JPS6247326A - 無段変速形携帯用小形掃除機 - Google Patents
無段変速形携帯用小形掃除機Info
- Publication number
- JPS6247326A JPS6247326A JP18893485A JP18893485A JPS6247326A JP S6247326 A JPS6247326 A JP S6247326A JP 18893485 A JP18893485 A JP 18893485A JP 18893485 A JP18893485 A JP 18893485A JP S6247326 A JPS6247326 A JP S6247326A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- switch
- power
- transistor
- portable small
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- 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.)
- Pending
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- Cleaning Implements For Floors, Carpets, Furniture, Walls, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は低圧直流モータを利用した無段変速形携帯用小
形掃除機の吸引力制御(パフ−コントロール)K関する
ものである。
形掃除機の吸引力制御(パフ−コントロール)K関する
ものである。
従来の技術
近年、乾電池等の一次電池や充電式二次電池を利用した
小形携帯用掃除機が多方面に利用される様になって来た
。中でも密閉形小形二次電池が動力源として利用される
につれ、これが−次電池に比較して内部抵抗が小さく大
電流供給が可能であるため高出力化へと商品展開がされ
て来ている。
小形携帯用掃除機が多方面に利用される様になって来た
。中でも密閉形小形二次電池が動力源として利用される
につれ、これが−次電池に比較して内部抵抗が小さく大
電流供給が可能であるため高出力化へと商品展開がされ
て来ている。
又一方では、用途の多様化を図るため高出力(強)。
と低出力(弱)の2段の切換を有するパワーコントロー
ルタイプが商品化されて来ているが、その方法は抵抗接
続法によるものであり、抵抗に消費される電力損失のた
め有限の電池エネルギーの有効活用を図ることは困難で
ある。
ルタイプが商品化されて来ているが、その方法は抵抗接
続法によるものであり、抵抗に消費される電力損失のた
め有限の電池エネルギーの有効活用を図ることは困難で
ある。
第5図は強、弱切換タイプの従来の掃除機の回路構成図
を示す。図において1は電池、2はスイッチでQはOF
F 接点、bは弱の切換接点で抵抗3が接続されてい
る。Cは強の切換接点で直接モータ4に電力を供給する
様になっている。
を示す。図において1は電池、2はスイッチでQはOF
F 接点、bは弱の切換接点で抵抗3が接続されてい
る。Cは強の切換接点で直接モータ4に電力を供給する
様になっている。
このような構成におけるーぐワーコントロールは抵抗3
を接続してモータ4に流れる電流を調整し、モータ4の
回転数を可変させて出力をコントロールさせるものであ
る。図は強、弱の2段の切換であるため、抵抗は3のみ
の1個であるが、多段階にパワーコントロールを必要と
する場合は、切換スイッチの複数の接点に、値の異なる
抵抗を必要数接続することで多段切換が可能となるが次
に示すような問題点を有する。
を接続してモータ4に流れる電流を調整し、モータ4の
回転数を可変させて出力をコントロールさせるものであ
る。図は強、弱の2段の切換であるため、抵抗は3のみ
の1個であるが、多段階にパワーコントロールを必要と
する場合は、切換スイッチの複数の接点に、値の異なる
抵抗を必要数接続することで多段切換が可能となるが次
に示すような問題点を有する。
発明が解決しようとする問題点
すなわち、第6図において、電池1の出力電圧を6■、
スイッチ2を接点に接続し、モータ4に約8Aの電流が
流れる時を高出力(強)とした回路を、スイッチ2をb
接点に切換え、抵抗3を0,45Ωとしたときの電流が
約5Aとなって低出力(弱)を得る実験セントにおいて
、抵抗3に消費される電力はI xR=11.25 W
となり、総電力6 X5−30Wの約%が抵抗に消費さ
れる熱損失となる。従ってこのような従来の構成では、
(1)抵抗に消費される電力損失が大きく(約%は無効
電力)有限の電池エネルギーの有効活用が図れない。
スイッチ2を接点に接続し、モータ4に約8Aの電流が
流れる時を高出力(強)とした回路を、スイッチ2をb
接点に切換え、抵抗3を0,45Ωとしたときの電流が
約5Aとなって低出力(弱)を得る実験セントにおいて
、抵抗3に消費される電力はI xR=11.25 W
となり、総電力6 X5−30Wの約%が抵抗に消費さ
れる熱損失となる。従ってこのような従来の構成では、
(1)抵抗に消費される電力損失が大きく(約%は無効
電力)有限の電池エネルギーの有効活用が図れない。
(2)抵抗の発熱が大きく又それに伴いW数の大きな抵
抗を必要とする。
抗を必要とする。
(3)多段にパワーコントロールをする場合は切換接点
数に応じた数の抵抗が必要である。
数に応じた数の抵抗が必要である。
本発明は係る問題を解決するため半導体の無接点スイッ
チを介在させ、電流の「断コ 「続」によってモータに
流れる電流をコントロールし、出力のパワーコントロー
ルを行なう掃除機を提供するものである。
チを介在させ、電流の「断コ 「続」によってモータに
流れる電流をコントロールし、出力のパワーコントロー
ルを行なう掃除機を提供するものである。
問題点を解決するだめの手段
上記の目的を達成するため本発明では電源電池と吸引用
ファン付モータとの間の、スイッチング半導体にチョッ
パ回路を接続してモータへ供給する電力をON、OFF
L、、このONとOFF の導通時間比を可変さ
せることによって電力供給量を調整してモータの回転数
を変化させ、パワーコントロールを行なうものである。
ファン付モータとの間の、スイッチング半導体にチョッ
パ回路を接続してモータへ供給する電力をON、OFF
L、、このONとOFF の導通時間比を可変さ
せることによって電力供給量を調整してモータの回転数
を変化させ、パワーコントロールを行なうものである。
作 用
これによりムダとなる電力損失を少なくし、電池のエネ
ルギーの有効活用を図ることと、・くワーコントロール
を先のON、OFFの比を電気的に可変させることによ
り無段階で実現することができるものである。又動作の
人、切時にスローアップ(徐々に回転がアップする)ス
ローダウン(徐々に回転が低下する)とすることにより
、急激な電流の人、切れがなくなり、直流モータのブラ
シの摩耗を少なくできる。
ルギーの有効活用を図ることと、・くワーコントロール
を先のON、OFFの比を電気的に可変させることによ
り無段階で実現することができるものである。又動作の
人、切時にスローアップ(徐々に回転がアップする)ス
ローダウン(徐々に回転が低下する)とすることにより
、急激な電流の人、切れがなくなり、直流モータのブラ
シの摩耗を少なくできる。
スイッチング半導体の制御部であるチョソノく回路で、
可変抵抗によりON、OFFの比を可変しノ々ワーコン
トロールを行なう際、一般にトランジスタのエミッタ拳
コレクタ間の電圧ドロップは、0.3V程度であり従来
例で記した抵抗接続方法に比較し低損失で実現できる。
可変抵抗によりON、OFFの比を可変しノ々ワーコン
トロールを行なう際、一般にトランジスタのエミッタ拳
コレクタ間の電圧ドロップは、0.3V程度であり従来
例で記した抵抗接続方法に比較し低損失で実現できる。
又従来例では、大電流を「断」 「続コするスイッチが
必要であったが、本発明ではトランジスタにより無接点
スイッチ化することにより信号電流の「断」 「続」で
回路の人、切れが可能となるためパワースイッチを不要
とすることもできる。
必要であったが、本発明ではトランジスタにより無接点
スイッチ化することにより信号電流の「断」 「続」で
回路の人、切れが可能となるためパワースイッチを不要
とすることもできる。
実施例
以下、本発明の詳細を実施例で説明する。
第1図は本発明の一実施例における掃除機の基本構成図
である。図中1は電源電池、2は無接点スイッチとなる
トランジスタ、3は2のトランジスタをON、OFFす
る信号を発させるチョッパ制御部、4は吸引用ファンを
取付けたモータである。
である。図中1は電源電池、2は無接点スイッチとなる
トランジスタ、3は2のトランジスタをON、OFFす
る信号を発させるチョッパ制御部、4は吸引用ファンを
取付けたモータである。
第2図の動作説明図を参照しながら本発明の掃除機の動
作を説明する。第2図はトランジスタ2の信号入力端ベ
ースにON、OFFの信号を印加させ、これに対応した
電力をモータ4に供給しようとするものである。第2図
のaではON時間>OFF時間となり、はとんどトラン
ジスタ2はON状態を持続した状態で最大の電力を供給
する。この時トランジスタのエミッタ・コレクタ間の電
圧ドロップは低VCE (SA t ) )ランジスタ
では約0.3 V程度で、従来例での実験同様、最大8
Aの電流を流した時で2.4Wの損失ですむ。bは低出
力を想定した時の状態を示し、ON<OFFの関係にあ
る。
作を説明する。第2図はトランジスタ2の信号入力端ベ
ースにON、OFFの信号を印加させ、これに対応した
電力をモータ4に供給しようとするものである。第2図
のaではON時間>OFF時間となり、はとんどトラン
ジスタ2はON状態を持続した状態で最大の電力を供給
する。この時トランジスタのエミッタ・コレクタ間の電
圧ドロップは低VCE (SA t ) )ランジスタ
では約0.3 V程度で、従来例での実験同様、最大8
Aの電流を流した時で2.4Wの損失ですむ。bは低出
力を想定した時の状態を示し、ON<OFFの関係にあ
る。
仮りにON=、OFFとすれば約半分の出力となる。
従来例の低出力(弱)時の電流5Aとするためには○N
、OFF比を調整(可変)に設定する。この場合のトラ
ンジスタの損失はv−Iの関係から0.3vX 5A=
f 、5Wテ、従来例17)実験値的11.25Wに
比較すると非常に小さくなるため、無効電力が少なくな
り、発熱も少なく、電池エネルギーの有効活用が図れる
。従って電池寿命を大巾に延ばすことができる。このa
、bまでの中間を無段階で調整すれば、無段階のパワー
コントロールが出来る。ここで用いるトランジスタは大
容量であり放熱板が必要となるが、吸引用ファンの後部
に放熱板を設置すれば強制空冷が可能となるため放熱板
面積も小さくてすむ。
、OFF比を調整(可変)に設定する。この場合のトラ
ンジスタの損失はv−Iの関係から0.3vX 5A=
f 、5Wテ、従来例17)実験値的11.25Wに
比較すると非常に小さくなるため、無効電力が少なくな
り、発熱も少なく、電池エネルギーの有効活用が図れる
。従って電池寿命を大巾に延ばすことができる。このa
、bまでの中間を無段階で調整すれば、無段階のパワー
コントロールが出来る。ここで用いるトランジスタは大
容量であり放熱板が必要となるが、吸引用ファンの後部
に放熱板を設置すれば強制空冷が可能となるため放熱板
面積も小さくてすむ。
以上は本発明の基本構成とその動作について記述したが
、次に第2の実施例として、回路起動(スタート)用ス
イッチと最大出力を得るだめのスイッチ構成について記
述する。第3図は第2〜の実施例の回路を示す図中1〜
4の各要素は第1図のそれと同じであり、その詳細記述
は省略する。5はチョッパ制御部のON、OFF比を調
整するだめの可変抵抗、6はトランジスタ2のベースへ
の信号ノ断、続のだめのスイッチで可変抵抗5と連動し
て動作する。すなわち、6がOFF の時は、制御部
3からは、トランジスタ動作させるための信号が出力さ
れない。従ってトランジスタ2はOFFFF−タ4への
電力供給はなされない。この制御部で消費される電流は
小さいため、小電流の断続用スイッチでよく、安価に構
成できる。又、5と6の′連動の構成は、低出力(弱)
方向で6がOFFとし、0FF−弱方向にスライド又は
回転した時、スイッチ6がONとなる様に構成する。
、次に第2の実施例として、回路起動(スタート)用ス
イッチと最大出力を得るだめのスイッチ構成について記
述する。第3図は第2〜の実施例の回路を示す図中1〜
4の各要素は第1図のそれと同じであり、その詳細記述
は省略する。5はチョッパ制御部のON、OFF比を調
整するだめの可変抵抗、6はトランジスタ2のベースへ
の信号ノ断、続のだめのスイッチで可変抵抗5と連動し
て動作する。すなわち、6がOFF の時は、制御部
3からは、トランジスタ動作させるための信号が出力さ
れない。従ってトランジスタ2はOFFFF−タ4への
電力供給はなされない。この制御部で消費される電流は
小さいため、小電流の断続用スイッチでよく、安価に構
成できる。又、5と6の′連動の構成は、低出力(弱)
方向で6がOFFとし、0FF−弱方向にスライド又は
回転した時、スイッチ6がONとなる様に構成する。
7は、トランジスタの損失をなくし最大の電力供給を必
要とする場合のスイッチで、前記の如く、約2.4Wの
電力損失をなくさせたい場合の手段であり、その必要が
ない場合は不要である。このスイッチ7も可変抵抗5と
連動させ、抵抗可変で高出力(強)側でマイクロスイッ
チ等によりONさせ、トランジスタ2のエミッタ・ごレ
ジタ間をショートさせ、トランジスタ損失をなくする手
段である。
要とする場合のスイッチで、前記の如く、約2.4Wの
電力損失をなくさせたい場合の手段であり、その必要が
ない場合は不要である。このスイッチ7も可変抵抗5と
連動させ、抵抗可変で高出力(強)側でマイクロスイッ
チ等によりONさせ、トランジスタ2のエミッタ・ごレ
ジタ間をショートさせ、トランジスタ損失をなくする手
段である。
次に本発明の具体的実施例を記述する。第4図は本発明
の具体的実施回路構成を示す。1は電源電池、2はトラ
ンジスタ、点線で囲む3はパルス巾制御方式のスイッチ
ングレギュレータ用コントロールIC20(μPC49
4)を使用してなるチョッパ制御部、4は吸引用ファン
を取付けたモータ、5はON、OFF比を可変させる可
変抵抗で、IC2oの駆動電源を人、切れするスイッチ
6と連動させる。7け固定抵抗、19はフライバックダ
イオードである。点線で囲む制御部3は下記によシ構成
する。
の具体的実施回路構成を示す。1は電源電池、2はトラ
ンジスタ、点線で囲む3はパルス巾制御方式のスイッチ
ングレギュレータ用コントロールIC20(μPC49
4)を使用してなるチョッパ制御部、4は吸引用ファン
を取付けたモータ、5はON、OFF比を可変させる可
変抵抗で、IC2oの駆動電源を人、切れするスイッチ
6と連動させる。7け固定抵抗、19はフライバックダ
イオードである。点線で囲む制御部3は下記によシ構成
する。
8〜14は固定抵抗、16.17はコンデンサ、15.
18は電解コンデンサである。その基本動作はIC20
の端子A66 6に接続してなる抵抗9とコンデンサ1
6で決まる周波数でON、OFFスイッチング動作がさ
れ、その出力信号が8,11に現われ、それによりトラ
ンジスタ2がON、OFFする。又ON 、OFFの時
間巾(ON、OFF比)はIC20の2端子に印加され
る電圧によって調整され、その電圧は14.15とアー
ス間に接続された可変抵抗6の中点から得られる。この
装置の系統的動作について記述する。
18は電解コンデンサである。その基本動作はIC20
の端子A66 6に接続してなる抵抗9とコンデンサ1
6で決まる周波数でON、OFFスイッチング動作がさ
れ、その出力信号が8,11に現われ、それによりトラ
ンジスタ2がON、OFFする。又ON 、OFFの時
間巾(ON、OFF比)はIC20の2端子に印加され
る電圧によって調整され、その電圧は14.15とアー
ス間に接続された可変抵抗6の中点から得られる。この
装置の系統的動作について記述する。
スイッチ付可変抵抗(ボリューム)をONすることによ
り、制御回路部3に駆動電圧が印加されONくOFFの
スイッチング動作(第2図すの波形)信号がトランジス
タ2に印加され同様の波形の電圧がモータ4に印加され
て低回転となる。その後可変抵抗の変化によりON<0
FF−、ON>OFFと連続的に可変され同様の波形の
電圧がモータに印加され徐々に回転がアップし、第2図
aの状態で最大の回転が得られ最大出力を得ることがで
きる。この時、トランジスタ2の損失をなくすだめ第3
図に記載の如くスイッチを介在させることも出来る。
り、制御回路部3に駆動電圧が印加されONくOFFの
スイッチング動作(第2図すの波形)信号がトランジス
タ2に印加され同様の波形の電圧がモータ4に印加され
て低回転となる。その後可変抵抗の変化によりON<0
FF−、ON>OFFと連続的に可変され同様の波形の
電圧がモータに印加され徐々に回転がアップし、第2図
aの状態で最大の回転が得られ最大出力を得ることがで
きる。この時、トランジスタ2の損失をなくすだめ第3
図に記載の如くスイッチを介在させることも出来る。
この様な構成によりモータの回転数を無段階で変速でき
、回転のスローアップ、スローダウンも可能で、モータ
への突入電流が軽減でき、モータ寿命を延ばすこともで
きる。尚トランジスタに代わり、FETをスイッチング
素子として使用しても同様の動作が得られる。
、回転のスローアップ、スローダウンも可能で、モータ
への突入電流が軽減でき、モータ寿命を延ばすこともで
きる。尚トランジスタに代わり、FETをスイッチング
素子として使用しても同様の動作が得られる。
以上の様に本実施例によれば、下記の効果が得られる。
(1)モータ回転数の無段変速が出来、掃除機としての
吸引のパワーコントロールが出来る。
吸引のパワーコントロールが出来る。
(2)抵抗接続方法に比較し損失電力が少ないため、発
熱も少なく、電池エネルギーの有効活用が図れ、電池寿
命を延ばすことが可能である。
熱も少なく、電池エネルギーの有効活用が図れ、電池寿
命を延ばすことが可能である。
(3) モータの起動、停止時にスローアップ、スロ
ーダウンができ、モータブラシの摩耗を少なくできるた
めモータ寿命を延ばすことができる。
ーダウンができ、モータブラシの摩耗を少なくできるた
めモータ寿命を延ばすことができる。
(4)信号電流の人、切れでON、OFFが出来るため
小電流用スイッチを制御部の一部に接続するのみで可能
である。
小電流用スイッチを制御部の一部に接続するのみで可能
である。
発明の効果
以上の様に有限の電源である電池を使用してなる掃除機
等においては電池エネルギーの有効活用が図れ、使用目
的に応じて、パワーコントロールできるなど工業的価値
が大きい。
等においては電池エネルギーの有効活用が図れ、使用目
的に応じて、パワーコントロールできるなど工業的価値
が大きい。
なお、本発明装置は、小形携帯用掃除機のパワーコント
ロールについて提案したが電池を電源とする各種機器(
電動工具、灯器機器、噴霧機、その他)等で出力調整を
必要とする場合等にも広く利用される有効な手段である
。
ロールについて提案したが電池を電源とする各種機器(
電動工具、灯器機器、噴霧機、その他)等で出力調整を
必要とする場合等にも広く利用される有効な手段である
。
第1図は本発明の実施例における掃除機の基本構成図、
第2図a、bはその動作説明図、第3図は本発明の他の
実施例の構成図、第4図は本発明の具体的実施例を示す
図、第5図は従来例を示す図である。 1・・・電源電池、2・・・ トランジスタ、3・・・
・チョッパ制御部、4・・・モータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名3−
すiプへ”1VIt3Fk 第2図 第3図 第5図
第2図a、bはその動作説明図、第3図は本発明の他の
実施例の構成図、第4図は本発明の具体的実施例を示す
図、第5図は従来例を示す図である。 1・・・電源電池、2・・・ トランジスタ、3・・・
・チョッパ制御部、4・・・モータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名3−
すiプへ”1VIt3Fk 第2図 第3図 第5図
Claims (3)
- (1)電源電池と、回転軸に吸引用ファンを取付けたモ
ータとの間に、高速でON、OFFするスイッチング用
半導体を介在させるとともに、そのON、OFFの導通
比を可変する手段を設け、前記モータの回転数を可変さ
せて、吸引力を制御するよう構成してなる無段変速形携
帯用小形掃除機。 - (2)スイッチング用半導体のON、OFF制御部の駆
動電源供給部にスイッチを介在させ、前記半導体のON
、OFFの導通比を可変させる可変抵抗器を前記スイッ
チに連動させた特許請求の範囲第1項記載の無段変速形
携帯用小形掃除機。 - (3)可変抵抗器に連動して働くスイッチをスイッチン
グ用半導体であるトランジスタのエミッタとコレクタ間
に介在させた特許請求の範囲第2項記載の無段変速形携
帯用小形掃除機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18893485A JPS6247326A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 無段変速形携帯用小形掃除機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18893485A JPS6247326A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 無段変速形携帯用小形掃除機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6247326A true JPS6247326A (ja) | 1987-03-02 |
Family
ID=16232452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18893485A Pending JPS6247326A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 無段変速形携帯用小形掃除機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6247326A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63240821A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-06 | 東芝テック株式会社 | 電気掃除機 |
JPS63277024A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-11-15 | 東芝テック株式会社 | 電気掃除機 |
JP2006203818A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Maspro Denkoh Corp | 高周波増幅装置,共同受信用増幅装置,及び,共同受信システム |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59225032A (ja) * | 1983-06-06 | 1984-12-18 | 松下電器産業株式会社 | 電気掃除機の電力制御装置 |
-
1985
- 1985-08-28 JP JP18893485A patent/JPS6247326A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59225032A (ja) * | 1983-06-06 | 1984-12-18 | 松下電器産業株式会社 | 電気掃除機の電力制御装置 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63240821A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-06 | 東芝テック株式会社 | 電気掃除機 |
JPS63277024A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-11-15 | 東芝テック株式会社 | 電気掃除機 |
JPH0771543B2 (ja) * | 1987-03-27 | 1995-08-02 | 株式会社テック | 電気掃除機 |
JPH0779786B2 (ja) * | 1987-03-27 | 1995-08-30 | 株式会社テック | 電気掃除機 |
JP2006203818A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Maspro Denkoh Corp | 高周波増幅装置,共同受信用増幅装置,及び,共同受信システム |
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