JP2001087189A - 電気掃除機の入力制御装置 - Google Patents
電気掃除機の入力制御装置Info
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- JP2001087189A JP2001087189A JP26534999A JP26534999A JP2001087189A JP 2001087189 A JP2001087189 A JP 2001087189A JP 26534999 A JP26534999 A JP 26534999A JP 26534999 A JP26534999 A JP 26534999A JP 2001087189 A JP2001087189 A JP 2001087189A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 どの領域においても目標とする入力電力にな
るよう制御できると共に、モータの製作交差に影響を受
けることなく、常に安定した制御が可能な電気掃除機の
入力制御装置を提供する。 【解決手段】 複数の領域で構成される領域全体に複数
存在し、各領域において目標とする入力電力を得るため
の特性として予め求められた位相角−目標電流特性７に
基づいて、演算手段１２は位相角制御手段１１の位相角
に対応した目標電流を複数求め、そして、複数の目標電
流を比較して、予め求められた関係に基づき複数の目標
電流のうち、位相角の属する領域に対応した目標電流を
選択し、この目標電流と電流検出手段の検出電流とを比
較し、位相角制御手段１１は、演算手段１２の比較結果
に基づき位相角を増加又は減少させて、電流検出手段４
の検出電流と目標電流とが一致するように位相角制御を
行うものである。
るよう制御できると共に、モータの製作交差に影響を受
けることなく、常に安定した制御が可能な電気掃除機の
入力制御装置を提供する。 【解決手段】 複数の領域で構成される領域全体に複数
存在し、各領域において目標とする入力電力を得るため
の特性として予め求められた位相角−目標電流特性７に
基づいて、演算手段１２は位相角制御手段１１の位相角
に対応した目標電流を複数求め、そして、複数の目標電
流を比較して、予め求められた関係に基づき複数の目標
電流のうち、位相角の属する領域に対応した目標電流を
選択し、この目標電流と電流検出手段の検出電流とを比
較し、位相角制御手段１１は、演算手段１２の比較結果
に基づき位相角を増加又は減少させて、電流検出手段４
の検出電流と目標電流とが一致するように位相角制御を
行うものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は電気掃除機に係
り、さらに詳しくは吸引用モータの電流検出と位相制御
により、モータの入力電力を制御する電気掃除機の入力
制御装置に関する。
り、さらに詳しくは吸引用モータの電流検出と位相制御
により、モータの入力電力を制御する電気掃除機の入力
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の電気掃除機の入力制御装置とし
て、例えば特許２９０４６５３号公報に記載されている
ものがある。これは、掃除機の風量が減少するとモータ
の消費電力が減少するため、吸込み仕事率の最大点にお
いて、モータに充分な電力を与えられないという問題等
を解決するために、吸込み仕事率最大点付近の入力電力
を通常より高い値に設定し、その設定値にほぼ一致すべ
く制御するようにしたもので、制御手段としてモータの
電流を検知する電流検出手段と、モータの回転数を制御
する位相制御手段とを備え、風量が仕事率最大付近の
時、前記電流検出手段の検出値に基づいて入力電力を算
出し、この算出された入力電力と、目標とする入力電力
とが等しくなるよう位相角を制御するようにしている。
また、吸込み仕事率最大点付近以外の領域では、入力電
力が設定値より大きい場合、電力を下げ、設定値を超え
ないよう位相角値を制御している。なお、この仕事率と
は、吸込風量×真空度で表され、風量１００％（ゴミ量
０）よりも多少風量が低い状態で最大になることが知ら
れている。
て、例えば特許２９０４６５３号公報に記載されている
ものがある。これは、掃除機の風量が減少するとモータ
の消費電力が減少するため、吸込み仕事率の最大点にお
いて、モータに充分な電力を与えられないという問題等
を解決するために、吸込み仕事率最大点付近の入力電力
を通常より高い値に設定し、その設定値にほぼ一致すべ
く制御するようにしたもので、制御手段としてモータの
電流を検知する電流検出手段と、モータの回転数を制御
する位相制御手段とを備え、風量が仕事率最大付近の
時、前記電流検出手段の検出値に基づいて入力電力を算
出し、この算出された入力電力と、目標とする入力電力
とが等しくなるよう位相角を制御するようにしている。
また、吸込み仕事率最大点付近以外の領域では、入力電
力が設定値より大きい場合、電力を下げ、設定値を超え
ないよう位相角値を制御している。なお、この仕事率と
は、吸込風量×真空度で表され、風量１００％（ゴミ量
０）よりも多少風量が低い状態で最大になることが知ら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の電気掃除機の入
力制御装置は以上のように構成されているので、以下の
ような課題がある。まず、仕事率最大点付近以外の領域
では、入力電力が設定値より大きい場合に限り位相制御
を行うようにしているので、仮にモータの製作公差等に
より設定値より小さい入力電力が加わった場合、特に何
ら位相制御が行われずそのままの入力で運転されること
となり、仕事率最大点付近だけでなく、それ以外の領域
においても入力電力が設定値となるように制御するとい
う点について配慮されていない。また、仕事率最大点付
近以外の領域から仕事率最大点付近の領域に風量が遷移
する際、入力電力が急激に変化するため、入力電力が安
定するまでに時間がかかると共に、安定するまでの間に
入力電力が目標とする入力電力を超えてしまう可能性が
ある。
力制御装置は以上のように構成されているので、以下の
ような課題がある。まず、仕事率最大点付近以外の領域
では、入力電力が設定値より大きい場合に限り位相制御
を行うようにしているので、仮にモータの製作公差等に
より設定値より小さい入力電力が加わった場合、特に何
ら位相制御が行われずそのままの入力で運転されること
となり、仕事率最大点付近だけでなく、それ以外の領域
においても入力電力が設定値となるように制御するとい
う点について配慮されていない。また、仕事率最大点付
近以外の領域から仕事率最大点付近の領域に風量が遷移
する際、入力電力が急激に変化するため、入力電力が安
定するまでに時間がかかると共に、安定するまでの間に
入力電力が目標とする入力電力を超えてしまう可能性が
ある。
【０００４】この発明は上記のような課題点を解決する
ためになされたものであり、どの領域においても目標と
する入力電力になるよう制御できると共に、モータの製
作公差に影響を受けることなく、常に安定した制御が可
能な電気掃除機を得ることを目的とする。
ためになされたものであり、どの領域においても目標と
する入力電力になるよう制御できると共に、モータの製
作公差に影響を受けることなく、常に安定した制御が可
能な電気掃除機を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】また、本発明に係る電気
掃除機の入力制御装置は、モータに流れる電流を検出す
る電流検出手段と、モータに印加される電圧の位相角を
制御して入力電流を制御する位相角制御手段と、複数の
領域で構成される領域全体に複数存在し、各領域におい
て目標とする入力電力を得るための特性として予め求め
られた位相角−目標電流特性に基づき、位相角制御手段
の位相角に対応した目標電流を複数求め、複数の目標電
流を比較し、予め求められた関係に基づいて複数の目標
電流のうち、位相角の属する領域に対応した目標電流を
選択し、電流検出手段の検出電流と目標電流とを比較す
る演算手段とを備え、位相角制御手段は、演算手段の比
較結果に基づき位相角を増加又は減少させて、電流検出
手段の検出電流と目標電流とが一致するように位相角制
御を行うものである。
掃除機の入力制御装置は、モータに流れる電流を検出す
る電流検出手段と、モータに印加される電圧の位相角を
制御して入力電流を制御する位相角制御手段と、複数の
領域で構成される領域全体に複数存在し、各領域におい
て目標とする入力電力を得るための特性として予め求め
られた位相角−目標電流特性に基づき、位相角制御手段
の位相角に対応した目標電流を複数求め、複数の目標電
流を比較し、予め求められた関係に基づいて複数の目標
電流のうち、位相角の属する領域に対応した目標電流を
選択し、電流検出手段の検出電流と目標電流とを比較す
る演算手段とを備え、位相角制御手段は、演算手段の比
較結果に基づき位相角を増加又は減少させて、電流検出
手段の検出電流と目標電流とが一致するように位相角制
御を行うものである。
【０００６】本発明に係る電気掃除機の入力制御装置
は、モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、モ
ータに印加される電圧の位相角を制御して入力電流を制
御する位相角制御手段と、複数に分割された領域の各領
域毎に、目標とする入力電力を得るための特性として予
め求められた位相角−目標電流特性に基づき、位相角制
御手段の位相角に対応した目標電流を求め、電流検出手
段の検出電流と目標電流とを比較する演算手段とを備
え、位相角制御手段は、演算手段の比較結果に基づき位
相角を増加又は減少させて、電流検出手段の検出電流と
目標電流とが一致するように位相角制御を行うものであ
る。
は、モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、モ
ータに印加される電圧の位相角を制御して入力電流を制
御する位相角制御手段と、複数に分割された領域の各領
域毎に、目標とする入力電力を得るための特性として予
め求められた位相角−目標電流特性に基づき、位相角制
御手段の位相角に対応した目標電流を求め、電流検出手
段の検出電流と目標電流とを比較する演算手段とを備
え、位相角制御手段は、演算手段の比較結果に基づき位
相角を増加又は減少させて、電流検出手段の検出電流と
目標電流とが一致するように位相角制御を行うものであ
る。
【０００７】また、複数の領域は、吸込み仕事率最大点
に対応する領域及びゴミ量ゼロに対応する領域を含み、
位相角−目標電流特性は、各領域においてそれぞれ目標
とされた入力電力一定制御を実現するための特性である
ものである。
に対応する領域及びゴミ量ゼロに対応する領域を含み、
位相角−目標電流特性は、各領域においてそれぞれ目標
とされた入力電力一定制御を実現するための特性である
ものである。
【０００８】さらに、位相角−電流特性を、各領域毎に
それぞれ多項式で表現したものである。
それぞれ多項式で表現したものである。
【０００９】また、ゴミ量ゼロに対応する領域の多項式
を、複数の風量をパラメータとして予め求められた位相
角と電流との関係において、ゴミ量ゼロ領域に対応する
位相角範囲内における、領域の目標入力電力を実現する
位相角と風量との関係から求められた複数の点を結ぶ一
次方程式で表現したものである。
を、複数の風量をパラメータとして予め求められた位相
角と電流との関係において、ゴミ量ゼロ領域に対応する
位相角範囲内における、領域の目標入力電力を実現する
位相角と風量との関係から求められた複数の点を結ぶ一
次方程式で表現したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】電気掃除機の吸引モータには最大
入力電力が決められており、また、風量１００％におけ
る入力電力にも上限値、下限値の規制があり、その規制
値を超えないように制御する必要がある。しかしなが
ら、上述したように吸込み仕事率最大点付近で吸引モー
タに十分な電力を与えようとした場合、この最大入力電
力を超える可能性があるため、最大入力電力を超えない
値で入力電力一定制御を行うことが望まれている。ま
た、同様に、風量１００％においても、モータに十分な
電力を与えつつ、規制値の入力電力を上限値、下限値と
も超えない値で入力一定制御を行うことが望まれてい
る。
入力電力が決められており、また、風量１００％におけ
る入力電力にも上限値、下限値の規制があり、その規制
値を超えないように制御する必要がある。しかしなが
ら、上述したように吸込み仕事率最大点付近で吸引モー
タに十分な電力を与えようとした場合、この最大入力電
力を超える可能性があるため、最大入力電力を超えない
値で入力電力一定制御を行うことが望まれている。ま
た、同様に、風量１００％においても、モータに十分な
電力を与えつつ、規制値の入力電力を上限値、下限値と
も超えない値で入力一定制御を行うことが望まれてい
る。
【００１１】そこで、以下に説明する実施の形態では、
どの領域においても目標とする入力電力に制御できるこ
とを説明する例として、吸込み仕事率最大点付近、及び
それ以外の領域、ここでは風量１００％付近において、
それぞれ目標とする入力電力に一定制御する場合を例に
説明する。
どの領域においても目標とする入力電力に制御できるこ
とを説明する例として、吸込み仕事率最大点付近、及び
それ以外の領域、ここでは風量１００％付近において、
それぞれ目標とする入力電力に一定制御する場合を例に
説明する。
【００１２】実施の形態１．図１はこの発明の実施の形
態１の電気掃除機の入力制御装置を示す機能ブロック
図、図２は図１の吸引用モータの風量と電流及び入力電
力の特性図、図３は図１の吸引用モータの位相角−入力
電力特性を示す基本特性図、図４は位相角−電流特性を
示す基本特性、図５は図４を部分拡大した説明図であ
る。図６は位相角対目標電流特性を示す図である。
態１の電気掃除機の入力制御装置を示す機能ブロック
図、図２は図１の吸引用モータの風量と電流及び入力電
力の特性図、図３は図１の吸引用モータの位相角−入力
電力特性を示す基本特性図、図４は位相角−電流特性を
示す基本特性、図５は図４を部分拡大した説明図であ
る。図６は位相角対目標電流特性を示す図である。
【００１３】図１において、１は商用交流電源、２はこ
の商用交流電源１に双方向性サイリスタ３を介して接続
された吸引用モータ、４はこの吸引用モータ２に流れる
電流を検出する電流検出手段であり、電流センサ４ａが
吸引用モータ２と直列に接続され、カレントトランスや
シャント抵抗による電圧降下法等によって電圧として検
出される。５は電気掃除機の制御部を司るマイクロコン
ピュータである。
の商用交流電源１に双方向性サイリスタ３を介して接続
された吸引用モータ、４はこの吸引用モータ２に流れる
電流を検出する電流検出手段であり、電流センサ４ａが
吸引用モータ２と直列に接続され、カレントトランスや
シャント抵抗による電圧降下法等によって電圧として検
出される。５は電気掃除機の制御部を司るマイクロコン
ピュータである。
【００１４】６は予め実験などにより求めた基本特性
で、具体的には図３〜図５に各々示された基本特性を指
し、後に詳述する位相角制御手段１１により位相角を変
化させて吸引用モータ２を制御した際の、入力電力特性
（図示しない計測器にて測定）と電流特性（電流検出手
段４で測定）である。７はこの基本特性から導出され、
入力電力を制御するための位相角対目標電流特性であ
り、図４〜図６に示されたものである。
で、具体的には図３〜図５に各々示された基本特性を指
し、後に詳述する位相角制御手段１１により位相角を変
化させて吸引用モータ２を制御した際の、入力電力特性
（図示しない計測器にて測定）と電流特性（電流検出手
段４で測定）である。７はこの基本特性から導出され、
入力電力を制御するための位相角対目標電流特性であ
り、図４〜図６に示されたものである。
【００１５】８はこの位相角対目標電流特性を近似式と
して複数記憶すると共に、ある時点での位相角からそれ
ぞれの近似式により目標電流値を複数算出する算出手
段、９は算出手段８で求められた複数の目標電流値を比
較し、何れか有効な方を目標値とする算出結果比較手
段、１０は算出結果比較手段９で有効とされた目標値と
電流検出手段の検出結果とを比較する目標値−電流値比
較手段、１１は目標値−電流値比較手段１０の比較結果
より位相角を制御する位相角制御手段である。
して複数記憶すると共に、ある時点での位相角からそれ
ぞれの近似式により目標電流値を複数算出する算出手
段、９は算出手段８で求められた複数の目標電流値を比
較し、何れか有効な方を目標値とする算出結果比較手
段、１０は算出結果比較手段９で有効とされた目標値と
電流検出手段の検出結果とを比較する目標値−電流値比
較手段、１１は目標値−電流値比較手段１０の比較結果
より位相角を制御する位相角制御手段である。
【００１６】これら算出手段８、算出結果比較手段９及
び目標値−電流値比較手段１０により演算手段１２が構
成され、該演算手段１２及び位相角制御手段１１はマイ
クロコンピュータ５に設けられている。
び目標値−電流値比較手段１０により演算手段１２が構
成され、該演算手段１２及び位相角制御手段１１はマイ
クロコンピュータ５に設けられている。
【００１７】１３はスイッチ部であり、入力切り替えや
起動・停止時の操作内容をマイクロコンピュータに入力
する。
起動・停止時の操作内容をマイクロコンピュータに入力
する。
【００１８】次に、基本特性６と位相角対目標電流特性
７について図２〜図６を用いて説明する。図２は吸引用
モータの風量と電流及び入力電力の特性図であり、実線
は電流、点線は入力電力を示す。図２の電流と入力電力
との特性図が示すように、入力電力一定制御を実現する
ためには風量が絞られるにつれて若干減少するような目
標電流を設定すればよく、この目標電流の設定は、風量
とモータ特性に依存するため、掃除機の機種対応の設定
が必要であると同時に、風量の値が明らかになる必要が
ある。このため、実験により図３及び図４（図５）に示
す各特性が求められた。
７について図２〜図６を用いて説明する。図２は吸引用
モータの風量と電流及び入力電力の特性図であり、実線
は電流、点線は入力電力を示す。図２の電流と入力電力
との特性図が示すように、入力電力一定制御を実現する
ためには風量が絞られるにつれて若干減少するような目
標電流を設定すればよく、この目標電流の設定は、風量
とモータ特性に依存するため、掃除機の機種対応の設定
が必要であると同時に、風量の値が明らかになる必要が
ある。このため、実験により図３及び図４（図５）に示
す各特性が求められた。
【００１９】図３は一つ目の基本特性の位相角−入力電
力特性であり、横軸に位相角を示し、縦軸に入力電力を
示している。また、パラメータを風量として風量１００
％（ゴミ量ゼロ）から風量ｇ％まで（ゴミ量大）まで８
種類（１００％＞ａ＞ｂ＞ｃ＞ｄ＞ｅ＞ｆ＞ｇ）を表記
している。
力特性であり、横軸に位相角を示し、縦軸に入力電力を
示している。また、パラメータを風量として風量１００
％（ゴミ量ゼロ）から風量ｇ％まで（ゴミ量大）まで８
種類（１００％＞ａ＞ｂ＞ｃ＞ｄ＞ｅ＞ｆ＞ｇ）を表記
している。
【００２０】位相角０とは１００％通電状態であり、位
相角が増すにつれて入力電力は降下し、また位相角０に
おいても風量が絞られるにつれて入力電圧は降下する。
さらに、風量が多い方が位相角を増やすにつれて入力電
力が降下する割合が多いことが示されている。
相角が増すにつれて入力電力は降下し、また位相角０に
おいても風量が絞られるにつれて入力電圧は降下する。
さらに、風量が多い方が位相角を増やすにつれて入力電
力が降下する割合が多いことが示されている。
【００２１】図４は二つ目の基本特性の位相角−電流特
性、図５は図４を部分拡大図で、縦軸の電流値は電流検
出手段４の出力であり、横軸の位相角、風量パラメータ
は図３と同じである。
性、図５は図４を部分拡大図で、縦軸の電流値は電流検
出手段４の出力であり、横軸の位相角、風量パラメータ
は図３と同じである。
【００２２】これらの特性を用いて、入力一定制御を実
現するための目標電流算出式を算出する。なお、入力一
定制御を必要とする領域は、前述したように風量１００
％付近（領域１ａとする）と吸込み仕事率最大点付近
（領域２とする）との２領域であり、ここでは、風量１
００％付近での目標入力電力値を例えばＷＬ、吸込み仕
事率最大点付近での目標電力値を例えばＷＨとし、以下
にそれぞれの目標電力値を実現するための目標電流算出
式の算出方法について図３を参照しながら説明する。
現するための目標電流算出式を算出する。なお、入力一
定制御を必要とする領域は、前述したように風量１００
％付近（領域１ａとする）と吸込み仕事率最大点付近
（領域２とする）との２領域であり、ここでは、風量１
００％付近での目標入力電力値を例えばＷＬ、吸込み仕
事率最大点付近での目標電力値を例えばＷＨとし、以下
にそれぞれの目標電力値を実現するための目標電流算出
式の算出方法について図３を参照しながら説明する。
【００２３】（１）風量１００％付近 ここでは、風量１００％から風量ｂまでを風量１００％
付近とする。この風量ｂの設定は、以下で詳述するが吸
込み仕事率最大付近とされる風量範囲のうち、最大風量
である風量ｄに近接しない風量であることを目安として
設定される。なぜなら、この風量間に余裕がないと、す
なわち目標入力電力をＷＬとする風量からＷＨへと増加
させる風量間に余裕がないと、急激に電力を増加させる
こととなり、滑らかな入力電力遷移が得られなくなって
しまうからである。
付近とする。この風量ｂの設定は、以下で詳述するが吸
込み仕事率最大付近とされる風量範囲のうち、最大風量
である風量ｄに近接しない風量であることを目安として
設定される。なぜなら、この風量間に余裕がないと、す
なわち目標入力電力をＷＬとする風量からＷＨへと増加
させる風量間に余裕がないと、急激に電力を増加させる
こととなり、滑らかな入力電力遷移が得られなくなって
しまうからである。
【００２４】ここで、目標入力電力として例えばＷＬを
設定（図３にて横線で示す）すると、設定した入力電力
ＷＬと風量１００〜風量ｂとの交点（ＷＬ１００、ＷＬ
ａ、ＷＬｂ）から、目標として設定した入力電力と風量
に応じた位相角（θWLb ，θ WLa，θWL100）をそれぞれ
導出することができる。この目標入力電力ＷＬに対応す
る位相角範囲θWLb 〜θWL100 を領域１ａとする。な
お、図３の領域１とは、風量１００％から仕事率最大点
付近とされる風量に至るまでの領域を指し、具体的には
領域１ａを含むθWL100 から以下に詳述する目標入力電
力ＷＨに対応する位相角θWHd までの位相角範囲（θ
WHd 〜θWL100 ）である。
設定（図３にて横線で示す）すると、設定した入力電力
ＷＬと風量１００〜風量ｂとの交点（ＷＬ１００、ＷＬ
ａ、ＷＬｂ）から、目標として設定した入力電力と風量
に応じた位相角（θWLb ，θ WLa，θWL100）をそれぞれ
導出することができる。この目標入力電力ＷＬに対応す
る位相角範囲θWLb 〜θWL100 を領域１ａとする。な
お、図３の領域１とは、風量１００％から仕事率最大点
付近とされる風量に至るまでの領域を指し、具体的には
領域１ａを含むθWL100 から以下に詳述する目標入力電
力ＷＨに対応する位相角θWHd までの位相角範囲（θ
WHd 〜θWL100 ）である。
【００２５】次に、位相角−電流特性（図５）の領域１
ａ内において、図３で導出した位相角値と風量１００％
〜風量ｂとの交点（ＷＬ１００、ＷＬａ、ＷＬｂ）をプ
ロットし、また、領域１と領域２の境目となる点（ＷＨ
ｄ）をプロットすると、領域１（θWHd 〜θWL100 ）に
おける位相角対目標電流特性ＩＷＬが求められる。この
位相角対目標電流特性の一部が目標入力電力ＷＬに対応
し、各風量における入力電力が一定となる特性となる。
この特性ＩＷＬを二次方程式で表現したものが領域１の
目標電流算出式となる。
ａ内において、図３で導出した位相角値と風量１００％
〜風量ｂとの交点（ＷＬ１００、ＷＬａ、ＷＬｂ）をプ
ロットし、また、領域１と領域２の境目となる点（ＷＨ
ｄ）をプロットすると、領域１（θWHd 〜θWL100 ）に
おける位相角対目標電流特性ＩＷＬが求められる。この
位相角対目標電流特性の一部が目標入力電力ＷＬに対応
し、各風量における入力電力が一定となる特性となる。
この特性ＩＷＬを二次方程式で表現したものが領域１の
目標電流算出式となる。
【００２６】この領域１の目標電流算出式はｙ＝ａｘ2
−ｂｘ＋ｃ等の二次の近似式で表すことができる。な
お、この二次方程式のうち、θWLb 〜θWL100 の範囲が
入力電力をＷＬに一定制御するための特性であり、θ
WHd 〜θWLd の範囲は入力電力をＷＬ〜ＷＨへと滑ら
かに導くための特性となる。但し、ｙは目標電流値、ｘ
は位相角値、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ定数である。
−ｂｘ＋ｃ等の二次の近似式で表すことができる。な
お、この二次方程式のうち、θWLb 〜θWL100 の範囲が
入力電力をＷＬに一定制御するための特性であり、θ
WHd 〜θWLd の範囲は入力電力をＷＬ〜ＷＨへと滑ら
かに導くための特性となる。但し、ｙは目標電流値、ｘ
は位相角値、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ定数である。
【００２７】（２）仕事率最大点付近 次に、仕事率が最大点付近となる領域を設定する。吸込
み仕事率が最大点付近とは、換言すればある特定の風量
範囲であり、この風量範囲はモータ特性に依存してい
る。そこで、ここではその風量範囲を風量ｄ〜風量ｇで
あるとする。そして、上記入力電力ＷＬの場合と同様
に、目標入力電力値として設定したＷＨ（図３において
横線にて示す）と風量ｄから風量ｇ（ゴミ量大）とのそ
れぞれの交点（ＷＨｄ，ＷＨｅ，ＷＨｆ，ＷＨｇ）によ
り、目標として設定した入力電力と、各々の風量に応じ
た位相角（θWHd，θWHe，θWHf，θWHg）をそれぞれ導
出することができる。
み仕事率が最大点付近とは、換言すればある特定の風量
範囲であり、この風量範囲はモータ特性に依存してい
る。そこで、ここではその風量範囲を風量ｄ〜風量ｇで
あるとする。そして、上記入力電力ＷＬの場合と同様
に、目標入力電力値として設定したＷＨ（図３において
横線にて示す）と風量ｄから風量ｇ（ゴミ量大）とのそ
れぞれの交点（ＷＨｄ，ＷＨｅ，ＷＨｆ，ＷＨｇ）によ
り、目標として設定した入力電力と、各々の風量に応じ
た位相角（θWHd，θWHe，θWHf，θWHg）をそれぞれ導
出することができる。
【００２８】そして、図３で導出した位相角と各々の風
量の交点（ＷＨｄ，ＷＨｅ，ＷＨｆ，ＷＨｇ）を図４及
び図５上にプロットすると、領域２（θ0〜θWHd）にお
ける位相角対目標電流特性が求められる。すなわち、目
標入力電力ＷＨに対応し、各風量において入力電力を一
定とする位相角対目標電流特性ＩＷＨが求められる。こ
の位相角対目標電流特性ＩＷＨを二次方程式で表現した
ものが領域２の目標電流算出式となる。
量の交点（ＷＨｄ，ＷＨｅ，ＷＨｆ，ＷＨｇ）を図４及
び図５上にプロットすると、領域２（θ0〜θWHd）にお
ける位相角対目標電流特性が求められる。すなわち、目
標入力電力ＷＨに対応し、各風量において入力電力を一
定とする位相角対目標電流特性ＩＷＨが求められる。こ
の位相角対目標電流特性ＩＷＨを二次方程式で表現した
ものが領域２の目標電流算出式となる。
【００２９】なお、この領域２の目標電流算出式は領域
１と同様、ｙ＝ａｘ2 −ｂｘ＋ｃ等の二次の近似式で表
わすことができる。但し、ｙは目標電流値、ｘは位相角
値、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ定数である。
１と同様、ｙ＝ａｘ2 −ｂｘ＋ｃ等の二次の近似式で表
わすことができる。但し、ｙは目標電流値、ｘは位相角
値、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ定数である。
【００３０】以上のようにして求めた本実施の形態１の
位相角対目標電流特性を図６に示す。図の太線は各領域
に対応する特性を示している。以下、この太線で示され
る特性を目標電流特性ＣＴＭと記す。なお、図に示した
ように目標電流特性ＣＴＭはＣＴＭ１とＣＴＭ２のうち
各位相角において小さい方の特性となっている。
位相角対目標電流特性を図６に示す。図の太線は各領域
に対応する特性を示している。以下、この太線で示され
る特性を目標電流特性ＣＴＭと記す。なお、図に示した
ように目標電流特性ＣＴＭはＣＴＭ１とＣＴＭ２のうち
各位相角において小さい方の特性となっている。
【００３１】このように、ある一定の目標入力電力、上
記の例で説明すると目標入力電力ＷＨ又はＷＬを得るた
めには、位相角と電流との関係が目標電流特性ＣＴＭと
なるよう位相制御を行えばよく、この関係を算出手段８
に記憶させ、マイクロコンピュータ５により処理を行え
ばよい。具体的には、各領域における目標電流算出式を
算出手段８に記憶させ、算出された値のうち、小さい方
を選択して目標電流値ＣＴＭとし、各種処理を行えば良
いこととなる。
記の例で説明すると目標入力電力ＷＨ又はＷＬを得るた
めには、位相角と電流との関係が目標電流特性ＣＴＭと
なるよう位相制御を行えばよく、この関係を算出手段８
に記憶させ、マイクロコンピュータ５により処理を行え
ばよい。具体的には、各領域における目標電流算出式を
算出手段８に記憶させ、算出された値のうち、小さい方
を選択して目標電流値ＣＴＭとし、各種処理を行えば良
いこととなる。
【００３２】図７は本発明の実施の形態１の動作フロー
チャートである。以下、図７を参照しながら本実施の形
態１の動作について説明する。なお、以下では、領域１
の目標電流算出式による目標電流をＣＴＭ１、領域２の
目標電流算出式による目標電流をＣＴＭ２と記す。ステ
ップＳ１００では、動作スイッチ部１３操作後の初期位
相角値として、位相制御手段１１に初期位相角値ＰＷＳ
をセットする。この初期位相角値ＰＷＳは、図５に示す
ように目標電流曲線ＣＴＭと風量１００％の特性カーブ
との交点における位相角値θWL100 が設定される。
チャートである。以下、図７を参照しながら本実施の形
態１の動作について説明する。なお、以下では、領域１
の目標電流算出式による目標電流をＣＴＭ１、領域２の
目標電流算出式による目標電流をＣＴＭ２と記す。ステ
ップＳ１００では、動作スイッチ部１３操作後の初期位
相角値として、位相制御手段１１に初期位相角値ＰＷＳ
をセットする。この初期位相角値ＰＷＳは、図５に示す
ように目標電流曲線ＣＴＭと風量１００％の特性カーブ
との交点における位相角値θWL100 が設定される。
【００３３】ステップＳ１０１では、ステップＳ１００
でセットされた位相角値に基づいて、位相角制御手段１
１及び双方向性サイリスタ３により吸引用モータ２が位
相制御運転される。ステップＳ１０２では、ステップＳ
１０１で吸引用モータ２に流れる電流を電流検出手段４
によって検出し、検出された電流ＣＴを目標値−電流値
比較手段１０に送る。
でセットされた位相角値に基づいて、位相角制御手段１
１及び双方向性サイリスタ３により吸引用モータ２が位
相制御運転される。ステップＳ１０２では、ステップＳ
１０１で吸引用モータ２に流れる電流を電流検出手段４
によって検出し、検出された電流ＣＴを目標値−電流値
比較手段１０に送る。
【００３４】また、ステップＳ１０３及びステップＳ１
０４では、算出手段８によりステップＳ１００でセット
された初期位相角値ＰＷＳに対応する目標電流値ＣＴＭ
１及びＣＴＭ２を算出し、算出結果比較手段９に送る。
０４では、算出手段８によりステップＳ１００でセット
された初期位相角値ＰＷＳに対応する目標電流値ＣＴＭ
１及びＣＴＭ２を算出し、算出結果比較手段９に送る。
【００３５】ステップＳ１０５では、ステップＳ１０３
及びステップＳ１０４で算出結果比較手段９へと送られ
たＣＴＭ１及びＣＴＭ２の大小を算出結果比較手段９で
比較し、ＣＴＭ１の方が小さければステップＳ１０６で
ＣＴＭ１を目標電流ＣＴＭとし、ＣＴＭ２の方が小さけ
ればステップＳ１０７でＣＴＭ２を目標電流ＣＴＭと
し、目標電流ＣＴＭを目標値−電流値比較手段１０に送
る。
及びステップＳ１０４で算出結果比較手段９へと送られ
たＣＴＭ１及びＣＴＭ２の大小を算出結果比較手段９で
比較し、ＣＴＭ１の方が小さければステップＳ１０６で
ＣＴＭ１を目標電流ＣＴＭとし、ＣＴＭ２の方が小さけ
ればステップＳ１０７でＣＴＭ２を目標電流ＣＴＭと
し、目標電流ＣＴＭを目標値−電流値比較手段１０に送
る。
【００３６】ステップＳ１０８では、目標値−電流値比
較手段１０によりステップＳ１０２で検出した電流ＣＴ
と、ステップＳ１０６またはステップＳ１０７で設定し
た目標電流値ＣＴＭとを比較する。ＣＴとＣＴＭとが等
しければ位相角制御運転Ｓ１０１に戻り、等しくなれば
ステップＳ１０９でＣＴとＣＴＭの大小を比較し、ＣＴ
の方が小さければステップＳ１１０へ進んで位相角制御
手段１１により位相角値を１ｈｅｘ（ｈｅｘ：１６進，
１ｈｅｘ＝１度に相当）減らしてステップＳ１０１の位
相角制御運転へと戻り、ＣＴＭの方が大きければステッ
プＳ１１１へ進んで位相角制御手段１１により位相角値
を１ｈｅｘ増やして位相角制御運転Ｓ１０１に戻る。
較手段１０によりステップＳ１０２で検出した電流ＣＴ
と、ステップＳ１０６またはステップＳ１０７で設定し
た目標電流値ＣＴＭとを比較する。ＣＴとＣＴＭとが等
しければ位相角制御運転Ｓ１０１に戻り、等しくなれば
ステップＳ１０９でＣＴとＣＴＭの大小を比較し、ＣＴ
の方が小さければステップＳ１１０へ進んで位相角制御
手段１１により位相角値を１ｈｅｘ（ｈｅｘ：１６進，
１ｈｅｘ＝１度に相当）減らしてステップＳ１０１の位
相角制御運転へと戻り、ＣＴＭの方が大きければステッ
プＳ１１１へ進んで位相角制御手段１１により位相角値
を１ｈｅｘ増やして位相角制御運転Ｓ１０１に戻る。
【００３７】以下、図５を参照しながら具体的例で説明
する。例えば、ゴミ溜まり等によって風量１００％より
低い風量ａで運転されているとした場合、まずはステッ
プＳ１００で設定された位相角ＰＷＳで位相制御運転を
行われ（Ｓ１０１）、そして、この時の電流ＣＴを検出
し（Ｓ１０２）、位相角ＰＷＳにおけるＣＴＭ１とＣＴ
Ｍ２において小さい方を目標電流ＣＴＭとし（Ｓ１０２
〜Ｓ１０７）、当該目標電流ＣＴＭと電流ＣＴとの比較
が行われる（Ｓ１０８）。位相角ＰＷＳにおける電流Ｃ
Ｔは、ここでは風量ａで運転されているためＣＴa1であ
り目標電流ＣＴＭPws より小さい。このため、ステップ
Ｓ１１０へ進み、位相角値ｘを１ｈｅｘ減らしてステッ
プＳ１０１へと戻る。ステップＳ１０１では、ステップ
Ｓ１１０で１ｈｅｘ減らされた位相角値θx で位相角制
御運転を行い（Ｓ１０１）、同様にしてステップＳ１０
２〜Ｓ１１１の処理を行う。すなわち位相角θxでの目
標電流ＣＴＭθxが算出され、これと位相角θxにおける
風量ａでの検出電流ＣＴa2との比較が行われ、その比較
結果に基づき上記と同様の位相角制御が行われる。
する。例えば、ゴミ溜まり等によって風量１００％より
低い風量ａで運転されているとした場合、まずはステッ
プＳ１００で設定された位相角ＰＷＳで位相制御運転を
行われ（Ｓ１０１）、そして、この時の電流ＣＴを検出
し（Ｓ１０２）、位相角ＰＷＳにおけるＣＴＭ１とＣＴ
Ｍ２において小さい方を目標電流ＣＴＭとし（Ｓ１０２
〜Ｓ１０７）、当該目標電流ＣＴＭと電流ＣＴとの比較
が行われる（Ｓ１０８）。位相角ＰＷＳにおける電流Ｃ
Ｔは、ここでは風量ａで運転されているためＣＴa1であ
り目標電流ＣＴＭPws より小さい。このため、ステップ
Ｓ１１０へ進み、位相角値ｘを１ｈｅｘ減らしてステッ
プＳ１０１へと戻る。ステップＳ１０１では、ステップ
Ｓ１１０で１ｈｅｘ減らされた位相角値θx で位相角制
御運転を行い（Ｓ１０１）、同様にしてステップＳ１０
２〜Ｓ１１１の処理を行う。すなわち位相角θxでの目
標電流ＣＴＭθxが算出され、これと位相角θxにおける
風量ａでの検出電流ＣＴa2との比較が行われ、その比較
結果に基づき上記と同様の位相角制御が行われる。
【００３８】これらの処理の繰り返しにより、検出電流
ＣＴと目標電流ＣＴＭとが一致するよう位相角制御が行
われ、目標電力を実現できる。すなわち、風量に応じた
目標電流となるように位相角制御が行われ、掃除が進ん
でゴミ溜まりによって風量が変化し、風量が仮に風量ｂ
まで絞られても、その風量に応じた位相角制御が行わ
れ、一定の電力（目標電力ＷＬ）に一定制御が実現でき
る。
ＣＴと目標電流ＣＴＭとが一致するよう位相角制御が行
われ、目標電力を実現できる。すなわち、風量に応じた
目標電流となるように位相角制御が行われ、掃除が進ん
でゴミ溜まりによって風量が変化し、風量が仮に風量ｂ
まで絞られても、その風量に応じた位相角制御が行わ
れ、一定の電力（目標電力ＷＬ）に一定制御が実現でき
る。
【００３９】図８に実施の形態１により得られた入力電
力特性の例を示す。横軸は風量、縦軸は入力電力であ
る。図示のように、二種類の目標電力ＷＬ、ＷＨにおい
て、各々一定の入力電力が得られることが確認できた。
なお、風量ｇ（ｍ3／ｍｉｎ）以下は全通電（位相角
０）領域である。
力特性の例を示す。横軸は風量、縦軸は入力電力であ
る。図示のように、二種類の目標電力ＷＬ、ＷＨにおい
て、各々一定の入力電力が得られることが確認できた。
なお、風量ｇ（ｍ3／ｍｉｎ）以下は全通電（位相角
０）領域である。
【００４０】このように、本実施の形態１によれば、各
領域毎に、目標とする入力電力を得るための目標電流算
出式を求め、当該目標電流算出式に基づく位相制御を行
うことにより、どの領域においても目標とする入力電力
に制御可能となる。従って、以上に説明したように、複
数（ここではＷＬとＷＨの２つ）の目標入力電力に対し
て各々一定の入力電力を確実に実現することも可能とな
り、ゴミ量や被掃除面状態に応じて入力電力及び風量を
効率的にコントロール可能となった。また、入力電力を
ＷＬとする領域からＷＨとする領域へ遷移する際、当該
２つの目標入力電力間に風量的余裕があるため、位相角
が急激に変化することによる突入電流を防止でき、滑ら
かな入力電力遷移が得られる。
領域毎に、目標とする入力電力を得るための目標電流算
出式を求め、当該目標電流算出式に基づく位相制御を行
うことにより、どの領域においても目標とする入力電力
に制御可能となる。従って、以上に説明したように、複
数（ここではＷＬとＷＨの２つ）の目標入力電力に対し
て各々一定の入力電力を確実に実現することも可能とな
り、ゴミ量や被掃除面状態に応じて入力電力及び風量を
効率的にコントロール可能となった。また、入力電力を
ＷＬとする領域からＷＨとする領域へ遷移する際、当該
２つの目標入力電力間に風量的余裕があるため、位相角
が急激に変化することによる突入電流を防止でき、滑ら
かな入力電力遷移が得られる。
【００４１】また、算出手段８は、あらかじめ求めた特
性に基づき目標電流特性として数式化した近似式を記憶
し、目標電流値ＣＴＭを算出するようにしたので、電源
電圧変動、モータ特性バラツキ、及び電流センサ精度バ
ラツキにより風量特性が位相角対目標電流特性ＣＴＭか
ら外れても数式化により全風量特性領域をカバーできる
ため、安定した好適な入力制御を行うことができる。
性に基づき目標電流特性として数式化した近似式を記憶
し、目標電流値ＣＴＭを算出するようにしたので、電源
電圧変動、モータ特性バラツキ、及び電流センサ精度バ
ラツキにより風量特性が位相角対目標電流特性ＣＴＭか
ら外れても数式化により全風量特性領域をカバーできる
ため、安定した好適な入力制御を行うことができる。
【００４２】実施の形態２．前述の実施の形態１におい
て、領域１の目標電流算出式を、領域１ａ内の３点と領
域１と２との境目となる点を通る二次方程式としたが、
領域１ａと、領域１内の領域１ａを除く領域とで別々に
目標電流算出式を設定し、２つの一次方程式で表現して
も良い。
て、領域１の目標電流算出式を、領域１ａ内の３点と領
域１と２との境目となる点を通る二次方程式としたが、
領域１ａと、領域１内の領域１ａを除く領域とで別々に
目標電流算出式を設定し、２つの一次方程式で表現して
も良い。
【００４３】そこで本実施の形態２では、領域１におい
て、領域１ａ内のＷＬ１００、ＷＬａ、ＷＬｂの３点を
通る一次方程式（ＣＴＭ１−１）と、目標電力ＷＬから
目標電力ＷＬへと遷移させる領域内のＷＬｂ、ＷＨｄの
２点を通る一次方程式（ＣＴＭ１−２）との２つの一次
方程式を、領域１の目標電流算出式としたものである。
なお、目標入力電力ＷＬに一定制御を必要とする領域は
領域１ａであり、領域１内の領域１ａを除く領域ではそ
の必要がないため、本実施の形態２によると、領域１ａ
と、領域１内の領域１ａを除く領域とで別々に目標電流
算出式を設定することで、領域１ａ内での目標入力電力
ＷＬの一定制御を更に正確に行うことが期待できる。
て、領域１ａ内のＷＬ１００、ＷＬａ、ＷＬｂの３点を
通る一次方程式（ＣＴＭ１−１）と、目標電力ＷＬから
目標電力ＷＬへと遷移させる領域内のＷＬｂ、ＷＨｄの
２点を通る一次方程式（ＣＴＭ１−２）との２つの一次
方程式を、領域１の目標電流算出式としたものである。
なお、目標入力電力ＷＬに一定制御を必要とする領域は
領域１ａであり、領域１内の領域１ａを除く領域ではそ
の必要がないため、本実施の形態２によると、領域１ａ
と、領域１内の領域１ａを除く領域とで別々に目標電流
算出式を設定することで、領域１ａ内での目標入力電力
ＷＬの一定制御を更に正確に行うことが期待できる。
【００４４】図９に本実施の形態２の位相角対目標電流
特性（ＣＴＭ１−１、ＣＴＭ１−２及びＣＴＭ２）を示
す。図の太線が各領域に対応する特性を示している。以
下、この太線で示される特性を目標電流特性ＣＴＭと記
す。なお、何れの位相角においても中央に位置する特性
が目標電流特性ＣＴＭとなっている。このため、位相角
制御を行う場合、目標電流算出式で算出された目標電流
値のうち、中央の目標電流値を目標電流ＣＴＭとすれば
よい。
特性（ＣＴＭ１−１、ＣＴＭ１−２及びＣＴＭ２）を示
す。図の太線が各領域に対応する特性を示している。以
下、この太線で示される特性を目標電流特性ＣＴＭと記
す。なお、何れの位相角においても中央に位置する特性
が目標電流特性ＣＴＭとなっている。このため、位相角
制御を行う場合、目標電流算出式で算出された目標電流
値のうち、中央の目標電流値を目標電流ＣＴＭとすれば
よい。
【００４５】図１０は本実施の形態２の処理の流れを示
すフローチャートである。以下、図１０を参照しながら
本実施の形態２の動作について説明する。
すフローチャートである。以下、図１０を参照しながら
本実施の形態２の動作について説明する。
【００４６】ステップＳ２００では、動作スイッチ部１
３操作後の初期位相角値として、位相制御手段１１に初
期位相角値ＰＷＳをセットする。この初期位相角値ＰＷ
Ｓは、図９に示すように目標電流特性ＣＴＭと風量１０
０％の特性カーブとの交点における位相角値θWL100 が
設定される。
３操作後の初期位相角値として、位相制御手段１１に初
期位相角値ＰＷＳをセットする。この初期位相角値ＰＷ
Ｓは、図９に示すように目標電流特性ＣＴＭと風量１０
０％の特性カーブとの交点における位相角値θWL100 が
設定される。
【００４７】ステップＳ２０１では、ステップＳ２００
でセットされた位相角値に基づいて、位相角制御手段１
１及び双方向性サイリスタ３により吸引用モータ２が位
相制御運転される。ステップＳ２０２では、ステップＳ
２０１で吸引用モータ２に流れる電流を電流検出手段４
によって検出し、検出された電流ＣＴを目標値−電流値
比較手段１０に送る。
でセットされた位相角値に基づいて、位相角制御手段１
１及び双方向性サイリスタ３により吸引用モータ２が位
相制御運転される。ステップＳ２０２では、ステップＳ
２０１で吸引用モータ２に流れる電流を電流検出手段４
によって検出し、検出された電流ＣＴを目標値−電流値
比較手段１０に送る。
【００４８】また、ステップＳ２０３、ステップＳ２０
４及びステップＳ２０４では、算出手段８によりステッ
プＳ２００でセットされた初期位相角値ＰＷＳに対応す
る目標電流値ＣＴＭ１−１、ＣＴＭ１−２及びＣＴＭ２
を算出し、算出結果比較手段９に送る。
４及びステップＳ２０４では、算出手段８によりステッ
プＳ２００でセットされた初期位相角値ＰＷＳに対応す
る目標電流値ＣＴＭ１−１、ＣＴＭ１−２及びＣＴＭ２
を算出し、算出結果比較手段９に送る。
【００４９】ステップＳ２０６では、ステップＳ２０
３、ステップＳ２０４で算出結果比較手段９へと送られ
たＣＴＭ１−１、ＣＴＭ１−２の大小を算出結果比較手
段９で比較し、ＣＴＭ１−１の方が大きければステップ
Ｓ２０８でＣＴＭ１−１を目標電流ＣＴＭとし、ＣＴＭ
１−２の方が大きければステップＳ２０７で更にＣＴＭ
１−２とＣＴＭ２の大小を比較し、ＣＴＭ１−２の方が
小さければステップＳ２０９でＣＴＭ１−２を目標電流
ＣＴＭとし、ＣＴＭ２の方が小さければステップＳ２１
０でＣＴＭ２を目標電流ＣＴＭとする。このようにして
算出された目標電流ＣＴＭを目標値−電流比較手段１０
に送る。
３、ステップＳ２０４で算出結果比較手段９へと送られ
たＣＴＭ１−１、ＣＴＭ１−２の大小を算出結果比較手
段９で比較し、ＣＴＭ１−１の方が大きければステップ
Ｓ２０８でＣＴＭ１−１を目標電流ＣＴＭとし、ＣＴＭ
１−２の方が大きければステップＳ２０７で更にＣＴＭ
１−２とＣＴＭ２の大小を比較し、ＣＴＭ１−２の方が
小さければステップＳ２０９でＣＴＭ１−２を目標電流
ＣＴＭとし、ＣＴＭ２の方が小さければステップＳ２１
０でＣＴＭ２を目標電流ＣＴＭとする。このようにして
算出された目標電流ＣＴＭを目標値−電流比較手段１０
に送る。
【００５０】ステップＳ２１１では、目標値−電流値比
較手段１０によりステップＳ２０２で検出した電流ＣＴ
と、ステップＳ２０８、Ｓ２０９またはステップＳ２１
０で設定した目標電流値ＣＴＭとを比較する。ＣＴとＣ
ＴＭとが等しければ位相角制御運転Ｓ２０１に戻り、等
しくなればステップＳ２１２でＣＴとＣＴＭの大小を比
較し、ＣＴの方が小さければステップＳ２１３へ進んで
位相角制御手段１１により位相角値を１ｈｅｘ減らして
位相角制御運転Ｓ１０１へと戻り、ＣＴＭの方が大きけ
ればステップＳ２１４へ進んで同じく位相角制御手段１
１により位相角値を１ｈｅｘ増やして位相角制御運転Ｓ
１０１に戻る。
較手段１０によりステップＳ２０２で検出した電流ＣＴ
と、ステップＳ２０８、Ｓ２０９またはステップＳ２１
０で設定した目標電流値ＣＴＭとを比較する。ＣＴとＣ
ＴＭとが等しければ位相角制御運転Ｓ２０１に戻り、等
しくなればステップＳ２１２でＣＴとＣＴＭの大小を比
較し、ＣＴの方が小さければステップＳ２１３へ進んで
位相角制御手段１１により位相角値を１ｈｅｘ減らして
位相角制御運転Ｓ１０１へと戻り、ＣＴＭの方が大きけ
ればステップＳ２１４へ進んで同じく位相角制御手段１
１により位相角値を１ｈｅｘ増やして位相角制御運転Ｓ
１０１に戻る。
【００５１】このようステップＳ２０１〜ステップＳ２
１４を繰り返し行うことにより、実施の形態１と同様、
検出電流ＣＴと目標電流ＣＴＭとが一致するように位相
角制御が行われ、目標入力電力を実現できる。すなわ
ち、風量に応じた目標電流となるように位相角制御が行
われ、掃除が進んでゴミ溜まりによって風量が変化し、
風量が仮に風量ｂまで絞られても、その風量に応じた位
相角制御が行われ、一定の電力（目標入力電力ＷＬ）に
一定制御が実現できる。
１４を繰り返し行うことにより、実施の形態１と同様、
検出電流ＣＴと目標電流ＣＴＭとが一致するように位相
角制御が行われ、目標入力電力を実現できる。すなわ
ち、風量に応じた目標電流となるように位相角制御が行
われ、掃除が進んでゴミ溜まりによって風量が変化し、
風量が仮に風量ｂまで絞られても、その風量に応じた位
相角制御が行われ、一定の電力（目標入力電力ＷＬ）に
一定制御が実現できる。
【００５２】このように本実施の形態２では、入力電力
ＷＬに一定制御を必要とする風量１００％付近の領域１
ａと、この領域１ａから領域１へ入力電力を遷移するた
めの領域とにおいて、それぞれ別々に目標入力算出式を
設定するようにしたので、風量１００％付近の領域での
入力電力一定制御を実現する目標入力算出式を、より正
確に設定することができる。さらに、目的の異なる２つ
の領域に分割して各領域毎に目標電流算出式を設定する
ようにし、且つ当該目標電流算出式を一次方程式とした
ので、より簡便に設定することができる。
ＷＬに一定制御を必要とする風量１００％付近の領域１
ａと、この領域１ａから領域１へ入力電力を遷移するた
めの領域とにおいて、それぞれ別々に目標入力算出式を
設定するようにしたので、風量１００％付近の領域での
入力電力一定制御を実現する目標入力算出式を、より正
確に設定することができる。さらに、目的の異なる２つ
の領域に分割して各領域毎に目標電流算出式を設定する
ようにし、且つ当該目標電流算出式を一次方程式とした
ので、より簡便に設定することができる。
【００５３】なお、上記各実施の形態では、ここでは実
施の形態２を例に説明するが、複数求められた目標電流
の中から、予め求められた関係（すなわち各位相角にお
いて算出された複数の目標電流のうち、中央値を選択）
に基づいて位相角における目標電流を選択するようにし
たので、各領域の境目、すなわち位相角対目標電流特性
ＣＴＭ１−１、ＣＴＭ１−２及びＣＴＭ２との交点とな
る位相角を設定しなくとも、各位相角対目標電流特性
（ＣＴＭ１−１、ＣＴＭ１−２、ＣＴＭ２）を設定（記
憶）しておくだけで前記関係に基づき各領域に対応する
目標電流を選択することができる。なお、ここで説明し
た効果は得られなくなってしまうが、各領域の境目とな
る位相角を設定して、目標電流特性ＣＴＭから直接目標
電流を求めるようにしてももちろん良く、何れの方法を
採用しても目標とする入力電力に一定制御を行うことが
できる。
施の形態２を例に説明するが、複数求められた目標電流
の中から、予め求められた関係（すなわち各位相角にお
いて算出された複数の目標電流のうち、中央値を選択）
に基づいて位相角における目標電流を選択するようにし
たので、各領域の境目、すなわち位相角対目標電流特性
ＣＴＭ１−１、ＣＴＭ１−２及びＣＴＭ２との交点とな
る位相角を設定しなくとも、各位相角対目標電流特性
（ＣＴＭ１−１、ＣＴＭ１−２、ＣＴＭ２）を設定（記
憶）しておくだけで前記関係に基づき各領域に対応する
目標電流を選択することができる。なお、ここで説明し
た効果は得られなくなってしまうが、各領域の境目とな
る位相角を設定して、目標電流特性ＣＴＭから直接目標
電流を求めるようにしてももちろん良く、何れの方法を
採用しても目標とする入力電力に一定制御を行うことが
できる。
【００５４】なお、上記各実施の形態では、位相角制御
の際１ｈｅｘずつ増減させる場合を例に示したが、これ
に限られたものではなく、要するに位相角を少しづつ増
減させればよい。
の際１ｈｅｘずつ増減させる場合を例に示したが、これ
に限られたものではなく、要するに位相角を少しづつ増
減させればよい。
【００５５】また、上記各実施の形態では、目標電流算
出式を一次方程式又は二次方程式とした場合を例に説明
したが、これに限られたものではなくその他の多項式で
表現されたものでももちろん良い。例えば図８に示す実
験結果と照らし合わせて最適な多項式を求め、当該多項
式を目標電流算出式としても良く、この場合、更に正確
な入力電力制御が可能となる。
出式を一次方程式又は二次方程式とした場合を例に説明
したが、これに限られたものではなくその他の多項式で
表現されたものでももちろん良い。例えば図８に示す実
験結果と照らし合わせて最適な多項式を求め、当該多項
式を目標電流算出式としても良く、この場合、更に正確
な入力電力制御が可能となる。
【００５６】
【発明の効果】以上のように本発明に係る電気掃除機の
入力制御装置は、モータに流れる電流を検出する電流検
出手段と、モータに印加される電圧の位相角を制御して
入力電流を制御する位相角制御手段と、複数の領域で構
成される領域全体に複数存在し、各領域において目標と
する入力電力を得るための特性として予め求められた位
相角−目標電流特性に基づき、位相角制御手段の位相角
に対応した目標電流を複数求め、複数の目標電流を比較
し、予め求められた関係に基づいて複数の目標電流のう
ち、位相角の属する領域に対応した目標電流を選択し、
電流検出手段の検出電流と目標電流とを比較する演算手
段とを備え、位相角制御手段は、演算手段の比較結果に
基づき位相角を増加又は減少させて、電流検出手段の検
出電流と目標電流とが一致するように位相角制御を行う
ようにしたものである。
入力制御装置は、モータに流れる電流を検出する電流検
出手段と、モータに印加される電圧の位相角を制御して
入力電流を制御する位相角制御手段と、複数の領域で構
成される領域全体に複数存在し、各領域において目標と
する入力電力を得るための特性として予め求められた位
相角−目標電流特性に基づき、位相角制御手段の位相角
に対応した目標電流を複数求め、複数の目標電流を比較
し、予め求められた関係に基づいて複数の目標電流のう
ち、位相角の属する領域に対応した目標電流を選択し、
電流検出手段の検出電流と目標電流とを比較する演算手
段とを備え、位相角制御手段は、演算手段の比較結果に
基づき位相角を増加又は減少させて、電流検出手段の検
出電流と目標電流とが一致するように位相角制御を行う
ようにしたものである。
【００５７】本発明に係る電気掃除機の入力制御装置
は、モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、モ
ータに印加される電圧の位相角を制御して入力電流を制
御する位相角制御手段と、複数に分割された領域の各領
域毎に、目標とする入力電力を得るための特性として予
め求められた位相角−目標電流特性に基づき、位相角制
御手段の位相角に対応した目標電流を求め、電流検出手
段の検出電流と目標電流とを比較する演算手段とを備
え、位相角制御手段は、演算手段の比較結果に基づき位
相角を増加又は減少させて、電流検出手段の検出電流と
目標電流とが一致するように位相角制御を行うようにし
たものである。
は、モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、モ
ータに印加される電圧の位相角を制御して入力電流を制
御する位相角制御手段と、複数に分割された領域の各領
域毎に、目標とする入力電力を得るための特性として予
め求められた位相角−目標電流特性に基づき、位相角制
御手段の位相角に対応した目標電流を求め、電流検出手
段の検出電流と目標電流とを比較する演算手段とを備
え、位相角制御手段は、演算手段の比較結果に基づき位
相角を増加又は減少させて、電流検出手段の検出電流と
目標電流とが一致するように位相角制御を行うようにし
たものである。
【００５８】その結果、どの領域においてもそれぞれ目
標とする入力電力に制御可能となる。従って、複数の目
標入力電力に対して各々一定の入力電力を確実に実現す
ることも可能となり、ゴミ量や被掃除面状態に応じて入
力電力及び風量を効率的にコントロールすることができ
る。また、前者の電気掃除機の入力制御装置の場合、各
領域の境目、すなわち各位相角−目標電流特性の交点と
なる位相角を設定しなくとも、予め求められた関係に基
づいて複数の目標電流の中から、各領域に対応する目標
電流を選択することができる。
標とする入力電力に制御可能となる。従って、複数の目
標入力電力に対して各々一定の入力電力を確実に実現す
ることも可能となり、ゴミ量や被掃除面状態に応じて入
力電力及び風量を効率的にコントロールすることができ
る。また、前者の電気掃除機の入力制御装置の場合、各
領域の境目、すなわち各位相角−目標電流特性の交点と
なる位相角を設定しなくとも、予め求められた関係に基
づいて複数の目標電流の中から、各領域に対応する目標
電流を選択することができる。
【００５９】また、複数の領域は、吸込み仕事率最大点
に対応する領域及びゴミ量ゼロに対応する領域を含み、
位相角−目標電流特性は、各領域においてそれぞれ目標
とされた入力電力一定制御を実現するための特性である
ので、吸込み仕事率最大点付近及びゴミ量ゼロ領域にお
いてそれぞれ目標とする入力電力に一定制御が可能とな
る。
に対応する領域及びゴミ量ゼロに対応する領域を含み、
位相角−目標電流特性は、各領域においてそれぞれ目標
とされた入力電力一定制御を実現するための特性である
ので、吸込み仕事率最大点付近及びゴミ量ゼロ領域にお
いてそれぞれ目標とする入力電力に一定制御が可能とな
る。
【００６０】さらに、位相角−目標電流特性は、各領域
毎にそれぞれ多項式で表現されたものであるので、当該
多項式を実験結果（入力電力特性）と照らし合わせて求
められた最適な多項式とすれば、更に正確な入力電力制
御が可能となる。
毎にそれぞれ多項式で表現されたものであるので、当該
多項式を実験結果（入力電力特性）と照らし合わせて求
められた最適な多項式とすれば、更に正確な入力電力制
御が可能となる。
【００６１】また、ゴミ量ゼロに対応する領域の多項式
は、複数の風量をパラメータとして予め求められた位相
角と電流との関係において、ゴミ量ゼロ領域に対応する
位相角範囲内における、領域の目標入力電力を実現する
位相角と風量との関係から求められた複数の点を結ぶ一
次方程式で表現されたものであるので、ゴミ量ゼロ領域
において更に正確に入力電力制御が可能となり、また、
多項式を一次式方程式とすることで、簡便に設定ができ
る。
は、複数の風量をパラメータとして予め求められた位相
角と電流との関係において、ゴミ量ゼロ領域に対応する
位相角範囲内における、領域の目標入力電力を実現する
位相角と風量との関係から求められた複数の点を結ぶ一
次方程式で表現されたものであるので、ゴミ量ゼロ領域
において更に正確に入力電力制御が可能となり、また、
多項式を一次式方程式とすることで、簡便に設定ができ
る。
【図１】 本発明の実施の形態１の電気掃除機の入力制
御装置を示す機能ブロック図である。
御装置を示す機能ブロック図である。
【図２】 図１の吸引用モータの風量と電流、及び風量
と入力電力の特性図である。
と入力電力の特性図である。
【図３】 図１の吸引用モータの位相角−入力電力特性
を示す基本特性図である。
を示す基本特性図である。
【図４】 図１の吸引用モータの位相角−電流特性を示
す基本特性図である。
す基本特性図である。
【図５】 図４を部分拡大した説明図である。
【図６】 本発明の実施の形態１の位相角対目標電流特
性（目標電流算出式ＣＴＭ）を示す図である。
性（目標電流算出式ＣＴＭ）を示す図である。
【図７】 本発明の実施の形態１の動作フローチャート
である。
である。
【図８】 本発明の実施の形態１の電気掃除機の入力制
御装置によって得られた入力特性図である。
御装置によって得られた入力特性図である。
【図９】 本発明の実施の形態２の位相角対目標電流特
性（目標電流算出式ＣＴＭ）を示す図である。
性（目標電流算出式ＣＴＭ）を示す図である。
【図１０】 本発明の実施の形態２の動作フローチャー
トである。
トである。
４ 電流検出手段、７ 位相角対目標電流特性、１１
位相角制御手段、１２ 演算手段。
位相角制御手段、１２ 演算手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩原 明弘 埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地１ 三菱電機ホーム機器株式会社内 (72)発明者 長田 正史 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山崎 友寛 埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地１ 三菱電機ホーム機器株式会社内 Ｆターム(参考） 3B057 DA02 5H575 AA08 BB02 BB10 DD01 DD08 EE20 GG04 HA14 HB01 JJ03 KK06 KK09 LL22
Claims (5)
- 【請求項１】 モータに流れる電流を検出する電流検出
手段と、 モータに印加される電圧の位相角を制御して入力電流を
制御する位相角制御手段と、 複数の領域で構成される領域全体に複数存在し、各領域
において目標とする入力電力を得るための特性として予
め求められた位相角−目標電流特性に基づき、前記位相
角制御手段の前記位相角に対応した目標電流を複数求
め、当該複数の目標電流を比較し、予め求められた関係
に基づいて前記複数の目標電流のうち、位相角の属する
領域に対応した目標電流を選択し、前記電流検出手段の
検出電流と前記目標電流とを比較する演算手段とを備
え、 前記位相角制御手段は、前記演算手段の比較結果に基づ
き位相角を増加又は減少させて、前記電流検出手段の検
出電流と前記目標電流とが一致するように位相角制御を
行うことを特徴とする電気掃除機の入力制御装置。 - 【請求項２】 モータに流れる電流を検出する電流検出
手段と、 モータに印加される電圧の位相角を制御して入力電流を
制御する位相角制御手段と、 複数に分割された領域の各領域毎に、目標とする入力電
力を得るための特性として予め求められた位相角−目標
電流特性に基づき、前記位相角制御手段の前記位相角に
対応した目標電流を求め、前記電流検出手段の検出電流
と前記目標電流とを比較する演算手段とを備え、 前記位相角制御手段は、前記演算手段の比較結果に基づ
き位相角を増加又は減少させて、前記電流検出手段の検
出電流と前記目標電流とが一致するように位相角制御を
行うことを特徴とする電気掃除機の入力制御装置。 - 【請求項３】 前記複数の領域は、吸込み仕事率最大点
に対応する領域及びゴミ量ゼロに対応する領域を含み、
前記位相角−目標電流特性は、前記各領域においてそれ
ぞれ目標とされた入力電力一定制御を実現するための特
性であることを特徴とする請求項１又は２記載の電気掃
除機の入力制御装置。 - 【請求項４】 前記位相角−目標電流特性は、各領域毎
にそれぞれ多項式で表現されたものであることを特徴と
する請求項１乃至請求項３の何れかに記載の電気掃除機
の入力制御装置。 - 【請求項５】 前記ゴミ量ゼロに対応する領域の多項式
は、複数の風量をパラメータとして予め求められた位相
角と電流との関係において、前記ゴミ量ゼロ領域に対応
する位相角範囲内における、当該領域の目標入力電力を
実現する位相角と風量との関係から求められた複数の点
を結ぶ一次方程式で表現されたものであることを特徴と
する請求項４記載の電気掃除機の入力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26534999A JP3735799B2 (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 電気掃除機の入力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26534999A JP3735799B2 (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 電気掃除機の入力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001087189A true JP2001087189A (ja) | 2001-04-03 |
| JP3735799B2 JP3735799B2 (ja) | 2006-01-18 |
Family
ID=17415950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26534999A Expired - Lifetime JP3735799B2 (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 電気掃除機の入力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3735799B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007130158A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Toshiba Tec Corp | 電気掃除機 |
| JP2007520989A (ja) * | 2004-02-05 | 2007-07-26 | ダイソン・テクノロジー・リミテッド | 電気機械の制御 |
| JP2007520988A (ja) * | 2004-02-05 | 2007-07-26 | ダイソン・テクノロジー・リミテッド | 電気機械の制御 |
| JP2008104561A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気掃除機 |
| CN100433539C (zh) * | 2004-05-17 | 2008-11-12 | 东芝泰格有限公司 | 马达控制设备以及使用它的电器 |
| JP2009017909A (ja) * | 2007-07-10 | 2009-01-29 | Panasonic Corp | 電気掃除機 |
| JP2014143777A (ja) * | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Makita Corp | モータ制御回路 |
-
1999
- 1999-09-20 JP JP26534999A patent/JP3735799B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007520989A (ja) * | 2004-02-05 | 2007-07-26 | ダイソン・テクノロジー・リミテッド | 電気機械の制御 |
| JP2007520988A (ja) * | 2004-02-05 | 2007-07-26 | ダイソン・テクノロジー・リミテッド | 電気機械の制御 |
| US7701164B2 (en) | 2004-02-05 | 2010-04-20 | Dyson Technology Limited | Control of electrical machines |
| US7750594B2 (en) | 2004-02-05 | 2010-07-06 | Dyson Technology Limited | Control of electrical machines |
| KR101185470B1 (ko) * | 2004-02-05 | 2012-10-05 | 다이슨 테크놀러지 리미티드 | 전기 기기의 제어 |
| CN100433539C (zh) * | 2004-05-17 | 2008-11-12 | 东芝泰格有限公司 | 马达控制设备以及使用它的电器 |
| JP2007130158A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Toshiba Tec Corp | 電気掃除機 |
| JP4621580B2 (ja) * | 2005-11-09 | 2011-01-26 | 株式会社東芝 | 電気掃除機 |
| JP2008104561A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気掃除機 |
| JP2009017909A (ja) * | 2007-07-10 | 2009-01-29 | Panasonic Corp | 電気掃除機 |
| JP2014143777A (ja) * | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Makita Corp | モータ制御回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3735799B2 (ja) | 2006-01-18 |
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