JPS60141191A - 電動送風機入力制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、電気掃除機における電動送風機入力制御回路
に関する。

発明の技術的背景 第１１は従来の制御回路を示すもので、まず、交流電源
（１）に対し電動送風機（２）と双方向性サイリスタ（
３）とが直列に接続されている。そして、−次側コアＴ
、に巻回した一次巻線り、を交流電源（１）に接続した
リーケツジトランスＴが設けられている。

このリーケツジトランスＴは第２図に示すようにギャッ
プＧを有するリーケツジコアＴ、とこのリーケツジコア
Ｔ、側への磁束の流れを制限すやための磁気抵抗を形成
する中間コアＴ、と金有し、中間コアＴ、に巻回した二
次巻線り、の両端間にはスイッチ（４）が接続されてい
る。このスイッチ（４）はホース等の手元操作部に設け
られたもので、リークツジトランスＴによ）交流電源（
１）側とは絶縁されている。

一方、リーケツジコアＴ、に巻回した三次巻線り、の一
端は双方向性サイリスタ（３１のアノード側へ接続され
、他端はダイオードＤＩ　＋　Ｄ＊を介して双方向性サ
イリスタ（３）のゲート側に接続されている。

そこで、リークツジトランスＴＯ動作を考えると、第２
図に示すように、−次巻線り、の両端に交流電源＋１１
が加わり、スイッチ（４）のＯＦＦによる二次巻線り、
の両端が開放状態では、磁束Φ１は一次側コアＴＩ　＋
中間コアＴ、の中を破線のように流れるため、リーケツ
ジコアＴ、側ではギャップＧの存在によシわずかな磁束
が流れるのみであり、この三次巻線り、の両端の起電力
は低い。一方、スイッチ（４）ＯＮにより二次巻線Ｌ！
を短絡すると、中間コアＴ、の磁気抵抗が増加してリー
クツジコアＴ、に磁束Φ、が実線のように流れ、三次巻
線り３両端の起電力が増加することになる。

この結果、スイッチ（４）がＯＦＦで三次巻線り、の起
電力が低電圧のときにはダイオードＤ、、Ｄ、による電
圧降下で双方向性サイリスタ（３）のゲートを十分に駆
動できずＯＮシないが、スイッチ（４）のＯＮによシ三
次巻線Ｌ３の起電力が増加すると双方向性サイリスタ（
３）がゲートトリガされてＯＮするものである。

このような従来方式によれば、リーケツジトランスＴＫ
よシ交流電源（１）とスイッチ（４）手元部とを完全に
分離できるため、対地と人体とを経由してスイッチ（４
）部分に接触しても洩れ電流は皆無に近く、安全である
。

背景技術の問題点 ところが、このような従来方式によれば、スイッチ（４
）の０ＶＯＦＦ操作によシ、双方向性サイリスタ（３）
のゲートのＯＮを継続させるかＯＦＦさせるかの２モー
ドでしかないものである。この結果、双方向性サイリス
タ（３）を採用しても電動送風機（２）の入力電力のコ
ントロールを行なうことができず、利用範囲が狭いもの
である。

発明の目的 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、リーケ
ツジトランス使用による安全性確保の特徴を生かしつつ
、双方向性サイリスタのゲートを制御して電動送風機の
入力を制御することができる電動送風機入力制御回路を
得ることを目的とする。

発明の概要 本発明は、リーケツジコア側への磁束の流れを制限する
ための磁気抵抗を形成する中間コアに巻回した二次巻線
に対し、スイッチと電圧降下素子とを直列に接続し、電
圧降下素子に並列に短絡スイッチを接続することによシ
、二次巻線の開放状態、短絡状態とともに電圧降下素子
接続状態を確保して、リーケツジコアの三次巻線の起電
力を制御することによシ、双方向性サイリスタのゲート
を制御し、電動送風機の入力電力を制御できるように構
成したものである。

発明の実施例 本発明の第一の実施例を第３図に基づいて説明する。第
１図及び第２図で示した部分と同一部分社同一符号を用
い説明も省略する。ｔず、双方向性サイリスク（３）の
ゲート側には特性可変負性抵抗素子ＰＵＴ　（５）を主
体としたゲートトリガ回路（６）が設けられている。こ
のＰＵＴ　（５）　ｕ抵抗＆、Ｒ？により特性づけられ
、この抵抗−＋　Ｒ７により決定される電圧がアノード
側に与えられるとＯＮするものである。

このため、抵抗”６＋Ｒ？の両端には交流電源（１）を
抵抗ＲＩｏを介しそダイオードＤ、〜Ｄ６で全波整流し
、抵抗Ｒ０を介しツェナダイオードＺＤで定電圧化して
なる一定電圧が印加されている。一方、ＰＵＴ　（５１
のアノードは抵抗鳥、コンデンサＣ２の接続中点に接続
され、この抵抗Ｒｍ　＋コンデンサＣ３の両端にはダイ
オードＤ、〜ＤＩ！による整流出力が印加されている。

このダイオードＤ、〜Ｄ、ｔによる整流回路に対しリー
クツジコアＴ、に巻回された三次巻線り、が接続されて
いる。又、ＰＵＴ（５）のカソード側は抵抗Ｒ，、Ｒ，
を介してサイリスタ（７）のゲートに接続されている。

このサイリスタ（７）は抵抗Ｒ８とともにダイオードＤ
。

〜Ｄ６による整流出力側に接続されている。そして、サ
イリスタ（力、抵抗Ｒ８に並列にダイオードＤＩ　＋　
Ｄｔが接続され、そのダイオードＤ１　＋　Ｄｔの接続
中点が双方向性サイリスタ（３）のゲートに接続されて
いるとともに、アノードとの間に抵抗島が介在されてい
る。

一方、中間コアＴ、に巻回した二次巻線り、の両端には
スイッチ（８）と電圧降下素子としての抵抗Ｒ１１とが
直列に接続され、更にこの抵抗Ｒ１１に並列に短絡スイ
ッチ（９）が接続されている。これらのスイッチ＋８）
ｆ９）　、抵抗Ｒ１１はホース手元部に設けられている
ものである。

このような構成において、今、ＰＵＴｆ５）の動作につ
いて考える。このＰＵＴ　（５）はそのゲート端子を抵
抗Ｒ，，Ｒ？とによシ分割された電圧でバイアスすると
、三次巻線ＬｓからダイオードＤ、〜Ｄ□を介して供給
される電流によってコンデンサＣ２が充電され、この充
電電圧が抵抗鳥、Ｒｙによシ定まる電圧に達するとＯＮ
するものである。つまシ、抵抗Ｒ６，Ｒ？によるバイア
スのかけ方によ、り　ＰＵＴ　ｆ５）のトリガ電圧が変
化するものである。又、コンデンサＣ３の充電周期に応
じてＯＮタイミングが変化することになる。

シカシテ、ホース手元部において、スイッチ（８）がＯ
ＦＦであれば二次巻線り、は両端開放状態であ択三次巻
線り、の起電力は低電圧Ｖ、である。そして、スイッチ
（８）をＯＮさせて短絡スイッチ（９）をＯＦＦすれば
、二次巻線り、の両端に抵抗Ｒ１１が接続されたことに
なシ、二次巻ａ　Ｌａの起電力は電圧Ｎ’ｔ　（Ｖ２＞
　Ｖ＋　）である。更に、スイッチ（８）、短絡スイッ
チ（９）を共にＯＮさせたときには二次巻線Ｌ！の両端
が短絡されたことにな）、三次巻線Ｌ６の両端には起電
力ｙｓ（ｖｓ＞　Ｖｓ　）　ｔ　生ずる。ソコテ、ＰＵ
Ｔ　（５１１ｃ　”）　！、Ｅ次巻１ｍ　Ｌａの起電力
がＶ８のときにはＯＮせず、■、なる起電力のときには
最低の設定入力となるよう位相制御させ、起電力がＶ３
のときには最大入力となるよう、抵抗Ｒ，，Ｒ，による
バイアスを設定し、ＰＵＴ（５）の特性を決めるもので
ある。

いずれにしても、スイッチ（８）がＯＮで短絡スイッチ
（９）がＯＦＦ　、又はスイッチ（８）がＯＮで短絡ス
イッチ（９）もＯＮにより、ＰｔＪ’Ｉ’　（５）がＯ
Ｎになシ、サイリスタ（７）がトリガされると、このサ
イリスタ（７）のアノードへはダイオードＤ、〜Ｄ６に
よる整流出力だけでなく、電動送風機（２）、双方向性
サイリスタ（３）のゲート。

ダイオードＤＩ、抵抗Ｒ８，サイリスタ（７）、ダイオ
ードＤ４全通しても流れ続ける。この電流は双方向性サ
イリスタ（３）がターンオンしてその端子間電圧が低下
するまで流れ続けるので、負荷が電動送風機（２）のよ
うな誘導負荷であっても、双方向性サイリスタ（３）は
確実にトリガされることになる。又、双方向性サイリス
タ（３）がターンオン後でも、サイリスタ（７）はダイ
オードＤ、〜Ｄ６を通して流れる！！流でＯＮ状態を持
続しているため、メイン電流の振動で双方向性サイリス
タ（３）がターンオンしても、これを再びターンオフさ
せる。そして、交流電源（１）の極性が逆転した場合で
も同様にダイオードＤＢ　＋サイリスタ（７）、ダイオ
ードＤ！を通して電流が流れ、双方向性サイリスタ（３
）は確実にターンオンする。

つマシ、短絡スイッチ（９）　ＯＦＦの場合には三次巻
線Ｌ３の起電力がＶ、であ、６．ｖ、＜ｖ、であるので
、コンデンサＣ７の充電が遅く、双方向性サイリスタ（
３）のターンオン時間が遅れるので、設定された低入力
で電動送風機（２）が駆動されるものである。一方、短
絡スイッチ（９）ＯＮの場合には三次巻線り、の起電力
がＶ、であ’）、Ｖｓ＞’ｂであるので、コンデンサＣ
Ｉの充電が速く、双方向性サイリスタ（３）のターンオ
ン時間が早まるので、最大入力で電動送風機（２）が駆
動されるものである。このようにして電動送風機（２）
の入力電力が制御されることになる。そして、停止はス
イッチ（８）をＯＦＦさせることによシ行なう。

つづいて、本発明の第二の実施例を第４図に基づいて説
明する。本実施例は、抵抗Ｒ１１に代えて可変抵抗ＶＲ
，を用いたものである。そして、この可変抵抗ＶＢ、Ｏ
摺動子ａωが短絡スイッチを兼用することになシ、第４
図中に一点鎖線で示す位置に摺動させれば可変抵抗ＶＢ
、が短絡され、最大入力となる。

いずれにしても、前記実施例によれば、最低入力と最大
入力との２段階の制御であるが、本実施例によれば可変
抵抗ＶＲ，によシニ次巻線Ｌ！に接続される抵抗成分を
無段階に連続調整でき、よって、三次巻線り、に生ずる
起電力もＶ、〜ｖ３で連続可変調整でき、電動送風機（
２）の大刀全連続的に可変制御できることになる。この
結果、除々に入力を上げることができ、静かなスタート
を行なわせることができる。

又、本発明の第三の実施例を第５図にょ）説明する。本
実施例は、抵抗Ｒ１１に代えてダイオードＤＩ１１を電
圧降下素子として用いたものである。このダイオードＤ
Ｉ３の接続方向はいずれでもよい。本実施例によれば、
スイッチ（８１ＯＮ状態において、短絡スイッチ（９）
がＯＮであれば二次巻線り、が短絡された状態であるが
、短絡スイッチ（９）がＯＦＦであれば二次巻線Ｌ２を
ダイオードＤＩｌ＋で短絡する形となり、交流電源（１
）の半サイクルで二次巻線り、が短絡され（ダイオード
Ｄおの順方向）、他の半サイクルで二次巻ｍ　Ｌｔが開
放されることになる。

従って、三次巻線Ｌ８の起電力でみれば、交流電源（１
）の半サイクル（二次巻線Ｌ２の開放時）分だけ起電力
が低下することになシ、これにょシミ動送風機（２）の
最低入力が設定されることになる。なお、コンデンサＣ
８は半サイクル毎のＯＮ、ＯＦＦ時の平均化した出力を
コンデンサＣ２に与えるためのものである。

本実施例によれば、ダイオードＤＩ１１の半波特性を利
用しているため、抵抗式、方式に比べて、制御のバラツ
キが少なく安定する。

史に、本発明の第四の実施例を第６図′にょシ説明する
。本実施例は、抵抗Ｒ１１に代えて、互いに極性を逆に
して並列接続したダイオードＤＩ４　＋　Ｄｌｆｉを１
組とし、これらを添字ａ、ｂ・・・を付して示すように
少なくとも１組以上直列に接続したものである。

これによシ、短絡スイッチ（９）による短絡時には最大
入力とし、短絡スイッチ（９）　ＯＦＦ時にはダイオー
ドＤＩ４　＋　Ｄおの順電圧降下で三次巻線Ｌ８の起電
力が低下し、ＰＵＴ（５）の低入力のトリガ信号を出力
するように設定したものである。よシ具体的には、ダイ
オードＤＩ４１　＋　Ｄ＋ＩＩａノ並列で約０．６〜０
．７５　Ｖ位の電圧降下があシ、これにダイオードＤ１
４ｂ　、　ＤＩ！’ｂの並列回路が直列に入っているの
で、全体では約１．２　Ｖ位電圧降下させることができ
る。

本実施例によれば、ダイオードＤＩ４　＋　ＤＩｌｌの
順方向′電圧降下を利用しているため、抵抗Ｒ１１方式
に比べ、制御バラツキが少なく、安定制御できる。

なお、本実施例において、第７図に示すようにダイオー
ドＤＩ４ａ　＋　ＤＩ４ｂの両端を短絡する端子をａ。

ダイオードＤ、。＋　］Ｊ＋４１１の接続中点を短絡す
る端子をす、浮いた開放端子をＣとする短絡スイッチ（
９ａ）を設ければ、短絡スイッチ（９ａ）がＣ端子接続
時は最大入力、ｂ端子接続時は中間入力、Ｃ端子接続時
は最低入力となるよう、電動送風機＋２１ｔ−２段階以
上に制御できる。もちろん、ダイオードＤＩ４　＋　Ｄ
、。

の組を更に接続すれば、更に４段等の切換え制御をなし
得ることは明らかである。

発明の効果 本発明は、上述したようにリーケツジトランス方式を採
シつつ、双方向性サイリスタのゲートトリガ回路に特性
可変負性抵抗素子を含む回路構成の下、中間コアに巻回
した二次巻線間にスイッチと電圧降１素子とを直列に接
続し、更にこの電圧降下素子に並列に短絡スイッチを接
続したので、スイッチの０Ｎ１０ＦＦによシリーケツジ
コアの三次巻線に生じる起電力を変化させて特性可変負
性抵抗素子をトリガすることができ、よって、双方向性
サイリスタのゲート制御がなされ電動送風機の入力制御
を行なうことができ、この際、電圧降下素子として可変
抵抗を用いれば無段階に入力制御を行なうことができ、
又、ダイオードを用いてその半波整流作用又は順方向電
圧降下を利用することによシ、バラツキが少なく安定し
た制御を行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す回路図、第２図はそのリーケツジ
ト２ンスの動作を示す側面図、第３図は本発明の第一の
実施例を示す回路図、第４図は本発明の第二の実施例を
示す回路図、第５因は本発明の第三の実施例を示す回路
図、第６図は本発明の第四の実施例を示す回路図、第７
図は変形例を示す回路図である。 ｌ・・・交流電源、２・・・電動送風機、３・・・双方
向性サイリスタ、５・・・特性可変負性抵抗素子、６・
・・ゲートトリガ回路、８・・・スイッチ、９・・・短
絡スイッチ、Ｔ、・・・−次側コア、Ｔ、・・・中間コ
ア、Ｔ３・・・リークツジコア、Ｌｌ・・・−次巻線、
Ｌ、・・・二次巻線、Ｌ、・・・三次巻線、Ｒ１１・・
・抵抗、ＶＲ，・・・可変抵抗、ｌＯ・・・摺動子、Ｄ
ＩＳ〜Ｄよ・・・ダイオード 出　願　人　東京成気株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　交流電源に対し電動送風機と双方向性サイリスタ
   とを直列に接続し、−次側コアに巻回した一次巻線を前
   記交流電源に接続したリーケツジトランスを設け、この
   リーケツジトランスのリークツジコ７に巻回した三次巻
   線の一端を前記双方噌性サイリスタのアノード側に接続
   しつり他端をゲートトリガ回路の特性可変負性抵抗素子
   のアノード側に接続し、前記リークツジトランスのリー
   クツジコア側への磁束の流れを制限するだめの磁気抵抗
   を形成する中間コアに巻回した二次巻線両端間にスイッ
   チと電圧降下素子とを直列に接続し、この電圧降下素子
   に並列に短絡スイッチを接続したことを特徴とする電動
   送風機入力制御回路。 ２、　電圧降下素子が抵抗でおることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の電動送風機入力制御回路。 ３、電圧降下素子が可変抵抗であり、七の摺動子が短絡
   スイッチを兼用することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の電動送風機人力制御回路。 ４、　電圧降下素子がダイオードであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の電動送風機入力制御回路
   。 ５、　電圧降下素子が互いに極性を逆にして並列接続し
   たダイオードを１組とし、これらを少なくとも１組以上
   直列に接続してなるものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の電動送風機入力制御回路。