JPS6160391B2 - - Google Patents
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- JPS6160391B2 JPS6160391B2 JP57034790A JP3479082A JPS6160391B2 JP S6160391 B2 JPS6160391 B2 JP S6160391B2 JP 57034790 A JP57034790 A JP 57034790A JP 3479082 A JP3479082 A JP 3479082A JP S6160391 B2 JPS6160391 B2 JP S6160391B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P1/00—Details of instruments
- G01P1/07—Indicating devices, e.g. for remote indication
- G01P1/08—Arrangements of scales, pointers, lamps or acoustic indicators, e.g. in automobile speedometers
- G01P1/10—Arrangements of scales, pointers, lamps or acoustic indicators, e.g. in automobile speedometers for indicating predetermined speeds
- G01P1/103—Arrangements of scales, pointers, lamps or acoustic indicators, e.g. in automobile speedometers for indicating predetermined speeds by comparing the value of the measured signal with one or several reference values
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Description
本発明は、故障検出回路を備えた回転速度検出
装置に関する。
従来、回転速度検出装置（ブラシレスタコゼネ
レータ）はコイルの断線や短絡などの異常を検出
することができず、不良になつた場合には負荷モ
ータが高速で回転してしまう等の危険があり、信
頼性の面で問題があつた。
第１図は従来装置のブロツク図、第２図はその
回転部分の説明図である。
１はブラシレスタコゼネレータ、１ａは回転
子、１ｂはヨーク、L1〜L4はコイル、a1〜a4はボ
ール検出素子、２はアナログスイツチ制御回
路、、３はアナログスイツチ、４はフイルタ回
路、５は増幅回路である。
なお、第３図はタコゼネレータの正常時の出力
電圧波形図、第４図は一部コイルが断線したとき
の出力電圧波形図である。
回転子１ａが回転することによつて、各コイル
L1〜L4に発生する多相の台形波をした交流電圧
（図示せず）の平坦部をアナログスイツチ制御回
路２からの制御信号によつてアナログスイツチ３
において切り換え、第３図のようにタコゼネレー
タ１の出力電圧V0としていた。
しかし、第４図に示したように、たとえばL2
のコイルが断線した場合、L2のコイルの出力電
圧V02がOVとなつて結果的にはリツプル含有率が
大きくなり、この検出装置を取り付けた負荷モー
タが高速で回転したり、負荷モータから異音が出
るという障害をおこす結果となる。
また、このコイルL1〜L4が発生している電圧
が正常な電圧であるかどうか判断することができ
ないので、信頼性の面で問題が生じていた。な
お、これは従来に直流タコゼネレータでも同様で
あつて、正常電圧と比較することができないの
で、コイルの断線や短絡を検出することが困難で
あつた。
ここにおいて、本発明は、回転速度検出装置に
おけるタコゼネレータのコイル断線や短絡の自己
診断機能を持ち異常が発生した場合には、検出信
号を発生することにより、従来の問題点を解決し
た回転速度検出装置を提供することを、その目的
とする。
第５図は、本発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図である。
第５図において第１図と同一符号は同一あるい
は相当部分を示すものとする。
本発明では、アナログスイツチ３′、フイルタ
回路４′、増幅回路５′、故障検出回路（絶縁形）
６、DC―DC変換回路（絶縁形）７が新に追加し
て設けられる。
アナログスイツチ３、フイルタ回路４、増幅回
路５の回路を通つたブラシレスタコゼネ出力電圧
は、台形波交流の上部の平坦部をつないで、第６
図＋ＶL1，＋ＶL2，＋ＶL3という電圧が＋ＶLとし
て生じるように、アナログスイツチ制御回路２に
おいて制御がなされる。また、同様に、台形波交
流の下部も−ＶL′として出力される。そして、＋
ＶL−（−ＶL′）がタコ是ゼネレータの出力電圧Ｖ
pとして出力される構成である。勿論、負荷モー
タの回転方向が異なれば、正負記号が変る。
DC−DC変換回路７は直流入力電圧ＶIから制
御回路を駆動するための電源＋Ｖ，−Ｖの供給を
行なつている。なお、この電源回路はAC−DC変
換回路でも良く、入力電圧とブラシレスタコゼネ
駆動用電圧とが絶縁されていればよい。
さて、６は本発明のコイルの短絡及び断線を検
出する回路である。
第５図において動作を説明する。
各コイルL1〜L4が正常の場合は、Ｖpの電圧は
第６図のように＋ＶLと−ＶLの差が出力される
が、それぞれの和電圧は第７図のように各コイル
のリツプル含有率程度の小さな電圧である。
また、たとえばL2のコイルが断線した場合、
その出力電圧ＶL2はOVになるので、出力電圧ＶL
と−ＶLの和電圧は第９図のようになり、L2のコ
イルが断線した部分のみ大きな電圧ＶL4が発生す
る。
すなわち、この和電圧の大小を正常なコイルが
発生する出力電圧と比較し検出すれば、コイルの
断線および短絡を検出することができる。
その故障検出回路６の詳細図を第１０図に示
す。
８はウインド・コンパレータで二つの設定値の
間の入力に対してだけ出力がＨまたはＬとなると
いう性質の比較器である。９は論理積（AND）
回路、９′は否定（NOT）回路、１０はフリツプ
フロツプ回路、１１のＰC1〜ＰC5はフオトカプ
ラ、ZD1〜ZD4はゼナダイオード、R1〜R9は抵
抗、Ｖfは予め設定される基準電圧である。
さて、第１０図において、ＶLと−ＶLの電圧は
ウインドコンパレータ８に入力され、基準電圧Ｖ
fと比較し、第７図に示したように基準電圧Ｖfの
範囲内であれば正常となる。
また、コイル（L1〜L4のいずれか）が断線し
た場合には、第９図のようにその和電圧が基準電
圧Ｖfより大きくなるので、異常となり、フオト
カプラＰC1のLEDに流す電流をOFFすることに
より、直流電源ＶI側にある論理積回路に信号を
送る。
なお、１０のフリツプフロツプ回路は、一瞬で
も異常があれば連続して信号を出すために使用し
ている。
しかして、電圧異常検出部について述べれば、
ゼナダイオードZD1およびZD3は＋Ｖ電圧の異常
電圧検出用で、ゼナダイオードZD1とZD3の動作
電圧は異なつている。
たとえば、ゼナダイオードZD3は正常電圧より
高くなつた場合（＋ＶH以上としよう）に動作を
開始し、ゼナダイオードZD1は正常電圧より低い
場合（これを＋ＶL以下とする）から動作をする
ように設定している。
つまり、正常電圧より低い場合はゼナダイオー
ドZD1，ZD3共に動作しない。
正常電圧の場合、ゼナダイオードZD1のみ動作
し、正常電圧より高い電圧はゼナダイオード
ZD1，ZD3共に動作するようになつている。
また、NOT回路９′は＋Ｖ電圧が正常の場合に
AND回路９が動作するための論理回路である。
ゼナダイオードZD2，ZD4も−Ｖ電圧の異常を
検出するもので動作はゼナダイオードZD1，ZD3
と全く同様である。
このようにして＋Ｖ電圧と−Ｖ電圧の電圧が正
常か否かを検出している。
ゼナダイオードZD1，ZD3の動作を表にして表
わしてみる。
Γは動作であり、
×は動作せずとする。
The present invention relates to a rotational speed detection device equipped with a failure detection circuit. Conventionally, rotational speed detection devices (brushless tacho generators) cannot detect abnormalities such as coil breakage or short circuits, and if they become defective, there is a risk that the load motor will rotate at high speed, making them unreliable. There was a problem with sexuality. FIG. 1 is a block diagram of a conventional device, and FIG. 2 is an explanatory diagram of its rotating parts. 1 is a brushless tachometer generator, 1a is a rotor, 1b is a yoke, L1 to L4 are coils, A1 to A4 are ball detection elements, 2 is an analog switch control circuit, 3 is an analog switch, 4 is a filter circuit, 5 is an amplifier circuit. Note that FIG. 3 is an output voltage waveform diagram of the tacho generator when it is normal, and FIG. 4 is an output voltage waveform diagram when a part of the coil is disconnected. As the rotor 1a rotates, each coil
The flat part of the multiphase trapezoidal AC voltage (not shown) generated in L1 to L4 is controlled by the analog switch 3 by the control signal from the analog switch control circuit 2.
The output voltage of the tacho generator 1 was set to V 0 as shown in FIG. However, as shown in Figure 4, for example, L 2
If the coil is disconnected, the output voltage V 02 of the L 2 coil becomes OV, and as a result, the ripple content increases, and the load motor equipped with this detection device rotates at high speed, or the load motor This results in problems such as abnormal noises. Furthermore, since it is not possible to determine whether the voltages generated by the coils L 1 to L 4 are normal voltages, a problem has arisen in terms of reliability. Incidentally, this also applies to conventional DC tacho generators, and since it is not possible to compare the voltage with the normal voltage, it has been difficult to detect disconnections or short circuits in the coil. Here, the present invention provides a rotation speed detection device that solves the conventional problems by having a self-diagnosis function for coil disconnection or short circuit of a tacho generator in a rotation speed detection device, and generating a detection signal when an abnormality occurs. Its purpose is to provide equipment. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts. In the present invention, an analog switch 3', a filter circuit 4', an amplifier circuit 5', a failure detection circuit (insulated type)
6. A new DC-DC conversion circuit (isolated type) 7 will be added. The output voltage of the brushless cogenerator that has passed through the circuits of the analog switch 3, filter circuit 4, and amplifier circuit 5 connects the upper flat part of the trapezoidal alternating current.
Control is performed in the analog switch control circuit 2 so that the voltages +V L1 , +V L2 , and +V L3 in the figure are generated as +V L . Similarly, the lower part of the trapezoidal alternating current is also output as -V L '. And +
V L −(−V L ′) is the output voltage V of the tacho generator.
This is the configuration that is output as p . Of course, if the rotation direction of the load motor differs, the positive and negative signs will change. The DC-DC conversion circuit 7 supplies power +V and -V for driving the control circuit from the DC input voltage VI . Note that this power supply circuit may be an AC-DC conversion circuit as long as the input voltage and the voltage for driving the brushless cogenerator are insulated. Now, 6 is a circuit for detecting short circuit and disconnection of the coil according to the present invention. The operation will be explained with reference to FIG. When each coil L 1 to L 4 is normal, the voltage of V p is output as the difference between +V L and -V L as shown in Figure 6, but the sum voltage of each is output as shown in Figure 7. The voltage is as small as the ripple content of the coil. Also, for example, if the L 2 coil is disconnected,
Since the output voltage V L2 becomes OV, the output voltage V L
The sum voltage of and -V L is as shown in FIG. 9, and a large voltage V L4 is generated only at the part where the coil L2 is disconnected. That is, by comparing and detecting the magnitude of this sum voltage with the output voltage generated by a normal coil, it is possible to detect a disconnection or short circuit of the coil. A detailed diagram of the failure detection circuit 6 is shown in FIG. Reference numeral 8 denotes a window comparator which outputs H or L only for inputs between two set values. 9 is logical product (AND)
circuit, 9' is a NOT circuit, 10 is a flip-flop circuit, 11 P C1 to P C5 are photocouplers, ZD 1 to ZD 4 are Zener diodes, R 1 to R 9 are resistors, and V f is preset. This is the reference voltage. Now, in FIG. 10, the voltages V L and -V L are input to the window comparator 8, and the reference voltage V
If it is within the range of the reference voltage V f as shown in FIG. 7, it is normal. In addition, if the coil (any one of L 1 to L 4 ) is disconnected, the sum voltage becomes larger than the reference voltage V f as shown in Figure 9, so it becomes abnormal and the current flowing to the LED of photocoupler P C1 decreases. By turning OFF, a signal is sent to the AND circuit on the DC power supply V I side. Note that the flip-flop circuit No. 10 is used to continuously output a signal if there is an abnormality even momentarily. However, if we talk about the voltage abnormality detection section,
Zena diodes ZD 1 and ZD 3 are for detecting abnormal voltage of +V voltage, and the operating voltages of Zena diodes ZD 1 and ZD 3 are different. For example, Zena diode ZD 3 starts operating when the voltage is higher than the normal voltage (let's say it's above +V H ), and Zena diode ZD 1 starts operating when the voltage is lower than the normal voltage (let's say it's below +V L ). It is set as follows. In other words, if the voltage is lower than normal, both Zena diodes ZD 1 and ZD 3 do not operate. For normal voltage, only zena diode ZD 1 works, voltage higher than normal voltage is zena diode
Both ZD 1 and ZD 3 are designed to work. Also, NOT circuit 9' is set when +V voltage is normal.
This is a logic circuit for operating the AND circuit 9. Zena diodes ZD 2 and ZD 4 also detect abnormalities in the -V voltage, and their operation is similar to that of Zena diodes ZD 1 and ZD 3 .
It is exactly the same. In this way, it is detected whether the +V voltage and the -V voltage are normal. Let us show the operation of Zena diodes ZD 1 and ZD 3 in a table. Γ is an action, and × is no action.
【表】
ところで、第５図において電源を絶縁して使用
している理由を説明する。
一般のタコゼネレータは7V／1000rpmの出力
電圧のものが多い。また、第５図に用いている増
幅回路はリニアICのため使用電圧は±15Vが一般
的である。つまり、この回路では約2000rpm（±
14V）までしか使用できない。
ところが電源電圧を絶縁すれば、タコゼネレー
タの出力の一方をOVに接続しても問題がなくな
るので、約4000rpm（±28V）まで使用すること
ができるメリツトがある。
第１１図は、本発明の検出結果を目視する回路
のブロツク図である。
１２は表示用LED駆動回路、１３は表示用
LEDである。
すなわち、ブラシレスタコゼネレータに故障表
示用LED１３を取り付け、故障を目視できるよ
うにしたものである。これにより、外部から簡単
に故障を検出することができる。
かくして本発明によれば、以上述べたように、
電気角180゜位相の異なる電圧値をもつコイルの
和電圧の値と基準電圧を比較することにより、コ
イルの断線および短絡を検出することができるの
で、負荷モータの異常回転等がなくなり、信頼性
が大幅に向上する。
さらに、電気的に絶縁された回路を使用するこ
とにより出力電圧のダイナミツクレンジを向上さ
せることができる。また、故障検出信号も絶縁し
て送ることにより、入力側から容易に故障信号を
検出することができる。[Table] By the way, the reason why the power supply is isolated and used in FIG. 5 will be explained. Most common tacho generators have an output voltage of 7V/1000rpm. Furthermore, since the amplifier circuit used in FIG. 5 is a linear IC, the voltage used is generally ±15V. In other words, this circuit has approximately 2000rpm (±
(14V) can only be used. However, if the power supply voltage is isolated, there will be no problem even if one of the outputs of the tacho generator is connected to OV, so there is an advantage that it can be used up to about 4000 rpm (±28V). FIG. 11 is a block diagram of a circuit for visually observing detection results according to the present invention. 12 is a display LED drive circuit, 13 is for display
It is an LED. That is, a failure indicating LED 13 is attached to the brushless tachometer generator so that failure can be visually observed. This allows failures to be easily detected from the outside. Thus, according to the present invention, as described above,
By comparing the sum voltage of coils with voltage values that differ by 180 degrees in electrical angle with the reference voltage, coil disconnections and short circuits can be detected, eliminating abnormal rotation of the load motor and improving reliability. is significantly improved. Furthermore, the dynamic range of the output voltage can be improved by using electrically isolated circuits. Furthermore, by sending the failure detection signal in an isolated manner, the failure signal can be easily detected from the input side.
第１図は従来装置のブロツク図、第２図はその
回転部分の説明図、第３図，第４図はその正常
時，故障時の検出波形図、第５図は本発明の一実
施例の構成を示すブロツク図、第６図，第７図は
その正常時の検出波形図、第８図，第９図はその
異常時の検出波形図、第１０図はその故障検出回
路の詳細図、第１１図はその故障表示回路のブロ
ツク図である。
１……ブラシレスタコゼネレータ、１ａ……そ
の回転子、１ｂ……そのヨーク、L1〜L4……そ
のコイル、a1〜a4……そのボール検出素子、２…
…アナログスイツチ制御回路、３，３′……アナ
ログスイツチ、４，４′……フイルタ回路、５，
５′……増幅回路、６……故障検出回路（絶縁
形）、７……DC−DC変換回路（絶縁形）、８……
ウインドコンパレータ、９……論理積（AND）
回路、９′……否定（NOT）回路、１０……フリ
ツプフロツプ回路、１１（PC1〜PC5）……フオト
カプラ、１２……表示用LED駆動回路、１３…
…表示用LED、ZD1〜ZD4……ゼナダイオード、
R1〜R9……抵抗。
Fig. 1 is a block diagram of the conventional device, Fig. 2 is an explanatory diagram of its rotating parts, Figs. 3 and 4 are detection waveform diagrams in normal and failure states, and Fig. 5 is an embodiment of the present invention. 6 and 7 are detection waveform diagrams during normal operation, Figures 8 and 9 are detection waveform diagrams during abnormal operation, and Figure 10 is a detailed diagram of the failure detection circuit. , FIG. 11 is a block diagram of the failure indicating circuit. 1...Brushless tacho generator, 1a...Rotor, 1b...Yoke, L1 to L4 ...Coil, a1 to a4 ...Ball detection element, 2...
... Analog switch control circuit, 3, 3'... Analog switch, 4, 4'... Filter circuit, 5,
5'...Amplification circuit, 6...Failure detection circuit (isolated type), 7...DC-DC conversion circuit (isolated type), 8...
Window comparator, 9...logical product (AND)
Circuit, 9'...NOT circuit, 10...Flip-flop circuit, 11 ( PC1 to PC5 )...Photocoupler, 12...Display LED drive circuit, 13...
...Display LED, ZD 1 to ZD 4 ... Zena diode,
R1 to R9 ...Resistance.
Claims (1)
を発生する回転電機と、この回転電機の回転子の
回転位置に応じて前記多相交流電圧を電気角で
180゜位相の異なる２つの電圧としてとり出す電
気弁を備え、前記２つの電圧の差によつて前記回
転電機の回転子の回転速度を検出する回転速度検
出装置において、前記２つの電圧の和電圧を基準
電圧と比較する比較器を備え、この比較器の出力
によつて前記回転電機の異常を検出するようにし
たことを特徴とする回転速度検出装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の回転速度検出装
置において、前記比較器からの絶縁伝達信号と電
源電圧の絶縁伝達信号とを入力し、前記回転電機
および前記電源電圧が正常であるときに出力信号
を送出する論理積回路を備えたことを特徴とする
回転速度検出装置。[Scope of Claims] 1. A rotating electric machine that generates a multiphase AC voltage having a peak value that corresponds to a rotational speed, and a rotating electric machine that generates the multiphase AC voltage in electrical angle according to the rotational position of a rotor of this rotating electric machine.
In a rotational speed detection device that is equipped with an electric valve that extracts two voltages with a phase difference of 180° and detects the rotational speed of the rotor of the rotating electrical machine based on the difference between the two voltages, the sum voltage of the two voltages is 1. A rotational speed detection device comprising: a comparator for comparing the voltage with a reference voltage; and an abnormality in the rotating electric machine is detected based on the output of the comparator. 2. In the rotational speed detection device according to claim 1, the insulation transmission signal from the comparator and the insulation transmission signal of the power supply voltage are input, and the output is performed when the rotating electric machine and the power supply voltage are normal. A rotational speed detection device characterized by comprising an AND circuit that sends out a signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57034790A JPS58151561A (en) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | Rotating speed detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57034790A JPS58151561A (en) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | Rotating speed detecting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151561A JPS58151561A (en) | 1983-09-08 |
| JPS6160391B2 true JPS6160391B2 (en) | 1986-12-20 |
Family
ID=12424064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57034790A Granted JPS58151561A (en) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | Rotating speed detecting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58151561A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6386692U (en) * | 1986-11-25 | 1988-06-06 | ||
| JPH05115462A (en) * | 1991-05-15 | 1993-05-14 | Rion Co Ltd | Hearing test equipment |
-
1982
- 1982-03-05 JP JP57034790A patent/JPS58151561A/en active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6386692U (en) * | 1986-11-25 | 1988-06-06 | ||
| JPH05115462A (en) * | 1991-05-15 | 1993-05-14 | Rion Co Ltd | Hearing test equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58151561A (en) | 1983-09-08 |
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