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JP3362826B2 - Fan motor control device - Google Patents
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JP3362826B2 - Fan motor control device - Google Patents

Fan motor control device

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JP3362826B2
JP3362826B2 JP07153296A JP7153296A JP3362826B2 JP 3362826 B2 JP3362826 B2 JP 3362826B2 JP 07153296 A JP07153296 A JP 07153296A JP 7153296 A JP7153296 A JP 7153296A JP 3362826 B2 JP3362826 B2 JP 3362826B2
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current
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voltage
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本願発明は、ファンを回転制
御するファンモータ制御装置に関し、特にファンモータ
が送風する送風流路の状態に応じて適切に回転制御する
ファンモータ制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fan motor control device for controlling the rotation of a fan, and more particularly to a fan motor control device for appropriately controlling the rotation according to the state of a blower flow path blown by a fan motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来モータ側の電流を検出し、ファンモ
ータを回転制御するものとしては、モータと抵抗とを直
列に接続してその抵抗の電圧を検出して、それをフィー
ドバックして回転することによりモータに流れる電流を
検出して、それをフィードバックして回転制御するよう
にしたものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a means for detecting the current on the motor side and controlling the rotation of a fan motor, a motor and a resistor are connected in series, the voltage of the resistor is detected, and the voltage is fed back to rotate. Thus, there is one that detects the current flowing through the motor and feeds it back to control the rotation.

【0003】また従来のファンの制御に用いるモータ制
御装置として、例えば特開平4−36508号公報に記
載されているように、送風流路に風速センサなどを設置
し、この風速センサなどからの検知信号に応じてファン
モータの回転数を制御するように構成されたものもあっ
た。
Further, as a conventional motor control device used for controlling a fan, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-36508, a wind speed sensor or the like is installed in an air flow passage, and detection from this wind speed sensor or the like is performed. In some cases, the number of rotations of the fan motor is controlled according to the signal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来このようなファン
モータ制御装置があるものの、従来のものではその電源
電圧が変動した場合には、検出出力も同様に変動してし
まうため、十分な検出ができなかった。また、モータの
駆動電源と検出回路との間に電源回路を配置して電源を
検出回路に提供するものでは、回路全体が大がかりとな
り自ずと大型化、高価なものとなる問題がある。
Although there is a fan motor control device of this kind in the related art, when the power supply voltage of the fan motor control device of the related art changes, the detection output also changes, so that sufficient detection cannot be performed. could not. Further, in the case of providing a power supply to the detection circuit by disposing a power supply circuit between the drive power supply of the motor and the detection circuit, there is a problem that the entire circuit becomes large in size and naturally becomes large and expensive.

【0005】また、モータの制御を可変電圧スイッチン
グ電源を用いたものを利用することがあるが、可変電圧
スイッチング電源を用いた場合、可変電圧スイッチング
電源は高価であり、しかも大型かつ大重量であって、装
置全体の低コスト化および軽量コンパクト化の妨げとな
る傾向がある。
In some cases, a motor using a variable voltage switching power source is used for controlling the motor. When the variable voltage switching power source is used, the variable voltage switching power source is expensive, large in size and heavy in weight. Therefore, it tends to hinder cost reduction and weight reduction of the entire apparatus.

【0006】その他、交流電力を整流および平滑して得
られる直流電力をスイッチングしてモータに駆動電力と
して供給することによりモータを回転させる、いわゆる
PWM方式のモータ駆動ICを用いることが考えられる
が、この場合、交流電力を整流および平滑して得られる
直流電力をモータ駆動ICに供給するので、交流電力と
して一般に用いられる商用電源の電圧変動が大きく、そ
のため、モータ側に流れる電流を正確に知ることができ
ず、この結果、モータをファンモータとして用いた場
合、ファンが設置された送風流路抵抗を正確に演算する
ことがより困難となる。
Besides, it is conceivable to use a so-called PWM type motor drive IC for rotating the motor by switching the DC power obtained by rectifying and smoothing the AC power and supplying it as drive power to the motor. In this case, since the DC power obtained by rectifying and smoothing the AC power is supplied to the motor drive IC, the voltage fluctuation of the commercial power supply generally used as the AC power is large, and therefore the current flowing to the motor side must be accurately known. As a result, when the motor is used as a fan motor, it becomes more difficult to accurately calculate the air flow path resistance in which the fan is installed.

【0007】すなわち、モータの回転数と、モータ側を
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側を流れる電流
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
の変動により電流が変化してしまい、電流を検出して
も、流路抵抗を演算できない。
That is, since the rotation speed of the motor, the current flowing through the motor, and the flow resistance of the air flow passage have a constant relationship with each other, it is possible to detect the rotation speed of the motor and the current flowing through the motor. For example, the flow path resistance can be calculated, but even if the motor rotation speed and flow path resistance do not change, the current changes due to fluctuations in the AC voltage. Cannot be calculated.

【0008】本願発明は上記の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、
しかも正確にファンモータ側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ファンモータ制
御装置を提供することを、その目的としている。
The present invention has been proposed in view of the above points, and can reduce the cost and the weight of the power source,
Moreover, the current flowing through the fan motor side can be accurately grasped,
Therefore, it is an object of the present invention to provide a fan motor control device that can accurately determine the flow path resistance.

【0009】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ファ
ンモータ制御装置の提供をその目的とする。
Further, the present invention provides a fan motor control device capable of always maintaining an appropriate motor rotation speed according to the flow passage resistance of the air flow passage without installing an air flow rate detecting device or the like in the air flow passage. Is its purpose.

【0010】[0010]

【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記載の発明は、送風用のファンモータを回
転制御するファンモータ制御装置において、前記ファン
モータ側の駆動電圧に関する情報を検出する電圧検出手
段と、前記ファンモータ側の駆動電流に関する情報を検
出する電流検出手段と、前記電圧検出手段により検出し
た電圧情報を基に前記電流検出手段が検出した電流情報
を補正変換する電流演算手段と、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、前記電流演算手段に
よる電流情報と前記回転数検出手段により検出された回
転数とに基づいてファンモータが送風する送風流路の流
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を基に前記ファンモー
タを回転制御することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides a fan motor control device for controlling the rotation of a fan motor for blowing air, wherein information on a drive voltage on the fan motor side is provided. Voltage detecting means for detecting, current detecting means for detecting information about the drive current on the fan motor side, and current for correcting and converting the current information detected by the current detecting means based on the voltage information detected by the voltage detecting means. A calculation means, a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the fan motor, and an air flow passage for the fan motor to blow air based on the current information obtained by the current calculation means and the rotation speed detected by the rotation speed detection means. Flow path resistance determining means for determining the flow path resistance of the fan motor, and rotation control of the fan motor based on the flow path resistance determined by the flow path resistance determining means. And wherein the door.

【0011】請求項1記載の発明によれば、電圧検出手
段により検出した電圧を基に、例えば所定の電圧(一例
としてAC100V、あるいはそれに対応する電圧)時
に流れるであろう電流に、電流演算手段が電流検出手段
による検出電流を変換する。そして、この変換された検
出電流及び回転数検出手段が検出した回転数に基づいて
流路抵抗判別手段が送風流路の流路抵抗を判別し、その
流路抵抗に応じてファンモータを回転制御する。
According to the first aspect of the present invention, based on the voltage detected by the voltage detecting means, for example, a current that may flow at a predetermined voltage (AC100V as an example, or a voltage corresponding thereto) is calculated as the current calculating means. Converts the current detected by the current detecting means. Then, based on the converted detection current and the rotation speed detected by the rotation speed detection means, the flow path resistance determination means determines the flow path resistance of the blower flow path, and the fan motor is rotationally controlled according to the flow path resistance. To do.

【0012】請求項2記載の発明は、送風流路に配置さ
れた送風用のファンモータを回転制御するファンモータ
制御装置において、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、前記整流平滑手段から
の直流電力を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、前記ファンモータ側の駆動電圧に
関する情報を検出する電圧検出手段と、前記ファンモー
タ側の駆動電流に関する情報を検出する電流検出手段
と、前記電圧検出手段により検出した電圧情報を基に前
記電流検出手段が検出した電流情報を前記モータ側に所
定の電圧が印加したときに流れるであろう電流情報に変
換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、前記燃焼器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と、前記最適送風量判
別手段により判別された最適送風量と前記流路抵抗判別
手段により判別された流路抵抗とに基づいて前記ファン
モータの最適回転数を判別し、前記ファンモータの回転
数が最適回転数となるように回転制御することを特徴と
する。
According to a second aspect of the present invention, in a fan motor control device for controlling the rotation of a fan motor for air blowing arranged in an air flow passage, a rectifying / smoothing means for rectifying and smoothing AC power and outputting DC power. , Power control means for supplying DC power from the rectifying / smoothing means to the fan motor as drive power, rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the fan motor, and information about drive voltage on the fan motor side Voltage detection means, current detection means for detecting information about the drive current on the fan motor side, and current information detected by the current detection means based on the voltage information detected by the voltage detection means to the motor side. Current calculation means for converting into current information that will flow when the voltage of the above is applied, the current calculated by the current calculation means, and the rotation Flow path resistance determining means for determining the flow path resistance of the air flow path based on the number of revolutions detected by the detecting means, and optimum air flow rate determining means for determining the optimum air flow rate based on the combustion amount of the combustor. And the optimum rotation speed of the fan motor based on the optimum air flow rate determined by the optimum air flow rate determination means and the flow path resistance determined by the flow path resistance determination means. It is characterized in that the rotation is controlled so that becomes the optimum rotation speed.

【0013】請求項2記載の発明は、電圧検出手段によ
り検出した電圧を基に、所定の電圧(例えばAC100
V、あるいはそれに対応する電圧)時に流れるであろう
電流に、電流演算手段が電流検出手段による検出電流を
変換する。そして、この変換された検出電流及び回転数
検出手段が検出した回転数に基づいて流路抵抗判別手段
が送風流路の流路抵抗を判別する。更に、最適送風量判
別手段が燃焼器の燃焼量に基づいて最適送風量を判別
し、この最適送風量及び判別された流路抵抗に基づきフ
ァンモータを回転制御する。
According to a second aspect of the present invention, based on the voltage detected by the voltage detecting means, a predetermined voltage (for example, AC100
The current calculation means converts the current detected by the current detection means into a current that will flow when V (or a voltage corresponding thereto). Then, the flow path resistance determination means determines the flow path resistance of the blower flow path based on the converted detection current and the rotation speed detected by the rotation speed detection means. Further, the optimum air flow rate determination means determines the optimum air flow rate based on the combustion amount of the combustor, and controls the rotation of the fan motor based on the optimum air flow rate and the determined flow path resistance.

【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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

【0014】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 hot water supply apparatus provided with a motor control device of the present invention, in which a burner 2 and a heat exchanger 3 are arranged inside a casing 1 of the hot water supply apparatus. A sirocco fan 6 driven by a fan motor 5 is installed inside a fan case 4 continuous to the lower side of the casing 1, and an exhaust port 7 is formed in the upper part of the casing 1.

【0015】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、これらバルブ11、12は
給湯制御部13により制御される。
A fuel supply pipe 8 for supplying a fuel such as gas or oil is connected to the burner 2, and a water supply pipe 10 for supplying water is connected to the heat exchanger 3. . A valve 1 is provided on the fuel supply pipe 8 and the water supply pipe 10.
1 and 12 are interposed, and these valves 11 and 12 are controlled by a hot water supply control unit 13.

【0016】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、整流平滑手段16の出力電圧
を検出する電圧検出手段28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及び電圧検出手段28
の検出電圧と、電流検出手段19及び電圧検出手段28
の双方の検出情報とに基づいて、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
料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とを備えている。
The motor control device includes a rectifying / smoothing means 16 for rectifying and smoothing AC power from a commercial power supply 15 of 100 VAC, and outputting DC power, and a DC power from the rectifying / smoothing means 16 based on a control pulse. A power control means 17 for switching the fan motor 5 to supply it to the fan motor 5 as driving power, a rotation speed detection means 18 for detecting the rotation speed of the fan motor 5, and a current detection means 19 for detecting the output current of the rectifying / smoothing means 16. The rotation of the fan motor 5 is based on the voltage detection means 28 for detecting the output voltage of the rectifying / smoothing means 16, 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. Detected by the duty ratio control means 20 for controlling the duty ratio of the control pulse so that the number becomes the command rotation speed, and the current detection means 19. Output current and voltage detecting means 28
Detection voltage, current detection means 19 and voltage detection means 28
The current calculation means 21 for calculating the current flowing through the fan motor 5, the optimum air flow rate determination means 22 for determining the optimum air flow rate based on the combustion charge of the burner 2, and the current calculation means. Flow path resistance determining means 23 for determining the flow path resistance of the air flow path constituted by the fan case 4 and the casing 1 based on the current calculated by 21 and the rotation speed detected by the rotation speed detecting means 18, The optimum rotation speed of the fan motor 5 is determined based on 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, and the fan motor 5
Of the combustion speed based on the flow path resistance determined by the flow path resistance determination means 23 and the optimum rotation speed determination means 24 that supplies a rotation speed command signal to the duty ratio control means 20 so that the rotation speed of the above is the optimum rotation speed. Abnormality determination means 25 for determining abnormality
And an abnormality processing unit 26 that outputs a stop signal to the hot water supply control unit 13 to stop the combustion of the burner 2 when the abnormality determination unit 25 determines that the combustion is abnormal.

【0017】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。
It should be noted that 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, and the abnormality processing. The means 26 is realized by the microcomputer 27. The microcomputer 27 controls the entire combustion device.

【0018】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 the drive unit of the fan motor 5, which is mainly a motor drive IC 3
It is composed of 1. This motor drive IC31 is
It is equipped with terminals 31a to 31e, and is equipped with a power control means 17 and a rotation speed detection means 18.

【0019】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 that switches the drive power supplied to the fan motor 5 by the motor driver 32 is provided. The rotation speed detecting means 18 is the fan motor 5
A rotation logic 35 that calculates the rotation speed of the fan motor 5 based on a detection signal from a Hall IC 34 that includes a plurality of Hall elements built in, and a rotation speed pulse corresponding to the rotation speed calculated by the rotation logic 35 are generated. And a rotation speed pulse generation circuit 36 that operates.

【0020】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
制御電圧が入力され、この制御電圧は電力制御手段17
のPWM可変速回路33に供給される。端子31d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。端子31eは、
接地端子である。
The drive power from the rectifying / smoothing means 16 is input to the terminal 31a, and the drive power is supplied to the power control means 17.
Is supplied to the motor driver 32. The 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 a power supply. A control voltage is input from the duty ratio control means 20 to the terminal 31c, and this control voltage is supplied to the power control means 17
Is supplied to the PWM variable speed circuit 33. From the terminal 31d, a rotation speed pulse is output from the rotation speed pulse generation circuit 36 of the rotation speed detection means 18, and this rotation speed pulse is supplied to the duty ratio control means 20. The terminal 31e is
It is a ground terminal.

【0021】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。電力制御手段17は、デューティ
ー比制御手段20からの制御電圧に応じてデューティー
比を制御される制御パルスに基づいて、整流平滑手段1
6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。
The rectifying / smoothing means 16 is realized by a full-wave rectifier composed of, for example, a diode bridge and a smoothing circuit composed of a capacitor, and rectifies and smoothes AC power obtained from a commercial power supply 15 of 100 V, for example. Output power. The power control means 17 is based on the control pulse whose duty ratio is controlled according to the control voltage from the duty ratio control means 20, and based on the control pulse, the rectification smoothing means 1
The DC power from 6 is switched to the fan motor 5
To drive power to.

【0022】すなわち、ファンモータ5に供給される直
流駆動電力は、電力制御手段17によりPWM制御され
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に供給すると共に、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1
7に供給する。
That is, the DC drive power supplied to the fan motor 5 is PWM-controlled by the power control means 17. The rotation speed detection means 18 is based on a detection signal from a rotation detection sensor composed of a Hall IC 34 including a plurality of Hall elements built in the fan motor 5, based on the detection signal.
The rotation speed pulse of the fan motor 5 is detected, the rotation speed pulse corresponding to the detected rotation speed is supplied to the duty ratio control means 20, and the rotation signal corresponding to the rotation of the rotation element of the fan motor 5 is supplied to the power control means 1.
Supply to 7.

【0023】電流検出手段19は、例えば抵抗、カレン
トトランスなどの電流検出素子29を備えており、整流
平滑手段16の出力電流を検出する。電圧検出手段28
は、整流平滑手段16の出力電圧を検出する。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に供給する。
The current detecting means 19 is provided with a current detecting element 29 such as a resistor or a current transformer, and detects the output current of the rectifying / smoothing means 16. Voltage detecting means 28
Detects the output voltage of the rectifying / smoothing means 16. 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 supplies the control voltage to the power control means 17.

【0024】なお、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 the present embodiment, it is used to drive the sirocco fan 6 of the combustion device.

【0025】図3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、三角波発振回路
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. 3 is a circuit block diagram of the power control means 17, which includes a triangular wave oscillation circuit 41, a comparator 42, a three-phase distribution circuit 43, and transistors TR1 to TR6. ing. It should be noted that components not directly related to the present invention, such as a diode for protecting the transistors TR1 to TR6 and a circuit for detecting and protecting overcurrent flowing in the coils 5a to 5c of the fan motor 5, are illustrated and described. Is omitted.

【0026】三角波発振回路41は、例えば20KHz
の周期の三角波を出力する。コンパレータ42は、演算
増幅器からなり、三角波発振回路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
ときにオンし、制御電圧Vsが三角波の電圧よりも小さ
いときにオフし、周期20KHzの制御パルスを出力す
る。
The triangular wave oscillation circuit 41 is, for example, 20 KHz.
Outputs a triangular wave with a period of. The comparator 42 is composed of an operational amplifier, and has a triangular wave voltage from the triangular wave oscillation circuit 41 and a control voltage Vs from the duty ratio control means 20.
When the control voltage Vs is equal to or higher than the triangular wave voltage, the control voltage Vs is turned on, and when the control voltage Vs is lower than the triangular wave voltage, the control voltage Vs is turned off and a control pulse having a cycle of 20 KHz is output.

【0027】すなわち、制御パルスのデューティー比
は、デューティー比制御手段20からの制御電圧Vsに
応じて変化する。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T
R1〜TR3のうちの1つと、下段側のトランジスタT
R4〜TR6のうちの1つとを、選択的にオンさせる。
たとえば、トランジスタTR1、TR5がオンの場合、
ファンモータ5のコイル5aからコイル5bに駆動電流
が流れる。
That is, the duty ratio of the control pulse changes according to the control voltage Vs from the duty ratio control means 20. The three-phase distribution circuit 43 is responsive to the rotation signal from the rotation speed detection means 18 to form the upper transistor T.
One of R1 to TR3 and the lower transistor T
One of R4 to TR6 is selectively turned on.
For example, when the transistors TR1 and TR5 are on,
A drive current flows from the coil 5a of the fan motor 5 to the coil 5b.

【0028】すなわち、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
継続する。さらに三相分配回路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に供給す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。
That is, the rotation of the fan motor 5 is continued by sequentially switching the coils 5a to 5c for flowing the current and the direction of the current according to the rotational position of the rotor of the fan motor 5. Further, the three-phase distribution circuit 43 turns on / off the transistor to be turned on among the transistors TR4 to TR6 on the lower stage side according to the control pulse from the comparator 42. That is, the three-phase distribution circuit 43 performs PWM control of the drive power supplied to the fan motor 5 according to the control voltage Vs from the duty ratio control means 20.

【0029】この電力制御手段17の動作について、簡
単に述べる。商用電源15からの交流電力は、整流平滑
手段16によって整流され、かつ平滑されて、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。このとき電力制御手段17により、PWM制御
が施され、ファンモータ5の回転数が指令回転数になる
ように、ファンモータ5への駆動電圧が制御される。
The operation of the power control means 17 will be briefly described. The AC power from the commercial power supply 15 is rectified and smoothed by the rectifying / smoothing means 16 and supplied to the fan motor 5 as driving power via the power control means 17. At this time, the power control means 17 performs PWM control, and controls the drive voltage to the fan motor 5 so that the rotation speed of the fan motor 5 becomes the command rotation speed.

【0030】いま、図4に示すように、三角波発振回路
41からの三角波の最高電圧をVh、最低電圧をV1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5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. 4, the maximum voltage of the triangular wave from the triangular wave oscillator circuit 41 is Vh, the minimum voltage is V1, and the control voltage from the duty ratio control means 20 is Vs.
Then, as shown in FIG. 5, the control pulse output from the comparator 42 turns on when the control voltage Vs is equal to or higher than the triangular wave voltage, and turns off when the control voltage Vs is lower than the triangular wave voltage. The pulse train has the same cycle as.

【0031】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。
Since 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 side, the drive power of the fan motor 5 is controlled by the control pulse. Is switched by and the drive power corresponding to the duty ratio of the control pulse is supplied to the fan motor 5.

【0032】次に、本発明のファンモータ制御装置を具
体的に給湯装置に用いたものの動作について、図6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 fan motor control device of the present invention specifically used for a hot water supply device will be described with reference to the flow chart shown in FIG. When an operation command is input to the controller from a remote controller (not shown), the hot water supply controller 13 controls the valves 11, 12 and an igniter (not shown) to start the ignition operation.
A signal corresponding to the combustion amount of the burner 2, that is, the valve opening amount of the valve 11 is output to the optimum air flow rate determination means 22. As a result, the optimum air flow rate determination means 22 calculates the optimum air flow rate according to the combustion amount of the burner 2 based on the signal from the hot water supply control unit 13 (step S1).

【0033】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 determination result by the flow path resistance determining means 23 is not supplied to the optimum air flow rate determining means 22. Therefore, the optimum rotation speed determining means 24 is set to a preset value, for example. A rotation speed command signal corresponding to an initial rotation speed of about 3000 rpm is output to the duty ratio control means 20 (step S2). As a result, the duty ratio control means 20 supplies the electric power control means 17 with the control voltage Vs with which the fan motor 5 rotates at the initial rotation speed. As a result, the power control means 17 causes the PWM
The drive power is controlled by the method to drive the fan motor 5 so as to rotate at the initial rotation speed.

【0034】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 the built-in timer (step S3).

【0035】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と共に、電圧検出手段28により
供給電圧を検出する(ステップS4)。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 and the voltage detecting means 28 detects the supply voltage (step S4). The rotation speed detection means 18 detects the rotation speed of the fan motor 5 based on the detection signal from the Hall IC 34 of the fan motor 5 (step S5).

【0036】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の出力電流を流
路抵抗を適切に求めるためのファンモータ5に流れる電
流を演算する(ステップS6)。
Next, the current calculation means 21 calculates the current flowing through the fan motor 5 for properly obtaining the flow path resistance from the output current of the rectifying / smoothing means 16 detected by the current detection means 19 (step S6). .

【0037】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、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
側を流れる電流を演算補正して、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 voltage fluctuation of the commercial power supply 15 and the output voltage of the rectifying / smoothing means 16 is always constant,
Although it is not necessary to correct the output current of the rectifying / smoothing means 16 detected by the current detecting means 19, in reality, for example, in the case of the commercial power supply 15 of 100 VAC, it varies from 75 to 120 volt. The current calculation means 21 calculates the fan motor 5 from the output current of the rectifying / smoothing means 16.
It is necessary to correct the output current of the rectifying / smoothing means 16 which is actually detected by calculating and correcting the current flowing through the side. Here, in order to make the explanation more understandable, first, in the case where it is not necessary to correct the output current of the rectifying / smoothing means 16,
The flow path resistance determination operation will be described.

【0038】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7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, regarding the relationship between the rotation speed N of the fan motor 5 and the current I flowing through the fan motor 5, as shown in FIG. 7, data on the relationship with the flow path resistance should be stored 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 I0 when the rotation speed N is N1, or the current I becomes I1 when the rotation speed N is N2, it can be determined that the flow path resistance Φ is Φ1, and the rotation speed N is If the current I becomes I0 at N0, it can be determined that the flow path resistance Φ is Φ0.

【0039】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1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2により求められる。
Φ0 is smaller than Φ1. Further, the flow path resistance Φ can be experimentally obtained by the following mathematical formula 1, where N is the number of rotations of the fan motor 5 and I is the current flowing through the fan motor 5. However, g (N), f
(N) is a function of the rotation speed N. Alternatively, as another empirical formula, it is obtained by the following mathematical formula 2.

【0040】[0040]

【数1】 [Equation 1]

【0041】[0041]

【数2】 [Equation 2]

【0042】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かでき
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 of the current calculation means 21 for correcting the current detected by the current detection 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, but in reality, the voltage of the commercial power supply 15 fluctuates, so it can be determined only by the above method. Instead, correction by the current calculation means 21 becomes necessary.

【0043】すなわち、商用電源15の電圧が変動した
場合には、図7に示す流路抵抗Φの回転数Nと電流Iの
関係が変動し、例えば図8に示すようになる。この場
合、商用電源15の電圧変動を予め考慮して商用電源の
電圧値ごとに図7に示す流路抵抗を示す関係データを予
め各々記憶しておく方法も考えられる。但し、この場合
には非常に多くのメモリ容量を必要とするため、図7に
示すような基準となる流路抵抗の関係データを記憶して
検出電流をその基準とする場合に対応する電流に補正す
る方が、メモリを少なくして同様の効果が得られる。
That is, when the voltage of the commercial power supply 15 fluctuates, the relationship between the rotation speed N of the flow path resistance Φ and the current I shown in FIG. 7 fluctuates, for example, as shown in FIG. In this case, a method may be considered in which the voltage fluctuation of the commercial power supply 15 is taken into consideration in advance and the relational data indicating the flow path resistance shown in FIG. 7 is stored for each voltage value of the commercial power supply. However, in this case, since a very large memory capacity is required, the relational data of the flow path resistance as the reference as shown in FIG. 7 is stored and the current corresponding to the case where the detected current is used as the reference is set as the current. The correction can reduce the memory, and the same effect can be obtained.

【0044】次に、この電流演算手段21が行う補正に
ついて詳細に説明する。整流平滑手段16の出力電圧を
電圧検出手段28により検出した値をV0とし、整流平
滑手段16の出力電流を電流検出手段により検出した値
をI0とする。また、図7に示すようなメモリに保持し
ている流路抵抗との関係を示すデータを取得したときの
電圧を電圧V(本実施例ではAC100Vのときの電
圧)とし、電圧Vのときに対応するであろう補正電流を
Iとする。
Next, the correction performed by the current calculation means 21 will be described in detail. The value of the output voltage of the rectifying / smoothing means 16 detected by the voltage detecting means 28 is V0, and the value of the output current of the rectifying / smoothing means 16 detected by the current detecting means is I0. Further, the voltage when the data showing the relationship with the flow path resistance held in the memory as shown in FIG. 7 is obtained is the voltage V (in this embodiment, the voltage when AC100V), and when the voltage is V, Let I be the corresponding correction current.

【0045】ここで、ファンモータ5の仕事量の立場か
ら、電気、機械仕事変換効率が100%と考えた場合に
は、下記数式3が成立する。
From the standpoint of the amount of work of the fan motor 5, if the electrical / mechanical work conversion efficiency is considered to be 100%, the following formula 3 is established.

【数3】I×V=I0×V0(3) I × V = I0 × V0

【0046】従って、AC100Vの商用電流が供給さ
れたときに流れるであろう補正電流は、下記数式4によ
り求めることができる。
Therefore, the correction current that will flow when the AC100V commercial current is supplied can be obtained by the following equation (4).

【数4】 [Equation 4]

【0047】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I0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の電圧変動に拘らず、正
確に流路抵抗を求めることができる。
Thus, in step S6, the current I flowing through the fan motor 5 is calculated by the current calculating means 21 to correct the output current I0 detected by the current detecting means 19, and 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.

【0048】そして、流路抵抗判別手段23が、電流演
算手段21により補正された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、図7に示す関係に基
づいてファンモータ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)。
Then, the flow path resistance judging means 23 detects the current and rotation speed detecting means 18 corrected by the current calculating means 21.
The flow path resistance Φ of the fan flow path in the fan motor 4 and the casing 1 is determined based on the relationship from FIG.

【0049】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7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 the flow path resistance Φ determined by the flow path resistance determining means 23 is between a predetermined lower limit value ΦL and upper limit value ΦH. Yes (step S8). That is, when the flow path resistance Φ is outside the range between the lower limit value ΦL and the upper limit value ΦH, it is not possible to secure an appropriate air flow rate even if the rotation speed of the fan motor 5 is controlled. Must be
If the flow path resistance Φ is between the lower limit value ΦL and the upper limit value ΦH, it is possible to determine a normal state because it is possible to secure an appropriate air flow rate by controlling the rotation speed of the fan motor 5. The first quadrant of FIG. 7 represents the relationship among the current I flowing through the fan motor 5, the rotation speed N, and the flow path resistance Φ.
The fourth quadrant represents the relationship among the rotation speed N of the fan motor 5, the air flow rate Q, and the flow path resistance Φ.

【0050】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 it is normal and clears the built-in timer (step S).
9). As soon as this timer is cleared, it restarts and restarts the timing operation.

【0051】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(スイップ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7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5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6によっても求められる。
Next, the optimum rotation speed determination means 24 determines the optimum rotation speed based on the flow path resistance Φ determined by the flow path resistance determination means 23 and the optimum air flow rate determined by the optimum air flow determination means 22. It calculates (sweep S10) and outputs a rotation speed command signal to the duty ratio control means 20. That is, as shown in FIG. 7, since the relationship between the rotation speed N of the fan motor 5 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 that the optimum air flow rate can be obtained. This optimum rotation speed Ns is obtained by, for example, an empirical formula (5) below, where Q0 is the optimum air flow rate and Ng is the reference rotation speed determined based on the reference flow path resistance Φ0 and the combustion amount. Alternatively, as another empirical formula, it can be obtained by the following mathematical formula 6.

【0052】[0052]

【数5】 [Equation 5]

【0053】[0053]

【数6】 [Equation 6]

【0054】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)。
As a result, the duty ratio control means 20
However, based on the rotation speed command signal corresponding to the optimum rotation speed calculated by the optimum rotation speed determination means 24 and the actual rotation speed from the rotation speed detection means 18, the fan motor 5 becomes the optimum rotation speed. The control voltage Vs is output to the power control means 17 (step S11).

【0055】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。
As a result, the electric power control means 17 switches the DC electric power supplied to the fan motor 5 based on the control voltage from the duty ratio control means 20, and drives the fan motor 5 to reach the optimum rotation speed. .

【0056】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 flow rate determination means 22 determines whether or not the combustion amount is changed based on the signal from the hot water supply control unit 13 (step S12). If there is no change, the microcomputer 27 determines It is determined whether or not an operation end instruction has been input from the remote controller (step S13), and if not input, the processing returns to step S5. If entered, the routine ends.

【0057】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 air flow rate determination means 22 determines that the combustion amount has changed, the process returns to step S1.

【0058】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が所定時間異常にわたって異
常な値になつたときににのみ、異常状態と判断するので
ある。
In step S8, the abnormality determining means 25
However, if it is determined that the flow path resistance Φ is not between the predetermined lower limit ΦL and upper limit ΦH, the abnormality determining means 25 further determines whether or not the built-in timer has timed out ( If the time is not up in step S14), the process proceeds to step S10. If the time is up,
It outputs to the abnormality processing means 26 that there is an abnormality. That is, since the flow path resistance Φ may constantly change due to the influence of wind or the like, the flow path resistance Φ is determined to be in an abnormal state only when the flow path resistance Φ reaches an abnormal value for a predetermined period of time.

【0059】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, when the abnormality processing means 26 receives the signal indicating the abnormality from the abnormality determining means 25, it outputs a stop signal to the hot water supply control section 13 to stop the combustion of the burner 2 or the like. Error processing (step S1
5), the routine ends.

【0060】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、電流
検出手段19により検出された出力電流と電圧検出手段
28により検出された電圧に関する情報とに基づいて、
所定電圧が印加されたときにファンモータ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
判断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 are switched based on the control pulse to drive the fan motor 5 as driving power. Power supply control means 17, rotation speed detection means 18 for detecting the rotation speed of the fan motor 5, current detection means 19 for detecting the output current of the rectifying and smoothing means 16, rotation speed command signal and rotation speed detection means 18. On the basis of the output current detected by the current detection means 19 and information on the voltage detected by the voltage detection means 28 based on the rotation speed detected by
Since the current calculation means 21 for calculating the current flowing through the fan motor 5 when the predetermined voltage is applied is provided, the current flowing through the fan motor 5 can be accurately known regardless of the voltage fluctuation of the commercial power supply 15. Therefore, it becomes possible to properly judge the flow path resistance.

【0061】なお、上記実施形態においては、電流検出
手段19の検出位置を整流平滑手段16の出力位置に配
置しているが、この位置に限定しなくても、電力制御手
段17とモータ5の間に設けても、モータ5のグランド
側に配置するようにしてもよい。また、可能であればそ
の方が電力制御手段17の消費電力を考慮する必要がな
いため、直接モータ5の前後で検出することも望ましい
検出方法である。また、電流に関する情報を検出できる
位置であれば、それ以外の位置であってもよい。
In the above embodiment, the detection position of the current detecting means 19 is arranged at the output position of the rectifying / smoothing means 16, but it is not limited to this position, but the power control means 17 and the motor 5 are not limited to this position. It may be provided between them or may be arranged on the ground side of the motor 5. Further, if possible, it is not necessary to consider the power consumption of the power control means 17, so it is also a desirable detection method to directly detect before and after the motor 5. Further, any other position may be used as long as it can detect the information about the current.

【0062】また、上記実施形態においては、電圧検出
手段28の検出位置を整流平滑手段16の出力位置に配
置しているが、この位置に限定しなくとも、商用電源1
5の電圧を監視するようにしてもよい。それ以外の位置
でも電圧に関する情報を検出できる位置であればよい。
ただし、電流検出手段19による検出位置、電圧検出手
段28による検出位置を別位置にした場合、必ずしも上
記数式(2)がそのまま適用されるとは限らないが、仕
事量の関係で一定の関係が成立するため、計算式あるい
は、実験値による関係により電流の補正を実現できる。
Further, in the above embodiment, the detection position of the voltage detecting means 28 is arranged at the output position of the rectifying / smoothing means 16, but it is not limited to this position, but the commercial power source 1
The voltage of 5 may be monitored. Any other position may be used as long as it can detect the voltage-related information.
However, when the detection position by the current detection unit 19 and the detection position by the voltage detection unit 28 are set to different positions, the above formula (2) is not always applied as it is, but there is a fixed relationship due to the work amount. Since this holds, the current correction can be realized by a calculation formula or a relationship based on experimental values.

【0063】また、上記実施形態において、図6に示す
フローチャートにおいては、ステップS13で終了では
ないときにステップS5に戻るようになっているが、ス
テップS4に戻るようにしてもよい。この場合には、送
風量の変更がないときでも電源15が変動した場合にス
テップS4〜S15の動作を行う。
Further, in the above embodiment, in the flow chart shown in FIG. 6, the process returns to step S5 when it is not finished in step S13, but it may return to step S4. In this case, the operations of steps S4 to S15 are performed when the power supply 15 fluctuates even when the air flow rate is not changed.

【0064】また、上記実施形態においては、主として
PWM方式のファンモータ制御装置について説明した
が、PAM方式のものであってもそれ以外の方式のファ
ンモータ制御を行うものであっても適用できることはも
ちろんのことである。
In the above embodiment, the PWM type fan motor control device has been mainly described, but it is applicable to both the PAM type fan motor control device and the other type fan motor control device. Of course.

【0065】なお、PWM方式において駆動IC31等
の電流量も考慮すればより正確な演算をすることができ
る。
In the PWM method, more accurate calculation can be performed if the current amount of the drive IC 31 and the like is taken into consideration.

【0066】また、上記実施形態においては、数式
(4)にて電流演算手段21により電流検出手段19が
検出した電流を補正演算する一例を示したが、これは単
に一例を示したものである。これ以外の補正演算であっ
てもよいのはもちろんのことである。実際、使用するモ
ータの特性や、電流検出手段19の検出位置、電圧検出
手段28の検出位置により補正演算の方法は相違する場
合もある。
Further, in the above-described embodiment, an example of correcting and calculating the current detected by the current detecting means 19 by the current calculating means 21 in the formula (4) is shown, but this is merely an example. . It goes without saying that other correction calculations may be used. Actually, the correction calculation method may be different depending on the characteristics of the motor used, the detection position of the current detection means 19, and the detection position of the voltage detection means 28.

【0067】また、上記実施形態において示した、数式
(1)、(2)、(5)、(6)は一例であって、これ
に限定されるものではないことはもちろんのことであ
る。
The equations (1), (2), (5), and (6) shown in the above embodiment are merely examples, and needless to say, the present invention is not limited to these.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、電圧検出手段により検出した電圧を基に、
所定の電圧(例えばAC100V、あるいはそれに対応
する電圧)時に流れるであろう電流に、電流演算手段が
電流検出手段による検出電流を変換する。そして、この
変換された検出電流及び回転数検出手段が検出した回転
数に基づいて流路抵抗判別手段が送風流路の流路抵抗を
判別し、その流路抵抗に応じてファンモータを回転制御
するので、電圧が変動した場合であっても適切にファン
モータが送風する送風流路の流路抵抗を判別して、流路
抵抗の状態に応じて適切なファンモータの回転制御が可
能となる効果がある。
As described above, according to the first aspect of the invention, based on the voltage detected by the voltage detecting means,
The current calculation means converts the current detected by the current detection means into a current that will flow at a predetermined voltage (for example, AC 100 V or a voltage corresponding thereto). Then, based on the converted detection current and the rotation speed detected by the rotation speed detection means, the flow path resistance determination means determines the flow path resistance of the blower flow path, and the fan motor is rotationally controlled according to the flow path resistance. Therefore, even if the voltage fluctuates, it is possible to properly determine the flow path resistance of the air flow path in which the fan motor blows air, and to appropriately control the rotation of the fan motor according to the state of the flow path resistance. effective.

【0069】請求項2記載の発明は、電圧検出手段によ
り検出した電圧を基に、所定の電圧(例えばAC100
V、あるいはそれに対応する電圧)時に流れるであろう
電流に、電流演算手段が電流検出手段による検出電流を
変換する。そして、この変換された検出電流及び回転数
検出手段が検出した回転数に基づいて流路抵抗判別手段
が送風流路の流路抵抗を判別する。更に、最適送風量判
別手段が燃焼器の燃焼量に基づいて最適送風量を判別
し、この最適送風量及び判別された流路抵抗に基づきフ
ァンモータを回転制御するので、電圧が変動したばあい
であっても、適切にファンモータが送風する送風流路の
流路抵抗を判別して、燃焼器の送風を流路抵抗の状態に
応じて適切に制御することができる効果がある。
According to a second aspect of the present invention, a predetermined voltage (for example, AC100) is obtained based on the voltage detected by the voltage detecting means.
The current calculation means converts the current detected by the current detection means into a current that will flow when V (or a voltage corresponding thereto). Then, the flow path resistance determination means determines the flow path resistance of the blower flow path based on the converted detection current and the rotation speed detected by the rotation speed detection means. Further, the optimum air flow rate determination means determines the optimum air flow rate based on the combustion amount of the combustor, and controls the rotation of the fan motor based on the optimum air flow rate and the determined flow path resistance. However, there is an effect that it is possible to appropriately determine the flow path resistance of the air flow path through which the fan motor blows air, and appropriately control the air flow of the combustor according to the state of the flow path resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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】本願発明のモータ制御装置を備えられたモータ
駆動部の回路ブロック図である。
FIG. 2 is a circuit block diagram of a motor drive unit provided with the motor control device of the present invention.

【図3】本願発明のモータ制御装置を備えられた電力制
御手段の回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of power control means provided with the motor control device of the present invention.

【図4】本願発明のモータ制御装置を備えられた三角波
発振回路により得られる三角波の波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram of a triangular wave obtained by the triangular wave oscillation circuit provided with the motor control device of the present invention.

【図5】本願発明のモータ制御装置を備えられたファン
モータに供給される駆動電圧の波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram of a drive voltage supplied to a fan motor provided with the motor control device of the present invention.

【図6】本願発明のファンモータを制御するモータ制御
装置の動作を説明するフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the motor control device that controls the fan motor according to the present invention.

【図7】本願発明の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. 7 is an explanatory diagram of a relationship between a current flowing through a fan motor controlled by a motor control device of the present invention, a rotation speed, and an air flow rate.

【図8】本願発明のモータ制御装置に備えられた電流検
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. 8 is an explanatory diagram of a relationship between the detected current by the current detection means provided in the motor control device of the present invention and the rotation speed of the fan motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ケーシング 2 バーナ 3 熱交換器 4 ファンケース 5 ファンモータ 6 シロッコファン 7 排気口 8 燃料供給管 10 給水管 11 バルブ 12 バルブ 13 給湯制御部 15 商用電源 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 27 マイクロコンピュター 28 電圧検出手段 1 casing 2 burners 3 heat exchanger 4 fan case 5 fan motor 6 Sirocco fan 7 exhaust port 8 Fuel supply pipe 10 Water pipe 11 valves 12 valves 13 Hot water supply control unit 15 Commercial power supply 16 Rectification 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 Optimal air flow rate determination means 23 Flow path resistance determination means 24 Optimal rotation speed discrimination means 25 Abnormality discrimination means 26 Abnormality processing means 27 Micro Computer 28 Voltage detection means

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−190343(JP,A) 特開 平2−52923(JP,A) 特開 平6−313541(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23N 3/08 F23N 1/10 101 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-7-190343 (JP, A) JP-A-2-52923 (JP, A) JP-A-6-313541 (JP, A) (58) Fields investigated (Int .Cl. 7 , DB name) F23N 3/08 F23N 1/10 101

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 送風用のファンモータを回転制御するフ
ァンモータ制御装置において、 前記ファンモータ側の駆動電圧に関する情報を検出する
電圧検出手段と、前記ファンモータ側の駆動電流に関す
る情報を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段に
より検出した電圧情報を基に前記電流検出手段が検出し
た電流情報を補正変換する電流演算手段と、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、前記電流
演算手段による電流情報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ファンモータが送風する送
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を基に前記
ファンモータを回転制御する、 ことを特徴とするファンモータ制御装置。
1. A fan motor control device for controlling the rotation of a fan motor for blowing air, comprising: voltage detection means for detecting information on a drive voltage on the fan motor side; and current for detecting information on a drive current on the fan motor side. A detection means; a current calculation means for correcting and converting the current information detected by the current detection means based on the voltage information detected by the voltage detection means; a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the fan motor; A flow path resistance determination unit that determines the flow path resistance of the air flow path that is blown by the fan motor based on the current information by the current calculation unit and the rotation speed detected by the rotation speed detection unit; and the flow path resistance determination unit. A fan motor control device, wherein the fan motor is rotationally controlled based on the flow path resistance determined by.
【請求項2】 送風流路に配置された送風用のファンモ
ータを回転制御するファンモータ制御装置において、 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、 前記整流平滑手段からの直流電力を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、 前記ファンモータ側の駆動電圧に関する情報を検出する
電圧検出手段と、前記ファンモータ側の駆動電流に関す
る情報を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段に
より検出した電圧情報を基に前記電流検出手段が検出し
た電流情報を前記モータ側に所定の電圧が印加したとき
に流れるであろう電流情報に変換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、 前記燃焼器の燃焼量に基づいて最適送風量を判別する最
適送風量判別手段と、 前記最適送風量判別手段により判別された最適送風量と
前記流路抵抗判別手段により判別された流路抵抗とに基
づいて前記ファンモータの最適回転数を判別し、前記フ
ァンモータの回転数が最適回転数となるように回転制御
する、 ことを特徴とするファンモータ制御装置。
2. A fan motor control device for controlling the rotation of a fan motor for blowing air arranged in a blower flow path, comprising: rectifying and smoothing means for rectifying and smoothing AC power to output DC power; Power control means for supplying the DC power of the fan motor as drive power, rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the fan motor, voltage detection means for detecting information about the drive voltage on the fan motor side, When a predetermined voltage is applied to the motor side of the current information detected by the current detecting means based on the voltage information detected by the voltage detecting means and the current detecting means for detecting the information about the drive current of the fan motor side. Current calculation means for converting into current information that will flow to
A flow path resistance determination unit that determines the flow path resistance of the blower flow path based on the current calculated by the current calculation unit and the rotation speed detected by the rotation speed detection unit, and the combustion amount of the combustor. Based on the optimum air flow rate determination means for determining the optimum air flow rate based on the optimum air flow rate determined by the optimum air flow rate determination means and the flow path resistance determined by the flow path resistance determination means. A fan motor control device characterized by determining an optimum rotation speed and controlling rotation so that the rotation speed of the fan motor becomes the optimum rotation speed.
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