JPH0614856A - 電気掃除機 - Google Patents
電気掃除機Info
- Publication number
- JPH0614856A JPH0614856A JP17256492A JP17256492A JPH0614856A JP H0614856 A JPH0614856 A JP H0614856A JP 17256492 A JP17256492 A JP 17256492A JP 17256492 A JP17256492 A JP 17256492A JP H0614856 A JPH0614856 A JP H0614856A
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- Japan
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- motor
- fan motor
- input
- revolving speed
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】モータの電流を検出してその主電流波形上に乗
る、電機子のスロットリップル成分の周波数をカウント
することにより、スロットリップル数から回転数を検出
し、その値を演算して風量を算出し、それらの値を制御
装置に入力する。制御装置は、入力値に応じて、あらか
じめ設定された制御パターンに従いモータの入力、ある
いは回転数を制御する。 【効果】モータ回転数を直接検出できることにより、吸
込力を決めるファンの回転数を正確に制御することがで
き、制御吸込力の精度向上、応答速度の遅れをなくし
て、電気掃除機の操作性を向上できる。さらに、電流検
出装置で電流、すなわち入力および回転数を検出でき、
またその検出値から風量を算出することもできるので、
他のセンサーを使わずにきめ細かな制御を低コストで実
現できる。
る、電機子のスロットリップル成分の周波数をカウント
することにより、スロットリップル数から回転数を検出
し、その値を演算して風量を算出し、それらの値を制御
装置に入力する。制御装置は、入力値に応じて、あらか
じめ設定された制御パターンに従いモータの入力、ある
いは回転数を制御する。 【効果】モータ回転数を直接検出できることにより、吸
込力を決めるファンの回転数を正確に制御することがで
き、制御吸込力の精度向上、応答速度の遅れをなくし
て、電気掃除機の操作性を向上できる。さらに、電流検
出装置で電流、すなわち入力および回転数を検出でき、
またその検出値から風量を算出することもできるので、
他のセンサーを使わずにきめ細かな制御を低コストで実
現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気掃除機に係り、さら
に詳細には、風量に応じて吸込力を制御する場合の操作
性を向上させた電気掃除機に関する。
に詳細には、風量に応じて吸込力を制御する場合の操作
性を向上させた電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気掃除機の消費電力あるいは吸
込力を制御する技術としては、例えば特公平１−４９号
公報に記載されているように、圧力センサ、あるいは風
量センサ等により、床面の種類や集塵装置のゴミづまり
状態を判断し、その状態に応じて位相制御によりモータ
の入力を制御するものがある。
込力を制御する技術としては、例えば特公平１−４９号
公報に記載されているように、圧力センサ、あるいは風
量センサ等により、床面の種類や集塵装置のゴミづまり
状態を判断し、その状態に応じて位相制御によりモータ
の入力を制御するものがある。
【０００３】一般に電気掃除機に用いられる整流子モー
タは、その回転数が、モータ入力および吸込風量に対応
して変化するため、モータ入力を制御することは、モー
タの回転数、すなわち吸込力も制御することになる。
タは、その回転数が、モータ入力および吸込風量に対応
して変化するため、モータ入力を制御することは、モー
タの回転数、すなわち吸込力も制御することになる。
【０００４】電気掃除機の運転状態により吸込風量が変
化し、その結果モータ入力と回転数が変化する。
化し、その結果モータ入力と回転数が変化する。
【０００５】そのため、前記従来例では、各種センサを
用いて風量を検出し、モータ制御をおこなうようにして
いるが、制御しようとするモータ入力および回転数は検
出していなかった。
用いて風量を検出し、モータ制御をおこなうようにして
いるが、制御しようとするモータ入力および回転数は検
出していなかった。
【０００６】しかしながら、ファンモータをファン部と
モータ部とに分けて考えると、モータ部は、入力の増減
に応じて回転数が変わり、ファン部については、ファン
の回転数に応じて吸込力が変わるので、それぞれの性能
のばらつきにより、モータ入力ー吸込力の相関ばらつき
が大きくなる。
モータ部とに分けて考えると、モータ部は、入力の増減
に応じて回転数が変わり、ファン部については、ファン
の回転数に応じて吸込力が変わるので、それぞれの性能
のばらつきにより、モータ入力ー吸込力の相関ばらつき
が大きくなる。
【０００７】さらに、吸込力、すなわち圧力は、モータ
により駆動されるファンの回転数に対応するため、前記
従来技術によれば、それぞれ間接的に検出，制御するこ
とになり、制御した性能のばらつきや応答の遅れ等の原
因となっている。
により駆動されるファンの回転数に対応するため、前記
従来技術によれば、それぞれ間接的に検出，制御するこ
とになり、制御した性能のばらつきや応答の遅れ等の原
因となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記従来例において
の、モータ入力と吸込力との相関ばらつきは、設定した
回転数を得られないことから来る、各々の掃除条件での
吸込力の不適、あるいは応答制御の遅れ等といった操作
性の低下を招く原因となる虞れがあった。
の、モータ入力と吸込力との相関ばらつきは、設定した
回転数を得られないことから来る、各々の掃除条件での
吸込力の不適、あるいは応答制御の遅れ等といった操作
性の低下を招く原因となる虞れがあった。
【０００９】本発明では、モータの電流、すなわち入
力，回転数を直接検出して、回転数の制御をおこない、
正確で的確な吸込力制御を実現するとともに、モータ入
力も検出して正確な入力制御をし、電気掃除機の操作性
を飛躍的に向上させようとするものである。
力，回転数を直接検出して、回転数の制御をおこない、
正確で的確な吸込力制御を実現するとともに、モータ入
力も検出して正確な入力制御をし、電気掃除機の操作性
を飛躍的に向上させようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成させるた
め、本発明は、モータの電流を検出してその主電流波形
上に乗る、電機子のスロットリップル成分の周波数をカ
ウントすることにより、スロットリップル数から回転数
を検出し、その値を演算して風量を算出し、それらの値
を制御装置に入力する。
め、本発明は、モータの電流を検出してその主電流波形
上に乗る、電機子のスロットリップル成分の周波数をカ
ウントすることにより、スロットリップル数から回転数
を検出し、その値を演算して風量を算出し、それらの値
を制御装置に入力する。
【００１１】制御装置は、入力値に応じて、あらかじめ
設定された制御パターンに従いモータの入力、あるいは
回転数を制御する。
設定された制御パターンに従いモータの入力、あるいは
回転数を制御する。
【００１２】
【作用】モータ回転数を直接検出できることにより、吸
込力を決めるファンの回転数を正確に制御することがで
き、制御吸込力の精度向上、応答速度の遅れをなくし
て、電気掃除機の操作性を向上できる。
込力を決めるファンの回転数を正確に制御することがで
き、制御吸込力の精度向上、応答速度の遅れをなくし
て、電気掃除機の操作性を向上できる。
【００１３】さらに、電流検出装置で電流、すなわち入
力および回転数を検出でき、またその検出値から風量を
算出することもできるので、他のセンサーを使わずにき
め細かな制御を低コストで実現できる。
力および回転数を検出でき、またその検出値から風量を
算出することもできるので、他のセンサーを使わずにき
め細かな制御を低コストで実現できる。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を図面に沿って説明する。
【００１５】まず、図１は、本発明の一実施例を示す電
気掃除機１の全体システムのブロック図である。
気掃除機１の全体システムのブロック図である。
【００１６】ファンモータ２は、整流子モータにより駆
動される遠心ファンで構成されており、遠心ファンの回
転により、集塵装置部５が負圧となり、接続されるホー
ス４先端および吸口体６において吸込気流が発生する。
動される遠心ファンで構成されており、遠心ファンの回
転により、集塵装置部５が負圧となり、接続されるホー
ス４先端および吸口体６において吸込気流が発生する。
【００１７】吸込気流は、集塵装置部５において、ごみ
を濾過した後ファンモータ２に吸い込まれ、モータ内を
冷却しながら本体３の外部へ排気される。
を濾過した後ファンモータ２に吸い込まれ、モータ内を
冷却しながら本体３の外部へ排気される。
【００１８】電流検出装置９は、ファンモータ２に流れ
る電流を検出し、その検出値に応じて、電力制御装置１
１がファンモータ２の入力を制御する。
る電流を検出し、その検出値に応じて、電力制御装置１
１がファンモータ２の入力を制御する。
【００１９】図中、１２は電源である。
【００２０】図２には、電気掃除機１の空力性能、およ
びファンモータ２の回転数を示す。横軸の吸込み風量
は、被掃除面の種類、例えば床，たたみ，絨毯等や、集
塵装置５内のごみの溜り具合等で変化するので、実際の
掃除中には、常に風量が変化し、これに伴い、ファンモ
ータ２の入力、および回転数も変化している。
びファンモータ２の回転数を示す。横軸の吸込み風量
は、被掃除面の種類、例えば床，たたみ，絨毯等や、集
塵装置５内のごみの溜り具合等で変化するので、実際の
掃除中には、常に風量が変化し、これに伴い、ファンモ
ータ２の入力、および回転数も変化している。
【００２１】したがって、操作性を考えた場合、夫々の
掃除条件での最適運転が必要となってくる。
掃除条件での最適運転が必要となってくる。
【００２２】例えば、待機運転時のパワーダウンによる
省エネや低騒音化、ゴミづまり時のパワーアップ、ソフ
ァーやカーテンが吸い付いた場合のパワーダウンによる
吸付き防止等である。
省エネや低騒音化、ゴミづまり時のパワーアップ、ソフ
ァーやカーテンが吸い付いた場合のパワーダウンによる
吸付き防止等である。
【００２３】掃除機１の吸込力は、風量×真空度で表わ
されるが、これは遠心ファンの回転数に依存する。
されるが、これは遠心ファンの回転数に依存する。
【００２４】従来技術においては、予め設定しておいた
双方向性サイリスタの位相角での位相制御により、ファ
ンモータ２の入力を変えることで回転数を制御してい
た。
双方向性サイリスタの位相角での位相制御により、ファ
ンモータ２の入力を変えることで回転数を制御してい
た。
【００２５】したがって、モータ性能がばらつけば、設
定した位相角ー入力，入力ー回転数の相関がばらつき、
予定した回転数、すなわち吸込力が得られず、掃除きの
操作性が低下するという問題があった。
定した位相角ー入力，入力ー回転数の相関がばらつき、
予定した回転数、すなわち吸込力が得られず、掃除きの
操作性が低下するという問題があった。
【００２６】これに加えて、部品精度上あるいは組立製
作上のばらつきは当然考えられるので、掃除機１の操作
性向上のためには、正確な回転数制御が必要となってく
る。
作上のばらつきは当然考えられるので、掃除機１の操作
性向上のためには、正確な回転数制御が必要となってく
る。
【００２７】そこで本発明では、ファンモータ２に流れ
る電流波形上に磁束のスロットリップルによる脈動成分
を見つけ、これを利用して回転数を検出することにし
た。
る電流波形上に磁束のスロットリップルによる脈動成分
を見つけ、これを利用して回転数を検出することにし
た。
【００２８】すなわち、前記電流の脈動成分は、整流子
モータの電機子の有するスロットによって起きる磁束脈
動によるものであるから、図３に示すごとく主電流波形
上に高周波で乗ってくる。
モータの電機子の有するスロットによって起きる磁束脈
動によるものであるから、図３に示すごとく主電流波形
上に高周波で乗ってくる。
【００２９】これは、モータ回転数×電機子スロット数
の周波数で発生するので、まず、ハイパスフィルターを
通して、図４に示すごとく、高周波数成分のみを取り出
し、これを所定時間カウントし、電機子スロット数で除
すれば、モータ回転数がわかる。
の周波数で発生するので、まず、ハイパスフィルターを
通して、図４に示すごとく、高周波数成分のみを取り出
し、これを所定時間カウントし、電機子スロット数で除
すれば、モータ回転数がわかる。
【００３０】したがって、回転数−吸込力の相関を予め
とっておいて、検出された回転数にフィードバックをか
けながら設定回転数に制御すれば、より正確に吸込力制
御をおこなうことができる。
とっておいて、検出された回転数にフィードバックをか
けながら設定回転数に制御すれば、より正確に吸込力制
御をおこなうことができる。
【００３１】さらに、電流検出装置９は、ファンモータ
２に流れる電流を検出しているのであるから、電流の絶
対値、すなわち入力（電流×電圧）を検出でき、入力の
制御も可能となる。
２に流れる電流を検出しているのであるから、電流の絶
対値、すなわち入力（電流×電圧）を検出でき、入力の
制御も可能となる。
【００３２】これは、図２に示すごとく、元々の整流子
モータの特性（直巻特性）は、風量が大きくなった場合
に、入力も大きくなる特性であるが、この風量が大きい
領域は、掃除機１では、吸口体６を被掃除面から浮かし
た状態で実際には掃除していない状態であるので、省エ
ネのため入力を低減させた方が良く、このような場合、
本発明のよれば、図５のように入力を低下させた制御も
電流検出によって正確な入力値に制御することができ
る。
モータの特性（直巻特性）は、風量が大きくなった場合
に、入力も大きくなる特性であるが、この風量が大きい
領域は、掃除機１では、吸口体６を被掃除面から浮かし
た状態で実際には掃除していない状態であるので、省エ
ネのため入力を低減させた方が良く、このような場合、
本発明のよれば、図５のように入力を低下させた制御も
電流検出によって正確な入力値に制御することができ
る。
【００３３】また、図２からわかるように、入力と回転
数とがわかれば、風量を求めることができるので、この
風量の値、あるいは所定時間内の変動値から被掃除面や
ゴミ溜り具合等の運転状態を検出でき、従来技術のよう
に、風量センサーや圧力センサー等を使わずに電流検出
装置９のみで、風量および真空度がわかり、掃除状態を
判断することができ、低コストで高度な制御が実現可能
となる。
数とがわかれば、風量を求めることができるので、この
風量の値、あるいは所定時間内の変動値から被掃除面や
ゴミ溜り具合等の運転状態を検出でき、従来技術のよう
に、風量センサーや圧力センサー等を使わずに電流検出
装置９のみで、風量および真空度がわかり、掃除状態を
判断することができ、低コストで高度な制御が実現可能
となる。
【００３４】
【発明の効果】以上、本発明によれば、以下の効果を得
ることができる。
ることができる。
【００３５】電流検出装置９でファンモータ２の回転
数，入力、および吸込風量を検出できるので、回転数に
よって決まる吸込力をより正確に制御でき、電気掃除機
の操作性を向上できる。
数，入力、および吸込風量を検出できるので、回転数に
よって決まる吸込力をより正確に制御でき、電気掃除機
の操作性を向上できる。
【００３６】また、他のセンサーを使わずに風量の判断
ができ、きめ細かな制御を低コストで実現できる。
ができ、きめ細かな制御を低コストで実現できる。
【図１】本発明の一実施例を示す電気掃除機の全体シス
テムのブロック図である。
テムのブロック図である。
【図２】電気掃除機の空力特性図である。
【図３】整流子モータの電流波形図である。
【図４】同じく整流子モータの電流波形図である。
【図５】電気掃除機の一制御例を示す空力特性図であ
る。
る。
１…電気掃除機、２…ファンモータ、９…電流検出装
置、１１…電力制御装置。
置、１１…電力制御装置。
Claims (1)
- 【請求項１】整流子モータを有し、該モータの電流を検
出する手段および検出された値の電機子スロットリップ
ル成分の周波数から前記モータの回転数を換算し、該検
出した電流値および回転数から風量を算出し、該風量に
応じて前記モータの回転数あるいは消費電力を制御する
制御装置を有したことを特徴とする電気掃除機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17256492A JPH0614856A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 電気掃除機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17256492A JPH0614856A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 電気掃除機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0614856A true JPH0614856A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=15944186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17256492A Pending JPH0614856A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 電気掃除機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614856A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100409173B1 (ko) * | 1995-06-26 | 2004-03-26 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 전기청소기 |
| WO2019011233A1 (zh) * | 2017-07-14 | 2019-01-17 | 天佑电器（苏州）有限公司 | 吸尘器电机的控制系统、吸尘器和控制方法 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP17256492A patent/JPH0614856A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100409173B1 (ko) * | 1995-06-26 | 2004-03-26 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 전기청소기 |
| WO2019011233A1 (zh) * | 2017-07-14 | 2019-01-17 | 天佑电器（苏州）有限公司 | 吸尘器电机的控制系统、吸尘器和控制方法 |
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