(57)【要約】【課題】従来の電動回転体においては、電源遮断時に直ちにファンを停止するための好ましいブレーキ装置は得られていない。【解決手段】本発明の電動回転体のブレーキ装置は、電動回転体の駆動信号生成回路部と、上段側及び下段側ＭＯＳＦＥＴを有する出力段と、この出力段によって駆動されるモータ部とより成る電動回転体の駆動回路において、電源遮断を検知する電源電圧監視回路部と、上記下段側ＭＯＳＦＥＴのゲートと制御用電源電圧間に介挿したダイオードとを有し、電動回転体の電源電圧が遮断されたとき上記電源電圧監視回路部からの制御信号により上記上段側ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし、下段側ＭＯＳＦＥＴをＯＮさせモータ部を短絡して電磁ブレーキが発生されるようにしたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動回転体の駆動信号生成回路部と、上段側及び下段側ＭＯＳＦＥＴを有する出力段と、この出力段によって駆動されるモータ部とより成る電動回転体の駆動回路において、電源遮断を検知する電源電圧監視回路部と、上記下段側ＭＯＳＦＥＴのゲートと制御用電源電圧間に介挿したダイオードとを有し、電動回転体の電源電圧が遮断されたとき上記電源電圧監視回路部からの制御信号により上記上段側ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし、下段側ＭＯＳＦＥＴをＯＮさせモータ部を短絡して電磁ブレーキが発生されるようにしたことを特徴とする電動回転体のブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動回転体のブレーキ装置、特に、電源遮断時に作動する電動ファンのブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、軸流ファンの市場は高出力の要求が高く、必然的に回転数も上昇の一途を辿っている。このため、ファンの検査時や、ファンを含む装置のメンテナンス時に電源を遮断してもファンのプロペラが停止するまでに時間が掛かるため、取扱い時の危険性や作業時間に難がある。
【０００３】
機構的な対策としては、フィンガーガードを取り付けること等があるが、騒音の増加やコスト・作業工数等のデメリットがあり、ファン単品での対応を求められてきている。
【０００４】
図６は従来の電動ファンの駆動回路を示し、１はレギュレータ回路部、２は駆動信号生成回路部、３及び４はＮＰＮトランジスタ、５〜１２は抵抗、１３及び１４はＮＰＮデジタルトランジスタ、１５及び１６は上段側ＭＯＳＦＥＴ、１７及び１８は下段側ＭＯＳＦＥＴ、１９はモータ部、２０はコンデンサ、Ａは制御用電源電圧、Ｂ及びＣは上段側駆動信号、Ｄ及びＥは下段側駆動信号である。
【０００５】
この図６に示す回路構成のものでは駆動信号生成回路部２からの駆動信号Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥにより、上段側ＭＯＳＦＥＴ１５，１６と下段側ＭＯＳＦＥＴ１７，１８がスイッチングされ通常の動作状態となる。電源遮断時には図７に示すように制御用電源電圧Ａは、一気に低下してしまうため、上段側ＭＯＳＦＥＴ１５はゲート電圧の供給を失いＯＦＦになり、下段側ＭＯＳＦＥＴ１７も下段側ＭＯＳＦＥＴ１７のゲート電圧Ｄ′が抵抗１０，９を経由して放電されるためＯＦＦ状態となってしまう。このためファンの回転はコキングトルクや軸受けの機械的摩擦力およびプロペラの空力抵抗でのみ減速するので、停止するまでには時間がかかる。このため、電源遮断後でも回転中のプロペラに誤って指を入れてしまい怪我につながる恐れがあり、検査時やメンテナンス時等の場合に作業性に難がある。
【０００６】
また図８に示すようにＢ接点を有するメカリレー２２を電源端子間に接続し、上記Ｂ接点によってモータ部１９を短絡せしめるようにしたものも既知である。
【０００７】
このようなものでは電源電圧印加中はＢ接点は開放された状態になり、電源が遮断された際には上段側ＭＯＳＦＥＴ１５，１６および下段側ＭＯＳＦＥＴ１７，１８がＯＦＦとなる。このとき、メカリレー２２の入力側も電圧が印加されなくなることでＢ接点が閉じそのため、モータ部１９が短絡状態となり、電磁ブレーキが発生し、ファンのプロペラを強制停止させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
然しながらこの方法では、接点容量の大きいリレーを選ばなければならないことや、メカリレー自体が大きいためファン内部への実装面積の問題、さらにはメカリレーの信頼性に難がある。
【０００９】
本発明は上記の欠点を除くようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電動回転体のブレーキ装置は、電動回転体の駆動信号生成回路部と、上段側及び下段側ＭＯＳＦＥＴを有する出力段と、この出力段によって駆動されるモータ部とより成る電動回転体の駆動回路において、電源遮断を検知する電源電圧監視回路部と、上記下段側ＭＯＳＦＥＴのゲートと制御用電源電圧間に介挿したダイオードとを有し、電動回転体の電源電圧が遮断されたとき上記電源電圧監視回路部からの制御信号により上記上段側ＭＯＳＦＥＴをＯＦＦし、下段側ＭＯＳＦＥＴをＯＮさせモータ部を短絡して電磁ブレーキが発生されるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電動回転体のブレーキ装置によれば、少数の電子部品追加で電源遮断時に強制的に電磁ブレーキをかけることによりプロペラが停止する時間を大幅に短縮することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の電動回転体のブレーキ装置は、図１に示すようにレギュレータ回路部１と、電動ファンの駆動信号生成回路部２と、上段側ＭＯＳＦＥＴ１５，１６と下段側ＭＯＳＦＥＴ１７，１８とを有する出力段と、この出力段によって駆動されるモータ部１９と、上記駆動信号生成回路部２と上記下段側ＭＯＳＦＥＴ１７，１８のゲート端子間に介挿されたＮＰＮデジタルトランジスタ１３，１４とより成る電動ファンの駆動回路において、電源遮断を検知する電源電圧監視回路部２−１と、上記下段側ＭＯＳＦＥＴ１７，１８のゲートと制御用電源電圧Ａ側間に介挿した、上記ＮＰＮデジタルトランジスタ１３，１４のゲートからの放電を阻止するダイオード２１とを用いて構成する。
【００１４】
本発明の電動回転体のブレーキ装置は上記のような構成であるから、図２に示すように電源電圧印加状態から電源電圧を遮断すると、電源電圧監視回路部２−１は電源が遮断されたことを判断し、駆動信号生成回路部２は出力段の上段側ＭＯＳＦＥＴ１５，１６をＯＦＦさせる駆動信号を出力する。一方、駆動信号生成回路部２の下段側駆動信号Ｄ，ＥがＬＯとなることで、下段ＭＯＳＦＥＴ１７，１８はＯＮになる。
【００１５】
即ち、図３に示すように、電源電圧が遮断されることで、制御用電源電圧Ａは降下するが、下段側ＭＯＳＦＥＴ１７，１８のゲート電圧Ｄ′はＭＯＳＦＥＴ自体が有する寄生容量があり、また、制御用電源電圧Ａ側と下段側ＭＯＳＦＥＴ１７，１８のゲート間には上記ダイオード２１が存在するため、制御用電源Ａが降下してもゲート電圧Ｄ′は放電されず、このためゲート電圧Ｄ′は自然放電される間保持されつづけ、下段側ＭＯＳＦＥＴ１７，１８はＯＮ状態を保つ。これによりモータ部１９は、下段側ＭＯＳＦＥＴ１７，１８がＯＮしていることと、下段側ＭＯＳＦＥＴ１７，１８の内部にある寄生ダイオードが存在することにより短絡状態となり、電磁ブレーキが発生し、強制的にファンを停止させることが出来る。なお、この原理により、本発明は単相・三相フルブリッジ駆動のどちらにも適用可能である。
【００１６】
単相及び三相駆動での実際の効果を夫々図４及び図５に示す。
【００１７】
実測した試料は定常回転数が毎分６３００の□１２０軸流ファンである。単相、三相ともに電磁ブレーキ無しの場合、ファンの停止まで１１〜１５秒ほど時間がかかっているが、本発明の電動回転体のブレーキ装置によれば電源遮断時ファンは２〜３秒以内で停止することが確認された。これにより、電源電圧遮断時のファン停止時間に大きな低減効果があると判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の電動回転体のブレーキ装置の回路図である。
【図２】図１に示す回路図の説明図である。
【図３】図１に示す回路図の説明図である。
【図４】単相駆動とした本発明の電動回転体のブレーキ装置の効果説明図である。
【図５】３相駆動とした本発明の電動回転体のブレーキ装置の効果説明図である。
【図６】従来の電動回転体の駆動回路図である。
【図７】図６に示す回路図の説明図である。
【図８】従来の他の電動回転体のブレーキ装置の回路図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  レギュレータ回路部
２  駆動信号生成回路部
２−１  電源電圧監視回路部
３  ＮＰＮトランジスタ
４  ＮＰＮトランジスタ
５  抵抗
６  抵抗
７  抵抗
８  抵抗
９  抵抗
１０  抵抗
１１  抵抗
１２  抵抗
１３  ＮＰＮデジタルトランジスタ
１４  ＮＰＮデジタルトランジスタ
１５  上段側ＭＯＳＦＥＴ
１６  上段側ＭＯＳＦＥＴ
１７  下段側ＭＯＳＦＥＴ
１８  下段側ＭＯＳＦＥＴ
１９  モータ部
２０  コンデンサ
２１  ダイオード
２２  メカリレー
Ａ  制御用電源電圧
Ｂ  上段側駆動信号
Ｃ  上段側駆動信号
Ｄ  下段側駆動信号
Ｅ  下段側駆動信号
Ｄ′ゲート電圧
【図１】
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【図２】
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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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