JP2017073943A - ファンの動作異常を報知可能なモータ駆動装置、およびその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ駆動装置の分野において、作業効率向上の観点から、ファンの異常を検出する精度を高めることが求められている。【解決手段】モータ駆動装置１０は、ファン１８と、ファン１８を制御するファン制御部と４２、ファン１８の回転数を検出する回転数検出部１９と、ファン制御部４２が回転数を変化させた時点からの時間と、回転数検出部１９が検出した回転数との関係を取得する関係取得部４４と、関係取得部４４によって取得された関係が予め定められた基準と異なっているか否かを判定する異常判定部４６と、関係が基準と異なっていると判定した場合に、ファン１８に異常が発生していることを表す信号を生成する異常信号生成部４８とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ファンの動作異常を使用者に報知可能なモータ駆動装置、およびその方法に関する。

ファンの回転数の異常を検知可能な装置が知られている（例えば特許文献１）。

特開平１０−２８３９４号公報

工作機械または産業用ロボットに内蔵されたサーボモータを駆動するモータ駆動装置において、ファンの異常が検出されたときにモータ駆動装置の稼働を停止する制御スキームが用いられる場合がある。

この場合、ファンの異常検出が、即、作業工程の停止に繋がることになる。したがって、モータ駆動装置の分野において、作業効率向上の観点から、ファンの異常の予兆を早期に検出することが求められている。

本発明の一態様において、モータ駆動装置は、ファンと、ファンを制御するファン制御部と、ファンの回転数を検出する回転数検出部と、ファン制御部が回転数を変化させた時点からの時間と、回転数検出部が検出した回転数との関係を取得する関係取得部と、を備える。

また、モータ駆動装置は、関係取得部によって取得された関係が予め定められた基準と異なっているか否かを判定する異常判定部と、異常判定部が、関係が基準と異なっていると判定した場合に、ファンに異常が発生していることを表す信号を生成する異常信号生成部とを備える。

関係取得部は、関係として、ファン制御部が回転数を変化するための指令をファンに送信した時点から予め定められた時間が経過するまでの期間における、回転数検出部が検出した回転数の変化量を取得してもよい。異常判定部は、算出した変化量が予め定められた閾値よりも大きいまたは小さい場合に、関係が基準と異なっているものと判定してもよい。

関係取得部は、関係として、ファン制御部が回転数を変化するための指令をファンに送信した時点から予め定められた時間が経過するまでの期間における、回転数検出部が検出した回転数の変化量の、基準に対する比率を算出してもよい。異常判定部は、比率が予め定められた閾値よりも大きい、または小さい場合に、関係が基準と異なっているものと判定してもよい。

関係取得部は、関係として、ファン制御部が回転数を第１の回転数から該第１の回転数とは異なる第２の回転数へ変化させる指令をファンに送信したときに、回転数検出部が検出した回転数が第１の回転数から第２の回転数になるまでの時間を取得してもよい。

異常判定部は、算出された時間が予め定められた閾値よりも大きい、または小さい場合に、関係が基準と異なっているものと判定してもよい。モータ駆動装置は、ファン制御部が回転数を変化させた時点からの時間を計測する計時部をさらに備えてもよい。

モータ駆動装置は、回転数検出部が検出した回転数、または、ファン制御部が回転数を変化させた時点からの時間を記憶する記憶部をさらに備えてもよい。モータ駆動装置は、信号を受信して、使用者に対して警告を出力する警報出力部をさらに備えてもよい。

本発明の他の態様において、モータ駆動装置に設けられたファンの動作異常を使用者に報知する方法は、ファンの回転数を変化させることと、回転数を変化させているときに回転数を検出することとを備える。

また、この方法は、記回転数を変化させた時点からの時間と、検出した回転数との関係を取得することと、取得した関係が予め定められた基準と異なっているか否かを判定することと、関係が基準と異なっていると判定した場合に、ファンに異常が発生していることを使用者に報知することとを備える。

本発明の一実施形態に係るモータ駆動装置の斜視図である。 図１に示すモータ駆動装置のブロック図である。 図２に示すファンの正面図である。 ファンの回転数を減速させた場合における、該回転数と時間との関係を表すグラフである。 ファンの回転数を加速させた場合における、該回転数と時間との関係を表すグラフである。 図１に示すモータ駆動装置の動作フローの一実施例を示すフローチャートである。 図１に示すモータ駆動装置の動作フローの他の実施例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態に係るモータ駆動装置１０について説明する。モータ駆動装置１０は、工作機械または産業用ロボット等に内蔵されたサーボモータ（図示せず）を駆動するために、該サーボモータへ電力を供給する。

図１に示すように、モータ駆動装置１０は、筐体１２を備える。筐体１２は、例えば樹脂から作製された箱型部材であって、その内部に、後述する制御部１６等の部品を収容する。筐体１２には、貫通孔１４が形成されている。

図２に示すように、モータ駆動装置１０は、制御部１６、ファン１８、回転数検出部１９、警報出力部２０、計時部２２、および記憶部２４をさらに備える。制御部１６は、例えばＣＰＵを含み、筐体１２の内部に収容される。制御部１６は、モータ駆動装置１０の各構成要素を直接的または間接的に制御する。

ファン１８は、筐体１２に形成された貫通孔１４に面するように、筐体１２の内部に収容される。図３に示すように、ファン１８は、複数の羽根２６を含む回転体２８と、該回転体２８を回転させるファンモータ３０とを有する。

回転体２８は、筐体１２に形成された貫通孔１４に隣接して配置されている。ファンモータ３０は、インバータ３２（図２）に接続されている。インバータ３２は、制御部１６からの指令に応じて、ファンモータ３０に電力を供給する。

ファンモータ３０は、インバータ３２から供給された電力に応じた回転数で、回転体２８を回転駆動する。回転体２８が回転駆動されると、貫通孔１４を通して筐体１２内の気体が外部へ排出され、これによりモータ駆動装置１０が冷却される。

回転数検出部１９は、例えばエンコーダまたはホール素子を有し、ファン１８に取り付けられる。回転数検出部１９は、制御部１６からの指令に応じてファン１８の回転体２８の回転数を検出し、検出したファン１８の回転数に係るデータを制御部１６へ送信する。

警報出力部２０は、例えばスピーカまたは表示部を有し、制御部１６からの指令に応じて、音波または画像を出力する。計時部２２は、制御部１６からの指令に応じて、ある時点からの経過時間を計時する。

記憶部２４は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）等のような、電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリ、または、例えばＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等のような、高速で読み書きのできるランダムアクセスメモリを有する。制御部１６は、記憶部２４にデータを記憶したり、記憶部からデータを消去したりすることができる。

ファン１８を稼働させるにつれて、該ファン１８の回転体２８に塵埃または切削液等の異物が付着し、これにより回転体２８の回転を阻害してしまう場合がある。本実施形態に係るモータ駆動装置１０は、このようなファン１８の異常を検知する。

以下、図４および図５を参照して、モータ駆動装置１０における、ファン１８の異常検知の概念について説明する。図４は、制御部１６が時点ｔ_１にてファンモータ３０に回転数変更指令を送信し、ファン１８の回転数を回転数Ｒ_２から回転数Ｒ_１まで減速させたときの、ファン１８の回転数Ｒと時間ｔとの関係を示すグラフである。

一方、図５は、制御部１６が時点ｔ_４にてファンモータ３０に回転数変更指令を送信し、ファン１８の回転数を回転数Ｒ_４から回転数Ｒ_５まで加速させたときの、ファン１８の回転数Ｒと時間ｔとの関係を示すグラフである。

図４中の実線３４、および図５中の実線３８は、ファン１８が正常に動作している場合（以下、正常品とする）の特性を示している。一方、図４中の破線３６、および図５中の破線４０は、ファン１８の回転体２８に異物が付着して該ファン１８の動作に異常が発生している場合（以下、異常品とする）の特性を示している。

図４を参照すると、回転数Ｒを減速させた場合、正常品においては、回転数Ｒは、時点ｔ_１から比較的緩やかに減少し、時点ｔ_３にて回転数Ｒ_１に達している。これに対して、異常品においては、回転数Ｒは、時点ｔ_１から、正常品の特性よりも急な勾配で減少し、時点ｔ_２（＜ｔ_３）にて、回転数Ｒ_１に達している。

このように、時点ｔ_１以降の時間ｔと正常品の回転数Ｒとの関係（ｔ−Ｒ関係）と、時点ｔ_１以降の異常品のｔ−Ｒ関係との間には、顕著な差が生じる。これは、異常品の回転体２８の回転が、異物の付着によって阻害されることに起因する。

本実施形態に係るモータ駆動装置１０は、このような正常品と異常品との間のｔ−Ｒ関係の差を利用して、ファン１８の動作異常を検知する。ファン１８のｔ−Ｒ関係は、以下に述べる種々のパラメータによって評価することができる。

一例として、図４において、時点ｔ_１から時点ｔ_２までの期間ｔ_１−２（＝ｔ_２−ｔ_１）における、正常品の回転数Ｒの変化量δＲ_ｒｅｆは、δＲ_ｒｅｆ≒Ｒ_２−Ｒ_３となる。その一方で、期間ｔ_１−２における、異常品の回転数Ｒの変化量δＲは、δＲ≒Ｒ_２−Ｒ_１となる。ここで、異常品の変化量δＲは、正常品の変化量δＲ_ｒｅｆよりも顕著に大きくなることが、図４から明らかである。

したがって、ファン１８のｔ−Ｒ関係を表すパラメータとして上記のδＲを取得し、正常品のδＲ_ｒｅｆを基準として用いて、これらを互いに比較すれば、使用中のファン１８の動作異常を検知できる。

また、他の例として、ファン１８のｔ−Ｒ関係を表すパラメータとして、基準δＲ_ｒｅｆに対する変化量δＲの比率Ｒ＝δＲ／δＲ_ｒｅｆ≒（Ｒ_２−Ｒ_１）／（Ｒ_２−Ｒ_３）を算出し、該比率Ｒを、予め定められた閾値と比較することによって、使用中のファン１８の動作異常を検知できる。

また、さらに他の例として、正常品においては、回転数ＲがＲ_２からＲ_１になるまでに、期間ｔ_１−３（＝ｔ_３−ｔ_１）を要しているのに対して、異常品においては、回転数ＲがＲ_２からＲ_１になるまでに、期間ｔ_１−２（＝ｔ_２−ｔ_１）を要している。ここで、異常品の期間ｔ_１−２は、正常品の期間ｔ_１−３よりも顕著に小さくなることが、図４から明らかである。

したがって、ファン１８のｔ−Ｒ関係を表すパラメータとして、上記の期間ｔ_１−２を取得し、正常品の期間ｔ_１−３を基準として用いて、これらを互いに比較すれば、使用中のファン１８の動作異常を検知できる。

また、さらに他の例として、使用中のファン１８のｔ−Ｒ関係を表すパラメータとして、上記の期間ｔ_１−２における回転数Ｒの傾き（すなわち、加速度）：δＲ／δｔ＝（Ｒ_２−Ｒ_１）／ｔ_１−２を取得し、正常品の傾き：δＲ_ｒｅｆ／δｔ＝（Ｒ_２−Ｒ_３）／ｔ_１−２を基準として用いて、これらを互いに比較すれば、使用中のファン１８の動作異常を検知できる。

一方、図５を参照すると、回転数Ｒを加速させた場合、正常品においては、回転数Ｒは、時点ｔ_４から比較的急な勾配で上昇し、時点ｔ_５にて回転数Ｒ_５に達している。これに対して、異常品においては、回転数Ｒは、時点ｔ_４から、正常品の特性よりも緩やかに上昇し、時点ｔ_６にて、回転数Ｒ_５に到達している。

このように、回転数Ｒを加速させる場合においても、時点ｔ_４以降の正常品のｔ−Ｒ関係と、異常品のｔ−Ｒ関係との間には、顕著な差が生じるので、このような正常品と異常品との間のｔ−Ｒ関係の差を利用して、検査したいファン１８の動作異常を検知できる。

一例として、図５において、時点ｔ_４から時点ｔ_５までの期間ｔ_４−５（＝ｔ_５−ｔ_４）における、正常品の回転数Ｒの変化量δＲ_ｒｅｆは、δＲ_ｒｅｆ＝Ｒ_５−Ｒ_４となる。その一方で、期間ｔ_４−５における、異常品の回転数Ｒの変化量δＲは、δＲ＝Ｒ_６−Ｒ_４となる。ここで、異常品の変化量δＲは、正常品の変化量δＲ_ｒｅｆよりも顕著に小さくなることが、図５から明らかである。

したがって、使用中のファン１８のｔ−Ｒ関係を表すパラメータとして該δＲを取得し、正常品のδＲ_ｒｅｆを基準として用いて、これらを互いに比較すれば、使用中のファン１８の動作異常を検知できる。

また、他の例として、使用中のファン１８のｔ−Ｒ関係を表すパラメータとして、基準δＲ_ｒｅｆに対する変化量δＲの比率Ｒ＝δＲ／δＲ_ｒｅｆ＝（Ｒ_６−Ｒ_４）／（Ｒ_５−Ｒ_４）を算出し、該比率Ｒを、予め定められた閾値と比較することによって、使用中のファン１８の動作異常を検知できる。

また、さらに他の例として、図５を参照すると、正常品においては、回転数ＲがＲ_４からＲ_５になるまでに、期間ｔ_４−５（＝ｔ_５−ｔ_４）を要しているのに対して、異常品においては、回転数ＲがＲ_４からＲ_５になるまでに、期間ｔ_４−６（＝ｔ_６−ｔ_４）を要している。ここで、異常品の期間ｔ_４−６は、正常品の期間ｔ_４−５よりも顕著に大きくなることが、図５から明らかである。

したがって、使用中のファン１８のｔ−Ｒ関係を表すパラメータとして、上記の期間ｔ_４−６を取得し、正常品の期間ｔ_４−５を基準として用いて、これらを互いに比較すれば、使用中のファン１８の動作異常を検知できる。

また、さらに他の例として、使用中のファン１８のｔ−Ｒ関係を表すパラメータとして、上記の期間ｔ_４−５における回転数Ｒの傾きδＲ／δｔ＝（Ｒ_６−Ｒ_４）／ｔ_４−５を取得し、正常品の傾きδＲ_ｒｅｆ／δｔ＝（Ｒ_５−Ｒ_４）／ｔ_４−５を基準として用いて、これらを互いに比較すれば、使用中のファン１８の動作異常を検知できる。

このように、本実施形態に係るモータ駆動装置１０は、上述した種々のパラメータ（δＲ、ｔ_１−２、δＲ／δｔ、ｔ_４−６）と、基準（δＲ_ｒｅｆ、ｔ_１−３、δＲ_ｒｅｆ／δｔ、ｔ_４−５）とを用いて、ファン１８の動作に異常が発生しているか否かを検知する。

次に、図６を参照して、モータ駆動装置１０の動作フローの一実施例について説明する。図６に示すフローは、制御部１６が、使用者、上位コントローラ、または制御プログラムから、ファン１８の動作異常を検査する異常検査指令を受け付けたときに、開始する。

一例として、制御部１６は、ファン１８を通常運転するために回転数をゼロから通常回転数へ加速するとき（すなわち、インバータ３２からファンモータ３０への電力供給を開始したとき）に、異常検査指令を受け付ける。

また、他の例として、制御部１６は、通常運転しているファン１８を停止するために、回転数を通常回転数からゼロへ減速するとき（すなわち、インバータ３２からファンモータ３０への電力供給を停止したとき）に、異常検査指令を受け付ける。

また、さらに他の例として、制御部１６は、ファン１８を通常運転している間に作業が中断したとき等に、異常検査指令を受け付ける。なお、上述の通常回転数は、ファン１８を通常運転するための所要値として予め設定される。

ステップＳ１において、制御部１６は、ファン１８の回転数を変更する。一例として、制御部１６は、図４に示すように、回転数Ｒ_２（例えば通常回転数）で稼働中のファン１８の回転数Ｒを、回転数Ｒ_２から回転数Ｒ_１（例えばゼロ）へ減速させるべく、回転数変更指令をインバータ３２へ送信する。

また、他の例として、制御部１６は、図５に示すように、回転数Ｒ_４（例えばゼロ）の状態のファン１８の回転数Ｒを、回転数Ｒ_４から回転数Ｒ_５（例えば通常回転数）へ加速させるべく、回転数変更指令をインバータ３２へ送信する。

インバータ３２は、ファン１８の回転数Ｒを、制御部１６から受信した回転数変更指令に応じた回転数（Ｒ_１またはＲ_５）とするように、ファンモータ３０へ供給する電力を制御する。このように、本実施形態においては、制御部１６は、ファン１８の動作を制御するファン制御部４２（図２）としての機能を有する。

ステップＳ２において、制御部１６は、ファン１８の回転数Ｒ_ｘを取得する。具体的には、制御部１６は、回転数検出部１９に指令を送り、この時点におけるファン１８の回転体２８の回転数Ｒ_ｘを検出する。制御部１６は、回転数検出部１９から回転数Ｒ_ｘに係るデータを受信し、該データを記憶部２４へ記憶する。

一例として、ステップＳ１にて回転数ＲをＲ_２からＲ_１へ減速させる場合（図４）、このステップＳ２にて計測された回転数Ｒ_ｘは、図４中の時点ｔ_１の回転数Ｒ_２に略一致することになる。

また、他の例として、ステップＳ１にて回転数ＲをＲ_４からＲ_５へ加速させる場合（図５）、このステップＳ２にて計測された回転数Ｒ_ｘは、図５中の時点ｔ_４の回転数Ｒ_４に略一致することになる。

ステップＳ３において、制御部１６は、経過時間の計時を開始する。具体的には、制御部１６は、経過時間の計時を開始するための計時開始指令を計時部２２に送信する。計時部２２は、制御部１６から計時開始指令を受信した時点からの経過時間ｔを計時する。

ステップＳ４において、制御部１６は、計時部２２によって計時されている経過時間ｔが予め定められた時間に達したときに、ファン１８の回転数Ｒ_ｙを取得する。この予め定められた時間は、記憶部２４に記憶される。

一例として、ステップＳ１にて回転数ＲをＲ_２からＲ_１へ減速させる場合（図４）、この予め定められた時間は、上記の期間ｔ_１−２に設定される。また、他の例として、ステップＳ１にて回転数ＲをＲ_４からＲ_５へ加速させる場合（図５）、この予め定められた時間は、上記の期間ｔ_４−５に設定される。

このステップＳ４において、制御部１６は、ステップＳ１にて回転数変更指令をファン１８に送信した時点（例えば、図４中の時点ｔ_１、または図５中の時点ｔ_４）から、予め定められた時間（例えば、期間ｔ_１−２または期間ｔ_４−５）が経過したときに、上述のステップＳ２と同様に、回転数検出部１９に指令を送り、この時点でのファン１８の回転数Ｒ_ｙを取得する。

ステップＳ５において、制御部１６は、時間ｔと回転数Ｒとの関係（ｔ−Ｒ関係）を取得する。一例として、制御部１６は、ｔ−Ｒ関係を表すパラメータとして、ステップＳ２にて取得した回転数Ｒ_ｘから、ステップＳ５にて取得した回転数Ｒ_ｙへの変化量δＲ_ｘｙ＝｜Ｒ_ｘ−Ｒ_ｙ｜（上記δＲに相当）を算出する。

また、他の例として、制御部１６は、ｔ−Ｒ関係を表すパラメータとして、比率Ｒ＝δＲ_ｘｙ／δＲ_ｒｅｆを算出する。また、さらに他の例として、制御部１６は、ｔ−Ｒ関係を表すパラメータとして、傾きδＲ／δｔ（例えば、上述した（Ｒ_２−Ｒ_１）／ｔ_１−２、または（Ｒ_６−Ｒ_４）／ｔ_４−５に相当）を算出する。

このように、本実施形態においては、制御部１６は、ファン１８の回転数Ｒを変化させた時点ｔ_１からの時間ｔ（ｔ_１−２、またはｔ_４−５）と、ファン１８の回転数Ｒとの関係（ｔ−Ｒ関係）を取得する関係取得部４４（図２）としての機能を有する。

ステップＳ６において、制御部１６は、ステップＳ５にて取得したｔ−Ｒ関係が、予め定められた基準と異なるか否かを判定する。一例として、ステップＳ５にて変化量δＲ_ｘｙ＝｜Ｒ_ｘ−Ｒ_ｙ｜を算出した場合、制御部１６は、該変化量δＲ_ｘｙと、基準δＲ_ｒｅｆに対して設定された閾値α_１とを比較する。

例えば、ステップＳ１にて回転数ＲをＲ_２からＲ_１へ減速した場合（図４）は、制御部１６は、変化量δＲ_ｘｙが閾値α_１（例えば、α_１＝δＲ_ｒｅｆ×１．１）よりも大きいか否かを判定する。

その一方で、例えばステップＳ１にて回転数ＲをＲ_４からＲ_５へ加速した場合（図５）は、制御部１６は、変化量δＲ_ｘｙが閾値α_１（例えば、α_１＝δＲ_ｒｅｆ×０．９）よりも小さいか否かを判定する。

制御部１６は、変化量δＲ_ｘｙが閾値α_１よりも大きい（または小さい）場合、ファン１８のｔ−Ｒ関係が、基準δＲ_ｒｅｆと異なっているもの（すなわちＹＥＳ）と判定する。

また、他の例として、ステップＳ５にて比率Ｒを算出した場合、制御部１６は、該比率Ｒと、該比率Ｒに対して予め設定された閾値α_２とを比較する。

例えば、ステップＳ１にて回転数ＲをＲ_２からＲ_１へ減速した場合（図４）は、制御部１６は、比率Ｒが閾値α_２（例えば、α_２＝１．１）よりも大きいか否かを判定する。一方、ステップＳ１にて回転数ＲをＲ_４からＲ_５へ加速した場合（図５）は、制御部１６は、比率Ｒが閾値α_２（例えば、α_２＝０．９）よりも小さいか否かを判定する。

制御部１６は、比率Ｒが閾値α_２よりも大きい（または小さい）場合、ファン１８のｔ−Ｒ関係が基準δＲ_ｒｅｆと異なっている（すなわちＹＥＳ）と判定する。

また、さらに他の例として、ステップＳ５にて傾きδＲ／δｔを算出した場合、制御部１６は、傾きの絶対値｜δＲ／δｔ｜と、基準δＲ_ｒｅｆ／δｔに対して設定された閾値α_３とを比較する。

例えば、ステップＳ１にて回転数ＲをＲ_２からＲ_１へ減速した場合（図４）は、制御部１６は、傾きの絶対値｜δＲ／δｔ｜が、閾値α_３（例えば、α_３＝｜δＲ_ｒｅｆ／δｔ｜×１．１）よりも大きいか否かを判定する。

その一方で、ステップＳ１にて回転数ＲをＲ_２からＲ_１へ加速した場合（図５）は、制御部１６は、傾きの絶対値（｜δＲ／δｔ｜）が、閾値α_３（例えば、α_３＝｜δＲ_ｒｅｆ／δｔ｜×０．９）よりも小さいか否かを判定する。

制御部１６は、傾きの絶対値｜δＲ／δｔ｜が閾値α_３よりも大きい（または小さい）場合、ファン１８のｔ−Ｒ関係（δＲ／δｔ）が基準δＲ_ｒｅｆ／δｔと異なっている（すなわちＹＥＳ）と判定する。なお、上述した閾値α_１、α_２、またはα_３は、記憶部２４に予め記憶される。

制御部１６は、このステップＳ６にてＹＥＳと判定した場合、ステップＳ７へ進む。一方、制御部１６は、ｔ−Ｒ関係が基準と異なっていない（すなわちＮＯ）と判定した場合、図６に示すフローを終了する。

このように、本実施形態においては、制御部１６は、ファン１８のｔ−Ｒ関係が基準と異なっているか否かを判定する異常判定部４６（図２）としての機能を有する。

ステップＳ７において、制御部１６は、ファン１８の動作に異常が発生していることを表す異常報知信号を生成する。一例として、制御部１６は、使用者に対して発する警告音の音声信号の形態で、異常報知信号を生成する。

また、他の例として、制御部１６は、使用者が視認可能な警告画像の画像信号の形態で、異常報知信号を生成する。このように、本実施形態においては、制御部１６は、異常報知信号を生成する異常信号生成部４８（図２）としての機能を有する。

ステップＳ８において、制御部１６は、警報出力部２０を介して、使用者に、ファン１８の動作に異常が発生している旨を報知する。一例として、ステップＳ７にて警告音の音声信号を生成した場合、制御部１６は、該音声信号を警報出力部２０に送信する。この場合、警報出力部２０は、スピーカを有し、受信した音声信号を警告音として出力する。

また、他の例として、ステップＳ７にて警告画像の画像信号を生成した場合、制御部１６は、該画像信号を警報出力部２０に送信する。この場合、警報出力部２０は、表示部を有し、受信した画像信号に応じた警告画像を、表示部に表示する。

このようにして、使用者は、ファン１８の動作に異常が発生していることを、警告音または警告画像から認識することができる。その結果、使用者は、ファン１８の回転体２８に付着した異物を除去するメンテナンス作業を行う必要があることを、認識できる。

上述したように、本実施形態においては、ファン１８の回転数Ｒを変化させたときの、該回転数Ｒと時間ｔとの関係（すなわち、該回転数Ｒの経時的な変化の度合）を、基準となる正常品の関係と比較し、ファン１８の回転数Ｒが正常品と同等であるか否かを判定している。

この構成によれば、ファン１８の回転数Ｒの異常を、より高精度に検出できるので、ファン１８の異常を誤って検出し、これにより、モータ駆動装置１０の稼働を誤って停止してしまうのを、確実に防止できる。したがって、作業効率を向上させることができる。

次に、図７を参照して、モータ駆動装置１０の動作フローの他の実施例について説明する。なお、図７に示す動作フローにおいて、図６に示すフローと同様のステップには同じステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

ステップＳ１の後、ステップＳ１１において、制御部１６は、ファン１８の回転数Ｒの計測を開始する。具体的には、制御部１６は、回転数検出部１９に指令を送り、ファン１８の回転体２８の回転数Ｒを、周期τ（例えば、０．５秒）で検出する。制御部１６は、回転数検出部１９から回転数Ｒに係るデータを周期τで受信し、記憶部２４に記憶する。

ステップＳ１２において、制御部１６は、ステップＳ１１にて検出されたファン１８の回転数Ｒが、予め定められた目標値Ｒ_ｔに達したか否かを判定する。

一例として、ステップＳ１にて回転数ＲをＲ_２からＲ_１へ減速させる場合（図４）、この目標値Ｒ_ｔは、回転数Ｒ_１に設定される。また、他の例として、ステップＳ１にて回転数ＲをＲ_４からＲ_５へ加速させる場合（図５）、この目標値Ｒ_ｔは、回転数Ｒ_５に設定される。

制御部１６は、ステップＳ１１にて検出された回転数Ｒが目標値Ｒ_ｔに達した（すなわちＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ１３へ進む。一方、制御部１６は、回転数Ｒが目標値Ｒ_ｔに達していない（すなわちＮＯ）と判定した場合、ステップＳ１２をループする。

ステップＳ１３において、制御部１６は、関係取得部４４（図２）として機能して、時間ｔと回転数Ｒとの関係（ｔ−Ｒ関係）を取得する。具体的には、制御部１６は、ｔ−Ｒ関係を表すパラメータとして、ステップＳ１２にてＹＥＳと判定された時点で計時部２２が計時していた経過時間ｔを取得し、記憶部２４へ記憶する。

例えば、ステップＳ１にて回転数ＲをＲ_２からＲ_１へ減速させる場合（図４）、この時点で計時されていた経過時間ｔは、制御部１６がステップＳ１にて回転数変更指令を送信した時点（ｔ_１）から、回転数ＲがＲ_１に達した時点（ｔ_２）までの期間（ｔ_１−２）に相当する。

また、例えばステップＳ１にて回転数ＲをＲ_４からＲ_５へ加速させる場合（図５）、この時点で計時されていた経過時間ｔは、制御部１６がステップＳ１にて回転数変更指令を送信した時点（ｔ_４）から、回転数ＲがＲ_５に達した時点（ｔ_６）までの期間（ｔ_４−６）に相当する。

ステップＳ１４において、制御部１６は、異常判定部４６（図２）として機能して、ステップＳ１３にて取得したｔ−Ｒ関係が、予め定められた基準と異なるか否かを判定する。

一例として、ステップＳ１にて回転数ＲをＲ_２からＲ_１へ減速させる場合（図４）、制御部１６は、ステップＳ１３にて取得した経過時間ｔ（期間ｔ_１−２）が、上述した基準（期間ｔ_１−３）に対して設定された閾値α_４（例えば、α_４＝ｔ_１−３×０．９）よりも小さいか否かを判定する。

また、他の例として、ステップＳ１にて回転数ＲをＲ_４からＲ_５へ加速させる場合（図５）、制御部１６は、ステップＳ１３にて取得した経過時間ｔ（期間ｔ_４−６）が、上述した基準（期間ｔ_４−５）に対して設定された閾値α_４（例えば、α_４＝ｔ_４−５×１．１）よりも大きいか否かを判定する。なお、閾値α_４は、記憶部２４に予め記憶される。

制御部１６は、経過時間ｔが閾値α_４よりも大きい（または小さい）場合、ファン１８のｔ−Ｒ関係が基準（期間ｔ_１−３、または期間ｔ_４−５）と異なっている（すなわちＹＥＳ）と判定する。

制御部１６は、ＹＥＳと判定した場合、ステップＳ７へ進む。一方、制御部１６は、ｔ−Ｒ関係が基準と異なっていない（すなわちＮＯ）と判定した場合、図７に示すフローを終了する。

このように、図７に係る動作フローによれば、図６に示すフローと同様に、ファン１８の回転数Ｒの異常を、より高精度に検出できる。このため、ファン１８の異常を誤って検出し、これにより、モータ駆動装置１０の稼働を誤って停止してしまうのを、確実に防止できる。したがって、作業効率を向上させることができる。

なお、上述の計時部２２および記憶部２４の少なくとも一方は、制御部１６に組み込まれてもよいし、または、ネットワークを介して制御部１６に通信可能に接続された外部機器（例えばサーバ）内に組み込まれてもよい。

以上、発明の実施形態を通じて本発明を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、本発明の実施形態の中で説明されている特徴を組み合わせた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得るが、これら特徴の組み合わせの全てが、発明の解決手段に必須であるとは限らない。さらに、上述の実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることも当業者に明らかである。

また、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、工程、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」、「次いで」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ モータ駆動装置
１６ 制御部
１８ ファン
１９ 回転数検出部

Claims (8)

1. ファンと、
   前記ファンを制御するファン制御部と、
   前記ファンの回転数を検出する回転数検出部と、
   前記ファン制御部が前記回転数を変化させた時点からの時間と、前記回転数検出部が検出した前記回転数との関係を取得する関係取得部と、
   前記関係取得部によって取得された前記関係が予め定められた基準と異なっているか否かを判定する異常判定部と、
   前記異常判定部が、前記関係が前記基準と異なっていると判定した場合に、前記ファンに異常が発生していることを表す信号を生成する異常信号生成部と、を備える、モータ駆動装置。
2. 前記関係取得部は、前記関係として、前記ファン制御部が前記回転数を変化するための指令を前記ファンに送信した時点から予め定められた時間が経過するまでの期間における、前記回転数検出部が検出した前記回転数の変化量を取得し、
   前記異常判定部は、算出した前記変化量が予め定められた閾値よりも大きいまたは小さい場合に、前記関係が前記基準と異なっているものと判定する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
3. 前記関係取得部は、前記関係として、前記ファン制御部が前記回転数を変化するための指令を前記ファンに送信した時点から予め定められた時間が経過するまでの期間における、前記回転数検出部が検出した前記回転数の変化量の、前記基準に対する比率を算出し、
   前記異常判定部は、前記比率が予め定められた閾値よりも大きい、または小さい場合に、前記関係が前記基準と異なっているものと判定する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
4. 前記関係取得部は、前記関係として、前記ファン制御部が前記回転数を第１の回転数から該第１の回転数とは異なる第２の回転数へ変化させる指令を前記ファンに送信したときに、前記回転数検出部が検出した前記回転数が前記第１の回転数から前記第２の回転数になるまでの時間を取得し、
   前記異常判定部は、算出された前記時間が予め定められた閾値よりも大きい、または小さい場合に、前記関係が前記基準と異なっているものと判定する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
5. 前記ファン制御部が前記回転数を変化させた時点からの前記時間を計測する計時部をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
6. 前記回転数検出部が検出した前記回転数、または、前記ファン制御部が前記回転数を変化させた時点からの前記時間を記憶する記憶部をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
7. 前記信号を受信して、使用者に対して警告を出力する警報出力部をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
8. モータ駆動装置に設けられたファンの動作異常を使用者に報知する方法であって、
   前記ファンの回転数を変化させることと、
   前記回転数を変化させているときに前記回転数を検出することと、
   前記回転数を変化させた時点からの時間と、検出した前記回転数との関係を取得することと、
   取得した前記関係が予め定められた基準と異なっているか否かを判定することと、
   前記関係が前記基準と異なっていると判定した場合に、前記ファンに異常が発生していることを使用者に報知することと、を備える、方法。

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