(57)【要約】【課題】入力制御を可変しながら高入力を実現する整流子電動機を安価に提供すること。【解決手段】一対の界磁コアの片方のティースＡ１６に主界磁巻線６３と補助界磁巻線６４の２つの巻線で構成される第１の界磁巻線が施され、他方のティースＢ１７に第２の界磁巻線のみが施され、主界磁巻線６３の始端は接続部Ａ６９に、終端はブラシＡ２８ａに、補助界磁巻線６４の始端は接続部Ｂ７０に、終端は主界磁巻線６３の始端に、第２の界磁巻線の始端は接続部Ｃ７１に、終端はブラシＢ２８ｂにそれぞれ接続され、電源が供給される接続部Ａ６９〜接続部Ｃ７１のうち、接続部Ｃ７１をコモンとして電源の片側を接続し、もう一方の電源は接続部Ｂ７０または接続部Ｃ７１に接続される構成としたもので、駆動時の入力水準を所望の２水準から選択でき、位相制御による高調波電流を抑制できるので、安価で整流子電動機を高入力化と幅広い入力制御が実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
界磁コアのティースＡ、ティースＢの１対のティースにおいて、ティースＡには、主界磁巻線と補助界磁巻線の２つの巻線で構成される第１の界磁巻線が施され、またティースＢには、第２の界磁巻線のみが施される構成において、前記主界磁巻線の始端は第１の接続部に、終端はブラシＡにそれぞれ接続され、前記補助界磁巻線の始端は第２の接続部に、終端は主界磁巻線の始端にそれぞれ接続され、また第２の界磁巻線の始端は第３の接続部に、終端はブラシＢにそれぞれ接続され、電源が供給される第１、第２、第３の接続部の３つの接続部のうち第３の接続部をコモンとして電源の片側を接続し、もう一方の電源は第１の接続部または第２の接続部のどちらか一方に接続される構成とし、駆動時の入力水準を所望の２水準選択できることを特徴とする整流子電動機。
【請求項２】
主界磁巻線の巻数をＮａ、補助界磁巻線の巻数をＮｂとし、０．６（Ｎａ＋Ｎｂ）＜Ｎａ＜０．９（Ｎａ＋Ｎｂ）の関係となるようなＮａ、Ｎｂの設定にしたことを特徴とする請求項１に記載の整流子電動機。
【請求項３】
主界磁巻線の巻数をＮａ、第２の界磁巻線の巻数をＮｃとし、ＮａがＮｃと略同一の巻数となるようなＮａ、Ｎｃの設定にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の整流子電動機。
【請求項４】
主界磁巻線の巻数をＮａ、補助界磁巻線の巻数をＮｂ、第２の界磁巻線の巻数をＮｃとし、ＮａとＮｂの合計巻数（Ｎａ＋Ｎｂ）が、Ｎｃと略同一の巻数となるようなＮａ、Ｎｂ、Ｎｃの設定にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の整流子電動機。
【請求項５】
主界磁巻線の巻数をＮａ、補助界磁巻線の巻数をＮｂ、第２の界磁巻線の巻数をＮｃとし、Ｎａ＜Ｎｃ＜（Ｎａ＋Ｎｂ）の関係となるようなＮａ、Ｎｂ、Ｎｃの設定にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の整流子電動機。
【請求項６】
主界磁巻線の線径Ｄａと補助界磁巻線の線径Ｄｂが、Ｄａ＞Ｄｂとなる関係の線径で巻線されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の整流子電動機。
【請求項７】
同一ティースに主界磁巻線、補助界磁巻線和巻線される際に、下層側（最初に巻線される巻線）に補助巻線を施し、その後、上層側に主巻線が施された構成を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の整流子電動機。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の整流子電動機を備えた電動送風機。
【請求項９】
請求項８に記載の電動送風機を備えた電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機等に使用される電動送風機に用いられる整流子電動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電気掃除機においては、高い入力にて運転可能で、なおかつ所望の入力に任意に調整できる掃除機が求められる傾向にある。入力を可変する場合、整流子電動機１５をトライアック３６にて位相制御を行い、位相角を任意に変更して整流子電動機１５に供給される電力を可変する方法が従来一般的であるが、位相制御によって入力制御を行うと商用電源の周波数を基本周波数とする２次、３次、４次、・・・・、といった高調波電流が発生する。
【０００３】
この高調波電流値は商品が販売される地域により法的な規制が設けられており、ある一定の悶値以上の高調波電流を発生させてはならない。一般的には高入力の整流子電動機１５は、入力が低い整流子電動機と比べ高調波電流の発生も大きくなる傾向がある。従って、高入力で、なおかつ、従来の位相制御方式による入力制御手段で入力を任意に調整することができる電気掃除機の実現が困難になってきた。そこで、高入力側と低入力側の２種類の入力接続部を有し、接続の切替にて、２つの入力にて運転可能な整流子電動機を用い、位相制御方式の制御と組み合わせて、高入力と、任意の入力調整を実現するものが考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１の方式による一般的な電気掃除機ならびに電気掃除機用電動送風機および整流子電動機の構成について、図４〜図５を用いて説明する。
【０００５】
図４に示すように、電気掃除機３０には、使用者が電気掃除機３０の運転を調整するためのボリュームやスライド式の入力調整手段５２と、吸引力を発生させる電動送風機１が設けられている。電動送風機１は整流子電動機１５とファン部１９によって構成される。
【０００６】
これらの接続について図５の回路ブロック図を用い説明する。電気掃除機３０の内部には、入力調整手段５２からの信号を受けて、整流子電動機１５へ供給される電源を位相制御するトライアック３６の位相角を制御する制御手段３７が備えられている。
【０００７】
整流子電動機１５は、界磁コア３のティースＡ１６、ティースＢ１７の１対のティースにおいて、ティースＡ１６には、主界磁巻線２２ａと補助界磁巻線２３ａの２つの巻線で構成される界磁巻線が施され、またティースＢ１７には、主界磁巻線２２ｂと補助界磁巻線２３ｂの２つの巻線が施され構成されている。前記主界磁巻線２２ａの始端は高入力側接続部２５ａに、終端はブラシ２８ａに接続され、前記補助界磁巻線２３ａの始端は低入力側接続部２６ａに、終端は主界磁巻線２２ａの始端に、また、前記主界磁巻線２２ｂの始端は高入力側接続部２５ｂに、終端はブラシ２８ｂに接続され、前記補助界磁巻線２３ｂの始端は低入力側接続部２６ｂに、終端は主界磁巻線２２ｂの始端に、それぞれ接続されている。さらに、高入力側接続部２５ａと低入力側接続部２６ａを切り替える切替手段２９ａと、高入力側接続部２５ｂと接続部２６ｂを切り替える切替手段２９ｂが設けられ、供給される電源は、高入力側接続部２５ａと高入力側接続部２５ｂの組み合わせか、もしくは低入力側接続部２６ａと低入力側接続部２６ｂの組み合わせの、いずれかの組み合わせに接続される。
【特許文献１】特開平７−６７８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、高調波電流を満足させ、入力可変を可能にする特許文献１記載の制御を行う場合に、電動送風機１は１対の界磁コア３のティースＡ１６、ティースＢ１７に、それぞれ主界磁巻線２２、補助界磁巻線２３の２つの巻線を施す必要があり、またそれぞれの巻線を所望の接続部分へ接続する構成となり、電動送風機１の巻線が複雑になる。また電動送風機１に電源を接続する接続部は高入力側接続部２５、低入力側接続部２６の合計４個必要であり、電動送風機の構成が複雑となる。また電動送風機１の接続部を制御するための切替手段２９も複数個必要となる。したがって電動送風機の組立工数の増加、構成部品点数の増加となって電動送風機及び電気掃除機を安価に実現することが困難であった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するもので、整流子電動機の入力制御を可変しながら、一方では市場要望に応える高入力を実現する電動送風機およびそれを搭載した電気掃除機を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、界磁コアのティースＡ、ティースＢの１対のティースにおいて、ティースＡには、主界磁巻線と補助界磁巻線の２つの巻線で構成される第１の界磁巻線が施され、またティースＢには、第２の界磁巻線のみが施される構成において、前記主界磁巻線の始端は第１の接続部に、終端はブラシＡにそれぞれ接続され、前記補助界磁巻線の始端は第２の接続部に、終端は主界磁巻線の始端にそれぞれ接続され、また第２の界磁巻線の始端は第３の接続部に、終端はブラシＢにそれぞれ接続され、電源が供給される第１、第２、第３の接続部の３つの接続部のうち第３の接続部をコモンとして電源の片側を接続し、もう一方の電源は第１の接続部または第２の接続部のどちらか一方に接続される構成とし、駆動時の入力水準を所望の２水準選択できることを特徴とする整流子電動機としたものである。
【００１１】
これによって、整流子電動機が高入力での駆動される場合と、低入力で駆動される場合の電動機の巻線仕様を切り替え、かつ最小限の切替手段によって制御を行うため、高入力の実現と、中間入力での位相制御による高調波電流の発生を抑制し、全領域にわたって入力制御が可能な整流子電動機を実現できるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の整流子電動機およびこれを用いた電動送風機は、高入力化が可能で、しかも中間入力制御を全領域において可能にできる。また、この電動送風機を搭載する電気掃除機は、高い消費電力が実現し、かつ入力を可変することができ、使用性に優れたものが安価に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明は、界磁コアのティースＡ、ティースＢの１対のティースにおいて、ティースＡには、主界磁巻線と補助界磁巻線の２つの巻線で構成される第１の界磁巻線が施され、またティースＢには、第２の界磁巻線のみが施される構成において、前記主界磁巻線の始端は第１の接続部に、終端はブラシＡにそれぞれ接続され、前記補助界磁巻線の始端は第２の接続部に、終端は主界磁巻線の始端にそれぞれ接続され、また第２の界磁巻線の始端は第３の接続部に、終端はブラシＢにそれぞれ接続され、電源が供給される第１、第２、第３の接続部の３つの接続部のうち第３の接続部をコモンとして電源の片側を接続し、もう一方の電源は第１の接続部または第２の接続部のどちらか一方に接続される構成とし、駆動時の入力水準を所望の２水準選択できることを特徴とする整流子電動機としたものである。
【００１４】
これにより、整流子電動機が高入力での駆動される場合と、低入力で駆動される場合の巻線仕様を切り替え、高入力の実現と、中間入力での位相制御による高調波電流の発生を抑制し、全ての入力領域にわたって入力制御が可能な整流子電動機を実現できるものである。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、主界磁巻線の巻数をＮａ、補助界磁巻線の巻数をＮｂとし、０．６（Ｎａ＋Ｎｂ）＜Ｎａ＜０．９（Ｎａ＋Ｎｂ）の関係となるようなＮａ、Ｎｂの設定にしたことを特徴としたもので、高入力時の運転の場合と、低入力時の運転の場合のいずれの運転の場合においても、寿命を著しく損なうことなく、異常スパーク発生も抑制し、信頼性に優れた整流子電動機を実現できるものである。
【００１６】
第３の発明は、第１または第２の発明において、主界磁巻線の巻数をＮａ、第２の界磁巻線の巻数をＮｃとし、ＮａがＮｃと略同一の巻数となるようなＮａ、Ｎｃの設定にしたことを特徴としたもので、特に入力や回転数の高い高入力時の運転の場合に、寿命低減の抑制、異常スパークの発生を抑制する仕様とするので、さらに信頼性に優れた整流子電動機を実現できるものである。
【００１７】
第４の発明は、第１または第２の発明において、主界磁巻線の巻数をＮａ、補助界磁巻線の巻数をＮｂ、第２の界磁巻線の巻数をＮｃとし、ＮａとＮｂの合計巻数（Ｎａ＋Ｎｂ）が、Ｎｃと略同一の巻数となるようなＮａ、Ｎｂ、Ｎｃの設定にしたことを特徴としたもので、特に位相制御方式にて運転される頻度が高い低入力時の運転の場合に、寿命低減の抑制、異常スパークの発生を抑制する仕様とするので、さらに信頼性に優れた整流子電動機を実現できるものである。
【００１８】
第５の発明は、第１または第２の発明において、主界磁巻線の巻数をＮａ、補助界磁巻線の巻数をＮｂ、第２の界磁巻線の巻数をＮｃとし、Ｎａ＜Ｎｃ＜（Ｎａ＋Ｎｂ）の関係となるようなＮａ、Ｎｂ、Ｎｃの設定にしたことを特徴としたもので、特に高入力時の運転の場合と低入力時の運転の場合のいずれの運転の場合においても、寿命低減の抑制、異常スパークの発生を抑制する仕様とするので、あらゆる使用状況において、信頼性を確保でき、優れた整流子電動機を実現できるものである。
【００１９】
第６の発明は、第１〜第５のいずれか１つの発明において、主界磁巻線の線径Ｄａと補助界磁巻線の線径Ｄｂが、Ｄａ＞Ｄｂとなる関係の線径で巻線されたことを特徴としたもので、高入力側で線径の太い巻線を用い温度上昇の抑制を図るとともに、低入力側では細い線径の巻線を用いることで、巻数をより多く巻くことが可能となり、低入力時の入力設定を、高入力の入力と比較して相対的に低い設定とすることができるので、さらに高入力化を実現し、かつ高調波を抑制した低入力の設定ができ、使用性に優れた整流子電動機を実現できるものである。
【００２０】
第７の発明は、同一ティースに主界磁巻線、補助界磁巻線和巻線される際に、下層側（最初に巻線される巻線）に補助巻線を施し、その後、上層側に主巻線が施された構成を特徴としたもので、高入力時の運転の場合の温度上昇をさらに抑制し、信頼性により優れた整流子電動機を実現できるものである。
【００２１】
第８の発明は、第１〜第７のいずれか１つの発明の整流子電動機を備えた電動送風機とすることにより、電動送風機の高入力化と、位相制御による入力制御の領域を拡大できるので、使用性の高い電動送風機を提供できる。
【００２２】
第９の発明は、特に第８の発明の電動送風機を搭載し、電気掃除機の高入力化と、幅広い入力制御を実現できるので、使用性の高い電気掃除機を提供できる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態を、図１〜図３を用いて説明する。なお従来例と同一部分については同一符号を付与して、その詳細な説明を省略する。
【００２５】
図１は本実施の形態の整流子電動機の等価ブロック図（内部結線図）、図２は同電気掃除機の回路ブロック図である。図３は入力値と巻線の切り替えおよび制御状態を示す関係図を表す。
【００２６】
図１に示すように、界磁コア３のティースＡ１６には、主界磁巻線６３が施され、主界磁巻線６３の巻線の始端（巻線される巻きはじめの端部）は整流子電動機４９に外部から接続される接続部Ａ６９に接続され、終端（巻線される巻き終わりの端部）はブラシＡ２８ａに接続される。またティースＡ１６には、補助界磁巻線６４が施され、補助界磁巻線６４の巻線の始端は主界磁巻線６３の巻線の始端に接続される。補助界磁巻線６４の巻線の終端は整流子電動機４９に外部から接続される接続部Ｂ７０に接続される。主界磁巻線６３と補助界磁巻線６４の２つの巻線より第１の界磁巻線Ａ６６が構成される。
【００２７】
同様にティースＢ１７には、界磁巻線Ｂ６７が施され、界磁巻線Ｂ６７の巻線の始端は整流子電動機４９に外部から接続される接続部Ｃ７１に接続され、終端はブラシ２８ｂに接続される。
【００２８】
図２に示すように、整流子電動機４９にファン部１９を備え構成される電動送風機５０には、前述の３つの接続部（接続部Ａ６９、接続部Ｂ７０、接続部Ｃ７１）が備えられ、このうち接続部Ｃ７１は商用電源５５の片側にトライアック３６を介して接続される。接続部Ａ６９と接続部Ｂ７０は切替手段５４の端子に接続され、切替手段５４のコモン端子は商用電源５５のもう一方の極に接続され、電気的接続は、接続部Ａ６９あるいは接続部Ｂ７０のどちらか一方に切り替えられる構成である。
【００２９】
トライアック３６と切替手段５４は、ともに制御手段５１に接続され、トライアック３６の位相制御の位相角や、切替手段５４の切替制御は、使用者が入力調整を行うために電気掃除機３０に設けられたボリュームやスライド式の入力調整手段５２の設定に応じ、制御手段５１によって制御される。
【００３０】
上記構成において動作を説明すると、使用者が電気掃除機３０を運転すると、整流子電動機４９に商用電源５５から電力が供給され整流子電動機４９は駆動される。整流子電動機４９が駆動されるとファン部１９を備えた電動送風機５０は、吸引力を発揮し電気掃除機３０は動作する。
【００３１】
このとき、使用者は掃除している床面の種類や塵埃の状況、および掃除している周囲の環境によって所望の入力になるように入力調整手段５２を操作し、電気掃除機３０の運転の入力を調整する。たとえば毛足が長く、深く塵埃が進入している絨毯の掃除や、砂や小石など比較的重量の大きな塵埃を主に掃除する場合、また床面に付着した塵埃などを掃除する際には、電気掃除機３０の入力を高めて掃除すると効率よく掃除できる。逆に、木床やフローリング、タイル面のように比較的少ない吸込力でも塵埃が集塵できる場合や、夜間など騒音を低く押さえて掃除する場合などは、電気掃除機３０の入力を低く押さえて掃除を行う。
【００３２】
このように入力制御をする場合の動作を述べる。入力調整には整流子電動機４９を最高入力で運転する場合と、最高入力未満の入力値で運転する場合との大きく２種類に分けられる。
【００３３】
先ず最高入力で運転する場合には、入力調整手段５２からの指示により制御手段５１が最高入力での運転を指示されていると判断し、切替手段５４を接続部Ａ６９側に接続し、なおかつトライアック３６をフル点呼（位相角０°でフル導通）で制御する。このとき商用電源は、整流子電動機４９の主界磁巻線６３のみフル導通で通電され、整流子電動機４９に最高電力が供給される。
【００３４】
次に、使用者によって入力調整手段５２が調整され、最高入力未満の入力での運転を指示した際に制御手段５１は、切替手段５４の接続は接続部Ａ６９のままで、トライアック３６の位相角を０°より増加させ位相制御で運転する。位相角が０°より大きくなるにつれ整流子電動機４９に供給される電力は減少し、電気掃除機３０は最高入力未満の領域で運転される。位相角をどんどん増していくと入力はそれにつれて減少し、入力可変が可能となる。しかしながら位相角の増加に伴って高調波電流値も増大していく。位相角がある一定以上大きくると高調波電流が規制値を超え、それ以上位相角を大きくできない状況、つまり入力をそれ以下に下げられない状況となる。使用者の要求する電気掃除機３０の入力値が、これ以下の場合は、制御手段５１は、切替手段５４を接続部Ｂ７０側に切り替え、またトライアック３６を所望の位相角で制御する。補助界磁巻線６４と主界磁巻線６３を直列にあわせた界磁巻線Ａ６６で整流子電動機４９を運転するので、界磁巻線Ａ６６のトータル巻数が増加し、トライアック３６をフル点呼で駆動した場合の入力でも、主界磁巻線６３のみで通電される場合より低くなる。つまり入力仕様が低い設定の整流子電動機４９を制御するのと同様になる。
【００３５】
一般的に入力が高い設定仕様の整流子電動機と、入力が低い設定仕様の整流子電動機を比較した場合、当然のことながら入力が高い仕様の方が電流値が高い。両者を位相制御した場合、同じ位相角で運転した場合も同様であり、よって高調波電流値も入力が高い仕様の整流子電動機の方が高い。過去の経験からフル導通での入力設定が１４００Ｗ〜１５００Ｗ程度の整流子電動機の仕様であれば、位相角を９０°で運転しても高調波電流は規制値を満足する。つまり、一番厳しい９０°位相の制御で高調波電流を満足するということは、０〜１８０°の全領域での位相制御を行っても高調波電流は規制を満足することができる。また、整流子電動機のフル導通での入力設定が１８００Ｗ〜２０００Ｗのものでは、徐々に位相角を大きくし、入力を下げていった場合、経験上約１４００Ｗ程度の入力までの位相角では高調波電流は規制値を満足し、それ以下の入力、つまりそれ以上の位相角では高調波電流は規制値を超えてしまう。
【００３６】
これらのことから考えると、主界磁巻線６３での仕様で実現する高入力側の入力を、１８００Ｗ〜２０００Ｗとし、なおかつ主界磁巻線６３と補助界磁巻線６４をあわせた界磁巻線Ａ６６の仕様で実現する低入力側の入力を、１４００Ｗ〜１５００Ｗとした巻数の設定となるように、主界磁巻線６３と補助界磁巻線６４の巻数を設定すると、その組み合わせにより１８００Ｗ〜２０００Ｗの最高入力値以下の全入力範囲で、位相制御を用いても高調波電流が規制値を満足する設定が可能となる。
【００３７】
ここで、整流子電動機一般的な特性として、１対の界磁巻線の巻数が異なり、巻数のアンバランスが生じた場合、均等な界磁巻線のバランスがとれた状態より、整流子電動機の整流状態が悪化し、スパークの発生が促進され、運転時の寿命が低下する。極端なアンバランスの状態では、大きなスパーク火花が発生し、ごく短時間での寿命となったり、異常スパークによる悪臭や騒音、電機子巻線の断線に至るなど信頼性を大きく損ねることとなる傾向がある。アンバランスを小さくすれば一般的な整流子電動機の同様の信頼性を確保することは可能であるが、アンバランスが小さい状態、つまり１対の界磁巻線の巻数差が少ないということは、今回の発明の構成、つまり主界磁巻線６３と補助界磁巻線６４の巻数差を小さくすることとなり、高入力側の入力と低入力側の入力差が小さくなる。高入力側の入力と低入力側の入力差が小さくなるということは、低入力側の入力は高調波電流の発生により制限を受ける（概ね１４００Ｗ〜１６００Ｗ）となり、高入力側の入力を所望のように大きくできない可能性がある。以上の関係を図３に示す。
【００３８】
ここで、主界磁巻線６３の巻数Ｎａと、界磁巻線Ａ６６（主界磁巻線６３＋補助界磁巻線６４）の巻数（Ｎａ＋Ｎｂ）と巻数を、これらを考慮し、概ね主界磁巻線６３の巻数Ｎａと補助界磁巻線６４の巻数Ｎｂの関係において、０．６（Ｎａ＋Ｎｂ）＜Ｎａ＜０．９（Ｎａ＋Ｎｂ）の巻数と設定することで、高入力化の達成と、信頼性低下を抑制した仕様が実現できるものである。
【００３９】
さらに、主界磁巻線６３の巻数Ｎａと、界磁巻線Ｂ６７の巻数Ｎｃを、これらを考慮し、概ねＮａとＮｃを等しい巻線とすることで、高入力運転時のアンバランスがなくなり、特に高入力運転時の、信頼性低下を抑制した仕様が実現できるものである。
【００４０】
また、主界磁巻線６３の巻数Ｎａと、界磁巻線Ａ６６（主界磁巻線６３＋補助界磁巻線６４）の巻数（Ｎａ＋Ｎｂ）と巻数を、これらを考慮し、概ね等しい巻線とすることで、低入力運転時のアンバランスがなくなり、特に低入力運転時の、信頼性低下を抑制した仕様が実現できるものである。
【００４１】
また、主界磁巻線６３の巻数Ｎａと、界磁巻線Ａ６６（主界磁巻線６３＋補助界磁巻線６４）の巻数（Ｎａ＋Ｎｂ）と、界磁巻線Ｂ６７の巻数Ｎｃを、これらを考慮し、Ｎａ＜Ｎｃ＜（Ｎａ＋Ｎｂ）の巻数と設定することで、高入力側、及び低入力側のどちらの入力側の運転においても、信頼性低下を抑制した仕様が実現できるものである。
【００４２】
また、主界磁巻線６３と補助界磁巻線６４に使用される線材の線径は同じである必要性はない。なぜなら、高入力時に使用される主界磁巻線６３は、高入力時の高い電流値においても巻線の温度上昇を低減させるために、太い線径のものを使用する必要がある。一方低入力時の設定時のみしか通電されない補助界磁巻線６４は、電流値が最高入力時点よりも低い状況でしか使用されので、温度上昇に対し余裕がでるため、主界磁巻線６３の設定された線径Ｄａより、補助界磁巻線６４の線径Ｄｂは細線化することできる。補助界磁巻線６４の線径を細線化することで、限られた巻線空間に巻線される余裕度が生まれ、巻線工数の削減、行程不良の低下など抑制することができるとともに、入力の設定など設計の選択を広げることができる。
【００４３】
また、主界磁巻線６３より補助界磁巻線６４を先に巻線する、つまり、下層側に巻線することで、温度上昇に対し厳しい主界磁巻線６３がステータ２の表面側に配されるようにし、運転時の冷却風による温度上昇抑制を効率よく実施できるものである。
【００４４】
このように本実施の形態によれば、１対の界磁巻線Ａ６６と界磁巻線Ｂ６７の一方のみ、例えば界磁巻線Ａ６６のみ、主界磁巻線６３と補助界磁巻線６４の２つの巻線で構成し、その枚数比、巻線の線径の設定、巻線の方法を工夫することで、一つの切替手段で整流子電動機４９の入力設定が変更でき、高入力で、かつ、位相制御による全入力領域で高調波電流を規制値以下に抑制し、信頼性の向上を図ることができるものである。
【００４５】
なお、上記に述べた結線の方法は、実現するための一例を示したのみであり、各々の結成状態を変更しても電気的に等価になることはいうまでもなく、同様の効果を得られるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明にかかる整流子電動機は、高入力化と、位相制御による広範囲な入力制御ができ、またそれを安価に実現し、信頼性の向上を図るので、整流子電動機を用いる家庭用電化機器、産業機器等の用途にも幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す整流子電動機の等価ブロック図
【図２】同電気掃除機の回路ブロック図
【図３】同整流子電動機の巻線と、入力設定、および信頼性の関係を示す関係図
【図４】従来の電気掃除機を示す外観図
【図５】従来の電気掃除機の回路ブロック図
【符号の説明】
【００４８】
１    電動送風機
３    界磁コア
５    ロータ
１５  整流子電動機
１６  ティースＡ
１７  ティースＢ
１９  ファン部
２２  主界磁巻線
２３  補助界磁巻線
２５  高入力側接続部
２６  低入力側接続部
２８  ブラシ
２９  切替手段
３０  電気掃除機
３６  トライアック
３７  制御手段
４９  整流子電動機
５０  電動送風機
５１  制御手段
５２  入力調整手段
５４  切替手段
５５  商用電源
６３  主界磁巻線
６４  補助界磁巻線
６６  界磁巻線Ａ
６７  界磁巻線Ｂ
６９  接続部Ａ
７０  接続部Ｂ
７１  接続部Ｃ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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