JPH0429589A - 直流モータのロック状態判別方法 - 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、直流モータかロック状態になっているか否か
を判別するための方法に関するものである。

（従来の技術） 駆動電流か供給されているにも拘わらず、直流モータか
所要の回転動作を行なわないロック状態に陥ると、直流
モータの電機子に過大な電流か流れ、電機子か焼損に至
るほか、場合によっては重大な火災の原因ともなる虞か
ある。したかって、従来から、直流モータかロック状態
になったことをいち早く検出し駆動電流の供給を停止す
る種々の方法か提案されている。この種の方法の１つと
して、例えば、直流モータと直列に小さな抵抗の抵抗器
を挿入しておき、この抵抗器の両端に生しる電圧のレベ
ルか所定値以上となった場合に直流モータかロック状態
となったと判別する方法が公知である。

（発明か解決しようとする課題） しかし、この従来の方法では、直流モータに直列に抵抗
器を挿入するため、この抵抗器において常時電力の損失
か生じ、効率か低下する上に、モータ内での短絡事故又
はモータ駆動回路におけるその他の電気的故障により過
大電流が流れた場合に、これをモータのロック状態と区
別することかできず、誤判定してしまうという問題点を
有している。

本発明の目的は、したかって、従来技術における上述の
問題点を解決することかできる、改善された直流モータ
におけるロック状態の判別方法を提供することにある。

（！！１題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本発明の方法の特徴は、パル
ス信号によって間歓的に駆動電流か与えられることによ
り駆動されている直流モータかロック状態となったか否
かを判別するための方法において、直流モータへの通電
が遮断されている間における直流モータの端子電圧を検
出し、この検出された端子電圧が所定のレベル以下にな
らない場合にロック状態にあると判別するようにした点
にある。

（作　用） パルス駆動される直流モータが作動しているときには、
直流モータへの通電が遮断された時からある時間経過後
の直流モータの端子電圧は、モータに生しる起電力骨だ
け印加電圧より低くなる。

これは、モータへの通電が遮断された後はモータか発電
機として働くため、モータの端子電圧はこの起電力骨だ
け印加電圧より低下することに因る。

モータへの通電か遮断された後において、モータ端子電
圧かモータの起電力骨だけ低下していなければ検出され
た端子電圧は所定のレベル以下とはならず、これにより
直流モータかロック状態にあると判定される。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例につき詳細
に説明する。

第１図は、本発明の方法により直流モータかロック状態
に陥ったか否かを判別するようにしたモータ制御回路が
示されている。第１図において、１は直流モータ、２は
直流モータｌへの駆動電流の通電を制御するための電界
効果トランジスタ、３は直流モータ１への通電をオン、
オフするときに生しる逆起電圧を吸収するためのダイオ
ード、４〜１０は抵抗器、１１は直流モータ１の端子電
圧を所定の基準レベルと比較するための電圧比較器、１
２はアントゲート、１３はマイクロコンピュータである
。

次に、第１図に示すモータ制御回路の動作を第２図（ａ
）乃至第２図（ｅ）及び第３図を参照しなから説明する
。マイクロコンピュータ１３の出力ボート１３ａからは
、所定の制御プログラムに従い、直流モータｌをパルス
駆動するためのパルス駆動電圧Ｖｄか出力され、このパ
ルス駆動電圧Ｖｄが抵抗器９．１０で分圧され、第２図
（ａ）に示される波形の駆動制御パルス電圧ｖ１が電界
効果トランジスタ２のゲートに印加される。図示の実施
例では、駆動制御パルス電圧■１か高レベル状態となる
と電界効果トランジスタ２がオンとなり、直流モータｌ
に駆動のための電流か流れる構成である。

直流モータｌを上述の如くパルス駆動することにより、
直流モータｌの両端に生じる電圧に相応した電圧が、抵
抗器４．５の接続点から検出電圧Ｖｔとして取り出され
、電圧比較器１１の一入力端子に印加される。

第２図（ｂ）に示されるように、検出電圧Ｖｔのレベル
は、第２図（ａ）に示す駆動パルス電圧■１のレベルか
高レベルの場合には略零レベルに等しいか、直流モータ
ｌの駆動電流遮断Ｍ間である駆動パルス電圧ｖ１の低レ
ベル期間中には高レベル状態となる。

ここで、直流モータ１か時刻１＝１．において駆動制御
パルス電圧Ｖ１によりパルス駆動されはしめてから暫く
の間は、直流モータｌは低回転速度であるので、直流モ
ータ１の両端に生しる起電力は小さく、直流モータ１へ
の通電か遮断された時点から所定時間ｔｏ後の直流モー
タ１の端子電圧は、直流モータ１に印加されている電源
電圧子ＶＳと殆ど同しである。

しかしながら、ｔ　＝＝ｔ　＋から所定の時間Ｔが経過
して定常運転状態となると、駆動制御パルス電圧Ｖ１の
レベルが低レベルとなって直流モータｌへの通電が遮断
された場合、直流モータｌの回転により生じる逆起電力
のために、検出電圧Ｖｔのレベルが第２図（ｂ）に示す
如く低下する傾向を生しる。この低下か最も顕著に現れ
るのは次の通電か開始される直前であり、この少し前の
適宜のタイミングで検出電圧Ｖｔにおけるこのレベル低
下状態を検出するため、直流モータｌへの通電遮断時に
おける検出電圧Ｖｔの低下傾向を考慮して定められた抵
抗器６．７の接続点の電位Ｖｒが、基準レベルとして電
圧比較器１１の十入力端子に印加されている。この電位
Ｖｒのレベルは第２図（ｂ）に点線で示されており、電
圧比較器１１の出力電圧ＶＯのレベルが、第２図（Ｃ）
に示されるように変化することになる。

出力電圧Ｖｏは、マイクロコンピュータ１３の別の出力
ポート１３ｂから出力されるゲートパルスＧＰが一方の
入力に印加されているアントゲ−１−１２の他方の入力
に印加されている。ゲートパルスＧＰは、第２図（ｄ）
に示されるように、直流モータｌの回転開始時刻ｔ１か
ら所定時間Ｔ経過以後に出力される構成であり、各通電
遮断後において時間ｔａか経過する毎に出力される。

この時間ｔａは、直流モータｌか正常に回転していれば
出力電圧ＶＯのレベルか上述の理由によって基準の電位
Ｖｒよりも低下している適宜のタイミングに選ばれてお
り、したかって、直流モータｌの正常運転時においては
、第２図（ｅ）に示されるようにゲートパルスＧＰに相
応したパルス信号かアンドゲート１２の出力から得られ
ることになる。

一方、直流モータ１がロック状態にあると、その回転に
よる逆起電力か生じないため、通電遮断時における直流
モータ１の両端の電圧レベルは低下せず、電源電圧＋Ｖ
ｓと殆ど同じである。第２図（ｂ）には、直流モータｌ
かロック状態にあるときの検出電圧Ｖｔの変化の様子が
一点鎖線で示されている。したがって、直流モータ１が
ロック状態にあると、第２図（ｅ）に示されるゲートパ
ルスＧＰに相応したパルス信号かアンドゲート１２から
出力されることがない。

アンドゲート１２からの出力はマイクロコンピュータ１
３の入力ボート１３ｃに入力されており、マイクロコン
ピュータ１３において、アンドゲート１２の出力のレベ
ル変化状態に基ついて直流モータ１かロック状態になっ
たか否かが判別される。

この判別のため、マイクロコンピュータ１３には判別プ
ログラムか予めストアされており、この判別プログラム
に従って直流モータｌかロック状態に陥っているかの判
別が行なわれる。

第３図には、判別プログラムを示すフローチャートか示
されている。この判別プログラム２０は一定時間間隔で
起動され、起動後、先ずステップ２１でモータかロック
状態にあることを示すフラグＦかセットされているか否
かが判断される。Ｆ−ｒｌ」であるとこのプログラムの
実行は終了し、Ｆ＝　ｒＯＪであるとステップ２２に進
む。ステップ２２では、直流モータｌが制御中であるか
否かが判断され、直流モータｌが制御中でなければこの
プログラムの実行が終了する。

モータ制御中の場合にはステップ２３において所定の値
ＡにプリセットされているカウンタＴＲ１の内容を１だ
け減じ、ステップ２４でＴＲ１＝０か否かが判別される
。ＴＲＩ≠０であるとこのプログラムの実行か終了する
が、ＴＲ１＝Ｏであるとステップ２５に進み、電圧Ｖｄ
のレベルに基づいて直流モータｌへの通電が遮断された
か否かが判別される。直流モータｌの通電か遮断されて
いない場合には本プログラムの実行がここで終了する。

直流モータｌへの通電か遮断されると、ステップ２６に
おいて別のカウンタＴＲ２の内容か１だけ減じられ、ス
テップ２７でＴＲ２＝Ｏか否かが判断される。ＴＲ２≠
０の場合にはこのプログラムの実行か終了する。ＴＲ＝
Ｏの場合にはステップ２８でカウンタＴＲ２の値が所定
の初期値Ｂにセットされ、次いで、ステップ２９でアン
ドゲート１２の出力が低レベル状態になっているか否か
が判断される。直流モータｌの運転が正常である場合に
は、アンドゲート１２の出力が高レベルとなり、このプ
ログラムの実行が終了する。アンドゲート１２の出力が
低レベルとなっていると、ステップ３０においてフラグ
Ｆがセットされ、直流モータｌの制御停止操作か実行さ
れる（ステップ３１）。さらに、ステップ３２で、直流
モータｌの安全性を確保するための処理か実行され、こ
のプログラム２０の実行が終了する。

すなわち、このプログラム２０によれば、Ｆ；［０」の
状態において直流モータｌの制御が開始され、タイマＴ
ＲＩの時間Ｔに相応するプリセ・ント値Ａが零になると
、タイマＴＲ２のディクリメントが開始され、時間ｔａ
に相応するそのプリセット値Ｂが零になったときにアン
ドゲート１２の出力のレベルが高又は低のいずれである
かが判断される（ステップ２９）。このときアンドゲー
ト１２の出力のレベルが低レベルであると、直流モータ
ｌはロック状態にあると判断され、フラグＦがセットさ
れると共に、直流モータ１の制御が停止される等の所定
の処理が行なわれる。

この結果、抵抗器において電力を浪費することなしに、
直流モータ１がロック状態となったことを短絡事故等と
は確実に区別して検出し、直流モータｌの異常発熱、焼
損などの発生を確実に防止することができる。

（発明の効果） 本発明によれば、上述の如く、パルス信号によって間歇
的にモータに駆動電流を供給する場合において、モータ
への駆動電流か遮断されている間に、その回転により生
じる逆起電圧か生しているか否かをその端子電圧のレベ
ル低下の様子に基づいて検出するので、電流検出の為の
抵抗器か不要となり、ロック状態検出のために電力が浪
費されることがない上に、モータ等における短絡事故と
モータのロック状態とを確実に区別することかできる優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により直流モータのロック状態を判別す
るようにしたモータ制御回路の一実施例を示す回路図、
第２図（ａ）乃至第２図（ｅ）は第１図に示す回路の各
部の信号の波形を示す波形図、第３図は第１図に示すマ
イクロコンピュータで実行される判別プログラムを示す
フローチャートである。 １・・・直流モータ、２・・・電界効果トランジスタ、
１１・・・電圧比較器、Ｉ２・・・アンドゲート、１３
・・・マイクロコンピュータ、 ｖｌ・・・駆動制御パルス電圧、 Ｖｔ・・・検出電圧、ｖＯ・・・出力電圧、ＧＰ・・・
ゲートパルス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．パルス信号によって間歇的に駆動電流が与えられる
   ことにより駆動されている直流モータがロック状態とな
   ったか否かを判別するための方法において、前記直流モ
   ータへの通電が遮断されている間における前記直流モー
   タの端子電圧を検出し、この検出された端子電圧が所定
   のレベル以下にならない場合に前記直流モータがロック
   状態にあると判別することを特徴とする直流モータのロ
   ック状態判別方法。