JP2781381B2 - 換気扇 - Google Patents
換気扇Info
- Publication number
- JP2781381B2 JP2781381B2 JP60077668A JP7766885A JP2781381B2 JP 2781381 B2 JP2781381 B2 JP 2781381B2 JP 60077668 A JP60077668 A JP 60077668A JP 7766885 A JP7766885 A JP 7766885A JP 2781381 B2 JP2781381 B2 JP 2781381B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- induction motor
- pwm inverter
- ventilation fan
- khz
- inverter device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Ventilation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はインバータ装置を用いた換気扇に関するもの
である。 従来の技術 従来、調速機能付き換気扇は第６図に示すようなPWM
インバータ装置を用いて誘導モータの速度制御を行なっ
ている。第６図において、直流電源１はパワートランジ
スタ12,14,16のコレクタとパワートランジスタ13,15,17
のエミッタ間に接続されている。パワートランジスタ1
2,14,16のエミッタとパワートランジスタ13,15,16のコ
レクタとが各々接続され、また各々のパワートランジス
タ12〜17のコレクタエミッタ間にはスイッチング時の逆
電圧発生時の破損防止とリカバリ電流を少なくするダイ
オード18〜23が接続されている。三相誘導モータ８はパ
ワートランジスタ12〜17が各々直列接続されているエミ
ッタ，コレクタ間に三相が各々接続されている。以上の
ように構成されているPWMインバータ装置24を用いた換
気扇は第７図に示す。 第７図において、PWMインバータ装置24で三相誘導モ
ータ８を駆動し、調速する。上記三相誘導モータ８にフ
ァン10が取付けられていて風の流れを作る。取付け枠11
は三相誘導モータ８を支持し、壁，窓，屋根等へ固定さ
れている。 このように構成された換気扇のファン10を回転させる
には、PWMインバータ装置24のパワートランジスタ12〜1
7の各ベース端子にキャリア周波数1KHz〜3KHzの三相PWM
信号を入力し、パワートランジスタ12〜17を交互にスイ
ッチングさせ、直流電源１をチョッピングして三相方形
波電圧を作り三相誘導モータ８を駆動させる。 三相誘導モータ８の回転数を変えるにはパワートラン
ジスタ12〜17の各ベース端子への三相PWM信号の周期を
変えてやれば可能である。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら従来の構成ではPWMインバータ装置24の
キャリア周波数が1KHz〜3KHzで、直流電源１を、チョッ
ピングして三相方形波電圧を三相誘導モータ８に印加し
ていたため、モータ電流にキャリア周波数による多くの
高調波が含まれ、その高調波成分がモータのステータを
振動させ、そして、その振動がファンや取付け枠、また
は壁などに伝わり、それらがスピーカのコーンの作用の
ように空気を振動させて騒音を発生させる。その音は人
間の耳には金属音に近い騒音となり、また振動も大き
く、効率も悪いという問題点を有していた。 本発明はこのような問題点を解決するもので、騒音，
振動の低減と効率の向上を目的とするものである。 問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明の換気扇は誘導モ
ータ駆動用のPWMインバータ装置のキャリア周波数を8KH
z以上30KHZ以下とすることにより、第５図に示すよう
に、放射される音響エネルギーの周波数を非可聴周波数
以上とした構成である。 作 用 以上の構成により、空気中に音響エネルギーが存在し
ても、それが可聴周波数限界以上にあるため人間の耳に
は聞こえないので、その結果、人間に聞こえる騒音を抑
制することができる。また、キャリア周波数が高いこと
は歪の少ない正弦波電流をモータに供給することにつな
がり、その結果モータに円滑な回転力が発生し、モータ
からの機械振動も抑制できる。その結果、換気扇の高速
運転時、調速運転時とも換気扇から発生する騒音、振動
を抑制することができる。 実施例 本発明中の一実施例におけるPWMインバータ装置は第
１図に示すように直流電源１の陽極がパワーMOSFET2,4,
6のドレインに、また陰極がパワーMOSFET3,5,7のソース
に接続されている。パワーMOSFET2,4,6のソースとパワ
ーMOSFET3,5,7のドレインとはそれぞれ接続されてお
り、この接続部に三相誘導モータ８の３相が接続されて
いる。 以上のように構成されたPWMインバータ装置９を用い
た換気扇は第２図に示すように、ファン10が取付けられ
ていた三相誘導モータ８はPWMインバータ装置９と接続
され駆動される。また三相誘導モータ８を支持する取付
け枠11は壁や窓等に取付け固定される。 以上の構成により、三相誘導モータ８を駆動するに
は、パワーMOSFET2〜７の各ゲート端子へ三相PWM信号を
入力し、パワーMOSFET2〜７をスイッチング動作させ、
直流電源１をチョッピングして、三相方形波電圧を発生
させる。 ここで、上記PWMインバータ装置９のキャリア周波数
を20KHz一定として三相誘導モータを実際に駆動した場
合と、従来のPWMインバータ装置24のキャリア周波数を1
KHz〜3KHz程度として三相誘導モータを駆動した場合と
の騒音，入力電力の測定比較を第３図，第４図に示す。
グラフから明らかなように、従来のPWMインバータ装置2
4よりも本発明中のPWMインバータ装置９を使用した方
が、騒音が少なく、効率も高いことがわかる。 また、PWMインバータ装置９のキャリア周波数を可変
させ、１馬力三相誘導モータの騒音，入力電力を測定す
ると第５図のようになる。キャリア周波数6KHz以上では
騒音値がAC電源での騒音値に近くなっていて、15KHzで
ほぼAC電源での騒音値と等しくなっていることがわか
る。一方8KHz未満では騒音値が急激に増大している。以
上の実験から、PWMインバータのキャリア周波数に関す
る特有の実験結果が得られ、この発明のPWMインバータ
のキャリア周波数限定、つまり20KHz以上の非可聴周波
数にキャリア周波数を上げなくとも、8KHz〜20KHz未満
の周波数範囲で十分に騒音低減効果があることがわか
る。 また入力電力値はキャリア周波数が上がるとともに、
上昇していて、8KHzと30KHzでは20KHzでの入力電力値の
±約５％程度増減しているだけである。 振動についてはキャリア周波数を従来より上げること
により、モータ電流をより正弦波に近づけたので低減さ
れていると思われる。 以上のことより、本発明中のPWMインバータ装置９の
キャリア周波数を8KHz以上30KHz以下とすることによ
り、騒音の低く、かつ従来のPWMインバータ24を使用し
たよりも効率が良く、振動の少ない換気扇を実現するこ
とができる。 なお、実施例では２〜７をパワーMOSFETを用いたが、
IGT等の高速スイッチング素子を用いてもよく、その作
用効果に差異を生じない。 また、上記実施例では誘導モータを三相としたが、単
相，多相としてもよく、その作用効果に差異を生じな
い。 発明の効果 以上の実施例より明らかなように、本発明はPWMイン
バータ装置のキャリア周波数を8KHz以上30KHz以下とす
ることにより、騒音の低く、振動の少ない、かつ、効率
の良い換気扇を提供することができる。
である。 従来の技術 従来、調速機能付き換気扇は第６図に示すようなPWM
インバータ装置を用いて誘導モータの速度制御を行なっ
ている。第６図において、直流電源１はパワートランジ
スタ12,14,16のコレクタとパワートランジスタ13,15,17
のエミッタ間に接続されている。パワートランジスタ1
2,14,16のエミッタとパワートランジスタ13,15,16のコ
レクタとが各々接続され、また各々のパワートランジス
タ12〜17のコレクタエミッタ間にはスイッチング時の逆
電圧発生時の破損防止とリカバリ電流を少なくするダイ
オード18〜23が接続されている。三相誘導モータ８はパ
ワートランジスタ12〜17が各々直列接続されているエミ
ッタ，コレクタ間に三相が各々接続されている。以上の
ように構成されているPWMインバータ装置24を用いた換
気扇は第７図に示す。 第７図において、PWMインバータ装置24で三相誘導モ
ータ８を駆動し、調速する。上記三相誘導モータ８にフ
ァン10が取付けられていて風の流れを作る。取付け枠11
は三相誘導モータ８を支持し、壁，窓，屋根等へ固定さ
れている。 このように構成された換気扇のファン10を回転させる
には、PWMインバータ装置24のパワートランジスタ12〜1
7の各ベース端子にキャリア周波数1KHz〜3KHzの三相PWM
信号を入力し、パワートランジスタ12〜17を交互にスイ
ッチングさせ、直流電源１をチョッピングして三相方形
波電圧を作り三相誘導モータ８を駆動させる。 三相誘導モータ８の回転数を変えるにはパワートラン
ジスタ12〜17の各ベース端子への三相PWM信号の周期を
変えてやれば可能である。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら従来の構成ではPWMインバータ装置24の
キャリア周波数が1KHz〜3KHzで、直流電源１を、チョッ
ピングして三相方形波電圧を三相誘導モータ８に印加し
ていたため、モータ電流にキャリア周波数による多くの
高調波が含まれ、その高調波成分がモータのステータを
振動させ、そして、その振動がファンや取付け枠、また
は壁などに伝わり、それらがスピーカのコーンの作用の
ように空気を振動させて騒音を発生させる。その音は人
間の耳には金属音に近い騒音となり、また振動も大き
く、効率も悪いという問題点を有していた。 本発明はこのような問題点を解決するもので、騒音，
振動の低減と効率の向上を目的とするものである。 問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明の換気扇は誘導モ
ータ駆動用のPWMインバータ装置のキャリア周波数を8KH
z以上30KHZ以下とすることにより、第５図に示すよう
に、放射される音響エネルギーの周波数を非可聴周波数
以上とした構成である。 作 用 以上の構成により、空気中に音響エネルギーが存在し
ても、それが可聴周波数限界以上にあるため人間の耳に
は聞こえないので、その結果、人間に聞こえる騒音を抑
制することができる。また、キャリア周波数が高いこと
は歪の少ない正弦波電流をモータに供給することにつな
がり、その結果モータに円滑な回転力が発生し、モータ
からの機械振動も抑制できる。その結果、換気扇の高速
運転時、調速運転時とも換気扇から発生する騒音、振動
を抑制することができる。 実施例 本発明中の一実施例におけるPWMインバータ装置は第
１図に示すように直流電源１の陽極がパワーMOSFET2,4,
6のドレインに、また陰極がパワーMOSFET3,5,7のソース
に接続されている。パワーMOSFET2,4,6のソースとパワ
ーMOSFET3,5,7のドレインとはそれぞれ接続されてお
り、この接続部に三相誘導モータ８の３相が接続されて
いる。 以上のように構成されたPWMインバータ装置９を用い
た換気扇は第２図に示すように、ファン10が取付けられ
ていた三相誘導モータ８はPWMインバータ装置９と接続
され駆動される。また三相誘導モータ８を支持する取付
け枠11は壁や窓等に取付け固定される。 以上の構成により、三相誘導モータ８を駆動するに
は、パワーMOSFET2〜７の各ゲート端子へ三相PWM信号を
入力し、パワーMOSFET2〜７をスイッチング動作させ、
直流電源１をチョッピングして、三相方形波電圧を発生
させる。 ここで、上記PWMインバータ装置９のキャリア周波数
を20KHz一定として三相誘導モータを実際に駆動した場
合と、従来のPWMインバータ装置24のキャリア周波数を1
KHz〜3KHz程度として三相誘導モータを駆動した場合と
の騒音，入力電力の測定比較を第３図，第４図に示す。
グラフから明らかなように、従来のPWMインバータ装置2
4よりも本発明中のPWMインバータ装置９を使用した方
が、騒音が少なく、効率も高いことがわかる。 また、PWMインバータ装置９のキャリア周波数を可変
させ、１馬力三相誘導モータの騒音，入力電力を測定す
ると第５図のようになる。キャリア周波数6KHz以上では
騒音値がAC電源での騒音値に近くなっていて、15KHzで
ほぼAC電源での騒音値と等しくなっていることがわか
る。一方8KHz未満では騒音値が急激に増大している。以
上の実験から、PWMインバータのキャリア周波数に関す
る特有の実験結果が得られ、この発明のPWMインバータ
のキャリア周波数限定、つまり20KHz以上の非可聴周波
数にキャリア周波数を上げなくとも、8KHz〜20KHz未満
の周波数範囲で十分に騒音低減効果があることがわか
る。 また入力電力値はキャリア周波数が上がるとともに、
上昇していて、8KHzと30KHzでは20KHzでの入力電力値の
±約５％程度増減しているだけである。 振動についてはキャリア周波数を従来より上げること
により、モータ電流をより正弦波に近づけたので低減さ
れていると思われる。 以上のことより、本発明中のPWMインバータ装置９の
キャリア周波数を8KHz以上30KHz以下とすることによ
り、騒音の低く、かつ従来のPWMインバータ24を使用し
たよりも効率が良く、振動の少ない換気扇を実現するこ
とができる。 なお、実施例では２〜７をパワーMOSFETを用いたが、
IGT等の高速スイッチング素子を用いてもよく、その作
用効果に差異を生じない。 また、上記実施例では誘導モータを三相としたが、単
相，多相としてもよく、その作用効果に差異を生じな
い。 発明の効果 以上の実施例より明らかなように、本発明はPWMイン
バータ装置のキャリア周波数を8KHz以上30KHz以下とす
ることにより、騒音の低く、振動の少ない、かつ、効率
の良い換気扇を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明中の一実施例における換気扇に用いたPW
Mインバータ装置の主回路図、第２図は同換気扇の正面
図、第３図は従来のPWMインバータ装置と本発明のPWMイ
ンバータ装置を使用した場合の三相誘導モータの騒音比
較図、第４図は同入力電力値比較図、第５図は本発明の
PWMインバータ装置のキャリア周波数を変えた時の三相
誘導モータの騒音値および入力電力値の測定図、第６図
は従来のPWMインバータ装置の主回路図、第７図は従来
の換気扇の正面図である。 ８……三相誘導モータ、９……PWMインバータ装置、10
……ファン、11……取付け枠。
Mインバータ装置の主回路図、第２図は同換気扇の正面
図、第３図は従来のPWMインバータ装置と本発明のPWMイ
ンバータ装置を使用した場合の三相誘導モータの騒音比
較図、第４図は同入力電力値比較図、第５図は本発明の
PWMインバータ装置のキャリア周波数を変えた時の三相
誘導モータの騒音値および入力電力値の測定図、第６図
は従来のPWMインバータ装置の主回路図、第７図は従来
の換気扇の正面図である。 ８……三相誘導モータ、９……PWMインバータ装置、10
……ファン、11……取付け枠。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 森 継次郎
門真市大字門真1006番地 松下電器産業
株式会社内
(72)発明者 山根 茂樹
門真市大字門真1006番地 松下電器産業
株式会社内
(56)参考文献 特開 昭53−50422（ＪＰ，Ａ)
実開 昭59−167499（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭59−66399（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭58−100497（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．PWMインバータ装置と、このPWMインバータ装置によ
り駆動される誘導モータと、この誘導モータにより回転
駆動されるファンと、前記誘導モータを固定する取付け
部材とからなり、前記PWMインバータ装置のキャリア周
波数を8kHz以上20kHz未満の可聴周波数範囲とする換気
扇。 ２．誘導モータを三相誘導モータとした特許請求の範囲
第１項記載の換気扇。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60077668A JP2781381B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 換気扇 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60077668A JP2781381B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 換気扇 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61237947A JPS61237947A (ja) | 1986-10-23 |
| JP2781381B2 true JP2781381B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=13640260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60077668A Expired - Lifetime JP2781381B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 換気扇 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2781381B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10318572A (ja) * | 1997-05-21 | 1998-12-04 | Matsushita Seiko Eng Kk | 畜舎等の換気装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5350422A (en) * | 1976-10-18 | 1978-05-08 | Mitsubishi Electric Corp | Ac motor drive system |
| JPS59167499U (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-09 | 三菱電機株式会社 | 可変速駆動制御装置 |
| JPS60106370U (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-19 | 京セラ株式会社 | 外部リ−ド端子の取付構造 |
-
1985
- 1985-04-12 JP JP60077668A patent/JP2781381B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61237947A (ja) | 1986-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cho et al. | A new switching strategy for pulse width modulation (PWM) power converters | |
| EP0163746B1 (en) | Pwm inverter apparatus | |
| TW262611B (en) | Motor control method of air conditioner and device thereof | |
| CN101892998A (zh) | 直流变频电风扇 | |
| CN102237848A (zh) | 变频器中的输出电流失真补偿装置 | |
| JP2010213377A (ja) | 電力変換装置および電力変換方法 | |
| JPH0947026A (ja) | Ｐｗｍ波形生成装置 | |
| JP2781381B2 (ja) | 換気扇 | |
| JP4383576B2 (ja) | 電気掃除機およびインバータ装置 | |
| JPH07336812A (ja) | 電力変換制御装置 | |
| JPH11332286A (ja) | 空気調和機の制御装置 | |
| CN201753692U (zh) | 直流变频电风扇 | |
| JPS63148894A (ja) | Ｐｗｍインバ−タの制御装置 | |
| JPH0241666A (ja) | トランジスタインバータ装置 | |
| JPH0715966A (ja) | 電動機駆動装置 | |
| JP2002315345A (ja) | Ｐｗｍインバータ装置の制御方法 | |
| Tiapkin et al. | Selection of three-level low voltage inverter circuit topology for a high speed electric drive | |
| JP2938772B2 (ja) | Ｐｗｍインバータ装置 | |
| Yoon et al. | New approach to SRM drive with six-switch converter | |
| JPH0333196Y2 (ja) | ||
| JPS60118063A (ja) | Ｐｗｍインバ−タ装置 | |
| JP2002335689A (ja) | モータ駆動回路 | |
| JPS6328277A (ja) | Ｐｗｍ信号発生回路 | |
| JPS60118062A (ja) | Ｐｗｍインバ−タ装置 | |
| JP2916741B2 (ja) | 高輝度放電灯点灯用電源装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |