JP2000069787A - Vacuum cleaner - Google Patents

Vacuum cleaner

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JP2000069787A
JP2000069787A JP10238354A JP23835498A JP2000069787A JP 2000069787 A JP2000069787 A JP 2000069787A JP 10238354 A JP10238354 A JP 10238354A JP 23835498 A JP23835498 A JP 23835498A JP 2000069787 A JP2000069787 A JP 2000069787A
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JP
Japan
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motor
current value
vacuum cleaner
abnormality
rotation speed
Prior art date
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JP10238354A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Tsujii
孝之 辻井
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Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum cleaner which controls the rotation of a motor according to the operating condition. SOLUTION: A DC motor is driven at a specified rotating speed Ni and load current IDC is detected by a current detection circuit. If the AC input current IAC obtained from the load current IDC is lower than a first reference current value IAC1, it is interpreted as an insignificant abnormality and the rotating speed of the DC motor is kept at the specified one Ni. If the AC input current IAC exceeds a second reference current value IAC2, it is interpreted as a serious abnormality and the rotation of the DC motor is stopped, When the AC input current IAC is between the first and the second reference current value IAC1 and IAC2, it is judged normal and the rotating speed of the DC motor is increased to obtain the maximum suction force.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電気掃除機に関し、
特に塵やごみ等を吸引するための吸引力を発生させる駆
動源となる電動機の制御に関する。
The present invention relates to a vacuum cleaner,
In particular, the present invention relates to control of an electric motor serving as a driving source for generating a suction force for sucking dust, dust, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電気掃除機には、駆動源にフ
ァンと交流整流子機とからなる電動機(電動送風機)が
用いられている。この電動機では、ブラシおよび整流子
が備えられ、駆動時にこのブラシと整流子とが機械的に
摺動する。また、最近の高速回転化による小型軽量化指
向で整流条件が厳しくなって、ブラシから火花を発生す
る場合がある。そのため、ブラシの寿命が短いという問
題がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a vacuum cleaner has used an electric motor (electric blower) comprising a fan and an AC commutator machine as a driving source. This motor has a brush and a commutator, and the brush and the commutator slide mechanically during driving. In addition, the rectification condition becomes severe due to the recent trend toward downsizing and lightening due to high-speed rotation, and a spark may be generated from the brush. Therefore, there is a problem that the life of the brush is short.

【0003】そこで、特開昭60−242827号公報
では、上記ブラシを使用しないブラシレス直流電動機を
用いた電動機が提案されている。さらに、特公平7−2
8546号公報では、上記電動機の回転速度の制御方法
について提案されている。
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-242827 proposes a motor using a brushless DC motor that does not use the brush. Furthermore, Tokiko 7-2
No. 8546 proposes a method for controlling the rotation speed of the electric motor.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の公報では、ブラシレス直流電動機を採用した電気掃除
機の実用面に関しては何ら開示されていない。すなわ
ち、電気掃除機の最大吸引力を発揮させる方法や、吸引
口やホース等に塵、ごみ等が詰まった場合、あるいは電
動機の回転子に使用しているマグネットが減磁した場合
等の異常の際の処置については解決されていない。
However, these publications do not disclose any practical aspects of a vacuum cleaner employing a brushless DC motor. That is, abnormal methods such as a method of exerting the maximum suction force of the vacuum cleaner, a case where dust, dirt, etc. are clogged in the suction port or the hose, or a case where the magnet used in the rotor of the electric motor is demagnetized. The measures to be taken have not been resolved.

【0005】本発明は、上記問題点に鑑み、作動状態に
応じた電動機の制御を行って、実用性をより向上させた
電気掃除機の提供を目的とする。
[0005] In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a vacuum cleaner which controls the electric motor in accordance with the operation state and improves the practicality.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、駆動用電動機と、電動機を駆動制御する制御装置
とを備え、制御装置は、作動状態に応じて生じる負荷電
流から作動状態を判別する判別手段と、判別手段による
判別結果に基づいてその状態に応じた最適な回転数にな
るように電動機の回転を制御する制御手段とを備えるも
のである。
Means for Solving the Problems According to the present invention, there is provided a driving motor comprising: a driving motor; and a control device for controlling the driving of the motor. The control device determines an operation state from a load current generated according to the operation state. And a control unit that controls the rotation of the electric motor based on the result of the determination by the determination unit so that the number of revolutions becomes an optimum rotation speed according to the state.

【0007】ここで、判別手段は、正常な作動状態と異
常な作動状態とを判別し、制御手段は、正常なときに最
大吸引力が得られるように電動機を制御し、異常なとき
に異常対応処理を行う。
Here, the discriminating means discriminates between a normal operation state and an abnormal operation state, and the control means controls the electric motor so as to obtain a maximum suction force in a normal state, and an abnormal state in an abnormal state. Perform corresponding processing.

【0008】より具体的には、起動時等において電動機
が比較的低回転である所定回転数で駆動されていると
き、電流検知手段で検知された負荷電流から得られる電
流値と基準電流値とを比較する。そして、電流値が第1
の基準電流値より低いとき、軽微な異常、例えば吸引口
やホース等に塵、ごみ等が詰まるといった異常と判別
し、この場合は電動機の回転数を維持する。
More specifically, when the motor is driven at a relatively low rotation speed, such as at the time of starting, the current value obtained from the load current detected by the current detection means and the reference current value are determined. Compare. And the current value is the first
When the current is lower than the reference current value, it is determined that the abnormality is a minor abnormality, for example, an abnormality such as dust or dirt clogging the suction port or the hose. In this case, the rotation speed of the electric motor is maintained.

【0009】また、電流値が第1の基準電流値より高い
第2の基準電流値を越えるとき、重度の異常、例えば電
動機の回転子に使用しているマグネットが減磁した、あ
るいは電動機の回転系に何らかの障害が発生したといっ
た異常と判別し、この場合は電動機の回転を停止する。
When the current value exceeds a second reference current value higher than the first reference current value, a serious abnormality is detected, for example, a magnet used in a rotor of the motor is demagnetized, or the motor rotates. It is determined that there is an abnormality such as occurrence of some trouble in the system, and in this case, the rotation of the electric motor is stopped.

【0010】さらに、電流値が第1の基準電流値と第2
の基準電流値との間にあるとき、正常と判別し、この場
合は、最大吸引力が得られるように電動機の回転数を増
加させ、その回転数が最大吸引力を得られる最大回転数
に達したときそれを保持する。
Further, the current value is different from the first reference current value and the second reference current value.
Is determined to be normal when it is between the reference current values, and in this case, the rotation speed of the electric motor is increased so that the maximum suction force is obtained, and the rotation speed is increased to the maximum rotation speed at which the maximum suction force is obtained. Hold it when it reaches.

【0011】この構成によれば、負荷電流から電気掃除
機が異常または正常であるかといった作動状態を判別
し、その状態に応じた最適な回転数で電動機を回転制御
する。また、正常なときに最大吸引力が得られるよう電
動機を制御し、異常なときに異常対応処理を行うので、
使い勝手がよくなる。
[0011] According to this configuration, the operating state such as whether the vacuum cleaner is abnormal or normal is determined from the load current, and the rotation of the electric motor is controlled at an optimum rotational speed according to the state. Also, since the motor is controlled so that the maximum suction force is obtained when it is normal, and the abnormality handling process is performed when it is abnormal,
Usability improves.

【0012】また、負荷電流から得られる電流値を基準
電流値と比較する際に、基準電流値を適当な値に設定す
れば、異常の程度も判別でき、特に、重度の異常のとき
には、電動機の回転を停止するので、安全性が向上され
る。そして、異常と判別されたときに、表示手段によっ
て異常の表示を行うので、ユーザに異常状態を確実に知
らせることができる。
When the current value obtained from the load current is compared with the reference current value, if the reference current value is set to an appropriate value, the degree of abnormality can be determined. Since the rotation of the motor is stopped, safety is improved. Then, when it is determined that there is an abnormality, the display means displays the abnormality, so that the user can be reliably notified of the abnormal state.

【0013】また、判別手段は、電流検知手段から出力
された負荷電流の値に定数を乗じて電流値を算出し、電
流値と基準電流値とを比較する。このように、微小な信
号である負荷電流を定数を乗じて増大させることで、異
常または正常の判別をより確実に行え、正確な制御を行
うことができる。
The determining means calculates a current value by multiplying the value of the load current output from the current detecting means by a constant, and compares the current value with a reference current value. As described above, by increasing the load current, which is a minute signal, by multiplying the constant by a constant, it is possible to more reliably determine whether the abnormality is normal or abnormal and to perform accurate control.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。図2は、本発明の一実
施形態に係る電気掃除機の概略構成図である。同図を参
照して、この電気掃除機では、本体1の接続口に、蛇腹
状のサクションホース2が中空構造の接続部3を介して
接続されている。サクションホース2の取手部4に延長
管5が接続され、取手部4には、掃除運転モードを設定
するための操作部6および運転状態を表示する表示部7
が配されている。延長管5の先端には、吸込口8が設け
られている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a vacuum cleaner according to one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, in this vacuum cleaner, a bellows-shaped suction hose 2 is connected to a connection port of main body 1 via connection portion 3 having a hollow structure. An extension tube 5 is connected to the handle 4 of the suction hose 2, and the handle 4 has an operation unit 6 for setting a cleaning operation mode and a display unit 7 for displaying an operation state.
Is arranged. A suction port 8 is provided at the tip of the extension tube 5.

【0015】本体1内にはサクションホース2と連通し
た集塵室9が形成され、集塵室9に複数の微小な通気孔
を有する集塵袋10が着脱自在に取付けられ、集塵袋1
0に吸引した塵やごみ等が集められる。集塵室9の後方
には、ファン11とブラシレス直流電動機(以下、単に
「直流電動機」という。)12とを備えた電動送風機1
3が設けられている。電動送風機13の上方には、直流
電動機12を駆動制御するための制御回路(制御装置)
14が配されている。また、本体1の後部には、吸引し
た空気を排出するための排気口15が形成されている。
なお、直流電動機12に代わり、インバータで駆動する
電動機として、誘導電動機、リアクタンスモータまたは
ヒステリシスモータ等を適用してもよい。また、図中、
16はキャスタ、17は車輪を示す。
A dust collection chamber 9 communicating with the suction hose 2 is formed in the main body 1, and a dust collection bag 10 having a plurality of minute ventilation holes is detachably attached to the dust collection chamber 9.
Dust, dust, etc. sucked to zero are collected. An electric blower 1 having a fan 11 and a brushless DC motor (hereinafter simply referred to as “DC motor”) 12 behind the dust collection chamber 9.
3 are provided. A control circuit (control device) for driving and controlling the DC motor 12 is provided above the electric blower 13.
14 are arranged. An exhaust port 15 for discharging the sucked air is formed at a rear portion of the main body 1.
Instead of the DC motor 12, an induction motor, a reactance motor, a hysteresis motor, or the like may be applied as the motor driven by the inverter. In the figure,
16 is a caster, 17 is a wheel.

【0016】この構成により、直流電動機12が制御回
路14によって回転駆動されると、吸引力により吸込口
8から塵やごみが吸い込まれ、塵やごみは、吸い込まれ
た空気とともに延長管5およびサクションホース2を通
って集塵室9の集塵袋10に集められる。空気は、集塵
袋10を経て内壁18に形成された開口19を通り抜
け、直流電動機12を冷却しながら排気口15から排出
される。この結果、本体1からカーボンダストの微粒子
が排出されることがなく、かつブラシレス直流電動機を
使用しているため、ブラシ火花に起因する匂いの発生が
無い。
With this configuration, when the DC motor 12 is rotationally driven by the control circuit 14, dust and dirt are sucked from the suction port 8 by the suction force, and the dust and dirt are drawn together with the sucked air into the extension pipe 5 and the suction pipe. The dust is collected in the dust bag 10 of the dust chamber 9 through the hose 2. The air passes through the opening 19 formed in the inner wall 18 via the dust bag 10 and is discharged from the exhaust port 15 while cooling the DC motor 12. As a result, no fine particles of carbon dust are emitted from the main body 1 and, since a brushless DC motor is used, there is no odor caused by the brush spark.

【0017】図3は、制御回路14の電気的構成を示す
ブロック図である。図3によれば、商用電源を供給する
ための電源プラグ21に、交流電圧を整流、平滑するた
めの整流回路22および平滑コンデンサ23が接続され
ている。電源プラグ21および整流回路22の間には並
列にコンバータ部24が接続され、後述する制御部等に
直流電源電圧を供給する。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the control circuit 14. As shown in FIG. According to FIG. 3, a rectifier circuit 22 for rectifying and smoothing an AC voltage and a smoothing capacitor 23 are connected to a power plug 21 for supplying commercial power. A converter unit 24 is connected in parallel between the power plug 21 and the rectifier circuit 22 to supply a DC power voltage to a control unit and the like to be described later.

【0018】平滑コンデンサ23の後段には、直流電動
機12を制御するために直流電源電圧を供給するインバ
ータ回路25が接続されている。インバータ回路25
は、6個のFET(電界効果トランジスタ)T1〜T6
と、各FET T1〜T6に並列に接続された還流ダイ
オードD1〜D6とから構成された120度通電形イン
バータである。
An inverter circuit 25 for supplying a DC power supply voltage for controlling the DC motor 12 is connected to a stage subsequent to the smoothing capacitor 23. Inverter circuit 25
Are six FETs (field effect transistors) T1 to T6
And a free-wheeling diode D1 to D6 connected in parallel to each of the FETs T1 to T6.

【0019】直流電動機12は、4極の永久磁石を界磁
とした回転子26と、電機子巻線27と、回転子26の
位置を検出するための磁気センサ(図示せず)とからな
る。磁気センサの出力は、回転子26の位置を検出する
位置検出回路28に接続され、位置検出回路28は、制
御部29に接続されている。制御部29は、位置検出回
路28からの位置検出信号に基づいて、直流電動機12
の回転数を検出する。
The DC motor 12 comprises a rotor 26 having a four-pole permanent magnet as a field, an armature winding 27, and a magnetic sensor (not shown) for detecting the position of the rotor 26. . The output of the magnetic sensor is connected to a position detection circuit 28 that detects the position of the rotor 26, and the position detection circuit 28 is connected to a control unit 29. The control unit 29 controls the DC motor 12 based on the position detection signal from the position detection circuit 28.
The rotation speed of is detected.

【0020】制御部29は、電気掃除機の制御を司るC
PU30、ROM31およびRAM32から構成され、
アドレスバス、データバスおよびコントロールバス(図
示せず)を通じてそれぞれ接続されている。ROM31
には、電気掃除機の運転モードを実行したり、直流電動
機12を駆動制御したりするための各種処理プログラム
が記憶されている。RAM32には、各種処理プログラ
ムを実行するのに際し必要なデータが記憶される。
The control unit 29 controls C of the vacuum cleaner.
PU30, ROM31 and RAM32,
They are connected via an address bus, a data bus and a control bus (not shown). ROM31
Stores various processing programs for executing the operation mode of the electric vacuum cleaner and controlling the driving of the DC motor 12. The RAM 32 stores data necessary for executing various processing programs.

【0021】制御部29には、操作部6および表示部7
が接続され、操作部6からの運転指令信号を受けて、処
理プログラムに基づいて表示部7に運転状態を表示す
る。また、制御部29には、運転の初期に電気掃除機の
異常または正常を判別する(詳細は後述)ために直流電
動機12の所定回転数を指示する回転数指示回路33が
接続されている。なお、回転数指示回路33は、操作部
6に含まれていても構わない。
The control unit 29 includes an operation unit 6 and a display unit 7
Is connected, receives an operation command signal from the operation unit 6, and displays the operation state on the display unit 7 based on the processing program. In addition, the control unit 29 is connected to a rotation speed instruction circuit 33 for instructing a predetermined rotation speed of the DC motor 12 in order to determine whether the vacuum cleaner is abnormal or normal at an early stage of the operation (details will be described later). Note that the rotation speed instruction circuit 33 may be included in the operation unit 6.

【0022】さらに、制御部29には、各FET T1
〜T6を駆動するための駆動回路34およびパルス幅変
調信号を駆動回路34に対して出力するパルス幅変調部
35が接続される。制御部29は位置検出回路28から
の位置信号を受けて、直流電動機12が所定の回転数で
回転動作するよう、駆動回路34に対して制御信号を送
る。駆動回路34は、制御部29からの指示に基づい
て、FET T1〜T6に駆動信号を送る。この場合、
ハイサイドFET T1〜T3は通電期間(電気角12
0度)において、パルス幅変調部35によりパルス幅変
調を受けてチョッパ動作する。
Further, the control unit 29 includes each FET T1
To T6, and a pulse width modulation unit 35 that outputs a pulse width modulation signal to the drive circuit 34. The control unit 29 receives the position signal from the position detection circuit 28 and sends a control signal to the drive circuit 34 so that the DC motor 12 rotates at a predetermined rotation speed. The drive circuit 34 sends a drive signal to the FETs T1 to T6 based on an instruction from the control unit 29. in this case,
The high-side FETs T1 to T3 are energized for an electrical period of 12
(0 °), the pulse width modulation is performed by the pulse width modulation unit 35 to perform a chopper operation.

【0023】インバータ回路25のローサイドFET
T4〜T6の共通ドレイン端子には、直列に負荷電流I
DCによる電圧降下を誘起する抵抗36が接続されてい
る。抵抗36の一端には、電機子巻線27に供給される
電流、すなわち直流電動機12の負荷電流IDCを検出す
るための電流検知手段としての電流検知回路37が接続
されている。
The low side FET of the inverter circuit 25
The common drain terminal of T4 to T6 has a load current I
A resistor 36 for inducing a voltage drop by DC is connected. One end of the resistor 36 is connected to a current detection circuit 37 as current detection means for detecting a current supplied to the armature winding 27, that is, a load current IDC of the DC motor 12.

【0024】電流検知回路37は、図4に示すように、
抵抗36による電圧降下分の信号を増幅するための演算
増幅回路38と、抵抗39、コンデンサ40からなる増
幅された信号を積分するための積分回路41とによって
構成される。
The current detection circuit 37, as shown in FIG.
It comprises an operational amplifier circuit 38 for amplifying a signal corresponding to the voltage drop by the resistor 36, and an integrating circuit 41 for integrating the amplified signal composed of a resistor 39 and a capacitor 40.

【0025】負荷電流検出用の抵抗36にて誘起される
信号は、図5(a) に示すように、微少信号であるので、
演算増幅回路38を用いて検出可能なレベルまで増幅す
る(図5(b) 参照)。増幅された信号はパルス信号であ
るため、積分回路41にてアナログ信号に変換する(図
5(c) 参照)。変換された信号をCPU30のA/Dポ
ート(図示せず)に入力することにより、直流電動機1
2の負荷電流IDCを検出する。
The signal induced by the load current detecting resistor 36 is a very small signal as shown in FIG.
The signal is amplified to a detectable level using the operational amplifier circuit 38 (see FIG. 5B). Since the amplified signal is a pulse signal, it is converted into an analog signal by the integration circuit 41 (see FIG. 5C). By inputting the converted signal to an A / D port (not shown) of the CPU 30, the DC motor 1
Detecting a second load current I DC.

【0026】CPU30は、負荷電流IDCから電気掃除
機の交流入力電流IACを算出する。すなわち、図6に示
すように、負荷電流IDCと交流入力電流IACとは、比例
関係にあるため、CPU30において、IAC=W*IDC
を実行する。ここで、Wは比例定数である。上式より、
負荷電流IDCから交流入力電流IACを算出することがで
きる。このように、交流入力電流IACを演算により容易
に求めることができるので、交流入力電流IACを検知す
る回路が省略でき、コストの低減化を図れる。
The CPU 30 calculates an AC input current I AC of the vacuum cleaner from the load current I DC . That is, as shown in FIG. 6, since the load current I DC and the AC input current I AC are in a proportional relationship, in the CPU 30, I AC = W * I DC
Execute Here, W is a proportionality constant. From the above formula,
The AC input current I AC can be calculated from the load current I DC . As described above, since the AC input current I AC can be easily obtained by the calculation, the circuit for detecting the AC input current I AC can be omitted, and the cost can be reduced.

【0027】本実施形態の特徴は、微小信号である直流
電動機12の負荷電流IDCから比例定数を乗じて交流入
力電流IACを算出し、算出した交流入力電流IACの値と
基準電流値とを比較して、その比較結果により電気掃除
機が正常または異常であるかを判別し、判別結果からそ
の状態に応じた最適な回転数となるよう直流電動機12
の回転を制御することである。そして、特に正常と判別
された場合、最大吸引力が得られるように交流入力電流
ACの値に比例する直流電動機12の回転数を制御す
る。これにより、電気掃除機の最大吸込仕事率を得るこ
とができる。
The feature of this embodiment is that an AC input current I AC is calculated by multiplying a load signal I DC of the DC motor 12 which is a minute signal by a proportional constant, and the calculated value of the AC input current I AC and the reference current value are calculated. Is determined based on the comparison result whether the vacuum cleaner is normal or abnormal, and from the determination result, the DC motor 12 is adjusted to an optimal rotation speed according to the state.
Is to control the rotation of In particular, when it is determined that the motor is normal, the rotation speed of the DC motor 12 that is proportional to the value of the AC input current I AC is controlled so that the maximum attractive force is obtained. Thereby, the maximum suction power of the vacuum cleaner can be obtained.

【0028】また、微小である負荷電流IDCから比較的
大きな値を有する交流入力電流IACを算出し、交流入力
電流IACを基準電流値と比較することにより、誤差を少
なくでき精度よくその比較を行うことができる。そのた
め、正確な制御が行えるといった利点がある。
Further, by calculating the AC input current I AC having a relatively large value from the minute load current I DC and comparing the AC input current I AC with the reference current value, the error can be reduced and the accuracy can be improved. A comparison can be made. Therefore, there is an advantage that accurate control can be performed.

【0029】図1は、CPU30による制御動作を示す
フローチャートである。ユーザにより、操作部6から運
転指令が入力されると(ステップS1,2)、CPU3
0は指令取込処理を実行する。
FIG. 1 is a flowchart showing the control operation by the CPU 30. When a user inputs a driving command from the operation unit 6 (steps S1 and S2), the CPU 3
0 executes the command fetch process.

【0030】運転起動時では、電気掃除機が正常である
か否かを調べるために、直流電動機12を起動し(ステ
ップS3)、直流電動機12の回転数Nを所定回転数N
iに制御する(ステップS4)。ここで、所定回転数Ni
とは、直流電動機12の最大回転数Nmaxより低い回転
数であり、回転数指示回路33により指示される。この
所定回転数Niで直流電動機12を駆動させたときの交
流入力電流IACの値に基づいて、電気掃除機の正常また
は異常を判別する。
At the start of operation, the DC motor 12 is started (step S3) to check whether the vacuum cleaner is normal or not, and the rotation speed N of the DC motor 12 is increased to a predetermined rotation speed N.
i (step S4). Here, the predetermined rotation speed N i
Is a rotation speed lower than the maximum rotation speed Nmax of the DC motor 12, and is instructed by the rotation speed instruction circuit 33. The DC motor 12 at the predetermined rotational speed N i based on the value of the AC input current I AC when driven, to determine the normal or abnormal vacuum cleaner.

【0031】詳細には、CPU30は、直流電動機12
の回転数が所定回転数Niになれば(ステップS5のY
ES)、負荷電流IDCから交流入力電流IACの値を算出
する(ステップS6)。次いで、交流入力電流IACの値
が、第1の基準電流値IAC1より小さいかどうかを判別
する(ステップS7)。ここで、第1の基準電流値I
AC1とは、軽微な異常が生じたときの値であり、この値
より低いときには軽微な異常が生じている状態であるこ
とが実験的に確かめられている。なお、この第1の基準
電流値IAC1は、図7に示すように、所定回転数Niの値
が変化すれば、それに応じて(一点破線参照)変化する
ものである。
Specifically, the CPU 30 controls the DC motor 12
If the rotational speed becomes a predetermined rotational speed N i (Y in step S5
ES), the value of the AC input current I AC is calculated from the load current I DC (step S6). Next, it is determined whether or not the value of the AC input current I AC is smaller than the first reference current value I AC1 (step S7). Here, the first reference current value I
AC1 is a value when a minor abnormality occurs, and it is experimentally confirmed that a minor abnormality occurs when the value is lower than this value. Incidentally, the first reference current value I AC1, as shown in FIG. 7, if the change values of a predetermined number of revolutions N i, (see dashed line line) accordingly is intended to change.

【0032】ステップS7において、交流入力電流IAC
が第1の基準電流値IAC1より小さい場合、吸込口8等
にごみが詰まっている状態であるといった軽微な異常と
判別する。すなわち、図2に示す吸込口8、サクション
ホース2や延長管5にごみが詰まっていると、直流電動
機12は空回り状態に近い状態となり、通常よりも低い
負荷電流IDCでも十分に所定回転数Niで直流電動機1
2を回転することができる。これにより、吸込口8等に
ごみが詰まっていると判別できる。
In step S7, the AC input current I AC
Is smaller than the first reference current value I AC1 , it is determined that the abnormality is a minor abnormality such as a state in which dust is clogged in the suction port 8 or the like. That is, suction port 8 shown in FIG. 2, the dust suction hose 2 and the extension pipe 5 is clogged, the DC motor 12 becomes a state close to idling state, a predetermined number of revolutions sufficient low even load current I DC than normal DC in N i electric motor 1
2 can be rotated. Thereby, it can be determined that dust is clogged in the suction port 8 or the like.

【0033】次いで、CPU30は、表示部7にごみ詰
まりである旨の警告表示を行う(ステップS8)。そし
て、直流電動機12の回転数Nを所定回転数Niに保持
する。上記警告表示により、ユーザはごみ詰まりを認識
することができ、ごみを取り除くことにより、正常な状
態で清掃を行うことができる。なお、この場合、警告表
示とともに「ごみが詰まっています」といった音声で報
知するようにしてもよい。
Next, the CPU 30 displays a warning on the display unit 7 indicating that the dust is clogged (step S8). Then, holding the rotational speed N of the DC motor 12 at a predetermined rotational speed N i. The warning display allows the user to recognize that the dust is clogged, and to clean the dust in a normal state by removing the dust. In this case, a warning such as "garbage is jammed" may be issued together with the warning display.

【0034】次に、交流入力電流IACの値が、第2の基
準電流値IAC2を越えているかどうかを判別する(ステ
ップS9)。ここで、第2の基準電流値IAC2とは、重
度の異常が生じたときの値であり、この値を越えるとき
には重度の異常が生じている状態であることが実験的に
確かめられている。なお、この第2の基準電流値IAC2
は、第1の基準電流値IAC1と同様、所定回転数Niの値
が変化すれば、それに応じて変化する。
Next, it is determined whether or not the value of the AC input current I AC exceeds the second reference current value I AC2 (step S9). Here, the second reference current value I AC2 is a value when a serious abnormality has occurred, and it has been experimentally confirmed that a severe abnormality has occurred when the value exceeds this value. . The second reference current value I AC2
, Like the first reference current value I AC1, if change the value of the predetermined rotational speed N i, changes accordingly.

【0035】ステップS9において、交流入力電流IAC
の値が第2の基準電流値IAC2を越える場合、重度の異
常と判別する。すなわち、直流電動機12の回転子26
に使用しているマグネットが減磁したとき、あるいは直
流電動機12の回転系に異常が発生したときには、通常
よりも高い駆動電流で直流電動機12を回転させなけれ
ば、直流電動機12を所定回転数Niで回転させること
ができない。このようなことから重度の異常と判別す
る。
In step S9, the AC input current I AC
Is greater than the second reference current value I AC2 , it is determined that the abnormality is severe. That is, the rotor 26 of the DC motor 12
When the magnet used in the DC motor 12 is demagnetized, or when an abnormality occurs in the rotation system of the DC motor 12, unless the DC motor 12 is rotated with a drive current higher than normal, the DC motor 12 is rotated at a predetermined rotational speed N. Cannot rotate with i . From this, it is determined that the abnormality is severe.

【0036】次いで、CPU30は、表示部7に異常の
表示を行う(ステップS10)。そして、直流電動機1
2の回転を停止する(ステップS11)。なお、この場
合、警告表示とともに「異常が発生しましたので停止し
ます」といった音声で報知するようにしてもよい。この
ように、交流入力電流IACの値を基準電流値と比較する
ことにより、起動時に電気掃除機の異常を判別でき、信
頼性の高い電気掃除機とすることができる。しかも、重
度の異常のときには回転を停止するので、安全性に優れ
た掃除機とすることができる。
Next, the CPU 30 displays an abnormality on the display unit 7 (step S10). And the DC motor 1
The rotation of Step 2 is stopped (Step S11). In this case, the warning may be displayed and a sound such as "Stopped because an abnormality has occurred" may be given. As described above, by comparing the value of the AC input current I AC with the reference current value, an abnormality of the vacuum cleaner can be determined at the time of startup, and a highly reliable vacuum cleaner can be obtained. In addition, since the rotation is stopped in the case of a serious abnormality, a cleaner with excellent safety can be provided.

【0037】次に、ステップS7およびS9の処理結果
により、交流入力電流IACが第1の基準電流値IAC1
り高くかつ第2の基準電流値IAC2より低いことが判別
された場合、つまり、IAC1<IAC<IAC2の関係にある
場合(ステップS9のYES)、CPU30は、電気掃
除機の状態を正常と判別する。この場合、直流電動機1
2の回転数を増加させる(ステップS12)。そして、
交流入力電流IACの値を最大吸引力が得られるような第
3の基準電流値IAC3になるよう、直流電動機12の回
転を制御する(ステップS13)。
Next, when it is determined from the processing results of steps S7 and S9 that the AC input current I AC is higher than the first reference current value I AC1 and lower than the second reference current value I AC2 , , I AC1 <I AC <I AC2 (YES in step S9), the CPU 30 determines that the state of the vacuum cleaner is normal. In this case, the DC motor 1
2 is increased (Step S12). And
The rotation of the DC motor 12 is controlled so that the value of the AC input current I AC becomes the third reference current value I AC3 that provides the maximum attraction force (step S13).

【0038】ここで、第3の基準電流値IAC3とは、直
流電動機12の最大回転数Nmaxに相当する電流値であ
り、交流入力電流IACの値が第3の基準電流値IAC3
なるよう駆動回路34を制御すれば、直流電動機12の
最大回転数が得られる。すなわち、電気掃除機の最大吸
引力が得られる。
Here, the third reference current value I AC3 is a current value corresponding to the maximum rotational speed N max of the DC motor 12, and the value of the AC input current I AC is the third reference current value I AC3. By controlling the drive circuit 34 so as to obtain the maximum rotation speed of the DC motor 12 can be obtained. That is, the maximum suction force of the vacuum cleaner is obtained.

【0039】次いで、交流入力電流IACが第3の基準電
流値IAC3を越えた場合(ステップS14)、直流電動
機12の回転数を低減させて(ステップS15)、交流
入力電流IACの値が第3の基準電流値IAC3に等しくな
るよう保持する。これにより、直流電動機12は常に最
大回転数Nmaxを保持でき、換言すれば、電気掃除機
は、最大吸引力を常に得られ、最大吸込仕事率で清掃を
実行できる。そして、キー入力により運転停止が入力さ
れるまで、最大吸引力での運転が継続される(ステップ
S16,17)。
Next, when the AC input current I AC exceeds the third reference current value I AC3 (step S14), the rotation speed of the DC motor 12 is reduced (step S15), and the value of the AC input current I AC is reduced. Is kept equal to the third reference current value I AC3 . Thus, the DC motor 12 can always maintain the maximum rotation speed Nmax . In other words, the vacuum cleaner can always obtain the maximum suction force, and can perform cleaning at the maximum suction power. Then, the operation with the maximum suction force is continued until the operation stop is input by a key input (steps S16 and S17).

【0040】なお、第3の基準電流値IAC3は、直流電
動機12の最大回転数Nmaxに相当するように設定する
だけでなく、操作部6からの運転モードに応じて設定を
変えるようにしてもよい。例えば、運転モードとして、
掃除を行う対象(たたみ、床、じゅうたん等)や吸引の
強さ(強、中、弱等)があり、各モードに応じた最大回
転数に対応させて第3の基準電流値IAC3を設定しても
よい。
The third reference current value I AC3 is set not only so as to correspond to the maximum rotational speed N max of the DC motor 12 but also according to the operation mode from the operation unit 6. You may. For example, as the operation mode,
There is an object to be cleaned (tatami, floor, carpet, etc.) and the strength of suction (strong, medium, weak, etc.), and the third reference current value I AC3 is set according to the maximum number of rotations according to each mode. May be.

【0041】このように、電気掃除機が正常と判別され
れば、直流電動機12の回転数を運転モードに応じた好
適な回転数まで増加させ保持するので、常に良好な吸込
仕事率を得ることができ、運転効率のよい電気掃除機を
提供できる。
As described above, if the vacuum cleaner is determined to be normal, the rotation speed of the DC motor 12 is increased to a suitable rotation speed according to the operation mode and is maintained, so that a good suction power is always obtained. And a vacuum cleaner with high operation efficiency can be provided.

【0042】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることができる。例えば、上
記実施形態では、直流電動機の負荷電流から交流入力電
流を算出して基準電流と比較することにより、直流電動
機の回転を制御するようにしたが、直流電動機の負荷電
流とそれに応じて設定された基準電流とを比較して、直
流電動機の回転を制御するようにしてもよい。また、電
気掃除機が正常か異常かの判別は、上記したように起動
時に限らず、任意のタイミングで行ってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and many modifications and changes can be made to the above embodiment within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the rotation of the DC motor is controlled by calculating the AC input current from the load current of the DC motor and comparing it with the reference current. The rotation of the DC motor may be controlled by comparing the reference current with the reference current. Further, the determination as to whether the vacuum cleaner is normal or abnormal may be made not only at the time of starting as described above but also at an arbitrary timing.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上のように、この発明によると、電気
掃除機が異常または正常であるかといった作動状態に応
じて生じる負荷電流からその状態を判別し、その判別結
果に基づいてその状態に応じた最適な回転数で電動機を
回転制御するので、実用性に優れた電気掃除機を提供す
ることができる。しかも、正常なときに最大吸引力が得
られるよう電動機を制御し、異常なときに異常対応処理
を行うので、使い勝手のよい電気掃除機とすることがで
きる。
As described above, according to the present invention, the state is determined from the load current generated according to the operating state such as whether the vacuum cleaner is abnormal or normal, and the state is determined based on the determination result. Since the rotation of the electric motor is controlled at the optimum rotation speed according to the present invention, it is possible to provide a vacuum cleaner having excellent practicality. In addition, the electric motor is controlled so that the maximum suction force is obtained in a normal state, and the abnormality handling process is performed in an abnormal state.

【0044】また、負荷電流から得られる電流値を基準
電流値と比較する際に、基準電流値を適当な値に設定す
れば、異常の程度も判別でき、特に、重度の異常のとき
には、電動機の回転を停止するので、安全性が向上され
る。また、異常のときには、その旨を表示するので、ユ
ーザは確実に異常を認識でき、ごみが詰まるといった軽
微な異常のときには即座に処置を行うことができ、健全
な状態で電気掃除機を使用できる。一方、正常と判別し
たときには、電動機の回転数を増加させて最大吸引力を
得ることができるので、電気掃除機の性能を最大限に発
揮することができる。
When the current value obtained from the load current is compared with the reference current value, the degree of abnormality can be determined by setting the reference current value to an appropriate value. Since the rotation of the motor is stopped, safety is improved. In addition, when an abnormality is detected, the fact is displayed, so that the user can surely recognize the abnormality, and can immediately take an action in the case of a minor abnormality such as clogging of dust, and can use the vacuum cleaner in a healthy state. . On the other hand, when it is determined that the vacuum cleaner is normal, the maximum suction force can be obtained by increasing the rotation speed of the electric motor, so that the performance of the vacuum cleaner can be maximized.

【0045】さらに、負荷電流の値に定数を乗じて電流
値を算出し、電流値と基準電流値とを比較するので、実
際に検出された微小な信号である負荷電流から判別する
のに比べて、異常または正常の判別をより確実に行え、
正確な制御を行うことができる。したがって、信頼性の
高い電気掃除機を提供することができる。
Further, since the current value is calculated by multiplying the value of the load current by a constant, and the current value is compared with the reference current value, the current value is compared with that determined from the load signal which is a minute signal actually detected. To determine the abnormality or normal more reliably,
Accurate control can be performed. Therefore, a highly reliable vacuum cleaner can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る電気掃除機の制御を
示すフローチャート
FIG. 1 is a flowchart illustrating control of a vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention.

【図2】電気掃除機の構成図FIG. 2 is a configuration diagram of a vacuum cleaner.

【図3】電気掃除機の電気的構成図FIG. 3 is an electrical configuration diagram of the vacuum cleaner.

【図4】電流検知回路の構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a current detection circuit.

【図5】負荷電流の波形を示し、(a) は負荷電流検出用
抵抗にて誘起される信号、(b)は演算増幅回路にて増幅
した信号、(c) は積分回路にて積分した信号
5A and 5B show waveforms of a load current, wherein FIG. 5A shows a signal induced by a load current detection resistor, FIG. 5B shows a signal amplified by an operational amplifier circuit, and FIG. signal

【図6】負荷電流と交流入力電流との関係を示す図FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a load current and an AC input current.

【図7】交流入力電流と直流電動機の回転数との関係を
示す図
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an AC input current and a rotation speed of a DC motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 表示部 12 直流電動機 14 制御回路 29 制御部 30 CPU 37 電流検知回路 IDC 負荷電流 IAC 交流入力電流 Ni 所定回転数7 Display unit 12 DC motor 14 Control circuit 29 Control unit 30 CPU 37 Current detection circuit I DC load current I AC AC input current Ni Predetermined rotation speed

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動用電動機と、該電動機を駆動制御す
る制御装置とを備え、前記制御装置は、作動状態に応じ
て生じる負荷電流から前記作動状態を判別する判別手段
と、該判別手段による判別結果に基づいてその状態に応
じた最適な回転数になるように前記電動機の回転を制御
する制御手段とを備えることを特徴とする電気掃除機。
1. A driving motor, and a control device for controlling the driving of the motor, the control device determining means for determining the operating state from a load current generated according to the operating state, and the determining means A controller that controls the rotation of the electric motor based on a result of the determination so as to achieve an optimal rotation speed according to the state.
【請求項2】 判別手段は、正常な作動状態と異常な作
動状態とを判別し、制御手段は、正常なときに最大吸引
力が得られるように電動機を制御し、異常なときに異常
対応処理を行うことを特徴とする請求項1記載の電気掃
除機。
A determining means for determining a normal operation state and an abnormal operation state; controlling means for controlling the electric motor so as to obtain a maximum suction force in a normal state; The vacuum cleaner according to claim 1, wherein the vacuum cleaner performs a process.
【請求項3】 負荷電流を検知する電流検知手段を備
え、 判別手段は、電動機が所定回転数で駆動されていると
き、前記電流検知手段で検知された負荷電流から得られ
る電流値と基準電流値とを比較し、 前記電流値が第1の基準電流値より低いとき軽微な異常
と判別し、 前記電流値が前記第1の基準電流値より高い第2の基準
電流値を越えるとき重度の異常と判別し、 前記電流値が前記第1の基準電流値と第2の基準電流値
との間にあるとき正常と判別することを特徴とする請求
項1または2記載の電気掃除機。
3. A current detecting means for detecting a load current, wherein the judging means comprises: a current value obtained from the load current detected by the current detecting means and a reference current when the motor is driven at a predetermined rotation speed. The current value is lower than a first reference current value, it is determined that the abnormality is a minor abnormality. If the current value exceeds a second reference current value higher than the first reference current value, a severe abnormality is determined. The vacuum cleaner according to claim 1, wherein the vacuum cleaner is determined to be abnormal, and is determined to be normal when the current value is between the first reference current value and the second reference current value.
【請求項4】 制御手段は、軽微な異常と判別されたと
き電動機の回転数を維持し、重度の異常と判別されたと
き電動機の回転を停止し、正常と判別されたとき最大吸
引力が得られるように電動機の回転数を増加させること
を特徴とする請求項3記載の電気掃除機。
4. The control means maintains the rotation speed of the motor when it is determined that the abnormality is minor, stops the rotation of the motor when it is determined that the abnormality is severe, and reduces the maximum suction force when it is determined that the abnormality is normal. The vacuum cleaner according to claim 3, wherein the rotation speed of the electric motor is increased so as to be obtained.
【請求項5】 制御手段は、電動機の回転数が最大吸引
力が得られる最大回転数に達した場合、それを保持する
ことを特徴とする請求項4記載の電気掃除機。
5. The vacuum cleaner according to claim 4, wherein the control means holds the rotation speed of the electric motor when the rotation speed reaches the maximum rotation speed at which the maximum suction force is obtained.
【請求項6】 運転状態を表示するための表示手段を備
え、該表示手段は、判別手段によって異常と判別された
とき、異常の表示を行うことを特徴とする請求項2ない
し5のいずれかに記載の電気掃除機。
6. The display device according to claim 2, further comprising a display unit for displaying an operation state, wherein the display unit displays an abnormality when the determination unit determines that the operation state is abnormal. An electric vacuum cleaner according to claim 1.
【請求項7】 判別手段は、電流検知手段から出力され
た負荷電流の値に定数を乗じて電流値を算出し、該電流
値と基準電流値とを比較することを特徴とする請求項3
記載の電気掃除機。
7. The method according to claim 3, wherein the determining means calculates a current value by multiplying a value of the load current output from the current detecting means by a constant, and compares the current value with a reference current value.
Vacuum cleaner as described.
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