JPH0623179Y2 - 整流子電動機の雑音防止装置 - Google Patents
整流子電動機の雑音防止装置Info
- Publication number
- JPH0623179Y2 JPH0623179Y2 JP10181087U JP10181087U JPH0623179Y2 JP H0623179 Y2 JPH0623179 Y2 JP H0623179Y2 JP 10181087 U JP10181087 U JP 10181087U JP 10181087 U JP10181087 U JP 10181087U JP H0623179 Y2 JPH0623179 Y2 JP H0623179Y2
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- Japan
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- noise
- commutator motor
- capacitor
- brush
- resonance
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は例えば各種工具，歯科用モータ，各種家庭用品
等に使用される整流子電動機の雑音防止装置に関する。
等に使用される整流子電動機の雑音防止装置に関する。
（従来の技術） 整流子電動機は強力な回転力を有するために各種工具等
に使用されているが、これによる雑音が問題であった。
そのため、最近は界磁線輪を２つに分け、ブラッシの接
触をよくし、雑音防止用ＸＹコンデンサをつけることに
より、雑音の発生を少なくしているが、完全に雑音を除
去するにはいたっていない。
に使用されているが、これによる雑音が問題であった。
そのため、最近は界磁線輪を２つに分け、ブラッシの接
触をよくし、雑音防止用ＸＹコンデンサをつけることに
より、雑音の発生を少なくしているが、完全に雑音を除
去するにはいたっていない。
第４図は市販モータ・ドリルの回路図である。即ち、Ｌ
１，Ｌ２は界磁線輪、Ｌ３は回転子線輪、Ｂ１，Ｂ２は
ブラッシ、Ｃ４，Ｃ５１，Ｃ５２は雑音防止用ＸＹコン
デンサ、Ｐは電源プラグである。
１，Ｌ２は界磁線輪、Ｌ３は回転子線輪、Ｂ１，Ｂ２は
ブラッシ、Ｃ４，Ｃ５１，Ｃ５２は雑音防止用ＸＹコン
デンサ、Ｐは電源プラグである。
第４図の回路の雑音発生には２つの原因がある。
（１）線輪中のエネルギＬＩ2／２による場合、 回転子は高速で回転しているので、整流子とブラッシと
の接触が離れることは避けがたい。接触が離れると、界
磁線輪Ｌ１，Ｌ２，回転子線輪Ｌ３中を流れていた電流
Ｉ0は瞬断する。そのために線輪中に蓄えられていたエ
ネルギ（Ｉ0 2・Ｌ１）／２，（Ｉ0 2・Ｌ２）／２，（Ｉ
0 2・Ｌ３）／２のためにＩ0（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）di／d
tなる電圧を誘起する。その値は数ｋＶとなるために整
流子とブラッシ間の絶縁は破壊し、放電を生じる。流れ
る電流が１Ａ以上の場合はアーク放電となり、電流は継
続するので雑音は発生しない。しかし、交流電源を使用
する場合は電流は１Ａ以下の期間があり、その場合はグ
ロー放電となり、放電が起り、ブラッシ，整流子間の電
圧が低下すると放電は停止する。放電を停止するとＩ0
Ｌdi／dtのために再び異常なる電圧を誘起し、再び放電
する。このため鋸歯状の放電電圧，いわゆるシャワリン
グ・ノイズを生じる。放電の度にパルス電流が電動機よ
り電源線路に流出し、雑音妨害を発生する。
の接触が離れることは避けがたい。接触が離れると、界
磁線輪Ｌ１，Ｌ２，回転子線輪Ｌ３中を流れていた電流
Ｉ0は瞬断する。そのために線輪中に蓄えられていたエ
ネルギ（Ｉ0 2・Ｌ１）／２，（Ｉ0 2・Ｌ２）／２，（Ｉ
0 2・Ｌ３）／２のためにＩ0（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）di／d
tなる電圧を誘起する。その値は数ｋＶとなるために整
流子とブラッシ間の絶縁は破壊し、放電を生じる。流れ
る電流が１Ａ以上の場合はアーク放電となり、電流は継
続するので雑音は発生しない。しかし、交流電源を使用
する場合は電流は１Ａ以下の期間があり、その場合はグ
ロー放電となり、放電が起り、ブラッシ，整流子間の電
圧が低下すると放電は停止する。放電を停止するとＩ0
Ｌdi／dtのために再び異常なる電圧を誘起し、再び放電
する。このため鋸歯状の放電電圧，いわゆるシャワリン
グ・ノイズを生じる。放電の度にパルス電流が電動機よ
り電源線路に流出し、雑音妨害を発生する。
（２）共振回路による場合、 電動機の線輪は分布定数回路であるためにＬ，Ｃ，Ｒの
等価並列共振回路及び等価直列共振回路を多数有してい
る。電源線路も同じである。これら共振回路にパルス電
流が流れると過渡現象を起こし、減衰振動を起こし、雑
音となる。
等価並列共振回路及び等価直列共振回路を多数有してい
る。電源線路も同じである。これら共振回路にパルス電
流が流れると過渡現象を起こし、減衰振動を起こし、雑
音となる。
（考案が解決しようとする問題点） 本考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、ブラッシ
の接触が悪くなっても雑音を発生しないようにするた
め、整流子電動機の線輪インダクタンスによる雑音，及
び線路の共振回路による雑音等の雑音を防止し得る整流
子電動機の雑音防止装置を提供することを目的とする。
の接触が悪くなっても雑音を発生しないようにするた
め、整流子電動機の線輪インダクタンスによる雑音，及
び線路の共振回路による雑音等の雑音を防止し得る整流
子電動機の雑音防止装置を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段と作用） 本考案は上記目的を達成するために、整流子電動機のブ
ラッシ間に接続された第１のコンデンサ及び第１の抵抗
と、前記整流子電動機の夫々の界磁線輪の端子間に接続
された第２のコンデンサ及び第２の抵抗と、前記整流子
電動機の夫々のブラッシと鉄心間に接続された第３のコ
ンデンサ及び第３の抵抗と、前記整流子電動機の電源端
子間に接続したＸＹコンデンサに直列に接続された第４
の抵抗とを具備することを特徴とするもので、ブラッシ
の接触が悪くなっても雑音を発生しないようにするた
め、整流子電動機の線輪インダクタンスによる雑音，及
び線路の共振回路による雑音等の雑音を防止するもので
ある。
ラッシ間に接続された第１のコンデンサ及び第１の抵抗
と、前記整流子電動機の夫々の界磁線輪の端子間に接続
された第２のコンデンサ及び第２の抵抗と、前記整流子
電動機の夫々のブラッシと鉄心間に接続された第３のコ
ンデンサ及び第３の抵抗と、前記整流子電動機の電源端
子間に接続したＸＹコンデンサに直列に接続された第４
の抵抗とを具備することを特徴とするもので、ブラッシ
の接触が悪くなっても雑音を発生しないようにするた
め、整流子電動機の線輪インダクタンスによる雑音，及
び線路の共振回路による雑音等の雑音を防止するもので
ある。
（実施例） 以下図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明する。
本考案は、先ず雑音発生の１つである界磁及び回転子の
線輪インダクタンス中のエネルギＬＩ2／２を速やかに
消滅させ、かつ雑音発生回路である線輪中の共振を鈍化
しようとするものである。
線輪インダクタンス中のエネルギＬＩ2／２を速やかに
消滅させ、かつ雑音発生回路である線輪中の共振を鈍化
しようとするものである。
界磁線輪の周波数−インピーダンス（−ｚ）特性の１
例を示すと、第３図のＩの如く、1＝８９０ＫＨｚで
並列共振し、そのインピーダンスＲ0＝８．３ＫΩと高
くなる。
例を示すと、第３図のＩの如く、1＝８９０ＫＨｚで
並列共振し、そのインピーダンスＲ0＝８．３ＫΩと高
くなる。
これに電流Ｉ0が流れている時開路すればＬdi／dtのた
めに電流１ｍＡに対して約２〜３Ｖの電圧を誘起し、か
つ共振周波数1で減衰振動を発生する。その振動の波
の数は約４である。
めに電流１ｍＡに対して約２〜３Ｖの電圧を誘起し、か
つ共振周波数1で減衰振動を発生する。その振動の波
の数は約４である。
これを防止するには第２図のごとく線輪に並列にコンデ
ンサＣ２と抵抗Ｒ２の直列接続したＣ２，Ｒ２素子を入
れる。このＣ２，Ｒ２の値が不適当の場合は、誘起電圧
は減少し、かつ減衰振動は弱められるが、雑音の発生を
防止することはできない。Ｒ２の値を最大共振インピー
ダンスＲ0の１／５０〜１／１００とし、かつコンデン
サＣ２の容量を Ｃ２≧Ｌ２／（Ｒ２）2 （１） となるようにする。ただし、Ｌは線輪のインダクタンス
である。今Ｃ２＝０．１μｆ，Ｒ２＝１５０Ωとすれば
−ｚ特性は第３図のIIIの如くなる。共振周波数1，
2，3はなくなるが、高い周波数の共振周波数4，
5，6は残る。
ンサＣ２と抵抗Ｒ２の直列接続したＣ２，Ｒ２素子を入
れる。このＣ２，Ｒ２の値が不適当の場合は、誘起電圧
は減少し、かつ減衰振動は弱められるが、雑音の発生を
防止することはできない。Ｒ２の値を最大共振インピー
ダンスＲ0の１／５０〜１／１００とし、かつコンデン
サＣ２の容量を Ｃ２≧Ｌ２／（Ｒ２）2 （１） となるようにする。ただし、Ｌは線輪のインダクタンス
である。今Ｃ２＝０．１μｆ，Ｒ２＝１５０Ωとすれば
−ｚ特性は第３図のIIIの如くなる。共振周波数1，
2，3はなくなるが、高い周波数の共振周波数4，
5，6は残る。
更に、線輪に並列に第２図に示す如くＣ３，Ｒ３を付加
する。その定数は、Ｃ３が1の共振の分布容量Ｃ0の２
倍以上の容量で、この場合は２５０ｐＦであり、又、Ｒ
３は高い周波数帯の特性インピーダンスと同程度とし、
この場合は５０Ωである。Ｃ２，Ｒ２，Ｃ３，Ｒ３素子
を付加した場合の−ｚ特性は第３図のIVの如く均一に
なる。広い周波数範囲に亙って−ｚ特性が均一という
ことは抵抗回路と同じで、線輪回路を開路しても、高い
誘起電圧を発生することはない。又共振回路がないか
ら、パルス電流が流れて減衰振動を発生することはな
い。
する。その定数は、Ｃ３が1の共振の分布容量Ｃ0の２
倍以上の容量で、この場合は２５０ｐＦであり、又、Ｒ
３は高い周波数帯の特性インピーダンスと同程度とし、
この場合は５０Ωである。Ｃ２，Ｒ２，Ｃ３，Ｒ３素子
を付加した場合の−ｚ特性は第３図のIVの如く均一に
なる。広い周波数範囲に亙って−ｚ特性が均一という
ことは抵抗回路と同じで、線輪回路を開路しても、高い
誘起電圧を発生することはない。又共振回路がないか
ら、パルス電流が流れて減衰振動を発生することはな
い。
回転子線輪の端子間にＣＲ素子を入れることはできない
から、ブラッシＢ１，Ｂ２間に Ｃ１≧Ｌ３／（Ｒ１）2 （２） のＣ１，Ｒ１素子を接続する。但し、Ｒ１はＬ３の並列
共振インピーダンスの０．０１〜０．０２の値とする。
このようにすれば、ブラッシが開離して発生した誘起電
圧によりブラッシが火花しても、（Ｌ３・Ｉ0 2）／２の
エネルギはブラッシ間に挿入されたＣ１，Ｒ１素子によ
り有効に吸収されるので、ブラッシ間電圧を上昇される
ことはない。エネルギを有効に吸収させるには上記
（２）式の条件が必要である。
から、ブラッシＢ１，Ｂ２間に Ｃ１≧Ｌ３／（Ｒ１）2 （２） のＣ１，Ｒ１素子を接続する。但し、Ｒ１はＬ３の並列
共振インピーダンスの０．０１〜０．０２の値とする。
このようにすれば、ブラッシが開離して発生した誘起電
圧によりブラッシが火花しても、（Ｌ３・Ｉ0 2）／２の
エネルギはブラッシ間に挿入されたＣ１，Ｒ１素子によ
り有効に吸収されるので、ブラッシ間電圧を上昇される
ことはない。エネルギを有効に吸収させるには上記
（２）式の条件が必要である。
以上の処置により電動機の線輪による雑音を防止できて
も、ブラッシ接触の開離により、パルス電流が線路に流
出するのは避けがたい。線路は分布定数回路であり、多
数の並列共振回路および直列共振回路を有している。パ
ルス電流がこれら共振回路に流れれば過渡現象のために
減衰振動を発生し、雑音となる。
も、ブラッシ接触の開離により、パルス電流が線路に流
出するのは避けがたい。線路は分布定数回路であり、多
数の並列共振回路および直列共振回路を有している。パ
ルス電流がこれら共振回路に流れれば過渡現象のために
減衰振動を発生し、雑音となる。
上記のように、Ｃ１〜Ｃ３，Ｒ１〜Ｒ３を接続する処理
を行なえば、電動機回路は抵抗回路であるから、直列共
振回路にはこの抵抗が直列に入ったことになり、共振が
鈍化して直列共振による減衰振動は発生しなくなる。た
だし、並列共振回路に対しては電動機抵抗が並列に接続
されたことになり、減衰振動の発生は弱められるが、そ
の発生を完全に抑制することはできない。この場合は電
源に挿入してあるＸＹコンデンサに直列にＲ４を入れ、
Ｒ４を線路の特性インピーダンスＺ０２に等しいか、そ
れより小さくする。
を行なえば、電動機回路は抵抗回路であるから、直列共
振回路にはこの抵抗が直列に入ったことになり、共振が
鈍化して直列共振による減衰振動は発生しなくなる。た
だし、並列共振回路に対しては電動機抵抗が並列に接続
されたことになり、減衰振動の発生は弱められるが、そ
の発生を完全に抑制することはできない。この場合は電
源に挿入してあるＸＹコンデンサに直列にＲ４を入れ、
Ｒ４を線路の特性インピーダンスＺ０２に等しいか、そ
れより小さくする。
第１図は本考案の一実施例を示し、第４図と同一部分は
同一符号を付してその説明を省略する。即ち、Ｃ１は例
えば０．４７μＦのコンデンサ、Ｒ１は例えば１００Ω
の抵抗、Ｃ２１，Ｃ２２は例えば０．１μＦのコンデン
サ、Ｒ２１，Ｒ２２は例えば１５０Ωの抵抗、Ｃ３１，
Ｃ３２は例えば２５０ｐＦのコンデンサ、Ｒ３１，Ｒ３
２は例えば５００Ωの抵抗、Ｃ４は例えば０．１μＦの
コンデンサ、Ｃ５１，Ｃ５２は例えば０．００３μＦの
コンデンサ、Ｒ４１，Ｒ４２は例えば３３Ωの抵抗であ
る。線路の特性インピーダンスＺ０２は Ｒ４１＋Ｒ４２＝Ｒ４≦Ｚ０２ である。
同一符号を付してその説明を省略する。即ち、Ｃ１は例
えば０．４７μＦのコンデンサ、Ｒ１は例えば１００Ω
の抵抗、Ｃ２１，Ｃ２２は例えば０．１μＦのコンデン
サ、Ｒ２１，Ｒ２２は例えば１５０Ωの抵抗、Ｃ３１，
Ｃ３２は例えば２５０ｐＦのコンデンサ、Ｒ３１，Ｒ３
２は例えば５００Ωの抵抗、Ｃ４は例えば０．１μＦの
コンデンサ、Ｃ５１，Ｃ５２は例えば０．００３μＦの
コンデンサ、Ｒ４１，Ｒ４２は例えば３３Ωの抵抗であ
る。線路の特性インピーダンスＺ０２は Ｒ４１＋Ｒ４２＝Ｒ４≦Ｚ０２ である。
次に、第１図の回路において、整流子電動機より発生す
る電気雑音を防止するための対策について説明する。
る電気雑音を防止するための対策について説明する。
（１）回転子線輪対策 ブラッシ間にＣ１，Ｒ１素子を接続する。その定数は Ｃ１≧Ｌ３／（Ｒ１）2 Ｌ３…回転子のインダクタンス、 Ｒ１…回転子線輪の並列共振の最大インピーダンスの約
０．０１〜０．０２の抵抗、 （２）界磁線輪対策 ａ．各々の界磁線輪の端子間にＣ２，Ｒ２素子を接続す
る。その定数は Ｒ２≧Ｌ１／（Ｒ２）2， Ｒ２≧Ｌ２／（Ｒ２）2 Ｌ１，Ｌ２…界磁線輪のインダクタンス、 Ｒ２…界磁線輪の並列共振の最大インピーダンスの約
０．０１〜０．０２の抵抗、 ｂ．各々のブラッシと電動機の鉄心間にＣ３，Ｒ３素子
を接続する。その定数は、 Ｃ３≧２Ｃ0（界磁線輪の最大並列共振回路の容量Ｃ0の
２倍以上の容量）、 Ｒ３＝Ｚ０２（界磁線輪の高い周波数帯の特性インピー
ダンスＺ０２程度） （３）電源線路対策 電動機の電源端子間に入れたＸＹコンデンサに直列にＲ
４１，Ｒ４２の抵抗を入れる。
０．０１〜０．０２の抵抗、 （２）界磁線輪対策 ａ．各々の界磁線輪の端子間にＣ２，Ｒ２素子を接続す
る。その定数は Ｒ２≧Ｌ１／（Ｒ２）2， Ｒ２≧Ｌ２／（Ｒ２）2 Ｌ１，Ｌ２…界磁線輪のインダクタンス、 Ｒ２…界磁線輪の並列共振の最大インピーダンスの約
０．０１〜０．０２の抵抗、 ｂ．各々のブラッシと電動機の鉄心間にＣ３，Ｒ３素子
を接続する。その定数は、 Ｃ３≧２Ｃ0（界磁線輪の最大並列共振回路の容量Ｃ0の
２倍以上の容量）、 Ｒ３＝Ｚ０２（界磁線輪の高い周波数帯の特性インピー
ダンスＺ０２程度） （３）電源線路対策 電動機の電源端子間に入れたＸＹコンデンサに直列にＲ
４１，Ｒ４２の抵抗を入れる。
Ｒ４１＋Ｒ４２＝Ｒ４、 Ｒ４≦Ｚ０３，（Ｚ０３は電源線路の特性インピーダン
ス） （考案の効果） 従来の整流子電動機ではブラッシの開離により、ブラッ
シ，整流子間に１ｋＶ以上の誘起電圧があったものが、
本考案によれば誘起電圧は１／１０以下となり、放電は
ほとんどなくなり、ブラッシ開離による雑音発生はなく
なった。これは雑音発生防止のみでなく、ブラッシ，整
流子の損傷が少なくなり、また異常な電圧の誘起がなく
なるので、線輪の絶縁破壊もなくなるという効果があ
る。
ス） （考案の効果） 従来の整流子電動機ではブラッシの開離により、ブラッ
シ，整流子間に１ｋＶ以上の誘起電圧があったものが、
本考案によれば誘起電圧は１／１０以下となり、放電は
ほとんどなくなり、ブラッシ開離による雑音発生はなく
なった。これは雑音発生防止のみでなく、ブラッシ，整
流子の損傷が少なくなり、また異常な電圧の誘起がなく
なるので、線輪の絶縁破壊もなくなるという効果があ
る。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は本発
明に係る雑音防止回路を説明するための回路図、第３図
は整流子電動機の界磁線輪の−ｚ特性の一例を示す
図、第４図は従来の整流子電動機を用いたモータドリル
を示す回路図である。 Ｃ１，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ３１，Ｃ３２，Ｃ４，Ｃ５
１，Ｃ５２…コンデンサ、Ｒ１，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ３
１，Ｒ３２，Ｒ４１，Ｒ４２…抵抗、Ｌ１，Ｌ２…界磁
線輪、Ｌ３…回転子線輪、Ｂ１，Ｂ２…ブラッシ、Ｐ…
電源ブラグ．
明に係る雑音防止回路を説明するための回路図、第３図
は整流子電動機の界磁線輪の−ｚ特性の一例を示す
図、第４図は従来の整流子電動機を用いたモータドリル
を示す回路図である。 Ｃ１，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ３１，Ｃ３２，Ｃ４，Ｃ５
１，Ｃ５２…コンデンサ、Ｒ１，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ３
１，Ｒ３２，Ｒ４１，Ｒ４２…抵抗、Ｌ１，Ｌ２…界磁
線輪、Ｌ３…回転子線輪、Ｂ１，Ｂ２…ブラッシ、Ｐ…
電源ブラグ．
Claims (1)
- 【請求項１】整流子電動機のブラッシ間に接続された第
１のコンデンサ及び第１の抵抗と、前記整流子電動機の
夫々の界磁線輪の端子間に接続された第２のコンデンサ
及び第２の抵抗と、前記整流子電動機の夫々のブラッシ
と鉄心間に接続された第３のコンデンサ及び第３の抵抗
と、前記整流子電動機の電源端子間に接続したＸＹコン
デンサに直列に接続された第４の抵抗とを具備すること
を特徴とする整流子電動機の雑音防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10181087U JPH0623179Y2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 整流子電動機の雑音防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10181087U JPH0623179Y2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 整流子電動機の雑音防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS649472U JPS649472U (ja) | 1989-01-19 |
| JPH0623179Y2 true JPH0623179Y2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=31331141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10181087U Expired - Lifetime JPH0623179Y2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 整流子電動機の雑音防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623179Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006123034A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Hitachi Koki Co Ltd | アース付携帯用電動工具 |
-
1987
- 1987-07-03 JP JP10181087U patent/JPH0623179Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS649472U (ja) | 1989-01-19 |
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