JPH0435998B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0435998B2 JPH0435998B2 JP61018388A JP1838886A JPH0435998B2 JP H0435998 B2 JPH0435998 B2 JP H0435998B2 JP 61018388 A JP61018388 A JP 61018388A JP 1838886 A JP1838886 A JP 1838886A JP H0435998 B2 JPH0435998 B2 JP H0435998B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- fan
- triax
- terminal
- microcomputer
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は扇風機その他各種誘導機器の負荷電流
制御回路に関するものである。
制御回路に関するものである。
〈従来技術〉
従来の扇風機或はその他交流誘導機器における
回路数を制御するには入力電圧を変えたり或は電
流を変えることにより行うものであつたがこれら
は抵抗器による電流制限や、電圧端子の切替えに
よるものであつた。
回路数を制御するには入力電圧を変えたり或は電
流を変えることにより行うものであつたがこれら
は抵抗器による電流制限や、電圧端子の切替えに
よるものであつた。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかし、これらは何れも機械的な動作に依存す
る手段であつて接触不良を生じたり、或は摩擦に
よる損傷が大きく長期使用において種々の故障が
多く発生していた。又、構造的にも小型化が困難
であつた。
る手段であつて接触不良を生じたり、或は摩擦に
よる損傷が大きく長期使用において種々の故障が
多く発生していた。又、構造的にも小型化が困難
であつた。
ここで本発明は、機械的動作によらず、しかも
小型化が容易で故障の少ない負荷電流制御回路を
提供するものである。
小型化が容易で故障の少ない負荷電流制御回路を
提供するものである。
〈問題点を解決する為の手段〉
一個乃至複数個の引き出し端子を有する誘導負
荷と、該各端子に夫々接続した半導体スイツチン
グ素子と、該半導体スイツチング素子を選択的に
制御するマイクロコンピユータとからなり、隣接
端子に流れる通電比を変えることにより、夫々の
端子に相当する回転速度とそれ以外の中間領域の
回転速度をも得るようにしてなる。
荷と、該各端子に夫々接続した半導体スイツチン
グ素子と、該半導体スイツチング素子を選択的に
制御するマイクロコンピユータとからなり、隣接
端子に流れる通電比を変えることにより、夫々の
端子に相当する回転速度とそれ以外の中間領域の
回転速度をも得るようにしてなる。
〈作用〉
誘導負荷に供給される交流電源の半サイクルを
制御量の単位として、該誘導負荷の各端子にマイ
クロコンピユータによつて夫々異なる制御量を対
応させ、半導体スイツチング素子の動作によつて
夫々選択的に各端子への通電制御を図り、しかも
隣接する端子に流れる通電比によつて端子部分以
外の回転速度を発生させる。
制御量の単位として、該誘導負荷の各端子にマイ
クロコンピユータによつて夫々異なる制御量を対
応させ、半導体スイツチング素子の動作によつて
夫々選択的に各端子への通電制御を図り、しかも
隣接する端子に流れる通電比によつて端子部分以
外の回転速度を発生させる。
〈実施例〉
以下、本発明について図面に示す実施例により
詳細に説明すると、交流機器の誘導負荷にタツプ
を設け、タツプへの通電量を制御することによ
り、負荷を制御しようとするもので、モータその
他誘導性負荷一般に適応させようとするものであ
るが、ここでは扇風機のフアンの速度制御を例に
して述べる。
詳細に説明すると、交流機器の誘導負荷にタツプ
を設け、タツプへの通電量を制御することによ
り、負荷を制御しようとするもので、モータその
他誘導性負荷一般に適応させようとするものであ
るが、ここでは扇風機のフアンの速度制御を例に
して述べる。
第１図は、本発明制御回路の具体例を示してお
り、交流電源１はダイオード２と、ツエナーダイ
オード３と、PNPトランジスタ４とからなる電
源回路５によつて直流電源に変換するようにし、
交流電源１の両端子間に適宜接続したホトカプラ
６の２次側両端を夫々抵抗７，８を介して直流電
源間に接続し、更に該抵抗７の両端にNPNトラ
ンジスタ９のベースエミツタを接続すると共に該
NPNトランジスタ９のコレクタ抵抗１０を介し
て直流電源の正極側に接続し、該NPNトランジ
スタ９のコレクタは交流電源のゼロクロス検出パ
ルス出力端としてマイクロコンピユータ１１の
CLK端子に接続して、第３図ａ及びｂのＡで示
すような交流電源波形の半サイクル毎にくるゼロ
クロスポイントに対して同図Ｂのようなパルス状
信号を発生させる。
り、交流電源１はダイオード２と、ツエナーダイ
オード３と、PNPトランジスタ４とからなる電
源回路５によつて直流電源に変換するようにし、
交流電源１の両端子間に適宜接続したホトカプラ
６の２次側両端を夫々抵抗７，８を介して直流電
源間に接続し、更に該抵抗７の両端にNPNトラ
ンジスタ９のベースエミツタを接続すると共に該
NPNトランジスタ９のコレクタ抵抗１０を介し
て直流電源の正極側に接続し、該NPNトランジ
スタ９のコレクタは交流電源のゼロクロス検出パ
ルス出力端としてマイクロコンピユータ１１の
CLK端子に接続して、第３図ａ及びｂのＡで示
すような交流電源波形の半サイクル毎にくるゼロ
クロスポイントに対して同図Ｂのようなパルス状
信号を発生させる。
そして、直流電源の正極側と負極側を夫々マイ
クロコンピユータ１１の名VDD端子と、Vss端
子を夫々接続し、該マイクロコンピユータ１１の
リセツト端子RSTにリセツト回路１３を接続す
ることにより該リセツト回路１３へパワーを投入
した時、パワーオンリセツトがかかるようにする
と共に、OSC端子には発振回路１４を接続する。
クロコンピユータ１１の名VDD端子と、Vss端
子を夫々接続し、該マイクロコンピユータ１１の
リセツト端子RSTにリセツト回路１３を接続す
ることにより該リセツト回路１３へパワーを投入
した時、パワーオンリセツトがかかるようにする
と共に、OSC端子には発振回路１４を接続する。
そしてIN端子と直流電源の正極側との間にプ
ツシユオンスイツチ１２を介挿し、該スイツチ１
２を反復押動操作するたびにフアンの回転速度が
変換されるように構成されている。
ツシユオンスイツチ１２を介挿し、該スイツチ１
２を反復押動操作するたびにフアンの回転速度が
変換されるように構成されている。
又、他方では、マイクロコンピユータ１１の
out１（Ｈ：高速）をフアンモータ１６のタツプ
H′に接続したトライアツク１３のゲートと接続
して、該ゲートを操作し、又同様にout２（Ｍ：
中速）の端子をタツプM′に接続したトライアツ
ク１４のゲートと接続し、更にout３（Ｌ：低速）
の端子をタツプL′に接続したトライアツク１５の
ゲートと接続するとにより夫々のゲートを操作す
るようにしてなる。尚、上記マイクロコンピユー
タ１１において本発明に直接関係しないポートに
ついての説明は省略して来たが主要部の構成は上
述の通りである。
out１（Ｈ：高速）をフアンモータ１６のタツプ
H′に接続したトライアツク１３のゲートと接続
して、該ゲートを操作し、又同様にout２（Ｍ：
中速）の端子をタツプM′に接続したトライアツ
ク１４のゲートと接続し、更にout３（Ｌ：低速）
の端子をタツプL′に接続したトライアツク１５の
ゲートと接続するとにより夫々のゲートを操作す
るようにしてなる。尚、上記マイクロコンピユー
タ１１において本発明に直接関係しないポートに
ついての説明は省略して来たが主要部の構成は上
述の通りである。
次に上記構成に対する第２図のフローチヤート
について述べると、フアンモータ２の回転速度が
V1，Ｖ，…，V7の７段階あるものと仮定して、
このうちの何れの速度を選ぶかを判断して夫々の
フアン速度に応じてトライアツク１３，１４，１
５のうち何れかを選択的に導通を制御する。
について述べると、フアンモータ２の回転速度が
V1，Ｖ，…，V7の７段階あるものと仮定して、
このうちの何れの速度を選ぶかを判断して夫々の
フアン速度に応じてトライアツク１３，１４，１
５のうち何れかを選択的に導通を制御する。
例えば、フアン速度をV1の場合を考えると、
out３の出力でトライアツク１５を制御しようと
する。即ち交流電源Ａのゼロクロスの到来を待つ
てマイクロコンピユータ１１のCLK端子へパル
ス信号Ｂが入力される。そして、該マイクロコン
ピユータ１１では該パルス信号Ｂをトライアツク
１５のゲート信号としてout３の端子から出力す
ることにより該トライアツク１５は“ON”とな
つて導通状態となり、交流電源のゼロクロスの時
点から立ち上がりを開始する。そして、該トライ
アツク１５に流れる電流は、交流電源の半サイク
ルを制御量の単位として連続的に導通が図られ
る。これと同時に他方ではout１，２からの出力
は停止される。こうした状態の次にプツシユオン
スイツチ１２の”ON”状態を読み込み、該プツ
シユオンスイツチ１２が押動されなければフアン
速度V1が維持され、低速状態でフアンモータ１
６を回転し、この時スイツチ１２を押動すれば他
の速度に移行する。例えば、フアン速度V4（Ｍ：
中速）或はフアン速度V7（Ｈ：高速）も前記フア
ン速度V1と同様である。即ち、プツシユオンス
イツチ１２の操作でフアン速度V4を選択した場
合、out２からの出力でトライアツク１４のゲー
トを操作し、該トライアツク１４のみの導通を促
し、フアンモータ１６を中速で回転させ、又同様
にフアン速度V7であればout１からの出力でドラ
イアツク１３のみを導通させ、フアンモータ１６
を高速で回転させる。
out３の出力でトライアツク１５を制御しようと
する。即ち交流電源Ａのゼロクロスの到来を待つ
てマイクロコンピユータ１１のCLK端子へパル
ス信号Ｂが入力される。そして、該マイクロコン
ピユータ１１では該パルス信号Ｂをトライアツク
１５のゲート信号としてout３の端子から出力す
ることにより該トライアツク１５は“ON”とな
つて導通状態となり、交流電源のゼロクロスの時
点から立ち上がりを開始する。そして、該トライ
アツク１５に流れる電流は、交流電源の半サイク
ルを制御量の単位として連続的に導通が図られ
る。これと同時に他方ではout１，２からの出力
は停止される。こうした状態の次にプツシユオン
スイツチ１２の”ON”状態を読み込み、該プツ
シユオンスイツチ１２が押動されなければフアン
速度V1が維持され、低速状態でフアンモータ１
６を回転し、この時スイツチ１２を押動すれば他
の速度に移行する。例えば、フアン速度V4（Ｍ：
中速）或はフアン速度V7（Ｈ：高速）も前記フア
ン速度V1と同様である。即ち、プツシユオンス
イツチ１２の操作でフアン速度V4を選択した場
合、out２からの出力でトライアツク１４のゲー
トを操作し、該トライアツク１４のみの導通を促
し、フアンモータ１６を中速で回転させ、又同様
にフアン速度V7であればout１からの出力でドラ
イアツク１３のみを導通させ、フアンモータ１６
を高速で回転させる。
従つて、フアンモータ１６のタツプL′、M′、
H′に対応する回転速度V1、V4、V7の場合には
夫々のトライアツク１３，１４，１５を択一選択
するだけで速度変換できるが、上記とは別にフア
ン速度V2の場合にはタツプM′（中速）とL′（低速）
の双方に第３図ａのように通電を図り、しかも交
流電源の半サイクルの大きさを制御量の単位とし
て、M′：L′＝２：３単位の通電比で電流を供給
する。即ち、フアン速度V2ではＭカウンタが半
サイクルの電流を２回導通したか否かを判別し、”
Ｎ（NO）”であればＭカウンタを＋１してＭカウ
ンタが２となるまでトライアツク１４を導通し、
中速タツプM′へ通電する。
H′に対応する回転速度V1、V4、V7の場合には
夫々のトライアツク１３，１４，１５を択一選択
するだけで速度変換できるが、上記とは別にフア
ン速度V2の場合にはタツプM′（中速）とL′（低速）
の双方に第３図ａのように通電を図り、しかも交
流電源の半サイクルの大きさを制御量の単位とし
て、M′：L′＝２：３単位の通電比で電流を供給
する。即ち、フアン速度V2ではＭカウンタが半
サイクルの電流を２回導通したか否かを判別し、”
Ｎ（NO）”であればＭカウンタを＋１してＭカウ
ンタが２となるまでトライアツク１４を導通し、
中速タツプM′へ通電する。
即ち、ＭカウンタがＭ≠２であればトライアツ
ク１４を導通するが、その他の動作はフアン速度
V1と同様のメインルーチンを通る。
ク１４を導通するが、その他の動作はフアン速度
V1と同様のメインルーチンを通る。
ところが、ＭカウンタがＭ＝２で“Ｙ（YES）”
であればトライアツク１４の導通を停止して、こ
れと同時にout３から制御パルスを出し、トライ
アツク１５の通電を開始する。そしてＬカウンタ
が３となるまでトライアツク１５へout３から制
御パルスを入力し、半サイクルの電流を３個分通
過させ、Ｌカウンタが３になつた時Ｌカウンタの
動作を停止するのでトライアツク１５は非導通状
態となり、これと同時に再びマイクロコンピユー
タ１１のout２からトライアツク１４の制御パル
スを出力する。このようにして夫々のフアン速度
毎に定めた所定の導通回転をカウントする毎に互
いに隣接したトライアツク１４と１５を交互に切
替えて、通電を図ることにより、上記２つのトラ
イアツク１４と１５に流れる電流の導通比によつ
てフアンモータ１６の回転速度V2が決定される。
であればトライアツク１４の導通を停止して、こ
れと同時にout３から制御パルスを出し、トライ
アツク１５の通電を開始する。そしてＬカウンタ
が３となるまでトライアツク１５へout３から制
御パルスを入力し、半サイクルの電流を３個分通
過させ、Ｌカウンタが３になつた時Ｌカウンタの
動作を停止するのでトライアツク１５は非導通状
態となり、これと同時に再びマイクロコンピユー
タ１１のout２からトライアツク１４の制御パル
スを出力する。このようにして夫々のフアン速度
毎に定めた所定の導通回転をカウントする毎に互
いに隣接したトライアツク１４と１５を交互に切
替えて、通電を図ることにより、上記２つのトラ
イアツク１４と１５に流れる電流の導通比によつ
てフアンモータ１６の回転速度V2が決定される。
即ち上記回転速度V2は、トライアツク１４の
みを100％通電した時と、トライアツク１５のみ
を100％通電して回転させた時との中間速度とな
る。
みを100％通電した時と、トライアツク１５のみ
を100％通電して回転させた時との中間速度とな
る。
又、フアン速度V6の場合についても上記フア
ン速度V2の場合と同様に高速のタツプH′への通
電量を、第３図ｂのようにトライアツク１３を制
御して交流電源を半サイクルを３個分とし、中速
タツプM′への通電量をトライアツク１４の制御
によつて半サイクルを２個となるように導通比を
設定することにより容易に得られる。
ン速度V2の場合と同様に高速のタツプH′への通
電量を、第３図ｂのようにトライアツク１３を制
御して交流電源を半サイクルを３個分とし、中速
タツプM′への通電量をトライアツク１４の制御
によつて半サイクルを２個となるように導通比を
設定することにより容易に得られる。
そして、第２図のフローチヤートにおいては、
フアン速度V3、V4、V5についての説明を略した
が、フアン速度V4ではフアン速度V1、V7と同様
であり、又、フアン速度V3、V5ではフアン速度
V2、V6の場合と全く同じである。尚、上記にお
いてout１に制御出力がある場合にはout２，３か
らは制御出力がでないようにマイクロコンピユー
タ１１が作用し、トライアツクが２個以上同時に
“ON”状態となることがないように達成されて
いる。
フアン速度V3、V4、V5についての説明を略した
が、フアン速度V4ではフアン速度V1、V7と同様
であり、又、フアン速度V3、V5ではフアン速度
V2、V6の場合と全く同じである。尚、上記にお
いてout１に制御出力がある場合にはout２，３か
らは制御出力がでないようにマイクロコンピユー
タ１１が作用し、トライアツクが２個以上同時に
“ON”状態となることがないように達成されて
いる。
その他第３図ａは、フアン速度V2の時のタイ
ムチヤートを示すもので、Ａ、Ｂは前述したよう
に夫々交流電源波形と、パルス波形とを夫々示
し、又Ｃはトライアツク１３からタツプH′へ流
れる電流波形、Ｄはトライアツク１４からタツプ
M′へ流れる電流波形を示すと共に、Ｅはトライ
アツク１５からタツプL′へ流れる電流波形であ
る。
ムチヤートを示すもので、Ａ、Ｂは前述したよう
に夫々交流電源波形と、パルス波形とを夫々示
し、又Ｃはトライアツク１３からタツプH′へ流
れる電流波形、Ｄはトライアツク１４からタツプ
M′へ流れる電流波形を示すと共に、Ｅはトライ
アツク１５からタツプL′へ流れる電流波形であ
る。
又、第４図は夫々のトライアツクに流れる電流
の導通比と、フアンモータ１６の回転数との関係
を示す特性図である。
の導通比と、フアンモータ１６の回転数との関係
を示す特性図である。
そこで上記特性図からも明らかなようにフアン
モータ１６の最大回転数と最小回転数との間でト
ライアツクに流れる電流の導通比を変えることに
より速度変換が可能であるとを示している。
モータ１６の最大回転数と最小回転数との間でト
ライアツクに流れる電流の導通比を変えることに
より速度変換が可能であるとを示している。
本発明は以上述べたように構成されるが、上記
例では誘導負荷の途中に２個のタツプを設けた場
合を述べたが、これ以外に１個或は３個以上設け
たものであつても良く、多く設けることによつて
更に速度制御を細かくすることができる。
例では誘導負荷の途中に２個のタツプを設けた場
合を述べたが、これ以外に１個或は３個以上設け
たものであつても良く、多く設けることによつて
更に速度制御を細かくすることができる。
〈発明の効果〉
上述のように構成することにより、機械的に動
作するものがなくなり、故障が著しく少なくなり
信頼度が向上する。
作するものがなくなり、故障が著しく少なくなり
信頼度が向上する。
又、機械的構成要素がなくなるので小型化が極
めて容易となる。それに製造工程も単純化でき管
理もし易くなり、これに伴つて製造コストも大幅
に低減することが可能である。
めて容易となる。それに製造工程も単純化でき管
理もし易くなり、これに伴つて製造コストも大幅
に低減することが可能である。
又、トライアツクを流れる１回当たりに導通す
る量を半サイクル単位で10個以内に取り、導通比
を３：２としたが、これに限らず30：20であつて
も構成上は問題ないが、動作上において１個のト
ライアツクの導通期間がそれだけ伸びることにな
り上記例のフアンモータでは電磁音や、風切音が
大きくなり商品価値を低下させることになること
が本発明では導通期間が短くなるので負荷変動に
よる音の発生が少なく快適である。更に、オン／
オフによつて波数制御するのとは異なり、常にオ
ンの状態で制御するようにしているので、ねじれ
振動や、前後方向の振動がなく、極めて安定した
回転が得られる。又、少ない変速用端子にて多段
変速が可能である。
る量を半サイクル単位で10個以内に取り、導通比
を３：２としたが、これに限らず30：20であつて
も構成上は問題ないが、動作上において１個のト
ライアツクの導通期間がそれだけ伸びることにな
り上記例のフアンモータでは電磁音や、風切音が
大きくなり商品価値を低下させることになること
が本発明では導通期間が短くなるので負荷変動に
よる音の発生が少なく快適である。更に、オン／
オフによつて波数制御するのとは異なり、常にオ
ンの状態で制御するようにしているので、ねじれ
振動や、前後方向の振動がなく、極めて安定した
回転が得られる。又、少ない変速用端子にて多段
変速が可能である。
その他上記制御回路はフアンモータの回転制御
のみに限らず誘導性負荷の何れも広く適用するこ
とができ、汎用性の高い制御回路であるなど多く
の優れた効果を有する。
のみに限らず誘導性負荷の何れも広く適用するこ
とができ、汎用性の高い制御回路であるなど多く
の優れた効果を有する。
第１図は本発明制御回路の要部を示す配線図、
第２図は、フローチヤートを示す図、第３図ａ，
ｂは共に交流電源と各トライアツクへ供給する電
流のタイムチヤートを示す図、第４図は、トライ
アツクの導通比とフアンモータの回転数との関係
を示す特性図である。 １１……マイクロコンピユータ、１２……プツ
シユオンスイツチ、１３，１４，１５……トライ
アツク、１６……フアンモータ、H′，M′，L′…
…タツプ（端子）。
第２図は、フローチヤートを示す図、第３図ａ，
ｂは共に交流電源と各トライアツクへ供給する電
流のタイムチヤートを示す図、第４図は、トライ
アツクの導通比とフアンモータの回転数との関係
を示す特性図である。 １１……マイクロコンピユータ、１２……プツ
シユオンスイツチ、１３，１４，１５……トライ
アツク、１６……フアンモータ、H′，M′，L′…
…タツプ（端子）。
Claims (1)
- １ １個乃至複数個の変速用端子を有する誘導モ
ータと、該誘導モータの各変速用端子に夫々接続
した半導体スイツチング素子と、該半導体スイツ
チング素子のゲート回路に指示スイツチの手動操
作で制御パルスを出力するマイクロコンピユータ
とからなり、該指示スイツチの手動操作により該
マイクロコンピユータの出力にて、前記誘導モー
タに設けた各変速用端子への通電比を変え、かつ
必ずいずれかの変速用端子に通電させると共に、
各変速用端子への通電電流をゼロクロス点で制御
し、サイン電源電流波半サイクルを最小単位とし
て制御することを特徴とする扇風機のフアンモー
タの速度制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61018388A JPS62178195A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 扇風機のファンモータの速度制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61018388A JPS62178195A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 扇風機のファンモータの速度制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62178195A JPS62178195A (ja) | 1987-08-05 |
| JPH0435998B2 true JPH0435998B2 (ja) | 1992-06-12 |
Family
ID=11970328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61018388A Granted JPS62178195A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 扇風機のファンモータの速度制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62178195A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19535676C2 (de) * | 1994-10-14 | 1997-10-23 | Telefunken Microelectron | Verfahren zur Leistungssteuerung eines Induktionsmotors |
| CN102817860B (zh) * | 2012-08-17 | 2015-02-18 | 佛山市顺德区海伦宝电器有限公司 | 用于空调扇或风扇的多档控制电路 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5768692A (en) * | 1980-10-15 | 1982-04-27 | Matsushita Seiko Co Ltd | Control method for speed of electric fan |
-
1986
- 1986-01-29 JP JP61018388A patent/JPS62178195A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62178195A (ja) | 1987-08-05 |
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