(57)【要約】【課題】高調波電流を抑えた連続的で無段階のモータ入力制御を提供する。【解決手段】複数の入力タップを設けた電動送風機１と、電動送風機１の入力を設定する入力設定部２と、この入力設定部２で設定した電動送風機の入力に応じて電動送風機１の位相制御を行うスイッチング部７、前記電動送風機１の入力タップ１ａｈ、１ｂｈ、１ａｍ、１ｂｍを切り換えるタップ切換部６を備え、入力設定部２の設定入力の変化に応じて、電動送風機１の入力を、連続的に無段階に切り替えることを特徴としたもので、ある位相制御運転状態から、タップが切り替わったときに入力変動がなく、連続的ななめらかな無段階入力制御を提供できるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力タップを設けた電動送風機と、前記電動送風機の入力を設定する入力設定部と、この入力設定部で設定した設定入力に応じて電動送風機の位相制御を行う入力制御部と、前記入力設定部で設定した設定入力に応じて前記電動送風機の入力タップを選択するタップ判定部と、このタップ判定部により前記電動送風機の入力タップを切り換えるタップ切換部を備え、前記入力設定部の設定入力に応じて、入力タップの切り替えと、位相制御を組み合わせて、所望の入力が得られるよう制御する電動送風機において、前記入力設定部の設定入力の変化に応じて、電動送風機の入力を、連続的に無段階に切り替えることを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
設定可能なすべての入力範囲において、高調波電流が所定値以下になるように電動送風機の入力タップ引き出し位置、および位相制御の範囲を設定した請求項１記載の電動送風機。
【請求項３】
一対の界磁巻線の途中からそれぞれ入力タップを引き出し、界磁巻線の終端を含めて４つの端子を備えた電動送風機において、片側の界磁の終端の端子Ａから、同相のタップＢまでの界磁巻線をＦ１、タップＢからカーボンブラシまでの巻線をＦ２、対向する界磁巻線のカーボンブラシからタップＣまでの巻線をＦ３、タップＣから巻線の終端の端子Ｄまでの巻線をＦ４とし、端子ＡＤ間、ＡＣ間（またはＢＤ間）、ＢＤ間（またはＡＣ間）、ＢＣ間で、最大４種類の入力の切替えが可能な請求項１または２記載の電動送風機。
【請求項４】
Ｆ１からＦ４の巻線のうち、少なくとも、Ｆ２とＦ３の巻線の巻数を同じくした請求項３記載の電動送風機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を用いた電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源に接続する電動送風機の入力制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交流電源に接続される機器のモータ制御方法としては、一般にタップ出しによる入力切替、位相制御による入力切替等が広く用いられている。このうちタップ出しによる入力切替は各界磁巻線の途中からそれぞれタップを引き出す方式が最も一般的で、入力を２段階に切り替えるものである。一方位相制御による入力切替は、交流電源とモータ及び、前記モータに印加される電圧を位相制御する双方向サイリスタを直列に接続し、前記モータが所定の入力になるように前記双方向サイリスタを所定の位相角でオンするというものである。また、電気掃除機の分野においては、近年の床面の多様化に伴い、使用者が好みの入力で掃除ができるように、入力を無段階に可変できるバリアブルコントロールの要求がある。そこで、タップ出しによる入力切替、位相制御による入力切替を組み合わせ、低入力タップのときには位相制御を行い、入力を可変させ、ある程度高入力側の位相に達したところで、高入力タップ（中間タップ）に切り替える制御等が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２３７１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の方法では、低入力タップで位相制御を行い、どこかの位相で高入力タップに切り替えを行うわけであるが、その変化が必ずしも連続的で滑らかなものではなく、入力タップ切り替え時に不自然さが残るものであった。また、位相制御の場合は、電流波形がひずむため、高調波電流が出やすく、ある程度の点呼角になった段階で、入力タップを最大に切り替えざるを得ない場合もあり、タップ切り替え時に違和感を覚えるものもあった。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、従来の中間タップ方式にて、最大４段階の入力切替を実現し、さらには位相制御と組み合わせることで、高調波電流を最大限抑えた、無段階の入力制御を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために本発明は、複数の入力タップを設けた電動送風機と、前記電動送風機の入力を設定する入力設定部と、この入力設定部で設定した設定入力に応じて電動送風機の位相制御を行う入力制御部と、前記入力設定部で設定した設定入力に応じて前記電動送風機の入力タップを選択するタップ判定部と、このタップ判定部により前記電動送風機の入力タップを切り換えるタップ切換部を備え、前記入力設定部の設定入力に応じて、入力タップの切り替えと、位相制御を組み合わせて、所望の入力が得られるよう制御する電動送風機において、前記入力設定部の設定入力の変化に応じて、電動送風機の入力を、連続的に無段階に切り替えることを特徴とする電動送風機としたことにより、ある位相制御運転状態から、タップが切り替わったときに入力変動がなく、連続的ななめらかな無段階入力制御を提供するものである。
【発明の効果】
【０００６】
以上のように本発明によれば、高調波電流を抑えた連続的なモータ入力可変制御を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、複数の入力タップを設けた電動送風機と、前記電動送風機の入力を設定する入力設定部と、この入力設定部で設定した設定入力に応じて電動送風機の位相制御を行う入力制御部と、前記入力設定部で設定した設定入力に応じて前記電動送風機の入力タップを選択するタップ判定部と、このタップ判定部により前記電動送風機の入力タップを切り換えるタップ切換部を備え、前記入力設定部の設定入力に応じて、入力タップの切り替えと、位相制御を組み合わせて、所望の入力が得られるよう制御する電動送風機において、前記入力設定部の設定入力の変化に応じて、電動送風機の入力を、連続的に無段階に切り替えることを特徴とする電動送風機としたことにより、ある位相制御運転状態から、タップが切り替わったときに入力変動がなく、連続的ななめらかな無段階入力制御を提供するものである。
【０００８】
第２の発明は、設定可能なすべての入力範囲において、高調波電流が所定値以下になるように電動送風機の入力タップ引き出し位置、および位相制御の範囲を設定したことにより、連続的ななめらかな無段階入力制御が可能であるとともに、他の機器に影響を与える高調波電流を抑えた、電動送風機の制御が可能となるものである。
【０００９】
第３の発明は、一対の界磁巻線の途中からそれぞれ入力タップを引き出し、界磁巻線の終端を含めて４つの端子を備えた電動送風機において、片側の界磁の終端の端子Ａから、同相のタップＢまでの界磁巻線をＦ１、タップＢからカーボンブラシまでの巻線をＦ２、対向する界磁巻線のカーボンブラシからタップＣまでの巻線をＦ３、タップＣから巻線の終端の端子Ｄまでの巻線をＦ４とし、端子ＡＤ間、ＡＣ間（またはＢＤ間）、ＢＤ間（またはＡＣ間）、ＢＣ間で、最大４種類の入力の切替えが可能な電動送風機を用いた電動送風機の制御方法としたことにより、最大から最小の入力範囲を４種類のタップで区切った上で、その間の入力を位相制御で補間する形となり、一つ一つの位相制御範囲が小さくなるため、より高調波電流を抑えた電動送風機の入力制御が可能となるものである。
【００１０】
第４の発明は、Ｆ１からＦ４の巻線のうち、少なくとも、Ｆ２とＦ３の巻線の巻数を同じくした電動送風機としたことにより、第３の発明の作用に加え、高入力タップでの運転時に一対の界磁巻線が同巻数となるため、電動送風機の信頼性が向上するものである。
【００１１】
第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明の電動送風機を用いた電気掃除機としたことにより、電気掃除機から発する高調波を抑えた、連続的でなめらかな入力制御が可能なものである。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら説明する。尚、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。
【００１３】
（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態を、図１から３を用いて説明する。ここでは、電気掃除機を制御対象にした例を示す。図１は電気掃除機用ファンモータの制御方法を示す回路図およびブロック図で、図２は、ファンモータ制御部の入出力の関係、図３は、入力設定部で設定した設定入力と、ファンモータの実際の入力との関係を示したものである。
【００１４】
図１において、１は界磁コイル１ａ、１ｂに高入力タップ１ａｈ、１ｂｈと中入力タップ１ａｍ、１ｂｍとを設けたファンモータで、掃除機本体に塵埃を吸引するための吸込力を発生させるものである。２は可変抵抗器を用いて前記ファンモータ１の入力を設定する入力設定部、３はタップ判定部の出力と、前記入力設定部２の出力によりファンモータ１の設定入力を検知し、その設定入力に応じてファンモータ１の位相制御を行うファンモータ制御部である。
【００１５】
４は前記ファンモータ１のタップ切換えレベルを設定するタップ設定部で、入力設定部２のからの信号のどのレベルでタップ切替を行うかが設定されている。本実施例では図２に示す、入力信号Ａを設定している。５は前記入力設定部２及びタップ設定部４の出力により前記ファンモータ１の選択するタップの判定を行うタップ判定部であり、本実施の形態では入力設定部２からの信号がタップ設定部４の設定値より大きければ高入力タップ１ａｈ、１ｂｈを、入力設定部２からの信号がタップ設定部４の設定値以下であれば、中入力タップ１ａｍ、１ｂｍを選択するように判定する。
【００１６】
６は前記タップ判定部５の出力により前記ファンモータ１の入力タップ１ａｈ、１ｂｈ、１ａｍ、１ｂｍを選択、導通するタップ切換部であり、本実施の形態では複数の双方向性サイリスタ６ａｈ１、６ｂｈ１、６ａｍ１及び６ｂｍ１とそれらに並列に接続したリレー６ａｈ２、６ｂｈ２、６ａｍ２及び６ｂｍ２とで構成している。７は前記ファンモータ制御部３の出力によりファンモータ１への給電を全導通から位相制御するスイッチング部であり、タップ切換部６と同様に双方向性サイリスタを用いて、入力設定部２で最大入力または、入力信号Ａを設定するとファンモータ制御部３は全導通するための信号をスイッチング部７に出力し、それ以外の入力を設定するとファンモータ制御部３はその入力設定に対応した位相制御信号をスイッチング部７に出力するように構成している。
【００１７】
８は電源投入時に所定の入力タップを設定する信号を前記タップ判定部５に出力する初期タップ設定部であり、本実施例では中入力タップ１ａｍ及び１ｂｍを電源投入時に選択するよう設定している。
【００１８】
上記構成による作用は以下の通りである。電源投入時には初期タップ設定部８により中入力タップ１ａｍ、１ｂｍの選択信号がタップ判定部５に出力されるので、タップ切換部６では中入力タップ１ａｍ、１ｂｍへの給電を行う双方向性サイリスタ６ａｍ１、６ｂｍ１及びリレー６ａｍ２、６ｂｍ２が導通する。
【００１９】
（ケース１）入力設定部２の設定レベルが入力信号Ａより小さい場合には、入力設定部２からの信号がタップ設定部４の入力信号Ａ設定値以下となるので、タップ判定部５からは中入力タップ１ａｍ、１ｂｍを選択する信号が出力される。するとタップ切換部６では中入力タップ１ａｍ、１ｂｍへの給電を行う双方向性サイリスタ６ａｍ１、６ｂｍ１及びリレー６ａｍ２、６ｂｍ２が導通することになる。そして、ファンモータ制御部３では、まず、タップ判定部５の信号を確認したあと、あらかじめ設定された、図２の入出力表に従って、その入力設定値に見合う位相でスイッチング部７はファンモータ１を位相制御する。今の場合は、図２の左のラインに従って、位相角を決定し、ファンモータ１を運転する。
【００２０】
（ケース２）次に入力設定部２の設定レベルが入力信号Ａのときには、入力設定部２からの信号がタップ設定部４の入力信号Ａ設定値以下となるので、タップ判定部５からは中入力タップ１ａｍ、１ｂｍを選択する信号が出力される。するとタップ切換部６では中入力タップ１ａｍ、１ｂｍへの給電を行う双方向性サイリスタ６ａｍ１、６ｂｍ１及びリレー６ａｍ２、６ｂｍ２が導通することになる。そして、ファンモータ制御部３では、まず、タップ判定部５の信号を確認したあと、あらかじめ設定された、図２の入出力表に従って、スイッチング部７は全導通状態となりファンモータ１を運転する。
【００２１】
（ケース３）次に入力設定部２の設定レベルが入力信号Ａより大きく、最大入力未満の場合には、入力設定部２からの信号がタップ設定部４の入力信号Ａ設定値より大きくなるので、タップ判定部５からは高入力タップ１ａｈ、１ｂｈを選択する信号が出力される。するとタップ切換部６では高入力タップ１ａｈ、１ｂｈへの給電を行う双方向性サイリスタ６ａｈ１、６ｂｈ１及びリレー６ａｈ２、６ｂｈ２が導通することになる。そして、ファンモータ制御部３では、まず、タップ判定部５の信号を確認したあと、あらかじめ設定された、図２の入出力表に従って、その入力設定値に見合う位相でスイッチング部７はファンモータ１を位相制御する。この場合は、図２の右のラインに従って、位相角を決定し、ファンモータ１を運転する。
【００２２】
（ケース４）次に入力設定部２の設定レベルが最大入力の場合には、入力設定部２からの信号がタップ設定部４の入力信号Ａ設定値より大きくなるので、タップ判定部５からは高入力タップ１ａｈ、１ｂｈを選択する信号が出力される。するとタップ切換部６では高入力タップ１ａｈ、１ｂｈへの給電を行う双方向性サイリスタ６ａｈ１、６ｂｈ１及びリレー６ａｈ２、６ｂｈ２が導通することになる。そして、ファンモータ制御部３では、まず、タップ判定部５の信号を確認したあと、あらかじめ設定された、図２の入出力表に従って、スイッチング部７は全導通状態となりファンモータ１を運転する。
【００２３】
ケース３において、入力設定部２の設定レベルが入力信号Ａに限りなく近い場合、すなわち、図２の入出力表の右のラインの左端の状態のとき、その位相角（入力）の設定値は、ケース２における入力信号Ａで全導通状態のときと入力が同じになるように位相角を設定しておく。これにより、ケース２からケース３に状態が移動する際にも、図３のように、設定入力と実際のファンモータの入力の関係を連続的で無段階にすることができる。
【００２４】
ここで、タップ切換部６に高速動作が可能だが導通時のＯＮ抵抗の大きな双方向性サイリスタと、導通時のＯＮ抵抗は小さいが高速動作はできないリレーの両方を用いることにより、高速でかつＯＮ抵抗の小さいタップ切換部を実現することができる。特にリレーは双方向性サイリスタ２個分のＯＮ抵抗をほとんど０オームにできるため、より大きな吸込力（吸込仕事率）を確保することができる。
【００２５】
また、位相制御を行った際には、高調波電流が多く発生し、所定の値を超えることもしばしば起こりうる。特に入力が高く、位相角が９０°付近では、それが顕著に現れることは一般的によく知られている。本実施の形態の場合では、上記のケース３で、入力設定レベルが入力信号Ａに限りなく近い場合が、入力の高い状態で位相制御を行うため、高調波の出やすい条件となる。よって、このときの位相角をできるだけ、９０°に近い状態とならないように、ファンモータのタップの位置を変更したり、位相制御範囲を変更したりすると効果的である。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、入力タップを切り替える際に、中入力タップ時を全導通としたが、必ずしも全導通である必要はなく、切り替え前後で、電動送風機の入力が同じであれば、連続的で無段階の制御は可能である。
【００２７】
（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施の形態について、図４を用いて説明する。なお第１の実施の形態と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２８】
図４は電気掃除機用ファンモータの制御方法を示す回路図およびブロック図で、図５は、ファンモータ制御部の入出力の関係、図６は、入力設定部で設定した設定入力と、ファンモータの実際の入力との関係を示したものである。
【００２９】
図４において、１は界磁コイル１ａ、１ｂに高入力タップ１ａｈ、１ｂｈと中入力タップ１ａｍ、１ｂｍとを設けたファンモータで、掃除機本体に塵埃を吸引するための吸込力を発生させるものである。ここで、界磁巻き線１ａにおいて、タップ１ａｍから１ａｈまでの巻き線を１ａ１、１ａｈから電機子までの巻き線を１ａ２、また、界磁巻き線１ｂにおいて、電機子からタップ１ｂｈまでの巻き線を１ｂ１、タップ１ｂｈから１ｂｍまでの巻き線を１ｂ２とする。これらの４つの巻き線、１ａ１、１ａ２、１ｂ１、１ｂ２はそれぞれ巻き数が異なるものとし、１ａ１、１ａ２、１ｂ１の巻き数の和は、１ａ２、１ｂ１、１ｂ２の巻き数の和より小さいものとする。
【００３０】
４は前記ファンモータ１のタップ切換えレベルを設定するタップ設定部で、本実施の形態では図５に示す、入力信号Ａ、Ｂ、Ｃを設定している。５は前記入力設定部２及びタップ設定部４の出力により前記ファンモータ１の選択するタップの判定を行うタップ判定部であり、本実施の形態では入力設定部２からの信号がタップ設定部４の設定値Ａ以下であれば、最小入力タップ１ａｍ、１ｂｍを、設定値Ａより大きく、Ｂ以下であれば、低入力タップ１ａｈ、１ｂｍを、設定値Ｂより大きく、Ｃ以下であれば、中入力タップ１ａｍ、１ｂｈを、設定値Ｃより大きければ高入力タップ１ａｈ、１ｂｈを選択するように判定する。
【００３１】
６は前記タップ判定部５の出力により前記ファンモータ１の入力タップ１ａｈ、１ｂｈ、１ａｍ、１ｂｍを選択、導通するタップ切換部であり、本実施例では複数の双方向性サイリスタ６ａｈ１、６ｂｈ１、６ａｍ１及び６ｂｍ１とそれらに並列に接続したリレー６ａｈ２、６ｂｈ２、６ａｍ２及び６ｂｍ２とで構成している。７は前記ファンモータ制御部３の出力によりファンモータ１への給電を全導通から位相制御するスイッチング部であり、タップ切換部６と同様に双方向性サイリスタを用いて、入力設定部２で最大入力または、入力信号Ａ、Ｂ、Ｃを設定するとファンモータ制御部３は全導通するための信号をスイッチング部７に出力し、それ以外の入力を設定するとファンモータ制御部３はその入力設定に対応した位相制御信号をスイッチング部７に出力するように構成している。
【００３２】
８は電源投入時に所定の入力タップを設定する信号を前記タップ判定部５に出力する初期タップ設定部であり、本実施例では最小入力タップ１ａｍ及び１ｂｍを電源投入時に選択するよう設定している。
【００３３】
上記構成による作用は以下の通りである。電源投入時には初期タップ設定部８により最小入力タップ１ａｍ、１ｂｍの選択信号がタップ判定部５に出力されるので、タップ切換部６では最小入力タップ１ａｍ、１ｂｍへの給電を行う双方向性サイリスタ６ａｍ１、６ｂｍ１及びリレー６ａｍ２、６ｂｍ２が導通する。
【００３４】
（ケース１）入力設定部２の設定レベルが入力信号Ａより小さい場合には、入力設定部２からの信号がタップ設定部４の入力信号Ａ設定値以下となるので、タップ判定部５からは最小入力タップ１ａｍ、１ｂｍを選択する信号が出力される。するとタップ切換部６では最小入力タップ１ａｍ、１ｂｍへの給電を行う双方向性サイリスタ６ａｍ１、６ｂｍ１及びリレー６ａｍ２、６ｂｍ２が導通することになる。そして、ファンモータ制御部３では、まず、タップ判定部５の信号を確認したあと、あらかじめ設定された、図５の入出力表に従って、その入力設定値に見合う位相でスイッチング部７はファンモータ１を位相制御する。今の場合は、図５の最も左のラインに従って、位相角を決定し、ファンモータ１を運転する。
【００３５】
（ケース２）次に入力設定部２の設定レベルが入力信号Ａのときには、入力設定部２からの信号がタップ設定部４の入力信号Ａ設定値以下となるので、タップ判定部５からは中入力タップ１ａｍ、１ｂｍを選択する信号が出力される。するとタップ切換部６では中入力タップ１ａｍ、１ｂｍへの給電を行う双方向性サイリスタ６ａｍ１、６ｂｍ１及びリレー６ａｍ２、６ｂｍ２が導通することになる。そして、ファンモータ制御部３では、まず、タップ判定部５の信号を確認したあと、あらかじめ設定された、図５の入出力表に従って、スイッチング部７は全導通状態となりファンモータ１を運転する。
【００３６】
（ケース３）次に入力設定部２の設定レベルが入力信号Ａより大きく、Ｂより小さい場合には、入力設定部２からの信号がタップ設定部４の入力信号Ａ設定値より大きく、Ｂ以下となるので、タップ判定部５からは低入力タップ１ａｈ、１ｂｍを選択する信号が出力される。するとタップ切換部６では低入力タップ１ａｈ、１ｂｍへの給電を行う双方向性サイリスタ６ａｈ１、６ｂｍ１及びリレー６ａｈ２、６ｂｍ２が導通することになる。そして、ファンモータ制御部３では、まず、タップ判定部５の信号を確認したあと、あらかじめ設定された、図５の入出力表に従って、その入力設定値に見合う位相でスイッチング部７はファンモータ１を位相制御する。この場合は、図５の左から２つ目のラインに従って、位相角を決定し、ファンモータ１を運転する。
【００３７】
（ケース４）次に入力設定部２の設定レベルが入力信号Ｂのときには、入力設定部２からの信号がタップ設定部４の入力信号Ａより大きく、Ｂ以下となるので、タップ判定部５からは中入力タップ１ａｍ、１ｂｍを選択する信号が出力される。するとタップ切換部６では高入力タップ１ａｈ、１ｂｈへの給電を行う双方向性サイリスタ６ａｈ１、６ｂｍ１及びリレー６ａｈ２、６ｂｍ２が導通することになる。そして、ファンモータ制御部３では、まず、タップ判定部５の信号を確認したあと、あらかじめ設定された、図５の入出力表に従って、スイッチング部７は全導通状態となりファンモータ１を運転する。
【００３８】
（ケース５）次に入力設定部２の設定レベルが入力信号Ｂより大きく、Ｃより小さい場合には、入力設定部２からの信号がタップ設定部４の入力信号Ｂ設定値より大きく、Ｃ以下となるので、タップ判定部５からは中入力タップ１ａｍ、１ｂｈを選択する信号が出力される。するとタップ切換部６では中入力タップ１ａｍ、１ｂｈへの給電を行う双方向性サイリスタ６ａｍ１、６ｂｈ１及びリレー６ａｍ２、６ｂｈ２が導通することになる。そして、ファンモータ制御部３では、まず、タップ判定部５の信号を確認したあと、あらかじめ設定された、図５の入出力表に従って、その入力設定値に見合う位相でスイッチング部７はファンモータ１を位相制御する。この場合は、図５の左から３つ目のラインに従って、位相角を決定し、ファンモータ１を運転する。
【００３９】
（ケース６）次に入力設定部２の設定レベルが入力信号Ｃのときには、入力設定部２からの信号がタップ設定部４の入力信号Ｂより大きく、Ｃ以下となるので、タップ判定部５からは中入力タップ１ａｍ、１ｂｈを選択する信号が出力される。するとタップ切換部６では中入力タップ１ａｍ、１ｂｈへの給電を行う双方向性サイリスタ６ａｍ１、６ｂｈ１及びリレー６ａｍ２、６ｂｈ２が導通することになる。そして、ファンモータ制御部３では、まず、タップ判定部５の信号を確認したあと、あらかじめ設定された、図５の入出力表に従って、スイッチング部７は全導通状態となりファンモータ１を運転する。
【００４０】
（ケース７）次に入力設定部２の設定レベルが入力信号Ｃより大きい場合には、入力設定部２からの信号がタップ設定部４の入力信号Ｃ設定値より大きくなるので、タップ判定部５からは高入力タップ１ａｈ、１ｂｈを選択する信号が出力される。するとタップ切換部６では高入力タップ１ａｈ、１ｂｈへの給電を行う双方向性サイリスタ６ａｈ１、６ｂｈ１及びリレー６ａｈ２、６ｂｈ２が導通することになる。そして、ファンモータ制御部３では、まず、タップ判定部５の信号を確認したあと、あらかじめ設定された、図５の入出力表に従って、その入力設定値に見合う位相でスイッチング部７はファンモータ１を位相制御する。この場合は、図５の右のラインに従って、位相角を決定し、ファンモータ１を運転する。
【００４１】
（ケース８）次に入力設定部２の設定レベルが最大入力のときには、入力設定部２からの信号がタップ設定部４の入力信号Ｃより大きくなるので、タップ判定部５からは高入力タップ１ａｈ、１ｂｈを選択する信号が出力される。するとタップ切換部６では高入力タップ１ａｈ、１ｂｈへの給電を行う双方向性サイリスタ６ａｈ１、６ｂｈ１及びリレー６ａｈ２、６ｂｈ２が導通することになる。そして、ファンモータ制御部３では、まず、タップ判定部５の信号を確認したあと、あらかじめ設定された、図５の入出力表に従って、スイッチング部７は全導通状態となりファンモータ１を運転する。
【００４２】
ケース３、５、７において、入力設定部２の設定レベルがそれぞれ、入力信号Ａ、Ｂ、Ｃに限りなく近い場合、その位相角（入力）の設定値は、それぞれ、ケース２、４、６における入力信号Ａで全導通状態のときと入力が同じになるように位相角を設定しておく。これにより、ケース２→３、４→５、６→７に状態が移動する際にも、図６のように、設定入力と実際のファンモータの入力の関係を連続的で無段階にすることができる。
【００４３】
このように、本実施の形態によれば、４種類の全導通状態での運転が可能なファンモータ１を用いたことにより、最小から高入力まで４種類のそれぞれのタップ運転時に、非導通の位相角をできるだけ最小範囲にとどめることができるので、９０°位相からはなれることで、より高調波電流を抑えた、連続的な無段階のファンモータ制御が可能である。
【００４４】
また、高入力タップ時に導通させる、界磁巻き線１ａ２、１ｂ１の巻き数を同数とすれば、界磁の磁束のアンバランスを低減することができ、より信頼性の高い、ファンモータを用いた電気掃除機を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる電動送風機は、特に電気掃除機において有用であるが、電灯の調光器やヒータ機器等、位相制御で入力制御を行う機器にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の回路ブロック図
【図２】同電気掃除機の回路ブロック図におけるファンモータ制御部の入出力の関係図
【図３】同電気掃除機の設定入力と電動送風機の関係図
【図４】本発明の実施の形態２における電気掃除機の回路ブロック図
【図５】同電気掃除機の回路ブロック図におけるファンモータ制御部の入出力の関係図
【図６】同電気掃除機の設定入力と電動送風機の関係図
【符号の説明】
【００４７】
１  ファンモータ（電動送風機）
１ａｈ、１ｂｈ  高入力タップ
１ａｍ、１ｂｍ  中（最小）入力タップ
１ａｍ、１ｂｈ  中入力タップ
１ａｈ、１ｂｍ  低入力タップ
２  入力設定部
３  ファンモータ制御部
４  タップ設定部
５  タップ判定部
６  タップ切換部
７  スイッチング部
８  初期タップ設定部
９  交流電源
【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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【図６】
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