JPH1094283A - Control method and controller for motor - Google Patents
Control method and controller for motorInfo
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- JPH1094283A JPH1094283A JP8265377A JP26537796A JPH1094283A JP H1094283 A JPH1094283 A JP H1094283A JP 8265377 A JP8265377 A JP 8265377A JP 26537796 A JP26537796 A JP 26537796A JP H1094283 A JPH1094283 A JP H1094283A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本願発明はモータ制御装置に
関し、より詳細には、送風ファン等に用いるＰＷＭ方式
（パルス幅変調方式）のモータの制御装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a motor control device, and more particularly, to a PWM (pulse width modulation) motor control device used for a blower fan or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ファン等の制御に用いるモータ制
御装置（例えば、給湯装置の送風流路に設けられるファ
ンモータ等の回転数を制御するモータ制御装置）として
は、例えば、特開平４−３６５０８号公報に記載されて
いるように、ファンモータが設置される送風流路中に、
該送風流路を流れる風量を検出する風速センサ等の風量
検知手段を設け、この風量検知手段からの検出信号に応
じてファンモータの回転数を制御する方法が提案されて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, as a motor control device used for controlling a fan or the like (for example, a motor control device for controlling a rotation speed of a fan motor or the like provided in a blower passage of a hot water supply device), for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. As described in Japanese Patent Publication No. 36508, in a ventilation channel in which a fan motor is installed,
There has been proposed a method in which an airflow detecting means such as a wind speed sensor for detecting an airflow flowing in the airflow passage is provided, and the number of revolutions of the fan motor is controlled in accordance with a detection signal from the airflow detecting means.
【０００３】この場合、ファンモータにはＰＡＭ方式の
モータが使用されることが多く、その回転数制御にあた
っては、マイクロコンピュータを含むモータ制御装置に
おいて、燃焼量と上記風量検知手段からの検出信号に基
づいて演算されるファンモータの最適回転数（目標値）
と、測定されたファンモータの回転数（測定値）との偏
差に応じてファンモータの回転数を制御する制御電圧が
決められていた。In this case, a PAM-type motor is often used as a fan motor, and in controlling the rotation speed, a motor control device including a microcomputer uses a combustion amount and a detection signal from the air amount detection means. Optimum number of rotations of fan motor calculated based on target value
And a control voltage for controlling the rotation speed of the fan motor in accordance with the deviation between the measured rotation speed (measured value) and the rotation speed of the fan motor.
【０００４】そして、このようなモータ制御装置におけ
る電源としては、従来より可変電圧スイッチング電源が
多用されている。[0004] As a power supply in such a motor control device, a variable voltage switching power supply has been frequently used.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、風量検
知手段として用いる風速センサや電源として使用する可
変電圧スイッチング電源は高価であり、しかも可変電圧
スイッチング電源は大型かつ大重量であるため、一般家
庭で使用されるような小規模の給湯装置におけるモータ
制御装置としては、装置全体の低コスト化の妨げとなる
ばかりでなく、軽量化やコンパクト化の要請にも反する
こととなる。However, a variable speed switching power supply used as a wind speed sensor and a power supply used as an air volume detecting means is expensive, and the variable voltage switching power supply is large and heavy, so that it is used in general households. As a motor control device in such a small-scale hot water supply device, not only does this hinder the cost reduction of the entire device, but also contradicts the demand for weight reduction and compactness.
【０００６】そこで、この問題を解決するために、出願
人は、風速センサ等の風量検知手段に代えて、モータ制
御装置に内蔵されるマイクロコンピュータによって、モ
ータの回転数とモータに流れる電流および送風流路の流
路抵抗から送風流路中の風量を演算させるとともに、可
変電圧スイッチッング電源に代えて、モータの駆動電力
に交流電力（具体的には商用電源）を整流・平滑して得
られた直流電力を用いるＰＷＭ方式のモータ駆動ＩＣを
採用することを考えた。Therefore, in order to solve this problem, the present applicant uses a microcomputer built in the motor control device instead of the air flow rate detecting means such as a wind speed sensor, and uses the microcomputer to control the number of rotations of the motor, the current flowing through the motor, and the transmission current. It was obtained by calculating the air volume in the air flow channel from the flow channel resistance of the air flow channel, and rectifying and smoothing AC power (specifically, commercial power) to the motor driving power instead of the variable voltage switching power supply. It has been considered to employ a PWM type motor driving IC using DC power.
【０００７】しかしこの場合、以下に述べるような問題
があり、発明の実施にあたって解決すべき技術課題とさ
れた。[0007] However, in this case, there are the following problems, and it is a technical problem to be solved in practicing the invention.
【０００８】(1) 交流電力として用いる商用電源は電圧
変動が大きいため、モータ駆動ＩＣに流入する電流を検
出しても、モータに流れる電流を正確に知ることができ
ず、その結果、モータをファンモータとして用いた場
合、ファンが設置される送風流路の流路抵抗を正確に演
算することができないという問題がある。(1) Since a commercial power supply used as AC power has a large voltage fluctuation, even if a current flowing into a motor drive IC is detected, the current flowing through the motor cannot be accurately known. When used as a fan motor, there is a problem that the flow path resistance of the air flow path in which the fan is installed cannot be accurately calculated.
【０００９】すなわち、モータの回転数と、モータを流
れる電流と、送風流路の流路抵抗とは相互に一定の関係
があるので、モータの回転数とモータを流れる電流とを
検出すれば、流路抵抗を演算できるのであるが、モータ
の駆動電源として商用電源を整流・平滑した直流電源を
用いたために、モータの回転数と流路抵抗とが変化しな
くても、交流電圧の変動によりモータ駆動ＩＣに流入す
る電流が変化してしまうので、モータ駆動ＩＣに流入す
る電流を検出しても、流路抵抗が演算できなかった。That is, since the rotational speed of the motor, the current flowing through the motor, and the flow path resistance of the air flow path have a fixed relationship to each other, if the rotational speed of the motor and the current flowing through the motor are detected, Although the flow path resistance can be calculated, the use of a DC power supply obtained by rectifying and smoothing the commercial power supply as the drive power supply for the motor means that even if the motor speed and flow path resistance do not change, the AC Since the current flowing into the motor driving IC changes, the flow path resistance could not be calculated even if the current flowing into the motor driving IC was detected.
【００１０】(2) また、ＰＷＭ方式のモータでは、交流
電源の電圧変動によってモータの回転数も変動するの
で、モータを同一回転数で駆動しようとすると、モータ
駆動ＩＣにおける制御電圧もこの電圧変動に追従して変
動させる必要が生じる。(2) In a PWM type motor, the rotational speed of the motor also fluctuates due to the voltage fluctuation of the AC power supply. Therefore, if the motor is driven at the same rotational speed, the control voltage in the motor drive IC will also change due to this voltage fluctuation. Needs to be changed in accordance with the following.
【００１１】すなわち、例えば、電源電圧が交流１００
ボルトの場合におけるモータ駆動ＩＣの制御電圧が３ボ
ルト（２０００ｒｐｍ）〜５ボルト（４０００ｒｐｍ）
であるとすると、電圧変動によって電源電圧が８５ボル
トになると、同一回転数を維持するためには制御電圧と
して４ボルト（２０００ｒｐｍ）〜６ボルト（４０００
ｒｐｍ）が必要になり、また反対に、電源電圧が１１０
ボルトになると、制御電圧として２ボルト（２０００ｒ
ｐｍ）〜４ボルト（４０００ｒｐｍ）が必要となる。That is, for example, when the power supply voltage is
The control voltage of the motor drive IC in the case of volts is 3 volts (2000 rpm) to 5 volts (4000 rpm)
If the power supply voltage becomes 85 volts due to the voltage fluctuation, the control voltage becomes 4 volts (2000 rpm) to 6 volts (4000 rpm) in order to maintain the same rotation speed.
rpm), and conversely, if the power supply voltage is 110
When it reaches volts, the control voltage is 2 volts (2000 r
pm) to 4 volts (4000 rpm).
【００１２】そのため、このようなＰＷＭ方式のモータ
では、電源電圧の変動に伴い制御電圧の補正が必要とな
り、この補正をソフト的に処理しようとすると、上記よ
うな交流電圧の変動に伴う回転数と制御電圧の関係（図
４(b) 参照）を予めデータとして全て記憶させておく必
要が生じ、いきおい記憶容量が膨大となる一方、制御ソ
フトも複雑になる。しかも、この場合、制御電圧の電圧
範囲として、最も範囲が広い場合（例えば、図４(b) の
例ではＡＣ８５Ｖの範囲）を想定する必要があることか
ら、この電圧範囲の広がりにともなって分解能も悪化す
るという問題があった。Therefore, in such a PWM type motor, the control voltage needs to be corrected in accordance with the fluctuation of the power supply voltage. It is necessary to previously store the relationship between the control voltage and the control voltage (see FIG. 4 (b)) as data in advance, resulting in an enormous storage capacity and complicated control software. Moreover, in this case, it is necessary to assume the widest range of the control voltage (for example, a range of 85 V AC in the example of FIG. 4B). There was a problem that also worsened.
【００１３】本願発明はかかる問題点に鑑みて提案され
たもので、電源を低コスト化および軽量コンパクト化で
き、しかも正確にモータを流れる電流を把握でき、した
がって流路抵抗を正確に判別可能なモータ制御装置を提
供することを目的とする。The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and it is possible to reduce the cost and weight of the power supply, and to make the current flowing through the motor accurate, so that the flow path resistance can be accurately determined. It is an object to provide a motor control device.
【００１４】更に本願発明は、風速センサなどの風量検
知手段を送風流路に設置することなく、送風流路の流路
抵抗に応じた適切なモータ回転数を常に維持できるモー
タ制御装置を提供することを目的とする。Further, the present invention provides a motor control device capable of always maintaining an appropriate motor rotation speed in accordance with the flow path resistance of the air flow path without installing a flow rate detecting means such as a wind speed sensor in the air flow path. The purpose is to:
【００１５】更に、本願発明では、簡易かつ安価な構成
で、交流電源の電圧変動に伴うモータの回転数の変化を
極力低減し得るモータ制御装置を提供することを目的と
する。It is a further object of the present invention to provide a motor control device which has a simple and inexpensive configuration and is capable of minimizing a change in the number of revolutions of the motor due to a voltage fluctuation of an AC power supply.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、直流電力をスイッチング
して駆動電力とするモータにおいて、前記スイッチング
のタイミングを制御する制御電圧が、前記モータの最適
送風量と実際の送風量との偏差をなくすように設定され
る場合であって、この設定された制御電圧に、この制御
電圧と前記モータの回転数を電圧変換して取り出した回
転数検出電圧とを差動積分して得られた補正電圧を加算
して前記スイッチング用の制御電圧とすることを特徴と
する。In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, in a motor for switching DC power to drive power, a control voltage for controlling a timing of the switching is: In the case where the setting is made so as to eliminate the deviation between the optimal blowing amount of the motor and the actual blowing amount, the control voltage and the number of revolutions of the motor are converted into the set control voltage and taken out. The switching control voltage is obtained by adding a correction voltage obtained by differentially integrating the rotation speed detection voltage with the rotation speed detection voltage.
【００１７】請求項１に記載の発明によれば、例えば、
交流電力を整流・平滑して直流電力を得ている場合にお
いて、交流電源に電圧変動がありモータの回転数に変動
があった場合でも、制御電圧とモータの回転数を電圧変
換して取り出した回転数検出電圧とを減算して両者の偏
差を取り出すとともに、その偏差を積分して制御電圧に
加算しているので、交流電源の電圧変動があってもモー
タの回転数を維持することができる。According to the first aspect of the present invention, for example,
When DC power was obtained by rectifying and smoothing AC power, even if the AC power supply had voltage fluctuations and the motor speed fluctuated, the control voltage and motor speed were converted to voltage and extracted. Since the difference between the two is taken out by subtracting from the rotation speed detection voltage, and the difference is integrated and added to the control voltage, the rotation speed of the motor can be maintained even if the voltage of the AC power supply fluctuates. .
【００１８】請求項２に記載の発明は、送風流路に配置
された送風用のファンを回転させるファンモータに電源
を供給してファンモータを回転させるモータ制御装置で
あって、交流電力を整流および平滑して直流電力を出力
する整流平滑手段と、制御パルスに基づいて前記整流平
滑手段からの直流電力をスイッチングして前記ファンモ
ータに駆動電力として供給する電力制御手段と、前記フ
ァンモータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記
整流平滑手段の出力電流を検出する電流検出手段と、回
転数指令信号と前記回転数検出手段により検出された回
転数とに基づいて、前記ファンモータの回転数が指令回
転数になるように前記制御パルスのデューティー比を制
御する制御電圧を出力するデューティー比制御手段と、
このデューティー比制御手段から出力される制御電圧
に、この制御電圧と前記回転数検出手段の出力を電圧値
として取り出した回転数検出電圧とを差動積分して得ら
れた補正電圧を加算して前記電力制御手段に出力する制
御電圧補正手段と、前記電流検出手段により検出された
出力電流と前記デューティー比制御手段により制御され
たデューティー比に関する情報とに基づいて、前記ファ
ンモータを流れる電流を演算する電流演算手段と、前記
電流演算手段により演算された電流と前記回転数検出手
段により検出された回転数とに基づいて前記送風流路の
流路抵抗を判別する流路抵抗判別手段と、前記流路抵抗
判別手段により判別された流路抵抗と最適送風量とに基
づいてファンモータの最適回転数を判別して回転数指令
信号として前記デューティー比制御手段に出力する最適
回転数判別手段とを備えたことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a motor control device for rotating a fan motor by supplying power to a fan motor for rotating a blower fan disposed in a blower flow path, wherein the AC power is rectified. Rectifying / smoothing means for smoothing and outputting DC power, power control means for switching DC power from the rectifying / smoothing means based on a control pulse to supply driving power to the fan motor, and rotation of the fan motor. A rotational speed detecting means for detecting the number of rotations, a current detecting means for detecting an output current of the rectifying and smoothing means, and a rotational speed command signal and a rotational speed detected by the rotational speed detecting means. Duty ratio control means for outputting a control voltage for controlling the duty ratio of the control pulse so that the rotation speed becomes the command rotation speed,
A correction voltage obtained by differentially integrating the control voltage and a rotation speed detection voltage obtained by taking the output of the rotation speed detection unit as a voltage value is added to the control voltage output from the duty ratio control unit. A current flowing through the fan motor is calculated based on a control voltage correction unit that outputs to the power control unit, and an output current detected by the current detection unit and information on a duty ratio controlled by the duty ratio control unit. Current calculation means, and a flow resistance determination means for determining flow resistance of the air flow path based on the current calculated by the current calculation means and the rotation speed detected by the rotation speed detection means, The optimum rotation speed of the fan motor is determined based on the flow path resistance determined by the flow path resistance determination means and the optimum air flow rate, and the duty is determined as a rotation speed command signal. Characterized in that a optimum rotating speed judgment means for outputting the tea ratio control means.
【００１９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のモータ制御方法を、送風流路に配置された送風用のフ
ァンを回転させるファンモータのモータ制御装置に適用
した場合であり、ここでのモータ制御装置によれば、風
速センサ等の風量検知手段を用いずにモータの回転数と
モータに流れる電流から送風流路の流路抵抗を演算で
き、また、交流電源の電圧変動によるモータの回転数の
変動を抑制することができる。According to a second aspect of the present invention, the motor control method according to the first aspect is applied to a motor control device for a fan motor that rotates a fan for blowing arranged in a blowing passage. According to the motor control device here, the flow path resistance of the air flow path can be calculated from the number of rotations of the motor and the current flowing through the motor without using an air volume detection unit such as a wind speed sensor, Fluctuations in the number of rotations of the motor can be suppressed.
【００２０】請求項３に記載の発明は、前記制御電圧補
正手段が、前記回転数検出手段で検出され回転数パルス
として出力される検出信号を電圧値に変換して回転数検
出電圧として取り出すＦ／Ｖ変換回路と、前記デューテ
ィー比制御手段から出力される制御電圧と前記Ｆ／Ｖ変
換回路の出力電圧との偏差を積分して得た補正電圧を、
前記デューティー比制御手段の出力電圧に加算して出力
する加算積分回路とを備えることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, the control voltage correction means converts a detection signal detected by the rotation speed detection means and output as a rotation speed pulse into a voltage value, and extracts the voltage as a rotation speed detection voltage. And a correction voltage obtained by integrating a deviation between a control voltage output from the duty ratio control means and an output voltage of the F / V conversion circuit.
An adding and integrating circuit for adding the output voltage to the output voltage of the duty ratio control means and outputting the result.
【００２１】請求項３に記載の発明は、請求項２の発明
の制御電圧補正手段の具体的構成を示し、請求項２の発
明と同様に、風速センサ等の風量検知手段を用いずに送
風流路の流路抵抗を演算でき、また、交流電源の電圧変
動によるモータの回転数の変動を抑制することができ
る。According to a third aspect of the present invention, there is shown a specific configuration of the control voltage correcting means according to the second aspect of the present invention, similar to the second aspect of the present invention. The flow path resistance of the wind flow path can be calculated, and the fluctuation of the rotation speed of the motor due to the fluctuation of the voltage of the AC power supply can be suppressed.
【００２２】請求項４に記載の発明は、前記デューティ
ー比制御手段から出力される制御電圧を微調整するため
の微調整手段を備えることを特徴とする。The invention according to a fourth aspect is characterized in that a fine adjustment means for finely adjusting the control voltage output from the duty ratio control means is provided.
【００２３】請求項４に記載の発明によれば、例えば、
本発明に係るモータ制御装置の設置される環境温度や、
あるいはファンモータの設置される送風流路の組み立て
時のバラツキさらにはモータ自体の性能のバラツキとい
ったものを、初期調整段階やあるいは装置の保守時にお
いて適宜微調整することができる。すなわち、この微調
整手段を備えることにより、例えば、初期調整時におい
て、温度補正や組み立て等の個々のバラツキ量を検出し
ておき、動作時に制御電圧をこのバラツキ量に基づいて
微調整することができ、使用環境や使用状態に応じた運
転を実現できる。According to the invention described in claim 4, for example,
Environmental temperature where the motor control device according to the present invention is installed,
Alternatively, variations at the time of assembling the air flow passage in which the fan motor is installed, and variations in the performance of the motor itself can be finely adjusted as needed at the initial adjustment stage or at the time of maintenance of the apparatus. In other words, by providing this fine adjustment means, for example, at the time of initial adjustment, it is possible to detect individual variations such as temperature correction and assembly, and finely adjust the control voltage at the time of operation based on this variation. Operation according to the use environment and use condition.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
【００２５】図１は、本願発明のモータ制御装置を備え
た給湯装置の概略構成図であって、給湯装置のケーシン
グ１の内部には、バーナ２と熱交換器３とが配置されて
いる。ケーシング１の下側に連続するファンケース４の
内部には、ファンモータ５により駆動されるシロッコフ
ァン６が設置されており、ケーシング１の上部には、排
気口７が形成されている。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a water heater provided with a motor control device according to the present invention. A burner 2 and a heat exchanger 3 are disposed inside a casing 1 of the water heater. A sirocco fan 6 driven by a fan motor 5 is provided inside a fan case 4 which is continuous with a lower side of the casing 1, and an exhaust port 7 is formed at an upper portion of the casing 1.
【００２６】バーナ２には、ガスあるいは石油などの燃
料を供給するための燃料供給管８が接続されており、熱
交換器３には、水を供給するための給水管１０が接続さ
れている。燃料供給管８および給水管１０にはバルブ１
１、１２が介装されており、これらのバルブ１１、１２
は給湯制御部１３により制御される。The burner 2 is connected to a fuel supply pipe 8 for supplying fuel such as gas or petroleum, and the heat exchanger 3 is connected to a water supply pipe 10 for supplying water. . The fuel supply pipe 8 and the water supply pipe 10 have a valve 1
1 and 12 are interposed, and these valves 11 and 12
Is controlled by the hot water supply control unit 13.
【００２７】モータ制御装置は、例えば交流１００ボル
トの商用電源１５からの交流電力を整流および平滑して
直流電力を出力する整流平滑手段１６と、制御パルスに
基づいて整流平滑手段１６からの直流電力をスイッチン
グしてファンモータ５に駆動電力として供給する電力制
御手段１７と、ファンモータ５の回転数を検出する回転
数検出手段１８と、整流平滑手段１６の出力電流を検出
する電流検出手段１９と、回転数指令信号と回転数検出
手段１８により検出された回転数とファンモータ５を流
れる電流とに基づいて、ファンモータ５の回転数が指令
回転数になるように制御パルスのデューティー比を制御
する制御電圧を出力するデューティー比制御手段２０
と、デューティー比制御手段２０から出力される制御電
圧を、交流電力の電圧変動に応じて補正する制御電圧補
正手段２８と、電流検出手段１９により検出された出力
電流とデューティー比制御手段２０により制御されたデ
ューティー比に関する情報とに基づいて、ファンモータ
５を流れる電流を演算する電流演算手段２１と、バーナ
２の燃焼量に基づいて最適送風量を判別する最適送風量
判別手段２２と、電流演算手段２１により演算された電
流と回転数検出手段１８により検出された回転数とに基
づいてファンケース４やケーシング１により構成される
送風流路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別手段２３
と、最適送風量判別手段２２により判別された最適送風
量と流路抵抗判別手段２３により判別された流路抵抗と
に基づいてファンモータ５の最適回転数を判別し、ファ
ンモータ５の回転数が最適回転数となるようにデューテ
ィー比制御手段２０に回転数指令信号を供給する最適回
転数判別手段２４と、流路抵抗判別手段２３により判別
された流路抵抗に基づいて燃焼の異常を判別する異常判
別手段２５と、異常判別手段２５により燃焼の異常と判
別されたときに給湯制御部１３に停止信号を出力してバ
ーナ２の燃焼を停止させる異常処理手段２６とを備えて
おり、さらにデューティー比制御手段２０から出力され
る制御電圧を微調整するための微調整手段２９を備えて
いる。The motor control device includes a rectifying and smoothing means 16 for rectifying and smoothing AC power from a commercial power supply 15 of, for example, 100 VAC and outputting DC power, and a DC power from the rectifying and smoothing means 16 based on a control pulse. A power control means 17 for switching the power of the fan motor 5 to supply driving power to the fan motor 5; a rotation number detection means 18 for detecting the rotation number of the fan motor 5; And controlling the duty ratio of the control pulse based on the rotation speed command signal, the rotation speed detected by the rotation speed detection means 18 and the current flowing through the fan motor 5 so that the rotation speed of the fan motor 5 becomes the command rotation speed. Duty ratio control means 20 for outputting a control voltage to be changed
A control voltage correcting unit 28 for correcting the control voltage output from the duty ratio control unit 20 in accordance with the voltage fluctuation of the AC power, and an output current detected by the current detection unit 19 and control by the duty ratio control unit 20. Current calculation means 21 for calculating a current flowing through the fan motor 5 based on the information on the duty ratio obtained, an optimum air flow rate determination means 22 for determining an optimum air flow rate based on the combustion amount of the burner 2, Flow path resistance determining means 23 for determining the flow resistance of the air flow path formed by the fan case 4 and the casing 1 based on the current calculated by the means 21 and the rotation speed detected by the rotation speed detection means 18.
And the optimum rotation speed of the fan motor 5 is determined based on the optimum blowing amount determined by the optimum blowing amount determining unit 22 and the flow path resistance determined by the flow path resistance determining unit 23. Is determined based on the flow rate resistance determined by the flow rate resistance determination means 23 and the optimum rotation speed determination means 24 for supplying a rotation speed command signal to the duty ratio control means 20 so that the rotation speed becomes the optimum rotation speed. Abnormality determination means 25, and abnormality processing means 26 for outputting a stop signal to the hot water supply control unit 13 to stop the combustion of the burner 2 when the abnormality determination means 25 determines that the combustion is abnormal. A fine adjustment unit 29 for finely adjusting the control voltage output from the duty ratio control unit 20 is provided.
【００２８】なお、デューティー比制御手段２０と、電
流演算手段２１と、最適送風量判別手段２２と、流路抵
抗判別手段２３と、最適回転数判別手段２４と、異常判
別手段２５と、異常処理手段２６と微調整手段２９と
は、マイクロコンピュータ２７により実現されている。
なお、マイクロコンピュータ２７は、燃焼装置の全体を
制御している。The duty ratio control means 20, the current calculation means 21, the optimum air flow rate determination means 22, the flow path resistance determination means 23, the optimum rotation speed determination means 24, the abnormality determination means 25, the abnormality processing The means 26 and the fine adjustment means 29 are realized by a microcomputer 27.
The microcomputer 27 controls the entire combustion device.
【００２９】図２は、ファンモータ５の駆動部の回路ブ
ロック図であって、この駆動部は主にモータ駆動ＩＣ３
１により構成されている。このモータ駆動ＩＣ３１は、
端子３１ａ〜３１ｅを備えており、また、電力制御手段
１７と、回転数検出手段１８とを搭載している。FIG. 2 is a circuit block diagram of a drive unit of the fan motor 5, and the drive unit mainly includes a motor drive IC 3
1. This motor drive IC 31
Terminals 31a to 31e are provided, and power control means 17 and rotation speed detecting means 18 are mounted.
【００３０】電力制御手段１７は、ファンモータ５の各
コイルに駆動電力を供給するモータドライバー３２と、
モータドライバー３２によりファンモータ５に供給され
る駆動電力をスイッチングするＰＷＭ可変速回路３３と
を備えている。回転数検出手段１８は、ファンモータ５
に内蔵された複数のホール素子を含むホールＩＣ３４か
らの検出信号に基づいてファンモータ５の回転数を演算
する回転ロジック３５と、回転ロジック３５により演算
された回転数に応じた回転数パルスを発生する回転数パ
ルス発生回路３６とを備えている。The power control means 17 includes a motor driver 32 for supplying drive power to each coil of the fan motor 5,
A PWM variable speed circuit 33 for switching the drive power supplied to the fan motor 5 by the motor driver 32; The rotation number detecting means 18 is provided for the fan motor 5.
A rotation logic 35 for calculating the number of rotations of the fan motor 5 based on a detection signal from a Hall IC 34 including a plurality of Hall elements built in the motor, and a rotation number pulse corresponding to the number of rotations calculated by the rotation logic 35 are generated. And a rotation speed pulse generation circuit 36 that performs the rotation.
【００３１】端子３１ａには、整流平滑手段１６からの
駆動電力が入力され、この駆動電力は電力制御手段１７
のモータドライバー３２に供給される。端子３１ｂに
は、補助電源３７からの直流電力が入力され、この直流
電力はモータ駆動ＩＣ３１の各部に電源として供給され
る。端子３１ｃには、デューティー比制御手段２０から
出力され、制御電圧補正手段２８において電圧補正がな
された制御電圧が入力され、この制御電圧が電力制御手
段１７のＰＷＭ可変速回路３３に供給される。端子３１
ｄからは、回転数検出手段１８の回転数パルス発生回路
３６からの回転数パルスが出力され、この回転数パルス
はデューティー比制御手段２０に供給されるとともに、
上記制御電圧補正手段２８のＦ／Ｖ変換回路７１に供給
される。端子３１ｅは、接地端子である。The driving power from the rectifying / smoothing means 16 is input to the terminal 31a.
Is supplied to the motor driver 32. DC power from the auxiliary power supply 37 is input to the terminal 31b, and this DC power is supplied to each part of the motor drive IC 31 as power. The control voltage output from the duty ratio control means 20 and subjected to voltage correction by the control voltage correction means 28 is input to the terminal 31 c, and the control voltage is supplied to the PWM variable speed circuit 33 of the power control means 17. Terminal 31
d outputs a rotation number pulse from a rotation number pulse generating circuit 36 of the rotation number detecting means 18, and the rotation number pulse is supplied to the duty ratio control means 20.
It is supplied to the F / V conversion circuit 71 of the control voltage correction means 28. The terminal 31e is a ground terminal.
【００３２】整流平滑手段１６は、例えばダイオードブ
リッジからなる全波整流器と、キャパシタからなる平滑
回路とにより実現されており、例えば１００ボルトの商
用電源１５から得られる交流電力を整流および平滑して
直流電力を出力する。The rectifying / smoothing means 16 is realized by, for example, a full-wave rectifier comprising a diode bridge and a smoothing circuit comprising a capacitor. Output power.
【００３３】また、電力制御手段１７は、上記制御電圧
に応じてデューティー比が制御される制御パルスに基づ
いて、ファンモータ５をＰＷＭ制御するものであり、具
体的には、整流平滑手段１６から出力される直流電力
を、上記制御パルスに基づいてスイッチングして、ファ
ンモータ５に駆動電力として供給する。つまり、ファン
モータ５に供給される直流駆動電力は、この電力制御手
段１７によりＰＷＭ制御される。The power control means 17 performs PWM control of the fan motor 5 on the basis of a control pulse whose duty ratio is controlled in accordance with the control voltage. The output DC power is switched based on the control pulse and supplied to the fan motor 5 as drive power. That is, the DC drive power supplied to the fan motor 5 is PWM-controlled by the power control unit 17.
【００３４】回転数検出手段１８は、ファンモータ５に
内蔵された複数のホール素子を含むホールＩＣ３４から
なる回転検出センサからの検出信号に基づいて、ファン
モータ５の回転数を検出し、それに応じた回転数パルス
をデューティー比制御手段２０および制御電圧補正手段
２８に供給するとともに、ファンモータ５の回転素子の
回転に応じた回転信号を電力制御手段１７に供給する。The rotation speed detecting means 18 detects the rotation speed of the fan motor 5 based on a detection signal from a rotation detection sensor comprising a Hall IC 34 including a plurality of Hall elements built in the fan motor 5, and responds accordingly. The rotation speed pulse supplied to the duty ratio control means 20 and the control voltage correction means 28 and a rotation signal corresponding to the rotation of the rotating element of the fan motor 5 is supplied to the power control means 17.
【００３５】電流検出手段１９は、例えはカレントトラ
ンスなどを備えており、整流平滑手段１６の出力電流を
検出する。The current detecting means 19 includes, for example, a current transformer, and detects the output current of the rectifying / smoothing means 16.
【００３６】デューティー比制御手段２０は、ファンモ
ータ５の回転数が指令回転数になるように制御電圧を調
整して、その制御電圧を電力制御手段１７に向けて出力
する。より正確には、このデューティー比制御手段２０
から出力される制御電圧は、図２に示すように、上記制
御電圧補正手段２８により補正電圧が加算された状態で
電力制御手段１７に供給される。The duty ratio control means 20 adjusts the control voltage so that the rotation speed of the fan motor 5 becomes the command rotation speed, and outputs the control voltage to the power control means 17. More precisely, the duty ratio control means 20
Is supplied to the power control means 17 in a state where the correction voltage is added by the control voltage correction means 28, as shown in FIG.
【００３７】制御電圧補正手段２８は、例えば、上記商
用電源１５が電圧変動を伴う場合など、整流平滑手段１
６から出力される直流電力が電圧変動を伴う場合に、こ
の電圧変動に伴うファンモータ５の回転数の変動を抑え
るように制御電圧を補正するものであって、Ｆ／Ｖ変換
回路７１と加算積分回路７２とを主要部として構成され
る。具体的には、図３に示すように、上記モータ駆動Ｉ
Ｃ３１の端子３１ｄから出力される回転数パルスを電圧
値（回転数検出電圧）に変換する周知構造のＦ／Ｖ変換
回路７１と、作動増幅器を構成するオペアンプ７２１と
積分回路を構成するコンデンサ７２２と抵抗７２３，７
２４とからなる加算積分回路７２で構成される。The control voltage correcting means 28 is provided for controlling the rectifying / smoothing means 1 when the commercial power supply 15 fluctuates in voltage, for example.
When the DC power output from the DC motor 6 is accompanied by a voltage fluctuation, the control voltage is corrected so as to suppress the fluctuation of the rotation speed of the fan motor 5 due to the voltage fluctuation, and is added to the F / V conversion circuit 71. The integration circuit 72 is configured as a main part. Specifically, as shown in FIG.
An F / V conversion circuit 71 having a well-known structure that converts a rotation speed pulse output from a terminal 31d of C31 into a voltage value (a rotation speed detection voltage), an operational amplifier 721 forming an operation amplifier, and a capacitor 722 forming an integration circuit. Resistance 723, 7
24.
【００３８】そして、オペアンプ７２１の非反転入力端
子に、デューティー比制御手段２０から出力される制御
電圧ＶS が入力され、反転入力端子に上記Ｆ／Ｖ変換回
路７１により電圧変換された回転数検出電圧Ｖf が入力
される。これにより、オペアンプ７２１で上記制御電圧
と上記回転数検出電圧との偏差（ＶS −Ｖf ）が取り出
されるとともに、この偏差が積分回路で積分されて補正
電圧として取り出され、さらに、この補正電圧が上記制
御電圧に加算されて電力制御手段１７に供給される。Then, the control voltage V S output from the duty ratio control means 20 is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 721, and the rotational speed detected by the F / V conversion circuit 71 is detected at the inverting input terminal. The voltage Vf is input. Thus, with the deviation between the control voltage and the rotational speed detection voltage (V S -V f) is taken out by the operational amplifier 721, the deviation is taken as being integrated with the correction voltage by the integrating circuit, further, the correction voltage Is added to the control voltage and supplied to the power control unit 17.
【００３９】すなわち、この制御電圧補正手段２８で
は、電源電圧の電圧変動に伴うファンモータ５の回転数
のずれを偏差として、この偏差がある限りこれを積分し
て制御電圧に加算することにより、ファンモータ５のの
回転数を一定に保つよう制御電圧を補正している。ここ
で、この補正された制御電圧をＶS ′とすると、この制
御電圧補正手段２８での動作は、以下の数式１として表
される。That is, the control voltage correction means 28 uses the deviation of the rotation speed of the fan motor 5 due to the voltage fluctuation of the power supply voltage as a deviation, integrates this deviation as far as there is, and adds it to the control voltage. The control voltage is corrected so that the rotation speed of the fan motor 5 is kept constant. Here, assuming that the corrected control voltage is V S ′, the operation of the control voltage correction means 28 is expressed by the following equation 1.
【００４０】[0040]
【数１】 (Equation 1)
【００４１】次に、この制御電圧補正手段２８の動作を
より具体的に説明する。ここで、Ｆ／Ｖ変換回路７１の
出力特性を図４(a) に示す。このＦ／Ｖ変換回路７１の
出力特性は、ファンモータ５の回転数に比例して出力電
圧が上昇するものとし、本例ではファンモータ５の回転
数がｒθの時の出力電圧をＶｒθとする。また、デュー
ティー比制御手段２０から出力される制御電圧とファン
モータ５の回転数の関係を、交流電源（１００Ｖ）の電
圧変動（８５Ｖ〜１１０Ｖ）とともに図４(b) に示す。Next, the operation of the control voltage correction means 28 will be described more specifically. Here, the output characteristics of the F / V conversion circuit 71 are shown in FIG. The output characteristic of the F / V conversion circuit 71 is such that the output voltage increases in proportion to the rotation speed of the fan motor 5, and in this example, the output voltage when the rotation speed of the fan motor 5 is rθ is Vrθ. . FIG. 4B shows the relationship between the control voltage output from the duty ratio control means 20 and the rotational speed of the fan motor 5 together with the voltage fluctuation (85 V to 110 V) of the AC power supply (100 V).
【００４２】そこで、まず交流電源に電圧変動がない場
合（つまり、ＡＣ１００Ｖの場合）から説明する。交流
電源に電圧変動がない場合、図４(b) より、任意の回転
数ｒθを得るためには、制御電圧としてＶS θが必要で
ある。また、図４より、任意の回転数ｒθのときのＦ／
Ｖ変換回路７１の出力電圧はＶｒθである。ここで、制
御電圧補正手段２８により、上記数式（１）の動作が行
われることになるが、交流電源に電圧変動がない場合の
Ｆ／Ｖ変換回路の出力特性を常にＶS θ＝Ｖｒθとなる
よう設定しておくことにより、上記数式（１）における
制御電圧ＶS と回転数検出電圧Ｖf との偏差は０となる
ことから、制御電圧補正手段２８から出力される制御電
圧ＶS ′はＶS となる。つまり、交流電源に電圧変動が
ない場合においては、デューティー比制御手段２０から
出力される制御電圧ＶS が補正されずにそのまま電力制
御手段１７に印加される。Therefore, the case where there is no voltage fluctuation in the AC power supply (that is, the case of AC 100 V) will be described first. In the case where there is no voltage fluctuation in the AC power supply, as shown in FIG. 4B, in order to obtain an arbitrary rotation speed rθ, V S θ is required as a control voltage. Further, from FIG. 4, F / F at an arbitrary rotation speed rθ is obtained.
The output voltage of the V conversion circuit 71 is Vrθ. Here, the operation of the above equation (1) is performed by the control voltage correction means 28, but the output characteristics of the F / V conversion circuit when the AC power supply does not fluctuate are always V S θ = Vrθ. By setting so that the deviation between the control voltage V S and the rotation speed detection voltage V f in the above equation (1) becomes 0, the control voltage V S ′ output from the control voltage correction means 28 is obtained. Becomes V S. That is, when there is no voltage fluctuation in the AC power supply, the control voltage V S output from the duty ratio control means 20 is applied to the power control means 17 without correction.
【００４３】これに対し、交流電源に電圧変動を伴う場
合（例えば、ＡＣ１１０Ｖとなった場合）を説明する。
この場合、交流電源の電圧上昇に伴ってファンモータ５
の回転数が上昇（この時の回転数の上昇をΔｒとする）
すると、Ｆ／Ｖ変換回路７１の出力電圧もΔＶｒだけ上
昇する（図４参照）。この時、ファンモータ５の回転数
をｒθに一定に保とうとすると、図５から、制御電圧Ｖ
S θをΔＶS だけ下げてやる必要があることがわかる。
制御電圧補正手段２８では、上記数式（１）の動作によ
り、上記Ｆ／Ｖ変換回路７１の出力変動分（すなわち、
−ΔＶｒ）を偏差としてこれを積分するとともに制御電
圧ＶS に加算して、補正後の制御電圧ＶS ′として電力
制御手段１７に印加する。つまり、交流電源に電圧変動
が生じた場合には、上記偏差が無くなるまでデューティ
ー比制御手段２０から出力される制御電圧ＶS に補正電
圧が加算される。On the other hand, a case where the AC power supply is accompanied by a voltage change (for example, when the AC power becomes 110 V) will be described.
In this case, the fan motor 5
Rotation speed rises (the increase in rotation speed at this time is defined as Δr)
Then, the output voltage of the F / V conversion circuit 71 also increases by ΔVr (see FIG. 4). At this time, if the rotation speed of the fan motor 5 is to be kept constant at rθ, the control voltage V
It can be seen that S θ needs to be lowered by ΔV S.
In the control voltage correction means 28, the output variation of the F / V conversion circuit 71 (that is,
-DerutaVr) is added to the control voltage V S with integrating this as a deviation, is applied to the power control unit 17 as a control voltage V S 'after the correction. That is, when a voltage fluctuation occurs in the AC power supply, the correction voltage is added to the control voltage V S output from the duty ratio control unit 20 until the deviation is eliminated.
【００４４】このように、制御電圧補正手段２８は、交
流電源に電圧変動を生じたような場合において、この電
圧変動に伴うファンモータ５の回転数の変動から制御電
圧をフィードバック制御し、これにより、ファンモータ
５の回転数は一定に維持される。As described above, the control voltage correction means 28 performs feedback control of the control voltage based on the fluctuation of the rotation speed of the fan motor 5 due to the voltage fluctuation when the voltage fluctuation occurs in the AC power supply. The rotation speed of the fan motor 5 is kept constant.
【００４５】なお、上記回転数検出手段１８から制御電
圧補正手段２８に供給される回転数パルスは、図３に示
すように、Ｆ／Ｖ変換回路７１だけでなく、後述する微
調整手段２９にも供給されている。As shown in FIG. 3, the rotation speed pulse supplied from the rotation speed detecting means 18 to the control voltage correcting means 28 is transmitted not only to the F / V conversion circuit 71 but also to a fine adjustment means 29 described later. Are also supplied.
【００４６】微調整手段２９は、本装置の設置される環
境温度や組み立て時の送風流路のバラツキやさらにはモ
ータ自体の性能のバラツキといった種々の要素を温度セ
ンサ等２９１の検出結果に基づいて、装置の初期調整時
や保守時において適宜制御電圧を自動ないしは手動によ
り微調整するものである。したがって、本実施形態では
上述のように、この微調整手段２９に上記回転数検出手
段１８から回転数パルスが入力されることから、この回
転数パルスに基づいて、例えば、Ｆ／Ｖ変換回路７１の
精度補正を行わせる。さらに、高精度のＦ／Ｖ変換回路
を用いれば、例えば、８ビットのマイクロコンピュータ
を用いて制御を行う場合においても高精度の回転制御を
実現することもできる。The fine adjustment means 29 determines various factors such as the environmental temperature at which the apparatus is installed, the variation of the air flow path at the time of assembly, and the variation of the performance of the motor itself based on the detection results of the temperature sensor 291 and the like. At the time of initial adjustment and maintenance of the apparatus, the control voltage is finely adjusted automatically or manually as appropriate. Accordingly, in the present embodiment, as described above, since the rotation speed pulse is input from the rotation speed detection unit 18 to the fine adjustment unit 29, the F / V conversion circuit 71 is used based on the rotation speed pulse. Is performed. Further, if a high-precision F / V conversion circuit is used, high-precision rotation control can be realized even when control is performed using, for example, an 8-bit microcomputer.
【００４７】なお、本実施形態では微調整手段２９は、
マイクロコンピュータ２７により実現されるため、実際
の微調整はソフトウェア上で処理されることになるが、
もちろん温度センサ等２９１で検出される変動量をハー
ドウェア構成で電圧量に変換して制御電圧に加算する構
成とすることも可能である。In the present embodiment, the fine adjustment means 29
Since the adjustment is realized by the microcomputer 27, the actual fine adjustment is processed by software.
Of course, it is also possible to adopt a configuration in which the fluctuation amount detected by the temperature sensor 291 or the like is converted into a voltage amount by a hardware configuration and added to the control voltage.
【００４８】ファンモータ５は、三相ブラシレスモー
タ、より詳しくは永久磁石型同期モータであって、本実
施形態では、燃焼装置のシロッコファン６を駆動するた
めに使用している。The fan motor 5 is a three-phase brushless motor, more specifically, a permanent magnet type synchronous motor. In this embodiment, the fan motor 5 is used to drive the sirocco fan 6 of the combustion device.
【００４９】図５は、電力制御手段１７の回路ブロック
図であって、この電力制御手段１７は、三角波発信回路
４１と、コンパレータ４２と、三相分配回路４３と、ト
ランジスタＴＲ１〜ＴＲ６とを備えている。なお、トラ
ンジスタＴＲ１〜ＴＲ６保護用のダイオードや、ファン
モータ５のコイル５ａ〜５ｃに流れる過電流を検出しか
つ保護するための回路など、本願発明に直接関係のない
構成要素については、図示及び説明を省略する。FIG. 5 is a circuit block diagram of the power control means 17. The power control means 17 includes a triangular wave transmission circuit 41, a comparator 42, a three-phase distribution circuit 43, and transistors TR1 to TR6. ing. Components not directly related to the present invention, such as diodes for protecting the transistors TR1 to TR6 and circuits for detecting and protecting overcurrents flowing through the coils 5a to 5c of the fan motor 5, are illustrated and described. Is omitted.
【００５０】なお、以下の電力制御手段１７の動作説明
は、説明の都合上、特に示さない限り直流電源に電圧変
動がない状態、換言すれば、上記制御電圧補正手段２８
での電圧補正が行われない場合を説明する。The following description of the operation of the power control means 17 will be made for the sake of explanation, for the sake of explanation, unless the DC power supply has a voltage fluctuation unless stated otherwise, in other words, the control voltage correction means 28.
The case where the voltage correction is not performed in the above will be described.
【００５１】ここで例えば、三角波発信回路４１が２０
ＫＨｚの周期の三角波を出力するとすれば、演算増幅器
からなるコンパレータ４２は、三角波発信回路４１から
の三角波の電圧と、デューティー比制御手段２０からの
制御電圧ＶS とを比較して、制御電圧ＶS が三角波の電
圧以上であるときにオンとなり、反対に制御電圧ＶSが
三角波の電圧よりも小さいときにオフとなって、周期２
０ＫＨｚの制御パルスを出力することとなる。これはす
なわち、制御パルスのデューティー比が、デューティー
比制御手段２０からの制御電圧ＶS によって制御される
ことを意味する。Here, for example, the triangular wave transmission circuit 41
If outputs a triangular wave of period of KHz, the comparator 42 comprising an operational amplifier compares the triangular wave voltage from the triangular wave oscillation circuit 41, a control voltage V S from the duty ratio control means 20, the control voltage V It turns on when S is equal to or higher than the voltage of the triangular wave, and turns off when the control voltage V S is smaller than the voltage of the triangular wave.
A control pulse of 0 KHz will be output. This means that the duty ratio of the control pulse is controlled by the control voltage V S from the duty ratio control means 20.
【００５２】一方、三相分配回路４３は、回転数検出手
段１８からの回転信号に応じて、上段側のトランジスタ
ＴＲ１〜ＴＲ３のうちの１つと、下段側のトランジスタ
ＴＲ４〜ＴＲ６のうちの１つとを、選択的にオンさせ
る。これにより、例えば、トランジスタＴＲ１、ＴＲ５
がオンとされる場合に、ファンモータ５のコイル５ａか
らコイル５ｂに駆動電流が流されることとなる。On the other hand, the three-phase distribution circuit 43 is connected to one of the upper transistors TR1 to TR3 and one of the lower transistors TR4 to TR6 according to the rotation signal from the rotation speed detecting means 18. Is selectively turned on. Thereby, for example, the transistors TR1 and TR5
Is turned on, a drive current flows from the coil 5a of the fan motor 5 to the coil 5b.
【００５３】したがって、ファンモータ５の回転子の回
転位置に応じて電流を流すコイル５ａ〜５ｃや電流の方
向を順次切り替えることにより、ファンモータ５の回転
が継続される。さらにこの三相分配回路４３は、下段側
のトランジスタＴＲ４〜ＴＲ６のうちオンさせるべきト
ランジスタを、コンパレータ４２からの制御パルスに応
じてオン・オフさせる。すなわち、三相分配回路４３
は、ファンモータ５に供給される駆動電力を、デューテ
ィー比制御手段２０からの制御電圧ＶS に応じてＰＷＭ
制御する。Therefore, the rotation of the fan motor 5 is continued by sequentially switching the direction of the current and the coils 5a to 5c through which the current flows according to the rotational position of the rotor of the fan motor 5. Further, the three-phase distribution circuit 43 turns on / off a transistor to be turned on among the transistors TR <b> 4 to TR <b> 6 on the lower stage according to a control pulse from the comparator 42. That is, the three-phase distribution circuit 43
Changes the drive power supplied to the fan motor 5 to PWM according to the control voltage V S from the duty ratio control means 20.
Control.
【００５４】ここで、この電力制御手段１７の動作につ
いて簡単にまとめると、商用電源１５からの交流電力
は、整流平滑手段１６によって整流・平滑されて、電力
制御手段１７を介してファンモータ５に駆動電力として
供給される。このときフアンモータ５に供給される駆動
電力は、電力制御手段１７によってＰＷＭ制御が施され
ることで、ファンモータ５の回転数が指令回転数になる
ように制御される。Here, the operation of the power control means 17 will be briefly summarized. The AC power from the commercial power supply 15 is rectified and smoothed by the rectification and smoothing means 16 and supplied to the fan motor 5 via the power control means 17. It is supplied as drive power. At this time, the drive power supplied to the fan motor 5 is subjected to PWM control by the power control unit 17 so that the rotation speed of the fan motor 5 is controlled to be the command rotation speed.
【００５５】いま、図６に示すように、三角波発信回路
４１からの三角波の最高電圧をＶH、最低電圧をＶL と
し、デューティー比制御手段２０からの制御電圧をＶS
とすると、コンパレータ４２の出力である制御パルス
は、図７に示すように、制御電圧ＶS が三角波の電圧以
上のときにオンし、制御電圧ＶS が三角波の電圧よりも
小さいときにオフする、三角波と同じ周期のパルス列と
なる。Now, as shown in FIG. 6, the maximum voltage of the triangular wave from the triangular wave transmission circuit 41 is V H , the minimum voltage is V L, and the control voltage from the duty ratio control means 20 is V S.
When the control pulse which is the output of the comparator 42, as shown in FIG. 7, the control voltage V S is turned on when the above voltage of the triangular wave, the control voltage V S is turned off when less than the voltage of the triangular wave , And a pulse train having the same cycle as the triangular wave.
【００５６】そして、三相分配回路４３が、下段側のト
ランジスタＴＲ４〜ＴＲ６のうち、オンさせるべきトラ
ンジスタのベースに、コンパレータ４２からの制御パル
スを印加するので、ファンモータ５の駆動電力が制御パ
ルスによりスイッチングされ、制御パルスのデューティ
ー比に応じた駆動電力がファンモータ５に供給される。Then, the three-phase distribution circuit 43 applies the control pulse from the comparator 42 to the base of the transistor to be turned on among the transistors TR4 to TR6 on the lower stage, so that the driving power of the fan motor 5 is reduced by the control pulse. And the driving power corresponding to the duty ratio of the control pulse is supplied to the fan motor 5.
【００５７】次に、電流検出について説明する。電流検
出を行う具体的回路を示したのが図８である。電流を検
出するラインにカレントトランスを備えたり、あるい
は、検出するラインに抵抗を設けておき、その両端を図
８に示すように入力電圧Ｖｉとして取り出す。そして、
その入力端５０は、オペアンプ５１の反転入力端子に入
力されている。Next, the current detection will be described. FIG. 8 shows a specific circuit for performing current detection. A current transformer is provided on a line for detecting a current, or a resistor is provided on a line for detecting a current, and both ends thereof are taken out as an input voltage Vi as shown in FIG. And
The input terminal 50 is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 51.
【００５８】また、電源電圧Ｖｃｃは抵抗５８及び第１
のホトカプラ５２のホトトランジスタ５３を介してグラ
ンドに接続されており、オペアンプ５１の非反転入力端
は抵抗５８とホトトランジスタ５３との間と接続されて
いる。The power supply voltage Vcc is connected to the resistor 58 and the first
Is connected to the ground via a phototransistor 53 of a photocoupler 52, and a non-inverting input terminal of the operational amplifier 51 is connected between a resistor 58 and the phototransistor 53.
【００５９】オペアンプ５１の出力は抵抗５９を介して
第２のホトカプラ５５のホトダイオード５６及び第１の
ホトカプラ５２のホトダイオード５４を通じてグランド
に接続されている。また、これにより第１のホトカプラ
５２のホトダイオード５４とホトトランジスタ５３とに
よりオペアンプ５１の帰還回路が構成されている。The output of the operational amplifier 51 is connected to the ground via the photodiode 56 of the second photocoupler 55 and the photodiode 54 of the first photocoupler 52 via the resistor 59. In addition, the feedback circuit of the operational amplifier 51 is configured by the photodiode 54 of the first photocoupler 52 and the phototransistor 53.
【００６０】また、出力側は電源電圧Ｖが抵抗６０及び
第２のホトカプラ５５のホトトランジスタ５７を介して
グランドに接続されており、オペアンプ５１の出力電流
に応じて、第２のホトカプラ５５によって出力端６１の
出力電圧Ｖｏが出力されるようになっている。そして、
この回路の特徴としては、第１のホトカプラ５２と第２
のホトカプラ５５とは同種類のものを採用し、電流伝達
特性がそろっているものを使用している。On the output side, the power supply voltage V is connected to ground via the resistor 60 and the phototransistor 57 of the second photocoupler 55, and the output voltage is output by the second photocoupler 55 in accordance with the output current of the operational amplifier 51. The output voltage Vo at the end 61 is output. And
The feature of this circuit is that the first photocoupler 52 and the second
The same type as the photocoupler 55 is adopted, and those having the same current transfer characteristics are used.
【００６１】次に、この検出回路の動作を説明すると、
オペアンプ５１の出力電流をＩｆとし、第１のホトカプ
ラ５２のホトトランジスタ５３に流れる電流がＩｃ１、
第２のホトカプラ５５のホトトランジスタ５７に流れる
電流がＩｃ２とすると、下記の数式（２）及び数式
（３）の関係が成立する。Next, the operation of this detection circuit will be described.
The output current of the operational amplifier 51 is If, and the current flowing through the phototransistor 53 of the first photocoupler 52 is Ic1,
Assuming that the current flowing through the phototransistor 57 of the second photocoupler 55 is Ic2, the following equations (2) and (3) hold.
【００６２】[0062]
【数２】 (Equation 2)
【００６３】[0063]
【数３】 (Equation 3)
【００６４】また、第１のホトカプラ５２と第２のホト
カプラ５５との特性が同じであり、両者のホトダイオー
ド５４，５６に流れる電流Ｉｆは共通であるため、下記
の式（４）が成立する。The first photocoupler 52 and the second photocoupler 55 have the same characteristics, and the current If flowing through the photodiodes 54 and 56 is common. Therefore, the following equation (4) is established.
【００６５】[0065]
【数４】 (Equation 4)
【００６６】上記数式（２）、（３）、（４）より出力
Ｖｏは数式（５）のようになる。From the above equations (2), (3) and (4), the output Vo is as shown in equation (5).
【００６７】[0067]
【数５】 (Equation 5)
【００６８】従って、上述の場合、検出すべきラインと
電源を分離した形でモータに流れる電流を検出できるた
め、モータの電流の変動によって出力側の電源が変動影
響をされることなく検出できる。また、出力電圧はオペ
アンプやホトカプラの特性に関係なく（Ｒ６０／Ｒ５
８）Ｖｉとしてリニアな特性で検出できる。更に、本回
路では単にホトカプラを介すだけのときに比べ応答性の
向上にも寄与することができる。更に、ホトカプラの場
合には、経年変化や劣化により電流伝達特性が変化する
が、図８の回路では第１のホトカプラに特性と第２のホ
トカプラの特性に共通したものを用いているため、経年
変化等においても、通常似たような変化が生じる。よっ
て、結局全体としてホトカプラの経年変化に影響を受け
ることなくリニアな特性で検出することができる。Therefore, in the above case, the current flowing through the motor can be detected while the line to be detected and the power supply are separated, so that the power supply on the output side can be detected without being affected by the fluctuation of the motor current. The output voltage is independent of the characteristics of the operational amplifier and the photocoupler (R60 / R5
8) Vi can be detected with linear characteristics. Further, in the present circuit, it is possible to contribute to the improvement of the responsiveness as compared with the case where only the photocoupler is used. Further, in the case of a photocoupler, the current transfer characteristics change due to aging and deterioration. However, in the circuit of FIG. 8, since the first photocoupler has the same characteristics as the characteristics of the second photocoupler, the characteristics of the photocoupler change over time. A similar change usually occurs in a change and the like. Therefore, the detection can be made with linear characteristics as a whole without being affected by the aging of the photocoupler.
【００６９】次に、上記給湯装置に上述のアイソレート
回路を用いたものの動作について、図９に示すフローチ
ャートを参照しながら説明する。図外のリモートコント
ローラからコントローラに運転指令が入力されると、給
湯制御部１３が、バルブ１１、１２や図外のイグナイタ
などを制御し、点火動作を開始すると共に、最適送風量
判別手段２２にバーナ２の燃焼量すなわちバルブ１１の
開弁量に応じた信号を出力する。これにより最適送風量
判別手段２２が、給湯制御部１３からの信号に基づい
て、バーナ２の燃焼量に応じた最適な送風量を演算する
（ステップＳ１）。Next, the operation of the hot water supply apparatus using the above-described isolation circuit will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When an operation command is input from a remote controller (not shown) to the controller, the hot water supply control unit 13 controls the valves 11 and 12 and an igniter (not shown) to start an ignition operation and A signal corresponding to the combustion amount of the burner 2, that is, the valve opening amount of the valve 11 is output. Thereby, the optimum air blowing amount determining means 22 calculates the optimum air blowing amount according to the combustion amount of the burner 2 based on the signal from the hot water supply control unit 13 (Step S1).
【００７０】この時点ではファンモータ５は回転してお
らず、流路抵抗判別手段２３による判別結果が最適送風
量判別手段２２に供給されないので、最適回転数判別手
段２４は、予め設定された例えば毎分３０００回転程度
の初期回転数に対応した回転数指令信号をデューティー
比制御手段２０に出力する（ステップＳ２）。これによ
りデューティー比制御手段２０が、ファンモータ５が初
期回転数で回転するような制御電圧ＶS を電力制御手段
１７に供給する。この結果、電力制御手段１７がＰＷＭ
方式により駆動電力を制御して、ファンモータ５を初期
回転数で回転するように駆動する。At this time, the fan motor 5 is not rotating, and the result of the discrimination by the flow passage resistance discriminating means 23 is not supplied to the optimum air flow rate discriminating means 22. A rotation speed command signal corresponding to the initial rotation speed of about 3000 rotations per minute is output to the duty ratio control means 20 (step S2). Thereby, the duty ratio control means 20 supplies the power control means 17 with the control voltage V S such that the fan motor 5 rotates at the initial rotation speed. As a result, the power control means 17
The driving power is controlled by the method, and the fan motor 5 is driven to rotate at the initial rotation speed.
【００７１】次に、異常判別手段２５が、内蔵している
タイマを起動させる（ステップＳ３）。Next, the abnormality determining means 25 activates a built-in timer (step S3).
【００７２】次に、電流検出手段１９がファンモータに
流れる電流を検出する（ステップＳ４）と共に、回転数
検出手段１８が、ファンモータ５のホールＩＣ３４から
の検出信号に基づいて、ファンモータ５の回転数を検出
する（ステップＳ５）。Next, the current detecting means 19 detects the current flowing through the fan motor (step S4), and the rotation speed detecting means 18 detects the current of the fan motor 5 based on the detection signal from the Hall IC 34 of the fan motor 5. The rotation speed is detected (step S5).
【００７３】次に、電流演算手段２１が、電流検出手段
１９により検出された整流平滑手段１６の出力電流と、
デューティー比制御手段２０からの制御電圧ＶS とを用
いて、上記数式２により、ファンモータ５を流れる電流
を演算する（ステップＳ６）。Next, the current calculating means 21 calculates the output current of the rectifying / smoothing means 16 detected by the current detecting means 19,
By using the control voltage V S from the duty ratio control means 20, by the above equation 2 to calculate the current flowing through the fan motor 5 (step S6).
【００７４】すなわち、商用電源１５の電圧変動がな
く、整流平滑手段１６の出力電圧が常に一定であれば、
電流検出手段１９により検出した整流平滑手段１６の出
力電流を補正する必要は少ないが、現実には例えば交流
１００ボルトの商用電源１５の場合、７５〜１２０ボル
トに変動しているのが実情であり、その変動による整流
平滑手段１６の出力電流とファンモータ５を流れる電流
との変化のずれを補正するために、電流演算手段２１に
より、整流平滑手段１６の出力電流からファンモータ５
を流れる電流を演算して、実際に検出した整流平滑手段
１６の出力電流を補正することが必要になる。ここで
は、説明をより判り易くするために、先ず、整流平滑手
段１６の出力電流の補正をする必要の無い場合の、流路
抵抗判別動作について述べる。That is, if there is no fluctuation in the voltage of the commercial power supply 15 and the output voltage of the rectifying / smoothing means 16 is always constant,
There is little need to correct the output current of the rectifying and smoothing means 16 detected by the current detecting means 19, but in reality, for example, in the case of a commercial power supply 15 of AC 100 volts, the current actually fluctuates to 75 to 120 volts. In order to correct the difference between the change in the output current of the rectifying / smoothing means 16 and the current flowing through the fan motor 5 due to the fluctuation, the current calculating means 21 calculates the fan motor 5 from the output current of the rectifying / smoothing means 16.
It is necessary to calculate the current flowing through the rectifier and correct the actually detected output current of the rectifying / smoothing means 16. Here, in order to make the description easier to understand, first, a description will be given of the flow path resistance determining operation when it is not necessary to correct the output current of the rectifying / smoothing means 16.
【００７５】流路抵抗判別手段２３が、電流検出手段１
９からの検出電流（すなわち、ここの説明では電流演算
手段２１により補正される前の電流）と回転数検出手段
１８からの回転数パルスとに基づいて、ファンケース４
およびケーシング１内の送風流路の流路抵抗Φを判別す
る（ステップＳ７）。When the flow path resistance determining means 23 is
9 (that is, the current before being corrected by the current calculation means 21 in this description) and the rotation speed pulse from the rotation speed detection means 18, the fan case 4
Then, the flow path resistance Φ of the air flow path in the casing 1 is determined (step S7).
【００７６】すなわち、ファンモータ５の回転数Ｎとフ
ァンモータ５を流れる電流Ｉとの関係は、図１０に示す
ように、流路抵抗との関係のデータを予めメモリなどに
保持しておくことにより、回転数Ｎと電流Ｉとから流路
抵抗Φを決定できる。例えば、回転数ＮがＮ1 のときに
電流ＩがＩ0 になり、あるいは回転数ＮがＮ2 のときに
電流ＩがＩ1 になれば、流路抵抗ΦがΦ1 であると判断
でき、回転数ＮがＮ0のときに電流ＩがＩ0 になれば、
流路抵抗ΦがΦ0 であると判断できる。That is, as shown in FIG. 10, the relationship between the rotation speed N of the fan motor 5 and the current I flowing through the fan motor 5 is obtained by storing data relating to the flow path resistance in a memory or the like in advance. Thus, the flow path resistance Φ can be determined from the rotation speed N and the current I. For example, if the current I becomes I 0 when the rotation speed N is N 1 , or if the current I becomes I 1 when the rotation speed N is N 2 , it can be determined that the flow path resistance Φ is Φ 1. If the current I becomes I 0 when the rotation speed N is N 0 ,
It can be determined that the flow path resistance Φ is Φ 0 .
【００７７】なお、Φ0 はΦ1 よりも小さい。また、こ
の流路抵抗Φは、ファンモータ５の回転数をＮ、ファン
モータ５を流れる電流をＩとすれば、例えば実験的に下
記数式６により求められる。ただし、ｇ（Ｎ）、ｆ
（Ｎ）は回転数Ｎの関数である。あるいは、別の実験式
として、下記数式７により求められる。Note that Φ 0 is smaller than Φ 1 . The flow path resistance Φ can be experimentally obtained, for example, by the following equation 6, where N is the number of revolutions of the fan motor 5 and I is the current flowing through the fan motor 5. Where g (N), f
(N) is a function of the rotation speed N. Alternatively, it is obtained by the following equation 7 as another experimental equation.
【００７８】[0078]
【数６】 (Equation 6)
【００７９】[0079]
【数７】 (Equation 7)
【００８０】次に、電流演算手段２１が、電流検出手段
１９により検出された電流の補正を行う動作について説
明する。商用電源１５から常に一定の電圧が供給されて
いる限り、上記の方法で流路抵抗を判別することができ
るが、実際には商用電源１５の電圧が変動するため、上
記の方法のみでは判別できず、電流演算手段２１による
補正が必要となってくる。Next, the operation in which the current calculating means 21 corrects the current detected by the current detecting means 19 will be described. As long as a constant voltage is always supplied from the commercial power supply 15, the flow path resistance can be determined by the above method. However, since the voltage of the commercial power supply 15 fluctuates in practice, it can be determined only by the above method. However, correction by the current calculation means 21 is required.
【００８１】一般に、ＰＡＭ方式では、ファンモータ５
に電源を供給する場合に、安定した直流電源でファンモ
ータ５を駆動することができるが、図２に示す構成のＰ
ＷＭ方式では、交流電力を整流および平滑しただけの直
流で駆動するため、電源部を簡略化できる利点がある。
しかし、その一方で、商用電源１５の電圧が変動した場
合には、図１１に示すように、その変動で整流平滑手段
１６の出力電圧が変動し、この変動をＰＷＭのデューテ
ィー比の変化により吸収するように制御が働くため、同
一回転数に対して整流平滑手段１６の出力電流Ｉｏも変
動することになる。Generally, in the PAM system, the fan motor 5
When power is supplied to the fan motor 5, the fan motor 5 can be driven by a stable DC power supply.
The WM method has an advantage that the power supply unit can be simplified because the AC power is driven by DC which is only rectified and smoothed.
However, on the other hand, when the voltage of the commercial power supply 15 fluctuates, as shown in FIG. 11, the fluctuation fluctuates the output voltage of the rectifying / smoothing means 16, and this fluctuation is absorbed by a change in the duty ratio of PWM. Therefore, the output current Io of the rectifying / smoothing means 16 also fluctuates for the same rotation speed.
【００８２】したがって、ＰＷＭ方式の場合、同一回転
数でのファンモータの電流値が吸排気路の流路抵抗の変
動、および商用電源１５の電圧変動の２つの要因で変動
することとなる。Therefore, in the case of the PWM method, the current value of the fan motor at the same rotation speed fluctuates due to two factors: a variation in the flow path resistance of the intake and exhaust passages and a variation in the voltage of the commercial power supply 15.
【００８３】そこで、電流演算手段２１が、ステップＳ
６において、電流検出手段１９により検出された出力電
流Ｉｏを用いて、ファンモータ５に流れる電流Ｉを演算
する。これは、商用電源１５の電圧が１００ボルトのと
きに検出するであろう電流に補正することと同様の意味
を持つ。具体的には、数式８を用いて演算する。Therefore, the current calculation means 21 determines in step S
In step 6, the current I flowing through the fan motor 5 is calculated using the output current Io detected by the current detecting means 19. This has the same meaning as correcting the current that would be detected when the voltage of the commercial power supply 15 is 100 volts. Specifically, the calculation is performed using Expression 8.
【００８４】[0084]
【数８】 (Equation 8)
【００８５】上記数式は、次のようにして求めることが
できる。すなわち、簡略化して説明すると、図１２に示
すＰＷＭ方式は、ＰＡＭ方式では図１３に示すように表
すことができる。ＰＷＭ方式における整流平滑手段１６
の出力電圧をＶｏ、出力電流をＩｏ、ＰＡＭ方式におけ
る可変電圧電源５１の出力電圧をＶ、出力電流をＩと
し、両方式におけるファンモータ５の仕事量が等しく、
さらに、それぞれの方式における電気・機械仕事変換効
率が等しくかつ１００パーセントと考えた場合、下記数
式９が成立する。The above equation can be obtained as follows. That is, to simplify and explain, the PWM method shown in FIG. 12 can be expressed as shown in FIG. 13 in the PAM method. Rectifying smoothing means 16 in PWM system
, The output voltage of the variable voltage power supply 51 in the PAM system is V, the output current is I, and the work of the fan motor 5 in both types is equal.
Further, when the electric / mechanical work conversion efficiencies in the respective systems are considered to be equal and 100%, the following Expression 9 is established.
【００８６】[0086]
【数９】 (Equation 9)
【００８７】ここで、ＰＷＭ方式においてファンモータ
５に印加される電圧は図７に示すようにパルス状であ
り、斜線部がＰＡＭ方式における印加電圧Ｖに想到する
ので、斜線部の面積を図６に示す制御電圧ＶS 、ＶH 、
ＶL で表すと、下記数式１０のようになる。Here, the voltage applied to the fan motor 5 in the PWM system is in a pulse form as shown in FIG. 7, and the hatched portion corresponds to the applied voltage V in the PAM system. The control voltages V S , V H ,
When represented by VL , the following equation 10 is obtained.
【００８８】[0088]
【数１０】 (Equation 10)
【００８９】これがＰＡＭ方式における印加電圧Ｖに相
当するので、下記数式１１が成立する。Since this corresponds to the applied voltage V in the PAM system, the following equation 11 is established.
【００９０】[0090]
【数１１】 [Equation 11]
【００９１】上記数式１１を上記数式９に代入して整理
すると、下記数式１２が成立する。By substituting Equation 11 into Equation 9, the following Equation 12 is established.
【００９２】[0092]
【数１２】 (Equation 12)
【００９３】上記数式１２を変形すると、下記数式１３
のようになる。When the above equation (12) is modified, the following equation (13) is obtained.
become that way.
【００９４】[0094]
【数１３】 (Equation 13)
【００９５】ここで、図６に示す三角波の電圧幅ＶH −
ＶL を定数ｋとおくと、上記数式１３は上記数式８と同
じになる。また、定数ｋを例えば３．５ボルトとする
と、下記数式１４が成立する。Here, the voltage width V H − of the triangular wave shown in FIG.
If V L is a constant k, Equation 13 becomes the same as Equation 8. If the constant k is, for example, 3.5 volts, the following equation 14 is established.
【００９６】[0096]
【数１４】 [Equation 14]
【００９７】上記数式１２、１３、１４は、ＰＷＭ方式
における電流検出手段１９により検出した出力電流Ｉｏ
を、ＰＡＭ方式における検出電流Ｉに変換したものであ
る。Equations (12), (13) and (14) represent the output current Io detected by the current detecting means 19 in the PWM system.
Is converted into a detection current I in the PAM system.
【００９８】このように、ステップＳ６において、電流
演算手段２１によりファンモータ５に流れる電流Ｉを演
算することにより、電流検出手段１９により検出された
出力電流Ｉｏを補正し、ステップＳ７において、補正し
た電流Ｉを用いて流路抵抗判別手段２３により流路抵抗
を演算するので、商用電源１５の電圧変動にかかわら
ず、正確に流路抵抗を求めることがてきる。As described above, in step S6, the current I flowing through the fan motor 5 is calculated by the current calculating means 21, thereby correcting the output current Io detected by the current detecting means 19, and corrected in step S7. Since the flow path resistance is calculated by the flow path resistance determining means 23 using the current I, the flow path resistance can be accurately obtained regardless of the voltage fluctuation of the commercial power supply 15.
【００９９】次に、異常判別手段２５が、流路抵抗判別
手段２３により判別された流路抵抗Φが、予め決められ
た下限値ΦＬと上限値ΦＨとの間に入っているか否かを
判断する（ステップＳ８）。すなわち、流路抵抗Φが下
限値ΦＬと上限値ΦＨとの間から外れた領域になった場
合、ファンモータ５の回転数を制御しても適切な送風量
を確保できないので、異常状態と判断する必要があり、
流路抵抗Φが下限値ΦＬと上限値ΦＨとの間に入ってい
れば、ファンモータ５の回転数を制御することにより適
切な送風量を確保できるので、正常状態であると判断で
きる。なお、図１０の第１象限はファンモータ５に流れ
る電流Ｉと回転数Ｎと流路抵抗Φとの関係を表してお
り、第４象限はファンモータ５の回転数Ｎと送風量Ｑと
流路抵抗Φとの関係を表している。Next, the abnormality determining means 25 determines whether or not the flow path resistance Φ determined by the flow path resistance determining means 23 falls between a predetermined lower limit value ΦL and a predetermined upper limit value ΦH. (Step S8). In other words, when the flow path resistance Φ is out of the range between the lower limit value ΦL and the upper limit value ΦH, it is not possible to secure an appropriate air flow even if the rotation speed of the fan motor 5 is controlled. Need to
If the flow path resistance Φ is between the lower limit value ΦL and the upper limit value ΦH, an appropriate amount of air can be secured by controlling the number of revolutions of the fan motor 5, so that it can be determined that the condition is normal. The first quadrant in FIG. 10 shows the relationship between the current I flowing through the fan motor 5, the number of revolutions N, and the flow path resistance Φ. And the road resistance Φ.
【０１００】異常判別手段２５は、流路抵抗Φが下限値
ΦＬと上限値ΦＨとの間に入っていれば正常と判別し
て、内蔵しているタイマをクリアする（ステップＳ
９）。このタイマは、クリアされると直ちに再起動し
て、計時動作を再開する。If the flow path resistance Φ is between the lower limit value ΦL and the upper limit value ΦH, the abnormality determining means 25 determines that the flow is normal and clears the built-in timer (step S).
9). As soon as this timer is cleared, it restarts and resumes timing operation.
【０１０１】次に、最適回転数判別手段２４が、流路抵
抗判別手段２３により判別された流路抵抗Φと最適送風
判別手段２２により判別された最適送風量とに基づい
て、最適回転数を演算し（ステップＳ１０）、回転数指
令信号をデューティー比制御手段２０に出力する。すな
わち、図１０に示すように、ファンモータ５の回転数Ｎ
と送風量Ｑとの関係は流路抵抗Φによって変化するの
で、最適送風量が得られるように流路抵抗Φに応じて最
適回転数を判別するのである。この最適回転数Ｎｓは、
最適送風量をＱ0 とし、基準となる流路抵抗Φ0 と燃焼
量とに基づいて決定された基準回転数をＮｇとすると、
例えば下記数式１５の実験式により求められる。あるい
は、別の実験式として、下記数式１６によっても求めら
れる。Next, the optimum rotational speed determining means 24 determines the optimum rotational speed based on the flow path resistance Φ determined by the flow path resistance determining means 23 and the optimal air flow rate determined by the optimal air blowing determining means 22. The calculation is performed (step S10), and the rotation number command signal is output to the duty ratio control means 20. That is, as shown in FIG.
Since the relationship between the flow rate and the air flow rate Q changes depending on the flow path resistance Φ, the optimum rotation speed is determined according to the flow path resistance Φ so as to obtain the optimum air flow rate. This optimum rotation speed Ns is
Assuming that the optimal blowing amount is Q 0 and the reference rotation speed determined based on the reference flow path resistance Φ 0 and the combustion amount is Ng,
For example, it is obtained by the empirical formula of Expression 15 below. Alternatively, it can be obtained by the following equation 16 as another experimental equation.
【０１０２】[0102]
【数１５】 (Equation 15)
【０１０３】[0103]
【数１６】 (Equation 16)
【０１０４】これにより、デューティー比制御手段２０
が、最適回転数判別手段２４により演算された最適回転
数に応じた回転数指令信号と回転数検出手段１８からの
実際の回転数とに基づいて、ファンモータ５が最適回転
数となるような制御電圧ＶSを電力制御手段１７に出力
する（ステップＳ１１）。Thus, the duty ratio control means 20
The fan motor 5 is set to the optimum rotation speed based on the rotation speed command signal corresponding to the optimum rotation speed calculated by the optimum rotation speed determination unit 24 and the actual rotation speed from the rotation speed detection unit 18. and it outputs the control voltage V S to the power control unit 17 (step S11).
【０１０５】これにより、電力制御手段１７が、デュー
ティー比制御手段２０からの制御電圧に基づいて、ファ
ンモータ５に供給する直流電力をスイッチングし、ファ
ンモータ５が最適回転数となるように駆動する。Thus, the power control means 17 switches the DC power to be supplied to the fan motor 5 based on the control voltage from the duty ratio control means 20, and drives the fan motor 5 so that the fan motor 5 has the optimum rotation speed. .
【０１０６】次に、最適送風量判別手段２２が、給湯制
御部１３からの信号に基づいて燃焼量に変更があったか
否かを判別し（ステップＳ１２）、変更がなければ、マ
イクロコンピュータ２７が、リモートコントローラから
運転終了の指示が入力されたか否かを判別し（ステップ
Ｓ１３）、入力されていなければ、ステップＳ５に戻
る。入力されていれば、ルーチンを終了する。Next, the optimum air blowing amount determining means 22 determines whether or not the combustion amount has been changed based on a signal from the hot water supply control unit 13 (step S12). It is determined whether or not an instruction to end the operation has been input from the remote controller (step S13), and if not, the process returns to step S5. If so, the routine ends.
【０１０７】ステップＳ１２において、最適送風量判別
手段２２が燃焼量に変更があったと判断すれば、ステッ
プＳ１に戻る。In step S12, if the optimum blowing amount determining means 22 determines that the combustion amount has been changed, the process returns to step S1.
【０１０８】ステップＳ８において、異常判別手段２５
が、流路抵抗Φが予め決められた下限ΦＬと上限ΦＨと
の間に入っていないと判断すれば、さらに異常判別手段
２５が、内蔵のタイマがタイムアップしているか否かを
判断し（ステップＳ１４）、タイムアップしていなけれ
ばステップＳ１０に進む。タイムアップしていれば、異
常処理手段２６に異常である旨を出力する。すなわち、
流路抵抗Φは風の影響などにより絶えず変化する場合が
あるので、流路抵抗Φが所定時間以上にわたって異常な
値になったときにのみ、異常状態と判別するのである。In step S8, the abnormality determining means 25
However, if it is determined that the flow path resistance Φ does not fall between the predetermined lower limit ΦL and the upper limit ΦH, the abnormality determination means 25 further determines whether the built-in timer has expired ( Step S14) If the time is not up, the process proceeds to step S10. If the time is up, an error is output to the abnormality processing means 26. That is,
Since the flow path resistance Φ may constantly change due to the influence of wind or the like, it is determined that the state is abnormal only when the flow path resistance Φ has an abnormal value for a predetermined time or more.
【０１０９】次に、異常処理手段２６が、異常判別手段
２５からの異常である旨の信号が入力されることによ
り、給湯制御部１３に停止信号を出力してバーナ２の燃
焼を停止させるなどの異常処理を行って（ステップＳ１
５）、ルーチンを終了する。Next, the abnormality processing means 26 outputs a stop signal to the hot water supply control unit 13 to stop the combustion of the burner 2 by inputting a signal indicating an abnormality from the abnormality determination means 25, or the like. (Step S1)
5) End the routine.
【０１１０】このように、交流電力を整流および平滑し
て直流電力を出力する整流平滑手段１６と、制御パルス
に基づいて整流平滑手段１６からの直流電力をスイッチ
ングしてファンモータ５に駆動電力として供給する電力
制御手段１７と、ファンモータ５の回転数を検出する回
転数検出手段１８と、整流平滑手段１６の出力電流を検
出する電流検出手段１９と、回転数指令信号と回転数検
出手段１８により検出された回転数とに基づいて、ファ
ンモータ５の回転数が所要回転数になるように制御パル
スのデューティー比を制御するデューティー比制御手段
２０と、電流検出手段１９により検出された出力電流と
デューティー比制御手段２０により制御されたデューテ
ィー比に関する情報とに基づいて、ファンモータ５を流
れる電流を演算する電流演算手段２１とを設けたので、
商用電源１５の電圧変動に拘らずファンモータ５に流れ
る電流を正確に知ることができ、したがって流路抵抗を
適正にすることが可能になる。As described above, the rectifying / smoothing means 16 for rectifying and smoothing the AC power to output the DC power, and the DC power from the rectifying / smoothing means 16 is switched based on the control pulse to drive the fan motor 5 as driving power. A power control unit 17 for supplying, a rotation speed detection unit 18 for detecting a rotation speed of the fan motor 5, a current detection unit 19 for detecting an output current of the rectifying and smoothing unit 16, a rotation speed command signal and a rotation speed detection unit 18 , A duty ratio control means for controlling the duty ratio of the control pulse so that the rotation speed of the fan motor 5 becomes a required rotation speed, based on the rotation speed detected by the control unit, and an output current detected by the current detection means 19. A current flowing through the fan motor 5 is calculated based on the information on the duty ratio controlled by the duty ratio control means 20. Since there is provided a current calculation unit 21,
The current flowing through the fan motor 5 can be accurately known irrespective of the voltage fluctuation of the commercial power supply 15, so that the flow path resistance can be made appropriate.
【０１１１】さらに、電流演算手段２１により演算され
た電流と回転数検出手段１８により検出された回転数と
に基づいて送風流路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別
手段２３を設けたので、送風流路の流路抵抗を適正に判
断できる。したがって、送風流路の流路抵抗に応じた適
切なモータ回転数を維持することが可能である。Further, the flow path resistance determining means 23 for determining the flow resistance of the air flow path based on the current calculated by the current calculating means 21 and the rotational speed detected by the rotational speed detecting means 18 is provided. Thus, the flow path resistance of the air flow path can be properly determined. Therefore, it is possible to maintain an appropriate motor rotation speed according to the flow path resistance of the air flow path.
【０１１２】さらに、最適送風量判別手段２２により判
別された最適送風量と流路抵抗判別手段２３により判別
された流路抵抗とに基づいてファンモータ５の最適回転
数を判別し、ファンモータ５の回転数が最適回転数とな
るようにデューティー比制御手段２０に回転数指令信号
を供給する最適回転数判別手段２４を設けたので、送風
流路の流路抵抗に応じた適切なモータ回転数を常に維持
できる。したがって、流路抵抗が変化しても、常に最適
送風量を維持できる。Further, the optimum rotation speed of the fan motor 5 is determined on the basis of the optimum air flow rate determined by the optimum air flow rate determination means 22 and the flow path resistance determined by the flow path resistance determination means 23. Is provided with the optimum rotation speed discriminating means 24 for supplying the rotation speed command signal to the duty ratio control means 20 so that the rotation speed of the motor becomes the optimum rotation speed. Can always be maintained. Therefore, even if the flow path resistance changes, it is possible to always maintain the optimum air flow rate.
【０１１３】さらに、流路抵抗判別手段２３により判別
された流路抵抗に基づいて燃焼の異常を判別する異常判
別手段２５により燃焼の異常と判別されたときにバーナ
２の燃焼を停止させる異常処理手段２６とを設けたの
で、バーナ２の火炎が消失する以前の段階で流路抵抗か
ら燃焼の異常を的確に判断でき、安全性の向上を図るこ
とができる。Further, an abnormality process for stopping the combustion of the burner 2 when the abnormality is judged to be abnormal by the abnormality judging means 25 for judging the abnormality of the combustion based on the flow path resistance judged by the flow path resistance judging means 23. Since the means 26 is provided, it is possible to accurately judge the abnormality of the combustion from the flow path resistance before the flame of the burner 2 is extinguished, and to improve the safety.
【０１１４】なお、上記実施形態において、モータ電流
の検出位置は一例として示したものであり、これに限定
されるものではなく、例えばモータのグランド側でもよ
く、電流を検出できる位置であればよい。In the above-described embodiment, the detection position of the motor current is shown as an example, and is not limited to this. For example, the detection position may be on the ground side of the motor, as long as the current can be detected. .
【０１１５】[0115]
【発明の効果】以上詳述したように、本願発明のモータ
制御方法によれば、直流電力をスイッチングする制御電
圧を、モータの回転数から得られた情報を基に補正して
いるので、モータを駆動する直流電力に電圧変動を伴う
場合においても、特に予め制御電圧補正用のデータを記
憶しておくことを必要とせずに、モータの回転数をほぼ
一定に維持することができる。しかも、この場合、電源
電圧の変動にともなう制御電圧の補正がモータの回転数
から得られた情報に基づいてなされることから、制御電
圧の電圧範囲を広くとる必要がなく、したがって分解能
を悪化させることもない。As described above in detail, according to the motor control method of the present invention, the control voltage for switching the DC power is corrected based on the information obtained from the rotation speed of the motor. In the case where the DC power for driving the power supply is accompanied by a voltage fluctuation, it is possible to keep the rotation speed of the motor substantially constant without particularly needing to store data for control voltage correction in advance. Moreover, in this case, since the control voltage is corrected based on the information obtained from the number of rotations of the motor in accordance with the fluctuation of the power supply voltage, it is not necessary to widen the voltage range of the control voltage, thus deteriorating the resolution. Not even.
【０１１６】また、本願発明のモータ制御装置によれ
ば、該モータ制御装置が、交流電源を整流・平滑して得
られた直流電力をスイッチングする制御電圧を、モータ
の回転数から得られた情報を基に補正する制御電圧補正
手段を備えることから、上記モータ制御方法と同様に、
交流電源の電圧変動によるモータの回転数の変動を低く
抑えることができる。Further, according to the motor control device of the present invention, the motor control device converts the control voltage for switching the DC power obtained by rectifying and smoothing the AC power supply into the information obtained from the rotation speed of the motor. Since the control voltage correction means for correcting based on is provided, similar to the motor control method,
Fluctuations in the number of revolutions of the motor due to fluctuations in the voltage of the AC power supply can be kept low.
【０１１７】しかも、モータの駆動電源として商用電源
を用いることが可能となるため電源部の構造を簡略化で
き、また、風速センサ等の風量検知手段を用いることな
く送風流路の流路抵抗やさらには風量を演算できること
から、風量検知手段なくしてファンモータを常に最適回
転数となるように制御することができる。したがって、
装置全体の低コスト化や小型軽量化の要請にも答えるこ
とができる。Moreover, since a commercial power supply can be used as a drive power supply for the motor, the structure of the power supply unit can be simplified, and the flow resistance and the flow resistance of the air flow path can be reduced without using an air volume detection means such as a wind speed sensor. Furthermore, since the air volume can be calculated, it is possible to control the fan motor to always have the optimum rotation speed without the air volume detecting means. Therefore,
It is also possible to respond to the demand for lowering the cost of the entire apparatus and reducing the size and weight.
【図１】本願発明のモータ制御装置を備えた給湯装置の
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hot water supply device including a motor control device of the present invention.
【図２】同モータ制御装置のモータ駆動部を示す回路ブ
ロック図である。FIG. 2 is a circuit block diagram illustrating a motor drive unit of the motor control device.
【図３】同モータ制御装置の制御電圧補正手段の回路図
である。FIG. 3 is a circuit diagram of control voltage correction means of the motor control device.
【図４】図４(a) は同制御電圧補正手段のＦ／Ｖ変換特
性を、図４(b) は制御電圧とモータの回転数の関係を、
それぞれ示す特性図である。FIG. 4 (a) shows the F / V conversion characteristics of the control voltage correction means, and FIG. 4 (b) shows the relationship between the control voltage and the number of rotations of the motor.
It is a characteristic view shown respectively.
【図５】本願発明のモータ制御装置の電力制御手段の回
路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of power control means of the motor control device of the present invention.
【図６】同モータ制御装置の三角波発信回路により得ら
れる三角波の波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram of a triangular wave obtained by a triangular wave transmission circuit of the motor control device.
【図７】同モータ制御装置のファンモータに供給される
駆動電圧の波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram of a drive voltage supplied to a fan motor of the motor control device.
【図８】同モータ制御装置のアイソレート回路の回路図
である。FIG. 8 is a circuit diagram of an isolation circuit of the motor control device.
【図９】同モータ制御装置でファンモータを制御する動
作を説明するフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of controlling the fan motor by the motor control device.
【図１０】同モータ制御装置により制御されるファンモ
ータを流れる電流と回転数と送風量との関係の説明図で
ある。FIG. 10 is an explanatory diagram of a relationship among a current flowing through a fan motor controlled by the motor control device, a rotation speed, and an air blowing amount.
【図１１】同モータ制御装置の電流検出手段による検出
電流とファンモータの回転数との関係の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a relationship between a current detected by current detection means of the motor control device and a rotation speed of a fan motor.
【図１２】ＰＷＭ方式のモータ制御装置の概略構成図で
ある。FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a PWM type motor control device.
【図１３】ＰＡＭ方式のモータ制御装置の概略構成図で
ある。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a PAM-type motor control device.
５ ファンモータ ６ シロッコファン １６ 整流平滑手段 １７ 電力制御手段 １８ 回転数検出手段 １９ 電流検出手段 ２０ デューティー比制御手段 ２１ 電流演算手段 ２２ 最適送風量判別手段 ２３ 流路抵抗判別手段 ２４ 最適回転数判別手段 ２５ 異常判別手段 ２６ 異常処理手段 ２８ 制御電圧補正手段 ２９ 微調整手段 ７１ Ｆ／Ｖ変換回路 ７２ 加算積分回路 Reference Signs List 5 fan motor 6 sirocco fan 16 rectifying / smoothing means 17 power control means 18 rotation speed detection means 19 current detection means 20 duty ratio control means 21 current calculation means 22 optimum air flow rate determination means 23 flow path resistance determination means 24 optimal rotation speed determination means 25 abnormality determination means 26 abnormality processing means 28 control voltage correction means 29 fine adjustment means 71 F / V conversion circuit 72 addition integration circuit
Claims (4)
するモータにおいて、 前記スイッチングのタイミングを制御する制御電圧が、
前記モータの最適送風量と実際の送風量との偏差をなく
すように設定される場合であって、 この設定された制御電圧に、この制御電圧と前記モータ
の回転数を電圧変換して取り出した回転数検出電圧とを
差動積分して得られた補正電圧を加算して前記スイッチ
ング用の制御電圧とすることを特徴とするモータ制御方
法。1. A motor for switching DC power to drive power, wherein a control voltage for controlling a timing of the switching is:
It is a case where it is set so as to eliminate the deviation between the optimal air supply amount of the motor and the actual air supply amount, and the control voltage and the number of rotations of the motor are converted into the set control voltage and taken out. A motor control method, characterized in that a correction voltage obtained by differentially integrating a rotation speed detection voltage and a correction voltage is added to obtain a switching control voltage.
回転させるファンモータに電源を供給してファンモータ
を回転させるモータ制御装置であって、 交流電力を整流および平滑して直流電力を出力する整流
平滑手段と、 制御パルスに基づいて前記整流平滑手段からの直流電力
をスイッチングして前記ファンモータに駆動電力として
供給する電力制御手段と、 前記ファンモータの回転数を検出する回転数検出手段
と、 前記整流平滑手段の出力電流を検出する電流検出手段
と、 回転数指令信号と前記回転数検出手段により検出された
回転数とに基づいて、前記ファンモータの回転数が指令
回転数になるように前記制御パルスのデューティー比を
制御する制御電圧を出力するデューティー比制御手段
と、 このデューティー比制御手段から出力される制御電圧
に、この制御電圧と前記回転数検出手段の出力を電圧値
として取り出した回転数検出電圧とを差動積分して得ら
れた補正電圧を加算して前記電力制御手段に出力する制
御電圧補正手段と、 前記電流検出手段により検出された出力電流と前記デュ
ーティー比制御手段により制御されたデューティー比に
関する情報とに基づいて、前記ファンモータを流れる電
流を演算する電流演算手段と、 前記電流演算手段により演算された電流と前記回転数検
出手段により検出された回転数とに基づいて前記送風流
路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別手段と、 前記流路抵抗判別手段により判別された流路抵抗と最適
送風量とに基づいてファンモータの最適回転数を判別し
て回転数指令信号として前記デューティー比制御手段に
出力する最適回転数判別手段とを備えたことを特徴とす
るモータ制御装置。2. A motor control device for rotating a fan motor by supplying power to a fan motor for rotating a blower fan disposed in a blower flow path, wherein the DC power is rectified and smoothed by AC power. Rectifying / smoothing means for outputting, power control means for switching the DC power from the rectifying / smoothing means based on a control pulse and supplying the driving power to the fan motor, and rotation speed detection for detecting the rotation speed of the fan motor Means, a current detection means for detecting an output current of the rectifying and smoothing means, and a rotation speed of the fan motor is set to a command rotation speed based on a rotation speed command signal and a rotation speed detected by the rotation speed detection device. Duty ratio control means for outputting a control voltage for controlling the duty ratio of the control pulse so that Control to add a correction voltage obtained by differentially integrating the control voltage and a rotation speed detection voltage obtained by extracting the output of the rotation speed detection means as a voltage value to the control voltage to be output to the power control means. Voltage correction means; current calculation means for calculating a current flowing through the fan motor based on an output current detected by the current detection means and information on a duty ratio controlled by the duty ratio control means; Flow path resistance determining means for determining the flow path resistance of the air flow path based on the current calculated by the calculating means and the rotation speed detected by the rotation speed detecting means; The optimum rotation number of the fan motor is determined based on the determined flow path resistance and the optimum air flow rate, and is output to the duty ratio control means as a rotation number command signal. Motor control device characterized by comprising a number determination means.
出手段で検出され回転数パルスとして出力される検出信
号を電圧値に変換して回転数検出電圧として取り出すＦ
／Ｖ変換回路と、 前記デューティー比制御手段から出力される制御電圧と
前記Ｆ／Ｖ変換回路の出力電圧との偏差を積分して得た
補正電圧を、前記デューティー比制御手段の出力電圧に
加算して出力する加算積分回路とを備えることを特徴と
する請求項２に記載のモータ制御装置。3. The control voltage correction means converts a detection signal detected by the rotation speed detection means and output as a rotation speed pulse into a voltage value, and takes out as a rotation speed detection voltage.
/ V conversion circuit; and a correction voltage obtained by integrating a deviation between a control voltage output from the duty ratio control means and an output voltage of the F / V conversion circuit, to an output voltage of the duty ratio control means. 3. The motor control device according to claim 2, further comprising: an addition and integration circuit that outputs the result.
れる制御電圧を微調整するための微調整手段を備えるこ
とを特徴とする請求項２または３に記載のモータ制御装
置。4. The motor control device according to claim 2, further comprising a fine adjustment unit for finely adjusting a control voltage output from the duty ratio control unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8265377A JPH1094283A (en) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | Control method and controller for motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8265377A JPH1094283A (en) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | Control method and controller for motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1094283A true JPH1094283A (en) | 1998-04-10 |
Family
ID=17416344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8265377A Pending JPH1094283A (en) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | Control method and controller for motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1094283A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015121359A (en) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 株式会社コロナ | Hot water supply device |
| JP2016080246A (en) * | 2014-10-16 | 2016-05-16 | リンナイ株式会社 | Ventilation device |
-
1996
- 1996-09-13 JP JP8265377A patent/JPH1094283A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015121359A (en) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 株式会社コロナ | Hot water supply device |
| JP2016080246A (en) * | 2014-10-16 | 2016-05-16 | リンナイ株式会社 | Ventilation device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031209 |