JPH0684799U - 電動モーターの雑音防止回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電動モーターの雑音防止回路においてチョー
クコイルを不要とする。 【構成】 電動モーターの界磁コイルＦ１，Ｆ２とスイ
ッチング素子Ｔｒをバイパスする回路を設け、そこにコ
ンデンサＣ２，Ｃ３を挿入する。界磁コイルによって電
気ノイズの発生が抑制される。ブラシから発生するノイ
ズの大きい時はこのコンデンサに小型のチョークコイル
を挿入すればさらに効果がある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、界磁コイル付電動モーターの雑音防止回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

電動モーターの界磁コイルと電源との間にスイッチング素子を接続し、そのス イッチング素子を繰返しオン・オフさせてその電動モーターを駆動する技術が良 く知られている。この場合、スイッチング素子を繰返しオン・オフさせる制御回 路によってオン時間とオフ時間の比を調整することで、電動モーターの速度およ び／またはトルクを調整することができる。

【０００３】 この技術によると、スイッチング素子の断続的なオン・オフによって電気ノイ ズが発生する。そこでその電気ノイズを低減させる技術が各種提案されている。 このうち本考案に最も類似する雑音防止回路は図４に示すものである。図４は、 スイッチング素子としてトライアックＴｒが用いられた場合であり、この場合ス イッチング素子Ｔｒと直列にチョークコイルＬ２を挿入し、そしてスイッチング 素子ＴｒとチョークコイルＬ２をバイパスする回路にコンデンサＣ５を挿入して いる。 これらのチョークコイルＬ２とコンデンサＣ５を挿入することによって発生す る電気ノイズのレベルが相当程度に低減される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

この従来の技術によると、ノイズ雑止用のチョークコイルＬ２にモーター電流 が流れるために大型のチョークコイルを使用する必要があり、収容スペースが大 きくなる他、発熱も問題となる。このために小型機器内に組込むことが困難とな っている他、コスト的にも決して望ましいものでない。 そこで本考案では、望ましくはノイズ防止用のチョークコイルを不要とするこ と、またノイズ雑止用のチョークコイルを完全になくすことが困難な場合にも、 小さくて発熱の少ないチョークコイルで足りるようにする回路構成を創作しよう とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の雑音防止回路は、電動モーターの界磁コイルと電源との間に接続され たスイッチング素子とそのスイッチング素子を繰返しオン・オフさせる制御回路 とを備えた電動モーターの駆動回路に、前記界磁コイルと前記スイッチング素子 の両者をバイパスする回路を付加し、このバイパス回路にコンデンサを挿入した ことを特徴としている（請求項１に対応）。またこのコンデンサと直列にチョー クコイルを接続してもよい（請求項２に対応）。

【０００６】

【作用】

この回路によると、界磁コイルのインピーダンスが雑音防止のために効果的に 利用され、従来不可欠であったチョークコイルを不要とすることができる（請求 項１に対応）。 ただしこの回路によると、ブラシで大きな電気ノイズが発生する場合にはその 電気ノイズを充分に抑制できないことがある。この場合は、界磁コイルとスイッ チング素子をバイパスするコンデンサと直列にチョークコイルを挿入することが 有効である。このチョークコイルによってブラシと電源間のインピーダンスが上 昇し、ブラシで発生する電気ノイズが効果的に低減される。このチョークコイル にはモーター電流が流れないために小型のものが使用でき、収容スペース、発熱 、コストの点において、大型のチョークコイルを使う従来の雑音防止回路に比し て格段に有利となる（請求項２に対応）。

【０００７】

【実施例】

次に本考案を具現化した第１実施例について図１を参照して説明する。図１は 界磁コイル付交流モーターに本考案を適用した例を図示するものであり、電源端 子Ａに一方の界磁コイルＦ１が接続され、その一方の界磁コイルＦ１を流れた電 流がブラシからアーマチュアに流れ、アーマチュアに流れた電流がもう一つのブ ラシを介して他方の界磁コイルＦ２に流れ、そして界磁コイルＦ２の他端が電源 端子Ｂに接続されている。電源端子ＡとＢに商用の交流が印加される。電源端子 Ｂと他方の界磁コイルＦ２との間にスイッチング素子、この場合トライアックＴ ｒが接続されている。

【０００８】 トライアックＴｒには点弧回路２からの点弧信号が加えられ、交流の半波ごと にオフ・オンする。点弧回路２にはボリュームスイッチ４が取付けられており、 このボリュームスイッチ４が大きく操作されると点弧回路２は早いタイミングで 点弧信号を出力し、一方ボリュームスイッチ４が小さく操作されると、点弧回路 ２は遅いタイミングで点弧信号を出力する。すなわちボリュームスイッチ４はモ ーター電流のオン時間とオフ時間の比を調整するものであり、大きく操作される とオン時間が長くなってモーターが高速回転し、小さく操作されるとオフ時間が 長くなってモーター１の回転速度は低下する。この点弧回路２はスイッチング素 子を繰返しオン・オフさせる。

【０００９】 図中Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は通常の雑音防止用コンデンサであり、コンデンサＣ２ とＣ３の接続点は界磁コイルＦ１，Ｆ２のコアＦＣに接続されている。 この回路の特徴的なことは次の点である。すなわち従来必要とされていたチョ ークコイルが利用されていないこと、そしてそのかわりにコンデンサＣ４がスイ ッチング素子（トライアック）Ｔｒのみならず界磁コイルＦ２をもバイパスして いることである。

【００１０】 この回路によると、スイッチング素子Ｔｒで発生する電気ノイズが界磁コイル Ｆ２のインピーダンスによって効果的に低減され、従来必要とされていたチョー クコイルが不要となる。そしてこの回路によるとチョークコイルが不要となるた めに、チョークコイルの収容スペース、発熱、コストといったことが全く問題と ならず、極めて有利である。

【００１１】 図３は図１の回路によって発生する携帯用電動工具の電気ノイズ（図中Ｆ）と 、図１の回路からコンデンサＣ４を除いた回路から発生する電気ノイズ（図中Ｅ ）とを比較して示している。なお横軸は電気ノイズの周波数である。

【００１２】 図３から明らかに図１の回路によると電気ノイズのレベルは効果的に小さくな ることがわかる。すなわち図４に示した従来の技術（チョークコイルを利用して ノイズを低減する技術）とほぼ同等の効果を得ることができる。

【００１３】 なお図１の回路によると、３０〜４５ＭＨz において、ノイズを充分に低減で きないことがある。この周波数のノイズは主としてブラシから発生するものであ り、ブラシの材質やブラシとアーマチュアの接触条件によって、もともと３０〜 ４５ＭＨz のノイズが低いことがある。このタイプのものに対しては図１の雑音 防止技術で充分に対応することができる。

【００１４】 第２実施例（図２） この技術は、第１実施例だと充分に低減できない３０〜４５ＭＨz の電気ノイ ズをも低減させる。このために、この実施例では図２に示すように、コンデンサ Ｃ４と直列にチョークコイルＬ１を挿入している。その他は図１と同じである。 なおこのチョークコイルＬ１は小型であり、５μＨ程度のものでよい。これに対 し図４の場合のチョークコイルＬ２は１００μＨ程度のものが必要である。

【００１５】 図２の回路によるときの電気ノイズレベルが図３中Ｇに示されている。明らか に第１実施例では万全でなかった３０〜４５ＭＨz のノイズも低減され、効果的 なノイズ低減作用が得られる。この場合、チョークコイルＬ１が使用されている ものの、小型なものですみ、収容スペース、発熱、コストのいずれの点でも従来 に比して優れている。 以上の実施例は交流モータへの通電をトライアックでオン・オフする場合に関 するものであるが、直流モータの通電をＦＥＴ等のトランジスタでオン・オフす る場合にも有効である。

【００１６】

【考案の効果】

この考案によると、界磁コイルのインピーダンスが効果的に利用されて電気ノ イズが低減されるため、従来必要とされていたチョークコイルが不要となり、小 型機器の設計に収容スペースや発熱の問題を考慮する必要がなくなり、またコス ト的にも有利となる。 また、ブラシから発生するノイズが大きいときにはチョークコイルを併用する 必要があるが、その場合にも小型のチョークコイルで充分な効果が得られ、収容 スペースや発熱への対策が容易化され、またコスト的にも有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の回路図

【図２】第２実施例の回路図

【図３】電気ノイズレベルを示す図

【図４】従来の回路図

【符号の説明】

Ｆ２：界磁コイル Ｔｒ：トライアック（スイッチング素子） Ｃ４：コンデンサ Ｌ１：チョークコイル

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モーターの界磁コイルと電源との間
   に接続されたスイッチング素子とそのスイッチング素子
   を繰返しオン・オフさせる制御回路とを備えた電動モー
   ターの駆動回路に、前記界磁コイルと前記スイッチング
   素子の両者をバイパスする回路を付加し、このバイパス
   回路にコンデンサを挿入したことを特徴とする電動モー
   ターの雑音防止回路。
2. 【請求項２】 前記バイパス回路に、前記コンデンサと
   直列にチョークコイルを挿入したことを特徴とする請求
   項１に記載の電動モーターの雑音防止回路。