JPS6271488A - 直流電動機の駆動制御装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、たとえば回転速度を可変する扇風機などに
用いられる直流電動機の駆動制御装置に関し、とくにそ
の異常回転時の保護機構に関するものである。

（ロ）従来の技術 直流ｗｉｖＪ機の駆動制御装置における保護機構として
は、特開昭５６−６２０３５！公報に開示されている、
直流電動機の逆起電圧が所定時間以上所定レベル以下に
低下した場合に、直流電動機への電力供給を停止させて
ロック状態を保護するものや、あるいは特開昭５７−７
７９６８号公報に開示されているコンデンサを用いるこ
とによってモータの回転停止を検出するものなどがよく
知られている。さらにバイメタルなどの温度検知素子を
使用したものや、ａｍ機においては、ガードなどの古川
変化を検知する方法のものなどがある（特公昭５４−４
３６８４号公報、実公昭５６−４’８９５２号公報）。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 、しかしながら、逆起電圧を利用するものでは、ｆｆ１
ａ’ｌｌの巻線、フラックスなどのバラツキにより逆起
電圧もバラッくことがあり、正確な判断がしにくかった
り、コンデンサを用いるものでは、コンデンサの容量抜
けなど経年変化や温度による特性の変化で回転数検知の
誤差が１しる可能性があリ、長期間使用する点で不安が
あった。また、温度検知素子を使用したものでは、動作
時間が長く、まだ周囲温度により動作時間が一定でない
場合があり、さらに容量変化を検知するものでは、誤動
作をおこす恐れや、持ち運ぶためにガードに触れても回
転停止となるとともに、回路構成が？ＩＪ雑になるなど
の問題があった。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、回転異
常時の判断を迅速かつ正確におこない、異常発生の際に
直流電動機を損じることなく停止させることができる直
流電動機の駆動制御装置を提供しようとするものである
。

（ニ）問題点を解決するための手段 この発明の構成は、ロータ位置検出手段を有する直流電
動機を駆動する駆動手段と、駆動手段へ制御信号を出力
する制御手段とを具備する直流電動機の駆動制御装置に
おいて、ロータ位置検出手段から出力されるロータ位置
検出信号の遷移点間の時間長と基準値とを比較し、前記
時間長が前記基準値以上の場合に前記制御手段へ直流電
動機への通電を停止する指令を発する比較手段を、前記
制御手段に電気的に接続して設けたことを特徴とする直
流電動機の駆動制御装置である。

第１図において、（１）は直流電動機（以下モータと記
す）　、（２１はモータ（１）に設けられたロータ位置
検出手段、（３）はロータ位置検出手段（２が出力する
ロータ位置検出信号の遷移点間の時間長と基準値を比較
する比較手段、（４）は比較手段（３）と駆動手段（５
）とが接続される制御手段である。

（ホ）作　用 比較手段（３）が、直流電動機（１）のロータ位置検出
手段’１２３からのロータ位置検出信号の遷移点間の時
間長と基準値とを比較する。比較の結果、前記時間長が
基準値以上であれば、比較手段（３）は制御手段（４）
に対し直流電動ＩｇｌＩ　（１）への通電を停止する指
令を出力する。これによって直流電動！１！（１）の回
転は停止される。

（へ）実施例 以下この発明の実施例を図面にて詳述するが、この発明
が以下の実施例に限定されるものではない。

第２〜３図に示すものは、この発明の実施例を含む扇風
機（Ａ）である。

扇風機（Ａ）は、この発明の駆動制御装置（Ｂ）が組み
込まれているプリント基板（Ｓを内蔵している基台（６
）と、基台（６）に立設される支柱（７′）と、支柱（
７）の上端にネックピース（８）を介して設けられるフ
ァン部（９）とで構成される。ファン部（９）は、第３
図に示すように、前後に分割できるガード００）とその
内部にネックピース（８）に固定されるアウトロータ式
のモータ（１）と、そのロータ＋ｔｔ＋に固定されるボ
ス部ａｚに設（）られた送凪翼刊と、ボス部［Ｆ］を固
定するスピンナ（１４）とで構成される。

つぎに、駆動制御装＠（Ｂ）について、第４〜５図にて
説明する。

（Ｉ５）はマイクロコンピュータで、比較手段（３）と
制御手段（４）とを内蔵している。（ト）は風量設定ス
イッチで、基台（６）の上面に設けられており、マイク
ロコンピュータ０５）にｆｆ１ｌｆｔ設定信号を出力す
る。マイクロコンピュータｌ１５）は、それぞれのｆｆ
１ｆｆｌ設定（ノツチ）に対応した電圧信号を電源回路
であるスイッチング電源（１７）に出力する。マイクロ
コンピュータ０５）は、モータ（１）に設けられた３個
のロータ位置検出手段□□□（８（イ）からのロータ位
置検出信号（ＬＪ　　ＩＮＰＵＴ）、（Ｖ　　ＩＮＰＵ
Ｔ）、（Ｗ　　ＩＮＰＵＴ）を受けて、そのそれぞれに
対応するモータ回転信号（ＵＵ　　０ＩＪＴ）、（ＶＵ
　　０ＵＴ）、（ＷＵ　　０ＵＴ）、（ＵＤ　　０ＵＴ
）、（ＶＤ　　ＯＵＴ＞、（ＷＤ　　０ＵＴ）をドライ
ブ回路＆１］に出力する。

ドライブ回路３Ｉ）は出力１−ランジスタ回路（ハ）に
反転されたモータ回転信号（ＬＩＬＩ　　０ＬＪＴ）、
（ＷＤ　　０ＵＴ）を出力し、モータ（１）を回転させ
る。ドライブ回路＆１１と出力トランジスタ回路（支）
とで駆動手段（５）が構成される。上記のそれぞれのロ
ータ位置検出信＠（Ｕ　　ＩＮＰＵＴ）、（Ｖ　　ＩＮ
ＰＵＴ）、（Ｗ　　ＩＮＰ、ＵＴ）およびそれぞれの電
動機回転信号（ＵＵ　　０ｔＪＴ）、（ＶＵ　　　０Ｕ
Ｔ）　　、　（ＷＵ　　　０ＬＩＴ）　　、（ＵＤ　　
　０ＵＴ）　　、　（ＶＤ　　　０ＬＪＴ）　　、（Ｗ
Ｄ　　０ＵＴ）のそれぞれのタイミングの関係を第６図
に示ず。第７図に示すものは、モータ（１）　、−の駆
動方法をマイクロコンピュータ（＋５）のフローチャー
トである。モータ（１）の回転処理は、まず、ロータ位
置検出手段（３）が°°Ｈ″レベルを出力しているかど
うかを判断しくステップ１００）、“Ｈ１１レベルなら
ば出力トランジスタ回路ののトランジスタＱ、をＯＮす
るとともにトランジスタＱ１のＯＦＦのためのタイマで
あるＱ１タイマをセットする（ステップ１０１）。つぎ
にトランジスタＱ３のための０３タイマがタイムアツプ
しているかどうか判断しくステップ１０２）　、タイム
アツプしたならトランジスタＱ３をＯＦＦする（ステッ
プ１０３）。ここでロータ位置検出手段■の出力が“Ｌ
”レベルであるか判断しくステップ１０４）　、“Ｌ　
ＰルベルであればトランジスタＱ６をＯＮさせるととも
に０６タイマをセットする（ステップ１０５）。

そしてＱ５タイマがタイムアツプしているかどうか判断
しくステップ１０６）　、タイムアツプしておればトラ
ンジスタＱ５をＯＦＦする（ステップ１０１）。同様に
して、以下のフローチャートに示すように、それぞれの
ロータ位置検出手段０８ＨＢ■の出力状態に対応してそ
れぞれのトランジスタ０１〜Ｑ６を順ニＯＮ　−ＯＦ　
ＦＩＱｌｌｌＴＶ−一タ（１）を回転１ＩＩＩＩＩｌす
るものである。

つぎに第８〜１０図をまじえてこの実施例におけるマイ
クロコンピュータ日のソフトウェア、（プログラム）に
ついて説明する。

マイクロコンピュータ（へ）のソフトウェアは、第８図
に示すメインルーチンと、第９図に示す内部°割込ルー
チンとで構成されている。メインルーチンは電源投入の
後ただちに起動するものであり、また内部割込ルーチン
は、マイクロコンピュータ（１５）内部のタイマによっ
て一定時間ｔ　ｒｇｓｅａごとにごとに起動し、メイン
ルーチンを中断して実行される。

メインルーチンは、電源投入後起動されると、まずマイ
クロコンピュータ（＋５）の内部をイニシャライズする
（ステップ２００）。この後、キー人力に対応する処理
がおこなわれ（ステップ２０１）　、ｆｆ１ｆｆｉｌ定
スイツチ■が操作された場合、設定されたＪｉｆｆｉが
どれであるかを判断する（ステップ２０２）。

そして設定された風聞に対応し、回転異常と判断するた
めの基準値（設定値）をメモリに入力（セット）するも
ので、風！「弱」に対しては設定値Ｔ、　ｍ５ｅｃを（
ステップ２０３）　、風聞「中」に対しては設定値Ｔ２
ＩＩＳｅＣを（ステップ２０４）　、風ｍ「強」に対し
ては設定値Ｔ３ＩｌｌＳｅＣを（ステップ２０５）それ
ぞれ入力する。Ｔｚ　、Ｔ２　、Ｔｚはそれぞれ異なる
値であり、この後第７図に示したモータ回転処理をおこ
ない（ステップ２０６）　、モータ（１）を回転させス
テップ２０１に戻る。

つぎに内部割込ルーチンは、上記メインルーチンに無関
係に一定時間ｔ　ｌ５Ｏｃごとに起動するため、まず、
モータ（１）が停止中であるかどうかを判断する（ステ
ップ２０７）。もし停止中であるならばロータ位置検出
信号の遷移点間の時間長、すなわち第６図において、た
とえばロータ位置検出信号（Ｕ　　ＩＮＰＵＴ）の立ち
下りからつきの立ち上りまでの時間長Ｔ■を測定する期
間測定カウンタをクリアして（ステップ２０８）メイン
ルーチンへ戻る。逆に回転中であれば、ロータ位置検出
信号が変化したかどうか判断する（　２０９）。この時
変化がなければ、カウント期間中であるので、期間測定
カウンタの内容をインクリメント（＋１）（カウントＬ
ＩＰ）　Ｌ、　（ステップ２１Ｇ）　、メインルーチン
へ戻る。したがってモータ（１）が回転中でかつロータ
位置検出信号に変化がなければ、内部割込ルーチンが実
行されるごとに期間測定カウンタの内容がインクリメン
トされる。この状態におけ゛る内部割込のタイミングを
第１０図に示す。時間長Ｔ■の変化点Ｘから変化点Ｙま
での間に周期ｔｍｓｅｃの内部割込がｎ１回おこなわれ
た場合で、Ｔ■−ｎ　ｔ　１ｓ１３ｃとなる。モしてロ
ータ位置検出手段が変化したなら、前回の遷移点（変化
点）からカウントされたカウント数Ｔ−ｎ　ｔ　ｌ５Ｏ
ｃ（ｎは内部割込回数）と選択されたＪｉｆｆｉの設定
値（Ｔｔ　　、Ｔ２、Ｔｚ）とを比較する（ステップ２
１１）。比較した結果がＴ≧Ｔ１＋２＋３ならば、回転
が異常であるため、モータ停止処理をおこない（ステッ
プ２１２）　、メインルーチンのイニシャライズ（ステ
ップ２００）へ戻る。逆に比較結果がＴ＜Ｔｔ　、　２
１３ならば、モニタ（１）の回転は正常であり、次回か
らのカウントのために期間測定カウンタをクリアして（
ステップ２０８）メインルーチンへ戻る。

上記の実施例においては、ロータ位置検出信号（Ｕ　　
ＩＮＰＵＴ）の遷移点間の時間長Ｔ■を基準値と比較し
たものであるが、第６図に示すように、ロータ位置検出
信号（Ｖ　　ＩＮＰＵＴ）の立ち上りからロータ位置検
出信＠（Ｕ　　ＩＮＰＵＴ）”の立も下りまでの時間長
Ｔ■、あるいはロータ位置検出信号（Ｗ　　ＩＮＰＵＴ
）の立ち上りからつきの立ち上りまでの時間長Ｔ■との
いずれかを比較対象として選ぶこともできる。すなわち
、異なるロータ位置検出信号間の遷移点間の時間長Ｔ■
、同じロータ位置検出信号における立ち上り一と立ち下
り部間の時間長Ｔ■、および同じロータ位置検出信号に
おける立ち上り部（または立ち下り部）と立ち上り部（
または立ち下り部）間の時間長Ｔ■のうちの１つを選ん
でその期間を測定すればよいものである。

（ト）発明の効果 この発明によれば、動作速度が早く周囲温度などの変化
による影響を受けることなく、直流電動機の回転異常を
検出して回転を停止することができる直流電動機の駆動
制御装置が得られる。したがって直流電動機を焼損する
ことが防止できる。

またロータ位置検出手段を異常の検出手段として兼用し
ているため回路構成が簡単なものとなる。

さらに川風機などに使用した場合、その風岳設定別に基
準値を設定できるため、すなわち、設定した回転数（ノ
ツチ）に対応した遍切な回転停止基準を決定することで
、より綱やかにかつ迅速に誤動作なく安全動作をおこな
えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示すブロック図、第２図およ
び第３図は、それぞれこの発明の実施例を含む川風機の
一部縦断面側面図およびファン部の一部縦断面側面図、
第４図および第５図はおなじ〈実施例のブロック図およ
び電気回路図、第６図はロータ位置検出信号と回転信号
との関係を示すタイミツグチ１？−ト、第７図は実施例
におけるマイクロコンピュータのモータ回転処理を示す
フローチャート、第８図および第９図は実施例における
マイクロコンピュータのプログラムを説明する、メイン
ルーチンのフローチャートおよび内部割込ルーチンのフ
ローチャート、第１０図はロータ位置検出信号の遷移点
間の内部割込タイミング図である。 （１）・・・・・・直流電動機、（２１・・・・・・ロ
ータ位置検出手段、（３）・・・・・・比較手段、（４
）・・・・・・制御手段、（９・・・・・・駆動手段。 第３図 手続補正線 昭和６０年１２月２日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 ２、発明の名称 直流電動機の駆動制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　守口市京阪本通２丁目１８番地名　称　　　
（１８８）三洋電機株式会社代表者　井　植　　薫 ４、代理人　〒５３０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ロータ位置検出手段を有する直流電動機を駆動する
   駆動手段と、駆動手段へ制御信号を出力する制御手段と
   を具備する直流電動機の駆動制御装置において、ロータ
   位置検出手段から出力されるロータ位置検出信号の遷移
   点間の時間長と基準値とを比較し、前記時間長が前記基
   準値以上の場合に前記制御手段へ直流電動機への通電を
   停止する指令を発する比較手段を、前記制御手段に電気
   的に接続して設けたことを特徴とする直流電動機の駆動
   制御装置。