JPH1175393A - 交流電動機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 交流電動機への電流負荷が低減し安定した入
力電圧の供給による騒音の低減が図れる交流電動機の制
御装置を提供する。 【解決手段】 制御手段25のゼロクロス検出手段が制御
手段25に印加される商用交流電源Ｅの交流電圧のゼロボ
ルトを検出する。掃除作業者が電気掃除機本体に接続し
たホースの操作手段29を設定操作する。制御手段25がゼ
ロボルト制御機能を選択し、ゼロボルトから一位相周期
間で連続してトライアック23をオンさせて電動送風機21
に通電させる。次の一位相周期間で、制御手段25が位相
制御機能を選択し、設定操作に対応した位相角で次のゼ
ロボルトまでトライアック23をオンさせて通電する。位
相制御による電位差の大きな急激な電流値の上昇割合を
低減して突入電流が軽減し、高調波成分が減少する。電
流負荷が低減して寿命を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操作手段により設
定された駆動状態に交流電動機を制御する交流電動機の
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、交流電動機として例えば電気掃除
機の電動送風機が知られている。そして、従来の電気掃
除機は、電気掃除機本体内に電動送風機およびこの電動
送風機を制御する制御手段を設け、この電気掃除機本体
に接続されたホースなどの手許に、制御手段から２線伝
送線を介して制御手段での制御状態を設定する操作手段
を設けている。

【０００３】そして、例えば操作手段で電動送風機の駆
動状態に対応して制御手段への電流値を制御することに
より、制御手段の制御状態を変化させて交流電圧を位相
制御し、電動送風機に位相制御した入力電圧を供給して
電動送風機の駆動を制御している。すなわち、交流電圧
の位相周期のゼロクロスを基準とし、操作手段の設定操
作に対応した任意の位相角を設定し、この位相角から電
圧が略ゼロになるまでトライアックなどの双方向性半導
体素子を通電させ、平均電圧を可変させて電動送風機を
所定の駆動状態に設定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電気掃除機の位相制御では、任意に設定した位相角
から次のゼロボルトまでの間で通電させるので、任意の
位相角で通電させる際に電位差が大きくなりノイズや電
動送風機の電流の立ち上がりが急峻となり、この電流の
急激な上昇の際に発生する高調波成分により効率よく安
定して駆動制御できなくなるとともに、特に整流子モー
タを備えた電動送風機では、カーボンブラシに掛かる突
入電流による電流負荷が大きくなり、寿命が低下する。

【０００５】そこで、ゼロボルトからの一位相周期間で
通電させる周期に対して全く通電させない周期を適宜組
み合わせて、供給する入力電圧の平均電圧を可変させる
制御が考えられるが、円滑な電流波形とならず、歪みの
大きな入力電圧の供給により交流電動機から騒音を生じ
る問題がある。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、交流電動機への電流負荷が低減し安定した入力電圧
の供給による騒音の低減が図れる交流電動機の制御装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の交流電動
機の制御装置は、交流電動機の駆動状態を設定する操作
手段の設定操作に対応して交流電圧を制御して前記交流
電動機へ入力電圧を供給させる交流電動機の制御装置に
おいて、前記交流電圧の位相周期のゼロボルトを検知す
るゼロボルト検出手段と、このゼロボルト検出手段によ
り検出したゼロボルトからの所定の位相周期間で連続し
て通電させるゼロボルト制御、および、前記ゼロボルト
検出手段により検出したゼロボルトからの所定の位相周
期間で所定の位相角で通電させる位相制御を、前記操作
手段の設定操作に対応して組み合わせて制御する位相制
御手段とを具備したものである。

【０００８】そして、交流電圧の位相周期のゼロボルト
をゼロボルト検出手段にて検出し、位相制御手段により
操作手段の交流電動機の駆動状態の設定操作に対応し
て、ゼロボルト検出手段により検出したゼロボルトから
の所定の位相周期間で連続して通電させるゼロボルト制
御と、ゼロボルトからの所定の位相周期間で所定の位相
角で通電させる位相制御とを組み合わせて交流電動機へ
入力電圧を供給する制御をするので、ゼロボルト制御に
よるゼロボルトからの通電にて、位相制御による電位差
が大きな急激な電流値の上昇割合が低減して突入電流が
軽減し、高調波成分が減少して効率よく安定して交流電
動機が駆動するとともに、交流電動機への電流負荷が低
減し交流電動機の寿命が向上する。

【０００９】請求項２記載の交流電動機の制御装置は、
請求項１記載の交流電動機の制御装置において、ゼロボ
ルト制御および位相制御は、一位相周期間で通電するも
のである。

【００１０】そして、ゼロボルト制御および位相制御を
一位相周期間で通電させたため、一位相周期毎にゼロボ
ルト制御および位相制御を適宜選択して組み合わせ可能
で、交流電動機への入力電圧の電圧値の範囲が広がると
ともに、供給する入力電圧の波形が平均化され、円滑に
交流電動機が駆動する。

【００１１】請求項３記載の交流電動機の制御装置は、
請求項１または２記載の交流電動機の制御装置におい
て、位相制御手段は、ゼロボルト制御および位相制御を
一位相周期毎に交互に選択するものである。

【００１２】そして、位相制御手段によりゼロボルト制
御および位相制御を一位相周期毎に交互に選択するた
め、供給する入力電圧の波形が平均化され、円滑に交流
電動機が駆動する。

【００１３】請求項４記載の交流電動機の制御装置は、
請求項１記載の交流電動機の制御装置において、ゼロボ
ルト制御および位相制御は、位相半周期間で通電するも
のである。

【００１４】そして、ゼロボルト制御および位相制御を
一位相周期間で通電させたため、一位相周期毎にゼロボ
ルト制御および位相制御を適宜選択して組み合わせ可能
で、交流電動機への入力電圧の電圧値の範囲が広がると
ともに、ゼロボルト制御と位相制御との間隔が最短とな
って、供給する入力電圧の波形が平均化され、円滑に交
流電動機が駆動する。

【００１５】請求項５記載の交流電動機の制御装置は、
請求項１または４記載の交流電動機の制御装置におい
て、位相制御手段は、ゼロボルト制御および位相制御を
位相半周期毎に交互に選択するものである。

【００１６】そして、位相制御手段によりゼロボルト制
御および位相制御を位相半周期毎に交互に選択するた
め、供給する入力電圧の波形がより平均化され、交流電
動機がより円滑に駆動する。

【００１７】請求項６記載の交流電動機の制御装置は、
請求項１または４記載の交流電動機の制御装置におい
て、位相制御手段は、複数の位相周期において正の平均
電圧値の絶対値および負の平均電圧値の絶対値を略同等
にゼロボルト制御および位相制御を選択して組み合わせ
るものである。

【００１８】そして、位相制御手段により複数の位相周
期において正の平均電圧値の絶対値および負の平均電圧
値の絶対値が略同等となるようにゼロボルト制御および
位相制御を選択して組み合わせて制御するため、例えば
正負が逆転するような制御をしても電圧値が変わらない
ので交流電動機の駆動状態が可変することがなく、制御
が多様化する。

【００１９】請求項７記載の交流電動機の制御装置は、
請求項１ないし６いずれか一記載の交流電動機の制御装
置において、位相制御手段は、操作手段の設定操作によ
り位相角を可変するものである。

【００２０】そして、位相制御手段にて操作手段の設定
操作により通電させる位相角を可変することにより、制
御されて交流電動機に入力電圧として供給される交流電
圧をより円滑に制御する。

【００２１】請求項８記載の交流電動機の制御装置は、
請求項１、２、４または６記載の交流電動機の制御装置
において、位相制御手段は、一定の位相角で通電させ、
操作手段の設定操作に対応して位相周期毎に選択するゼ
ロボルト制御に対する位相制御の割合を可変するもので
ある。

【００２２】そして、位相制御手段によりゼロボルト制
御に対して一定の位相角で通電させる位相制御の位相周
期毎に選択する割合を操作手段の設定操作に対応して可
変するため、制御されて交流電動機へ入力電圧として供
給される交流電圧の制御が容易である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の交流電動機の制御
装置の実施の一形態としての電気掃除機を図面を参照し
て説明する。

【００２４】図２において、１は電気掃除機本体で、こ
の電気掃除機本体１には、ホース２の基端が着脱自在に
接続され、このホース２の先端には後方に向けて分岐さ
れた形状の手許操作部３が設けられている。また、この
手許操作部３の先端には、伸縮自在の延長管４を介して
吸込口体５が取り付けられている。

【００２５】そして、手許操作部３は、後方に向けて分
岐され先端が自由端の部分が握り部11となり、手許操作
部３の上面は握り部11から延長管４の方向に向けて停止
設定用のボタン12、自動設定用のボタン13、弱／強設定
用のボタン14およびパワーブラシ用のボタン16が１列に
順次並んで配設されている。

【００２６】次に、図１を参照して、内部構成について
説明する。

【００２７】まず、交流電動機としての電動送風機21が
電気掃除機本体１内に配設されるとともに、この電動送
風機21は、電力制御用のトライアック23を介して交流電
圧である商用交流電源Ｅに接続されている。なお、電動
送風機21は、図示しないファンを回転させる単相整流子
モータを備えている。

【００２８】そして、このトライアック23のゲートに
は、電気掃除機本体１内に内蔵された制御手段25が接続
されている。また、この制御手段25は、商用交流電源Ｅ
の電圧値が略ゼロとなるゼロボルトを検出するゼロボル
ト検出手段と、このゼロボルト検出手段により検出した
任意のゼロボルトからの一位相周期間で連続してトライ
アック23をオンさせて電動送風機21に通電させるゼロボ
ルト制御機能、および、ゼロボルト検出手段により検出
した任意のゼロボルトからの一位相周期間で所定の位相
角の経過後から次のゼロボルトまでトライアック23をオ
ンさせて通電させる位相制御機能とを有した図示しない
位相制御手段とを有している。

【００２９】なお、制御手段25には、あらかじめ位相周
期における例えば０〜１８０度の位相角に対応した複数
の電流値が記憶されている。

【００３０】さらに、制御手段25には、ホース２の手許
操作部３内に配設された操作手段29が接続され、この操
作手段29は、停止設定用のボタン12、自動設定用のボタ
ン13、弱／強設定用のボタン14およびパワーブラシ用の
ボタン16の操作に従い電流を制御して異なる電流値を制
御手段25に通電する図示しない電流制御手段を有してい
る。

【００３１】次に、上記実施の形態の動作について説明
する。

【００３２】まず、電気掃除機本体１の図示しない電源
コードをコンセントに接続して商用交流電源Ｅを供給す
る。この商用交流電源Ｅの供給により、制御手段25のゼ
ロクロス検出手段にて制御手段25に印加される商用交流
電源Ｅの交流電圧のゼロボルトを検出する。

【００３３】そして、掃除作業者が電気掃除機本体１に
接続したホース２の操作手段29を操作して適宜電動送風
機21の駆動状態を設定して掃除する。この操作手段29の
設定操作により、設定操作に対応した電流値の電流が出
力されて制御手段25にて読み取る。そして、制御手段25
は、操作手段29から出力された電流の電流値により電動
送風機21の駆動状態の設定内容を認識し、この設定内容
に応じて位相周期毎にゼロボルト制御および位相制御を
交互に選択し、適宜トライアック23のゲートに電圧をオ
ンさせて電動送風機21に通電させる。

【００３４】すなわち、操作手段29の設定操作が電動送
風機21の駆動状態を『弱』に設定する場合、図３に示す
ように、制御手段25はゼロボルト制御を選択し、ゼロク
ロス検出手段にて検出したゼロボルトから一位相周期間
でトライアック23のゲートにゲート電圧を印加してオン
させて電動送風機21に通電させる。この後、次の位相周
期が始まるゼロボルトをゼロボルト検出手段にて検出す
ることにより、制御手段25は位相制御を選択し、制御手
段25にあらかじめ記憶された『弱』の駆動状態となる位
相角でトライアック23のゲートにゲート電圧を印加し、
次のゼロボルトまでトライアック23をオンさせて電動送
風機21に通電させる。さらに、この位相制御した一位相
周期の次の位相周期が始まるゼロボルトをゼロボルト検
出手段にて検出することにより、制御手段25は再びゼロ
ボルト制御にてゼロボルトからトライアック23をオンさ
せて電動送風機21に通電させる。このゼロボルト制御と
位相制御とを繰り返して電動送風機21を『弱』で駆動さ
せる。

【００３５】また、電動送風機21を『中』の駆動状態に
設定した場合には、図４に示すように、図３に示す位相
制御手段による位相制御の際に、制御手段25にあらかじ
め記憶された『中』の駆動状態となる『弱』より小さい
位相角でトライアック23のゲートにゲート電圧を印加
し、次のゼロボルトまでトライアック23をオンさせて電
動送風機21に通電させて、電動送風機21を『中』で駆動
させる。

【００３６】さらに、電動送風機21を『強』の駆動状態
に設定した場合には、図５に示すように、図３に示す位
相制御手段による位相制御の際に、制御手段25にあらか
じめ記憶された『強』の駆動状態となる『中』より小さ
い位相角でトライアック23のゲートにゲート電圧を印加
し、次のゼロボルトまでトライアック23をオンさせて電
動送風機21に通電させて、電動送風機21を『強』で駆動
させる。

【００３７】上述したように、上記実施の形態では、商
用交流電源Ｅの位相周期のゼロボルトをゼロボルト検出
手段にて検出し、制御手段25により操作手段29の電動送
風機21の駆動状態の設定操作に対応して、ゼロボルトか
らの一位相周期間で連続して通電させるゼロボルト制御
と、ゼロボルトからの一位相周期間で操作手段29による
設定操作に対応した所定の位相角で通電させる位相制御
とを交互に選択し、商用交流電源Ｅの交流電圧を制御し
て電動送風機21へ入力電圧を供給するので、従来の交流
電圧の全波を位相制御する場合に比して、ゼロボルト制
御によるゼロボルトから通電する割合が半分を占め、位
相制御による電位差の大きい急激な電流値の上昇割合が
半分に低減して突入電流が軽減し、高調波成分が減少し
て効率よく安定して電動送風機21を駆動できるととも
に、電動送風機21への電流負荷を低減でき、整流子モー
タを有した電動送風機21のカーボンブラシに掛かる電流
負荷が急に掛からず、カーボンブラシに生じるスパーク
や発熱などの電気的摩耗が低減して寿命を向上できる。

【００３８】したがって、位相角の小さな電位差の小さ
い状態でオンさせ、電圧がゼロボルトに低下する前に強
制的にオフできるゲートターンオフサイリスタ（ＧＴ
Ｏ）などの半導体素子を用いずとも、トライアック23な
どの半導体素子にて簡単な制御で電流負荷を低減でき
る。

【００３９】さらに、トライアック23に電流負荷に対す
る温度上昇などのストレスが軽減して誤作動および損傷
なく安定して作動でき、信頼性を向上できる。

【００４０】また、ゼロボルト制御と位相制御とを一位
相周期毎に交互に選択して制御するため、電動送風機21
に供給する入力電圧の波形が平均化して安定して供給で
き、むらのない円滑な駆動が得られるとともに、不規則
な波形の入力電圧を供給することによる騒音の発生も低
減できる。

【００４１】次に、他の実施の形態を図６ないし図８を
参照して説明する。

【００４２】この図６ないし図８に示す実施の形態は、
図１ないし図５に示す実施の形態のゼロボルト制御と位
相制御とを一位相周期毎に交互に選択して制御する動作
の代わりに、位相制御手段は、あらかじめ制御手段25に
記憶された位相角に対応する１つの電流値に基いて、こ
の電流値の位相周期から次のゼロボルトまで通電するよ
うになっている。

【００４３】そして、操作手段29の設定操作が電動送風
機21の駆動状態を『弱』に設定する操作の場合、図６に
示すように、制御手段25はゼロボルト制御と位相制御と
の割合が１：５の位相制御の割合が多くなるように設定
してゼロボルト制御および位相制御を選択する。すなわ
ち、ゼロボルト制御機能にて一位相周期間で連続して通
電させた後、位相制御機能にて一定の位相角でトライア
ック23のゲートにゲート電圧を印加し、次のゼロボルト
までトライアック23をオンさせて通電する位相制御を５
つの位相周期間で連続して行う。この６つの位相周期の
サイクルを繰り返して制御することにより、電動送風機
21を『弱』で駆動させる。

【００４４】また、電動送風機21を『中』の駆動状態に
設定した場合には、図７に示すように、制御手段25はゼ
ロボルト制御と位相制御との割合が１：２の位相制御の
割合が多くなるように設定してゼロボルト制御および位
相制御を選択する。すなわち、ゼロボルト制御にて２つ
の位相周期間で連続して通電させた後、位相制御機能に
て一定の位相角でトライアック23のゲートにゲート電圧
を印加し、次のゼロボルトまでトライアック23をオンさ
せて通電する位相制御を４つの位相周期間で連続して行
う。この６つの位相周期のサイクルを繰り返して制御す
ることにより、電動送風機21を『中』で駆動させる。

【００４５】さらに、電動送風機21を『強』の駆動状態
に設定した場合には、図８に示すように、制御手段25は
ゼロボルト制御と位相制御との割合が５：１のゼロボル
ト制御の割合が多くなるように設定してゼロボルト制御
および位相制御を選択する。すなわち、ゼロボルト制御
機能にて５つの位相周期間で通電させた後、位相制御機
能にて一定の位相角でトライアック23のゲートにゲート
電圧を印加し、次のゼロボルトまでトライアック23をオ
ンさせて通電する位相制御を一位相周期間で行う。この
６つの位相周期のサイクルを繰り返して制御することに
より、電動送風機21を『強』で駆動させる。

【００４６】この図６ないし図８に示す実施の形態によ
れば、制御手段25によりゼロボルト制御に対して位相制
御の位相周期毎に選択する割合を操作手段29の設定操作
に対応して可変するため、商用交流電源Ｅの交流電圧の
電圧制御の範囲を図１ないし図５に示す実施の形態に比
して増大できる、すなわち図１ないし図５に示す実施の
形態では、全波における半分を０から１００％の割合で
位相制御する場合に比して、図６ないし図８に示す実施
の形態では、あらかじめ設定する位相角に対応する電流
値を小さくしておけば、全波に対して略０から１００％
の割合で電流制御できる。さらに、ゼロボルト制御およ
び位相制御の切換回数が減少し、商用交流電源Ｅの交流
電圧の制御が容易にできる。

【００４７】次に、他の実施の形態を図９を参照して説
明する。

【００４８】この図９に示す実施の形態は、図１ないし
図５に示す実施の形態のゼロボルト制御および位相制御
を切り換えて制御する一位相周期毎を半波である位相半
周期毎に切り換えて制御するものである。

【００４９】すなわち、図９に示す実施の形態は、図１
ないし図５に示す実施の形態のゼロボルト制御および位
相制御を一位相周期毎に選択する代わりに半波である位
相半周期毎に選択し組み合わせて制御するもので、この
位相半周期毎の選択を交互に切り換えて制御するもので
ある。

【００５０】この図９に示す位相半周期毎にゼロボルト
制御および位相制御を選択する実施の形態によれば、電
動送風機21へ供給する入力電圧の電圧値の範囲が広がっ
て多様な制御ができるとともに、ゼロボルト制御と位相
制御との間隔が最短となって、供給する入力電圧の波形
がより平均化され、電動送風機21をより円滑に駆動でき
る。

【００５１】また、半波である位相半周期毎に交互にゼ
ロボルト制御および位相制御を切り換えることにより、
ゼロボルト制御と位相制御との間隔が最短となって、さ
らに電動送風機21に供給する入力電圧の波形が平均化し
て安定して供給でき、むらのない円滑な駆動が得られる
とともに、不規則な波形の入力電圧を供給することによ
る騒音の発生もより低減できる。

【００５２】次に、さらに他の実施の形態を図１０を参
照して説明する。

【００５３】この図１０に示す実施の形態は、図９に示
す位相半周期毎にゼロボルト制御および位相制御を切り
換えて制御する代わりに、位相半周期毎に選択するゼロ
ボルト制御および位相制御を、複数の位相周期において
正の平均電圧値の絶対値および負の平均電圧値の絶対値
が略同等となるように選択するものである。

【００５４】すなわち、位相半周期毎に操作手段29の電
動送風機21の駆動状態の設定操作に対応してゼロボルト
制御および位相制御を選択する際に、位相制御を選択す
るタイミングを位相半周期の奇数回分毎として、位相制
御が正負の極性に交互に選択されるようにし、位相制御
が一方の極性側で次に選択されるまでの複数の位相周期
を１サイクルとして制御する。

【００５５】この図１０に示す実施の形態によれば、例
えば正負が逆転するような制御をするなどしても正負の
交流電圧値が変わらないので電動送風機21の駆動状態が
可変することがなく、多様な制御ができる。

【００５６】なお、上記図１ないし図５に示す実施の形
態、図６ないし図８に示す実施の形態、図９に示す実施
の形態および図１０に示す実施の形態において、交流電
動機として商用交流電源Ｅを利用する単相整流子モータ
を有した電動送風機21を用いて説明したが、その他いず
れの単相交流電動機や三相交流電動機でも同様の効果が
得られる。

【００５７】また、図１ないし図５に示す実施の形態に
おいて、一位相周期毎にゼロボルト制御および位相制御
を切り換えて説明したが、例えば２つの位相周期毎に切
り換えたり、一位相周期のゼロボルト制御の後に２つの
位相周期で位相制御するサイクルを繰り返すなどしても
よい。

【００５８】さらに、図６ないし図８に示す実施の形態
のゼロボルト制御と位相制御との割合を可変する制御方
法において、図１ないし図５に示す実施の形態のように
位相角を可変して制御する制御方法を組み合わせてもで
きる。この場合には、さらに連続的で円滑な駆動制御が
できる。

【００５９】また、図６ないし図８に示す実施の形態に
おいて、６つの位相周期を１つのサイクルとして説明し
たが、この構成に限らず、操作手段29の設定操作に対応
してゼロボルト制御と位相制御との割合を可変するいず
れの方法でもよい。

【００６０】一方、図１０に示す実施の形態において、
３つの半波である位相半周期毎すなわち１．５位相周期
毎に位相制御を正負の極性を反対側として６つの位相半
周期である３位相周期を１つのサイクルとして説明した
が、この構成に限らず、操作手段29の設定操作に対応し
てゼロボルト制御と位相制御との割合を可変したり、サ
イクルを一定として位相角を可変して制御したり、双方
を組み合わせて制御するなどしてもよい。

【００６１】

【発明の効果】請求項１記載の交流電動機の制御装置に
よれば、位相制御手段により、操作手段にて設定操作し
た交流電動機の駆動状態に対応して、ゼロボルト検出手
段により検出したゼロボルトからの所定の位相周期間で
連続して通電させるゼロボルト制御と、ゼロボルトから
の所定の位相周期間で所定の位相角で通電させる位相制
御とを適宜選択して交流電圧を制御して交流電動機へ入
力電圧を供給させるため、ゼロボルト制御によるゼロボ
ルトからの一部通電にて、位相制御による電位差が大き
な急激な電流値の上昇割合が低減して突入電流を軽減で
き、高調波成分が減少して効率よく安定して交流電動機
を駆動できるとともに、交流電動機への電流負荷が低減
して交流電動機の寿命を向上できる。

【００６２】請求項２記載の交流電動機の制御装置によ
れば、請求項１記載の交流電動機の制御装置の効果に加
え、ゼロボルト制御および位相制御を一位相周期間で通
電させたため、一位相周期毎にゼロボルト制御および位
相制御を適宜選択して組み合わせることができ、交流電
動機への入力電圧の電圧値の範囲が広がるとともに、供
給する入力電圧の波形を平均化でき、円滑に交流電動機
を駆動できる。

【００６３】請求項３記載の交流電動機の制御装置によ
れば、請求項１または２記載の交流電動機の制御装置の
効果に加え、位相制御手段によりゼロボルト制御および
位相制御を一位相周期毎に交互に選択するため、供給す
る入力電圧の波形を平均化でき、円滑に交流電動機を駆
動できる。

【００６４】請求項４記載の交流電動機の制御装置によ
れば、請求項１記載の交流電動機の制御装置の効果に加
え、ゼロボルト制御および位相制御を一位相周期間で通
電させたため、一位相周期毎にゼロボルト制御および位
相制御を適宜選択して組み合わせでき、交流電動機への
入力電圧の電圧値の範囲が広がるとともに、ゼロボルト
制御と位相制御との間隔が最短となって、供給する入力
電圧の波形を平均化でき、円滑に交流電動機を駆動でき
る。

【００６５】請求項５記載の交流電動機の制御装置によ
れば、請求項１または４記載の交流電動機の制御装置の
効果に加え、位相制御手段によりゼロボルト制御および
位相制御を位相半周期毎に交互に選択するため、供給す
る入力電圧の波形をより平均化でき、交流電動機をより
円滑に駆動できる。

【００６６】請求項６記載の交流電動機の制御装置によ
れば、請求項１または４記載の交流電動機の制御装置の
効果に加え、位相制御手段により複数の位相周期におい
て正の平均電圧値の絶対値および負の平均電圧値の絶対
値が略同等となるようにゼロボルト制御および位相制御
を選択して組み合わせて制御するため、例えば正負が逆
転するような制御をしても電圧値が変わらないので交流
電動機の駆動状態が可変することがなく制御を多様化で
きる。

【００６７】請求項７記載の交流電動機の制御装置によ
れば、請求項１ないし６いずれか一記載の交流電動機の
制御装置の効果に加え、位相制御手段により操作手段の
設定操作にて通電させる位相角を可変するため、交流電
動機に供給する交流電源をより円滑に制御できる。

【００６８】請求項８記載の交流電動機の制御装置によ
れば、請求項１、２、４または６記載の交流電動機の制
御装置の効果に加え、位相制御手段により、ゼロボルト
制御に対してゼロクロスから一定の位相角で通電させる
位相制御の位相周期毎に選択する割合を操作手段の設定
操作に対応して可変するため、交流電動機へ供給する交
流電源の制御が容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の交流電動機の制御装置の実施の一形態
の電気掃除機を示すブロック図である。

【図２】同上外観構成を示す斜視図である。

【図３】同上電動送風機の駆動状態が『弱』の場合の通
電状況を示す波形図である。

【図４】同上電動送風機の駆動状態が『中』の場合の通
電状況を示す波形図である。

【図５】同上電動送風機の駆動状態が『強』の場合の通
電状況を示す波形図である。

【図６】本発明の交流電動機の制御装置の他の実施の形
態の電気掃除機の電動送風機の駆動状態が『弱』の場合
の通電状況を示す波形図である。

【図７】同上電動送風機の駆動状態が『中』の場合の通
電状況を示す波形図である。

【図８】同上電動送風機の駆動状態が『強』の場合の通
電状況を示す波形図である。

【図９】本発明の交流電動機の制御装置のさらに他の実
施の形態の位相半周期毎に交互にゼロボルト制御および
位相制御を切り換える制御を示す波形図である。

【図１０】本発明の交流電動機の制御装置のさらに他の
実施の形態の正負の電圧値を均等化した半波位相周期毎
の制御を示す波形図である。

【符号の説明】

21 交流電動機としての電動送風機 29 操作手段 Ｅ 交流電圧である商用交流電源

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電動機の駆動状態を設定する操作手
   段の設定操作に対応して交流電圧を制御して前記交流電
   動機へ入力電圧を供給させる交流電動機の制御装置にお
   いて、 前記交流電圧の位相周期のゼロボルトを検知するゼロボ
   ルト検出手段と、 このゼロボルト検出手段により検出したゼロボルトから
   の所定の位相周期間で連続して通電させるゼロボルト制
   御、および、前記ゼロボルト検出手段により検出したゼ
   ロボルトからの所定の位相周期間で所定の位相角で通電
   させる位相制御を、前記操作手段の設定操作に対応して
   組み合わせて制御する位相制御手段とを具備したことを
   特徴とする交流電動機の制御装置。
2. 【請求項２】 ゼロボルト制御および位相制御は、一位
   相周期間で通電することを特徴とした請求項１記載の交
   流電動機の制御装置。
3. 【請求項３】 位相制御手段は、ゼロボルト制御および
   位相制御を一位相周期毎に交互に選択することを特徴と
   した請求項１または２記載の交流電動機の制御装置。
4. 【請求項４】 ゼロボルト制御および位相制御は、位相
   半周期間で通電することを特徴とした請求項１記載の交
   流電動機の制御装置。
5. 【請求項５】 位相制御手段は、ゼロボルト制御および
   位相制御を位相半周期毎に交互に選択することを特徴と
   した請求項１または４記載の交流電動機の制御装置。
6. 【請求項６】 位相制御手段は、複数の位相周期におい
   て正の平均電圧値の絶対値および負の平均電圧値の絶対
   値を略同等にゼロボルト制御および位相制御を選択して
   組み合わせることを特徴とした請求項１または４記載の
   交流電動機の制御装置。
7. 【請求項７】 位相制御手段は、操作手段の設定操作に
   より位相角を可変することを特徴とした請求項１ないし
   ６いずれか一記載の交流電動機の制御装置。
8. 【請求項８】 位相制御手段は、一定の位相角で通電さ
   せ、操作手段の設定操作に対応して位相周期毎に選択す
   るゼロボルト制御に対する位相制御の割合を可変するこ
   とを特徴とした請求項１、２、４または６記載の交流電
   動機の制御装置。