(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモーターと、蓄電手段とを備えた蓄電機能付きステッピングモーターの制御方法であって、
前記ステッピングモーターが、少なくとも２相の駆動電流によって駆動制御されており、
前記ステッピングモーターを駆動しているとともに、１−２相励磁方式における２相通電時は、所定の充電電流によって蓄電手段の充電を行い、
前記ステッピングモーターを駆動していない場合は、前記充電電流よりも大きな重畳充電電流によって蓄電手段の充電を行い、
前記ステッピングモーターを駆動しているとともに、少なくとも１相の駆動電流が使われていない場合は、前記充電電流よりも大きく、前記重畳充電電流以下の補充充電電流によって蓄電手段の充電を行うことを特徴とする蓄電機能付きステッピングモーターの制御方法。
【請求項２】
前記駆動電流を制御する駆動信号に基づいて、前記ステッピングモーターの駆動状態を検出することを特徴とする請求項１に記載の蓄電機能付きステッピングモーターの制御方法。
【請求項３】
前記駆動電流を制御する駆動信号を出力する演算手段において、前記ステッピングモーターの駆動状態を検出するとともに、前記蓄電手段への充電を制御する充電信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の蓄電機能付きステッピングモーターの制御方法。
【請求項４】
前記充電信号が、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号であることを特徴とする請求項３に記載の蓄電機能付きステッピングモーターの制御方法。
【請求項５】
ステッピングモーターと、蓄電手段とを備えた蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置であって、
前記ステッピングモーターを駆動させる駆動電流を出力する駆動回路と、
前記駆動回路の動作を制御する駆動信号を出力する駆動制御部と、
前記蓄電手段への充電を制御する充電電流を出力する充電回路と、
前記駆動回路と充電回路へ電力を出力する電源回路と、を備え、
前記駆動電流が、少なくとも２相の電流であって、
前記駆動回路から１−２相励磁方式における２相通電時に、前記充電回路から所定の充電電流を蓄電手段へ出力し、  前記駆動回路から駆動電流が出力されていない場合に、前記充電回路から所定の充電電流よりも大きな重畳充電電流を蓄電手段へ出力し、
前記駆動回路から少なくとも１相の駆動電流が出力されていない場合に、前記充電回路から前記充電電流よりも大きく、かつ、重畳充電電流以下の補充充電電流を蓄電手段へ出力することを特徴とする蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置。
【請求項６】
前記充電回路が、加算充電回路を備えており、該加算充電回路から加算充電電流を出力することによって、前記重畳充電電流および補充充電電流を充電回路から出力するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置。
【請求項７】
前記駆動信号に基づいて、前記ステッピングモーターの駆動状態を検出することを特徴とする請求項５または６に記載の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置。
【請求項８】
前記駆動制御部を構成する演算手段と、
前記充電回路の動作を制御する電流調整手段と、を備え、
前記演算手段において、前記ステッピングモーターの駆動状態を検出するとともに、前記蓄電手段への充電を制御する充電信号を電流調整手段に出力することを特徴とする請求項５または６に記載の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置。
【請求項９】
前記電流調整手段と加算充電回路とが接続されており、前記電流調整手段から出力される充電信号に基づいて、加算充電回路において加算充電電流の電流値を調整することを特徴とする請求項８に記載の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置。
【請求項１０】
前記充電信号が、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号であることを特徴とする請求項８または９に記載の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置。
【請求項１１】
請求項５から１０のいずれかに記載の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置を備えることを特徴とする電動開閉弁。
【請求項１２】
請求項５から１０のいずれかに記載の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置を備えることを特徴とする冷凍サイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気二重層キャパシタ等の蓄電手段を用いて、停電などで給電が断たれた場合にも、一定時間駆動可能な蓄電機能付きステッピングモーターの制御方法、および、この蓄電機能付きステッピングモーターを用いて、停電など給電が断たれた場合に、電動開閉弁を全閉、全開を含む所定の開度となるように自動的に駆動する停電対策機能を有した電動開閉弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、停電時に自動的にステッピングモーターなどのモーターを駆動して開閉弁を閉弁または開弁させる電動開閉弁が知られている（特許文献１、２）。
この電動開閉弁１００は、図１５に示すように、電動開閉弁１００を駆動させるモーター１０２と、電気二重層キャパシタ等の蓄電手段１０４と、モーターの駆動を直接的に制御する駆動回路１０６と、この駆動回路へ電動開閉弁の閉弁、開弁に関する駆動信号を出力する駆動制御部１０８と、蓄電手段への充電を制御する充電回路１１０と、駆動回路および充電回路へ電力を出力する電源回路１１２とを備えている。なお、電源回路１１２は、第１の電源回路１１２ａ、第２の電源回路１１２ｂ、第３の電源回路１１２ｃから構成されている。
【０００３】
このような電動開閉弁は、図１６に示すように、駆動回路１０６への電源出力ＶＤからモーターに流れる電流と、電源回路１の出力Ｖ１から蓄電手段１０４に流れる電流とは連動していない。
【０００４】
そして、給電中に充電回路を介して蓄電手段１０４を充電し、停電など給電が断たれた際には、この蓄電手段１０４からモーターに給電することによって、自動的に電動開閉弁１００を閉弁または開弁するように制御されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１０１３５９号公報
【特許文献２】特開２００７−２１８４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の電動開閉弁１００は、蓄電手段１０４への充電中にモーター１０２を駆動しても第１の電源回路１１２ａの電源容量がオーバーしないように、充電回路１１０の負荷抵抗の抵抗値を大きくすることによって、図１７に示すように、蓄電手段１０４への充電電流を小さくして充電を行っていた。
【０００７】
このため、充電に要する時間が１０分から１５分程度と長く、電動開閉弁１００への給電直後の停電や、連続する停電には対応ができなかった。
本発明はこのような現状を鑑み、蓄電手段への充電時間を短縮し、速やかに停電などに対応できる状態とすることができる停電対策機能を有した蓄電機能付きステッピングモーターの制御方法および蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置ならびに蓄電機能付きステッピングモーターを用いた電動開閉弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述したような従来技術における課題および目的を達成するために発明されたものであって、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御方法は、ステッピングモーターと、蓄電手段とを備えた蓄電機能付きステッピングモーターの制御方法であって、
前記ステッピングモーターが、少なくとも２相の駆動電流によって駆動制御されており、
前記ステッピングモーターを駆動しているとともに、１−２相励磁方式における２相通電時は、所定の充電電流によって蓄電手段の充電を行い、
前記ステッピングモーターを駆動していない場合は、前記充電電流よりも大きな重畳充電電流によって蓄電手段の充電を行い、
前記ステッピングモーターを駆動しているとともに、少なくとも１相の駆動電流が使われていない場合は、前記充電電流よりも大きく、前記重畳充電電流以下の補充充電電流によって蓄電手段の充電を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御方法は、前記駆動電流を制御する駆動信号に基づいて、前記ステッピングモーターの駆動状態を検出することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御方法は、前記駆動電流を制御する駆動信号を出力する演算手段において、前記ステッピングモーターの駆動状態を検出するとともに、前記蓄電手段への充電を制御する充電信号を出力することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御方法は、前記充電信号が、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号であることを特徴とする。
また、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置は、ステッピングモーターと、蓄電手段とを備えた蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置であって、
前記ステッピングモーターを駆動させる駆動電流を出力する駆動回路と、
前記駆動回路の動作を制御する駆動信号を出力する駆動制御部と、
前記蓄電手段への充電を制御する充電電流を出力する充電回路と、
前記駆動回路と充電回路へ電力を出力する電源回路と、を備え、
前記駆動電流が、少なくとも２相の電流であって、
前記駆動回路から１−２相励磁方式における２相通電時に、前記充電回路から所定の充電電流を蓄電手段へ出力し、
前記駆動回路から駆動電流が出力されていない場合に、前記充電回路から所定の充電電流よりも大きな重畳充電電流を蓄電手段へ出力し、
前記駆動回路から少なくとも１相の駆動電流が出力されていない場合に、前記充電回路から前記充電電流よりも大きく、かつ、重畳充電電流以下の補充充電電流を蓄電手段へ出力することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置は、前記充電回路が、加算充電回路を備えており、該加算充電回路から加算充電電流を出力することによって、前記重畳充電電流および補充充電電流を充電回路から出力するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置は、前記駆動信号に基づいて、前記ステッピングモーターの駆動状態を検出することを特徴とする。
また、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置は、前記駆動制御部を構成する演算手段と、
前記充電回路の動作を制御する電流調整手段と、を備え、
前記演算手段において、前記ステッピングモーターの駆動状態を検出するとともに、前記蓄電手段への充電を制御する充電信号を電流調整手段に出力することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置は、前記電流調整手段と加算充電回路とが接続されており、前記電流調整手段から出力される充電信号に基づいて、加算充電回路において加算充電電流の電流値を調整することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置は、前記充電信号が、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号であることを特徴とする。
また、本発明の電動開閉弁は、上述するいずれかの蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の冷凍サイクルシステムは、上述するいずれかの蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、モーターへの駆動電流と、蓄電手段への充電電流とを連動させ、モーターが駆動していない時に大きな電流で蓄電手段への充電を行っているため、蓄電手段を満充電とするために要する時間を短縮することができる。
【００２０】
このため、電動開閉弁などステッピングモーターを用いた機器への給電直後の停電や連続する停電などにも対応し、ステッピングモーターを一定時間駆動させることができる。
特に、このようなステッピングモーターを用いた電動開閉弁とした場合には、停電など給電が断たれた場合にも、ステッピングモーターを一定時間駆動させることで、電動開閉弁を全閉、全開を含む所定の開度となるように自動的に駆動する停電対策機能を有した電動開閉弁とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の第１の実施例のシステム構成を示す構成図である。
【図２】図２は、図１の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の回路図である。
【図２−Ａ】図２−Ａは、ｎｐｎ接合のバイポーラトランジスタによる抵抗入りトランジスタの内部回路図である。
【図３】図３は、図１の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置を用いて蓄電手段を充電した場合の電源回路の電源出力、駆動電流、充電電流、充電量の関係を示すパターン図である。
【図４】図４は、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の第２の実施例のシステム構成を示す構成図である。
【図５】図５は、図４の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の回路図である。
【図６】図６は、図４の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置を用いて蓄電手段を充電した場合の電源回路の電源出力、駆動電流、充電電流、充電量の関係を示すパターン図である。
【図７】図７（ａ）は、蓄電手段５２の電圧（Ｖ）と充電時間との関係を示すグラフであり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のグラフのうち０秒から３０秒までを拡大したグラフである。
【図８】図８は、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の第３の実施例のシステム構成を示す構成図である。
【図９】図９は、図８の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の回路図である。
【図１０】図１０は、４相ステッピングモーターを１−２相励磁により駆動する場合の出力パターンを表と出力波形で対応させた図である。
【図１１】図１１は、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の第４の実施例の回路図である。
【図１２】図１２は、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置を用いた冷凍サイクルシステムの構成図である。
【図１３】図１３は、図１２の冷凍サイクルシステムに用いられる本発明の制御装置の一例の外観図であり、図１３（ａ）は正面図、図１３（ｂ）は上側側面図、図１３（ｃ）は右側側面面図、図１３（ｄ）は、下側側面図である。
【図１４】図１４は、図１２の冷凍サイクルシステムに用いられる電動開閉弁の一例の外観図であり、図１４（ａ）は正面図、図１４（ｂ）は右側側面図である。
【図１５】図１５は、従来の蓄電機能付き電動開閉弁のシステム構成を示す構成図である。
【図１６】図１６は、従来の蓄電機能付き電動開閉弁の回路図である。
【図１７】図１７は、従来の蓄電機能付き電動開閉弁において蓄電手段を充電した場合の電源回路の電源出力、駆動電流、充電電流、充電量の関係を示すパターン図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を、図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の第１の実施例のシステム構成を示す構成図、図２は、図１の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の回路図である。
【００２３】
図１、２に示すように、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置１０は、駆動電流を出力し、ステッピングモーター５０の駆動を直接的に制御する駆動回路１２と、この駆動回路１２へステッピングモーター５０の駆動に関する駆動信号を出力する駆動制御部１４と、充電電流を出力し、蓄電手段５２への充電を制御する充電回路１５と、蓄電手段５２への加算充電を行うための加算充電回路１８と、駆動信号に基づき加算充電回路１８を制御する電流調整手段２０と、駆動回路１２と充電回路１５と加算充電回路１８と蓄電手段の保護回路１６へ電力を出力する電源回路２２とを備えている。
【００２４】
この制御装置１０では、蓄電手段５２の充電のために電源回路２２から充電電圧Ｖ１を出力するとともに、ステッピングモーター５０の駆動のために電源回路２２から駆動電圧ＶＤを出力している。また、充電電圧Ｖ１は、停電を検出する為に駆動制御部１４にも入力されている。
また、蓄電手段５２の電圧ＶＣは充電量に応じて変化するため、蓄電手段５２の電圧ＶＣも充電量の検出信号として、駆動制御部１４に入力されており、駆動制御部１４では、蓄電手段５２の充電量を逐次検出することができる。
【００２５】
なお、本実施例では、ステッピングモーター５０としてユニポーラの４相ステッピングモーターを用いており、駆動信号として１−２相励磁信号を用いている。ただし、ステッピングモーター５０の種類や駆動信号の種類はこれに限定されるものではなく、例えば、５相ステッピングモーターなど他の多相ステッピングモーターを用いてもよく、駆動信号としても、例えば、１相励磁信号や２相励磁信号など他の励磁信号を用いてもよい。
【００２６】
また、蓄電手段５２としては特に限定されるものではなく、例えば、電気二重層キャパシタやレドックスキャパシタなどのキャパシタや、リチウムイオン二次電池や鉛蓄電池などの蓄電池などを用いることができる。
【００２７】
また、駆動制御部１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算手段によって構成されており、ステッピングモーター５０の所望の動作に関する命令に応じて駆動信号を出力する。
【００２８】
さらに、駆動制御部１４は、電源回路２２から定電圧Ｖ１を停電検出用信号として入力されており、この定電圧Ｖ１が検出されなくなった場合には、停電と判断して、ステッピングモーター５０に対して所定の動作をさせるように駆動信号を出力する。
【００２９】
なお、電源回路２２は、外部から入力される電源をステッピングモーター５０の駆動や蓄電手段５２の充電に用いられる電圧Ｖ１（１２Ｖ）に変換する第１の電源回路２２ａ、電圧Ｖ１や後述する電圧Ｖ３、蓄電手段５２の電圧ＶＣを駆動制御部１４の動作に用いられる電圧Ｖ２（３Ｖ）に変換する第２の電源回路２２ｂ、停電等によって電圧Ｖ１が供給されない場合に、蓄電手段５２の電圧ＶＣをステッピングモーター５０の駆動や第２の電源回路２２ｂに用いられる電圧Ｖ３（１２Ｖ）に変換する第３の電源回路２２ｃから構成される。
【００３０】
なお、本実施例では、第３の電源回路２２ｃを駆動制御部１４によって動作させているが、同様に動作する回路を別途設けて、その回路によって第３の電源回路２２ｃを動作させる様に構成してもよい。
【００３１】
また、本実施例では、停電等の検出や、充電量の検出を駆動制御部１４へのアナログ入力によって、駆動制御部１４において判断するように構成しているが、停電の有無や充電量が所定レベルに達しているか否かを二値的に出力する回路を別途設けて、通常のＩ／Ｏ入力で判断するように構成しても構わない。
【００３２】
電源回路２２では、外部から入力される外部電源電圧を、ステッピングモーター５０の駆動や蓄電手段５２の充電、駆動回路１２や充電回路１５及び蓄電手段の保護回路１６などの動作に適した電圧となるように変換している。
【００３３】
なお、符号３１は、図２−Ａ（ｂ）に示すように、ｎｐｎ接合のバイポーラトランジスタによる抵抗入りトランジスタを示している。この回路は、電流制御のためのスイッチングデバイスとして用いられており、もちろん、スイッチングデバイスであればこれに限らず、例えば、単独のｎｐｎ接合のバイポーラトランジスタやｎチャンネルＭＯＳ−ＦＥＴなどを用いてもよい。
【００３４】
また、符号３２は、所定の抵抗値を有する抵抗体、符号３４は、ダイオード、符号３６は、ツェナーダイオードをそれぞれ示している。
なお、図面において同じ回路記号は同種の部材を示しており、符号は省略している。ただし、それぞれの部材の電気特性値は同一のものとは限らず、異なる電気特性値を有していても構わない。
【００３５】
そして、この制御装置１０では、図３のパターン図に示すように、ステッピングモーター５０を駆動している場合、すなわち、駆動電流が出力されている場合には、充電回路１２からの小さな充電電流のみで蓄電手段５２への充電を行い、ステッピングモーター５０を駆動していない場合、すなわち、駆動電流が出力されていない場合には、充電回路１５からの充電電流とともに加算充電回路１８からの加算充電電流を加算し、大きな重畳充電電流によって蓄電手段５２への充電を行っている。
【００３６】
このような制御を行うことによって、ステッピングモーター５０を駆動していないときに余剰となる電源出力を蓄電手段５２への充電に充てることができ、第１の電源回路２２ａの電源容量を大きくせずに蓄電手段５２を満充電とするために要する時間を短縮することができる。
【００３７】
なお、本実施例では、充電回路１５と加算充電回路１８を別の回路として構成し、加算充電回路１８を電流調整手段２０によって制御しているが、充電回路１５と加算充電回路１８とを一体の充電回路として構成し、この充電回路を電流調整手段２０によって制御することによって、蓄電手段５２への充電電流の大きさを調整してもよい。
【００３８】
図４は、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の第２の実施例のシステム構成を示す構成図、図５は、図４の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の回路図である。
【００３９】
この実施例の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置１０は、第１の実施例の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置１０と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４０】
この実施例の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置１０では、加算充電回路１８が２系統に分けられて設けられている。
このように構成することによって、図６のパターン図に示すように、駆動回路１４からの駆動信号として１−２相励磁信号が出力されている場合に、ステッピングモーター５０を駆動していない場合、すなわち、駆動電流を出力していない場合には、加算充電回路１８ａ、１８ｂを２系統とも動作させ、大きな重畳充電電流で蓄電手段５２への充電を行い、ステッピングモーター５０を駆動している場合、すなわち、駆動電流を出力している場合には、この駆動電流が２相とも通電している場合は加算充電回路１８ａ、１８ｂを動作させずに所定の充電電流で蓄電手段５２への充電を行い、駆動電流を１相のみ通電している場合は加算充電回路１８ａ、１８ｂのうち１系統のみを動作させることで、充電電流よりも大きく、かつ、重畳充電電流以下の補充充電電流によって蓄電手段５２の充電を行うことができる。
【００４１】
このように、加算充電回路１８ａ、１８ｂのうち１系統のみを動作させ充電を行うと、加算充電回路１８ａ、１８ｂを２系統とも動作させ充電を行っている場合よりも充電電流は小さくなるが、ステッピングモーター５０の動作時にも加算充電を行うことができるため、蓄電手段５２を満充電とするために要する時間を短縮することができるとともに、電源の利用効率を向上させることができる。
【００４２】
図７（ａ）は、蓄電手段５２の電圧（Ｖ）と充電時間との関係を示すグラフであり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のグラフのうち０秒から３０秒までを拡大したグラフである。
図７に示すように、従来の充電方法では蓄電手段５２を満充電とするために９００秒程度要しているのに対して、本発明の第１の実施例の制御装置１０を用いて蓄電手段を充電した場合には、９０秒程度で満充電とすることができている。
【００４３】
さらには、本発明の第２の実施例の制御装置１０を用いて蓄電手段５２を充電した場合には、７５秒程度で満充電とすることができており、従来の充電方法と比較して、１０分の１程度の時間で蓄電手段５２の充電を完了させることができる。
【００４４】
上述の第１の実施例および第２の実施例の制御装置１０では、駆動信号に基づいて電流調整手段２０で加算充電の制御を行っているが、これに限らず、ソフトウェアによって充電出力を制御して、加算充電の制御を行うこともできる。
【００４５】
図８は、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の第３の実施例のシステム構成を示す構成図、図９は、図８の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の回路図である。
【００４６】
この実施例の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置１０は、第１および第２の実施例の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置１０と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４７】
この実施例の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置１０では、電流調整手段に対して、駆動制御部１４から充電信号を出力しており、ソフトウェアで駆動信号に応じた充電信号を決定している。
【００４８】
具体的には、例えば、表１に示すような駆動信号と充電信号との対応をソフトウェアで作成し、駆動制御部１４から、ステッピングモーター５０の駆動に応じた駆動信号に合わせて対応する充電信号を出力することによって、加算充電回路１８を動作させることができる。
【００４９】
【表１】
0005506346.tif 000002
なお、表１に示すような出力パターンは、図１０に示す駆動信号の出力波形にそれぞれ対応している。
【００５０】
また、図８、９および表１に示すソフトウェアを用いた制御装置１０は、第２の実施例に示す制御装置１０に対応した構成となっているが、駆動制御部１４から出力される充電信号を１系統のみとし、表２に示すような対応をソフトウェアで作成することによって、第１の実施例に示す制御装置１０に対応した構成とすることもできる。
【００５１】
【表２】
0005506346.tif 000003
図１１は、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の第４の実施例の回路図である。
【００５２】
この実施例の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置は、第１から第３の実施例の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５３】
この実施例の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置では、駆動制御部１４から出力される充電信号を１系統のみとし、出力される信号をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号としている。
【００５４】
このように、充電信号をＰＷＭ信号とした場合には、表３に示されるような駆動信号とＰＷＭ信号のデューティー比の対応をソフトウェアで作成し、ステッピングモーターの駆動に応じた駆動信号に合わせてＰＷＭ信号を出力することによって、加算充電回路を動作させることができる。
【００５５】
【表３】
0005506346.tif 000004
なお、この実施例のようにＰＷＭ信号によって加算充電回路の動作を制御する場合には、電源回路の電源容量の余剰に応じて２相通電時にもＰＷＭ信号のデューティー比を調整することによって、例えば、電源回路の電源容量に余裕がある場合には、表４のように２相通電時にもＰＷＭ信号のデューティー比を設定してやるなどして、さらに、蓄電手段を満充電とするまでに要する時間の短縮を図ることができる。
【００５６】
【表４】
0005506346.tif 000005
図１２は、本発明のステッピングモーターの制御装置を用いた冷凍サイクルシステムの構成図、図１３は、図１２の冷凍サイクルシステムに用いられる本発明の制御装置の一例の外観図、図１４は、図１２の冷凍サイクルシステムで用いられる電動開閉弁の一例の外観図である。
【００５７】
図１２に示すように、この冷凍サイクルシステム６０は、冷凍庫６２内を冷却するクーラー６４と、クーラー６４から送られてくる低圧の気体冷媒を高温高圧気体に圧縮する圧縮機６６と、圧縮機６６から送られてくる高温高圧の気体冷媒の熱交換を行うコンデンサー６８と、コンデンサー６８から送られてくる高圧の液体冷媒の減圧と流量制御を行う電動開閉弁７０及びディストリビューター７２を備えている。
【００５８】
この電動開閉弁７０は、アクチュエーター部にステッピングモーターが用いられており、ステッピングモーターの動作によって、開閉弁の開度を変更することができる。そして、この電動開閉弁７０の開度を制御するために、本発明の制御装置１０が接続されている。
【００５９】
この制御装置１０は、図１３に示すように、標準的な大きさの端子配線盤に、制御回路が組み込まれており、操作表面側には、電源の印加状態を示すインジケータ７４、蓄電状態を示すインジケータ７６、制御システムの状態を示すファンクション表示部７８、及び、ファンクション設定用操作ボタン８０が設けられている。
【００６０】
また、電動開閉弁７０は、図１４に示すように、冷媒が通過する冷媒管７０ａ，７０ｂと、電動開閉弁７０のステッピングモーターと制御装置１０を接続する接続ケーブル７０ｃを備えている。なお、ステッピングモーターは、電動開閉弁７０のアクチュエーター部７０ｄ内に設けられている。
【００６１】
このように構成することによって、冷凍庫６２を運転中に停電などにより電源が遮断されたとしても、膨張弁として使用している電動開閉弁７０が停電時点での弁開位置で停止してしまうことなく、蓄電手段５２の蓄えられた電力によって、電動開閉弁７０を弁閉することができる。
【００６２】
このため、循環していた冷媒が冷えた冷凍庫７０内にあるクーラー配管内に液体冷媒として溜まってしまうことを防止し、また、その状態で停電が解消し運転を再開した場合に、クーラー配管に溜まっていた液体冷媒が圧縮機６６に流れ込み圧縮機６６を破損するようなことも防止することができる。
【００６３】
このように、本発明のステッピングモーターの制御装置１０を備えた電動開閉弁７０を用いることによって、通常運転時は加熱度制御を行うとともに、停電時には弁閉させることによって、液体冷媒がクーラー配管内に溜まることを防止することができる。
【００６４】
従来は、このように液体冷媒がクーラー配管内に溜まることを防止するために、電動開閉弁７０とともに給液電磁弁（図示せず）を設けていたが、本実施例のように構成することによって、給液電磁弁を設けずとも冷凍サイクルシステムを安全に保つことができ、かつ、冷凍サイクルシステムを簡素に構成することができる。
【００６５】
以上、本発明の蓄電機能付きステッピングモーターの制御装置の好ましい実施の態様を説明してきたが、このような制御装置を備えた蓄電機能付きステッピングモーターは、例えば、電動開閉弁などのバルブ、冷蔵庫用のダンパー、エアコン用のルーバー、ドライブ・バイ・ワイヤやステア・バイ・ワイヤなどの自動車機構などにも用いることができる。
【００６６】
また、上記実施例において説明した制御装置の回路は一例であって、ステッピングモーターの駆動に関する電流と、蓄電手段の充電に関する電流とを連動させて制御することができれば、どのような回路構成としても構わないなど、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０      制御装置
１２      駆動回路
１４      駆動制御部
１５      充電回路
１６      保護回路
１８      加算充電回路
１８ａ    加算充電回路
１８ｂ    加算充電回路
２０      電流調整手段
２２      電源回路
３０      スイッチングデバイス
３２      抵抗体
３４      ダイオード
３６      ツェナーダイオード
５０      ステッピングモーター
５２      蓄電手段
６０      冷凍サイクルシステム
６２      冷凍庫
６４      クーラー
６６      圧縮機
６８      コンデンサー
７０      電動開閉弁
７０ａ    冷媒管
７０ｂ    冷媒管
７０ｃ    接続ケーブル
７０ｄ    アクチュエーター部
７２      ディストリビューター
７４      インジケータ
７６      インジケータ
７８      ファンクション表示部
８０      ファンクション設定用操作ボタン
１００    電動開閉弁
１０２    モーター
１０４    蓄電手段
１０６    駆動回路
１０８    駆動制御部
１１０    充電回路
１１２    電源回路
【図１】
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【図２】
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【図２−Ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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