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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- JP
- Japan
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- voltage
- circuit
- rotational speed
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- detection device
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 23
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
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- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- 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。
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。
【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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転速度に応じた波高値をもつ多相交流電圧
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57034790A JPS58151561A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 回転速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57034790A JPS58151561A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 回転速度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151561A JPS58151561A (ja) | 1983-09-08 |
| JPS6160391B2 true JPS6160391B2 (ja) | 1986-12-20 |
Family
ID=12424064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57034790A Granted JPS58151561A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 回転速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58151561A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6386692U (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-06 | ||
| JPH05115462A (ja) * | 1991-05-15 | 1993-05-14 | Rion Co Ltd | 聴力検査装置 |
-
1982
- 1982-03-05 JP JP57034790A patent/JPS58151561A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6386692U (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-06 | ||
| JPH05115462A (ja) * | 1991-05-15 | 1993-05-14 | Rion Co Ltd | 聴力検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58151561A (ja) | 1983-09-08 |
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