JP2006296028A - Brushless dc motor incorporating circuit being connected directly with ac power supply, and ventilation fan mounting it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主にパイプファンや天井埋め込み型等の排気用および給気用の換気装置や、送風機、加湿機、除湿機、冷凍機器、空気調和機、給湯機などのファン駆動用のブラシレスDCモータに関するものである。 The present invention mainly relates to a brushless DC for driving a fan such as a pipe fan, a ceiling-embedded ventilator for exhaust and air supply, a fan, a humidifier, a dehumidifier, a refrigeration apparatus, an air conditioner, a water heater, etc. It relates to motors.
近年、換気装置等の電気機器に搭載するファン駆動用の電動機においては、低価格化、高効率化、静音化が強く求められており、誘導電動機では大幅な高効率化は困難であることから、永久磁石を使用したブラシレスDCモータが増えてきている。一方では、交流電源に接続するだけで簡単に回転するというような、使い勝手の良い電動機も求められている。 In recent years, there has been a strong demand for low-price, high-efficiency, and low-noise performance in fan-driven motors mounted on electrical equipment such as ventilators, and it is difficult to achieve significant increases in efficiency with induction motors. The number of brushless DC motors using permanent magnets is increasing. On the other hand, there is also a demand for an electric motor that is easy to use, such as simply rotating by connecting to an AC power source.
従来、この種の電動機は、特許文献1〜3に開示された構成のものが知られている。 Conventionally, the thing of the structure disclosed by patent documents 1-3 is known for this kind of electric motor.
以下、その電動機について図8〜図10を参照しながら説明する。 Hereinafter, the electric motor will be described with reference to FIGS.
図に示すように、電動機は整流部101、制御部102、モータ駆動コイル103、104、磁石回転子105、永久磁石105a、単一のプリント基板106、スイッチング素子107、108、平滑コンデンサ109を備えており、単一のプリント基板106に商用のAC電源を整流する整流部101と、DCモータの2相の駆動コイル103、104と、永久磁石105aを配した磁石回転子105と、モータ駆動コイル103、104と整流部101の間には平滑コンデンサ109を配し、モータ駆動コイル103、104に一方向にのみ電流を流すスイッチング素子107、108と、このスイッチング素子107、108を含め、モータ駆動コイル103、104への通電を制御する制御部102とを備え、整流部101で整流し、平滑コンデンサ109にて平滑された高圧DC電源をモータ駆動コイル103、104に直接に供給し、整流平滑後の高圧DC電源を減圧して制御部102に供給するようにした2相半波駆動方式の構成としている。
As shown in the figure, the electric motor includes a
また、この種の電動機は、特許文献4に開示された構成のものが知られている。
Moreover, the thing of the structure disclosed by
以下、その電動機について図11を参照しながら説明する。 Hereinafter, the electric motor will be described with reference to FIG.
図に示すように、AC電源を整流する整流部101と、この整流部101で整流して得たDCを低電圧化するDC−DCコンバータ110と、DCモータの2相の駆動コイル103、104と、永久磁石105aを配した磁石回転子105と、DC−DCコンバータ110と整流部101の間には平滑コンデンサ109と、DC−DCコンバータ110とモータ駆動コイル103、104の間には平滑コンデンサ111とモータ駆動コイル103、104に一方向にのみ電流を流すスイッチング素子107、108とを配し、DC−DCコンバータ110にて整流部101で生じたDC電源の電圧実行値を低くし、磁極検知素子からの信号でスイッチング素子107、108を制御し、モータ駆動コイル103、104に順次低電圧DC電流が流されるようにした2相半波駆動方式の構成としている。
このような従来の電動機によれば、交流電源を直接入力してDCモータの駆動を完結する構成であるため、電動機の特性調整のためには、電動機の巻線仕様の変更や内蔵回路の定数を調整して対応する必要があり、使用範囲を満足させるための調整工数が多くなるうえ、内蔵回路が共用できず低コスト化ができないといった課題があり、仕様調整に要する工数削減および内蔵回路の共用化、低コスト化が要求されている。 According to such a conventional electric motor, the configuration is such that the direct-current power supply is directly inputted to complete the driving of the DC motor. There is a problem that the adjustment man-hours required to satisfy the range of use increases, the built-in circuit cannot be shared, and the cost cannot be reduced. Sharing and cost reduction are required.
また、搭載する機器に応じた電動機の出力特性を得るために、電動機とは別の制御回路や設定手段を設け、その制御回路または設定手段より出力される指示信号に応じて電動機の特性を変更する方法が一般的であるが、回路スペースが別途必要になるうえ、接続線が必要になるなど機器を小型化、低コスト化できない、交流電源に直結している利点を発揮できないといった課題があり、電動機とは別に回路や設定手段を設けて接続することなく電動機の特性を容易に変更でき、省スペース化、低コスト化することが要求されている。 Also, in order to obtain the output characteristics of the motor according to the equipment to be installed, a control circuit and setting means different from the motor are provided, and the characteristics of the motor are changed according to the instruction signal output from the control circuit or setting means. However, there is a problem that the circuit space is required separately, the connection line is necessary, and the equipment cannot be reduced in size and cost, and the advantage of being directly connected to the AC power source cannot be exhibited. Therefore, it is required that the characteristics of the electric motor can be easily changed without providing a circuit and setting means separately from the electric motor, and that space saving and cost reduction can be achieved.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、別途、回路を設けることなく、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整不要で、使用範囲を満足し、容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化できる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, and does not require a separate circuit, and does not require adjustment of windings or adjustment of built-in circuit constants. An object of the present invention is to provide a brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to an AC power source that can share an electric motor and a built-in circuit, save space, and reduce costs.
また、シロッコファンなど遠心型の換気送風装置では、電動機を電圧一定や回転数一定で運転した場合、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得られないといった課題があり、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができる略トルク一定、即ち電流一定で運転可能な電動機が要求されている。 In addition, centrifugal ventilation fans such as sirocco fans have a problem that when the motor is operated at a constant voltage or a constant rotation speed, a stable air volume cannot be obtained against static pressure fluctuations such as pressure loss. There is a demand for an electric motor that can be operated with a substantially constant torque, that is, a constant current, that can obtain a stable air volume against fluctuations in static pressure such as loss.
また、プロペラファンなど軸流型の換気送風装置では、電動機を電圧一定や電流一定で運転した場合、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得られないといった課題があり、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができる回転数一定で運転可能な電動機が要求されている。 In addition, in axial-flow type ventilation fans such as propeller fans, when the motor is operated at constant voltage or constant current, there is a problem that a stable air volume cannot be obtained against static pressure fluctuations such as pressure loss. There is a demand for an electric motor that can be operated at a constant rotational speed, which can obtain a stable air volume against static pressure fluctuations.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化でき、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, satisfying the usage range and easily changing the characteristics without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit. An object of the present invention is to provide a brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to an AC power source that can be shared and reduced in cost and can obtain a stable air volume against static pressure fluctuations such as pressure loss.
また、換気送風装置を設置した場合、電動機の特性変更ができないことから、現場での機器の変更が困難であることから、機器を変更する必要があるといった課題があり、設置後に容易に特性変更できる電動機が要求されている。 In addition, when a ventilation blower is installed, it is difficult to change the characteristics of the motor, so it is difficult to change the equipment on site. An electric motor that can be used is required.
また、換気送風装置は、使用者が容易に触れることのできない箇所(例えば天井)に設置される場合が大半を占めており、使用者が容易に換気送風装置の換気送風能力を変更できないといった課題があり、設置後に容易に特性を変更できる電動機が要求されている。 Moreover, the ventilation fan apparatus occupies most cases where the user cannot easily touch it (for example, the ceiling), and the user cannot easily change the ventilation fan capacity of the ventilation fan apparatus. There is a demand for an electric motor whose characteristics can be easily changed after installation.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、現場に設置した後でも工事業者および使用者が容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化できる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, satisfying the range of use without changing the windings and adjusting the constants of the built-in circuit, and even after installation on site, the contractor and user can It is an object of the present invention to provide a brushless DC motor with a built-in circuit that can be easily changed in characteristics, and that is directly connected to an AC power source that can share the electric motor and the built-in circuit and reduce the cost.
また、換気送風装置を設置した後に、電動機の特性や換気送風能力を変更した場合、変更を受け付けたことが判別し難い箇所に設置されている場合が大半を占めており、変更した際に変更を受け付けたことを判別できる電動機が要求されている。 In addition, if the characteristics of the motor and the ventilation and ventilation capacity are changed after the ventilation fan is installed, the majority of cases are installed in places where it is difficult to determine that the change has been accepted. Therefore, there is a demand for an electric motor that can determine that it has been accepted.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、現場に設置した後でも工事業者および使用者が容易に特性変更ができ、変更した際に変更を受け付けたことが判別でき、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化できる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, satisfying the range of use without changing the windings and adjusting the constants of the built-in circuit, and even after installation on site, the contractor and user can An object is to provide a brushless DC motor with a built-in circuit that can be easily changed in characteristics, can be determined that the change has been accepted, and is directly connected to an AC power source that can share the electric motor and the built-in circuit and reduce the cost. It is said.
本発明の交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータは上記目的を達成するために、固定子鉄心に絶縁体を介して駆動コイルを巻装した固定子と、この固定子に対向して回転自在に配置した永久磁石を備えた磁石回転子と、前記磁石回転子の磁極位置を検知する磁極位置検出手段と、複数のスイッチング素子でブリッジ接続されたインバータ回路と、前記交流電源を整流する整流手段によって得た高圧電圧を減圧して前記インバータ回路に印加する電圧変換手段と、前記磁極位置検出手段の信号を基に、前記電圧変換手段にて生成した電圧を前記インバータ回路を介して前記駆動コイルに所定の方向と順序で順次全波通電するための駆動ロジック制御手段と、前記電圧変換手段の出力電圧を決定する出力設定手段とを備え、前記出力設定手段を、前記ブラシレスDCモータの外郭部分に配したことを特徴とする交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものである。 In order to achieve the above object, a brushless DC motor with a built-in circuit directly connected to an AC power source according to the present invention has a stator in which a drive coil is wound around a stator core via an insulator, and the stator is opposed to the stator. A magnet rotor provided with a permanent magnet rotatably arranged, a magnetic pole position detecting means for detecting a magnetic pole position of the magnet rotor, an inverter circuit bridge-connected by a plurality of switching elements, and the AC power supply are rectified Based on the signal of the magnetic pole position detection means, the voltage conversion means for reducing the high voltage obtained by the rectification means and applying it to the inverter circuit, and the voltage generated by the voltage conversion means via the inverter circuit Drive logic control means for sequentially energizing the drive coil in a predetermined direction and order, and output setting means for determining an output voltage of the voltage conversion means, The setting means is obtained by a circuit-integrated brushless DC motor is directly connected to an AC power source, characterized in that arranged in the outer portion of the brushless DC motor.
これにより、電動機とは別に回路や設定手段を設けて接続することなく電動機の特性を容易に変更でき、電動機および内蔵回路を共用化でき、省スペース化、低コスト化できる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータが得られる。 This makes it possible to easily change the characteristics of the motor without providing a circuit or setting means separately from the motor, and to connect the motor and the built-in circuit, thereby directly connecting to an AC power source that can save space and cost. A built-in brushless DC motor can be obtained.
また他の手段は、磁極検知手段とインバータ回路と整流手段と電圧変換手段と駆動ロジック制御手段と出力設定手段とを同一プリント基板上に構成し、固定子とプリント基板とを、絶縁を兼ねたモールド樹脂で一体化し、出力設定手段を、ブラシレスDCモータのモールド樹脂外郭部分に配したことを特徴とする交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものである。 In addition, the magnetic pole detection means, the inverter circuit, the rectification means, the voltage conversion means, the drive logic control means, and the output setting means are configured on the same printed circuit board, and the stator and the printed circuit board also serve as insulation. This is a brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to an AC power supply, characterized in that it is integrated with a mold resin and the output setting means is arranged in the outer portion of the mold resin of the brushless DC motor.
これにより、電動機とは別に回路や設定手段を設けて接続することなく電動機の特性を容易に変更でき、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化でき、モールド樹脂によって絶縁性および放熱効果を高めた交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータが得られる。 As a result, the characteristics of the motor can be easily changed without providing a circuit and setting means separately from the motor, and the motor and the built-in circuit can be shared, space saving, cost reduction, insulation and A brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to an AC power supply with enhanced heat dissipation effect can be obtained.
また他の手段は、出力設定手段に電圧指示手段を備え、電圧変換手段は、電圧指示手段より出力される信号に応じた電圧に可変する電圧可変手段を備えたことを特徴とする交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものである。 Another means is an AC power supply characterized in that the output setting means includes a voltage instruction means, and the voltage conversion means includes a voltage variable means for changing the voltage according to a signal output from the voltage instruction means. This is a brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected.
これにより、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化できる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータが得られる。 This makes it possible to change the characteristics easily without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, making it easy to change the characteristics, and sharing the motor and built-in circuit, saving space and reducing costs. A brushless DC motor with a built-in circuit directly connected can be obtained.
また他の手段は、出力設定手段に電流指示手段を備え、電圧変換手段は、電流指示手段より出力される信号に応じた平均電流値となる電圧に可変する電圧可変手段を備えると共に駆動コイルに流れる電流に応じた電圧信号に変換する電流検知手段を備えたことを特徴とする交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものである。 The other means includes current setting means in the output setting means, and the voltage conversion means includes voltage variable means for changing the voltage to an average current value corresponding to the signal output from the current indicating means, and the drive coil. It is a brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to an AC power source, characterized in that it includes a current detection means for converting the voltage signal into a voltage signal corresponding to the flowing current.
これにより、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化でき、シロッコファンなどの遠心型ファンに用いた場合、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータが得られる。 This makes it possible to satisfy the operating range and easily change the characteristics without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit. The motor and built-in circuit can be used in common, saving space and reducing costs. When used for a centrifugal fan such as the above, a brushless DC motor with a built-in circuit directly connected to an AC power supply capable of obtaining a stable air volume against static pressure fluctuations such as pressure loss can be obtained.
また他の手段は、出力設定手段に回転数指示手段を備え、駆動ロジック制御手段は、磁極位置検知手段の信号を基に前記DCモータの回転数に応じた電圧に変換する回転数変換手段を備え、電圧変換手段は、回転数指示手段より出力される信号に応じた回転数となる電圧に可変する電圧可変手段を備えたことを特徴とする交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものである。 The other means is provided with a rotation speed instruction means in the output setting means, and the drive logic control means has a rotation speed conversion means for converting into a voltage corresponding to the rotation speed of the DC motor based on the signal of the magnetic pole position detection means. The voltage conversion means includes a voltage variable means for changing the voltage to a rotation speed corresponding to a signal output from the rotation speed instruction means. A brushless DC motor with a built-in circuit directly connected to an AC power supply It is what.
これにより、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化でき、プロペラファンなどの軸流型ファンに用いた場合、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータが得られる。 This makes it possible to satisfy the operating range and easily change the characteristics without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit. The motor and built-in circuit can be shared, saving space, and reducing costs. When used for an axial flow type fan such as the above, a brushless DC motor with a built-in circuit directly connected to an AC power supply capable of obtaining a stable air volume against static pressure fluctuations such as pressure loss can be obtained.
また他の手段は、電圧指示手段を赤外線受光部に置き換え、赤外線受光部より出力されるパルス信号を変換するパルス信号変換手段を備えたことを特徴とする交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものである。 Another means is a brushless circuit-embedded type directly connected to an AC power source, characterized in that the voltage indicating means is replaced with an infrared light receiving section, and pulse signal converting means for converting a pulse signal output from the infrared light receiving section is provided. It is a DC motor.
これにより、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、現場に設置した後でも工事業者および使用者が容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化できる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータが得られる。 This makes it possible to satisfy the operating range without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, allowing the contractor and user to easily change the characteristics even after installation at the site, and sharing the motor and the built-in circuit. Thus, a brushless DC motor with a built-in circuit directly connected to an AC power source that can save space and cost can be obtained.
また他の手段は、電流指示手段を赤外線受光部に置き換え、赤外線受光部より出力されるパルス信号を変換するパルス信号変換手段を備えたことを特徴とする交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものである。 Another means is a brushless with a built-in circuit directly connected to an AC power supply, characterized in that the current indicating means is replaced with an infrared light receiving section, and pulse signal conversion means for converting a pulse signal output from the infrared light receiving section is provided. It is a DC motor.
これにより、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、現場に設置した後でも工事業者および使用者が容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化でき、シロッコファンなどの遠心型ファンに用いた場合、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータが得られる。 This makes it possible to satisfy the operating range without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, allowing the contractor and user to easily change the characteristics even after installation at the site, and sharing the motor and the built-in circuit. A space-saving, low-cost, brushless built-in circuit that is directly connected to an AC power supply that can obtain a stable air volume against static pressure fluctuations such as pressure loss when used in centrifugal fans such as sirocco fans. A DC motor is obtained.
また他の手段は、回転数指示手段を赤外線受光部に置き換え、赤外線受光部より出力されるパルス信号を変換するパルス信号変換手段を備えたことを特徴とする交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものである。 Another means is a circuit-embedded type directly connected to an AC power source characterized in that the rotation speed instruction means is replaced with an infrared light receiving section, and pulse signal conversion means for converting a pulse signal output from the infrared light receiving section is provided. This is a brushless DC motor.
これにより、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、現場に設置した後でも工事業者および使用者が容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化でき、プロペラファンなどの軸流型ファンに用いた場合、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータが得られる。 This makes it possible to satisfy the operating range without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, allowing the contractor and user to easily change the characteristics even after installation at the site, and sharing the motor and the built-in circuit. With a built-in circuit that is directly connected to an AC power supply that can obtain a stable air volume against static pressure fluctuations such as pressure loss when used in an axial fan such as a propeller fan. A brushless DC motor is obtained.
また他の手段は、出力設定手段に赤外線受光部を備えると共に赤外線受光部が信号を受信したことを表示する表示手段を備えたことを特徴とする交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものである。 Another means includes a brushless DC motor with a built-in circuit directly connected to an AC power supply, characterized in that the output setting means includes an infrared light receiving portion and a display means for displaying that the infrared light receiving portion has received a signal. It is what.
これにより、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、現場に設置した後でも工事業者および使用者が容易に特性変更ができ、変更した際に変更を受け付けたことが判別でき、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化でき、静圧変動に対して安定した風量を得ることができる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータが得られる。 This makes it possible to satisfy the operating range without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, allowing the construction contractor and user to easily change the characteristics even after installation at the site, and accepting changes when they are changed. Thus, a brushless DC motor with a built-in circuit that can be directly connected to an AC power source that can share the electric motor and the built-in circuit, reduce costs, and can obtain a stable air flow against static pressure fluctuations can be obtained.
また他の手段は、交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを搭載した換気送風装置としたものである。 Another means is a ventilation blower equipped with a brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to an AC power supply.
これにより、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化でき、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを搭載した換気送風装置が得られる。 This makes it possible to easily change characteristics without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, making it easy to change the characteristics, sharing the motor and built-in circuit, reducing costs, and static pressure such as pressure loss. A ventilation blower equipped with a brushless DC motor with a built-in circuit directly connected to an AC power supply capable of obtaining a stable air volume against fluctuations is obtained.
本発明によれば、電動機とは別に回路や設定手段を設けて接続することなく電動機の特性を容易に変更でき、電動機および内蔵回路を共用化でき、省スペース化、低コスト化できる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを提供できる。 According to the present invention, it is possible to easily change the characteristics of the electric motor without providing a circuit and setting means separately from the electric motor, and to share the electric motor and the built-in circuit, thereby reducing the space and cost. A brushless DC motor with a built-in circuit directly connected can be provided.
また、電動機とは別に回路や設定手段を設けて接続することなく電動機の特性を容易に変更でき、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化でき、モールド樹脂によって絶縁性および放熱効果を高めた交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを提供できる。 In addition, the characteristics of the motor can be easily changed without providing a circuit or setting means separately from the motor, and the motor and the built-in circuit can be shared, space saving and cost can be reduced. It is possible to provide a brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to an improved AC power source.
また、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化できる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを提供できる。 Directly connected to an AC power source that satisfies the operating range and can easily change characteristics without changing windings or adjusting the constants of the built-in circuit, and can share the motor and built-in circuit, saving space and reducing costs. A brushless DC motor with a built-in circuit can be provided.
また、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化でき、シロッコファンなどの遠心型ファンに用いた場合、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを提供できる。 In addition, without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, the range of use can be satisfied and the characteristics can be easily changed, and the motor and built-in circuit can be shared and the cost can be reduced. Centrifugal fans such as sirocco fans When used in the above, it is possible to provide a brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to an AC power supply capable of obtaining a stable air volume against static pressure fluctuations such as pressure loss.
また、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化でき、プロペラファンなどの軸流型ファンに用いた場合、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを提供できる。 In addition, without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, the range of use can be satisfied and the characteristics can be easily changed, and the motor and built-in circuit can be shared and the cost can be reduced. When used in a fan, it is possible to provide a brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to an AC power supply capable of obtaining a stable air volume against static pressure fluctuations such as pressure loss.
また、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、現場に設置した後でも工事業者および使用者が容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化できる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを提供できる。 Also, without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, the range of use is satisfied, and even after installation at the site, the contractor and user can easily change the characteristics, and the motor and built-in circuit are shared. A brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to an AC power supply that can be reduced in cost can be provided.
また、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、現場に設置した後でも工事業者および使用者が容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化でき、シロッコファンなどの遠心型ファンに用いた場合、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを提供できる。 Also, without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, the range of use is satisfied, and even after installation at the site, the contractor and user can easily change the characteristics, and the motor and built-in circuit are shared. Built-in circuit type brushless DC that is directly connected to an AC power supply that can obtain a stable air volume against static pressure fluctuations such as pressure loss when used for centrifugal fans such as sirocco fans, which can save space and cost. A motor can be provided.
また、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、現場に設置した後でも工事業者および使用者が容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化でき、プロペラファンなどの軸流型ファンに用いた場合、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを提供できる。 Also, without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, the range of use is satisfied, and even after installation at the site, the contractor and user can easily change the characteristics, and the motor and built-in circuit are shared. A space-saving, low-cost, brushless type with a built-in circuit that is directly connected to an AC power supply that can obtain a stable airflow against static pressure fluctuations such as pressure loss when used for an axial fan such as a propeller fan. A DC motor can be provided.
また、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、現場に設置した後でも工事業者および使用者が容易に特性変更ができ、変更した際に変更を受け付けたことが判別でき、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化でき、静圧変動に対して安定した風量を得ることができる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを提供できる。 In addition, without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, the range of use is satisfied, and even after installation at the site, the contractor and the user can easily change the characteristics. Therefore, it is possible to provide a brushless DC motor with a built-in circuit that can be directly connected to an AC power source that can share a motor and a built-in circuit, reduce costs, and can obtain a stable air volume against static pressure fluctuations.
また、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化でき、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを搭載した換気送風装置を提供できる。 In addition, without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, the range of use can be satisfied and the characteristics can be easily changed, and the motor and built-in circuit can be shared and the cost can be reduced. In contrast, it is possible to provide a ventilation blower equipped with a brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to an AC power supply capable of obtaining a stable air volume.
本発明の請求項1記載の発明は、交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータであって、固定子鉄心に絶縁体を介して駆動コイルを巻装した固定子と、この固定子に対向して回転自在に配置した永久磁石を備えた磁石回転子と、前記磁石回転子の磁極位置を検知する磁極位置検出手段と、複数のスイッチング素子でブリッジ接続されたインバータ回路と、前記交流電源を整流する整流手段によって得た高圧電圧を減圧して前記インバータ回路に印加する電圧変換手段と、前記磁極位置検出手段の信号を基に、前記電圧変換手段にて生成した電圧を、前記インバータ回路を介して前記駆動コイルに所定の方向と順序で順次全波通電するための駆動ロジック制御手段と、前記電圧変換手段の出力電圧を決定する出力設定手段とを備え、前記出力設定手段を、前記ブラシレスDCモータの外郭部分に配したことを特徴とする交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものであり、電動機とは別に回路や設定手段を設けて接続することなく電動機の特性を容易に変更でき、電動機および内蔵回路を共用化でき、省スペース化、低コスト化できるという作用を有する。 The invention described in claim 1 of the present invention is a brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to an AC power source, a stator having a stator core wound with a drive coil via an insulator, and the stator. A magnet rotor having permanent magnets arranged to face and rotate freely, a magnetic pole position detecting means for detecting a magnetic pole position of the magnet rotor, an inverter circuit bridge-connected by a plurality of switching elements, and the AC power source Based on the signal of the magnetic pole position detection means, the voltage conversion means for reducing the high voltage obtained by the rectification means for rectifying the voltage and applying the voltage to the inverter circuit, the voltage generated by the voltage conversion means Drive logic control means for sequentially energizing the drive coil in a predetermined direction and order through the drive coil, and output setting means for determining the output voltage of the voltage conversion means, The output setting means is a brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to an AC power supply characterized in that the output setting means is arranged in an outer portion of the brushless DC motor, and a circuit and setting means are provided separately from the motor. The characteristics of the electric motor can be easily changed without connection, the electric motor and the built-in circuit can be shared, and the space can be saved and the cost can be reduced.
また、前記磁極検知手段と前記インバータ回路と前記整流手段と前記電圧変換手段と前記駆動ロジック制御手段と前記出力設定手段とを同一プリント基板上に構成し、前記固定子と前記プリント基板を、絶縁を兼ねたモールド樹脂で一体化し、前記出力設定手段を、前記ブラシレスDCモータのモールド樹脂外郭部分に配したことを特徴とする請求項1記載の交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものであり、電動機とは別に回路や設定手段を設けて接続することなく電動機の特性を容易に変更でき、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化でき、モールド樹脂によって絶縁性および放熱効果を高めるという作用を有する。 Further, the magnetic pole detection means, the inverter circuit, the rectification means, the voltage conversion means, the drive logic control means, and the output setting means are configured on the same printed board, and the stator and the printed board are insulated. 2. A brushless DC motor with a built-in circuit directly connected to an AC power source according to claim 1, wherein the output setting means is integrated with a mold resin outer portion of the brushless DC motor. The characteristics of the motor can be easily changed without providing a circuit or setting means separately from the motor, and the motor and built-in circuit can be shared, space saving and cost reduction can be achieved. Has the effect of enhancing the properties and heat dissipation effect.
また、前記出力設定手段は、電圧指示手段を備え、前記電圧変換手段は、前記電圧指示手段より出力される信号に応じた電圧に可変する電圧可変手段を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものであり、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化できるという作用を有する。 The output setting means includes voltage instruction means, and the voltage conversion means includes voltage variable means for changing the voltage to a voltage corresponding to a signal output from the voltage instruction means. Or, it is a brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to the AC power supply described in 2. It can satisfy the usage range and easily change the characteristics without changing the winding or adjusting the constant of the built-in circuit. The electric motor and the built-in circuit can be shared, space saving, and cost reduction can be achieved.
また、前記出力設定手段は、電流指示手段を備え、前記電圧変換手段は、前記電流指示手段より出力される信号に応じた平均電流値となる電圧に可変する電圧可変手段を備えると共に前記駆動コイルに流れる電流に応じた電圧信号に変換する電流検知手段を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものであり、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化でき、シロッコファンなどの遠心型ファンに用いた場合、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができるという作用を有する。 The output setting means includes current instruction means, and the voltage conversion means includes voltage variable means for changing the voltage to an average current value corresponding to a signal output from the current instruction means, and the drive coil. 3. A brushless DC motor with a built-in circuit directly connected to an AC power source according to claim 1, further comprising current detecting means for converting the voltage signal into a voltage signal corresponding to a current flowing through the AC power source. Without changing or adjusting the constants of the built-in circuit, the range of use can be satisfied and the characteristics can be easily changed, and the motor and built-in circuit can be shared and the cost can be reduced.When used for centrifugal fans such as sirocco fans, It has the effect that a stable air volume can be obtained against static pressure fluctuations such as pressure loss.
また、前記出力設定手段は、回転数指示手段を備え、前記駆動ロジック制御手段は、前記磁極位置検知手段の信号を基に前記DCモータの回転数に応じた電圧に変換する回転数変換手段を備え、前記電圧変換手段は、前記回転数指示手段より出力される信号に応じた回転数となる電圧に可変する電圧可変手段を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものであり、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化でき、プロペラファンなどの軸流型ファンに用いた場合、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができるという作用を有する。 The output setting means includes rotation speed instruction means, and the drive logic control means includes rotation speed conversion means for converting into a voltage corresponding to the rotation speed of the DC motor based on a signal from the magnetic pole position detection means. 3. The AC power supply according to claim 1, wherein the voltage conversion unit includes a voltage varying unit configured to vary the voltage to a rotation speed according to a signal output from the rotation speed instruction unit. This is a brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected, and it can be easily changed in characteristics without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit. The cost can be reduced, and when used in an axial flow fan such as a propeller fan, it has an effect that a stable air volume can be obtained against static pressure fluctuations such as pressure loss.
また、前記電圧指示手段を赤外線受光部に置き換え、前記赤外線受光部より出力されるパルス信号を変換するパルス信号変換手段を備えたことを特徴とする交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものであり、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、現場に設置した後でも工事業者および使用者が容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化できるという作用を有する。 Also, a brushless DC motor with a built-in circuit directly connected to an AC power supply, wherein the voltage indicating means is replaced with an infrared light receiving section, and pulse signal conversion means for converting a pulse signal output from the infrared light receiving section is provided. Without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, the range of use is satisfied, and the characteristics of the motor and built-in circuit can be changed easily by the contractor and user even after installation at the site. Can be shared and the cost can be reduced.
また、前記電流指示手段を赤外線受光部に置き換え、前記赤外線受光部より出力されるパルス信号を変換するパルス信号変換手段を備えたことを特徴とする交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものであり、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、現場に設置した後でも工事業者および使用者が容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化でき、シロッコファンなどの遠心型ファンに用いた場合、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができるという作用を有する。 Also, a brushless DC motor with a built-in circuit directly connected to an AC power supply, characterized in that the current instruction means is replaced with an infrared light receiving section, and pulse signal conversion means for converting a pulse signal output from the infrared light receiving section is provided. Without changing the windings or adjusting the constants of the built-in circuit, the range of use is satisfied, and the characteristics of the motor and built-in circuit can be changed easily by the contractor and user even after installation at the site. Can be shared, space-saving, and cost-effective. When used in a centrifugal fan such as a sirocco fan, it has the effect of obtaining a stable air volume against static pressure fluctuations such as pressure loss.
また、前記回転数指示手段を赤外線受光部に置き換え、前記赤外線受光部より出力されるパルス信号を変換するパルス信号変換手段を備えたことを特徴とする交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものであり、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、現場に設置した後でも工事業者および使用者が容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化でき、プロペラファンなどの軸流型ファンに用いた場合、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができるという作用を有する。 Also, a brushless DC with a built-in circuit directly connected to an AC power supply, characterized in that the rotation speed instruction means is replaced with an infrared light receiving section, and pulse signal conversion means for converting a pulse signal output from the infrared light receiving section is provided. It is a motor that satisfies the operating range without changing the windings or adjusting the built-in circuit constants, and can be easily changed by the contractor and user even after installation at the site. The circuit can be shared, space-saving, and cost can be reduced, and when used for an axial flow fan such as a propeller fan, it has an effect that a stable air volume can be obtained against static pressure fluctuations such as pressure loss.
また、前記出力設定手段は、赤外線受光部を備えると共に前記赤外線受光部が信号を受信したことを表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項6、7または8記載の交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータとしたものであり、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、現場に設置した後でも工事業者および使用者が容易に特性変更ができ、変更した際に変更を受け付けたことが判別でき、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化でき、静圧変動に対して安定した風量を得ることができるという作用を有する。
9. The direct connection to an AC power source according to
また、請求項1〜9のいずれかに記載の交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータを搭載した換気送風装置としたものであり、巻線の変更や内蔵回路の定数を調整することなく、使用範囲を満足し、容易に特性変更ができ、電動機および内蔵回路を共用化、低コスト化でき、圧力損失などの静圧変動に対して安定した風量を得ることができるという作用を有する。 Moreover, it is set as the ventilation air blower which mounts the brushless DC motor with a built-in circuit directly connected to the alternating current power supply in any one of Claims 1-9, and adjusts the constant of a coil change or a built-in circuit It is possible to satisfy the usage range, easily change the characteristics, share the motor and built-in circuit, reduce the cost, and obtain a stable air flow against static pressure fluctuations such as pressure loss. .
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1〜図4に示すように、交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータ1は、駆動コイル2、磁石回転子3、磁極位置検知手段4、駆動ロジック制御手段5、インバータ回路6、整流手段7、電圧変換手段8、出力設定手段9、固定子10、固定子鉄心10a、インシュレータ11、ブラケット12、軸受け13、熱硬化性樹脂14、交流電源接続端子15、プリント基板17、チョッパ回路17、三角波発生回路18、電圧可変手段19、電圧指示手段20を備えている。複数のスロットを有する固定子鉄心10aに絶縁材にて形成されたインシュレータ11を介して駆動コイル2を巻装した固定子10で、固定子10は絶縁を兼ねた熱硬化性樹脂14にてモールド成形されて外郭を形成している。ブラケット12はで軸受け13を保持している。磁石回転子3はN極、S極を1ペアとして複数配置されたで回転子である。磁極位置検知手段4は磁石回転子3のN極からS極、S極からN極の変化をH、Lの電気信号に変換する例えばホールICである。Q1からQ6は、複数のスイッチング素子、例えばトランジスタであり、ブリッジ接続してインバータ回路6を形成して固定子10の駆動コイル2に接続されている。駆動ロジック制御手段5は、磁極位置検知手段4より出力される信号の組み合わせに応じて駆動コイル2に所定の方向と順序で順次全波通電となるようにスイッチング素子Q1からQ6のON/OFFを制御する例えば汎用ICである。整流手段7は入力された交流電源を全波整流するダイオードブリッジと平滑コンデンサである。電圧変換手段8は、全波整流された後に平滑された高圧電圧を減圧して直流電圧を生成するチョッパ回路17と、予め定められた周期の三角波を発生する三角波発生回路18で構成されており、電圧変換手段8に備えられた電圧可変手段19は三角波発生回路18から出力される信号との大小を比較する例えばコンパレータである。出力設定手段9はDCモータ1の外郭に配して、電圧指示手段20としての2段階の切り替えスイッチで、電圧変換手段8が所望の電圧を出力するように予め定められた定電圧V1,V2と電圧可変手段19との接続スイッチになっている。磁極位置検知手段4、駆動ロジック制御手段5、インバータ回路6、整流手段7、電圧変換手段8、出力設定手段9、交流電源接続端子15は同一プリント基板16上に構成、電気的に配線、接続され、固定子10に固定し、絶縁を兼ねた熱硬化性樹脂14にてモールド成形して外郭を形成している。
(Embodiment 1)
As shown in FIGS. 1 to 4, a brushless DC motor 1 with a built-in circuit directly connected to an AC power supply includes a drive coil 2, a
上記構成において、DCモータ1の外郭に配した切り替えスイッチを操作すると、予め定められた定電圧V1またはV2が電圧可変手段19に入力される。電圧可変手段19は定電圧V1またはV2と三角波発生回路18から出力される三角波を比較して定電圧に応じたオン時間(またはオフ時間)のPWM波形を生成し、チョッパ回路17に出力する。チョッパ回路17は整流手段7より出力される高圧電圧をPWM波形でチョッピングして減圧し、定電圧V1またはV2に応じた所望の直流電圧を出力することによりDCモータ1の特性を変化させる。
In the above configuration, when a changeover switch arranged on the outer periphery of the DC motor 1 is operated, a predetermined constant voltage V1 or V2 is input to the voltage variable means 19. The voltage varying means 19 compares the constant voltage V1 or V2 with the triangular wave output from the triangular
以上の様に構成した換気扇21は、DCモータ1とファン、例えばシロッコファン22を搭載したもので、DCモータ1以外の回路や設定手段を接続することなく特性を容易に変更することができると共にDCモータ1および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化することができる。
The
また、絶縁を兼ねた熱硬化性樹脂14はプリント基板16上に構成された電子部品および固定子10に密着しているために放熱効果を高めることができ、電圧変換手段8のチョッパ回路17を構成するスイッチング素子(例えば、FET)、コイル、ダイオードやインバータ回路6を構成するスイッチング素子Q1からQ6等の発熱部品の温度上昇を抑えることから部品の小型化、低コスト化ができる。
Further, since the
なお、本実施の形態1においては、DCモータ1の外郭に配した電圧指示手段20としての切り替えスイッチを2段としたが、複数段のスイッチ、例えば複数ビットのディップスイッチやロータリースイッチとしてもよく、更には無段階切り替えとしたければ可変抵抗(ヴォリューム抵抗)としてもよく、その作用効果に差異を生じない。 In the first embodiment, the changeover switch as the voltage instruction means 20 arranged on the outer periphery of the DC motor 1 is two stages, but may be a multistage switch, for example, a multibit dip switch or a rotary switch. Furthermore, if it is desired to switch continuously, a variable resistor (volume resistor) may be used, and there is no difference in its operation and effect.
(実施の形態2)
図5において、実施の形態1と同一の部分については、同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
In FIG. 5, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図5に示すように、電流指示手段23は、2段階の切り替えスイッチで、出力変換手段8が所望の平均電流値となるように予め定められた定電圧V3,V4と電圧可変手段19との接続スイッチである。電流検知手段24は電圧変換手段8に備えられており、インバータ回路6を介して駆動コイル2に流れる電流の平均値に応じた略一定電圧を出力する例えば抵抗とコンデンサで構成されたフィルタである。
As shown in FIG. 5, the current instruction means 23 is a two-stage changeover switch, and the constant voltage V3, V4 and the voltage variable means 19 are determined in advance so that the output conversion means 8 has a desired average current value. It is a connection switch. The current detection means 24 is provided in the voltage conversion means 8 and is a filter composed of, for example, a resistor and a capacitor that outputs a substantially constant voltage corresponding to the average value of the current flowing through the drive coil 2 via the
上記構成において、DCモータ1の外郭に配した切り替えスイッチを操作すると、予め定められた定電圧V3またはV4が電圧可変手段19に入力される。インバータ回路6を介して駆動コイル2に流れる電流は電流検知手段24に入力され、平均電流値に応じた略一定の電圧を出力する。電圧可変手段19は定電圧V3またはV4と電流検知手段24より出力される略一定の電圧とを比較して三角波発生回路18から出力される三角波との比較信号を増減させる。そして、比較信号に応じたオン時間(またはオフ時間)のPWM波形を生成し、チョッパ回路17に出力する。チョッパ回路17は整流手段7より出力される高圧電圧をPWM波形でチョッピングして減圧し、定電圧V3またはV4に応じた所望の平均電流値となる直流電圧を出力することによりDCモータ1の特性を変化させる。
In the above configuration, when a changeover switch arranged on the outer periphery of the DC motor 1 is operated, a predetermined constant voltage V3 or V4 is input to the voltage variable means 19. The current flowing through the drive coil 2 via the
以上の様に構成した換気扇21は、DCモータ1以外の回路や設定手段を接続することなく特性を容易に変更することができると共にDCモータ1および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化することができる。また、シロッコファン22等の遠心型ファンを搭載した換気送風機では静圧変動に対して安定した風量を得ることができる。
The ventilating
なお、本実施の形態2においては、DCモータ1の外郭に配した電流指示手段23としての切り替えスイッチを2段としたが、複数段のスイッチ、例えば複数ビットのディップスイッチやロータリースイッチとしてもよく、更には無段階切り替えとしたければ可変抵抗(ヴォリューム抵抗)としてもよく、その作用効果に差異を生じない。 In the second embodiment, the changeover switch as the current instruction means 23 arranged on the outer periphery of the DC motor 1 has two stages, but may be a multistage switch, for example, a multibit dip switch or a rotary switch. Furthermore, if it is desired to switch continuously, a variable resistor (volume resistor) may be used, and there is no difference in its operation and effect.
(実施の形態3)
図6において、実施の形態1と同一の部分については、同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 3)
In FIG. 6, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図6に示すように、回転数指示手段25は、2段階の切り替えスイッチで、DCモータ1が所望の回転数となるように予め定められた定電圧V5,V6と電圧可変手段19との接続スイッチである。駆動ロジック制御手段5に備えられた回転数変換手段26は、磁極位置検知手段4の信号に基づいて回転数に応じた電圧を出力する例えば汎用ICである。 As shown in FIG. 6, the rotation speed instruction means 25 is a two-stage changeover switch, and connects the constant voltages V5 and V6 predetermined so that the DC motor 1 has a desired rotation speed and the voltage variable means 19. Switch. The rotation speed conversion means 26 provided in the drive logic control means 5 is, for example, a general-purpose IC that outputs a voltage corresponding to the rotation speed based on a signal from the magnetic pole position detection means 4.
上記構成において、DCモータ1の外郭に配した切り替えスイッチを操作すると、予め定められた定電圧V5またはV6が電圧可変手段19に入力される。回転数変換手段26は磁極位置検知手段4より出力される信号を基にDCモータ1の回転数に応じた電圧を出力する。電圧可変手段19は定電圧V5またはV6と回転数変換手段26より出力される電圧とを比較して三角波発生回路18から出力される三角波との比較信号を増減させる。そして、比較信号に応じたオン時間(またはオフ時間)のPWM波形を生成し、チョッパ回路17に出力する。チョッパ回路17は整流手段7より出力される高圧電圧をPWM波形でチョッピングして減圧し、定電圧V5またはV6に応じた所望の回転数となる直流電圧を出力することによりDCモータ1の特性を変化させる。
In the above configuration, when a changeover switch arranged on the outer periphery of the DC motor 1 is operated, a predetermined constant voltage V5 or V6 is input to the voltage variable means 19. The rotation speed conversion means 26 outputs a voltage corresponding to the rotation speed of the DC motor 1 based on the signal output from the magnetic pole position detection means 4. The voltage varying means 19 compares the constant voltage V5 or V6 with the voltage output from the rotation
以上の様に構成した換気扇21は、DCモータ1以外の回路や設定手段を接続することなく特性を容易に変更することができると共にDCモータ1および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化することができる。また、プロペラファン等の軸流型ファン(図示せず)を搭載した換気送風機では静圧変動に対して安定した風量を得ることができる。
The ventilating
なお、本実施の形態3においては、DCモータ1の外郭に配した回転数指示手段25としての切り替えスイッチを2段としたが、複数段のスイッチ、例えば複数ビットのディップスイッチやロータリースイッチとしてもよく、更には無段階切り替えとしたければ可変抵抗(ヴォリューム抵抗)としてもよく、その作用効果に差異を生じない。 In the third embodiment, the changeover switch serving as the rotation speed instruction means 25 arranged on the outer periphery of the DC motor 1 has two stages. However, a multistage switch such as a multibit dip switch or a rotary switch may be used. In addition, if the stepless switching is used, a variable resistor (volume resistor) may be used, and there is no difference in the operation effect.
(実施の形態4)
図7において、実施の形態1から3と同一の部分については、同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 4)
In FIG. 7, the same parts as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図7に示すように、パルス信号変換手段27は、赤外線受光部28より出力されるパルス信号を電圧に変換し、電圧変換手段8に出力する。赤外線受光部28は、赤外線信号をパルス信号に変換し出力する。パルス信号変換手段27と駆動ロジック制御手段5はマイクロコンピュータ29に内蔵されている。表示手段30は、赤外線信号を受信したことを表示する例えばLEDである。
As shown in FIG. 7, the pulse
上記構成において、DCモータ1の外郭、例えばルーバー31側に配した(図示せず)赤外線受光部28が信号を受信すると、赤外線信号はパルス電圧に変換されマイクロコンピュータ29のパルス信号変換手段27に入力される。パルス信号変換手段27は赤外線信号に応じた電圧を電圧変換手段8に出力すると共に受信したことを表示するために表示手段30であるLEDを点灯または点滅させる。
In the above configuration, when the infrared light receiving unit 28 (not shown) arranged on the outer side of the DC motor 1, for example, on the
以上の様に構成した換気扇21は、DCモータ1以外の回路や設定手段を接続することなく、設置後でも施工業者やユーザーが特性を容易に変更することができると共にDCモータ1および内蔵回路を共用化、省スペース化、低コスト化することができる。また、設定変更が確実に行われたことを確認することができる。さらに、静圧変動に対して安定した風量を得ることができる。
The ventilating
本発明にかかる交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータは、工場出荷時や施工時や施工後でも容易に特性を変更でき、静圧変動に対して安定した風量が得られることから遠心型送風機や軸流型送風機を搭載する電気機器に広く有用である。 The brushless DC motor with a built-in circuit that is directly connected to the AC power supply according to the present invention can be easily changed in characteristics at the time of shipment from the factory, at the time of construction, or after the construction, and can obtain a stable air volume against static pressure fluctuations. It is widely useful for electrical equipment equipped with a type blower and an axial flow type blower.
1 交流電源に直結する回路内蔵型のブラシレスDCモータ
2 駆動コイル
3 磁石回転子
3a 磁石
4 磁極位置検知手段
5 駆動ロジック制御手段
6 インバータ回路
7 整流手段
8 電圧変換手段
9 出力設定手段
10 固定子
10a 固定子鉄心
11 インシュレータ
12 ブラケット
13 軸受け
14 熱硬化性樹脂
15 交流電源接続端子
16 プリント基板
17 チョッパ回路
18 三角波発生回路
19 電圧可変手段
20 電圧指示手段
21 換気扇
22 シロッコファン
23 電流指示手段
24 電流検知手段
25 回転数指示手段
26 回転数変換手段
27 パルス信号変換手段
28 赤外線受光部
29 マイクロコンピュータ
30 表示手段
31 ルーバー
Q1 スイッチング素子
Q2 スイッチング素子
Q3 スイッチング素子
Q4 スイッチング素子
Q5 スイッチング素子
Q6 スイッチング素子
V1 定電圧
V2 定電圧
V3 定電圧
V4 定電圧
V5 定電圧
V6 定電圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brushless DC motor with a built-in circuit directly connected to AC power supply 2
Claims (10)
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- 2005-04-07 JP JP2005110636A patent/JP2006296028A/en active Pending
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