JPH05292793A - 電動換気扇等駆動用モーターの速度変換装置 - Google Patents

電動換気扇等駆動用モーターの速度変換装置

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JPH05292793A
JPH05292793A JP3053082A JP5308291A JPH05292793A JP H05292793 A JPH05292793 A JP H05292793A JP 3053082 A JP3053082 A JP 3053082A JP 5308291 A JP5308291 A JP 5308291A JP H05292793 A JPH05292793 A JP H05292793A
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motor
speed
brushes
conversion device
contact piece
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JP3053082A
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Marcel Msihid
ムシイド マルセ
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Valeo Thermique Moteur SA
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Valeo Thermique Moteur SA
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/20—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using multi-position switch, e.g. drum, controlling motor circuit by means of relays
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
    • H02K23/20—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having additional brushes spaced intermediately of the main brushes on the commutator, e.g. cross-field machines, metadynes, amplidynes or other armature-reaction excited machines

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  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 少なくとも２種類の速度を得られ、安価で小
型な直流モータ用の速度変換装置を提供する。 【構成】 ４端子の直流モータはブラシ２，３，５，６
を備えている。速度変換装置２０は感熱スイッチ２１及
び電磁コイル２５を含むリレー２４を有する。周囲温度
が所定の第１の値に達すると感熱スイッチの接触片２２
が閉じ、接触片２３は開く。電流はブラシ６より２へ流
れモータのトルクは低く、回転は低速になる。温度が第
２の値に達すると感熱スイッチの接触片２２は閉じたま
ゝで接触片２３が閉じる。リレー２４の接触片２７，２
９は閉になり、ブラシ３，５が電源２６，２８に接続さ
れすべてのブラシに電流が流れモータは高速になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気モーター用速度変
換装置に関する、本発明は、特に自動車用の電動換気扇
装置であって、電気モーターをもって換気扇を駆動する
ようにした型式のものに適用しうるものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車のエンジンの温度は、異なる条件
の下では変化しやすい。たとえば、坂道や高温時には、
エンジンは大量の熱を放出する。エンジンを冷却するた
めに、熱交換流体がエンジンを通って流れ、それによっ
て、除熱しかつ外部へ放熱させる。詳しく言うと、熱交
換器を通ったあとにも、通常は外部から得た空気である
冷たい空気である冷たい空気の流れが存在する。
【０００３】直流モーターで作動する換気扇のファンに
よって、空気の流れを加速し、高い熱交換率を発揮させ
ることができる。以下、ファンとモーターとの組合せ体
を電動換気扇装置と呼ぶ。
【０００４】電気モーターへの電流の供給は、バッテリ
ーと自動車の交流発電機によってなされ、電子制御回路
によって制御されて、エンジンの温度が制御される。通
常の運転時には、冷たい空気の流れは比較的小さい。
【０００５】多くの場合において、このような装置を完
全に静かに作動させることはよく知られている。
【０００６】しかし、極端な環境の下で作動する場合に
は、エンジンの加熱された部分を冷すための空気の量を
増加することが必要である。そのため、このような場合
には、電動換気扇装置には、冷たい空気の量を増加させ
る旨の指令を与えなければならない。しかし、電動換気
扇によって発生する騒音は相当に大となり、自動車の乗
員にとって不快なものとなる。
【０００７】電動換気扇装置用のモーターは、定フラッ
クスモーターであって、広範囲に亘って、反動トルクの
影響を受けることはない。このようなモーターは、占守
空間が小さく、消費電力も小であり、また比較的安価で
ある。
【０００８】一方、従来の電子制御手段を使用すること
は容易ではない。その理由は、モーターの値段を上げな
いようするためには、回転速度の制御を安価に行ないう
るようにしなければならないからである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的
は、フラックスモーター用の低価格の速度制御装置を提
供することである。
【００１０】一般に、自動車エンジンが高温に達するこ
とは稀である。電動換気扇装置駆動用モーターの回転を
２種類に制御しうる制御装置は、従来すでに提供されて
いる。
【００１１】このような速度変換装置は、一般に電気抵
抗を含んでいる。この抵抗は、低速度の際、回路の中に
入り、モーターの電機子用の少なくとも１つの供給ブラ
シの端子で電圧を低下させる。この電圧低下により、モ
ーターの回転速度は、標準→(高速)から、低速へと引き
下げられる。
【００１２】従来の装値には、２つの大きな欠点があ
る。
【００１３】その１つは、電気抵抗は、比較的高価な構
成要素で、速度変換装値の値段のおよそ30％を占めるこ
とである。もう１つの大きな欠点は、自動車の通常の運
転時に、電気抵抗によって温度のバランスを崩さないた
めには、電機抵抗を、所定の方向の空気流の中に配置し
なければならないことである。しかし、これは容易では
ない。なぜなら、電動換気扇装置を入れておくためのハ
ウジングの寸法に制限がある。
【００１４】本発明は、従来技術における上記のような
欠点を解消することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、電動換気扇装
値のモーター用速度変換装値を提供するものであり、前
記モーターは、少なくとも４つのブラシを備え、少なく
とも２種類の異なった速度で回転するように制御される
被覆巻線を備える型式のものである。
【００１６】この速度変換装値は、少なくとも２か所に
接触片を備えている。第１の接触片の第１の位置におい
ては、３つ以下のブラシに電流が供給され、第１のモー
ター速度、すなわち低速となる。全てのブラシに、電流
が供給されると、より速いモーター速度、すなわち高速
となる。
【００１７】具体的に言うと本発明は、電動換気扇等駆
動用モーターの速度変換装置であって、前記モーター
は、少なくとも４個のブラシ(２)(３)(５)(６)を介して
電力を供給され、かつ少なくとも２種類の速度で回転す
るように制御されるようになっている、被覆巻線を備え
た型式のものであって、前記速度変換装置(20)(30)(40)
(52)は、すくなくとも２つのスイッチ(21)(31)(41)(53)
(57)を備え、スイッチの第１の位置では、３つ以下のブ
ラシ(２)(３)(５)(６)に電流が供給されて、モーター
を、第１の速度、すなわち低速で回転させるようになっ
ており、かつ前記スイッチの第２の位置においては、す
べてのブラシに電流が供給されて、モーターを、より速
い速度で、すなわち高速で回転させるようになっている
電動換気扇等駆動用モーターの速度変換装置に関する。
【００１８】
【実施例】本発明の単なる例示のみを目的とする実施例
を、ブロック図として添付図面に示してある。以下この
実施例について行う説明を読むことにより、本発明につ
いて、よりよく理解できると思う。
【００１９】図面は、電機子に直流電流を供給するため
のブラシを４個備える４端子モーターを示している。し
かし本発明は、４端子フラックスモーターに限定される
ものではない。
【００２０】図１に示した従来の速度変換装置(９)にお
いては、定フラックス４端子モーター(１)は、少なくと
も一方が陰極電源(４)に接続されている第１のブラシと
第２のブラシ(３)を備えている。別の２つのブラシ(５)
と(６)はともに、いうまでもなく直流の陽極電源(７)に
接続されている。
【００２１】速度変換装置は、電動換気装置に使用する
と、気温の変化に応じて変化を起こす。すでに述べたよ
うに、この装置のファンは、例えば自動車のエンジンの
温度等、環境の特性の少なくとも一部を変更する。その
ために、２つの接触片(11)と(12)を有する感熱スイッチ
(10)が使用されている。第１の接触片(11)は、モーター
(１)を低速モードとするためのものであり、第２の接触
片(12)は、モーター(１)を高速モードとするためのもで
ある。高速とは、４端子定フラックスモーター(１)の標
準速度のことである。
【００２２】電気抵抗(14)の一方の端子は、感熱スイッ
チ(10)の接触片(11)に接続され、同じく他方の端子(15)
は、４端子モーター(１)の陽極であるブラシ(５)と(６)
へ誘導線(８)を介して接続されている。
【００２３】温度調節制御の下でこの作動時には、電気
抵抗(14)には、ブラシ(５)と(６)に接続されている電機
子巻き線への電流が流れる。そのため、電気抵抗(14)に
おけるジュール効果により、電流の一部が消費される。
電気抵抗での電圧低下のため、モーターのトルクは小と
なり、機械的反動トルクのためにモーターの回転速度
は、標準値よりも低下する。
【００２４測定された温度
がある値に達したとき、感熱スイッチ(10)の第２の接触
片(12)が閉じ、リレー(17)の電磁コイル(16)や、電気抵
抗(14)を短絡する接触片(18)が付勢される。そのため、
陽極電源(７)から、ブラシ(５)と(６)に必要な電流は、
電気抵抗(14)の短絡線(19)から分岐点(13)(15)を経て流
れる。そして、ブラシ(５)と(６)における電圧は、標準
値を保っている。 【００２５】このようにして、安定した電流がモーター
の４端子に供給され、標準モードで作動する。電動換気
扇装置が最高速度に達すると、温度環境は所要に修正さ
れる。
【００２６】上述した従来技術における問題点を克服す
るために、本発明では、高価な電気抵抗の排除が可能と
なり、かつ装置内に電気抵抗を配置するという難しい問
題も解決される。
【００２７】図２に示す本発明の第１実施例において、
４端子モーターは、ブラシ(２)(３)(５)(６)を備えてい
る。ブラシのみが直流陰極電源(４)に接続されている。
好ましい型式のモーターは、定フラックス直流モーター
であって、被覆巻線を有する誘導モーターである。
【００２８】ブラシ(６)は、直流の陽極電源(７)に導線
(８)を介して接続されている。速度変換装置(20)が、導
線(８)中に設けられている。速度変換装置(20)は、２種
類の状態にない、かつ図１に示した感熱スイッチ(10)と
似ている感熱スイッチ(21)を備えている。しかし、この
感熱スイッチ(21)の接触片(22)は、導線(８)を介して、
ブラシ(６)に直接接続されており、電源が電気抵抗を通
ることはない。
【００２９】感熱スイッチ(21)の第２の接触片(23)は、
電磁コイル(25)を含むリレー(24)に接続されている。電
磁コイル(25)は、環境の温度に応じて、陽極電源(26)
を、接触片(27)をもつリレー(24)を介して、ブラシ(５)
に接続する。そして陰極(28)は、リレー(24)の接触片(2
9)を経て、ブラシ(３)に接続する。
【００３０】周囲の温度が、所定の初期値に達すると、
感熱スイッチ(21)の接触片(22)は、閉じ、かつ接触片(2
3)は開く。すると電流は、ブラシ(６)を経て流れ、ブラ
シ(２)にのみ達する。この電流は、モータートルクを低
下させ、回転速度を低速に、換言すれば、標準速度より
遅くする。この環境において、ブラシ(３)と(５)は、ど
の供給電源にも接続されていない。
【００３１】温度が予め定めた第２の値に達すると、感
熱スイッチ(21)の接触片(22)は閉じたままで、接触片(2
3)が閉じる。これによって、ブラシ(５)と(３)は、それ
ぞれ陽極電源(26)と陰極電源(28)に接続される。この第
２の状態においては、全てのブラシに、安定した電流が
供給され、モーターの速度は、標準値、すなわち高速と
なる。
【００３２】図３は、本発明の第２実施例を示す。
【００３３】第１実施例においては、従来の速度変換装
置に見られる電気抵抗がなくなっている。しかし、図２
に示す第１実施例においては、２つの接触片を持つリレ
ー(24)を追加しなければならなかった。
【００３４】それに反して、従来の速度変換装置は、た
だ１つの接触片を有するのみであった。価格引き下げの
可能性を大きくするように改善するために、図３に示し
た実施例では、リレー(34)は、ただ１つの接触片(36)の
みを備えている。
【００３５】このようにするために、図３に示した構成
においては、図１に示した在来のものと同様に、ブラシ
(２)と(３)の反対側は、直流の陰極電源(４)に接続され
ている。その上、ブラシ(６)は、速度変換装置(30)を経
て、陽極電源(37)に接続されている。この実施例におい
て、直流の陽極電源(７)は、図１と図２に示した感熱ス
イッチ(10)と(21)と同じように、２つの接触片(32)と(3
3)を持つ感熱スイッチ(31)に接続されている。
【００３６】低速作動時、感熱スイッチ(31)の接触片(3
2)は閉じ、そのため、１つの継電接触片(36)を持つリレ
ー(34)のコイル(35)は付勢される。すると接触片(36)
は、閉じて、導線(８)は陽極電源(37)に接続される。
【００３７】高速作動時、予定の値に達したことを探知
できたとき、感熱スイッチ(31)の第２の接触片(33)を閉
じる。それにより、陽極電源(７)はブラシ(５)へ接続さ
れる。
【００３８】装置が低速で作動している時、電機子の３
つのブラシ(２)(３)(６)に電流が流れることは明らかで
ある。しかし、導線(８)を通じて供給されているブラシ
には、ブラシ(２)と(３)に見られる電流の合計値の電流
が流れる。そのため、モーターは、不安定な状態で低速
作動する。
【００３９】図４に示す別の実施例においては、抵抗器
も、リレーも存在しない。そのため、ブラシ(２)と(３)
は、陰極電源(４)に接続され、一方、ブラシ(５)と(６)
は、速度変換装置(40)を経て、陽極電源(7)に接続され
ている。
【００４０】速度変換装置(40)は、２つの接触片(42)と
(43)を持つ感熱スイッチ(41)のみからなっている。低速
作動時には、感熱スイッチ(41)の接触片(42)は閉じ、ブ
ラシ(６)は、導線(８)を経て陽極電源(７)に接続され
る。高速作動時には、感熱スイッチ(41)のもう１つの接
触片(43)は閉じ、ブラシ(５)は、陽極電源(７)に接続さ
れる。このように、低速時には、電流はブラシ(２)(３)
(６)へ流れ、高速時には、電源は、全てのブラシを経
て、電機子へ供給される。
【００４１】図５に示す実施例においては、ブラシは、
陰極電源(４)に直接接続されている。一方、ブラシ(６)
は、陽極電源(７)あるいは陽極電源(50)のどちらにも接
続することができる。さらに、ブラシ(５)は陽極電源
(７)に、またブラシ(３)は陰極電源(４)に接続すること
ができる。速度変換装置(52)により、こうした色々な接
続が選ばれる。
【００４２】速度変換装置(52)は、ブラシ(６)が接触片
(54)を経て陽極電源(50)に接続でき、かつブラシ(３)が
接触片(55)によって陰極電源(51)に接続できる第１の感
熱スイッチ(53)を備えている。またこの速度変換装置(5
2)は、ブラシ(５)と(６)を、接触片(57)と(58)を経て陽
極電源(７)に接続できる第２の感熱スイッチ(56)をも含
んでいる。
【００４３】これら２つの感熱スイッチ(53)と(56)は、
その一方が働いている時、他方は解放するようになって
いる。そのため、低速の時、感熱スイッチ(53)は、接触
片(54)を経て、ブラシ(６)へ電流を供給し、一方、ブラ
シは、接触片(55)によって陰極電源(51)から離れる。こ
うして電流は、ブラシ(６)からブラシ(４)へのみ流れ
る。
【００４４】高速作動時、感熱スイッチ(53)は、図５に
示す最初の状態へ戻る。すなわち、ブラシ(６)には、も
はや陽極電源(７)から電流を供給されず、ブラシ(３)
は、接触片(55)を経て、陰極電源(51)に接続される。す
ると感熱スイッチ(56)は作動し、接触片(58)は、ブラシ
(５)と(６)を同時に陽極電源(７)へ接続し、そのため、
全てのブラシから電流が流れる。
【００４５】発明のさらに別の実施例として、電磁スイ
ッチと感熱スイッチを、半導体型切り換え装置や断続器
と置き替えることができる。切り換えモードで作動する
トランジスタを備えればよく、電磁スイッチや感熱スイ
ッチと同様の要領で作動する。
【００４６】本発明は、特に、多機能信号供給線を使っ
ている中央集中型電子工学機器に使用するのに適してい
る。また、電動換気扇装置の制御にも適している。
【００４７】本発明は、自動車用換気扇装置以外にも利
用することが可能である。特に、感熱スイッチは、リレ
ー制御に適する適宜のタイプのものと置き換えることが
できる。
【００４８】本発明による装置は、数個の直流電源を使
用し、また適当な命令に従って、調整できる電圧計を用
いて、より高性能のものとすることもできる。
【００４９】一般的に言うと、本発明に使用した電気モ
ーターは、ブラシを通じて供給される複数の電流路を含
んだ電機子を持っている。
【００５０】本発明によるスイッチを切られる装置は、
少なくとも１つの調節可能な半導体断続器、例えば普通
の極性化における電子機の少なくとも１つのブラシの接
続を自由に開いたり閉じたりするような開放的な状態で
極性に変えられるスイッチングレジスタのようなものを
含む。
【００５１】
【発明の効果】本発明によると、電気抵抗を有しないた
め、安価に提供することができ、かつ小型化が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の速度変換装置の回路図である。
【図２】本発明の第１実施例の速度変換装置の回路図で
ある。
【図３】本発明の第２実施例の速度変換装置の回路図で
ある。
【図４】本発明の第３実施例の速度変換装置の回路図で
ある。
【図５】本発明の第４実施例の速度変換装置の回路図で
ある。
【符号の説明】
(１)モーター (２)(３)(５)(６)
ブラシ (４)(28)(51)陰極電源 (７)(26)(37)(50)
陽極電源 (８)導線 (９)(20)(30)(40)
(52)速度変換装置 (10)(21)(31)(41)(53)(56)感熱スイッチ (11)(12)(18)(22)(23)(27)(29)(32)(33)(36)接触片 (13)(15)分岐点 (14)電気抵抗 (16)電磁コイル (17)(24)(34)リレ
ー (19)短絡線 (42)(43)(54)(55)
(57)(58)接触片

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電動換気扇等駆動用モーターの速度変換
    装置であって、前記モーターは、少なくとも４個のブラ
    シ(２)(３)(５)(６)を介して電力を供給され、かつ少な
    くとも２種類の速度で回転するように制御されるように
    なっている、被覆巻線を備えた型式のものであって、前
    記速度変換装置(20)(30)(40)(52)は、すくなくとも２つ
    のスイッチ(21)(31)(41)(53)(57)を備え、スイッチの第
    １の位置では、３つ以下のブラシ(２)(３)(５)(６)に電
    流が供給されて、モーターを、第１の速度、すなわち低
    速で回転させるようになっており、かつ前記スイッチの
    第２の位置においては、すべてのブラシに電流が供給さ
    れて、モーターを、より速い速度で、すなわち高速で回
    転させるようになっている電動換気扇等駆動用モーター
    の速度変換装置。
  2. 【請求項２】 スイッチ(21)(31)が、連続して閉じるよ
    うになっている少くとも２つの接触片(22)(23)(32)(33)
    を含んでおり、前記接触片の１つは、前もって電流が供
    給されていない少なくとも１つブラシ(２)(３)(５)(６)
    に電力を供給するようになっているリレー(24)(34)に接
    続されていることを特徴とする請求項１記載の電動換気
    扇等駆動用モーターの速度変換装置。
  3. 【請求項３】 電磁コイル(35)によって閉じられるよう
    になっている接触片(36)を含むリレー(34)に接続されて
    いる接触片(32)が、そのリレー(34)の電磁コイル(35)に
    接続されており、３つ以下のブラシ(２)(３)(６)にしか
    電流を供給しないようになっていることを特徴とする請
    求項２記載の電動換気扇等駆動用モーターの速度変換装
    置。
  4. 【請求項４】 リレー(24)に接続されている側の接触片
    (23)が、２つのブラシ(３)(５)に電流を供給するように
    コイルによって閉じられるようなっている２つの接触片
    (27)(29)を含むリレーのコイル(25)に接続されているこ
    とを特徴とする請求項２記載の電動換気扇等駆動用モー
    ターの速度変換装置。
  5. 【請求項５】 すべてのブラシ(２)(３)(５)(６)に直流
    電流を供給するように、スイッチ(53)を少なくとも１つ
    の別のスイッチ(56)と連係してあることを特徴とする請
    求項１記載の電動換気扇等駆動用モーターの速度変換装
    置。
  6. 【請求項６】 別のスイッチ(56)が、同時に閉じる２つ
    の接触片(57)(58)を有することを特徴とする請求項５記
    載の電動換気扇等駆動用モーターの速度変換装置。
  7. 【請求項７】 スイッチ(21)(31)(41)(53)(56)とリレー
    (24)(34)が、半導体断続器であることを特徴とする請求
    項１記載の電動換気扇等駆動用モーターの速度変換装
    置。
  8. 【請求項８】 スイッチ(21)(31)(41)(53)(56)に、その
    周囲における温度を表わす信号が供給されていることを
    特徴とする請求項１記載の電動換気扇等駆動用モーター
    の速度変換装置。
JP3053082A 1990-02-26 1991-02-26 電動換気扇等駆動用モーターの速度変換装置 Pending JPH05292793A (ja)

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FR9002359A FR2658962B1 (fr) 1990-02-26 1990-02-26 Dispositif de commutation de vitesse pour moteur electrique multipolaire a flux constant, et groupe motoventilateur ainsi equipe.
FR9002359 1990-02-26

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JP3053082A Pending JPH05292793A (ja) 1990-02-26 1991-02-26 電動換気扇等駆動用モーターの速度変換装置

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EP (1) EP0445015B1 (ja)
JP (1) JPH05292793A (ja)
BR (1) BR9100749A (ja)
DE (1) DE69129424T2 (ja)
ES (1) ES2118745T3 (ja)
FR (1) FR2658962B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005065486A (ja) * 2003-07-30 2005-03-10 Canon Inc モーター駆動回路と該回路を備えた記録装置

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