JPH11183534A - 電源周波数の検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源周波数の検出処理がループ状態を繰り返
した場合でも、そのループから抜け出てモータ駆動シス
テムを機能させることができるようにする。 【解決手段】 タイマ処理（３００）で検出処理（２０
１）を監視し、検出処理（２０１）がタイマ処理（３０
０）のタイムアップ（３０３）までの時間内に、周波数
の検出ができない場合は、割り込み（３０４）を発生し
て検出処理（２０１）を強制的に終了させる。そのの
ち、割り込み処理（３０４）により、モータを回転させ
てモータの回転数から電源周波数を検出し（３０６）、
その検出した周波数でモータを制御することにより、検
出処理（２０１）がループ状態を繰り返した場合でも、
そのループから抜け出てモータ駆動システムを機能させ
ることができるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】この発明は、電源周波数検出手段の
異常によるシステムダウンを防ぐための電源周波数の検
出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】交流電源の周波数は、東日本は５０Ｈｚ
であり、西日本では６０Ｈｚとなっている。そのため、
東日本で使用している電気製品や電気機械を西日本で使
用すると、定格より出力が高くなる。逆に、西日本で使
用している電気製品や電気機械を東日本で使用すると定
格出力が得られないという問題があった。

【０００３】この問題を解決する一つの方法として、例
えば、図５に示すように、交流がゼロ点を横切るのを検
出するゼロクロス回路などの周波数検出手段１を設け、
検出したＡＣ電源ｅをマイコンなどの処理手段２で読み
込み、読み込んだ周波数に応じて機器３の設定などを変
更し、どちらの地域でも支障なく使用できるようにした
ものがあった。

【０００４】このとき、処理手段２によるＡＣ電源ｅの
周波数の読込みは、例えば、図６（ａ）に示すように、
スタート（「処理」１００：以下「処理」省略）時に電
源周波数の検出処理（１０１）を実行し、その処理（１
０１）によって電源周波数を読込む。そして、読込んだ
周波数データに基づいて以後の処理（１０２）を実行す
るようになっている。

【０００５】ところで、従来、前記検出処理は、図６
（ｂ）のように、ゼロクロス入力を読み込む読込み処理
（１１０）と、周波数検出処理（１１１）で構成されて
おり、読込み処理でゼロクロス回路１からの入力を順次
読込み（１１０）、その読込んだゼロクロス信号の周期
を周波数検出処理（１１１）で算出する。また、周波数
が確定すると（１１２）、メインの処理に復帰（１１
３）するようになっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
検出処理では、仮に、何らかの原因でゼロクロス回路が
壊れて入力がなくなると、図６（ｂ）に示すように、読
込み処理は、「ゼロクロス入力があるか？」というルー
プを繰り返す（１１０）。そのため、ループから抜け出
せずに、メインの処理を実行することができなくなり、
システムとして機能しなくなるという問題がある。

【０００７】そこで、この発明の課題は、検出処理がル
ープ状態を繰り返した場合でも、そのループから抜け出
てシステムを機能させることができるようにすることで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１では、周波数検出手段でＡＣ電源を検出
し、その検出した信号を読み込んでモータ制御のための
電源周波数を検出する電源周波数の検出方法において、
タイマ手段を設けて、上記ＡＣ電源周波数の検出の開始
と同時に計時を開始し、その計時のタイムアップ前に上
記電源周波数が検出されると、タイマ手段の計時をキャ
ンセルし、一方、前記電源周波数の検出前にタイマ手段
がタイムアップすると、前記検出処理を終了してモータ
を起動し、モータの回転数に基づいて電源周波数を検出
するという方法を採用したのである。

【０００９】このような方法を採用することにより、タ
イマ手段で検出処理を監視し、タイマ手段がタイムアッ
プするまでの時間内に検出処理が周波数の検出をできな
いと、ループが発生したとして検出処理を強制的に終了
させる。

【００１０】そして、モータを駆動し、駆動したモータ
の回転数に基づいて電源周波数を検出し、システムを立
ち上げる。

【００１１】このとき、システムの立ち上げは、例え
ば、５０Ｈｚか６０Ｈｚのいずれかの周波数の設定にし
てモータを起動すれば、設定したモータの回転数によっ
て規定の出力が得られないと、その出力の違いから周波
数の検出ができる。その際、制御するシステムに回転セ
ンサなどが設けられているものなら、そのセンサで起動
したモータの回転数を検出するようにすれば、規定の出
力との違いから周波数の検出ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１３】図１に第１実施形態を示す。

【００１４】図１は、モータ制御システムを示したもの
で、ＡＣ電源ｅと接続されたゼロクロス回路１、そのゼ
ロクロス回路１と接続されたマイクロコンピュータ回路
２、マイクロコンピュータ回路２に接続されたスイッチ
ング手段４、及びスイッチング手段４を介してＡＣ電源
ｅに接続されたモータ回路５とで構成されている。ま
た、モータ回路５には図示していないが、出力装置が接
続されている。

【００１５】前記マイクロコンピュータ回路２は、図２
に示すような電源周波数検出用の処理プログラムを備え
ており、ゼロクロス回路１によってＡＣ電源周波数を検
出し、その検出値に基づいてスイッチ手段４のスイッチ
ングの設定を変更してモータを制御するようになってい
る。

【００１６】すなわち、このプログラムは、図２（ａ）
のメインルーチンと、（ｂ）のソフトウエア割り込みに
よる制限時間タイマ処理とで構成されている。

【００１７】メインルーチンは、電源周波数を検出する
と（この処理は図６の従来のものと同じものなので、説
明は省略する）、タイマ処理をリセットし、計時を停止
させる。その後、検出値に基づいてスイッチ手段４を制
御し、モータ出力をコントロールする。

【００１８】タイマ処理は、所定の時間が経過してタイ
ムアップすると、割り込みを発生して図２（ｃ）の割り
込み処理を起動する。また、タイムアップ迄に、メイン
ルーチンからリセット信号が出力されると計時をストッ
プする。

【００１９】割り込み処理は、電源周波数検出処理より
プライオリティが高く、割り込みが発生すると、電源周
波数検出処理中であってもその処理を中断し、モータ５
を始動する。このとき、モータ５は、例えば、電源周波
数を５０Ｈｚの設定として回転させれば、規定の出力が
得られないと、電源周波数は６０Ｈｚと検出できる。ち
なみに、前記設定を６０Ｈｚとすれば、規定の出力が得
られないと、５０Ｈｚと検出できる。そして、検出が終
了すると、検出値を持って図２（ａ）のメインルーチン
の”１”へジャンプする。

【００２０】この形態は以上のように構成されており、
次に、図２の処理プログラムに基づいて、この発明の電
源周波数の検出方法を説明する。

【００２１】すなわち、処理をスタートすると、メイン
ルーチンとタイマ処理とは同時にスタートする（２０
０）（３００）。すると、メイン処理では、電源周波数
検出処理を実行し（２０１）、タイマ処理では、リセッ
ト信号が出力されないかを見て（３０１）、計時を行う
（３０２）。

【００２２】このとき、電源周波数検出処理（２０１）
により周波数の検出がタイマ処理のタイムアップより先
にできた場合は、タイマ処理をリセットする（２０
２）。そのため、リセット信号を検出したタイマ処理は
計時をストップする（３０８）。

【００２３】そして、タイマ処理をリセットしたメイン
ルーチンは、検出値に基づいてモータ制御を行う（２０
３）。

【００２４】一方、電源周波数検出処理（２０１）が、
例えば、ゼロクロス回路１の故障などによりループを繰
り返すと、タイマ処理がタイムアップ（３０３）して、
割り込みを発生し（３０４）、割り込み処理を実行す
る。割り込み処理（３０４）では、モータを始動し（３
０５）、モータの回転に基づいて電源周波数を検出する
（３０６）。そして、その検出値を持ってメイン処理
の”１”へジャンプする（３０７）。

【００２５】そのため、メイン処理では、その検出値に
よってモータ制御を行い（２０３）、システムを立ち上
げる。

【００２６】このように、この検出方法では、ゼロクロ
ス回路１が壊れて、ループを発生した場合でも、電源周
波数を検出して安全にシステムを立ち上げることができ
る。

【００２７】図３に第２実施形態として、タイマ回路６
を設けてマイクロコンピュータ回路１と接続したものを
示す。

【００２８】すなわち、この形態では、タイマ手段をソ
フトウエアによるものでなく、ハードにより構成したも
のである。

【００２９】なお、作用効果については第１実施形態と
同じであるので、その説明は省略する。

【００３０】図４に第３実施形態としてモータ回路５に
回転センサ７を設けたものを示す。この形態では、モー
タ５の回転をセンサ７で直接読み取る。

【００３１】すなわち、モータ５を第１実施形態と同じ
ように、例えば、電源周波数を５０Ｈｚの設定として回
転させて、センサ７で回転数を検出し、規定の回転数が
得られなければ、電源周波数を６０Ｈｚと検出できる。
ちなみに、前記設定を６０Ｈｚとすれば、規定の出力が
得られなければ、５０Ｈｚと検出できる。

【００３２】このセンサ７は、予め、ループ対策用とし
て専用のものを設けるようにしても良い。また、システ
ムで他の目的で設置されているものを使用するようにも
できる。

【００３３】なお、他の作用効果は第１及び第２実施形
態と同じであるので、その説明は、省略する。

【００３４】また、このセンサ７は、図４の破線に示す
ように、タイマ回路６を設けたものにも適用できること
は明らかである。

【００３５】

【発明の効果】この発明は以上のように構成し、タイマ
手段で検出処理を監視し、検出処理がタイマ手段のタイ
ムアップまでの時間内に周波数の検出ができない場合
は、検出処理を強制的に終了させたのち、モータを回転
させてモータ回転数から電源周波数を検出できるように
したので、周波数検出手段が壊れた場合でも、周波数検
出処理の永久ループを抜け出てプログラムスタートする
ことができる。そのため、検出手段が故障した場合でも
システムを立ち上げて機能させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のブロック図

【図２】第１実施形態のフローチャート図

【図３】第２実施形態のブロック図

【図４】第３実施形態のブロック図

【図５】従来例のブロック図

【図６】従来例のフローチャート図

【符号の説明】

１ 検出手段 ２ 処理手段 ３ 機器 ４ スイッチング手段 ５ モータ回路 ６ タイマ回路 ７ 回転センサ ｅ ＡＣ電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周波数検出手段でＡＣ電源を検出し、そ
   の検出した信号を読み込んでモータ制御のための電源周
   波数を検出する電源周波数の検出方法において、 タイマ手段を設けて、上記ＡＣ電源周波数の検出の開始
   と同時に計時を開始し、その計時のタイムアップ前に上
   記電源周波数が検出されると、タイマ手段の計時をキャ
   ンセルし、一方、前記電源周波数の検出前にタイマ手段
   がタイムアップすると、前記検出処理を終了してモータ
   を起動し、モータの回転数に基づいて電源周波数を検出
   する電源周波数の検出方法。