(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
練り容器と、練り羽根と、前記練り羽根を回転させるモーターと、ヒーターと、サイリスタによって前記モーターを駆動する駆動回路とを備え、前記駆動回路は、練り始めの一定時間は、前記サイリスタのゲート電流を多く流して前記モーターの断続運転を行い、前記一定時間後は、前記ゲート電流を少なくして、前記断続運転後に前記モーターが本練りのための連続運転になっても前記少なくしたゲート電流を供給する自動製パン機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はサイリスタによりモーターを駆動制御する制御回路を具備した自動製パン機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりサイリスタ駆動回路では、サイリスタを氷点下の低温の環境でも十分駆動できるように、ゲート電流をかなり余裕を持って多く流すように設計するのが一般的であった。一般的なサイリスタの特性として、−１０℃の環境でサイリスタをオンすることができるゲート電流は、＋２５℃の環境でそのサイリスタをオンすることができるゲート電流の１．５倍から２倍必要である。ここで、サイリスタとは双方向サイリスタも含む半導体スイッチング素子である。
【０００３】
以下に、一般家庭用の自動製パン機に使用されるトライアック（双方向サイリスタ）を用いた従来のサイリスタ駆動回路について、図１と図７に従って説明する。図１は自動製パン機の断面図であり、本発明の実施例と従来例とが同一図となる。１は練り容器、２は練り羽根、３は練り羽根２を回転させるモーター、４はヒーター、５は温度を検知する温度検知器、６は温度検知器５から温度信号を受けてモーター３やヒーター４を制御する制御回路である。
【０００４】
図７は、制御回路６の回路図であり、３は練り羽根を回転させるためのモーター、７はモーター３への通電電流を制御するトライアック（双方向サイリスタ）、８はトライアック７を駆動するゲート回路、４はヒーター、９はヒーター４の電流を制御するリレー、５は温度検知器、１０は全体システムを制御するマイコン制御回路、１１は制御回路全体に直流電源を供給する電源回路である。
【０００５】
以上のように構成された自動製パン機の制御回路６において、マイコン制御回路１０により制御信号を受けて、ゲート回路８によりトライアック７にゲート電流を供給し、トライアック７をオンすると、モーター３に通電され、練り羽根２を回転させてパン生地を混練する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この制御回路が一般家庭で問題なく動作するために、−１０℃程度の低温環境でも十分に作動できるように設計される。そのために、トライアック７を駆動するためのゲート電流は、＋２５℃の時に必要なゲート電流の２倍程度のゲート電流を流すように設計されており、また、パルス幅も負荷が誘導負荷であるため、商用電源周波数が６０Ｈｚの時は約４ｍｓ、５０Ｈｚの時は約５ｍｓ必要であり、制御回路全体の消費電流の大きな部分を占めており、電源回路１１の大きな制約条件となっていた。
【０００７】
そこで、本発明は少ない消費電流で、−１０℃以下の環境でも十分にトライアックを駆動することができるようにすることにより電源回路１１の消費電力を小さくし、小容量、少資源化を実現すること目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するためにするために、本発明による自動製パン機は、サイリスタによってモーターを駆動する駆動回路を備え、前記駆動回路は、練り始めの一定時間はサイリスタのゲート電流を多く流してモーターの断続運転を行い、サイリスタ素子の温度が十分に上昇した一定時間後にゲート電流を少なくして、断続運転後に前記モーターが本練りのための連続運転になっても前記少なくしたゲート電流を供給することにより、少ない消費電流で、−１０℃以下の環境でも、練り始めの断続運転の間においても、本練りのためのモーターが連続運転時においても、十分にサイリスタを駆動することができるように構成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、サイリスタによってモーターを駆動する駆動回路を具備する自動製パン機において、練り始めの一定時間は前記サイリスタのゲート電流を多く流してモーターの断続運転を行い、前記一定時間後前記ゲート電流を少なくして断続運転後に前記モーターが本練りのための連続運転になっても前記少なくしたゲート電流を供給するようにしたものであり、駆動初期のゲート電流を断続運転を行うことにより、十分多くの電流を流しても、平均電流として少ない電流とすることができるという作用を有する。
【００１０】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明のサイリスタ駆動回路を使用した一実施例としての自動製パン機の断面図であり、１は練り容器、２は練り羽根、３は練り羽根２を回転させるモーター、４はヒーター、５は温度を検知する温度検知器、６は温度検知器５から温度信号を受けてモーター３やヒーター４を制御する制御回路である。
【００１１】
図２は制御回路６の回路図であり、３は練り羽根を回転させるためのモーター、７はモーター３への通電電流を制御するトライアック（双方向サイリスタ）、８はトライアック７を駆動するゲート回路、４はヒーター、９はヒーター４の電流を制御するリレー、５は温度検知器、１０は全体システムを制御するマイコン制御回路、１１は制御回路全体に安定した直流電圧を供給する電源回路である。
【００１２】
さらに、１２はトライアック７に大きなゲート電流を流すトランジスタ、１３はトライアック７に少ないゲート電流を流すトランジスタであり、ゲート回路８を構成する。１４は電源回路１１の中に有って、制御回路全体に安定した電圧を供給するための電解コンデンサである。
【００１３】
次に、本実施例について、図１及び図２に従ってトライアック駆動回路の動作を説明する。自動製パン機において、練り容器１に小麦粉や砂糖、水等のパンの材料を入れ、運転を開始すると、まず練りを行うためにモーター３が回転し練り羽根２を回転させる。この時、モーター３がいきなり連続回転すると、粉や水が飛び散ってうまく混ざらないので、粉と水がある程度混ざるまでは、モーター３は０．０５秒オン、０．５秒オフを６０回、さらに０．１秒オン、１秒オフの３０回の断続運転を行う。この時、トライアック７をオンするためのゲート回路はトランジスタ１２をオンすることにより、大きなゲート電流を供給する。
【００１４】
この時のトライアック７をオンするゲート電流の波形と、モーター３に流れる電流波形と、回路全体に印加される電圧波形を図４に示す。
【００１５】
トライアック７はオン時のノイズの発生をなくすために、移相制御をしないように常に０Ｖからオンする必要が有り、そのために、ゲート電流のパルス幅は負荷が誘導負荷であるので、遅れ電流に対応するため、位相角にして０°から９０°程度の幅が必要となる。従って、パルス幅は商用電源周波数が６０Ｈｚの時は約４ｍｓ以上、５０Ｈｚの時は約５ｍｓ以上に設定している。
【００１６】
ここで、練り始めの断続運転の間にトライアック７には、大きなゲート電流が流れるので、−１０℃以下の厳しい環境下でも十分オンすることができるし、断続運転なので実際に流れるゲート電流は、平均値としては０．０５秒オン、０．５秒オフの場合は１／１０の電流となる。
【００１７】
そして、室温が、−１０℃以下であってもトライアック７自身は電流が流れることによって温度が上昇し、約１分後にはトライアック７の温度は３０℃以上に達しているので、トランジスタ１３をオフしてトランジスタ１２のみをオンして、ゲート電流の供給を少なくしても十分にトライアック７をオンすることができる。
【００１８】
ここで、ゲート電流はオン時の電流として約１／２となり、その後本練りのための連続運転になっても、この１／２になったゲート電流を供給できるだけの容量の電源回路があれば良いことになる。
【００１９】
（参考例１）
次に、第１の参考例について説明する。全体構成及び回路図については実施例１と同様である。運転開始時に、まず温度検知器５により温度を検知し、その温度が２５℃以下であれば、トランジスタ１２をオンして大きなゲート電流による断続運転から開始し、約１分後からトランジスタ１２をオフし、トランジスタ１３のみによる少ないゲート電流による制御を行う。温度検知器５による温度が２５℃以上であれば、最初からトランジスタ１３のみの少ないゲート電流による断続運転から開始する。または、果実をつぶして作るジャムコースなどの様に、粉の飛び散りの問題がないメニューの場合は、温度が２５℃以上であれば最初から連続運転を行う。
【００２０】
（参考例２）
次に、第２の参考例について説明する。全体構成及び回路図については実施例１と同様である。運転開始時に、まず温度検知器５により温度を検知し、その検知した温度が２５℃以下であれば、トランジスタ１２とトランジスタ１３を同時にオンして大きなゲート電流による断続運転から開始し、検知した温度によってその温度が低い場合は、１分以下で比較的長い時間、温度が高い場合は比較的短時間でトランジスタ１３のみによる少ないゲート電流による制御になる。
【００２１】
温度検知器５による温度が２５℃以上であれば、最初からトランジスタ１３のみの少ないゲート電流による断続運転から開始する。ジャムコースなどの最初の断続運転が必要でないメニューの場合は、少ないゲート電流に切り替わった時点から連続運転を行う事により、早く練りを進行させることができる。
【００２２】
（参考例３）
次に、第３の参考例について説明する。図３は本参考例の回路図であり、ゲート回路８を構成するトランジスタは、大きな電流を流すトランジスタだけになっている。他の構成は図２と同じなので、同じ番号をつけて説明を省略する。
【００２３】
図３に示すように、ゲート回路８はトランジスタ１２のみで構成されており、運転が開始されると、マイコン制御回路１０の出力からのゲートパルスは、図５に示すように位相角にして約０°から約８０°の幅で出力される。そして、約１秒後にはモーター３の回転が安定し、図６に示すようにモーター電流の位相がおよそ７０°付近に安定するので、ゲートパルスの幅を約４５°から約９０°に狭くする。
【００２４】
この１秒の時間は大きなゲート電流が流れるので、図３の電源回路１１の電解コンデンサ１４の電圧を多少低下させるが、静電容量の適当な選択により、１秒間程度の大電流には十分に耐えるだけの静電容量にしているために、この電圧低下が他の回路に影響を及ぼすことはない。そして、１秒後にはゲートパルス幅が約１／２になるために平均の消費電流も１／２となり電解コンデンサ１４の電圧低下も無くなり、安定した電圧供給ができる。
【００２５】
本参考例では、１秒後に約４５°から９０°のパルス幅に切り替えたが、これはモーターの種類や容量によって変化するので、適宜に最適値を選択する必要が有る。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、練り始めの一定時間にモーターの断続運転を行うことにより、ゲート電流を十分多く流しても、平均電流として少ない電流とすることができ、また、前記一定時間後において連続運転になってもゲート電流を少なくしているので平均電流として少なくできるので、電源回路を小型化し、省電力、省資源という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例である自動製パン機の断面図
【図２】  本発明のサイリスタ駆動回路を含む実施例１及び参考例１、２の回路図
【図３】  本発明のサイリスタ駆動回路を含む参考例３の回路図
【図４】  本発明のサイリスタ駆動回路の実施例１におけるゲート電流の波形とモーターに流れる電流波形と回路全体に印加される電圧波形の波形図
【図５】  本発明のサイリスタ駆動回路の参考例３における運転が開始された時のゲート電流の波形とモーターに流れる電流波形と回路全体に印加される電圧波形の波形図
【図６】  本発明のサイリスタ駆動回路の参考例３における回転が安定した時のゲート電流の波形とモーターに流れる電流波形と回路全体に印加される電圧波形の波形図
【図７】  従来例の回路図
【符号の説明】
３  モーター（誘導負荷）
５  温度検知器
６  制御回路
７  トライアック（双方向サイリスタ）
８  ゲート回路
１１  電源回路
【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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【図７】
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