JP2000270467A - Motor protecting device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、モータの異常回転
時におけるモータ及びその周辺の機器を保護するモータ
保護装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor protection device for protecting a motor and peripheral devices when the motor rotates abnormally.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、モータ保護装置としては、特開平
８−１４９８７８号公報に記載されたものが知られてい
る。図３にその実施例を引用図示し、動作について説明
する。図３において、４０１は発振器であり、セラミッ
ク振動子や水晶振動子などで構成されており、発振器４
０１の出力を分周器４０２で分周し、速度制御部４０３
に入力する。一方、モータの回転数をパルスとして検出
し（以下、ＦＧ周波数）、それが速度制御部４０３に入
力される。2. Description of the Related Art Conventionally, as a motor protection device, a motor protection device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-14978 is known. FIG. 3 is a cited diagram of the embodiment, and the operation will be described. In FIG. 3, reference numeral 401 denotes an oscillator, which is composed of a ceramic oscillator, a crystal oscillator, or the like.
01 is frequency-divided by a frequency divider 402 and a speed control unit 403
To enter. On the other hand, the number of rotations of the motor is detected as a pulse (hereinafter, referred to as FG frequency), and is input to the speed control unit 403.
【０００３】発振器４０１の出力した周波数を分周した
周波数とＦＧ周波数４０４は、速度制御部においてその
位相が比較され、その結果を制御部４０５に入力する。The frequency obtained by dividing the frequency output from the oscillator 401 and the FG frequency 404 are compared in phase by a speed control unit, and the result is input to a control unit 405.
【０００４】制御部４０５では、速度制御部４０３より
得られた結果を基にして、回転数が低いときにはモータ
に流す電流を増加し、また、回転数が高いときにはモー
タに流す電流を減少させるように制御する。Based on the result obtained from the speed control unit 403, the control unit 405 increases the current flowing to the motor when the rotation speed is low, and decreases the current flowing to the motor when the rotation speed is high. To control.
【０００５】ホール素子４０６は、その出力によりロー
タの磁極位置検出を行っている。制御部４０５は、ホー
ル素子４０６によって検出したロータの位置により、ど
の相に電流を流すかを判断し、その結果と、先ほど決定
した出力電流の加減値とを波形合成して、出力アンプ４
０７に入力する。出力アンプ４０７では、入力された波
形を増幅し、モータ４０８を駆動する。The Hall element 406 detects the magnetic pole position of the rotor based on its output. The control unit 405 determines which phase the current flows through based on the position of the rotor detected by the Hall element 406, and synthesizes the result and the addition / subtraction value of the output current determined previously to form a waveform.
07. The output amplifier 407 amplifies the input waveform and drives the motor 408.
【０００６】また、電流リミッタ４０９は、モータ４０
８に流す電流値をモニタしていて、制御部４０５が電流
を過剰に流そうとしたときにある電流値で出力を制限さ
せる目的で設定されている。The current limiter 409 is connected to the motor 40
8 is set so as to limit the output at a certain current value when the control unit 405 tries to flow the current excessively.
【０００７】また、１０１は、時間を計時するための手
段であるカウンタであり、このカウンタ１０１はモータ
４０８が所定回転数で回転しているときは、動作してい
ないものとする。モータ４０８が何らかの原因で拘束さ
れた時、電流リミッタ４０９がかかりはじめ、電流リミ
ッタ４０９が動作するとともに、カウンタ１０１はカウ
ントを開始する。Reference numeral 101 denotes a counter which is a means for measuring time. The counter 101 is not operated when the motor 408 is rotating at a predetermined rotation speed. When the motor 408 is restrained for some reason, the current limiter 409 starts to operate, the current limiter 409 operates, and the counter 101 starts counting.
【０００８】カウンタ１０１にはカウント値設定部１０
３において、あらかじめ所望の時間が設定できるように
なっていて、モータが拘束されてからカウンタに設定し
てある時間分だけ、モータに出力し続けることが可能と
なっている。このカウンタに設定する時間は、モータ４
０８の起動時間よりも長く設定しておくことが重要であ
る。なぜなら、モータ起動時には定常回転よりもかなり
大きな電流が流れ、電流リミッタに設定した電流値が低
い場合などは、モータ起動直後にモータへ出力が遮断さ
れてしまう可能性があるからである。The counter 101 has a count value setting unit 10
In 3, the desired time can be set in advance, and it is possible to continue outputting to the motor for the time set in the counter after the motor is locked. The time set in this counter is
It is important to set it longer than the start time of 08. This is because, when the motor is started, a considerably larger current flows than in the normal rotation, and when the current value set in the current limiter is low, the output to the motor may be cut off immediately after the motor is started.
【０００９】ＡＮＤ回路１０２に入力された電流リミッ
タ４０９の出力とカウンタ１０１の出力がともにハイレ
ベルの時のみ、制御部４０５の出力を停止するように制
御する。[0009] Only when both the output of the current limiter 409 and the output of the counter 101 input to the AND circuit 102 are at the high level, control is performed so that the output of the control unit 405 is stopped.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、モータの拘束状態という１種類の異常状
態を検出してモータを保護することは可能であるが、モ
ータが暴走した場合には対応できない。また、モータが
設定回転数に達した後のモータの拘束や暴走などの異常
状態においてもカウンタ１０１で設定された起動時間よ
り長い計数時間の間はモータに電流が流れることとな
り、無駄な消費電力を生じ、またその期間に生ずるトル
クのためにモータ及びその周辺機器へ悪影響を及ぼすた
め、モータの回転数が著しく低下した場合には、直ちに
モータへの通電を遮断したいという課題があった。However, in the above-mentioned conventional method, it is possible to protect the motor by detecting one kind of abnormal condition such as the motor restraint condition. Can not. Further, even in an abnormal state such as a motor restraint or a runaway after the motor reaches the set number of revolutions, a current flows through the motor for a counting time longer than the startup time set by the counter 101, resulting in wasteful power consumption. And the torque generated during that period adversely affects the motor and its peripheral devices. Therefore, when the number of revolutions of the motor is significantly reduced, there is a problem that it is necessary to immediately cut off the power supply to the motor.
【００１１】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、モータの様々な異常状態に対してモータ
を保護するとともに、一度モータが設定回転数に達した
後に異常状態へ遷移した場合には、即座にモータを停止
するというモータ保護装置を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves such a conventional problem, and protects the motor against various abnormal states of the motor, and transitions to the abnormal state once the motor reaches the set number of revolutions. In such a case, an object of the present invention is to provide a motor protection device that stops the motor immediately.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、モータの速度誤差信号の幅により、モー
タの異常状態を検出し、モータへの通電を遮断するとと
もに、一度設定回転数となった後の拘束状態への遷移に
関しては、位置検出器の出力が設定された計数時間以
上、すなわちモータの回転が著しく低下した場合には、
直ちにモータへの通電を遮断するという特徴を有したも
のである。According to the present invention, an abnormal state of a motor is detected based on the width of a speed error signal of the motor, the power supply to the motor is cut off, and the rotational speed is set once. With respect to the transition to the restraint state after becoming, when the output of the position detector is equal to or longer than the set counting time, that is, when the rotation of the motor is significantly reduced,
It has the feature that the power supply to the motor is immediately cut off.
【００１３】これにより、拘束から暴走までのあらゆる
モータの異常状態において、モータへの通電が遮断され
るため、モータの保護を可能とし、また、一度モータが
設定回転数に達した後に、回転数が著しく低下した場合
には、直ちにモータへの通電が遮断されるため、無駄な
時間モータへの通電を押さえることができるため、低消
費電力となる。In this manner, in the abnormal state of any motor from the restraint to the runaway, the power supply to the motor is cut off, so that the motor can be protected. Is significantly reduced, the power supply to the motor is immediately cut off, so that the power supply to the motor can be suppressed for useless time, resulting in low power consumption.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、モータの回転数をパルスにて検出する速度検出器
と、基準クロックを発生する基準クロック発生器と、前
記速度検出器の出力パルスのエッジに同期して基準クロ
ックをカウントし、カウント値が設定値に達したときに
カウント終了信号を出力するカウンタと、前記速度検出
器のパルスと前記カウント終了信号とに基づいて、前記
モータの回転数が設定回転数よりも速く回転することを
示すファースト信号及び前記モータの回転数が設定回転
数よりも遅く回転することを示すスロー信号とよりなる
速度誤差信号を出力する速度比較器と、前記速度誤差信
号に応じて前記モータの回転数を制御するトルク指令を
出力する速度制御器と、前記トルク指令に応じてモータ
に印加する電圧を調整してモータを駆動する駆動部と、
前記速度誤差信号のパルス幅を前記基準クロックにてカ
ウントし、あらかじめ設定されたカウント値以内の場合
にロック信号を出力し、カウント値以上の場合にアンロ
ック信号を出力するロック検出器と、前記アンロック信
号が出力されている間動作する計数時間が任意設定可能
な第１のモータ保護カウンタと、モータ起動後に前記ロ
ック検出器の出力がアンロック信号からロック信号に変
化したはじめての信号を検出するファーストトリガ検出
器と、前記モータのロータ位置を検出する位置検出器
と、前記ファーストトリガ検出器の信号入力後に動作
し、前記位置検出器の出力をカウントする計数時間が任
意設定可能な第２のモータ保護カウンタよりなり、前記
ロック検出器がアンロック信号を出力してモータの異常
回転を検出し、前記第１のモータ保護カウンタが動作
し、設定した計数時間になるか、もしくは前記第２のモ
ータ保護カウンタにより、前記位置検出器の出力が設定
した計数時間以上の回転数低下を検出したときには、前
記モータへの通電を遮断することを特徴としたモータ保
護装置である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention according to claim 1 of the present invention provides a speed detector for detecting the number of rotations of a motor by a pulse, a reference clock generator for generating a reference clock, The counter counts the reference clock in synchronization with the edge of the output pulse, and outputs a count end signal when the count value reaches a set value.Based on the pulse of the speed detector and the count end signal, A speed comparator that outputs a speed error signal including a fast signal indicating that the rotation speed of the motor rotates faster than a set rotation speed and a slow signal indicating that the rotation speed of the motor rotates slower than the set rotation speed. A speed controller that outputs a torque command for controlling the number of rotations of the motor according to the speed error signal, and adjusts a voltage applied to the motor according to the torque command. A driving unit for driving the motor Te,
A lock detector that counts a pulse width of the speed error signal by the reference clock, outputs a lock signal when the count value is within a preset count value, and outputs an unlock signal when the count value is equal to or more than the count value; A first motor protection counter capable of arbitrarily setting a counting time during which the unlock signal is output, and detecting a signal when the output of the lock detector changes from an unlock signal to a lock signal after the motor is started; A first trigger detector, a position detector for detecting the rotor position of the motor, and a second timer which operates after the signal of the first trigger detector is input, and which can arbitrarily set a counting time for counting the output of the position detector. The lock detector outputs an unlock signal to detect abnormal rotation of the motor, When the motor protection counter operates and reaches the set count time, or when the second motor protection counter detects a decrease in the number of revolutions of the position detector output that is equal to or greater than the set count time, the motor is turned on. The motor protection device is characterized in that the current supply is cut off.
【００１５】これにより、モータが拘束状態及び暴走状
態のどちらの異常状態に対しても、モータへの通電を遮
断し、モータ及びその周辺機器を保護できるとともに、
モータが設定回転数に達した後に、前記位置検出器の出
力が前記第２のモータ保護カウンタで設定された計数時
間以上の回転数低下を検出した場合には、直ちにモータ
への通電を遮断するため、無駄な通電をおさえることが
できるという作用を有する。[0015] With this arrangement, the power supply to the motor can be cut off to protect the motor and its peripheral devices regardless of whether the motor is in a restrained state or a runaway state.
If the output of the position detector detects a decrease in the number of revolutions for the count time set by the second motor protection counter after the motor reaches the set number of revolutions, the power supply to the motor is immediately cut off. Therefore, there is an effect that wasteful energization can be suppressed.
【００１６】請求項２に記載の発明は、モータの回転数
をパルスにて検出する速度検出器と、基準クロックを発
生する基準クロック発生器と、前記速度検出器の出力パ
ルスのエッジに同期して基準クロックをカウントし、カ
ウント値が設定値に達したときにカウント終了信号を出
力するカウンタと、前記速度検出器のパルスと前記カウ
ント終了信号とに基づいて、前記モータの回転数が設定
回転数よりも速く回転することを示すファースト信号及
び前記モータの回転数が設定回転数よりも遅く回転する
ことを示すスロー信号とよりなる速度誤差信号を出力す
る速度比較器と、前記速度誤差信号に応じて前記モータ
の回転数を制御するトルク指令を出力する速度制御器
と、前記トルク指令に応じてモータに印加する電圧を調
整してモータを駆動する駆動部と、前記速度誤差信号の
パルス幅を前記基準クロックにてカウントし、あらかじ
め設定されたカウント値以内の場合にロック信号を出力
し、カウント値以上の場合にアンロック信号を出力する
ロック検出器と、前記モータ起動後に前記ロック検出器
の出力がアンロック信号からロック信号に変化したはじ
めての信号を検出するファーストトリガ検出器と、前記
アンロック信号が出力されている間動作し、前記ファー
ストトリガ検出器の信号入力前の第１の計数時間と、前
記ファーストトリガ検出器の信号入力後の第２の計数時
間を任意設定可能な計数時間切換付モータ保護カウンタ
よりなり、ファーストトリガ検出器の信号が入力される
までは、前記ロック検出器がアンロック信号を出力して
モータの異常回転を検出し、前記計数時間切換付モータ
保護カウンタが動作し、第１の計数時間になれば、前記
モータへの通電を遮断し、ファーストトリガ検出器の信
号入力後は、前記ロック検出器がアンロック信号を出力
し、モータの異常回転を検出し、前記計数時間切換付モ
ータ保護カウンタが動作し、第２の計数時間になれば、
前記モータへの通電を遮断することを特徴としたモータ
保護装置である。According to a second aspect of the present invention, there is provided a speed detector for detecting the number of rotations of a motor by a pulse, a reference clock generator for generating a reference clock, and a clock synchronized with an edge of an output pulse of the speed detector. A counter that counts a reference clock and outputs a count end signal when the count value reaches a set value, and the number of revolutions of the motor is set to a set number of revolutions based on the pulse of the speed detector and the count end signal. A speed comparator that outputs a speed error signal consisting of a fast signal indicating that the motor rotates faster than a number and a slow signal indicating that the motor speed rotates slower than a set speed; and A speed controller for outputting a torque command for controlling the number of rotations of the motor in accordance with the speed command, and adjusting the voltage applied to the motor in accordance with the torque command to drive the motor. And a lock unit that counts the pulse width of the speed error signal with the reference clock, outputs a lock signal when the count value is within a preset count value, and outputs an unlock signal when the count value is equal to or greater than the count value. A detector, a first trigger detector that detects the first signal that the output of the lock detector has changed from an unlock signal to a lock signal after the motor is started, and operates while the unlock signal is being output; A motor protection counter with a counting time switch capable of arbitrarily setting a first counting time before a signal is input to a first trigger detector and a second counting time after a signal is input to the first trigger detector. Until the signal is input, the lock detector outputs an unlock signal to detect abnormal rotation of the motor, When the motor protection counter with the changeover operates and the first count time comes, the power supply to the motor is shut off, and after the signal of the first trigger detector is input, the lock detector outputs an unlock signal, When the abnormal rotation of the motor is detected and the motor protection counter with counting time switching operates and the second counting time is reached,
The motor protection device is characterized in that the power supply to the motor is cut off.
【００１７】これにより、前記計数時間切換付モータ保
護カウンタにより、ファーストトリガ検出器の信号入力
まで、すなわち、モータ起動時には、モータの起動時間
よりも長い第１の計数時間を用いることにより、起動動
作時の拘束状態からモータを保護し、ファーストトリガ
検出器の信号入力後は、第１の計数時間より短い時間で
ある第２の計数時間を使用することにより、一度モータ
が設定回転数となった後の異常回転に対しては、無駄な
通電を押さえることができるという作用を有する。Thus, the motor protection counter with counting time switching uses the first counting time longer than the motor starting time until the signal is input to the first trigger detector, that is, at the time of starting the motor. The motor is protected from the restrained state at the time, and after the input of the signal of the first trigger detector, the motor once reaches the set number of revolutions by using the second counting time shorter than the first counting time. It has an effect that useless energization can be suppressed against abnormal rotation later.
【００１８】本発明の請求項３に記載の発明は、第１の
モータ保護カウンタ、第２のモータ保護カウンタ及び計
数時間切換付モータ保護カウンタは、カウンタの基準ク
ロック周波数を外付けコンデンサの容量で調整すること
により、計数時間の可変を実現することを特徴とする請
求項１、２のいずれか１項に記載のモータ保護装置であ
る。According to a third aspect of the present invention, in the first motor protection counter, the second motor protection counter, and the motor protection counter with counting time switching, the reference clock frequency of the counter is determined by the capacity of an external capacitor. The motor protection device according to any one of claims 1 and 2, wherein the counting time is varied by adjusting.
【００１９】これにより、２つの計数時間を任意に設定
でき、また計数時間をアナログ的に任意に設定できると
いう作用を有する。Thus, the two counting times can be set arbitrarily, and the counting time can be set arbitrarily in an analog manner.
【００２０】本発明の請求項４に記載の発明は、前記第
１のモータ保護カウンタ及び前記第２のモータ保護カウ
ンタ、計数時間切換付モータ保護カウンタの計数時間
を、外部の設定端子によってカウント値を選択すること
で可変できることを実現するものであり、前記外部の設
定端子に電圧を印加することで選択できるため、外付け
部品が不要となる作用を有する。According to a fourth aspect of the present invention, the count times of the first motor protection counter, the second motor protection counter, and the motor protection counter with counting time switching are counted by an external setting terminal. Can be changed by selecting the above. Since the selection can be made by applying a voltage to the external setting terminal, an external component is not required.
【００２１】[0021]
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２２】（実施例１）最初に、本発明の実施例１を
図１に基づいて説明する。(Embodiment 1) First, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG.
【００２３】まず、モータを駆動するまでのブロック図
の動作について説明を行い、ついでモータ保護動作の説
明に移る。First, the operation of the block diagram until the motor is driven will be described, and then the description will proceed to the motor protection operation.
【００２４】図１において、２は、モータ１の１回転に
つき所定回数のパルスＦＧを発生する速度検出器であ
る。In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a speed detector which generates a predetermined number of pulses FG per rotation of the motor 1.
【００２５】３は、基準クロックＣＬＫを出力する基準
クロック発生器であり、セラミック発振子や水晶発振子
などから構成されている。Reference numeral 3 denotes a reference clock generator that outputs a reference clock CLK, and is composed of a ceramic oscillator, a crystal oscillator, or the like.
【００２６】４は、カウンタであり、速度検出器２のパ
ルスのエッジに同期して前記基準クロックをカウント
し、カウント値が設定値に達したときにカウント終了信
号ＢＡＳＥを出力する。Reference numeral 4 denotes a counter, which counts the reference clock in synchronization with a pulse edge of the speed detector 2, and outputs a count end signal BASE when the count value reaches a set value.
【００２７】５は、ＦＧ信号とＢＡＳＥ信号とを比較
し、ＦＧ信号の周波数がＢＡＳＥ信号の周波数よりも低
ければＳＬＯＷ信号を、逆に高ければＦＡＳＴ信号の速
度誤差信号を出力する速度比較器である。Reference numeral 5 denotes a speed comparator which compares the FG signal with the BASE signal and outputs a SLOW signal if the frequency of the FG signal is lower than the frequency of the BASE signal, and a speed error signal of the FAST signal if the frequency of the FG signal is higher than the frequency. is there.
【００２８】６は、速度比較器５からの速度誤差信号を
入力とし、ＳＬＯＷ信号が入力された場合はモータ１に
流す電流を増加し、ＦＡＳＴ信号が入力された場合には
モータ１に流す電流を減少するようなトルク指令ＴＱを
出力する速度制御器である。Reference numeral 6 designates a speed error signal from the speed comparator 5 as an input, and increases the current flowing to the motor 1 when the SLOW signal is input, and increases the current flowing to the motor 1 when the FAST signal is input. Is a speed controller that outputs a torque command TQ to reduce the torque command TQ.
【００２９】７は、駆動部であり、モータ１のロータ位
置を検出する位置検出器１２の指令ＰＳと、トルク指令
ＴＱとを入力とし、ＴＱ信号に応じてモータ１への電圧
を調整し、ＰＳ信号に応じた相を通電して、モータ１を
駆動する。Reference numeral 7 denotes a drive unit which receives a command PS of a position detector 12 for detecting a rotor position of the motor 1 and a torque command TQ, and adjusts a voltage to the motor 1 according to the TQ signal. The motor 1 is driven by energizing a phase corresponding to the PS signal.
【００３０】以上が、モータ１を駆動するブロック図の
説明である。次に、モータ保護動作の説明を行う。The block diagram for driving the motor 1 has been described above. Next, the motor protection operation will be described.
【００３１】８は、ロック検出器であり、速度比較器５
の出力である速度誤差信号の幅をＣＬＫ信号を用いてカ
ウントし、速度誤差信号の幅のカウント値が設定値内で
あれば、ＬＯＣＫ信号を出力し、設定値以上であればＵ
ＮＬＯＣＫ信号を出力する、すなわち、モータ１の回転
数が設定回転数から設定値以上ずれた場合にはＵＮＬＯ
ＣＫ信号を出力する。Reference numeral 8 denotes a lock detector, and the speed comparator 5
The width of the speed error signal, which is the output of, is counted using the CLK signal. If the count value of the width of the speed error signal is within the set value, a LOCK signal is output.
When an NLOCK signal is output, that is, when the rotation speed of the motor 1 deviates from the set rotation speed by a set value or more, UNLO is output.
Outputs the CK signal.
【００３２】９は、第１のモータ保護カウンタであり、
ロック検出器８のＵＮＬＯＣＫ信号出力をトリガとし
て、カウント動作を開始し、計数時間以上の間ＵＮＬＯ
ＣＫ信号が出力されていると、モータへの通電を遮断す
るＲＯＣＫ１信号を出力する。また、第１のモータ保護
カウンタ９の計数時間は、外付けのコンデンサ容量を可
変することで任意設定可能である。9 is a first motor protection counter,
The counting operation is started with the UNLOCK signal output of the lock detector 8 as a trigger.
If the CK signal has been output, a ROCK1 signal for cutting off the power supply to the motor is output. The counting time of the first motor protection counter 9 can be arbitrarily set by changing the capacity of an external capacitor.
【００３３】１０は、ファーストトリガ検出器であり、
モータ１起動後、ロック検出器８の出力がＵＮＬＯＣＫ
信号からＬＯＣＫ信号に変わった点を検出する。すなわ
ち、モータ起動直後はモータ１の回転は設定回転数より
十分低いため、ロック検出器の信号はＵＮＬＯＣＫ信号
を出力しているが、その後回転数が上昇し、ロック検出
器８で設定された設定回転数の設定値内に到達した点で
ＬＯＣＫ信号を出力する。ファーストトリガ検出器１０
は、この点を検出する。10 is a first trigger detector,
After the motor 1 starts, the output of the lock detector 8 becomes UNLOCK.
A point at which the signal is changed to a LOCK signal is detected. That is, since the rotation of the motor 1 is sufficiently lower than the set rotation speed immediately after the motor is started, the lock detector signal outputs the UNLOCK signal. However, the rotation speed thereafter increases, and the setting set by the lock detector 8 is set. A LOCK signal is output at a point where the rotation speed reaches the set value. First trigger detector 10
Detects this point.
【００３４】１１は、第２のモータ保護カウンタであ
り、ファーストトリガ検出器１０の信号が入力されるま
では動作しないものとする。ファーストトリガ検出器１
０の信号入力後は、位置検出器１２の出力をカウント
し、計数時間が設定以上となれば、モータが拘束状態に
あるものとして、モータへの通電を遮断するＲＯＣＫ２
信号を出力する。また、第２のモータ保護カウンタ１１
の計数時間は、外部の設定端子の電圧を調整することで
任意設定可能である。今仮に、４極対のモータとし、第
２のモータ保護カウンタの計数時間を１２５ｍｓとする
と、モータ１の回転数が１２０ｒｐｍ以下となった時点
で直ちにモータ１への通電を遮断する。Reference numeral 11 denotes a second motor protection counter, which does not operate until a signal from the first trigger detector 10 is input. First trigger detector 1
After the signal of 0 is input, the output of the position detector 12 is counted, and when the counting time becomes equal to or longer than the set time, the motor is regarded as being in the locked state and the power supply to the motor is cut off.
Output a signal. In addition, the second motor protection counter 11
Can be arbitrarily set by adjusting the voltage of the external setting terminal. Assuming now that the motor is a 4-pole pair motor and the counting time of the second motor protection counter is 125 ms, the power supply to the motor 1 is immediately cut off when the rotation speed of the motor 1 becomes 120 rpm or less.
【００３５】１３は、ＯＲ回路であり、第１のモータ保
護カウンタ９の出力ＲＯＣＫ１もしくは第２のモータ保
護カウンタ１１の出力ＲＯＣＫ２のどちらかの信号が入
力すれば、モータへの通電を遮断するＲＯＣＫ指令を駆
動部７へ出力する。Reference numeral 13 denotes an OR circuit which cuts off the power supply to the motor when either the output ROCK1 of the first motor protection counter 9 or the output ROCK2 of the second motor protection counter 11 is input. The command is output to the drive unit 7.
【００３６】以上、上記構成により、第１のモータ保護
カウンタ９により、モータが設定回転数から低速方向及
び高速方向のどちらにはずれた場合にも、モータの通電
を遮断し、モータ及びその周辺機器を保護できるととも
に、前記ファーストトリガ検出器１０の信号入力後、す
なわち一度モータ１が設定回転数に達した後は、位置検
出器１２の出力が第２のモータ保護カウンタ１１の計数
時間以上となれば、すなわちモータの回転数が第２のモ
ータ保護カウンタで１１にて設定された回転数以下に低
下した時点で直ちにモータへの通電を遮断する。また、
位置検出器１２の出力を用いているので、モータシステ
ムの内部に本保護装置を組み込むことが可能となるた
め、断線などの心配がない。As described above, the first motor protection counter 9 cuts off the power supply to the motor and its peripheral devices even when the motor deviates from the set rotation speed in either the low-speed direction or the high-speed direction. After the signal of the first trigger detector 10 is input, that is, once the motor 1 reaches the set number of revolutions, the output of the position detector 12 becomes longer than the count time of the second motor protection counter 11. For example, when the rotation speed of the motor falls below the rotation speed set by the second motor protection counter at 11, the power supply to the motor is immediately cut off. Also,
Since the output of the position detector 12 is used, the protection device can be incorporated in the motor system, so that there is no fear of disconnection or the like.
【００３７】（実施例２）次に、本発明の実施例２を図
２に基づいて説明する。なお、実施例１で説明を行った
場所と重複する箇所については、その説明を省略する。(Embodiment 2) Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the description of the same part as that described in the first embodiment will be omitted.
【００３８】図２において、１４は、計数時間切換付モ
ータ保護カウンタであり、ファーストトリガ検出器１０
の信号入力までは、モータ１の起動時間より長い第１の
計数時間を用い、それまでにロック検出器がＬＯＣＫ信
号を出力しなければ、モータ１を異常状態とみなして、
モータへの通電を遮断する。また、ファーストトリガ検
出器１０の信号入力後は、第１の計数時間よりも短い第
２の計数時間を用い、ロック検出器のＵＮＬＯＣＫ信号
が第２の計数時間以上出力され続ければ、モータ１への
通電を遮断する。なお、計数時間切換付モータ保護カウ
ンタ１４の第１の計数時間及び第２の計数時間は、外付
けのコンデンサ容量を可変することで任意設定可能であ
る。In FIG. 2, reference numeral 14 denotes a motor protection counter with a counting time switch.
Until the signal input, the first counting time longer than the starting time of the motor 1 is used. If the lock detector does not output the LOCK signal by that time, the motor 1 is regarded as an abnormal state,
Cut off the power to the motor. Further, after the signal is input to the first trigger detector 10, the second counting time shorter than the first counting time is used. If the UNLOCK signal of the lock detector continues to be output for the second counting time or more, the motor 1 is output to the motor 1. Cut off the current. The first counting time and the second counting time of the motor protection counter 14 with counting time switching can be arbitrarily set by changing the capacity of an external capacitor.
【００３９】以上、上記構成により、計数時間切換付モ
ータ保護カウンタにより、ファーストトリガ検出器１０
の信号入力まで、すなわち、モータ起動時には、モータ
の起動時間よりも長い第１の計数時間を用いることによ
り、正常起動動作時の誤動作を防止し、ファーストトリ
ガ検出器１０の信号入力後は、第１の計数時間より短い
時間である第２の計数時間を使用することにより、一度
モータ１が設定回転数となった後の低速方向及び高速方
向どちらの異常回転（拘束及び暴走）に対しても、無駄
な通電を押さえることができる。As described above, with the above configuration, the first trigger detector 10 is provided by the motor protection counter with counting time switching.
Until the input of the signal, that is, at the time of starting the motor, the first counting time longer than the starting time of the motor is used to prevent a malfunction at the time of the normal starting operation. By using the second counting time, which is shorter than the counting time of 1, the motor 1 can be used for both abnormal low-speed rotation and high-speed rotation (restraint and runaway) once the motor 1 reaches the set rotation speed. In addition, useless electricity can be suppressed.
【００４０】なお、以上の説明では、第１のモータ保護
カウンタ９及び計数時間切換付モータ保護カウンタ１４
の計数時間の設定方法として外付けコンデンサ容量を可
変することで実現し、第２のモータ保護カウンタ１１の
計数時間の設定方法として外部設定端子の電圧を調整す
ることで任意設定可能で実現したが、どのような計数時
間の設定方法を用いた場合においても同様に実施可能で
あることはいうまでもない。In the above description, the first motor protection counter 9 and the motor protection counter 14 with counting time switching are used.
As a method of setting the counting time of the second motor protection counter 11, it is realized by changing the capacity of the external capacitor, and as a method of setting the counting time of the second motor protection counter 11, the voltage can be arbitrarily set by adjusting the voltage of the external setting terminal. It goes without saying that the present invention can be implemented in any case using any counting time setting method.
【００４１】[0041]
【発明の効果】上記実施例の記載から明らかなように、
請求項１記載の発明によれば、第１のモータ保護カウン
タ９により、モータが設定回転数から低速方向及び高速
方向のどちら方向にはずれた場合にも、モータの通電を
遮断し、モータ及びその周辺機器を保護できるととも
に、前記ファーストトリガ検出器１０の信号入力後、す
なわち一度モータ１が設定回転数に達した後に、位置検
出器１２の出力が第２のモータ保護カウンタ１１の計数
時間以上となれば、すなわちモータの回転数が第２のモ
ータ保護カウンタ１１にて設定された回転数以下に低下
した時点で直ちにモータへの通電を遮断するため、無駄
な通電を押さえることができ、低消費電力がはかれると
いう有利な効果が得られるとともに、位置検出器１２の
出力を用いているので、モータシステムの内部に本モー
タ保護装置を組み込むことが可能となるため、断線など
の心配がない。As is clear from the description of the above embodiment,
According to the first aspect of the present invention, even when the motor deviates from the set rotation speed in either the low-speed direction or the high-speed direction, the first motor protection counter 9 cuts off the energization of the motor and the motor and the motor. After the peripheral device can be protected, the output of the position detector 12 becomes longer than the count time of the second motor protection counter 11 after the signal of the first trigger detector 10 is input, that is, once the motor 1 reaches the set rotation speed. In other words, the power supply to the motor is immediately cut off when the rotation speed of the motor falls below the rotation speed set by the second motor protection counter 11, so that unnecessary power supply can be suppressed, and low power consumption can be achieved. The advantageous effect that power is measured is obtained, and since the output of the position detector 12 is used, the motor protection device is incorporated in the motor system. Since it is possible, there is no fear of disconnection.
【００４２】第２に、請求項２記載の発明によれば、計
数時間切換付モータ保護カウンタ１４により、ファース
トトリガ検出器１０の信号入力まで、すなわち、モータ
起動時には、モータの起動時間よりも長い第１の計数時
間を用いることにより、起動動作時の拘束状態からモー
タを保護し、ファーストトリガ検出器１０の信号入力後
は、第１の計数時間より短い時間である第２の計数時間
を使用することにより、一度モータ１が設定回転数とな
った後の低速方向及び高速方向どちらの異常回転に対し
ても、無駄な通電を押さえることができるという有利な
効果が得られる。Second, according to the second aspect of the present invention, the motor protection counter 14 with counting time switching is longer than the motor start time until the signal is input to the first trigger detector 10, that is, when the motor is started. By using the first counting time, the motor is protected from the restrained state at the time of starting operation, and after the signal is input to the first trigger detector 10, the second counting time shorter than the first counting time is used. By doing so, there is an advantageous effect that wasteful energization can be suppressed for abnormal rotations in both the low-speed direction and the high-speed direction after the motor 1 once reaches the set number of rotations.
【００４３】第３に、請求項３記載の発明によれば、前
記第１のモータ保護カウンタ９及び前記第２のモータ保
護カウンタ１１、計数時間切換付モータ保護カウンタ１
４の計数時間は、カウンタの基準クロック周波数を外付
けコンデンサの容量で調整することにより実現するもの
であり、その計数時間をアナログ的に任意に設定できる
という効果を有する。Third, according to the third aspect of the present invention, the first motor protection counter 9, the second motor protection counter 11, and the motor protection counter 1 with counting time switching.
The counting time of 4 is realized by adjusting the reference clock frequency of the counter by the capacity of the external capacitor, and has an effect that the counting time can be arbitrarily set in an analog manner.
【００４４】最後に、請求項４に記載の発明によれば、
前記第１のモータ保護カウンタ９及び前記第２のモータ
保護カウンタ１１、計数時間切換付モータ保護カウンタ
１４の計数時間を、外部の設定端子によってカウント値
を選択することで可変できることを実現するものであ
り、前記外部の設定端子に電圧を印加することで選択で
きるため、外付け部品が不要となるため、コストダウン
及び小型軽量化が可能となる効果を有する。Finally, according to the fourth aspect of the present invention,
This realizes that the count times of the first motor protection counter 9, the second motor protection counter 11, and the motor protection counter 14 with counting time switching can be varied by selecting a count value by an external setting terminal. In addition, since the selection can be made by applying a voltage to the external setting terminal, an external component is not required, so that there is an effect that the cost can be reduced and the size and weight can be reduced.
【図１】本発明の実施例１によるモータ保護装置を示す
ブロック図FIG. 1 is a block diagram illustrating a motor protection device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例２によるモータ保護装置を示す
ブロック図FIG. 2 is a block diagram illustrating a motor protection device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】従来のモータ保護装置を説明するブロック図FIG. 3 is a block diagram illustrating a conventional motor protection device.
１、４０８ モータ ２、４０４ 速度検出器 ３、４０１ 基準クロック発生器 ４ カウンタ ５ 速度比較器 ６ 速度制御器 ７ 駆動部 ８ ロック検出器 ９ 第１のモータ保護カウンタ １０ ファーストトリガ検出器 １１ 第２のモータ保護カウンタ １２、４０６ 位置検出器 １３ ＯＲ回路 １４ 計数時間切換付モータ保護カウンタ ４０２ 分周器 ４０３ 速度制御部 ４０５ 制御部 ４０７ 出力アンプ ４０９ 電流リミッタ 1,408 Motor 2,404 Speed detector 3,401 Reference clock generator 4 Counter 5 Speed comparator 6 Speed controller 7 Driver 8 Lock detector 9 First motor protection counter 10 First trigger detector 11 Second Motor protection counter 12, 406 Position detector 13 OR circuit 14 Motor protection counter with counting time switching 402 Frequency divider 403 Speed control unit 405 Control unit 407 Output amplifier 409 Current limiter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三田村 聖司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5G044 AA07 AA11 AB03 AC01 AD04 AE01 CA06 CA07 5H550 BB08 DD01 DD08 EE08 GG01 GG03 HA06 JJ02 JJ12 JJ18 LL05 LL35 LL53 MM01 MM02 MM05 5H560 BB12 DA02 JJ05 JJ07 TT01 TT02 TT15 UA01 XA04 XA05 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Seiji Mitamura 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 5G044 AA07 AA11 AB03 AC01 AD04 AE01 CA06 CA07 5H550 BB08 DD01 DD08 EE08 GG01 GG03 HA06 JJ02 JJ12 JJ18 LL05 LL35 LL53 MM01 MM02 MM05 5H560 BB12 DA02 JJ05 JJ07 TT01 TT02 TT15 UA01 XA04 XA05
Claims (4)
度検出器と、基準クロックを発生する基準クロック発生
器と、前記速度検出器の出力パルスのエッジに同期して
基準クロックをカウントし、カウント値が設定値に達し
たときにカウント終了信号を出力するカウンタと、前記
速度検出器のパルスと前記カウント終了信号とに基づい
て、前記モータの回転数が設定回転数よりも速く回転す
ることを示すファースト信号及び前記モータの回転数が
設定回転数よりも遅く回転することを示すスロー信号と
よりなる速度誤差信号を出力する速度比較器と、前記速
度誤差信号に応じて前記モータの回転数を制御するトル
ク指令を出力する速度制御器と、前記トルク指令に応じ
てモータに印加する電圧を調整してモータを駆動する駆
動部と、前記速度誤差信号のパルス幅を前記基準クロッ
クにてカウントし、あらかじめ設定されたカウント値以
内の場合にロック信号を出力し、カウント値以上の場合
にアンロック信号を出力するロック検出器と、前記アン
ロック信号が出力されている間動作する計数時間が任意
設定可能な第１のモータ保護カウンタと、モータ起動後
に前記ロック検出器の出力がアンロック信号からロック
信号に変化したはじめての信号を検出するファーストト
リガ検出器と、前記モータのロータ位置を検出する位置
検出器と、前記ファーストトリガ検出器の信号入力後に
動作し、前記位置検出器の出力をカウントする計数時間
が任意設定可能な第２のモータ保護カウンタよりなり、
前記ロック検出器がアンロック信号を出力してモータの
異常回転を検出し、前記第１のモータ保護カウンタが動
作し、設定した計数時間になるか、もしくは前記第２の
モータ保護カウンタにより、前記位置検出器の出力が設
定した計数時間以上の回転数低下を検出したときには、
前記モータへの通電を遮断することを特徴としたモータ
保護装置。1. A speed detector for detecting the number of rotations of a motor by a pulse, a reference clock generator for generating a reference clock, and counting a reference clock in synchronization with an edge of an output pulse of the speed detector. A counter that outputs a count end signal when the count value reaches a set value; and a motor whose rotation speed is faster than a set rotation speed based on a pulse of the speed detector and the count end signal. A speed comparator that outputs a speed error signal consisting of a fast signal indicating that the rotation speed of the motor is lower than a set rotation speed and a slow signal indicating that the rotation speed of the motor is lower than a set rotation speed; and a rotation speed of the motor according to the speed error signal. A speed controller that outputs a torque command for controlling the motor, a driving unit that drives the motor by adjusting the voltage applied to the motor in accordance with the torque command, A lock detector that counts the pulse width of the difference signal with the reference clock, outputs a lock signal when the count value is within a preset count value, and outputs an unlock signal when the count value is equal to or greater than the count value; A first motor protection counter capable of arbitrarily setting a counting time that operates while a signal is being output, and a first motor protection counter for detecting the first signal when the output of the lock detector changes from an unlock signal to a lock signal after starting the motor. A trigger detector, a position detector that detects a rotor position of the motor, and a second motor that operates after a signal is input from the first trigger detector and has a count time that can arbitrarily set a counting time for counting an output of the position detector. Consisting of a protection counter,
The lock detector outputs an unlock signal to detect abnormal rotation of the motor, the first motor protection counter operates, and a set count time is reached, or the second motor protection counter uses When the output of the position detector detects a decrease in the rotation speed for more than the set count time,
A motor protection device, characterized in that the power supply to the motor is cut off.
度検出器と、基準クロックを発生する基準クロック発生
器と、前記速度検出器の出力パルスのエッジに同期して
基準クロックをカウントし、カウント値が設定値に達し
たときにカウント終了信号を出力するカウンタと、前記
速度検出器のパルスと前記カウント終了信号とに基づい
て、前記モータの回転数が設定回転数よりも速く回転す
ることを示すファースト信号及び前記モータの回転数が
設定回転数よりも遅く回転することを示すスロー信号と
よりなる速度誤差信号を出力する速度比較器と、前記速
度誤差信号に応じて前記モータの回転数を制御するトル
ク指令を出力する速度制御器と、前記トルク指令に応じ
てモータに印加する電圧を調整してモータを駆動する駆
動部と、前記速度誤差信号のパルス幅を前記基準クロッ
クにてカウントし、あらかじめ設定されたカウント値以
内の場合にロック信号を出力し、カウント値以上の場合
にアンロック信号を出力するロック検出器と、前記モー
タ起動後に前記ロック検出器の出力がアンロック信号か
らロック信号に変化したはじめての信号を検出するファ
ーストトリガ検出器と、前記アンロック信号が出力され
ている間動作し、前記ファーストトリガ検出器の信号入
力前の第１の計数時間と、前記ファーストトリガ検出器
の信号入力後の第２の計数時間を任意設定可能な計数時
間切換付モータ保護カウンタよりなり、ファーストトリ
ガ検出器の信号が入力されるまでは、前記ロック検出器
がアンロック信号を出力してモータの異常回転を検出
し、前記計数時間切換付モータ保護カウンタが動作し、
第１の計数時間になれば、前記モータへの通電を遮断
し、ファーストトリガ検出器の信号入力後は、前記ロッ
ク検出器がアンロック信号を出力し、モータの異常回転
を検出し、前記計数時間切換付モータ保護カウンタが動
作し、第２の計数時間になれば、前記モータへの通電を
遮断することを特徴としたモータ保護装置。2. A speed detector for detecting the number of rotations of a motor by a pulse, a reference clock generator for generating a reference clock, and counting a reference clock in synchronization with an edge of an output pulse of the speed detector. A counter that outputs a count end signal when the count value reaches a set value; and a motor whose rotation speed is faster than a set rotation speed based on a pulse of the speed detector and the count end signal. A speed comparator that outputs a speed error signal consisting of a fast signal indicating that the rotation speed of the motor is lower than a set rotation speed and a slow signal indicating that the rotation speed of the motor is lower than a set rotation speed; and a rotation speed of the motor according to the speed error signal. A speed controller that outputs a torque command for controlling the motor, a driving unit that drives the motor by adjusting the voltage applied to the motor in accordance with the torque command, A lock detector that counts the pulse width of the difference signal with the reference clock, outputs a lock signal when the count value is within a preset count value, and outputs an unlock signal when the count value is equal to or greater than the count value; A first trigger detector for detecting the first signal when the output of the lock detector changes from an unlock signal to a lock signal; and a first trigger detector that operates while the unlock signal is being output, and a signal input to the first trigger detector. A motor protection counter with a counting time switch that can arbitrarily set a first counting time before and a second counting time after the signal is input from the first trigger detector, and until the signal of the first trigger detector is input. The lock detector outputs an unlock signal to detect abnormal rotation of the motor, Data is operated,
When the first count time comes, the power supply to the motor is cut off, and after the signal of the first trigger detector is input, the lock detector outputs an unlock signal, detects abnormal rotation of the motor, and A motor protection device characterized in that the motor protection counter with a time switch is operated, and when the second count time is reached, the power supply to the motor is cut off.
タ保護カウンタ及び計数時間切換付モータ保護カウンタ
は、カウンタの基準クロック周波数を外付けコンデンサ
の容量で調整することにより、計数時間の可変を実現す
ることを特徴とする請求項１、２のいずれか１項に記載
のモータ保護装置。The first motor protection counter, the second motor protection counter, and the motor protection counter with counting time switching adjust the reference clock frequency of the counter by the capacity of an external capacitor to change the counting time. The motor protection device according to claim 1, wherein the motor protection device is realized.
タ保護カウンタ及び計数時間切換付モータ保護カウンタ
は、外部の設定端子によってカウント値を選択すること
で計数時間の可変を実現することを特徴とする請求項
１、２のいずれか１項に記載のモータ保護装置。4. The first motor protection counter, the second motor protection counter, and the motor protection counter with counting time switching realize a variable counting time by selecting a count value by an external setting terminal. The motor protection device according to any one of claims 1 and 2,
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