JPH03128621A - 直流モーター異常検知回路 - 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、直流電源回路で駆動される直流モーターの断
線検知回路及びロック検知回路に関するものである。

従来の技術 直流モーターの断線検知回路に関しては、直流モーター
の寿命は、カーボンブラシの構造及び回転方向により断
線状態で停止するものと短絡状態で停止するものがある
。前者の場合、モーターに直列抵抗を挿入してその電圧
降下を監視する方法がよく知られている。

またロック検知回路に関しては、モーターロック状態を
監視する方法として、ホールＩＣ等の回転検出素子を用
いてモーターの回転状態を直接監視する方法が広く知ら
れている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、前記の直列抵抗を挿入する方法は、駆動
電圧が低い場合、その電圧降下による効率の低下や、電
圧降下分を低減する為に、増幅器を必要とする等の問題
点があった〇 本発明は上記課題を解決するもので、直流モーターに直
列抵抗を挿入することなく、直流モーターの断線検知回
路を提供するものである。

また一方、前記直流モーター断線検知回路では、直流モ
ーターが慣性にて回転中に直流モーターに断線検査を行
うと、直流モーターが直流発電機として動作し誤検知す
る課題がある。本発明は上記課題をも解決し、より高信
頼性の直流モーター断線検知回路を提供するものである
。

また従来のモーターロック検知方法では、ホールＩＣ等
の高コストの素子が必要となる点や、モーターロックの
判定方法が複雑となる等の問題点がある。本発明は上記
課題を解決するもので、低コストで簡単な構成による直
流モーターのロック検知回路を提供するものである。

課題を解決するための手段 この目的を達成する為に本発明の直流モーターの断線検
知回路は、直流モーターを駆動する第１の電源回路と、
起動時にモーター断線検査時間を決定し、前記第１の電
源回路をオフさせるタイマー回路と、前記タイマー回路
により決定されるモークー断線検査時間に直流モーター
に微小電流を供給する第２の電源回路と、前記直流モー
ターの端子電圧又は比例電圧を前記モーター断線検査時
間に検出する論理判定回路とによって構成され、前記モ
ーター断線検査時間終了後、論理判定回路が合格判定の
場合は、第１の電源回路をオンとして直流モーターを駆
動し、前記論理判定回路が不合格の場合は、第１の電源
、第２の電源をオフし、モーター異常信号を出力する手
段を備えてなるものである。

それと共に、直流モーター停止時にモーター断線検査禁
止時間を決定する第２のタイマーにより、前記直流モー
ターが完全停止するまでの期間に直流モーター断線検知
回路がモーター断線検査動作を行なうことを禁止するよ
う構成されている。

また本発明の直流モーターロック検知回路は、直流モー
ターを駆動するとともに電流制限回路を有する電源回路
と、起動時にモーターロック検査禁止時間を決定するタ
イマー回路と、前記モーターロック検査禁止時間終了後
より前記直流モーターの端子電圧を検出する電圧比較器
とによって構成され、前記モーターが起動した後、前記
タイマー回路によって決定される一定時間経過後の前記
モーターの端子電圧が所定の値以上であるか否かを判定
する手段を備えてなるものである。

作用 本発明の直流モーター断線検出回路は前記した構成によ
り、直流モーターに直列抵抗を挿入することなく直流モ
ーターの断線検知が可能となる。

また、直流モーターが完全停止する１でモークー断線検
査動作を行なうことを禁止するよう構成しているので、
慣性により直流モーターが回転中にある場合は、その断
線検査動作を禁止して誤検知を防止する。

さらに直流モーターロック検知回路は、前記した構成に
よりモーターの端子電圧の監視のみでモーターロックの
検知が可能となり、ホールＩＣ等の回転検出素子を用い
る事なく簡単な回路構成にて直流モーターのロック検知
ができるものである。

実施例 以下、本発明の実施例について回層を参照しながら説明
する。第１図は本発明の直流モーターの断線検知回路の
構成回路図である。第１図に釦いて、１は直流モーター
のスタート／ストップの信号を発生するスタート回路、
２は起動時にモーター断線検査時間を決定し、後記第１
の電源回路をオフさせるタイマー回路、３は前記タイマ
ー′回路により決定されるモーター断線検査時間に直流
モーターに微少電流を供給する第２の電源回路Ａ１４は
前記直流モーターの端子電圧又は比例電圧を前記モータ
ー断線検査時間に検出する論理判定回路、６は直流モー
ターを駆動する第１の電源回路Ｂ、６は直流モーターで
ある。以上のように構成された直流モーターの断線検知
回路についてその動作を説明する。１ず、スタート回路
１がスタート信号を出力すると、タイマー回路２がスタ
ートし、モーター断線検査時１ｍｌがスタートする。こ
の時第１の電源回路Ｂ６はオフし直流モーター６への電
流供給をストップしている。同時に第２の電源回路ム３
は微小電流を直流モーター６へ供給する。この時直流モ
ーター６は第２の電源回路ム３によって供給される微小
電流では回転せず、従って直流モーター６の端子電圧は
直流モーター６の直流抵抗外と第２の電源回路Ａ３によ
って供給される微小電流の積となり、この値は両者とも
小さい為はぼＯｖとなる。論理判定回路４は、モーター
断線検査時間にて前記直流モーター６の端子電圧はぼＯ
ｖを検出し合格判定を出力する。やがて、タイマー回路
２がタイムアツプしモーター断線検査時間が終了すると
、論理判定回路４はラッチされ、合格判定を出力し第１
の電源回路Ｂ５はオンして直流モーター６を駆動し、運
転状態となる。

次にモーター６が断線している場合についてその動作を
説明する。捷ず、スタート回路１がスタート信号を出力
すると、タイマー回路２がスタートシ、モーター断線検
査時間がスタートする。この時第１の電源回路Ｂ６はオ
フし直流モーター６への電源供給をストップしている。

同時に第２の電源回路Ａ３は微小電流を直流モーター６
へ供給する。この時モーター６は断線しているため直流
抵抗が無限大となり、端子電圧は第２の電源回路ム３の
開放電圧唾で上昇する。論理判定回路４は前記直流モー
ター６の端子電圧が高い事を検知し不合格判定を出力す
る。やがて、タイマー回路２がタイムアツプし第１の電
源回路Ｂ６釦よび集２の電源回路ム３はオフし、動作を
停止すると同時に論理判定回路４はモーター異常信号を
出力する。

第２図は本発明の直流モーターの断線検知回路の溝底回
路図である。第２図に釦いて、第１図と同様に１は直流
モーターのスタート／ストップの信号を発生するスター
ト回路、２は起動時にモーター断線検査時間を決定し後
記第１の電源回路をオフさせる第１のタイマー回路、３
は前記タイマー回路により決定されるモーター断線検査
時間に直流モーターに微小電流を供給する第２の電源回
路ム、４は前記直流モーターの端子電圧又は比例電圧を
前記モーター断線検査時間に検出する論理判定回路、６
は直流モーターを駆動する第１の電源回路Ｂ、６は直流
モーター、７は直流モーターが停止時にモーター断線検
査禁止時間を決定する第２のタイマー回路Ｂである。

以上のように構成された直流モーターの断線検知回路に
ついてその動作を説明する。普ず、直流モーターが完全
に停止し、第２のタイマー回路Ｂ７がタイムアツプして
いる場合について説明する。

この場合、第２のタイマー回路Ｂ７がタイムアツプして
いるので第２のタイマー回路Ｂ７がない場合と同様に、
特許請求の範囲第１項の実施例と全く同様となる。次に
第１の電源回路Ｂ５がオフし直流モーター６が慣性にて
回転している場合について説明する。この場合、直流モ
ーター６が慣性にて回転し直流発電機として動作しその
回転数に比例した端子電圧を発生している。ここでスタ
ート回路１がスタート信号発生すると第２のタイマー回
路ＢＴは第１の電源回路Ｂ６からのオフ信号を受けて動
作中であり、モーター断線検査を禁止する。やがて、直
流モーターの慣性も摩擦抵抗によって失なわれ回転が停
止する。次に第２のタイマー回路Ｂ７もタイムアツプし
スタート信号を第１のタイマー回路２に伝達する。スタ
ート信号を受信した第１のタイマー回路２は直流モータ
ー断線検査時間を決定し検査動作が開始する。以後は、
前記特許請求の範囲第１項の実施例にて説明したように
全く同一の動作となる。

第３図は本発明の直流モーターのロック検出回路の構成
回路図である。第３図に釦いて、１１はモーター回路に
スタート／ストップ信号を発生するスタート回路、１２
は直流モーターを駆動し電流制限回路を有する直流電源
回路、１３は起動時にモーターロック検査禁止時間を決
定するタイマー回路、１４は直流モーターの端子電圧を
検出する電圧比較器、１６は直流モーターである。以上
のように構成された直流モーターのロック検知回路につ
いてその動作を説明する。

筐ず、スタート回路１１よりスタート信号を出力すると
直流電源回路１２を起動すると同時にタイマー回路１３
をスタートさせる。この時点から直流電源回路１２は直
流モーター１５を駆動する。

直流モーター１６はスタート時に回転数ｏ　（ｒ。

ｐ、ｍ）から次第にスピードアップし、やがて定格回転
数ｎ１　（ｒ、ｐ、ｍ　）になる。

直流モーターの端子電圧ｖＭは ＶＭ＝＝　Ｋ　Ｎ　＋　ＲＭ　ＩＭ　　　−・・（１）
式％式％ Ｒ「・・・・モーター直流抵抗 工「・・・・モーター電流 Ｎ・・・・・・回転数 で与えられる。従って第４図に示すようにスタート時は
点Ｐ。からスタートし点Ｐ１　にて安定な運転状態とな
る。また、直流電源回路１２と同時にスタートしたタイ
マー回路１３は、前記直流モーターが安定状態点Ｐ１に
なる１でに十分な長さに決定されたモーターロック検査
禁止時間によりモータ一端子電圧を検出する電圧比較器
１４の動作を停止させている。やがて、タイマー回路１
３がタイムアツプしモーターロック検査禁止を解除する
。この時点からモータ一端子電圧を検出する電圧比較器
１４は検出動作をスタートする。この時モーターは点Ｐ
１の運転状態であり電圧比較器１４は正常信号を出力す
る。次に、この時点からモーター１６がロックした場合
、モーター１６の端子電圧ＶＭＬば、（１）式より ｖＭＬ二Ｒ，Ｉ、　　　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・　（２）式で与えられる。モータ
ー１６の直流抵抗Ｒ，は非常に小さくモーター電流ＩＭ
は、直流電源１２によって制限される電流値によって決
定され、従ってモーター１５の端子電圧ＶＭＬは比較的
小さい値となる。電圧比較器１４ば、モーター１６のロ
ック電圧ｖＭＬを検出し、モーターロック信号を出力す
る。なお、電圧比較器１４は０ＭＯ８ＩＣなどの論理素
子を用いて構成することも可能である。

発明の効果 このように本発明の直流モーターの断線検知回路は、モ
ーターに直流抵抗を挿入する事がないので特に電源電圧
が低い場合に極めて実用的である。

また慣性にて直流モーターが回転している時は、断線検
査動作を禁止するので誤検知を防止出来る。

一方、直流モーターのロック検知回路では、ホールＩＣ
等の回転検出素子を用いる必要がなく簡単な回路で構成
が可能であり、低コストで極めて実用的である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の直流モーターの断線検知回
路を示す図、第３図は本発明の直流モーターのロック検
出回路の構成を示す図、第４図は直流モーターの回転数
と端子電圧の関係を示す図である。 １・・・・・・スタート回路、２・・・・・・タイマー
回路、３・・・・・・電源回路人、４・・・・・・論理
判定回路、６・・・・・・電源回路Ｂ、６・・・・・Ｄ
Ｃモータ−，７・・・・・タイマー回路Ｂ１１１・・・
・・スタート回路、１２・・・・・直流電源、１３・・
・・・・タイマー回路、１４・・・・・・電圧比較器、
１５・・・・・・直流モーター。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流モーターを駆動する第１の電源回路と、起動
   時にモーター断線検査時間を決定し前記第１の電源回路
   をオフさせるタイマー回路と、前記タイマー回路により
   決定されるモーター断線検査時間に直流モーターに微小
   電流を供給する第２の電源回路と、前記直流モーターの
   端子電圧又は比例電圧を前記モーター断線検査時間に検
   出する論理判定回路とによって構成され、前記モーター
   断線検査時間終了後、論理判定回路が合格判定の場合は
   、第１の電源回路をオンにして直流モーターを駆動し、
   前記論理判定回路が不合格の場合は、第１の電源、第２
   の電源回路をオフし、モーター異常信号を出力する事を
   特徴とする直流モーター異常検知回路。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、直流モーター停
   止時にモーター断線検査禁止時間を決定する第２のタイ
   マー回路により、前記直流モーターが完全停止するまで
   の期間に前記特許請求の範囲第１項に示す直流モーター
   断線検知回路がモーター断線検査動作を禁止する事を特
   徴とする直流モーター異常検知回路。
3. （３）直流モーターを駆動するとともに電流制限回路を
   有する電源回路と、起動時にモーターロック検査禁止時
   間を決定するタイマー回路と、前記モーターロック検査
   禁止時間終了後より前記直流モーターの端子電圧を検出
   する電圧比較器とによって構成され、前記モーターが起
   動した後、前記タイマー回路によって決定される一定時
   間経過後の前記モーターの端子電圧が所定の値以上であ
   るか否かを判定する事を特徴とする直流モーター異常検
   知回路。