(57)【要約】      （修正有）【課題】製造コストの増大を抑制しつつ、モータ本体の回転速度を切り替えることができる制御装置、及びモータを提供する。【解決手段】モータを制御する制御部１２３と、交流電圧を供給する交流電源１１が有する第１電源端子Ｏ１１に接続される第１伝送路Ｌ１と、交流電源が有する第２電源端Ｏ１２に接続される第２伝送路Ｌ２と、第１伝送路と第２伝送路とのそれぞれと接続される第３伝送路Ｌ３と、を備え、制御部は、第１伝送路と第３伝送路との第１接続状態と、第２伝送路と第３伝送路との第２接続状態とに応じて制御部に入力される信号の電圧値によって、モータの回転速度を切り替える。【選択図】図１
2020096463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ本体を制御する制御部と、
交流電圧を供給する交流電源が有する第１電源端子に接続される第１伝送路と、
前記交流電源が有する第２電源端子に接続される第２伝送路と、
前記第１伝送路と前記第２伝送路とのそれぞれと接続される第３伝送路と、
を備え、
前記制御部は、前記第１伝送路と前記第３伝送路との第１接続状態と、前記第２伝送路と前記第３伝送路との第２接続状態とに応じて前記制御部に入力される信号の電圧値によって、前記モータ本体の回転速度を切り替える、
制御装置。
【請求項２】
前記第２伝送路と前記第３伝送路との間に接続され、第４伝送路を介して前記信号を前記制御部に出力するブリッジ回路を備え、
前記ブリッジ回路は、前記第１接続状態と前記第２接続状態とに応じて、互いに波形が異なる３つの前記信号のいずれかを前記制御部に出力し、
前記制御部は、前記ブリッジ回路から入力された前記信号に応じて、前記３つの前記信号のそれぞれに対応付けられる回転速度のいずれかに、前記モータ本体の回転速度を切り替える、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記第２伝送路と前記ブリッジ回路との間に接続される第１ツェナーダイオードと、
前記第３伝送路と前記ブリッジ回路との間に接続される第２ツェナーダイオードと、
を備える、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記第４伝送路上に設けられるローパスフィルタを備える、
請求項２又は３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記第４伝送路上に設けられる分圧回路を備える、
請求項２から４のうちいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記信号が入力される１つの信号入力端子を備え、
前記信号入力端子は、アナログ信号が入力される端子である、
請求項１から５のうちいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
モータ本体と、制御装置を備えるモータであって、
前記制御装置は、
前記モータ本体を制御する制御部と、
交流電圧を供給する交流電源が有する第１電源端子に接続される第１伝送路と、
前記交流電源が有する第２電源端子に接続される第２伝送路と、
前記第１伝送路と前記第２伝送路とのそれぞれと接続される第３伝送路と、
を備え、
前記制御部は、前記第１伝送路と前記第３伝送路との第１接続状態と、前記第２伝送路と前記第３伝送路との第２接続状態とに応じて前記制御部に入力される信号の電圧値によって、前記モータ本体の回転速度を切り替える、
モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、及びモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを制御する技術についての研究や開発が行われている。
【０００３】
これに関し、モータの回転速度を切り替えることが可能な装置について記載されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２３５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術では、例えば、モータの回転速度を切り替えるために当該モータを制御する装置は、当該装置に交流電力を供給する２本の電源線と別に、当該モータの回転速度を切り替えるために用いられる複数の制御線を備える場合がある。このような場合、当該装置が当該複数の制御線を備えていると、当該複数の制御線を備えない場合と比較して、製造コストが増大してしまうことがある。
【０００６】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、製造コストの増大を抑制しつつ、モータ本体の回転速度を切り替えることができる制御装置、及びモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、モータ本体を制御する制御部と、交流電圧を供給する交流電源が有する第１電源端子に接続される第１伝送路と、前記交流電源が有する第２電源端子に接続される第２伝送路と、前記第１伝送路と前記第２伝送路とのそれぞれと接続される第３伝送路と、を備え、前記制御部は、前記第１伝送路と前記第３伝送路との第１接続状態と、前記第２伝送路と前記第３伝送路との第２接続状態とに応じて前記制御部に入力される信号の電圧値によって、前記モータ本体の回転速度を切り替える、制御装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、モータ本体と、制御装置を備えるモータであって、前記制御装置は、前記モータ本体を制御する制御部と、交流電圧を供給する交流電源が有する第１電源端子に接続される第１伝送路と、前記交流電源が有する第２電源端子に接続される第２伝送路と、前記第１伝送路と前記第２伝送路とのそれぞれと接続される第３伝送路と、を備え、前記制御部は、前記第１伝送路と前記第３伝送路との第１接続状態と、前記第２伝送路と前記第３伝送路との第２接続状態とに応じて前記制御部に入力される信号の電圧値によって、前記モータ本体の回転速度を切り替える、モータが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一つの態様によれば、製造コストの増大を抑制しつつ、モータの回転速度を切り替えることができる制御装置、及びモータを提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るモータ１の構成の一例を示す図である。
【図２】第１波形の一例を示す図である。
【図３】第２波形の一例を示す図である。
【図４】第３波形の一例を示す図である。
【図５】制御装置１２において制御部１２３がモータ本体１３の回転速度を切り替える処理の流れの一例を示す図である。
【図６】ツェナーダイオードＺ２及びツェナーダイオードＺ３を備えた制御装置１２の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、電気信号を伝送する導体のことを、伝送路と称して説明する。伝送路は、例えば、基板上にプリントされた導体であってもよく、線状に形成された導体等の導線等であってもよい。
【００１２】
＜モータ制御システムの構成＞
図１は、実施形態に係るモータ１の構成の一例を示す図である。
モータ１、モータ制御システムの一例である。モータ１は、交流電源１１から交流電圧が供給される制御装置１２と、モータ本体１３を備える。モータ１は、制御装置１２による制御によってモータ本体１３の回転速度を切り替えることができるモータである。モータ本体１３の回転速度は、モータ本体１３の出力軸の角速度のことである。以下では、説明の便宜上、モータ本体１３の回転速度を、モータ１の回転速度と称する場合がある。なお、モータ１は、交流電源１１を備える構成であってもよい。
【００１３】
モータ１は、例えば、冷却装置が備えるコンプレッサにおいて冷媒を圧縮するために用いられる。このような場合、モータ１は、モータ１の回転速度を冷却装置に適した回転速度に切り替えられてから、冷却装置に設けられる。以下において説明するモータ１の構成は、当該場合において行われるモータ１の回転速度の切り替えを実現する構成の一例である。
【００１４】
交流電源１１は、交流電圧を制御装置１２に供給する。交流電源１１は、第１電源端子Ｏ１１と、第２電源端子Ｏ１２を有する。交流電源１１は、第１電源端子Ｏ１１と第２電源端子Ｏ１２との間に交流電圧を印加する。
【００１５】
第１電源端子Ｏ１１は、制御装置１２が備える第１伝送路Ｌ１と接続される。すなわち、第１伝送路Ｌ１は、交流電圧を供給する交流電源１１が有する第１電源端子Ｏ１１に接続される伝送路である。
【００１６】
第２電源端子Ｏ１２は、制御装置１２が備える第２伝送路Ｌ２と接続される。すなわち、第２伝送路Ｌ２は、交流電圧を供給する交流電源１１が有する第２電源端子Ｏ１２に接続される伝送路である。
【００１７】
制御装置１２は、交流電源１１から交流電圧が供給される。制御装置１２は、供給された交流電圧に基づいて、モータ本体１３を制御する。
【００１８】
制御装置１２は、第１伝送路Ｌ１と、第２伝送路Ｌ２と、第３伝送路Ｌ３を備える。制御装置１２は、第１スイッチング素子Ｓ１と、第２スイッチング素子Ｓ２と、ブリッジ回路Ｂを備える。制御装置１２は、整流回路１２１と、レギュレータ１２２と、制御部１２３と、モータ駆動回路１２４を備える。制御装置１２は、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３と、第１コンデンサＣ１と、第２コンデンサＣ２を備える。
【００１９】
第３伝送路Ｌ３は、伝送路を介して、第１伝送路Ｌ１と第２伝送路Ｌ２とのそれぞれと接続される伝送路である。
【００２０】
第１スイッチング素子Ｓ１は、例えば、電界効果トランジスタである。第１スイッチング素子Ｓ１は、第１伝送路Ｌ１と第３伝送路Ｌ３との間を接続する伝送路上に設けられる。図１に示した接点Ｐ１１は、当該伝送路と第１伝送路Ｌ１との接続点を示す。図１に示した接点Ｐ３１は、当該伝送路と第３伝送路Ｌ３との接続点を示す。
【００２１】
第１スイッチング素子Ｓ１は、第１スイッチング素子Ｓ１の状態に応じて、第１接続状態を変化させる。第１接続状態は、第１伝送路Ｌ１と第３伝送路Ｌ３との接続状態のことである。第１スイッチング素子Ｓ１は、第１接続状態を、第１−３接続状態と第１−３非接続状態とのいずれかに変化させる。第１−３接続状態は、第１伝送路Ｌ１と第３伝送路Ｌ３とが接続されている状態のことである。第１−３非接続状態は、第１伝送路Ｌ１と第３伝送路Ｌ３とが接続されていない状態のことである。
【００２２】
第１スイッチング素子Ｓ１の状態は、オン状態とオフ状態とのいずれかである。第１スイッチング素子Ｓ１の状態がオン状態である場合、第１スイッチング素子Ｓ１において、ソースとドレインとの状態は、電気的に接続された状態である。すなわち、当該場合、第１接続状態は、第１−３接続状態である。第１スイッチング素子Ｓ１の状態がオフ状態である場合、第１スイッチング素子Ｓ１において、ソースとドレインとの状態は、電気的に接続されていない状態である。すなわち、当該場合、第１接続状態は、第１−３非接続状態である。
【００２３】
なお、第１スイッチング素子Ｓ１は、電界効果トランジスタに代えて、バイポーラトランジスタ等の他のスイッチング素子であってもよい。
【００２４】
第２スイッチング素子Ｓ２は、例えば、電界効果トランジスタである。第２スイッチング素子Ｓ２は、第２伝送路Ｌ２と第３伝送路Ｌ３との間を接続する伝送路上に設けられる。図１に示した接点Ｐ２１は、当該伝送路と第１伝送路Ｌ１との接続点を示す。図１に示した接点Ｐ３２は、当該伝送路と第３伝送路Ｌ３との接続点を示す。
【００２５】
第２スイッチング素子Ｓ２は、第２スイッチング素子Ｓ２の状態に応じて、第２接続状態を変化させる。第２接続状態は、第２伝送路Ｌ２と第３伝送路Ｌ３との接続状態のことである。第２スイッチング素子Ｓ２は、第２接続状態を、第２−３接続状態と第２−３非接続状態とのいずれかに変化させる。第２−３接続状態は、第２伝送路Ｌ２と第３伝送路Ｌ３とが接続されている状態のことである。第２−３非接続状態は、第２伝送路Ｌ２と第３伝送路Ｌ３とが接続されていない状態のことである。
【００２６】
第２スイッチング素子Ｓ２の状態は、オン状態とオフ状態とのいずれかである。第２スイッチング素子Ｓ２の状態がオン状態である場合、第２スイッチング素子Ｓ２において、ソースとドレインとの状態は、電気的に接続された状態である。すなわち、当該場合、第２接続状態は、第２−３接続状態である。第２スイッチング素子Ｓ２の状態がオフ状態である場合、第２スイッチング素子Ｓ２において、ソースとドレインとの状態は、電気的に接続されていない状態である。すなわち、当該場合、第２接続状態は、第２−３非接続状態である。
【００２７】
なお、第２スイッチング素子Ｓ２は、電界効果トランジスタに代えて、バイポーラトランジスタ等の他のスイッチング素子であってもよい。
【００２８】
ブリッジ回路Ｂは、第１整流素子Ｄ１と、第２整流素子Ｄ２と、第３整流素子Ｄ３と、第４整流素子Ｄ４を備える。
【００２９】
ブリッジ回路Ｂは、第２伝送路Ｌ２と第３伝送路Ｌ３との間に接続される。ブリッジ回路Ｂは、制御部１２３に入力される信号を、第４伝送路Ｌ４を介して制御部１２３に出力する。
【００３０】
より具体的には、第１整流素子Ｄ１と第２整流素子Ｄ２との間を接続する伝送路は、他の伝送路を介してグラウンドに接地されている。
【００３１】
第１整流素子Ｄ１と第４整流素子Ｄ４との間を接続する伝送路は、他の伝送路を介して、第３伝送路Ｌ３に接続されている。図１に示した接点Ｐ３３は、当該他の伝送路と第３伝送路Ｌ３との接続点を示す。
【００３２】
第２整流素子Ｄ２と第３整流素子Ｄ３との間を接続する伝送路は、他の伝送路を介して、第２伝送路Ｌ２に接続されている。図１に示した接点Ｐ２２は、当該他の伝送路と第２伝送路Ｌ２との接続点を示す。
【００３３】
第３整流素子Ｄ３と第４整流素子Ｄ４との間を接続する伝送路は、第４伝送路Ｌ４を介して、制御部１２３の信号入力端子Ｉ１に接続されている。
【００３４】
第１整流素子Ｄ１は、第２整流素子Ｄ２に向かって電流を流さず、第４整流素子Ｄ４側に向かって電流を流す。第２整流素子Ｄ２は、第１整流素子Ｄ１に向かって電流を流さず、第３整流素子Ｄ３側に向かって電流を流す。第３整流素子Ｄ３は、第２整流素子Ｄ２に向かって電流を流さず、第４整流素子Ｄ４側に向かって電流を流す。第４整流素子Ｄ４は、第１整流素子Ｄ１に向かって電流を流さず、第３整流素子Ｄ３側に向かって電流を流す。
【００３５】
第１整流素子Ｄ１、第２整流素子Ｄ２、第３整流素子Ｄ３、第４整流素子Ｄ４はそれぞれ、例えば、ダイオードである。第１整流素子Ｄ１、第２整流素子Ｄ２、第３整流素子Ｄ３、第４整流素子Ｄ４のうちの少なくとも１つは、他の素子であってもよい。当該他の素子は、電界効果トランジスタ等のスイッチングによって整流素子として機能させることが可能な素子等である。
【００３６】
このようなブリッジ回路Ｂは、第１接続状態と第２接続状態とに応じて、互いに波形が異なる３つの信号を、第４伝送路Ｌ４を介して制御部１２３に出力する。その結果、制御装置１２は、第１接続状態と第２接続状態に応じて、モータ本体１３の回転速度を、当該３つの信号のそれぞれに対応付けられる回転速度のいずれかに切り替えることができる。換言すると、制御装置１２は、モータ本体１３の回転速度を、互いに異なる３つの回転速度のうちのいずれかに切り替えることができる。
【００３７】
なお、制御装置１２は、ブリッジ回路Ｂに代えて、他の回路を備える構成であってもよい。当該他の回路は、例えば、第１接続状態と第２接続状態に応じて、互いに波形が異なる４つ以上の波形の信号のいずれかを制御部１２３に出力可能な回路のことである。この場合、制御装置１２は、モータ本体１３の回転速度を、互いに異なる４つ以上の回転速度のいずれかに切り替えることができる。
【００３８】
抵抗Ｒ１は、第４伝送路Ｌ４上に設けられる。第４伝送路Ｌ４上の位置のうち抵抗Ｒ１よりも制御部１２３側の位置は、伝送路を介して、抵抗Ｒ２が有する端子のうちの一方と接続される。図１に示した接点Ｐ４１は、当該伝送路と第４伝送路Ｌ４との接続点を示す。抵抗Ｒ２が有する端子のうちの他方は、グラウンドに接地される。
【００３９】
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２は、制御装置１２内における分圧回路ＶＤを構成する。すなわち、制御装置１２は、分圧回路ＶＤを備える。なお、分圧回路ＶＤは、図１に示した構成と異なる構成であってもよい。また、制御装置１２は、分圧回路ＶＤを備えない構成であってもよい。すなわち、制御装置１２は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２を備えない構成であってもよい。
【００４０】
このような分圧回路ＶＤは、第４伝送路Ｌ４を介して制御部１２３に入力される信号の電圧値を、マイコンポートとして制御部１２３が備える信号入力端子Ｉ１により制御部１２３が読み込めるようにする分圧する回路である。これにより、制御装置１２は、交流電源１１から供給される交流電圧を降圧させる降圧回路を備える必要がない。その結果、制御装置１２は、当該降圧回路を備える場合と比較して、製造コストの増大を抑制することができる。なお、抵抗Ｒ１の抵抗値は、例えば、８００ｋΩであるが、８００ｋΩより小さい抵抗値であってもよく、８００ｋΩより大きい抵抗値であってもよい。また、抵抗Ｒ２の抵抗値は、例えば、２０ｋΩであるが、２０ｋΩより小さい抵抗値であってもよく、２０ｋΩより大きい抵抗値であってもよい。
【００４１】
第１コンデンサＣ１は、例えば、電解コンデンサである。第１コンデンサＣ１は、第４伝送路Ｌ４を介して制御部１２３に入力される信号の平滑化を行う平滑コンデンサである。なお、第１コンデンサＣ１は、電解コンデンサに代えて、セラミックコンデンサ等の他のコンデンサであってもよい。第１コンデンサＣ１が有する端子のうちの一方は、伝送路を介して、第４伝送路Ｌ４上の位置のうち接点Ｐ４１よりも制御部１２３側の位置と接続される。図１に示した接点Ｐ４２は、当該伝送路と第４伝送路Ｌ４との接続点を示す。第１コンデンサＣ１が有する端子のうちの他方は、グラウンドに接地される。
【００４２】
第１コンデンサＣ１は、制御装置１２内におけるローパスフィルタＬＦを構成する。すなわち、制御装置１２は、ローパスフィルタＬＦを備える。第１コンデンサＣ１の静電容量は、例えば、３３μＦであるが、３３μＦよりも小さい静電容量であってもよく、３３μＦよりも大きい静電容量であってもよい。なお、ローパスフィルタＬＦは、図１に示した構成と異なる構成であってもよい。また、制御装置１２は、ローパスフィルタＬＦを備えない構成であってもよい。すなわち、制御装置１２は、第１コンデンサＣ１を備えない構成であってもよい。
【００４３】
このようなローパスフィルタＬＦは、第４伝送路Ｌ４を介して制御部１２３に入力される信号を平滑化する。このような平滑化が行われた後の信号の電圧値は、ほぼ一定である。このため、第４伝送路Ｌ４を流れる互いに波形が異なる３つの信号のそれぞれは、当該平滑化が行われた後、制御部１２３によって弁別可能な互いに異なる電圧値の信号となる。これにより、制御装置１２は、当該３つの信号の波形を検出することなく、モータ本体１３の回転速度を、互いに異なる３つの回転速度のいずれかに切り替えることができる。なお、制御装置１２は、ローパスフィルタＬＦを備えない構成であってもよい。この場合、制御装置１２は、当該３つの信号それぞれの電圧値の単位時間あたりの時間積分値を、当該平滑化が行われた後の当該３つの信号それぞれの電圧値の代わりに用いる。当該単位時間は、予め決められた時間であれば、如何なる時間であってもよい。
【００４４】
ツェナーダイオードＺ１のカソードは、伝送路を介して、第４伝送路Ｌ４上の位置のうち接点Ｐ４２よりも制御部１２３側の位置と接続される。図１に示した接点Ｐ４３は、当該伝送路と第４伝送路Ｌ４との接続点を示す。ツェナーダイオードＺ１のアノードは、グラウンドに接地される。
【００４５】
抵抗Ｒ３が有する端子のうちの一方は、伝送路を介して、第４伝送路Ｌ４上の位置のうち接点Ｐ４３よりも制御部１２３側の位置と接続される。図１に示した接点Ｐ４４は、当該伝送路と第４伝送路Ｌ４との接続点を示す。抵抗Ｒ３が有する端子のうちの他方には、何らかの電源が接続される。すなわち、抵抗Ｒ３は、プルアップ抵抗である。
【００４６】
第２コンデンサＣ２は、例えば、電解コンデンサである。なお、第２コンデンサＣ２は、電解コンデンサに代えて、セラミックコンデンサ等の他のコンデンサであってもよい。第２コンデンサＣ２が有する端子のうちの一方は、第１伝送路Ｌ１上の位置のうち接点Ｐ１１よりも制御装置１２側の位置と接続される。図１に示した接点Ｐ１２は、当該伝送路と第１伝送路Ｌ１との接続点を示す。第２コンデンサＣ２が有する端子のうちの他方は、第２伝送路Ｌ２上の位置のうち接点Ｐ２２よりも制御装置１２側の位置と接続される。図１に示した接点Ｐ２３は、当該伝送路と第２伝送路Ｌ２との接続点を示す。
【００４７】
整流回路１２１は、交流電源１１から供給される交流電圧を直流電圧に整流する。整流回路１２１は、図示しない第１入力端子と、図示しない第２入力端子を有する。整流回路１２１の第１入力端子は、第１伝送路Ｌ１を介して、交流電源１１の第１電源端子Ｏ１１と接続される。整流回路１２１の第２入力端子は、第２伝送路Ｌ２を介して、交流電源１１の第２電源端子Ｏ１２と接続される。これにより、整流回路１２１には、交流電源１１から交流電圧が供給される。
【００４８】
整流回路１２１は、プラス側の第１出力端子と、マイナス側の第２出力端子を有する。整流回路１２１の第１出力端子は、伝送路を介して、レギュレータ１２２が有する第１入力端子に接続される。レギュレータ１２２の第１入力端子は、プラス側の入力端子である。整流回路１２１の第２出力端子は、伝送路を介して、レギュレータ１２２が有する第２入力端子に接続される。レギュレータ１２２の第２入力端子は、マイナス側の入力端子である。
【００４９】
レギュレータ１２２は、第１出力端子と、第２出力端子を有する。レギュレータ１２２の第１出力端子は、伝送路を介して、制御部１２３の電源端子に接続される。レギュレータ１２２の第２出力端子は、伝送路を介して、モータ駆動回路１２４の電源端子に接続される。
【００５０】
レギュレータ１２２は、整流回路１２１から供給される直流電圧に基づいて、予め決められた電圧値の第１電圧を生成する。当該予め決められた電圧値は、当該直流電圧の電圧値よりも低い電圧値である。当該予め決められた電圧値は、例えば、５Ｖである。なお、当該予め決められた電圧値は、５Ｖよりも低い電圧値であってもよく、５Ｖより高い電圧値であってもよい。レギュレータ１２２は、生成した第１電圧を、第１出力端子から伝送路を介して制御部１２３に供給する。
【００５１】
レギュレータ１２２は、整流回路１２１から供給される直流電圧に基づいて、予め決められた電圧値の第２電圧を生成する。当該予め決められた電圧値は、当該直流電圧の電圧値よりも低い電圧値である。当該予め決められた電圧値は、第１電圧の電圧値よりも高い電圧値である。すなわち、第２電圧は、第１電圧よりも低い。当該予め決められた電圧値は、例えば、１２Ｖである。なお、当該予め決められた電圧値は、第１電圧の電圧値よりも高い電圧値のうちの１２Ｖよりも低い電圧値であってもよい。また、当該予め決められた電圧値は、１２Ｖより高い電圧値であってもよい。レギュレータ１２２は、生成した第２電圧を、第２出力端子から伝送路を介してモータ駆動回路１２４に供給する。
【００５２】
制御部１２３は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）である。なお、制御部１２３は、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等の他のプロセッサーであってもよい。
【００５３】
制御部１２３は、１つの信号入力端子Ｉ１と、図示しない電源入力端子と、図示しない信号出力端子を有する。制御部１２３の信号入力端子Ｉ１は、アナログ信号が入力される端子である。制御部１２３の信号出力端子は、伝送路を介して、モータ駆動回路１２４の信号入力端子に接続される。これにより、制御装置１２は、製造コストの増大を抑制しつつ、アナログ信号に基づいて、モータ本体１３の回転速度を切り替えることができる。
【００５４】
制御部１２３は、レギュレータ１２２から供給される第１電圧に基づいて、モータ駆動回路１２４が備える図示しないスイッチング素子を制御し、モータ本体１３を駆動させる。制御部１２３は、第１接続状態と第２接続状態とに応じた回転速度でモータ本体１３を駆動させる。制御部１２３は、第１接続状態と第２接続状態との少なくとも一方が切り替えられた場合、モータ本体１３の回転速度を切り替える。具体的には、制御部１２３には、切り替えられた後の第１接続状態と第２接続状態とに応じた信号が入力される。当該信号は、ローパスフィルタＬＦによって平滑化された後の信号のことである。制御部１２３は、入力された当該信号の電圧値によって、モータ本体１３の回転速度を切り替える。本実施形態では、制御部１２３は、入力された当該信号の電圧値によって、予め決められた３つの回転速度のうちのいずれかに、モータ本体１３の回転速度を切り替える。なお、制御部１２３は、第４伝送路Ｌ４を介して入力された信号の電圧値によって、予め決められた２つの回転速度のうちのいずれかに、モータ本体１３の回転速度を切り替える構成であってもよい。また、制御部１２３は、入力された当該信号の電圧値によって、予め決められた４つ以上の回転速度のうちのいずれかに、モータ本体１３の回転速度を切り替える構成であってもよい。
【００５５】
このように制御装置１２は、制御装置１２に交流電圧を供給する第１伝送路Ｌ１及び第２伝送路Ｌ２と、第３伝送路Ｌ３とを用いて、モータ本体１３の回転速度を切り替える。これにより、制御装置１２は、４つ以上の伝送路を用いてモータ本体１３の回転速度を切り替える場合と比較して、製造コストの増大を抑制することができる。その結果、制御装置１２は、製造コストの増大を抑制しつつ、モータ本体１３の回転速度を制御することができる。
【００５６】
モータ駆動回路１２４は、図示しない複数のスイッチング素子を備える。モータ駆動回路１２４は、伝送路を介して、モータ本体１３が有するコイルと接続されている。モータ駆動回路１２４は、レギュレータ１２２から供給される第２電圧に基づいて、モータ本体１３を駆動させる。モータ駆動回路１２４は、制御部１２３から入力された信号に応じた回転速度でモータ本体１３を回転させる。
【００５７】
モータ本体１３は、モータ駆動回路１２４によって駆動される。
【００５８】
＜制御装置において制御部に入力される信号の波形＞
以下、制御装置１２において制御部１２３に入力される信号の波形について説明する。
【００５９】
制御装置１２では、制御部１２３に入力される信号の波形は、第１接続状態と第２接続状態とに応じた３つの波形のいずれかである。
【００６０】
以下では、説明の便宜上、第１接続状態が第１−３接続状態である場合、且つ、第２接続状態が第２−３非接続状態である場合を、第１の場合と称して説明する。以下では、説明の便宜上、第１接続状態が第１−３非接続状態である場合、且つ、第２接続状態が第２−３非接続状態である場合を、第２の場合と称して説明する。以下では、説明の便宜上、第１接続状態が第１−３非接続状態である場合、且つ、第２接続状態が第２−３接続状態である場合を、第３の場合と称して説明する。
【００６１】
第１の場合、第１スイッチング素子Ｓ１の状態は、オン状態である。第１の場合、第２スイッチング素子Ｓ２の状態は、オフ状態である。このため、第１の場合、第１伝送路Ｌ１の電位が第２伝送路Ｌ２の電位よりも高いと、第４伝送路Ｌ４には、第１伝送路Ｌ１から第４整流素子Ｄ４を通って電流が流れる。一方、第１の場合、第２伝送路Ｌ２の電位が第１伝送路Ｌ１の電位よりも高いと、第４伝送路Ｌ４には、第２伝送路Ｌ２から第３整流素子Ｄ３を通って電流が流れる。その結果、第１の場合において第４伝送路Ｌ４から制御部１２３に入力される信号の波形は、図２に示した第１波形と一致する。図２は、第１波形の一例を示す図である。図２に示した第１波形は、交流電源１１から供給される交流電圧を全波整流した後の電圧の波形である。
【００６２】
第２の場合、第１スイッチング素子Ｓ１の状態は、オフ状態である。第１の場合、第２スイッチング素子Ｓ２の状態は、オフ状態である。このため、第２の場合、第１伝送路Ｌ１の電位が第２伝送路Ｌ２の電位よりも高いと、第４伝送路Ｌ４には、電流が流れない。一方、第２の場合、第２伝送路Ｌ２の電位が第１伝送路Ｌ１の電位よりも高いと、第４伝送路Ｌ４には、第２伝送路Ｌ２から第３整流素子Ｄ３を通って電流が流れる。その結果、第２の場合において第４伝送路Ｌ４から制御部１２３に入力される信号の波形は、図３に示した第２波形と一致する。図３は、第２波形の一例を示す図である。図３に示した第２波形は、交流電源１１から供給される交流電圧を半波整流した後の電圧の波形である。
【００６３】
第３の場合、第１スイッチング素子Ｓ１の状態は、オフ状態である。第１の場合、第２スイッチング素子Ｓ２の状態は、オン状態である。このため、第２の場合、第４伝送路Ｌ４には、電流が流れない。その結果、第３の場合において第４伝送路Ｌ４から制御部１２３に入力される信号の波形は、図４に示した第３波形と一致する。図４は、第３波形の一例を示す図である。図４に示した第３波形は、電圧値が定常的に０である場合の電圧の波形である。
【００６４】
＜制御装置において制御部がモータの回転速度を切り替える処理＞
以下、図５を参照し、制御装置１２において制御部１２３がモータ本体１３の回転速度を切り替える処理について説明する。図５は、制御装置１２において制御部１２３がモータ本体１３の回転速度を切り替える処理の流れの一例を示す図である。制御装置１２は、交流電源１１からの交流電圧の供給を行い始めた際に、図５に示したフローチャートの処理を行う。より具体的には、例えば、制御装置１２は、モータ本体１３に対して制御装置１２が設置される際に、当該処理を行う。
【００６５】
以下では、一例として、ステップＳ１１０の処理が行われるよりも前のタイミングにおいて、ブリッジ回路Ｂから出力される信号が制御部１２３に入力した場合について説明する。以下では、説明の便宜上、制御部１２３の信号入力端子Ｉ１に入力される信号のうち第１波形の信号を第１信号と称して説明する。以下では、説明の便宜上、制御部１２３の信号入力端子Ｉ１に入力される信号のうち第２波形の信号を第２信号と称して説明する。以下では、説明の便宜上、制御部１２３の信号入力端子Ｉ１に入力される信号のうち第３波形の信号を第２信号と称して説明する。
【００６６】
制御部１２３は、信号判定処理を行う（ステップＳ１１０）。信号判定処理は、信号入力端子Ｉ１に入力された信号が第１信号〜第３信号のいずれであるかを判定する処理のことである。
【００６７】
具体的には、制御部１２３は、信号入力端子Ｉ１に入力された信号の電圧値が、予め決められた第１閾値以上である場合、当該信号が第１信号であると判定する。第１閾値は、第１信号に応じて決められる閾値である。一方、制御部１２３は、当該電圧値が第１閾値未満であり、且つ、当該電圧値が予め決められた第２閾値以上である場合、当該信号が第２信号であると判定する。第２閾値は、第１閾値よりも低い値である。第２閾値は、第２信号に応じて決められる閾値である。一方、制御部１２３は、当該電圧値が予め決められた第２閾値未満である場合、当該信号が第３信号であると判定する。
【００６８】
なお、制御部１２３は、信号入力端子Ｉ１に入力された信号の電圧値が予め決められた第１電圧範囲内である場合、当該信号が第１信号であると判定する構成であってもよい。この場合、制御部１２３は、当該電圧値が予め決められた第２電圧範囲内である場合、当該信号が第２信号であると判定する。また、当該場合、制御部１２３は、当該電圧値が第１電圧範囲外であり、且つ、第２電圧範囲内である場合、当該信号が第３信号であると判定する。第１電圧範囲は、第１信号に応じて決められる電圧範囲である。第２電圧範囲は、第１電圧範囲の中心値よりも中心値が低い電圧範囲である。第２電圧範囲は、第１電圧範囲と重ならない電圧範囲である。
【００６９】
また、制御部１２３は、信号入力端子Ｉ１に入力された信号の波形を検出する等の他の方法によって、当該信号が第１信号〜第３信号のいずれであるかを判定する構成であってもよい。
【００７０】
ステップＳ１１０の処理が行われた後、制御部１２３は、予め記憶された３つの回転速度の中のうち信号判定処理の結果に応じた回転速度を選択する（ステップＳ１２０）。当該３つの回転速度には、第１信号に対応付けられる回転速度、第２信号に対応付けられる回転速度、第３信号に対応付けられる回転速度のそれぞれが含まれている。制御部１２３は、信号入力端子Ｉ１に入力された信号が第１信号であると判定された場合、第１信号に対応付けられる回転速度を選択する。一方、制御部１２３は、当該信号が第２信号であると判定された場合、第２信号に対応付けられる回転速度を選択する。一方、制御部１２３は、当該信号が第３信号であると判定された場合、第３信号に対応付けられる回転速度を選択する。
【００７１】
ステップＳ１２０の処理が行われた後、制御部１２３は、ステップＳ１２０において選択した回転速度を、モータ本体１３の回転速度として設定する（ステップＳ１３０）。そして、制御部１２３は、図５に示したフローチャートの処理を終了する。その後、制御装置１２は、モータ駆動回路１２４を制御し、このようにして設定されたモータ本体１３の回転速度でモータ本体１３を駆動させる。
【００７２】
なお、上記において説明した制御装置１２では、例えば、第１スイッチング素子Ｓ１の状態が、制御装置１２の設置時において予め決められた状態に設定される。また、制御装置１２では、例えば、第２スイッチング素子Ｓ２の状態が、制御装置１２の設置時において予め決められた状態に設定される。このため、制御装置１２は、制御装置１２の設置後において、モータ本体１３の回転速度を変えることができない。
【００７３】
そこで、制御装置１２は、制御装置１２の設置後に第１スイッチング素子Ｓ１の状態を変化させる第１操作部を備える構成であってもよい。また、制御装置１２は、制御装置１２の設置後に第２スイッチング素子Ｓ２の状態を変化させる第２操作部を備える構成であってもよい。第１スイッチング素子Ｓ１の状態を変化させる第１操作部は、例えば、ボタン、レバー等であるが、これらに限られるわけではない。第２スイッチング素子Ｓ２の状態を変化させる第２操作部は、例えば、ボタン、レバー等であるが、これらに限られるわけではない。この場合、制御部１２３は、例えば、図５に示したフローチャートの処理を、制御部１２３に入力される信号の電圧が変化する毎に行う。これにより、制御装置１２は、製造コストの増大を抑制しつつ、制御装置１２の設置後であっても、モータ本体１３の回転速度を切り替えることができる。
【００７４】
また、制御装置１２は、気温、季節等の制御装置１２の外部の環境変化に応じて、第１スイッチング素子Ｓ１の状態を変化させる回路を備える構成であってもよい。制御装置１２は、当該環境変化に応じて、第２スイッチング素子Ｓ２の状態を変化させる回路を備える構成であってもよい。この場合、制御部１２３は、例えば、当該外部の環境を示す物理量を検出する検出装置を備える。また、当該制御部１２３は、例えば、他の装置から当該物理量を示す情報を取得する。これにより、制御装置１２は、製造コストの増大を抑制しつつ、環境変化に応じて、モータ本体１３の回転速度を切り替えることができる。
【００７５】
また、制御装置１２は、制御部１２３の信号入力端子Ｉ１に入力される第１信号の波形を他の波形に変化させる回路を備える構成であってもよい。制御装置１２は、制御部１２３の信号入力端子Ｉ１に入力される第２信号の波形を他の波形に変化させる回路を備える構成であってもよい。これにより、制御装置１２は、例えば、モータ本体１３の回転速度を、４つ以上の回転速度のうちのいずれかに切り替えることができる。
【００７６】
また、制御装置１２は、第１信号の電圧値と、第２信号の電圧値とのそれぞれは、ノイズによって増減することがある。その結果、制御部１２３は、信号判定処理において、第１信号を第２信号と誤って判定すること、又は、第２信号を第３信号と誤って判定することがある。そこで、制御装置１２は、図６に示したように、ツェナーダイオードＺ２とツェナーダイオードＺ３を備える構成であってもよい。
【００７７】
図６は、ツェナーダイオードＺ２及びツェナーダイオードＺ３を備えた制御装置１２の構成の一例を示す図である。
【００７８】
ツェナーダイオードＺ２は、第２伝送路Ｌ２とブリッジ回路Ｂとの間を接続する伝送路上に設けられる。すなわち、ツェナーダイオードＺ２は、第２伝送路Ｌ２とブリッジ回路Ｂとの間に接続される。ツェナーダイオードＺ２のアノードは、ブリッジ回路Ｂと接続される。ツェナーダイオードＺ２のカソードは、第２伝送路Ｌ２と接続される。
【００７９】
ツェナーダイオードＺ３は、第３伝送路Ｌ３とブリッジ回路Ｂとの間を接続する伝送路上に設けられる。すなわち、ツェナーダイオードＺ３は、第３伝送路Ｌ３とブリッジ回路Ｂとの間に接続される。ツェナーダイオードＺ３のカソードは、ブリッジ回路Ｂと接続される。ツェナーダイオードＺ３のアノードは、第３伝送路Ｌ３と接続される。
【００８０】
これにより、第１信号の電圧値と、第２信号の電圧値との差は、大きくなる。その結果、制御部１２３は、第１信号と第２信号のそれぞれの電圧値がノイズによって増減する場合であっても、第１信号を第２信号と誤って判定することを抑制することができる。また、制御部１２３は、当該場合であっても、第２信号を第１信号と誤って判定することを抑制することができる。すなわち、制御部１２３は、第１信号の電圧値と、第２信号の電圧値とを、より確実に弁別することができる。
【００８１】
上記において説明した例では、モータ１では、制御装置１２とモータ本体１３とが別体であった。しかし、モータ１では、制御装置１２とモータ本体１３とが一体に構成されてもよい。また、当該例では、制御装置１２は、交流電源１１と別体であった。しかし、制御装置１２は、交流電源１１と一体に構成されてもよい。
【００８２】
以上のように、実施形態に係る制御装置は、モータ本体を制御する制御部と、交流電圧を供給する交流電源が有する第１電源端子に接続される第１伝送路と、交流電源が有する第２電源端子に接続される第２伝送路と、第１伝送路と第２伝送路とのそれぞれと接続される第３伝送路と、を備え、制御部は、第１伝送路と第３伝送路との第１接続状態と、第２伝送路と第３伝送路との第２接続状態とに応じて制御部に入力される信号の電圧値によって、モータ本体の回転速度を切り替える。これにより、制御装置は、製造コストの増大を抑制しつつ、モータ本体の回転速度を切り替えることができる。
【００８３】
また、制御装置は、第２伝送路と前記第３伝送路との間に接続され、制御部に入力される信号を、第４伝送路を介して制御部に出力するブリッジ回路を備え、ブリッジ回路は、第１接続状態と第２接続状態とに応じて、互いに波形が異なる３つの信号のいずれかを制御部に出力し、制御部は、ブリッジ回路から入力された信号に応じて、当該３つの信号のそれぞれに対応付けられる回転速度のいずれかに、モータ本体の回転速度を切り替える、構成が用いられてもよい。これにより、制御装置は、モータ本体の回転速度を、互いに異なる３つの回転速度のうちのいずれかに切り替えることができる。
【００８４】
また、制御装置は、第２伝送路とブリッジ回路との間に接続される第１ツェナーダイオードと、第３伝送路とブリッジ回路との間に接続される第２ツェナーダイオードと、を備える、構成が用いられてもよい。これにより、制御装置は、第１接続状態と第２接続状態とに応じて制御部に入力される信号を、より確実に弁別することができる。
【００８５】
また、制御装置は、第４伝送路上に設けられるローパスフィルタを備える、構成が用いられてもよい。これにより、制御装置は、制御部に入力される３つの信号それぞれの波形を検出することなく、モータ本体の回転速度を、互いに異なる３つの回転速度のいずれかに切り替えることができる。
【００８６】
また、制御装置は、第４伝送路上に設けられる分圧回路を備える、構成が用いられてもよい。これにより、制御装置は、降圧回路を備える場合と比較して、製造コストの増大を抑制することができる。
【００８７】
また、制御装置では、制御部は、制御部に入力される信号が入力される１つの信号入力端子を備え、信号入力端子は、アナログ信号が入力される端子である、構成が用いられてもよい。これにより、制御装置は、製造コストの増大を抑制しつつ、アナログ信号に基づいて、モータ本体の回転速度を切り替えることができる。
【００８８】
また、実施形態に係るモータは、モータ本体と、制御装置を備えるモータであって、制御装置は、モータ本体を制御する制御部と、交流電圧を供給する交流電源が有する第１電源端子に接続される第１伝送路と、交流電源が有する第２電源端子に接続される第２伝送路と、第１伝送路と第２伝送路とのそれぞれと接続される第３伝送路と、を備え、制御部は、第１伝送路と第３伝送路との第１接続状態と、第２伝送路と第３伝送路との第２接続状態とに応じて制御部に入力される信号の電圧値によって、モータ本体の回転速度を切り替える。これにより、モータは、製造コストの増大を抑制しつつ、モータの回転速度を切り替えることができる。
【００８９】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１…モータ、１１…交流電源、１２…制御装置、１３…モータ本体、１２１…整流回路、１２２…レギュレータ、１２３…制御部、１２４…モータ駆動回路、Ｂ…ブリッジ回路、Ｃ１…第１コンデンサ、Ｃ２…第２コンデンサ、Ｄ１…第１整流素子、Ｄ２…第２整流素子、Ｄ３…第３整流素子、Ｄ４…第４整流素子、Ｉ１…信号入力端子、Ｌ１…第１伝送路、Ｌ２…第２伝送路、Ｌ３…第３伝送路、Ｌ４…第４伝送路、ＬＦ…ローパスフィルタ、Ｏ１１…第１電源端子、Ｏ１２…第２電源端子、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３…抵抗、Ｓ１…第１スイッチング素子、Ｓ２…第２スイッチング素子、ＶＤ…分圧回路、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３…ツェナーダイオード
【図１】
2020096463.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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