【0019】ラッチ回路26は、データを保持(ラッ
チ)するための回路であって、ここでは、後述するロジ
ックによりモータのロック状態を検出するとただちにロ
ック保護動作を開始して通電停止信号を出力してブラシ
レスコントロールIC27をリセットし、その状態を保
持する機能を有している。保持の解除は、電源をOFF
にしまたは回転指令信号をLにする(つまり、モータ停
止指令)ことによって行われる。ここでは、たとえば、
ラッチ回路26は、NANDゲートを2個たすきがけに
接続してなる非同期SRフリップフロップ(負論理SR
ラッチ)で構成されている。このNANDゲートによる
SRラッチの動作特性を表わす真理値表は、図4に示す
とおりである。この真理値表において、反転セット入力
Sと反転リセット入力Rが同時に0となることは許容さ
れておらず(禁止状態)、また、同表における出力Q0
と反転出力Q0 は保持状態を示し、反転入力S=1、反
転入力R=1になる以前の出力状態を保持することを表
わしている。ここでは、ラッチ回路26の反転出力Qが
ブラシレスコントロールIC27のリセット端子に与え
られる。なお、真理値表における「0」はLの状態、
「1」はHの状態をそれぞれ示している。The latch circuit 26 is a circuit for holding (latching) data. Here, when a lock state of the motor is detected by a logic described later, a lock protection operation is started immediately and an energization stop signal is output. And resets the brushless control IC 27 to maintain the state. To release the hold, turn off the power
Or by setting the rotation command signal to L (that is, a motor stop command). Here, for example,
The latch circuit 26 is an asynchronous SR flip-flop (negative logic SR) having two NAND gates connected in tandem.
Latch). FIG. 4 shows a truth table representing the operation characteristics of the SR latch using the NAND gate. In this truth table, the inversion set input S and the inversion reset input R are not allowed to become 0 at the same time (inhibited state), and the output Q0 in the table is not allowed.
And the inverted output Q0 indicate a holding state, which indicates that the output state before the inverted input S = 1 and the inverted input R = 1 is held. Here, the inverted output Q of the latch circuit 26 is given to the reset terminal of the brushless control IC 27. Note that “0” in the truth table is the state of L,
“1” indicates the state of H, respectively.
【0020】ブラシレスコントロールIC27は、ブラ
シレスモータ制御用の市販の専用ICであって、制御回
路14の主要部品である。このブラシレスコントロール
IC27は、そのリセット端子にLの信号が入力される
と、通電を停止してモータの駆動制御を止めるようにな
っている。The brushless control IC 27 is a commercially available dedicated IC for controlling a brushless motor, and is a main component of the control circuit 14. When the L signal is input to the reset terminal of the brushless control IC 27, the brushless control IC 27 stops energization and stops driving control of the motor.
【0021】次に、図3を参照しながら、このロック保
護回路15の動作を説明する。乗員のスイッチ操作など
その他条件(たとえば、バッテリ温度)によりコントロ
ーラ16から制御回路14へ回転指令信号が出力される
と(Hの状態)、制御回路14(ブラシレスコントロー
ルIC27)は、ホール素子12からの信号に基づいて
MOSFET13のスイッチングを行い、所定のアマチ
ュアコイル11への通電制御を開始する。この起動直
後、回路には大きな電流が流れ、正常状態(非ロック状
態)であれば、その後次第に指定された目標回転数に相
当する電流値に下がって安定する。一方、起動によりモ
ータは回転を始め、正常状態(非ロック状態)であれ
ば、徐々に回転数が増加し、指定された目標回転数に達
したところで安定する。このような正常状態において
は、電流/電圧変換回路20の出力はLとなり、かつ、
回転数検知回路21の出力もLとなるので、AND回路
24の出力はLとなり、NAND回路25の出力はHと
なる。したがって、ラッチ回路26の反転入力S,Rは
共に1(H)となるので、その反転出力Qは安定なリセ
ット状態(1の状態)となり、ブラシレスコントロール
IC27のリセット信号(通電停止信号)は出力されな
い。つまり、ロック保護動作は行わない。なお、回転指
令信号を入力してから、すなわち起動してから一定時間
の間は、遅延回路23の出力がLのままであるため、A
ND回路24の出力に関係なく、NAND回路25の出
力はHとなり、ロック保護動作は働かない。Next, the operation of the lock protection circuit 15 will be described with reference to FIG. When a rotation command signal is output from the controller 16 to the control circuit 14 (H state) due to other conditions (for example, battery temperature) such as a switch operation of the occupant, the control circuit 14 (brushless control IC 27) The switching of the MOSFET 13 is performed based on the signal, and the energization control to the predetermined amateur coil 11 is started. Immediately after the start, a large current flows through the circuit, and if the circuit is in a normal state (unlocked state), the current gradually decreases to a current value corresponding to the specified target rotation speed and then stabilizes. On the other hand, when the motor is started, the motor starts to rotate. If the motor is in a normal state (unlocked state), the rotation speed gradually increases and stabilizes when the specified target rotation speed is reached. In such a normal state, the output of the current / voltage conversion circuit 20 becomes L, and
Since the output of the rotation speed detecting circuit 21 also becomes L, the output of the AND circuit 24 becomes L and the output of the NAND circuit 25 becomes H. Therefore, the inverting inputs S and R of the latch circuit 26 are both 1 (H), and the inverting output Q is in a stable reset state (state of 1), and the reset signal (energization stop signal) of the brushless control IC 27 is an output. Not done. That is, the lock protection operation is not performed. Since the output of the delay circuit 23 remains at L for a certain period of time after the rotation command signal is input, that is, after the start-up, A
Regardless of the output of the ND circuit 24, the output of the NAND circuit 25 becomes H, and the lock protection operation does not work.
【0022】ところが、回転指令信号を入力してから一
定時間経過後において、検出された電流値が設定基準値
(1.8A)を超え(電流/電圧変換回路20の出力が
Hの状態)、かつ、検出された回転数の値が設定基準値
(780rpm)よりも小さい(回転数検知回路21の
出力がHの状態)場合には、モータがロック状態(半ロ
ック状態を含む)にあるものと判断して、ロック保護動
作を実行する。すなわち、この場合には、AND回路2
4の出力がHとなり、NAND回路25の出力がLとな
るため、ラッチ回路26の反転入力Sは0(L)、反転
入力Rは1(H)となる。したがって、その反転出力Q
はセット状態(0の状態)となり、通電停止信号(Lの
信号)が出力される。この停止信号はブラシレスコント
ロールIC27のリセット端子に入力され(L入力)、
ブラシレスコントロールIC27がリセットされる。こ
れにより、通電が停止される。すなわち、上記の条件
(ロジック)を満たす場合には、通電を止めるロック保
護動作が働くことになる。なお、このロック保護動作
は、ラッチ回路26の反転入力Sが1(H)に戻って
も、つまり、電流と回転数の少なくともどちらか一方の
条件を満たさなくなった場合でも、保持される。保持の
解除(セット状態からリセット状態への遷移)は、ラッ
チ回路26の反転入力Sを1(H)に保持したまま(通
電停止によりNAND回路25の出力は必ずHになる)
反転入力Rを0(L)にする、すなわち、上記したよう
に、電源をOFFにしまたは回転指令信号をLにする
(モータ停止指令)ことによって実行される。However, after a lapse of a predetermined time from the input of the rotation command signal, the detected current value exceeds the set reference value (1.8 A) (the output of the current / voltage conversion circuit 20 is in the H state). If the detected value of the rotation speed is smaller than the set reference value (780 rpm) (the output of the rotation speed detection circuit 21 is H), the motor is in a locked state (including a half-locked state). And executes the lock protection operation. That is, in this case, the AND circuit 2
4 becomes H and the output of the NAND circuit 25 becomes L. Therefore, the inverted input S of the latch circuit 26 becomes 0 (L) and the inverted input R becomes 1 (H). Therefore, its inverted output Q
Becomes a set state (state of 0), and an energization stop signal (signal of L) is output. This stop signal is input to the reset terminal of the brushless control IC 27 (L input),
The brushless control IC 27 is reset. Thereby, the energization is stopped. That is, when the above condition (logic) is satisfied, the lock protection operation for stopping the energization is activated. This lock protection operation is maintained even when the inverting input S of the latch circuit 26 returns to 1 (H), that is, even when the condition of at least one of the current and the rotation speed is not satisfied. The release of the hold (transition from the set state to the reset state) is performed while the inverted input S of the latch circuit 26 is held at 1 (H) (the output of the NAND circuit 25 always becomes H by stopping the power supply).
This is executed by setting the inversion input R to 0 (L), that is, turning off the power or setting the rotation command signal to L (motor stop command) as described above.
【0023】たとえば、図3において破線で示すよう
に、起動してから一定時間経過後に、電流が基準値より
も増大し、かつ、回転数が基準値よりも低下している場
合には、モータがロック状態(半ロック状態を含む)に
あるものと判断して、上記のロック保護動作を行う。前
述したように、モータが完全にロックしている場合(回
転数=0)には、過電流が流れるため、保護の必要が高
いことはもちろんであるが、モータが完全にロックして
いない半ロック状態(回転数≠0)の場合であっても、
電流は流れ続ける反面、モータの回転による風(冷却)
はあまり期待できず、しかもヒューズによる保護も期待
できないので、保護の必要がある。For example, as shown by a broken line in FIG. 3, when a certain time has elapsed after the start and the current has increased beyond the reference value and the rotational speed has decreased below the reference value, the motor Is determined to be in a locked state (including a semi-locked state), and the above-described lock protection operation is performed. As described above, when the motor is completely locked (rotational speed = 0), an overcurrent flows, so that it is of course necessary to protect the motor. Even in the locked state (rotation speed ≠ 0),
Current continues to flow, but wind (cooling) due to motor rotation
Cannot be expected so much, and protection by a fuse cannot be expected.
【0024】図5はロック保護回路15の他の構成例を
示すブロック図である。なお、図2と共通する部分には
同一の符号を付し、その説明を一部省略する。図2に示
す第1の実施形態では、比較用の基準値が一定値であっ
たのに対し、この第2の実施形態では、それらを目標回
転数に応じて変更するようにしている。具体的には、第
1の実施形態では、ファンスピードがLo(最低速)の
場合の回転数である780rpmを基準にして電流と回
転数の比較用基準値(しきい値)を設定しているが、こ
の第2の実施形態では、回転指令信号に含まれる目標回
転数に基づいて電流と回転数の比較用基準値(しきい
値)を変更し、もって低回転から高回転までの全域にわ
たる保護を可能としている。FIG. 5 is a block diagram showing another example of the configuration of the lock protection circuit 15. As shown in FIG. The same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be partially omitted. In the first embodiment shown in FIG. 2, the reference values for comparison are constant values, whereas in the second embodiment, they are changed according to the target rotation speed. Specifically, in the first embodiment, a reference value (threshold value) for comparing the current and the rotation speed is set based on the rotation speed of 780 rpm when the fan speed is Lo (minimum speed). However, in the second embodiment, the reference value (threshold) for comparing the current and the rotation speed is changed based on the target rotation speed included in the rotation command signal, and thus the entire range from the low rotation speed to the high rotation speed is changed. Over protection.
【0025】そのため、ここでは、構成として、たとえ
ば、第1の実施形態に対し、回転数検知回路21に代え
て回転数/電圧変換回路30、AND回路24に代えて
二つの比較器31,32、二入力のNAND回路25に
代えて三入力のNAND回路33をそれぞれ設けてい
る。回転数/電圧変換回路30は、ホール素子12によ
るモータの回転数を電圧に変換する機能を有している。
比較器31の非反転入力端子(+)には電流/電圧変換
回路20の出力が与えられ、その反転入力端子(+)に
は回転指令信号入力回路22の出力が与えられる。比較
器32の非反転入力端子(+)には回転指令信号入力回
路22の出力が与えられ、その反転入力端子(+)には
回転数/電圧変換回路30の出力が与えられる。この場
合、回転指令信号入力回路22は、回転指令信号に含ま
れる目標回転数に相当する電圧値を各比較器31,32
に出力する機能を有している。また、NAND回路33
の三つの入力端子には各比較器31,32の出力ならび
に遅延回路23の出力が与えられる。なお、この場合、
電流検出手段は電流/電圧変換回路20、回転数検出手
段は回転数/電圧変換回路30、停止信号出力手段は回
転指令信号入力回路22、遅延回路23、比較器31,
32、NAND回路33、およびラッチ回路26によっ
てそれぞれ構成されている。Therefore, here, as a configuration, for example, as compared with the first embodiment, the rotational speed / voltage conversion circuit 30 instead of the rotational speed detection circuit 21 and the two comparators 31 and 32 instead of the AND circuit 24 , A three-input NAND circuit 33 is provided instead of the two-input NAND circuit 25. The rotation speed / voltage conversion circuit 30 has a function of converting the rotation speed of the motor by the Hall element 12 into a voltage.
The output of the current / voltage conversion circuit 20 is given to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31, and the output of the rotation command signal input circuit 22 is given to its inverting input terminal (+). The output of the rotation command signal input circuit 22 is provided to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 32, and the output of the rotation speed / voltage conversion circuit 30 is provided to the inverting input terminal (+). In this case, the rotation command signal input circuit 22 outputs the voltage value corresponding to the target rotation speed included in the rotation command signal to each of the comparators 31, 32.
Output function. Also, the NAND circuit 33
The outputs of the comparators 31 and 32 and the output of the delay circuit 23 are supplied to the three input terminals. In this case,
The current detection means is a current / voltage conversion circuit 20, the rotation number detection means is a rotation number / voltage conversion circuit 30, and the stop signal output means is a rotation command signal input circuit 22, a delay circuit 23, a comparator 31,
32, a NAND circuit 33, and a latch circuit 26.
【0026】比較器31では、指定された目標回転数を
基準として、その目標回転数に相当する電流値(基準電
圧値)よりも検出された電流値(入力電圧値)が大きい
場合にHの信号が出力される。また、比較器32では、
指定された目標回転数を基準として、その目標回転数に
検出された回転数が達していない場合にHの信号が出力
される。したがって、起動してから一定時間経過後にお
いて、電流が基準値よりも増大し、かつ、回転数が基準
値よりも低下している場合、つまり、モータがロック状
態(半ロック状態を含む)にあると判断される場合に
は、第1の実施形態の場合と同様に、NAND回路33
の出力がLとなるので、上記のロック保護動作が実行さ
れる。When the detected current value (input voltage value) is larger than the current value (reference voltage value) corresponding to the specified target rotation speed, the comparator 31 sets H to A signal is output. In the comparator 32,
When the detected rotation speed does not reach the target rotation speed with reference to the specified target rotation speed, an H signal is output. Therefore, after a certain period of time has elapsed since the start-up, when the current is higher than the reference value and the number of revolutions is lower than the reference value, that is, the motor is in the locked state (including the half-locked state). If it is determined that there is, as in the case of the first embodiment, the NAND circuit 33
Becomes L, so that the lock protection operation described above is performed.
【0027】したがって、上記各実施形態によれば、従
来のように過電流のみを制限するのはなく、電流と回転
数によりロック状態(過負荷状態)かどうかを判断する
ので、比較用の基準値を適当に設定しておくことで、低
回転時の過負荷状態の場合にも保護が可能となる。この
ことは、低回転時には大電流が流れずヒューズによる保
護が期待できないため、きわめて有益である。Therefore, according to each of the above-described embodiments, it is not limited to the overcurrent as in the related art, but whether or not the lock state (overload state) is determined based on the current and the rotation speed. By setting the value appropriately, protection is possible even in the case of an overload state at the time of low rotation. This is extremely useful because a large current does not flow during low rotation and protection by a fuse cannot be expected.
【0028】また、上記各実施形態によれば、ラッチ回
路26を設けて、一度保護動作が始まると電源を切るか
回転指令信号をLにしない限り保護動作が働き続けるよ
うにしたので、従来のようにモータがロックしたまま電
流が流れ続けるというおそれがなくなり、耐久性が向上
する。According to each of the above embodiments, the latch circuit 26 is provided so that once the protection operation starts, the protection operation continues to operate unless the power is turned off or the rotation command signal is set to L. As described above, there is no possibility that the current continues to flow while the motor is locked, and the durability is improved.
【0029】また、特に第2の実施形態によれば、目標
回転数と現在の電流値および回転数との関係で保護がか
けられるので、低回転から高回転まで広い領域にわたっ
てロック時(過負荷時)の保護を行うことができる。Further, according to the second embodiment, since protection is applied in relation to the target rotation speed and the current value and the current rotation speed, the locking (overload) can be performed over a wide range from low rotation to high rotation. ) Protection can be provided.
【0030】なお、ここでは、ブラシレスDCモータを
用いたシステムへの適用を例にとって説明したが、これ
に限定されないことはもちろんであって、本発明による
ロック保護は任意のモータ制御システムに適用可能であ
る。Although the application to a system using a brushless DC motor has been described as an example, the present invention is not limited to this, and the lock protection according to the present invention can be applied to any motor control system. It is.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上述べたように、請求項1記載の発明
によれば、電流と回転数によりロック状態(過負荷状
態)かどうかを判断するので、第1および第2基準値を
適当に設定しておくことで、過電流を生じずヒューズに
よる保護も期待できない低回転時の半ロックの過負荷状
態の場合にも保護が可能となる。As described above, according to the first aspect of the present invention, it is determined whether or not the lock state (overload state) based on the current and the number of revolutions, so that the first and second reference values can be appropriately set. By setting, it is possible to protect even in the case of a half-lock overload state at low rotation speed where no overcurrent occurs and protection by a fuse cannot be expected.
【0032】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明の効果に加え、一度保護動作が始まるとリセッ
トされるまでその保護動作が働き続けるので、従来のよ
うにモータがロックしたまま電流が流れ続けるというお
それがなくなり、耐久性が向上する。According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, once the protection operation is started, the protection operation is continued until reset, so that the motor is locked as in the prior art. There is no danger that current will continue to flow as it is, and durability will be improved.
【0033】請求項3記載の発明によれば、請求項1ま
たは2記載の発明の効果に加え、第1基準値および第2
基準値をそれぞれ一定値としたので、より簡単な構成
で、上記の効果を享受することができる。According to the third aspect of the invention, in addition to the effects of the first or second aspect, the first reference value and the second reference value
Since the reference values are each set to a constant value, the above effects can be enjoyed with a simpler configuration.
【0034】請求項4記載の発明によれば、請求項1ま
たは2記載の発明の効果に加え、第1基準値および第2
基準値をそれぞれ目標回転数に応じて可変としたので、
目標回転数と現在の電流値および回転数との関係で保護
がかけられ、低回転から高回転まで広い領域にわたって
ロック時(過負荷時)の保護を行うことができる。According to the fourth aspect, in addition to the effects of the first or second aspect, the first reference value and the second reference value are set.
Since the reference value is variable according to the target rotation speed,
Protection is provided based on the relationship between the target rotation speed, the current current value, and the rotation speed, and protection during locking (at the time of overload) can be performed over a wide range from low rotation to high rotation.
【図1】 本発明を適用したブラシレスモータ制御シス
テムの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a brushless motor control system to which the present invention is applied.
【図2】 図1に示すロック保護回路の一つの構成例を
示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing one configuration example of a lock protection circuit shown in FIG. 1;
【図3】 図2の回路の動作を説明するためのタイムチ
ャートである。FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of the circuit of FIG. 2;
【図4】 図2のラッチ回路の真理値表である。FIG. 4 is a truth table of the latch circuit of FIG. 2;
【図5】 図1に示すロック保護回路の他の構成例を示
すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing another configuration example of the lock protection circuit shown in FIG. 1;
【図6】 従来のブラシレスモータのロック保護回路の
一例を示す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a lock protection circuit of a conventional brushless motor.
10…マグネットロータ 11…アマチュアコイル 12…ホール素子 13…MOSFET 14…制御回路 15…ロック保護回路 16…コントローラ 20…電流/電圧変換回路(電流検出手段) 21…回転数検知回路(回転数検出手段) 22…回転指令信号入力回路(停止信号出力手段) 23…遅延回路(停止信号出力手段) 24…AND回路(停止信号出力手段) 25,33…NAND回路(停止信号出力手段) 26…ラッチ回路(停止信号出力手段) 27…ブラシレスコントロールIC 30…回転数/電圧変換回路(回転数検出手段) 31,32…比較器(停止信号出力手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Magnet rotor 11 ... Armature coil 12 ... Hall element 13 ... MOSFET 14 ... Control circuit 15 ... Lock protection circuit 16 ... Controller 20 ... Current / voltage conversion circuit (current detection means) 21 ... Rotation speed detection circuit (rotation speed detection means) 22 ... rotation command signal input circuit (stop signal output means) 23 ... delay circuit (stop signal output means) 24 ... AND circuit (stop signal output means) 25,33 ... NAND circuit (stop signal output means) 26 ... latch circuit (Stop signal output means) 27: brushless control IC 30: rotation speed / voltage conversion circuit (rotation speed detection means) 31, 32: comparator (stop signal output means)
Claims (4)
ためのモータのロック保護回路装置において、 モータを駆動する回路に流れる電流を検出する電流検出
手段(20)と、 前記モータの回転数を検出する回転数検出手段(21)と、 回転指令信号を入力してから所定時間経過後に、前記電
流検出手段(20)の出力が第1基準値以上であり、かつ、
前記回転数検出手段(21)の出力が第2基準値以下である
とき、通電を停止させる信号を出力する停止信号出力手
段(22,23,24,25,26)と、 を有することを特徴とするモータのロック保護回路装
置。1. A motor lock protection circuit device for preventing energization when a motor is locked, a current detection means (20) for detecting a current flowing in a circuit for driving the motor, and detecting a rotation speed of the motor. A predetermined number of times after the input of the rotation command signal, the output of the current detection means (20) is greater than or equal to a first reference value, and
Stop signal output means (22, 23, 24, 25, 26) for outputting a signal to stop energization when the output of the rotation speed detection means (21) is equal to or less than a second reference value. Motor lock protection circuit device.
信号を出力する状態になったとき、リセット信号が入力
されるまで、その状態を保持することを特徴とする請求
項1記載のモータのロック保護回路装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the stop signal output means (26) holds the state until the reset signal is input when the stop signal is output. Motor lock protection circuit device.
それぞれあらかじめ設定された一定の値であることを特
徴とする請求項1または2記載のモータのロック保護回
路装置。3. The motor lock protection circuit device according to claim 1, wherein the first reference value and the second reference value are predetermined constant values, respectively.
それぞれ目標回転数に応じて変更されることを特徴とす
る請求項1または2記載のモータのロック保護回路装
置。4. The lock protection circuit device for a motor according to claim 1, wherein said first reference value and said second reference value are respectively changed according to a target rotation speed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9036421A JPH10234130A (en) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | Motor lock prevention circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9036421A JPH10234130A (en) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | Motor lock prevention circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10234130A true JPH10234130A (en) | 1998-09-02 |
Family
ID=12469371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9036421A Pending JPH10234130A (en) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | Motor lock prevention circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH10234130A (en) |
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