JPH10146088A - ポリシャーの駆動装置 - Google Patents

ポリシャーの駆動装置

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JPH10146088A
JPH10146088A JP8298373A JP29837396A JPH10146088A JP H10146088 A JPH10146088 A JP H10146088A JP 8298373 A JP8298373 A JP 8298373A JP 29837396 A JP29837396 A JP 29837396A JP H10146088 A JPH10146088 A JP H10146088A
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JP
Japan
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circuit
motor
switch
brushless
current
Prior art date
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Pending
Application number
JP8298373A
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English (en)
Inventor
Kazumori Otogao
司守 乙顔
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KOFU MEIDENSHA KK
Original Assignee
KOFU MEIDENSHA KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型・軽量化を図り、突入電流を抑え可変速
運転を可能としたポリシャーの駆動装置を提供する。 【解決手段】 アウタロータのブラシレスDCモータを
用い、駆動回路に平滑回路の電圧確立にてリレー14c
によるスイッチ14aを投入し、インバータ部16のゲ
ートである3相120°通流論理回路18の制御として
速度設定器23の出力を加味し、しかも電流検出器17
a、17bのリミッタ25を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードフロアの清
掃やワックス磨きなどに使用される電気清掃用品の一種
であるポリシャーの駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリシャーは、ハードフロアの清掃やワ
ックス磨きに用いられる電気清掃用品で、図4に示すよ
うな外観を有し、内部に図5にも示す駆動装置である単
相誘導電動機(モータ)Mを立軸に配置し、単相の屋内
コンセントから電力の供給を受け、手元スイッチにより
モータの運転・停止を操作するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したポリシャー
は、モータMのコストの安価、単純構造等に基因して誘
導電動機を採用するものであるが、ポリシャーの嵩を小
さくしたい要請があるにもかかわらずこの誘導電動機の
採用のため小型化できず収納スペースも大きく必要とな
る。同時に、この誘導電動機の採用によって軽量化も困
難であり持ち運びも不便である。
【0004】更には、直か入れ起動時の突入電流が大き
くしかも比較的長時間(0.5〜1秒)持続するので、
同一電源に接続されている他の機器に影響を与えがちで
ある。また、荒清掃時やワックス仕上げ時など、使用目
的に応じて回転速度を変えられれば作業上都合が良いの
であるが、誘導電動機自体は可変速モータでなく、仮に
インバータを搭載して可変速としようとする場合、前述
した大型化、重量アップに拍車をかけることとなり、コ
スト安というメリットも失わせることになる。
【0005】本発明は、上述の問題に鑑み、モータのコ
スト安や単純性を前提として、小型・軽量化を図り、突
入電流を抑え、可変速運転を可能としたポリシャーの駆
動装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、次の発明特定事項を有する。 (1) 交流電源に接続されるインバータ部にてアウタ
ロータのブラシレスDCモータを制御するようにしたこ
とを特徴とする。 (2) 上記(1)において、上記交流電源とインバー
タ部との間に整流回路及び平滑回路を備え、この平滑回
路に抵抗器とスイッチにより短絡部との並列体を接続
し、上記平滑回路の平滑コンデンサの電圧の確立にて駆
動するリレーにより上記スイッチをオンしたことを特徴
とする。 (3) 上記(1)において、上記インバータ部のゲー
ト回路である通流論理回路を制御回路の速度設定器の調
節により制御する用にしたことを特徴とする。 (4) 上記(1)において、上記インバータ部のゲー
ト回路である通流論理回路を制御回路にてブラシレスD
Cモータの検出電流を加味して制御するに当たり、上記
検出電流を設定値以内とする電流制限器を上記制御回路
に備えたことを特徴とする。 (5) 上記(1)において、上記インバータ部のゲー
ト回路である通流論理回路の制御回路を停止する保護回
路を備えたことを特徴とする。 (6) 上記(1)において、上記ブラシレスDCモー
タの固定子巻線は、電源電圧が低下しても交流入力電流
を増加させない誘起電圧定数としたことを特徴とする。
【0007】アウタロータのブラシレスDCモータを用
いたことにより高さ寸法を低くできかつ軽量化が図れ、
また平滑回路に抵抗器とスイッチ短絡部との並列体を備
えて電源投入時の突入電流を抑えるようにし、インバー
タ部のゲートを速度設定器を加味して制御し、更には過
電流に対して電流制限器を備え、過熱等の保護回路を備
え、電圧低下時の交流入力電流を抑える巻線としたもの
である。
【0008】
【発明の実施の形態】ここで、図1〜図3を参照して本
発明の実施の形態の一例を説明する。図1は、アウタロ
ータのブラシレスDCモータの半裁断面を示すもので、
固定子側としては回転軸1に軸受2を介して取付けられ
た固定枠3に固定子鉄心4及び固定子コイル5を有して
おり、固定子鉄心4の一部に位置検出用のホールIC6
が配置されている構造を有する。また、回転軸1には固
定子を被うようにして回転子ヨーク7が回転自在に取付
けられ、この回転子ヨーク7の先端で固定子鉄心4と対
向する位置に永久磁石8が備えられている構造を有す
る。そして、固定子鉄心4と永久磁石8との間の磁気吸
引・反発力によって回転子である永久磁石8及び回転子
ヨーク7が回転軸1と共に回転する。
【0009】かかるアウタロータのブラシレスDCモー
タは、永久磁石8と固定子鉄心4及び固定子コイル5と
による構造上従来の誘導電動機と比べて約50%もの高
さ低減ができ、また55%もの軽量化が図れる。
【0010】図2は図1に示すアウタロータのブラシレ
スDCモータの駆動回路を示している。図2はブラシレ
スDCモータをAC100V商用電源にて駆動するに当
たり、インバータ部にて通流制御を行い、平滑コンデン
サにて突入電流抑制のプリチャージ回路を設け、インバ
ータ部を抑制する通流論理回路を速度設定入力を加味し
て変調し、通流論理回路の変調入力として電流制限器及
び過熱検知等にて電流制限及び入力停止を行っている。
【0011】図2において、交流商用電源はサージ保護
回路10、フィルタ11を介して倍電圧整流回路12に
接続され、平滑回路13の直列に接続された平滑コンデ
ンサの中点からプリチャージ回路14を構成するスイッ
チ14aと抵抗体14bとの並列体に接続され、電源に
並列に接続されたリレー14cにてスイッチ14aが投
入されるようになっている。このリレー14cは、電源
投入時に、換言すれば突入電流通電時に、平滑コンデン
サによる電圧の確立を検知してスイッチ14aを投入し
短絡するもので、抵抗器14bにより突入電流を抑える
ようにしている。
【0012】プリチャージ回路14の後段には、スイッ
チング電源15が配置され、このスイッチング電源15
及び平滑回路13からの電圧でインバータ部16にて変
換が行われU,V,Wの120°通流電流がブラシレス
DCモータのコイル5に流される。なおU,V相では電
流検出器17a,17bによる検出が行われる。
【0013】インバータ部16の制御は、アイソレーシ
ョンゲートドライブを介して3相120°通流論理回路
18にて行われるが、この回路18は図1に示すホール
IC6からの検出位置に基づき通流制御信号を出力す
る。この制御信号により永久磁石(図1の8参照)の位
置に基づきインバータ部16が制御されU,V,W各相
の固定子コイル5が通電され励磁される。
【0014】ホールIC6によるパルス検出信号は、3
相120°通流論理回路18に入力されると共に、この
論理回路18の制御回路にも入力される。この制御回路
は、FVコンバータ19、アンプ20、21、PWM発
生回路22を介してPWM変調信号を3相120°通流
論理回路18に入力する。そして、この制御回路にあっ
ては、FVコンバータ19による電圧出力に手元ボリウ
ムや変速切替スイッチを有する速度設定器23からの電
圧出力を加え合わせるようにしている。すなわち、速度
設定器23による設定出力にてPWM発生回路22によ
るPWM信号を変えることにより3相120°通流論理
回路18に変調をかけインバータ部16を介してモータ
回転速度を変えるようにしている。
【0015】更に、制御回路のアンプ20と21との間
には、電流検出器17a,17bからの電流を3相合成
回路24にて合成し、電流制限器25にて設定制限値以
内となるようにリミッタをかけた信号を入力しており、
固定子コイルに流れる電流を制限するように、起動時や
過負荷時に過大電流を流さないように、PWM信号を変
え3相120°通流論理回路18に変調をかけている。
【0016】更には、図2では保護回路が設けられてい
る。すなわち、インバータ部16の過熱によるゲート電
圧不足保護、モータコイルに取付けられたサーミスタ2
7によるモータ過熱保護、サーミスタの断線保護、及び
制御電源低下保護それぞれのために、過熱や断線等の発
生によって上述の制御回路のアンプ20、21等に停止
をかけると共に停止中の表示であるLED28を点燈す
るようにしている。
【0017】このようにしてプリチャージ回路14によ
る突入電流の抑え、速度設定器23による可変速、電流
制限回路25によるリミッタ、過熱等の保護が行われる
ことになる。
【0018】また、交流入力電圧が低下したときモータ
回転速度の垂下特性が現れる様にモータ巻線内容を設計
しており、具体的には誘起電圧定数を適切なものとする
巻線とし、電源電圧低下時の電流の増大を抑制し電源ブ
レーカのトリップによる停電の発生を抑えている。図3
は電源電圧をAC120V〜65V間で変化させたとき
のモータ回転速度の垂下特性と交流入力電流の増大傾向
の実測特性を示している。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
次の効果を有する。 アウタロータブラシレスDCモータを用いることによ
り、高さ寸法が低くなり重量が軽減できた。 プリチャージ回路により電源投入時の突入電流を抑え
ることができ、具体的には従来の直か入れ突入電流で4
0A〜60Aにも達する電流を約5A程度に抑えられ、
定格負荷運転時13A程度電源低下時最大16Aとする
ことができる。 可変速により軽負荷時の高速回転が可能となった。 従来のコストと同等にて本発明の物を得ることがで
き、またモータ自体も簡単なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】アウタロータのブラシレスDCモータの半裁断
面図。
【図2】モータ駆動回路ブロック図。
【図3】電圧変化したときの電流・回転数特性線図。
【図4】ポリシャーの外観図。
【図5】従来の誘導電動機を用いた場合のモータ外観と
回路図。
【符号の説明】
1 回転軸 2 軸受 3 固定枠 4 固定子鉄心 5 固定子コイル 6 ホールIC 7 回転子ヨーク 8 永久磁石 14 プリチャージ回路 14a スイッチ 14b 抵抗体 14c リレー 16 インバータ部 17a、17b 電流検出器 18 3相120°通流論理回路 23 速度設定器 25 電流制限器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年12月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】更には、図2では保護回路が設けられてい
る。すなわち、インバータ部16の過熱保護、ゲート電
圧不足保護、モータコイルに取付けられたサーミスタ2
7によるモータ加熱保護、サーミスタの断線保護、及び
制御電源低下保護それぞれのために、加熱や断線等の発
生によって上述の制御回路のアンプ20、21等に停止
をかけると共に停止中の表示であるLED28を点燈す
るようにしている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源に接続されるインバータ部にて
    アウタロータのブラシレスDCモータを制御するように
    したポリシャーの駆動装置。
  2. 【請求項2】 上記交流電源とインバータ部との間に整
    流回路及び平滑回路を備え、 この平滑回路に抵抗器とスイッチによる短絡部との並列
    体を接続し、 上記平滑回路の平滑コンデンサの電圧の確立にて駆動す
    るリレーにより上記スイッチをオンした請求項1記載の
    ポリシャーの駆動装置。
  3. 【請求項3】 上記インバータ部のゲート回路である通
    流論理回路を制御回路の速度設定器の調節により制御す
    るようにした請求項1記載のポリシャーの駆動装置。
  4. 【請求項4】 上記インバータ部のゲート回路である通
    流論理回路を制御回路にてブラシレスDCモータの検出
    電流を加味して制御するに当たり、上記検出電流を設定
    値以内とする電流制限器を上記制御回路に備えた請求項
    1記載のポリシャーの駆動装置。
  5. 【請求項5】 上記インバータ部のゲート回路である通
    流論理回路の制御回路を停止する保護回路を備えた請求
    項1記載のポリシャーの駆動装置。
  6. 【請求項6】 上記ブラシレスDCモータの固定子巻線
    は、電源電圧が低下しても交流入力電流を増加させない
    誘起電圧定数とした請求項1記載のポリシャーの駆動装
    置。
JP8298373A 1996-11-11 1996-11-11 ポリシャーの駆動装置 Pending JPH10146088A (ja)

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JP (1) JPH10146088A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2066016A1 (en) * 2007-11-28 2009-06-03 Emerson Network Power S.R.L. Static switch for motors of climate control units and climate control unit comprising the switch
US7816899B2 (en) 2007-04-16 2010-10-19 Denso Corporation Power conversion device
JP2017034755A (ja) * 2015-07-29 2017-02-09 株式会社富士通ゼネラル モータ
US10050572B2 (en) 2014-12-19 2018-08-14 Black & Decker Inc. Power tool with electric motor and auxiliary switch path

Cited By (6)

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030225