JPH0767816A - 電気掃除機の制御回路 - Google Patents

電気掃除機の制御回路

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JPH0767816A
JPH0767816A JP5219605A JP21960593A JPH0767816A JP H0767816 A JPH0767816 A JP H0767816A JP 5219605 A JP5219605 A JP 5219605A JP 21960593 A JP21960593 A JP 21960593A JP H0767816 A JPH0767816 A JP H0767816A
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vacuum cleaner
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tap
control circuit
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Hidetoshi Imai
秀利 今井
Ryuichi Yasunaga
柳一 安永
Hiroshi Nishimura
博史 西村
Seiichi Ueno
聖一 上野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高入力モーターを使用して、その入力コント
ローラーに位相制御回路を使用しても、電源ラインに重
畳される高調波ノイズを低減し、商用電源に接続されて
いる他機器への妨害をなくする電気掃除機の制御回路を
提供する。 【構成】 モーターより複数個のタップを出し、そのタ
ップを切り替えることにより入力を可変し、最大入力以
外のタップには位相制御回路を接続し、最大入力のタッ
プには位相制御回路をもたない構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電気掃除機の制御回路に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電気掃除機の制御回路は図7のよ
うにモーター1を入力コントローラー2により位相制御
をして、入力を可変するものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な制御方法では、近年の電気掃除機のハイパワー化の状
況のなかでは最大入力に近いところで使用すると、位相
制御波形の高調波成分が大きくなり、それが電源ライン
に乗るために商用電源へ接続されている他の機器へ悪影
響を及ぼすという大きな問題を有していた。本発明は上
記課題を鑑み、ハイパワーでも入力を可変でき、かつ最
大入力の直前での高調波成分を押さえることができる電
気掃除機の制御回路を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の第1の技術的手段は、モーターのステーター
より複数個の中間タップを出し、そのタップを切り替え
ることにより入力を可変させ、最大入力以外のタップに
切り替わっているときは位相制御によって入力を可変で
きる電気掃除機の制御回路を提供することを目的として
いる。
【0005】上記目的を達成するために本発明の第2の
技術的手段は、最大入力以外のタップに切り替わってい
るときは位相制御によって入力を可変でき、最大入力以
外のタップから最大入力用のタップへ複数個のスイッチ
によって切り替えるときに、切り替えるスイッチの切り
替えタイミングをずらす電気掃除機の制御回路を提供す
ることを目的としている。
【0006】上記目的を達成するために本発明の第3の
技術的手段は、最大入力以外のタップに切り替わってい
るときは位相制御によって入力を可変でき、タップの切
り替えを双方向性サイリスタ等の半導体スイッチで行う
電気掃除機の制御回路を提供することを目的としてい
る。
【0007】上記目的を達成するために本発明の第4の
技術的手段は、最大入力以外のタップに切り替わってい
るときは位相制御によって入力を可変でき、最大入力へ
の切り替え時には、最大入力と切り替え前の入力との間
の入力を通過した後に切り替わる電気掃除機の制御回路
を提供することを目的としている。
【0008】上記目的を達成するために本発明の第5の
技術的手段は、最大入力以外のタップに切り替わってい
るときは位相制御によって入力を可変でき、最大入力用
のタップには直列に1個または複数個の抵抗等の電圧降
下手段を有し、その電圧降下手段を短絡させるスイッチ
を設けた電気掃除機の制御回路を提供することを目的と
している。
【0009】
【作用】本発明の第1の手段により、ハイパワーモータ
ーでも他機器への影響がなく入力を可変できる。
【0010】本発明の第2の手段により、最大入力に切
り替わるときに使用者が感じる違和感を軽減できる。
【0011】本発明の第3の手段により、機器の長寿命
化が図れる。本発明の第4の手段により、最大入力に切
り替わるときに使用者が感じる違和感を軽減できるとと
もにモーターのブラシの片べりをもなくすことができ
る。
【0012】本発明の第5の手段により、最大入力とそ
れ以前の入力との間の入力設定ができ、使い勝手のよい
電気掃除機を提供できる。
【0013】
【実施例】
(実施例1)以下本発明の第1の手段による一実施例に
ついて図面に基づいて説明する。図1において、3はス
テーターに中間タップを設けて、その切り替えにより入
力が切り替わるタップ出しモーターで、図のタップ番号
(1)→(3)→(4)と電流が流れると、入力が小さ
くなり、(2)→(3)→(5)と電流が流れると、最
大入力となる構成になっている。タップ番号(1)には
可変抵抗器4やスイッチ等で入力を可変できる、入力コ
ントローラー5が接続されており、入力コントローラー
5の他端とタップ番号(2)には、図のように第一の切
り替えスイッチ6が接続されている。またタップ番号
(4)と(5)の切り替え手段として、図のように第二
の切り替えスイッチ7が接続されており、第一の切り替
えスイッチ6と第二の切り替えスイッチ7とは連動して
切り替わる構成となっている。
【0014】上記構成された電気掃除機の制御回路にお
いて、以下にその動作を説明する。まず第一の切り替え
スイッチ6が図の左側に切り替わっていて、第二の切り
替えスイッチ7が図の上側に切り替わっているときに
は、タップ出しモーター3の電流径路は(1)→(3)
→(4)となり、このときには入力コントローラー5に
よって位相制御をして入力を可変しても、モーター入力
が小さいので、電源ラインに重畳される高調波成分は少
ない。つぎに、第一の切り替えスイッチ6が図の右側に
切り替わっていて、第二の切り替えスイッチ7が図の下
側に切り替わっているときには、タップ出しモーター3
の電流径路は(2)→(3)→(5)となり、タップ出
しモーター3は最大入力となるが、このときは位相制御
をしていないため電源ラインに高調波成分は出ない。こ
の第一,第二の切り替えスイッチ6,7の切り替え手段
としては、図2のように入力コントローラー5の可変抵
抗器4と連動させる方法や、図3のようにスイッチによ
り入力を可変する方法等が容易に考えられる。
【0015】(実施例2)次に本発明の第2の手段によ
る一実施例について図面に基づいて説明する。図1にお
いて第一の切り替えスイッチ6が図の左側から右側に切
り替わり、第二の切り替えスイッチ7が図の上側から下
側に切り替わるときに、同時に切り替わるのではなく第
一の切り替えスイッチ6が右側に切り替わった後に、第
二の切り替えスイッチ7が下側に切り替わる構成にすれ
ば、タップ出しモーター3の電流径路は(2)→(3)
→(4)に一旦なり、その後(2)→(3)→(5)
と、最大入力となる。これにより、最大入力に切り替わ
るときに、一旦最大入力と切り替わる前の入力の間の入
力を通過することとなる。勿論第二の切り替えスイッチ
7が切り替わった後に第一の切り替えスイッチ6が切り
替わる構成としても同様の効果が得られる。
【0016】(実施例3)次に本発明の第3の手段によ
る一実施例について図面に基づいて説明する。図4にお
いて8は第一の双方向性サイリスタでそのゲート端子に
は第一の小電流スイッチ12が図のように接続されてい
る。9は第二の双方向性サイリスタでそのゲート端子に
は第二の小電流スイッチ13が図のように接続されてい
る。10は第三の双方向性サイリスタでそのゲート端子
には第三の小電流スイッチ14が図のように接続されて
いる。11は第四の双方向性サイリスタでそのゲート端
子には第四の小電流スイッチ15が図のように接続され
ている。各小電流スイッチは連動してオン,オフする構
成となっており、第一の小電流スイッチ12と第二の小
電流スイッチ13がオンのときは第三の小電流スイッチ
14と第四の小電流スイッチ15はオフとなっている。
【0017】上記構成された電気掃除機の制御回路にお
いて、以下にその動作を説明する。まず第一の小電流ス
イッチ12と第二の小電流スイッチ13がオンのとき
は、第一の双方向性サイリスタ8と第二の双方向性サイ
リスタ9はオンするので、タップ出しモーター3の電流
径路は(1)→(3)→(4)となり、このときには入
力コントローラー5によって位相制御をして入力を可変
しても、モーター入力が小さいので、電源ラインに重畳
される高調波成分は少ない。つぎに、第一の小電流スイ
ッチ12と第二の小電流スイッチ13がオフになると、
第一の双方向性サイリスタ8と第二の双方向性サイリス
タ9はオフし、第三の小電流スイッチ14と第四の小電
流スイッチ15がオンして、第三の双方向性サイリスタ
10と第四の双方向性サイリスタ11はオンするので、
タップ出しモーター3の電流径路は(2)→(3)→
(5)となり、タップ出しモーター3は最大入力となる
が、このときは位相制御をしていないため電源ラインに
高調波成分は乗らず、また各小電流スイッチには、各双
方向性サイリスタのゲート電流しか流れないので各小電
流スイッチの寿命は伸びることとなる。
【0018】(実施例4)次に本発明の第4の手段によ
る一実施例について図面に基づいて説明する。図5にお
いて16は第三の切り替えスイッチで切り替え端子がA
からCに切り替わる間に端子Bを通過する構成となって
おり、端子Bには位相カット回路17が接続されてい
る。
【0019】上記構成された電気掃除機の制御回路にお
いて、以下にその動作を説明する。まず第三の切り替え
スイッチ16が図の左側に切り替わっていて、第二の切
り替えスイッチ7が図の上側に切り替わっているときに
は、タップ出しモーター3の電流径路は(1)→(3)
→(4)となり、このときには入力コントローラー5に
よって位相制御をして入力を可変しても、モーター入力
が小さいので、電源ラインに重畳される高調波成分は少
ない。つぎに、第三の切り替えスイッチ16が図の右側
に切り替わるときに端子Bに接続されたときは、位相カ
ット回路17により、最大入力と端子Aでの入力との間
の入力となるため、第三の切り替えスイッチ16が図の
C側に切り替わるまでに、一旦中間入力を通過すること
となる。
【0020】(実施例5)次に本発明の第5の手段によ
る一実施例について図面に基づいて説明する。図6にお
いて18は抵抗でその両端を短絡できるスイッチ19が
図のように接続されている。
【0021】上記構成された電気掃除機の制御回路にお
いて、以下にその動作を説明する。まず第一の切り替え
スイッチ6が図の左側に切り替わっていて、第二の切り
替えスイッチ7が図の上側に切り替わっているときに
は、タップ出しモーター3の電流径路は(1)→(3)
→(4)となり、このときには入力コントローラー5に
よって位相制御をして入力を可変しても、モーター入力
が小さいので、電源ラインに重畳される高調波成分は少
ない。つぎに、第一の切り替えスイッチ6が図の右側に
切り替わっていて、第二の切り替えスイッチ7が図の下
側に切り替わっていて、スイッチ19が閉じているとき
には、タップ出しモーター3の電流径路は(2)→
(3)→(5)となり、タップ出しモーター3は最大入
力となるが、このときは位相制御をしていないため電源
ラインに高調波成分は乗らない。またこのときスイッチ
19をオープンにすると抵抗18により電流制限され、
タップ出しモーター3の最大入力と最大入力と切り替わ
る前の入力の間の入力を任意に設定することができる。
このときの抵抗値は、最大入力より僅かに入力を落とす
だけでいいため、低抵抗でよいので、小型の抵抗を使用
することができる。
【0022】
【発明の効果】以上から明らかなように、本発明の第1
の発明によれば、ハイパワーモーターを使用しても電源
への高調波の漏れを押さえることができ、他機器への影
響のない電気掃除機が提供できる。
【0023】また、本発明の第2の発明によれば、最大
入力への切り替え時に急激な入力切り替えがなく段階的
に切り替わっていくので、使用者の違和感のない電気掃
除機が提供できる。
【0024】また、本発明の第3の発明によれば、モー
ターを流れる大電流の切り替えを半導体スイッチング素
子で行っているために、切り替え時の寿命が長くかつ高
調波の漏れを押さえることができ、他機器への影響のな
い電気掃除機が提供できる。
【0025】さらに、本発明の第4の発明によれば、最
大入力への切り替え時に急激な入力切り替えがなく段階
的に切り替わっていき、切り替わり時の過程でも、モー
ターに均等に電圧が印加されるのでモーターのブラシの
片べりがなく、使用者の違和感のない電気掃除機が提供
できる。
【0026】さらには、本発明の第5の発明によれば、
最大入力と位相制御可能な入力の間の入力が設定できる
ため、使用者が必要な入力の全ての範囲の入力が使え
て、かつ高調波の漏れを押さえることができ、他機器へ
の影響のない電気掃除機が提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1および第2の手段を用いた一実施
例による電気掃除機の制御回路のブロック図
【図2】本発明の第1の手段を用いた一実施例による可
変抵抗器による入力切り替え回路図
【図3】本発明の第1の手段を用いた一実施例によるス
イッチによる入力切り替え回路図
【図4】本発明の第3の手段を用いた一実施例による電
気掃除機の制御回路のブロック図
【図5】本発明の第4の手段を用いた一実施例による電
気掃除機の制御回路のブロック図
【図6】本発明の第5の手段を用いた一実施例による電
気掃除機の制御回路のブロック図
【図7】従来の電気掃除機の制御回路のブロック図
【符号の説明】
3 タップ出しモーター 4 可変抵抗器 5 入力コントローラー 6 第一の切り替えスイッチ 7 第二の切り替えスイッチ 8 第一の双方向性サイリスタ 9 第二の双方向性サイリスタ 10 第三の双方向性サイリスタ 11 第四の双方向性サイリスタ 12 第一の小電流スイッチ 13 第二の小電流スイッチ 14 第三の小電流スイッチ 15 第四の小電流スイッチ 16 第三の切り替えスイッチ 18 抵抗 19 スイッチ
フロントページの続き (72)発明者 上野 聖一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モーターのステーターより複数個の中間
    タップを出し、そのタップを切り替えることにより入力
    を可変させる電気掃除機において、最大入力以外のタッ
    プに切り替わっているときは位相制御によって入力を可
    変できる電気掃除機の制御回路。
  2. 【請求項2】 モーターのステーターより複数個の中間
    タップを出し、そのタップを切り替えることにより入力
    を可変させる電気掃除機において、最大入力以外のタッ
    プに切り替わっているときは位相制御によって入力を可
    変でき、最大入力以外のタップから最大入力用のタップ
    へ複数個のスイッチによって切り替えるときに、切り替
    えるスイッチの切り替えタイミングをずらす電気掃除機
    の制御回路。
  3. 【請求項3】 モーターのステーターより複数個の中間
    タップを出し、そのタップを切り替えることにより入力
    を可変させる電気掃除機において、最大入力以外のタッ
    プに切り替わっているときは位相制御によって入力を可
    変でき、タップの切り替えを双方向性サイリスタ等の半
    導体スイッチで行う電気掃除機の制御回路。
  4. 【請求項4】 モーターのステーターより複数個の中間
    タップを出し、そのタップを切り替えることにより入力
    を可変させる電気掃除機において、最大入力以外のタッ
    プに切り替わっているときは位相制御によって入力を可
    変でき、最大入力への切り替え時には、最大入力と切り
    替え前の入力との間の入力を通過した後に切り替わる電
    気掃除機の制御回路。
  5. 【請求項5】 モーターのステーターより複数個の中間
    タップを出し、そのタップを切り替えることにより入力
    を可変させる電気掃除機において、最大入力以外のタッ
    プに切り替わっているときは位相制御によって入力を可
    変でき、最大入力用のタップには直列に1個または複数
    個の抵抗等の電圧降下手段を有し、その電圧降下手段を
    短絡させるスイッチを設けた電気掃除機の制御回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100700456B1 (ko) * 2005-07-15 2007-03-28 삼성전자주식회사 팬 모터 제어장치
CN100339041C (zh) * 2004-10-06 2007-09-26 松下电器产业株式会社 电动机器

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100339041C (zh) * 2004-10-06 2007-09-26 松下电器产业株式会社 电动机器
EP1646140A3 (en) * 2004-10-06 2009-01-14 Panasonic Corporation Electrical equipment
KR100700456B1 (ko) * 2005-07-15 2007-03-28 삼성전자주식회사 팬 모터 제어장치

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