JPS63234883A

JPS63234883A - 電動機の起動制御装置

Info

Publication number: JPS63234883A
Application number: JP6538187A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Matsushiro; 忠松代; Seiji Yamaguchi; 誠二山口; Nobuhiro Hayashi; 信弘林; Takashi Komatsu; 隆小松; Hidetoshi Imai; 秀利今井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-03-18
Filing date: 1987-03-18
Publication date: 1988-09-30
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: JPH0681527B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は電動機の起動制御装置に関するものである。

従来の技榊従来のこの種の電動機たとえば電気掃除機における電動
送風機の起動制御装置は、第２図に示すような回路であ
った。第２図において、３１は３次の巻線３２，３３．
３４からなるトランスで、その１次巻線３２には電動送
風機３５と双方向性サイリスタ３６の直列回路が接続さ
れ、さらに電源３９が接続されている。３次巻線３４に
は逆並列に接続した２ケのダイオード３７を介して双方
向性サイリスタ３６のゲートが接続されている。また、
２次巻線３３には手元スイッチ３８が接続され、これに
より開放・短絡される。手元スイッチ３８により２次巻
線３３が短絡されると、トランス３１の内部の磁束が変
化し、これにより３次巻線３４に電流が流れ、双方向性
サイリスタ３６をそのゲートを介してトリガし、電動送
風機３５は運転を開始する。

発明が解決しようとする問題点上記構成において、電動送風機３５が大型になり、電流
が大きくなると、起動時の突入電流も大きくなり、双方
向性サイリスタ３６の許容量を越えてしまい、双方向性
サイリスタ３６が破壊するおそれがある。たとえば、定
常電流１２Ａの電動送風機の突入電流は約１０ＯＡであ
る。そこで双方向性サイリスタの容量が大きいものを使
用すれば、破壊することはないが、双方向性サイリスタ
の形状が変わり、従来のプリント基板に実装できなくな
るとともに、コストが数倍に高価になるという問題点が
あった。また大電流が流れると、双方向性サイリスタに
付けた冷却用フィンを強制的に冷却するのでなければ、
温度も許容範囲内に入らないという問題もある。

本発明は上記問題点を解決するもので、突入電流を抑さ
えることのできる電動機の起動制御装置を提供すること
を目的とするものである。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するために本発明は、電動機に起動制
御用の双方向性サイリスタを接続し、３個の巻線からな
り、１次巻線は電源と電動機のそれぞれに並列に接続さ
れ、２次巻線は手元スイッチに接続され、３次巻線は前
記双方向性サイリスタのトリガ端子に接続されたトラン
スを設け、２次巻線に手元スイッチと直列にダイオード
ブリッジを接続し、前記ダイオードブリッジの出力端に
第１のトランジスタを接続するとともに、第１の抵抗を
介して２個の直列接続されたコンデンサに接続し、前記
ダイオードブリッジの出力端と２個のコンデンサの接続
点との間に、ベースが一方のコンデンサと第１の抵抗と
の接続点に接続された第２のトランジスタと第２の抵抗
とが直列に接続され、前記第１のトランジスタのベース
と２個のコンデンサの接続点との間に、ベースがダイオ
ードブリッジ出力分割抵抗の分割点に接続された第３の
トランジスタが接続され、前記一方のコンデンサの両端
に第３の抵抗を介装したものである。

作用上記構成により、第１のトランジスタが導通している間
に一方のコンデンサに蓄積された電荷は第３の抵抗を介
して放電されるが、電源電圧の半サイクルの位相で０に
なる時点で一部残るようにしておけば、次の半サイクル
からは前のサイクルよりも早い時期でトランジスタを導
通させることができ、このようにしてトランスの２次巻
線中において位相制御が可能となり、双方向性サイリス
タの導通角が小さいところで電動機を起動させ、順次導
通角を大にしていって、全導通へと制御できる。したが
って電動機の起動時の突入電流は抑えられ、過大な突入
電流がなくなって、双方向性サイリスタが破壊すること
を防止できる。

実施例以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す電気掃除機の起動制御
装置の回路図である。第１図において、１は１次、２次
、３次の３個の巻線２，３．４からなるトランスで、１
次巻線２には電動送風機５゜双方向性サイリスタ６の直
列回路と電源９とがそれぞれ接続され、３次巻線４には
逆並列に接続した２個のダイオード７を介して双方向性
サイリスタ６のゲートが接続されている。また、２次巻
線３には手元スイッチ８とダイオードブリッジ１０が直
列に接続され１手元スイッチ８の短絡時に直流を得てい
る。ダイオードブリッジｌＯの出力端にはツェナーダイ
オード１１とＮＰＮトラジスタ１２のコレクタが接続さ
れ、さらにこの出力端にはＮＰＮトランジスタ１３のコ
レクタと、抵抗１９、ダイオード１７，２個のコンデン
サ１５．１６の直列回路とがそれぞれ接続され、トラン
ジスタ１３のベースは抵抗１９どダイオード１７の接続
点に、またトランジスタ１３のエミッタは抵抗２１を介
してコンデンサ１５．１６の接続点にそれぞれ接続され
ている。２０は一方のコンデンサ１５の両端に介装され
た抵抗である。また、コンデンサ１５．１６の接続点は
ＰＮＰ　トランジスタ１４のエミッタに接続され、この
トランジスタ１４のベースはダイオードブリッジ１０の
出力を分割する抵抗２２．２３の分割点にダイオード１
８を介して接続され、さらにそのコレクタに直列に接続
された抵抗２４．２５の中間点はトランジスタ１２のベ
ースに接続されている。

次にその動作について説明する０手元スイッチ８をオン
するとダイオードブリッジｌＯの出力は抵抗１９とダイ
オード１７を通してコンデンサ１５を充電し始め、この
充電によりｔ１秒後にトランジスタ１３のベース電位が
トランジスタ１３のＶＢＩ＋以上になるとトランジスタ
１３はオンし、抵抗２１を介しコンデンサ１６を充電し
始める。トランジスタ１４のベースには抵抗２２と２３
とでダイオードブリッジ１０出力を分割した高電位が与
えられており、コンデンサ１６の充電によりｔ８秒後に
トランジスタ１４のエミッタ電位が抵抗・２２．２３に
よる電位以上になるとトランジスタ１４がオンする。こ
こで抵抗２２と２３による分割電圧はトランジスタ１４
のオン時期を伸ばすためのものである。トランジスタ１
４がオンするとトランジスタ１２がオンし、ダイオード
ブリッジ１０の出力を短絡させ、２次巻線３が短絡した
ことと同状態になり、３次巻線４に電流が流れ、双方向
性サイリスタ６をトリガし、電動送風機５をオンするそ
して電源電圧の半サイクルの位相が０になるまで、双方
向性サイリスタ６はオンを続ける。

ここで、抵抗１９とコンデンサ１５とによる時定数およ
び抵抗２１とコンデンサ１６とによる時定数を適切な値
に選定すると、当初は半サイクル中の（ｔ１＋ｔ２）秒
遅延後の位相の後半で双方向性サイリスタ６をオンさせ
ることができ、電動送風機５に印加される電圧を小にで
き、電流も小さく、したがって突入電流も小さくできる
。一方、コンデンサ１５．１６はトランジスタ１２がオ
ンしている間それぞれ抵抗２０．トランジスタ１４を通
して放電する。

このように、トランジスタ１２がオンし、当該半サイク
ルで電源電圧の位相が０になるまでの間にコンデンサ１
５に蓄積された電荷は抵抗２０を介し放電されるが、一
部残るように抵抗２０の値を設定すれば１次の半サイク
ルからは、前のサイクルにおける（ｔｔ＋ｔｘ）秒遅延
よりも早い時期でトランジスタ１３をオンし、順次上記
と同様の過程を経て双方向性サイリスタ６をトリガする
。この繰返しにより、双方向性サイリスタ６をトリガす
る時期が半サイクル毎に早くなり、最終的には電圧位相
がＯから立ち上がるＯクロス時に双方向性サイリスタ６
をトリガして全導通を得る。

このように負荷となる電動送風機５の導通期間を短期間
から全導通へと制御するので、電動送風機５の起動電流
を小さくし、負荷のスイッチング素子である双方向性サ
イリスタの負担を小さくすることができる。したがって
、定常電流が大きな負荷に対し安価な双方向性サイリス
タでも破壊を防止でき、耐久性、信頼性が向上したすぐ
れた電気掃除機が得られる。

発明の効果以上本発明によれば、導通角を短期間から全導通へと制
御することで起動時の過大な突入電流がなくなり、ソフ
トスタートが可能となり、双方向性サイリスタの破壊が
防がれる。また、定常時には全導通となるためロスがな
く、効率の良い制御ができる。また、安価なスイッチン
グ素子の使用が可能であり、さらに耐久性、信頼性を向
上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電動機の起動制御回路
図、第２図は従来例を示す電動機の起動制御回路図であ
る。１・・・トランス、２・・・１次巻線、３・・・２次巻
線、４・・・３次巻線、５・・・電動送風機、６・・・
双方向性サイリスタ、８・・・手元スイッチ、１０・・
・ダイオードブリッジ、１１・・・ツヱナーダイオード
、１２，１３・・・ＮＰＮトランジスタ、１４・・・Ｐ
ＮＰトランジスタ、１５゜１６・・・コンデンサ、１９
，２０，２１・・・抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

１、電動機に起動制御用の双方向性サイリスタを接続し
、３個の巻線からなり、１次巻線は電源と電動機のそれ
ぞれに並列に接続され、２次巻線は手元スイッチに接続
され、３次巻線は前記双方向性サイリスタのトリガ端子
に接続されたトランスを設け、２次巻線に手元スイッチ
と直列にダイオードブリッジを接続し、前記ダイオード
ブリッジの出力端に第１のトランジスタを接続するとと
もに、第１の抵抗を介して２個の直列接続されたコンデ
ンサに接続し、前記ダイオードブリッジの出力端と２個
のコンデンサの接続点との間に、ベースが一方のコンデ
ンサと第１の抵抗との接続点に接続された第２のトラン
ジスタと第２の抵抗とが直列に接続され、前記第１のト
ランジスタのベースと２個のコンデンサの接続点との間
に、ベースがダイオードブリッジ出力分割抵抗の分割点
に接続された第３のトランジスタが接続され、前記一方
のコンデンサの両端に第３の抵抗を介装した電動機の起
動制御装置。