JPH0924004A - Motor control device of vacuum cleaner - Google Patents
Motor control device of vacuum cleanerInfo
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- JPH0924004A JPH0924004A JP17476395A JP17476395A JPH0924004A JP H0924004 A JPH0924004 A JP H0924004A JP 17476395 A JP17476395 A JP 17476395A JP 17476395 A JP17476395 A JP 17476395A JP H0924004 A JPH0924004 A JP H0924004A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、電気掃除機のモ
ータ制御装置、特にモータの電流検出により、パワー制
御を行う電気掃除機のモータ制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device for an electric vacuum cleaner, and more particularly to a motor control device for an electric vacuum cleaner which controls power by detecting a motor current.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の電気掃除機のモータ制御装置の中
には、抵抗、可変抵抗、及びコンデンサからなる時定数
回路を含む点弧パルス発生回路を備え、交流電源の零ク
ロス点に同期して、時定数に応じた位相の点弧パルスを
発生し、この点弧パルスをシリコン電流制御素子（双方
向性三端子サイリスタ）等の電流制御素子に与えてオン
し、モータを通電するようにしたものがある。この種の
電気掃除機では、可変抵抗の抵抗値を大きい方向に変化
させると時定数回路の時定数が大となり、位相角が遅
れ、モータに通電される角度が小となり、モータに通電
される電流が小となる。逆に可変抵抗の抵抗値を小さい
方向に変化させると時定数が小となり、位相角が進み、
モータに通電される角度が大となり、通電電流が大とな
る。したがって、可変抵抗の抵抗値を変化させることに
より、モータパワーを調整することができる。2. Description of the Related Art A conventional motor control device for an electric vacuum cleaner is provided with an ignition pulse generating circuit including a time constant circuit composed of a resistor, a variable resistor and a capacitor, and is synchronized with a zero cross point of an AC power source. Then, generate an ignition pulse with a phase according to the time constant, and apply this ignition pulse to a current control element such as a silicon current control element (bidirectional three-terminal thyristor) to turn it on and energize the motor. There is something I did. In this type of vacuum cleaner, when the resistance value of the variable resistor is changed in the larger direction, the time constant of the time constant circuit becomes larger, the phase angle is delayed, the angle at which the motor is energized becomes smaller, and the motor is energized. The current becomes small. Conversely, when the resistance value of the variable resistor is changed in the smaller direction, the time constant becomes smaller and the phase angle advances,
The angle at which the motor is energized becomes large, and the energizing current becomes large. Therefore, the motor power can be adjusted by changing the resistance value of the variable resistor.
【０００３】また、一般の電気掃除機において、ブラシ
（吸引部）を空中に持ち上げた状態、つまり吸引空気量
が最大状態でのモータへの電力供給を制限し、被清掃面
にブラシが密接した時点、つまり掃除したい状態では、
供給電力を大にすることが望ましい。そのため、本出願
人は、図７に示すように、モータ２１と電流制御素子２
２の直列接続からなり、交流電源２３に接続され、電流
制御素子２２がオンすると、モータ２１に通電する回路
２４と、時定数回路を含み、時定数回路の時定数に応じ
た位相角で、前記交流電源の零クロス点に同期して点弧
パルスを発生する点弧パルス発生回路２５と、前記点弧
パルスを前記電流素子２２に与え、この電流制御素子２
２をオンする点弧回路２６と、前記電流制御素子２２に
通電する電流を検出する電流検出回路２７と、検出され
た電流に応じて前記時定数回路の時定数を変化させる時
定数制御回路２８とから構成されるモータ制御装置を提
案している。Further, in a general electric vacuum cleaner, the electric power supply to the motor is restricted when the brush (suction portion) is lifted in the air, that is, when the suction air amount is maximum, and the brush comes into close contact with the surface to be cleaned. At the time, that is, when you want to clean,
It is desirable to increase the power supply. Therefore, the applicant of the present invention, as shown in FIG.
2 connected in series, connected to the AC power supply 23, and when the current control element 22 is turned on, the circuit 24 for energizing the motor 21 and the time constant circuit are included, and the phase angle corresponds to the time constant of the time constant circuit. An ignition pulse generation circuit 25 for generating an ignition pulse in synchronization with the zero cross point of the AC power supply, and the current element 22 with the ignition pulse applied to the current control element 2
2. The ignition circuit 26 for turning on 2, the current detection circuit 27 for detecting the current flowing through the current control element 22, and the time constant control circuit 28 for changing the time constant of the time constant circuit according to the detected current. Has proposed a motor control device composed of
【０００４】この電気掃除機のモータ制御装置では、ブ
ラシ開放及び開放に近い状態では、空気流量Ｑが大で、
モータ２１に流れる電流が大であり、電流検出回路２７
で大なる電流が検出される。この大なる電流に応じた信
号が点弧パルス発生回路２５の時定数回路に与えられ、
時定数を大きくさせるので、点弧パルス発生回路２５か
ら点弧回路２６に出力される点弧パルスの位相角は遅
れ、モータ２１への電力供給が抑えられる。一方、被清
掃面にブラシが密接すると、モータ、電流制御素子２２
に流れる電流が小さくなり、検出電圧も小さいので、時
定数回路の時定数も小さくされ、点弧パルスの発生位相
角が進む。そのため、モータ２１の通電電流は大とな
り、電力供給は平準化される。In the motor control device for this electric vacuum cleaner, the air flow rate Q is large when the brush is open and when the brush is close to the open state.
The current flowing through the motor 21 is large and the current detection circuit 27
A large current is detected at. A signal corresponding to this large current is given to the time constant circuit of the ignition pulse generating circuit 25,
Since the time constant is increased, the phase angle of the firing pulse output from the firing pulse generation circuit 25 to the firing circuit 26 is delayed, and the power supply to the motor 21 is suppressed. On the other hand, when the brush comes into close contact with the surface to be cleaned, the motor and the current control element 22
Since the current flowing through is small and the detection voltage is small, the time constant of the time constant circuit is also small, and the phase angle at which the ignition pulse is generated advances. Therefore, the energization current of the motor 21 becomes large, and the power supply is leveled.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電気掃
除機のモータ制御装置は、モータの電流検出により、点
弧パルス発生回路の位相角を制御することにより、供給
電力を平滑化し、真に吸引中にも電力が供給されるが、
点弧パルス発生回路の位相角、つまり、パルス発生回路
に含まれる時定数回路の時定数を制御するものであるか
ら、時定数制御回路の具体的な構成が複雑となり、回路
部品を多く必要とし、小型化の妨げとなる上、製品価格
を低減できない、という問題があった。SUMMARY OF THE INVENTION The above-described motor control device for an electric vacuum cleaner controls the phase angle of the ignition pulse generation circuit by detecting the motor current, thereby smoothing the supplied power and making it truly true. Power is supplied even during suction,
Since it controls the phase angle of the ignition pulse generation circuit, that is, the time constant of the time constant circuit included in the pulse generation circuit, the specific configuration of the time constant control circuit becomes complicated and many circuit parts are required. However, there is a problem that it hinders miniaturization and that the product price cannot be reduced.
【０００６】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、小型化で、低コストを実現し得る電気掃
除機のモータ制御装置を提供することを目的としてい
る。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a motor control device for an electric vacuum cleaner which can be downsized and realize low cost.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明の電気掃除機の
モータ制御装置は、概略構成を図１に示すように、モー
タ１１と電流制御素子１２の直列接続からなり、交流電
源１３に接続され、電流制御素子１２がオンするとモー
タ１１に通電する回路１４と、一次コイル、二次コイル
及び三次コイルを備える三脚トランス１５と、この三脚
トランス１５の二次コイルに接続され、所定の位相角の
点弧パルスを発生すると点弧パルス発生回路１６と、前
記三脚トランス１５の三次コイルに接続され、前記点弧
パルスを受けて、前記電流制御素子をオンする点弧回路
１７とを備えるモータ制御装置において、前記モータ１
１の電流を検出する電流検知回路１８と、この検知電流
に応じて点弧電圧レベルを制御する点弧電圧レベル制御
回路１９とを備えている。As shown in FIG. 1, a motor control device for an electric vacuum cleaner according to the present invention comprises a motor 11 and a current control element 12 connected in series and connected to an AC power supply 13. , A circuit 14 for energizing the motor 11 when the current control element 12 is turned on, a tripod transformer 15 including a primary coil, a secondary coil, and a tertiary coil, and a secondary coil of the tripod transformer 15, which is connected to a secondary coil of a predetermined phase angle. A motor control device that includes a firing pulse generation circuit 16 when a firing pulse is generated, and a firing circuit 17 that is connected to a tertiary coil of the tripod transformer 15 and that receives the firing pulse and turns on the current control element. In the motor 1
A current detection circuit 18 for detecting the current of No. 1 and an ignition voltage level control circuit 19 for controlling the ignition voltage level according to the detected current are provided.
【０００８】[0008]
【作用】この電気掃除機のモータ制御装置では、点弧パ
ルス発生回路１６で発生した点弧パルスが三脚トランス
１５の二次コイル、三次コイルを経て、点弧回路１７に
与えられ、点弧パルスの位相角に応じた期間、電流制御
素子１２がＯＮし、モータ１１を駆動する。モータ１１
に通電すると、その電流が電流検知回路１８で検知さ
れ、点弧電圧レベル制御回路１９に加えられる。点弧電
圧レベル制御回路１９は、検知された電流値に応じて点
弧パルスのレベルを制御し、つまり、電流値が大きいと
点弧電圧を小さくして、点弧角を遅れさせて、電流制御
素子の通電時間を小さくし、電力供給を平準化する。In the motor controller for this electric vacuum cleaner, the ignition pulse generated by the ignition pulse generation circuit 16 is applied to the ignition circuit 17 through the secondary coil and the tertiary coil of the tripod transformer 15, and the ignition pulse is generated. The current control element 12 is turned on and the motor 11 is driven for a period corresponding to the phase angle of. Motor 11
When the current is passed through, the current is detected by the current detection circuit 18 and applied to the ignition voltage level control circuit 19. The ignition voltage level control circuit 19 controls the level of the ignition pulse according to the detected current value, that is, when the current value is large, the ignition voltage is decreased and the ignition angle is delayed to reduce the current. The energization time of the control element is shortened to level the power supply.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図２は、この発明の一実施
の形態例を示す電気掃除機のモータ制御装置の回路図で
ある。図２において、商用交流電源１が接続される交流
電源ライン８、９には複合型、あるいは漏洩型の三脚ト
ランス４の一次コイルＰが接続され、さらにこの一次コ
イルＰに並列に、ファンモータ２、双方向性三端子サイ
リスタ３の直列回路が接続されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. FIG. 2 is a circuit diagram of a motor control device for an electric vacuum cleaner showing an embodiment of the present invention. In FIG. 2, a primary coil P of a composite type or a leakage type tripod transformer 4 is connected to AC power source lines 8 and 9 to which a commercial AC power source 1 is connected, and a fan motor 2 is connected in parallel with the primary coil P. , A series circuit of bidirectional three-terminal thyristors 3 is connected.
【００１０】三脚トランス４の二次コイルＳ１の両端が
ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４で構成されるブリッ
ジ型の整流回路５の入力端ａ、ｂに接続され、整流回路
５の出力端ｃ、ｄは、点弧パルス発生回路としての位相
制御回路６の直流電源ライン１０、１１に接続されてい
る。位相制御回路６のＮＰＮ型のトランジスタＱ１のコ
レクタ、エミッタ、及びツェナダイオードＺＤ１が直流
電源ライン１０、１１間に接続され、トランジスタＱ１
のベースが抵抗Ｒ３を介して、ＰＮＰ型のトランジスタ
Ｑ２のコレクタに接続されるとともに、抵抗Ｒ２を介し
て直流電源ライン１１に接続されている。また、直流電
源ライン１０、１１間に抵抗Ｒ４、Ｒ５の直流回路がそ
れぞれに接続されている。この直流電源ライン１０、１
１間に抵抗Ｒ６、可変抵抗ＶＲ１、コンデンサＣ２の直
列回路が接続され、時定数回路を構成している。位相制
御回路を構成するトランジスタＱ２のベースと、抵抗Ｒ
４、Ｒ５の接続点間にダイオードＤ９が接続され、トラ
ンジスタＱ２のエミッタが可変抵抗ＶＲ１とコンデンサ
Ｃ２の接続点に接続されている。Both ends of the secondary coil S1 of the tripod transformer 4 are connected to the input ends a and b of a bridge type rectifier circuit 5 composed of diodes D1, D2, D3 and D4, and the output end c of the rectifier circuit 5, d is connected to the DC power supply lines 10 and 11 of the phase control circuit 6 as the ignition pulse generation circuit. The collector, the emitter, and the Zener diode ZD1 of the NPN transistor Q1 of the phase control circuit 6 are connected between the DC power supply lines 10 and 11, and the transistor Q1
The base of is connected to the collector of the PNP type transistor Q2 via the resistor R3, and is connected to the DC power supply line 11 via the resistor R2. Further, DC circuits of resistors R4 and R5 are connected between the DC power supply lines 10 and 11, respectively. This DC power supply line 10, 1
A series circuit of a resistor R6, a variable resistor VR1 and a capacitor C2 is connected between 1 to form a time constant circuit. The base of the transistor Q2 forming the phase control circuit and the resistor R
A diode D9 is connected between the connection points of 4 and R5, and the emitter of the transistor Q2 is connected to the connection point of the variable resistor VR1 and the capacitor C2.
【００１１】双方向性三端子サイリスタ３のゲートＧと
カソードＫ間に、コンデンサＣ１が接続されている。図
２において、破線で囲む回路７は、点弧電圧レベル制御
回路を構成し、三脚トランス４の三次コイルＳ２と、双
方向性三端子サイリスタ３のゲートＧ、カソードＫ間に
ダイオードＤ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８からなる全波整流ブ
リッジ回路７ａが接続されている。また、双方向性三端
子サイリスタ３のゲートＧとカソードＫ間にはコンデン
サＣ１に並列に、ＰＮＰ型のトランジスタＱ３と抵抗Ｒ
１７の直列回路が接続され、このトランジスタＱ３のベ
ースと双方向性三端子サイリスタ３のカソードＫ間に抵
抗Ｒ１８が接続されている。交流電源ライン９と双方向
性三端子サイリスタ３のカソードＫ間に、モータ２の電
流検出用の抵抗Ｒ１１が接続されている。この抵抗Ｒ１
１は、プリント配線パターン間に接続されるソリッド抵
抗であっても良いし、プリント配線パターンの一部を形
成する箔板であっても良い。また、交流電源ライン８か
ら抵抗Ｒ１２、ダイオードＤ１１、コンデンサＣ１１、
抵抗Ｒ１３及び可変抵抗ＶＲ２が、順次直列に接続さ
れ、演算回路ＩＣ１の（−）入力端子に接続されてい
る。演算回路ＩＣ１の（＋）入力端子と、交流電源ライ
ン９間に抵抗Ｒ１４が接続されている。演算回路ＩＣ１
の（−）入力端子と出力端子間に抵抗Ｒ５とコンデンサ
Ｃ１２の並列回路が接続されている。A capacitor C1 is connected between the gate G and the cathode K of the bidirectional three-terminal thyristor 3. In FIG. 2, a circuit 7 surrounded by a broken line constitutes an ignition voltage level control circuit, and includes diodes D5 and D6 between the tertiary coil S2 of the tripod transformer 4 and the gate G and the cathode K of the bidirectional three-terminal thyristor 3. A full-wave rectification bridge circuit 7a composed of D7 and D8 is connected. Between the gate G and the cathode K of the bidirectional three-terminal thyristor 3, in parallel with the capacitor C1, a PNP type transistor Q3 and a resistor R are provided.
A series circuit of 17 is connected, and a resistor R18 is connected between the base of the transistor Q3 and the cathode K of the bidirectional three-terminal thyristor 3. A resistor R11 for current detection of the motor 2 is connected between the AC power supply line 9 and the cathode K of the bidirectional three-terminal thyristor 3. This resistor R1
1 may be a solid resistor connected between the printed wiring patterns or a foil plate forming a part of the printed wiring patterns. Further, from the AC power supply line 8, the resistor R12, the diode D11, the capacitor C11,
The resistor R13 and the variable resistor VR2 are sequentially connected in series and connected to the (−) input terminal of the arithmetic circuit IC1. A resistor R14 is connected between the (+) input terminal of the arithmetic circuit IC1 and the AC power supply line 9. Arithmetic circuit IC1
A parallel circuit of a resistor R5 and a capacitor C12 is connected between the (-) input terminal and the output terminal of the.
【００１２】コンデンサＣ１１と抵抗Ｒ１３の接続点
は、双方向性三端子サイリスタ３のカソードＫと電流検
出用の抵抗Ｒ１１の接続点に接続されるとともに、抵抗
Ｒ１６を介して演算回路ＩＣ２の（−）入力端子に接続
されている。演算回路ＩＣ２の（＋）入力端子には、演
算回路ＩＣ１の出力端子が接続される。演算回路ＩＣ２
の（−）入力端子にダイオードＤ１２のカソードが演算
回路ＩＣ２の出力端子にダイオードＤ１２のアノードが
接続されている。The connection point between the capacitor C11 and the resistor R13 is connected to the connection point between the cathode K of the bidirectional three-terminal thyristor 3 and the resistor R11 for current detection, and the (-) of the arithmetic circuit IC2 is connected via the resistor R16. ) Connected to the input terminal. The output terminal of the arithmetic circuit IC1 is connected to the (+) input terminal of the arithmetic circuit IC2. Arithmetic circuit IC2
The cathode of the diode D12 is connected to the (-) input terminal of and the anode of the diode D12 is connected to the output terminal of the arithmetic circuit IC2.
【００１３】演算回路ＩＣ２の出力端子は、コンデンサ
Ｃ１３を介してダイオードＤ１３のアノードと、ダイオ
ードＤ１４のカソードに接続されている。ダイオードＤ
１３のカソードは、双方向性三端子サイリスタ３のカソ
ードＫと抵抗Ｒ１１の接続点に接続されるとともに、コ
ンデンサＣ１４の一端に接続されている。ダイオードＤ
１４のアノードは、コンデンサＣ１４の他端に接続され
るとともに、抵抗Ｒ１９を介して、トランジスタＱ３の
ベースに接続されている。The output terminal of the arithmetic circuit IC2 is connected to the anode of the diode D13 and the cathode of the diode D14 via the capacitor C13. Diode D
The cathode of 13 is connected to the connection point between the cathode K of the bidirectional three-terminal thyristor 3 and the resistor R11, and is also connected to one end of the capacitor C14. Diode D
The anode of 14 is connected to the other end of the capacitor C14 and is also connected to the base of the transistor Q3 via the resistor R19.
【００１４】次に、この実施例回路の動作を説明する。
交流電源１が回路に接続されない状態では、トランジス
タＱ２のエミッタには電圧が印加されないのでＯＮせ
ず、したがって、トランジスタＱ１のベースに何ら電圧
が印加されず、ＯＦＦの状態で二次コイルＳ１を短絡し
ないので、三次コイルＳ２には電圧が発生しない。した
がって、双方向性三端子サイリスタ３のゲートＧに信号
が与えられず、点弧しないのでモータに電源電圧が印加
されない。Next, the operation of the circuit of this embodiment will be described.
When the AC power supply 1 is not connected to the circuit, no voltage is applied to the emitter of the transistor Q2, so that it does not turn on. Therefore, no voltage is applied to the base of the transistor Q1 and the secondary coil S1 is short-circuited in the off state. Therefore, no voltage is generated in the tertiary coil S2. Therefore, a signal is not applied to the gate G of the bidirectional three-terminal thyristor 3 and it is not ignited, so that the power supply voltage is not applied to the motor.
【００１５】ここで交流電源１を接続すると、三脚トラ
ンス４、更に整流回路５を経て、直流電源ライン１０、
１１間に直流電圧が与えられ、コンデンサＣ２は抵抗Ｒ
６、ボリュームＶＲ１を経て充電され、トランジスタＱ
２のエミッタ電圧となり上昇して、抵抗Ｒ４、Ｒ５で分
圧印加されているトランジスタＱ２のベースの電圧を超
えるとベース電流が流れてＯＮし、コンデンサＣ２に充
電された電荷は抵抗Ｒ３、Ｒ２を介して放電し、パルス
を発振する（図３のロ）。コンデンサＣ２の充放電は、
可変抵抗ＶＲ１の可変により半サイクル中で１ないし１
０数回も繰り返され、半サイクルにおける最初のクロス
を電源周波数に同期して発生する。したがって、そのク
ロスにおける抵抗Ｒ２の電圧がトランジスタＱ１のベー
スに与えれらてトランジスタＱ１はＯＮし、全波整流器
５を介して二次コイルＳ１をパルス信号分だけ短絡する
（図３のニ）。三脚トランス４の特性により、三次コイ
ルＳ２には、その短絡に対応してパルス信号（図３の
ホ）が誘起し、ダイオード回路７ａを介して双方向性三
端子サイリスタ３のゲートＧに印加され、点弧し、モー
タ２に位相制御された電圧（図３のヘ）が印加される。
これにより、モータ２に位相角に応じた電流が流れる。When the AC power supply 1 is connected, the tripod transformer 4, the rectifier circuit 5, the DC power supply line 10,
A DC voltage is applied between 11 and the capacitor C2 has a resistance R
6. Charged through the volume VR1, transistor Q
It becomes the emitter voltage of 2 and rises, and when it exceeds the voltage of the base of the transistor Q2, which is divided by the resistors R4 and R5, the base current flows and turns on, and the electric charge charged in the capacitor C2 passes through the resistors R3 and R2. It discharges through and oscillates a pulse (FIG. 3B). Charge and discharge of the capacitor C2
1 to 1 in a half cycle by changing the variable resistor VR1
This is repeated zero or more times, and the first cross in the half cycle is generated in synchronization with the power supply frequency. Therefore, the voltage of the resistor R2 at the cross is given to the base of the transistor Q1 to turn on the transistor Q1 and short-circuit the secondary coil S1 by the pulse signal through the full-wave rectifier 5 (d in FIG. 3). Due to the characteristics of the tripod transformer 4, a pulse signal (e in FIG. 3) is induced in the tertiary coil S2 in response to the short circuit, and is applied to the gate G of the bidirectional three-terminal thyristor 3 via the diode circuit 7a. , And the phase-controlled voltage (F in FIG. 3) is applied to the motor 2.
As a result, a current according to the phase angle flows through the motor 2.
【００１６】モータ２に流れる電流が抵抗Ｒ１１を流れ
ると、この抵抗Ｒ１１の両端には、モータの電流に比例
した電圧が発生する。この抵抗Ｒ１１の両端電圧は、演
算回路ＩＣ１で増幅されるが、演算回路ＩＣ１は片電源
で動作させているので、＋側の半波しか電圧が出力され
ない。演算回路ＩＣ２はバッファ機能を持つが、バッフ
ァでなくても良い。ダイオードＤ１２で温度補償を行
う。すなわち、温度が上昇すると、ダイオードＤ１２の
ＶF が下がり、フィードバック量が増え、出力を下げ
る。When the current flowing through the motor 2 flows through the resistor R11, a voltage proportional to the current of the motor is generated across the resistor R11. The voltage across the resistor R11 is amplified by the arithmetic circuit IC1, but since the arithmetic circuit IC1 is operated by a single power source, only the + half-wave voltage is output. The arithmetic circuit IC2 has a buffer function, but need not be a buffer. Temperature compensation is performed by the diode D12. That is, when the temperature rises, the V F of the diode D12 decreases, the feedback amount increases, and the output decreases.
【００１７】コンデンサＣ１３、ダイオードＤ１３、コ
ンデンサＣ１４、ダイオードＤ１４は、ポンプ式の倍電
圧整流回路で負に充電される。したがって、モータ電流
が増加すると、負電圧は大きくなり、トランジスタＱ３
がＯＮ状態に近づき双方向性三端子サイリスタ３のゲー
トＧに係る電圧が小さくなる。モータ２に大きな電流が
流れると、抵抗Ｒ１９を経由してトランジスタＱ３のゲ
ート抵抗Ｒ１８に印加される制御出力も大（−が深くな
る）となり、したがってトランジスタＱ３は導通して、
三次コイルＳ２の出力電圧をブリッジ整流しているダイ
オード群Ｄ５〜Ｄ８の出力電圧は低下する。The capacitor C13, the diode D13, the capacitor C14, and the diode D14 are negatively charged by the pump-type voltage doubler rectifier circuit. Therefore, as the motor current increases, the negative voltage increases and transistor Q3
Becomes closer to the ON state, and the voltage applied to the gate G of the bidirectional three-terminal thyristor 3 becomes smaller. When a large current flows through the motor 2, the control output applied to the gate resistor R18 of the transistor Q3 via the resistor R19 also becomes large (-becomes deep), so that the transistor Q3 becomes conductive,
The output voltage of the diode groups D5 to D8 that bridge-rectify the output voltage of the tertiary coil S2 decreases.
【００１８】元来、時定数回路で設定されていた双方向
性三端子サイリスタの点弧位相では、ゲート・トリガ電
圧に達せず、設定位相より若干遅れた電源位相（即ち、
高い電源電圧）でしか双方向性三端子サイリスタ３は点
弧できないこととなり、設定位相でのモータ２の通電電
流よりも、電流値は減少することとなる。どのくらいの
電流値を検出した場合に、この電流値の減少を開始させ
るかの閾値の設定は、演算回路ＩＣ１の入力側の半固定
抵抗ＶＲ２の調整で設定する。Originally, in the firing phase of the bidirectional three-terminal thyristor set by the time constant circuit, the gate trigger voltage was not reached, and the power supply phase slightly delayed from the set phase (ie,
The bidirectional three-terminal thyristor 3 can be ignited only with a high power supply voltage), and the current value is smaller than the energization current of the motor 2 in the set phase. The threshold value of how much current value is detected to start decreasing the current value is set by adjusting the semi-fixed resistor VR2 on the input side of the arithmetic circuit IC1.
【００１９】このような動作で、初期の目的、即ち被清
掃床面の清掃状況に最適な入力に設定されていた掃除機
が、吸引ノズルを床面より離して、空中に持ち上げた場
合等に過大な空気吸込み量となり、過大入力となろうと
する際に、その増加する電流値を検出して、過大な入力
増加を低減するべく無駄な電力消費を低減する効果が得
られる。With such an operation, when the vacuum cleaner, which has been set to the optimum input for the initial purpose, that is, the cleaning condition of the floor to be cleaned, lifts the suction nozzle away from the floor and lifts it into the air, etc. When the air intake amount becomes excessively large and the input becomes excessively large, the increasing current value is detected, and the effect of reducing unnecessary power consumption in order to reduce the excessive input increase is obtained.
【００２０】また、このような状態から、再度ノズルが
被清掃床面等に降ろされ密着すると、真空度が高まり、
吸引空気量は減少してモータ２の入力電流も減少し始め
る。この場合には、抵抗Ｒ１１の電圧降下も減少し、倍
電圧出力も減少し、トランジスタＱ３のゲート抵抗Ｒ１
８両端の電圧も減少（−が浅くなる）し、トランジスタ
Ｑ３も開放され、ダイオード群Ｄ５〜Ｄ８の出力電圧
は、そのまま減衰されずに、双方向性三端子サイリスタ
３のゲートＧに点弧可能なゲート・トリガ電圧として印
加されるため、設定された位相で双方向性三端子サイリ
スタ３は点弧して、初期の設定入力に回復する。From this state, when the nozzle is again lowered and brought into close contact with the floor to be cleaned or the like, the degree of vacuum is increased,
The amount of sucked air decreases and the input current of the motor 2 also starts to decrease. In this case, the voltage drop of the resistor R11 also decreases, the voltage doubled output also decreases, and the gate resistance R1 of the transistor Q3 decreases.
The voltage at both ends of 8 also decreases (-becomes shallower), the transistor Q3 is also opened, and the output voltage of the diode groups D5 to D8 can be ignited to the gate G of the bidirectional three-terminal thyristor 3 without being attenuated as it is. Since it is applied as a simple gate trigger voltage, the bidirectional three-terminal thyristor 3 is ignited at the set phase to restore the initial set input.
【００２１】上記実施例回路で使用される三脚トランス
について説明する。図４に示す三脚トランス３１は、三
脚鉄心が外側脚３２、３４、中央脚３３を有し、外側脚
３４にはギャップ３５を設けている。外側脚３２には一
次コイル３６が捲回してあり、中央脚３３には二次コイ
ル３７が、他の外側脚３４には三次コイル３８がそれぞ
れ低電圧が誘起されるように捲回してある。The tripod transformer used in the circuit of the above embodiment will be described. In the tripod transformer 31 shown in FIG. 4, the tripod core has outer legs 32 and 34 and a central leg 33, and a gap 35 is provided in the outer leg 34. A primary coil 36 is wound around the outer leg 32, a secondary coil 37 is wound around the central leg 33, and a tertiary coil 38 is wound around the other outer leg 34 so that a low voltage is induced.
【００２２】図５に示す三脚トランス３１は、２つの内
鉄型鉄心３９、４０が非磁性体４１にて隔離結合されて
三脚鉄心を形成していて、外側脚３２に一次コイル３
６、幅広の中央脚３３に二次コイル３７、他の外側脚３
４に三次コイル３８がそれぞれ捲回してあり、三脚鉄心
の構造が図４のものと異なっている。図４において、一
次コイル３６を電源４２に接続して通電すると、二次コ
イル３７が開放されていれば、一次磁束φ1 は実線の如
く大部分の磁束φ1 ’が中央脚３３を通り、二次コイル
３７に鎖交して、低電圧を誘起するが、ギャップ３５の
ある外側脚３４には微量の漏洩磁束φ1 ”しか通らない
ので、三次コイル３８には極めて僅かの電圧しか発生し
ない。しかるに、二次コイル３７をスイッチ４７にて短
絡すると、短絡電流が流れ、磁束φ1 ’と逆方向の二次
磁束φ2 が発生し、外側脚３４側の磁束φ2 ”と外側脚
３２側の磁束φ1 ’に点線で示す如く分流し、短絡によ
って増加した磁束φ1 ”と、前記磁束φ2 ”との合成磁
束がギャップ５のある外側脚３４に通るので、三次コイ
ル３８には電源電圧より３６０度弱遅れた電圧が発生す
る。即ち、この三次電圧は電源電圧（図３のイのａ線）
より、僅か進んだ電圧（図３のイのｂ線）と見なされ
る。図５の複合型の三脚トランス３１は一次コイル３６
により、一次磁束φ1 が実線の如く内鉄型鉄心３９内を
通り、二次コイル３７に低電圧を誘起するが、内鉄型鉄
心４０の外側脚３４には、漏洩磁束はほとんど通らない
ので、三次コイル３８には何ら電圧は発生しない。しか
るに、スイッチ４７にて二次コイル３７を短絡すると、
短絡電流が流れ、一次磁束φ1 とは逆方向の二次磁束φ
2 が発生し、磁気抵抗の少ない内鉄型鉄心４０内に点線
の如く三次コイル３８に鎖交して、磁気回路を作るの
で、電源電圧より３６０度弱遅れた低電圧が発生する。
即ち、この電圧は電源減圧より進んだ電圧と見なされ
る。図４及び図５の場合、共に二次コイル３７の短絡に
対応して三次コイル３８に３６０度弱遅れた電圧、即
ち、電源と略同相と見なされ（図３のイ）、しかも少し
進み気味の電圧が誘起する特性を持っている。In the tripod transformer 31 shown in FIG. 5, two inner iron type iron cores 39 and 40 are separated and coupled by a non-magnetic body 41 to form a tripod iron core, and the outer coil 32 has the primary coil 3.
6, the wide central leg 33 to the secondary coil 37, the other outer leg 3
4 is wound with a tertiary coil 38, and the structure of the tripod core is different from that of FIG. In FIG. 4, when the primary coil 36 is connected to the power source 42 and energized, if the secondary coil 37 is opened, the primary magnetic flux φ 1 will have most of the magnetic flux φ 1 ′ passing through the central leg 33 as indicated by the solid line. Although a low voltage is induced by interlinking with the secondary coil 37, a very small voltage is generated in the tertiary coil 38 because only a small amount of leakage flux φ 1 ″ passes through the outer leg 34 having the gap 35. However, when the secondary coil 37 is short-circuited by the switch 47, a short-circuit current flows and a secondary magnetic flux φ 2 in the opposite direction to the magnetic flux φ 1 'is generated, and the magnetic flux φ 2 ″ on the outer leg 34 side and the outer leg 32 32. Side magnetic flux φ 1 ′ is shunted as shown by the dotted line, and the combined magnetic flux of the magnetic flux φ 1 ″ increased by the short circuit and the magnetic flux φ 2 ″ passes through the outer leg 34 having the gap 5, so that the tertiary coil 38 has A voltage slightly delayed from the power supply voltage by 360 degrees is generated. That is, this tertiary voltage is the power supply voltage (line a in FIG. 3).
Therefore, it is regarded as a slightly advanced voltage (line b in FIG. 3). The composite type tripod transformer 31 of FIG. 5 has a primary coil 36.
As a result, the primary magnetic flux φ 1 passes through the inner iron core 39 as shown by the solid line and induces a low voltage in the secondary coil 37, but almost no leakage magnetic flux passes through the outer leg 34 of the inner iron core 40. No voltage is generated in the tertiary coil 38. However, when the secondary coil 37 is short-circuited by the switch 47,
A short-circuit current flows, and the secondary magnetic flux φ 1 is in the opposite direction to the primary magnetic flux φ 1.
2 occurs, and a magnetic circuit is formed by interlinking with the tertiary coil 38 in the inner iron core 40 having a small magnetic resistance as shown by the dotted line, so a low voltage slightly delayed by 360 degrees from the power supply voltage is generated.
That is, this voltage is regarded as a voltage advanced from the power source pressure reduction. In the case of FIG. 4 and FIG. 5, it is considered that the voltage delayed slightly by 360 degrees to the tertiary coil 38 in response to the short circuit of the secondary coil 37, that is, substantially in phase with the power source (a in FIG. 3), and slightly advanced. It has the characteristic of being induced by the voltage.
【００２３】ここで、抵抗Ｒ１１を流れる電流が大とな
り、トランジスタＱ３がオンすると、点弧位相の遅れる
点につき、図６を参照して説明する。図６の（Ａ）は、
三脚トランス４の三次コイルＳ２の出力電圧（フル点弧
時）の状況模式を示す波形図である。また、図６の
（Ｂ）は三次コイルＳ２の出力電圧をダイオードブリッ
ジＤ５〜Ｄ８で全波整流した後の双方向性三端子サイリ
スタ３のゲートＧに印加される電圧である。図６の
（Ｂ）の各波形を横切る一点鎖線は、サイリスタ３のゲ
ートトリガ電圧の閾値で、波形と交叉した位相でサイリ
スタ３は点弧する。図６（Ｃ）は、サイリスタ３が点弧
した状況を示すサイリスタ３の両端Ａ−Ｋ間の電圧であ
る。図６の（Ｄ）は、トランジスタＱ３が導通状態で抵
抗Ｒ１７に負荷電流が流れて、サイリスタ３のゲートＧ
に印加される電圧波形がＰａからＰｂに低下した状況を
示している。この図６の（Ｄ）の各波形を横切る一点鎖
線は、サイリスタ３のゲートトリガ電圧の閾値で、波形
と交叉した位相でトライアックが点弧するのは、図６の
（Ｂ）と同様であるが、波形レベルが低下しているた
め、交叉する位相は右にズレる。つまり、位相が遅れ
る。図６の（Ｅ）は、サイリスタ３が点弧した状況を示
すサイリスタ両端Ａ−Ｋ間の電圧で、点弧位相が遅れ
て、換言すれば、モータ２に供給される入力電力が低減
されることを示している。このように、トランジスタＱ
３がオンすると、サイリスタ３のゲート電圧が低下し、
点弧位相が遅れて、モータ２の入力電力が低下する。The point where the ignition phase is delayed when the current flowing through the resistor R11 becomes large and the transistor Q3 is turned on will be described with reference to FIG. In FIG. 6A,
It is a waveform diagram which shows the condition schematic of the output voltage (at the time of full ignition) of the tertiary coil S2 of the tripod transformer 4. Further, FIG. 6B shows a voltage applied to the gate G of the bidirectional three-terminal thyristor 3 after the output voltage of the tertiary coil S2 is full-wave rectified by the diode bridges D5 to D8. A chain line crossing each waveform in FIG. 6B is a threshold value of the gate trigger voltage of the thyristor 3, and the thyristor 3 is ignited in a phase intersecting with the waveform. FIG. 6C is a voltage across both ends A-K of the thyristor 3 showing a situation where the thyristor 3 is ignited. FIG. 6D shows that the gate Q of the thyristor 3 is caused by the load current flowing through the resistor R17 when the transistor Q3 is in the conductive state.
It shows the situation where the waveform of the voltage applied to is lowered from Pa to Pb. A chain line crossing each waveform in FIG. 6D is a threshold value of the gate trigger voltage of the thyristor 3, and the triac is ignited at a phase intersecting with the waveform, as in FIG. 6B. However, since the waveform level has decreased, the intersecting phase shifts to the right. That is, the phase is delayed. FIG. 6E shows the voltage across the thyristor AK, which shows the situation where the thyristor 3 is ignited, and the ignition phase is delayed, in other words, the input power supplied to the motor 2 is reduced. It is shown that. Thus, the transistor Q
When 3 turns on, the gate voltage of thyristor 3 drops,
The ignition phase is delayed and the input power of the motor 2 is reduced.
【００２４】[0024]
【発明の効果】この発明によれば、三脚トランスの二次
側に接続した点弧パルス発生回路からの点弧パルスによ
り、モータに直列接続される三端子サイリスタを点弧回
路で制御するものにおいて、モータ電流を検出し、その
電流に応じて点弧回路の点弧電圧レベルを調整して、ノ
ズル開放時に電力供給を低減し、逆に、床面密着時は電
力供給を大きくでき、効率良く清掃できる、という機能
を、簡単な構成で、かつ低コストで実現でき、しかも小
型化も可能である。According to the present invention, the three-terminal thyristor connected in series to the motor is controlled by the ignition circuit by the ignition pulse from the ignition pulse generating circuit connected to the secondary side of the tripod transformer. , The motor current is detected and the ignition voltage level of the ignition circuit is adjusted according to the current to reduce the power supply when the nozzle is opened, and conversely, the power supply can be increased when the floor surface is in close contact, and the efficiency is improved. The function of being able to be cleaned can be realized with a simple structure at low cost, and can be downsized.
【００２５】また、三脚トランスを用い、三脚トランス
の二次側に操作スイッチや可変抵抗を設けることによ
り、電源の一次側（高電圧側）とセパレートした状態
で、スイッチやボリュウムを低電圧操作できる上、点弧
電圧レベルを三脚トランスの三次コイル側で制御するこ
とにより、操作部とはセパレートとして、つまり、操作
部に高電圧の影響を与えることなく、点弧パルス発生回
路で設定した位相を可変にすることができる。Further, by using a tripod transformer and providing an operation switch and a variable resistor on the secondary side of the tripod transformer, the switch and the volume can be operated at a low voltage in a state of being separated from the primary side (high voltage side) of the power source. By controlling the ignition voltage level on the side of the tertiary coil of the tripod transformer, the operating section is separated, that is, the phase set by the ignition pulse generation circuit is not affected by the high voltage on the operating section. Can be variable.
【図１】この発明の電気掃除機のモータ制御装置の概略
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a motor control device for an electric vacuum cleaner according to the present invention.
【図２】この発明の実施の形態の一例を示す電気掃除機
のモータ制御装置の構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a motor control device for an electric vacuum cleaner showing an example of an embodiment of the present invention.
【図３】同電気掃除機のモータ制御装置の点弧パルス発
生動作を説明するための波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram for explaining an ignition pulse generating operation of the motor control device of the electric vacuum cleaner.
【図４】同電気掃除機のモータ制御装置に使用される三
脚トランスの構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a tripod transformer used in the motor control device of the electric vacuum cleaner.
【図５】同電気掃除機のモータ制御装置に使用される他
の三脚トランスの構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of another tripod transformer used in the motor control device of the electric vacuum cleaner.
【図６】同電気掃除機のモータ制御装置の点弧電圧レベ
ル制御回路のトランジスタのオン／オフによる点弧位相
の変化を説明する波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram illustrating a change in ignition phase due to turning on / off of a transistor of an ignition voltage level control circuit of the motor control device of the electric vacuum cleaner.
【図７】従来の電気掃除機のモータ制御装置を説明する
概略ブロック図である。FIG. 7 is a schematic block diagram illustrating a motor control device of a conventional vacuum cleaner.
２ モータ ３ 双方向性三端子サイリスタ ４ 三脚トランス ７ 点弧電圧レベル制御回路 Ｒ１１ 電流検知抵抗 Ｑ3 トランジスタ2 Motor 3 bidirectional three-terminal thyristor 4 tripod transformer 7 ignition voltage level control circuit R11 current sensing resistor Q 3 transistor
Claims (3)
り、交流電源に接続され、電流制御素子がオンするとモ
ータに通電する回路と、一次コイル、二次コイル及び三
次コイルを備える三脚トランスと、この三脚トランスの
二次コイルに接続され、所定の位相角の点弧パルスを発
生すると点弧パルス発生回路と、前記三脚トランスの三
次コイルに接続され、前記点弧パルスを受けて、前記電
流制御素子をオンする点弧回路とを備える電気掃除機の
モータ制御装置において、 前記モータの電流を検出する電流検知回路と、この検知
電流に応じて点弧電圧レベルを制御する点弧電圧レベル
制御回路とを備えたことを特徴とする電気掃除機のモー
タ制御装置。1. A circuit comprising a motor and a current control element connected in series, connected to an AC power supply, and energizing the motor when the current control element is turned on, and a tripod transformer having a primary coil, a secondary coil, and a tertiary coil. It is connected to the secondary coil of this tripod transformer and is connected to a firing pulse generating circuit and a tertiary coil of the tripod transformer when generating a firing pulse of a predetermined phase angle, and receives the firing pulse to control the current. A motor controller for an electric vacuum cleaner, comprising: an ignition circuit for turning on an element; a current detection circuit for detecting a current of the motor; and an ignition voltage level control circuit for controlling an ignition voltage level according to the detected current. A motor control device for an electric vacuum cleaner, comprising:
接続される抵抗で構成されるものである請求項１記載の
電気掃除機のモータ制御装置。2. The motor controller for a vacuum cleaner according to claim 1, wherein the current detection circuit is composed of a resistor connected in series to the motor.
で形成されるものである請求項２記載の電気掃除機のモ
ータ制御装置。3. The motor control device for the electric vacuum cleaner according to claim 2, wherein the resistor is formed of a foil plate forming a printed circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17476395A JPH0924004A (en) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | Motor control device of vacuum cleaner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17476395A JPH0924004A (en) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | Motor control device of vacuum cleaner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0924004A true JPH0924004A (en) | 1997-01-28 |
Family
ID=15984250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17476395A Pending JPH0924004A (en) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | Motor control device of vacuum cleaner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0924004A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1473825A3 (en) * | 2003-04-30 | 2007-05-02 | BLACK & DECKER INC. | Generic AC motor control system |
| US7646155B2 (en) | 2003-04-30 | 2010-01-12 | Balck & Decker Inc. | Generic motor control system |
| JP2010142398A (en) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Panasonic Corp | Vacuum cleaner |
-
1995
- 1995-07-11 JP JP17476395A patent/JPH0924004A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1473825A3 (en) * | 2003-04-30 | 2007-05-02 | BLACK & DECKER INC. | Generic AC motor control system |
| US7646155B2 (en) | 2003-04-30 | 2010-01-12 | Balck & Decker Inc. | Generic motor control system |
| JP2010142398A (en) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Panasonic Corp | Vacuum cleaner |
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