JPS60241711A - モ−タロツク検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は単相誘導電動機のうち、コンデンサ始動形の電
動機において何らかの異常原因により電動機の回転子が
ロックされたり、あるいは電動機が断線した場合、これ
を検知し電動機への印加電圧を１にし、安全に保つモー
タロック検知装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、この種のモータロック検知装置においては、電動
機の筐体に温度フμｍズを密着して取り付け、電動機の
回転子がロックされた場合の温度上昇により温度フユー
ズを断にし、安全を保持していた。

しかし、この構成では回転子のロックより温度フユーズ
が断線するまで時間を要するため、電動機の回転子がロ
ックされた場合、即座に機器の電源を断にしなければな
らないにもかかわらず間に合わなくて危険な状態になる
ことがあった。

特に衣類乾燥機の場合、ヒータにより熱せられた熱風を
電動機で駆動されたファンにより送風するため、電動機
の回転子がロックされた場合、ヒータの周囲の熱風の流
れが停止するため、ヒータは異常加熱し危険であった。

発明の目的 本発明は、このような従来の問題を解消し、安全性が高
く、かつ低価格のモータロツタ検知装置を提供するもの
である。

発明の構成 本発明のモータロック検知装置は、単相誘導電動機の補
助巻線電圧又はコンデンサの端子電圧を検知する検知部
と、基準電圧を発生する基準電圧発生部と、検知部の出
力電圧と基準電圧を比較する比較部と、比較部の出力電
圧により電動機への供給電力を制御する制御部と、電源
投入より一定時間検知部の出力電圧の大きさにかかわら
ず電動機に電力を供給するよう制御部を制御するタイマ
一部とを有し、前記電動機が定常回転している場合には
、補助巻線電圧、あるいはコンデンサの端子電圧が高く
、回転子がロックされた場合、電圧が下がることを利用
して、この電圧を検知して回転子のロックあるいは、電
動機の断線を検知し、電動機の安全を確保するよう構成
したものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について添付図面をもとに説明
する。図において、１は単相誘導電動機（以下単に電動
機という）で、Ｃは起動用のコンデンサ、ｐ、、ｐ２間
は電動機の主巻線、Ｐ、　、　Ｐ、間は電動機の補助巻
線である。

２は検知部で、補助巻線ｐ、　、　ｐ５間に生ずる補助
巻線電圧又はコンデンサ端子電圧を検知する。３は基準
電圧発生部で、基準電圧を発生する。４は検知部２の出
力電圧と、基準電圧とを比較する比較部である。６は制
御部で、比較部４の出力電圧により駆動され電動機１へ
の供給電力を制御する。

６はタイマ一部で、電源投入より一定時間、制御部６を
オンにし、電動機１の始動時の特性を保障するものであ
る。

ここで、補助巻線Ｐ、、Ｐ、間に生ずる電圧は、定常回
転時は電源電圧ｖＡｏの約２倍程度発生する。

そして回転子がロックされれば電源電圧ｖＡｃの約１／
２程度となるものである。検知部２は前記電圧を検知す
るものであり、この検知部２の出力電圧を比較部４に入
力し、基準電圧発生部３で作った基準電圧と比較する。

検知電圧が基準電圧板−にの時は正常回転、基準電圧以
下になった時には、回転子のロック又は電動機の断線と
判断し、制御部６で電動機１への電力供給をＯＦＦする
。

タイマ一部６は電源投入から一定時間、制御部６をＯＮ
Ｌ電動機１に電力を供給し、検知部２の出力電圧の大き
さにかかわらず電動機１を回転させ、一定時間経過後は
検知部２からの信号により制御部２が制御されるように
なっている。

第２図Ａ、Ｂに電動機１の等価回路と、補助巻線とコン
デンサの電圧波形を示す。アは電動機の主巻線、８は補
助巻線、９は回転子、ａｈコンデンサ、ＶＬ、ＶＪＪそ
れぞれ電動機の補助巻線８とコンデンサＣの両端の電圧
を示す。補助巻線８の端子電圧ｖＬハ電源電圧ｖＡＣよ
り位相θだけおくれる。

実測例では、ｖＡＣが１ｏｏｖｒｍｓの時、正常回転で
ｖＬｈ　２２０　Ｖ、８．位相遅れθは約１０８°であ
った。回転子９カ罰ツクされたときｖＬは４９ｖｒｍｓ
となった。なお、コンデンサＣの端子電圧Ｖ。を検知し
ても同様である。

第３図は本発明の一実施例を示す具体回路であり、電動
機１の補助巻線の端子電圧を抵抗Ｒ１”　２　で分圧し
、ダイオードＤ、で整流、コンデンサＯ１で平滑して直
流レベルに変換している。抵抗Ｒ３けダイオードＤ４．
コンデンサＣ１の直流レベル変換回路の負荷抵抗である
。この直流レベル変換部までが第１図の検知部２に相当
する。またトランジスタＱ、のエミッタ電圧を抵抗Ｒ６
，Ｒ５で固定し、基準電圧を設定している。すなわち、
この部分が基準電圧発生部３である。前記交換した直流
レベルが、この基準電圧プラス、トランジスタＱ１のベ
ース、エミッタ順方向電圧（約ｏ、ｅｖ）を越えたとき
トランジスタＱ、にベース電流が流れトランジスタＱ、
がＯＮする。この８２７９２２９４部が第１図の比較部
４に相当する。トランジスタＱ１がＯＮすれはトランジ
スタＱ２のペースｔｉがＱ＋（＋ｒ通して流れトランジ
スタＱ２がＯＮする。トラノタＱ、がＯＮし、リレーＲ
ＬがＯＮする。このトランジスタＱ２．Ｑ、、ｌＪレー
ＲＬ部が第１図の制御部５に相当する。トランジスタＱ
４．Ｑｓ部はタイマ一部６で、電源スィッチＳＷをＯＮ
したとき、トシンジスタＱ４のベース電圧［Ｒ，６ｘＣ
２の時定数で徐々にト耐する。従って当初トランジスタ
Ｑ４のエミッタ電圧の方がベース電圧より高くトランジ
スタＱ４はＯＦＦ、従ってトランジスタＱ、のベース’
１ｌＲｆｔ：流れないためトランジスタＱ５もＯＦＦ、
するとトラアジ、、２Ｑ２のベース電流は、ｖＤＤ　’
　）ランジスタＱ２のエミッタ、ベース、ダイオードＤ
４１抵抗Ｒ＋ｏ’Ｒ７１を通して流れ、トランジスタＱ
２ｆｉＯＮする。

トランジスタＱ２がＯＮであれば、トランジスタＱ。

もＯＮでリレーＲＬはＯＮし、リレーＲＬの接点が閉じ
、電動機１に電力が供給され回転する。

一定時間軽過後、コンデンサＣ２の充電が進み、トラン
ジスタＱ４のベース電圧が高くなり、トランジスタＱ４
がＯＮし、トランジスタＱ５がＯＮする。

トランジスタＱ５のコレクタ電圧は電源電圧ｖＤＤとな
るため、ダイオードＤ４により、タイマ一部６は切り離
され、以降トランジスタＱ２のベース電圧は比較部４の
トランジスタＱ、のコレクタ電圧によって決定される。

すなわち、ダイオードＤ２゜Ｄａｆ−ｓトランジスタＱ
２のベース電圧を入力電圧のどちらか低い方の電圧にす
るオア回路を構成している。電動機が正常に回転してお
れば、抵抗Ｒ５゜Ｒ２の分圧電圧は高く、ダイオードＤ
、による整流直流レベルはトランジスタＱ１のエミッタ
電圧より高くトランジスタＱ＋ＶｉＯＮＬ、トランジス
タＱ２ＨＯＮ、トランジスタＱ５もＯＮで＋）ｖ−ＲＬ
ｉｊＯＮを保持する。

また、電動機１がロックあるいは断線すれは、ダイオー
ドＤ、からの直流出力レベルは低り、トランジスタＱ、
はＯＦＦ、）ランジスタＱ２もＯＦＦ、）ランジスタＱ
、もＯＦＦして、リレーＲＬけＯＦＦし、リレーＲＬの
接点は開き電動＠１への電力供給は停止する。なお、Ｔ
は電源トランス、ＣＲ，［整流器、Ｃ５は平滑コンデン
サである。

第４図は、比較部４にコンパレータ用のＩＣすなわちＩ
Ｃ，を用いた例で、規準電圧に電源電圧を抵抗Ｒ１７、
Ｒ１８で分圧しダイオードＤ５．コンテンサＣ５゜抵抗
Ｒ１９で整流、平滑し、この電圧と、電動機１の補助巻
線電圧の分圧整流電圧とを比較している。

なお検知部２、基準電圧発生部３、制御部５およびタイ
マ一部６の構成は図に示した通りである。

以下概略動作を説明する。第４図において電源スィッチ
を投入すると、第３図で説明したように当初トランジス
タＱ４．Ｑ５は０ＦＦＬ、トランジスタＱ６にベース電
流が流れないため、トランジスタＱ６もＯＦＦする。す
ると、電源ｖＤＤより抵抗Ｒ２２゜ダイオードＤ４．抵
抗Ｒ２ｏを通してトランジスタＱ７にベース電流が流れ
、トランジスタＱ７がＯＮＩ、、リレーＲＬがＯＮする
。規定時間後、トランジスタＱ４はＯＮＩ、、トランジ
スタＱ５もＯＮする。従ってトランジスタＱ６に電源ｖ
ＤＤよりトランジスタＱ５．抵抗Ｒ２５を通してベース
電流が流れるため、トランジスタＱ６ＵＯＮＬ、ダイオ
ードＤ４のアノード電圧はゼロになり、トランジスタＱ
７のベース電圧はＩＣ，の出力電圧によや決定される。

すなわち、ダイオードＤ２．Ｄ４がオア回路を構成し７
ている。

電源投入より一定時間リレーＲＬがＯＮするため、電動
機１が正常回転に達した時点で、コンパレータＩＣ５の
出力電圧をトランジスタＱ７が受けつける。このとき電
動機１の補助巻線分圧電圧が、基準電圧より高くなって
いるため、ＩＣ，の出力電圧はハイレベルである。従っ
て、トランジスタＱ。

にベース電流が流れ、トランジスタＱ７はＯＮ、リレー
ＲＬもＯＮし電動機１は回転をつづける。ここでもし、
電動機１がロックあるいけ断線すれば、電動機の補助巻
線電圧がＴかるため、コンパレータＩＣ，の出力電圧は
ローレベルとなり、トランジスタＱ７は０ＦＦＩ、リレ
ーＲＬはＯＦＦして電動機１への電力供給は停止する。

この方式であれば、電源電圧の変動による補助巻線電圧
の変動も基準電圧が変動するため、電源電圧の変動をキ
ャンセルすることができる。

第６図は、このモータロック検知装置を衣類乾燥機に用
いた例を示す。９はマイコンで、クイマー回路を設ける
かわりに電源ス１ノチＳＷのＯＮ後、一定時間トランジ
スタＱ８をＯＮさせる１８号を出力するようにしたもの
である。回路中の記−弓で第３図と同一機能のものは同
一番号を付しである。

１０はヒータで、リレーＲＬ２によりヒータへの電力供
給をＯＮ、ＯＦＦする。ここで、前述したように、電動
機１がロックするとマイコン９への入力電圧ｅ。（抵抗
Ｒ８の端子電圧）がローレベルとなるためこの電圧をマ
イコン９が読みとり、トランジスタＱ６を０ＦＦＬ、リ
レーＲＬ、をＯＦＦ。

電動機１をＯＦＦ、ヒータ１０の制御リレーＲＬ２をＯ
ＦＦし、ヒータ１ｏへの供給電力を即座にＯＦＦする。

以上のように、この方式のモータロック検知装置では、
特にセンサを用いることなく、また温度フユーズのよう
に電動機１がロックしてから、電動機への電力供給を停
止するまで時間を要することなく、電動機がロックすれ
は即座圧電動機への電力供給を停止することができる。

なお、第３図。

第４図の実施例では電動機の補助巻線の端子電圧を検出
したが、コンデンサの端子電圧を検出してもよいことは
言うまでもない。

発明の効果 上記各実施例からあきらかなように、本発明のモータロ
ック検知装置は、電動機の補助巻線あるいにコンデンサ
端子電圧を検出することにより、電動機がロックしたり
あるいは断線したりすれば即座にこれを検出することが
でき、％にセンサを別に設けることなく安価で安全な使
用ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置を示すブロック図、第２
図ム、Ｂは単相誘導電動機の補助巻線、コンデンサ関係
の回路図および補助巻線とコンデンサの電圧波形図、第
３図、第４図はそれぞれ異なる実施例を示す具体的な回
路図、第５図はマイコンを応用した衣類乾燥機へのモー
タロック検知装置の適用例を示す回路図である。 １・・・・・・単相誘導電動機、２・・・・検知部、３
・・・・基準電圧発生部、４・・・・・・比較部、５・
・・・・・制御部、６・・・・・・タイマ一部、Ｃ・・
・・・コンデンサ、７・・・・・電動機の主巻線、８・
・・・・電動機の補助巻線。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 ｐ＃ ＩＲ５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 単相誘導電動機の補助巻線電圧又はコンデンサ端子電圧
   を検知する検知部と基準電圧を発生する基準電圧発生部
   と、検知部の出力電圧と基準電圧を比較する比較部と、
   比較部の出力電圧により電動機への供給電力を制御する
   制御部と、電源投入より一定時間、前記検知部の出力電
   圧の大きさにかかわらず電動機に電力を供給するよう前
   記制御部を制御するタイマ一部とよりなるモータロック
   検知装置。