專利名稱：電動吸塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用由風(fēng)扇及換向(換向器)電機構(gòu)成的電動風(fēng)機的電動吸塵器。
背景技術(shù)：
這種電動吸塵器中存在的問題之一可以說是換向器和碳刷的接觸面上會發(fā)生電 機火花。特別是對于設(shè)置在電動吸塵器內(nèi)部的電機而言，由于使用條件過于惡劣，很容易產(chǎn) 生電機電火花，而且一旦產(chǎn)生電火花，使用條件會進一步惡化。眾所周知，如果電火花很大， 使用壽命會大幅地降低，并會引起振動、動作不良等各種問題。雖然作為電火花對策電機自 身一直在進行改良，但在控制方面的對策也是依然非常有必要?，F(xiàn)有的這類對策有，通過檢 測出電火花產(chǎn)生時疊加在交流電流波形上的高頻成分來檢測出電火花的方法(如日本專 利公開公報2001-136780)、和利用光檢測元件直接檢測電火花的方法(如日本專利公開公 報2006-204470)等。此外，在通過以上的方法檢測到電火花發(fā)生時， 一般是發(fā)生異常報警， 同時使電機停止運轉(zhuǎn)。 但是，采用上述第1篇專利文獻中所描述的電火花判定方法的話，需要復(fù)雜的演 算處理，在電源本身疊加有噪音時也可能誤檢測為電火花。進一步地，可以忽視的輕度電火 花和相當(dāng)嚴(yán)重的電火花(以下稱之為"異常電火花")疊加在電流波形上時，要檢測出高頻 成分的差異需要相當(dāng)高的精度，只想檢測出實際會引起不良的異常電火花是非常困難的。 另外，想要從交流電流波形中檢測出電火花時，其算法就必須考慮到電源波形本身的混亂 (如瞬間電壓降低或瞬間停電)，以防止發(fā)生誤檢測。 另外，采用上述第2篇專利文獻中所描述的電火花判定方法的話，雖然確實能夠 進行高精度的檢測，但是不僅造成制造成本上升，而且其實現(xiàn)時也存在光檢測元件的配置 及光檢測元件臟污而造成的靈敏度降低等很大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供這樣一種高質(zhì)量的電動吸塵 器，這種電動吸塵器能通過低成本且簡單的結(jié)構(gòu)檢測出異常電火花，且考慮到了發(fā)生瞬間 電壓降低或瞬間停電的情況，能實現(xiàn)高精度的電火花檢測。 為了解決上述現(xiàn)有的課題，本發(fā)明第1方案的電動吸塵器包括具有風(fēng)扇和換向 電機的電動風(fēng)機；用于驅(qū)動上述電動風(fēng)機的雙向晶閘管；通過改變上述雙向晶閘管的觸發(fā) 相位角控制上述電動風(fēng)機通電量的控制裝置；檢測上述電動風(fēng)機中流動的交流電流的電流 檢測裝置；和檢測輸入到電動吸塵器內(nèi)的電源電壓的電壓檢測裝置。其中，在流向上述電動 風(fēng)機內(nèi)的交流電流波形中存在至少半波間不通電的周期、且其當(dāng)時的電源電壓為規(guī)定值以 上時，上述電動風(fēng)機的通電量被降低到規(guī)定量或者上述電動風(fēng)機的運轉(zhuǎn)被停止。
電火花的產(chǎn)生是由于換向器和碳刷的電接觸不良所引起的，所以在產(chǎn)生電火花 時，在電動風(fēng)機內(nèi)會間斷地產(chǎn)生沒有電流流動的期間。沒有電流的時間的長短和周期根據(jù)電火花的等級會有所不同，但基本上是電火花越大，沒有電流的時間和周期就越長。因此， 在電火花小的時候，頻率高、振幅小的高次諧波成分疊加于交流電源波形。相反，電火花大 的時候，頻率低、振幅大的高次諧波成分疊加于交流電源波形。另一方面，換向電極的控制 一般用雙向晶閘管進行相位控制，但當(dāng)所述沒有電流的時間比雙向晶閘管的觸發(fā)脈沖幅度 更長的時候，雙向晶閘管便不會打開，其半波間就沒有電流。本發(fā)明通過檢測"半波丟失"來 檢測出異常電火花，進行"電流流動或不流動"的判斷，誤檢測的可能性極小，并且只用裝在 近些年的電動吸塵器大半都搭載的電流檢測裝置就能夠檢測，所以不用添加新的部件，以 低成本的構(gòu)造即可實現(xiàn)。 另外，"電流流動或不流動"的判斷閾值通常是考慮到部件(電路元件)偏差進行 設(shè)定，無法設(shè)定為零。因此，當(dāng)電源電壓低時，無論電流是否在流動，都存在電流值沒有達到 判斷閾值的情況。在這種情況下，就會誤檢測到"沒有電流"。在本發(fā)明中，在電源電壓未達 到規(guī)定值時，不進行電火花的檢測，所以可以完全防止瞬間電壓下降或瞬間停電的誤檢領(lǐng)"
另外，第2 第4方案均不使用上述電壓檢測裝置，在瞬間電壓下降或瞬間停電時
不進行電火花檢測，其他基本設(shè)計與第1方案上述相同。 本發(fā)明的效果在于能提供一種價格低廉、簡單的構(gòu)造實現(xiàn)誤檢測可能性非常低的 異常電火花檢測的高質(zhì)量電動吸塵器。 本發(fā)明第1方案的電動吸塵器包括具有風(fēng)扇和換向電機的電動風(fēng)機；用于驅(qū)動 上述電動風(fēng)機的雙向晶閘管；通過改變上述雙向晶閘管的觸發(fā)相位角控制上述電動風(fēng)機通 電量的控制裝置；檢測上述電動風(fēng)機中流動的交流電流的電流檢測裝置；和檢測輸入到電 動吸塵器內(nèi)的電源電壓的電壓檢測裝置。其中，在流向上述電動風(fēng)機內(nèi)的交流電流波形中 存在至少半波間不通電的周期、且其當(dāng)時的電源電壓為規(guī)定值以上時，上述電動風(fēng)機的通 電量被降低到規(guī)定量或者上述電動風(fēng)機的運轉(zhuǎn)被停止。這樣，因為是"半波丟失"的檢測， 誤檢測的可能性非常低，并且在電源電壓未達到規(guī)定值時，不進行電火花的檢測，所以完全 可以防止瞬間電壓下降或瞬間停電的誤檢測。 第2方案的電動吸塵器包括具有風(fēng)扇和換向電機的電動風(fēng)機；用于驅(qū)動上述電 動風(fēng)機的雙向晶閘管；通過改變上述雙向晶閘管的觸發(fā)相位角控制上述電動風(fēng)機通電量的 控制裝置；和檢測上述電動風(fēng)機中流動的交流電流的電流檢測裝置。在流向上述電動風(fēng)機 內(nèi)的交流電流波形中存在至少半波間不通電的周期、且這樣半波連續(xù)發(fā)生次數(shù)未達到規(guī)定 次數(shù)時，上述電動風(fēng)機的通電量被降低到規(guī)定量或者上述電動風(fēng)機的運轉(zhuǎn)被停止。
通常，當(dāng)發(fā)生瞬間電壓下降或瞬間停電時，半波間也變?yōu)椴煌姡詾榱瞬粚⑦@ 些不通電的半波的連續(xù)發(fā)生錯誤地檢測為電機電火花，當(dāng)上述不通電的半波的連續(xù)發(fā)生次 數(shù)達到規(guī)定次數(shù)以上時，判定為瞬間電壓下降或停電，不進行電火花的檢測。通常，在瞬間 電壓下降或瞬間停電發(fā)生時，到其恢復(fù)供電需要花費0. 07秒以上。亦即，形成半波約7次 (50Hz區(qū)域)的時間為電壓下降或停電狀態(tài)持續(xù)。在本方案中，例如將上述不通電的半波的 連續(xù)發(fā)生數(shù)的規(guī)定次數(shù)設(shè)定為7次，連續(xù)7次以上持續(xù)不通電狀態(tài)時，判斷瞬間電壓降低或 停電，不進行電火花的檢測。精度雖然不如第1發(fā)明，但不需要電壓檢測裝置，所以其結(jié)構(gòu) 的價格更低。 第3發(fā)明電動吸塵器包括具有風(fēng)扇和換向電機的電動風(fēng)機；用于驅(qū)動上述電動 風(fēng)機的雙向晶閘管；通過改變上述雙向晶閘管的觸發(fā)相位角控制上述電動風(fēng)機通電量的控制裝置；和檢測上述電動風(fēng)機中流動的交流電流的電流檢測裝置。這樣，在流向上述電動風(fēng) 機內(nèi)的交流電流波形中存在至少在其半波間不通電的周期、上述不通電狀態(tài)的半波發(fā)生分 布中沒有極端的偏重、且單位時間內(nèi)其半波發(fā)生次數(shù)在規(guī)定數(shù)值以下時，上述電動風(fēng)機的 通電量被降低到規(guī)定量或者上述電動風(fēng)機的運轉(zhuǎn)被停止。上述的"規(guī)定數(shù)值"設(shè)定為上述 單位時間內(nèi)的全部半波數(shù)的50%或以上至100%。 通常，瞬間電壓下降或停電在短時間內(nèi)連續(xù)發(fā)生的情況非常少。亦即，發(fā)生瞬間電 壓下降或停電時，發(fā)生不通電狀態(tài)的半波為極端偏在一起的分布。本發(fā)明根據(jù)其分布將瞬 間電壓下降、停電及電火花進行區(qū)分。另外，除了分布之外，不通電狀態(tài)的半波數(shù)也進行監(jiān) 測，為了防止向不通電判定的電流閾值附近降低電壓時的誤檢測。其值(50%至100% )是 經(jīng)驗值，根據(jù)其機器的特性需要變更設(shè)定值，檢測精度比第2發(fā)明更好。 第4發(fā)明的電動吸塵器包括具有風(fēng)扇和換向電機的電動風(fēng)機；用于驅(qū)動上述電 動風(fēng)機的雙向晶閘管；通過改變上述雙向晶閘管的觸發(fā)相位角控制上述電動風(fēng)機通電量的 控制裝置；和檢測上述電動風(fēng)機中流動的交流電流的電流檢測裝置。在流向上述電動風(fēng) 機內(nèi)的交流電流波形中存在至少在其半波間的電流值處于第1規(guī)定值以下的周期、處于第 2規(guī)定值以下的半波的發(fā)生分布中沒有極端的偏置、且單位時間內(nèi)的這樣的半波發(fā)生數(shù)在 規(guī)定值以下時，通向上述電動風(fēng)機的通電量被降低到規(guī)定量或者上述電動風(fēng)機的運轉(zhuǎn)被停 止，上述"第1規(guī)定值"被設(shè)定為不通電狀態(tài)的基本為零的值；上述"第2規(guī)定值"被設(shè)定為 大于上述"第1規(guī)定值"的值；上述"規(guī)定值"被設(shè)定為上述單位時間內(nèi)的全部半波數(shù)的50% 或以上至100%。 通過將"第2規(guī)定值"設(shè)為大于"第1規(guī)定值"，能夠可靠地判斷出"不通電"與"電
壓下降"的情況。雖然算法比第3發(fā)明復(fù)雜，但可以進行更高精度的檢測。 第5發(fā)明為，在第1至第4任一方案的基礎(chǔ)上，還設(shè)有用于檢測瞬間停電的瞬間停
電檢測裝置，且在從檢測到瞬間停電到恢復(fù)供電后并經(jīng)過規(guī)定的時間之間，不通電半波的
個數(shù)不被計入，而且之前累計出的不通電半波數(shù)的計數(shù)值被清零。 在使用電動吸塵器時，在通常的停電以外如插座與電源插頭的接觸不良等情況 下，也會發(fā)生供電瞬間停止的情況。本發(fā)明通過瞬間停電檢測裝置檢測出這類瞬間停止，從 而不進行電火花檢測。瞬間停電檢測裝置一般比電壓檢測裝置在構(gòu)造上成本更價，所以與 第2至第4方案組合后，可以以很低的成本實現(xiàn)精度與第1方案幾乎相同的檢測。


圖1為本發(fā)明的第1實施例中的電動吸塵器的電路方框圖， 圖2為該電動吸塵器的整體立體圖， 圖3為該電動吸塵器操作部分的詳細示意圖， 圖4為該電動吸塵器中的電流波形圖， 圖5為該電動吸塵器中的電流波形的詳細示意圖， 圖6為該電動吸塵器的控制流程圖， 圖7為本發(fā)明實施例2中的電動吸塵器控制流程圖， 圖8為本發(fā)明實施例3中的電動吸塵器控制流程圖。 上述附圖中，l為市電電源，2為電動風(fēng)機，3為第一雙向晶閘管，4為第一驅(qū)動裝置，5為電流檢測裝置，6為峰值保持電路，7為電源電路，8為過零點檢測電路(瞬間停電檢 測裝置)，9為操作部分，9a為"強"開關(guān)，9b為"中"開關(guān)，9c為"弱"開關(guān)，9d為"關(guān)"開關(guān)， 9e為異常顯示燈，10為電機，11為第二雙向晶閘管，12為第二驅(qū)動裝置，13為電源線，14為 信號控制裝置，15為電壓檢測裝置，21為吸塵器機身，22為電動風(fēng)機室，23為集塵室，24為 軟管，25為連接管，26為吸入口 ， 27為把手，28為前端管，29為延長管，30為旋轉(zhuǎn)刷，31為吸 頭，32為電路基板。
具體實施例方式
下面參照附圖來對本發(fā)明的一些實施例進行詳細說明。需要指出的是，這樣的實
施例并不具有限定本發(fā)明范圍的作用。
(實施例1) 首先通過圖1至圖4對本發(fā)明第1實施例中的電動吸塵器進行說明。圖2為本實 施例中的電動吸塵器的整體立體圖。在圖2中，吸塵器機身21的后部設(shè)有電動風(fēng)機室22， 其中設(shè)有電動風(fēng)機2。吸塵器機身21的前部設(shè)有用于捕捉灰塵的集塵室23。另外，吸塵器 機身21的前端設(shè)有吸入口 26，設(shè)在軟管24的一端上的連接管25以可以自由裝拆的方式 與吸入口 26相連接。在軟管24的另一端上，設(shè)有在吸塵時握住的、同時帶有把手27的前 端管28。把手27上設(shè)有用于操作吸塵器機身21運轉(zhuǎn)的操作部分9。 29為可自由伸縮的 延長管，其下游側(cè)一端以可以自由裝拆的方式與上述前端管28相連接，另一端以也可以自 由裝拆的方式與吸頭31相連接，吸頭31的內(nèi)部設(shè)有用于將灰塵掃起的旋轉(zhuǎn)刷30和驅(qū)動該 旋轉(zhuǎn)刷30旋轉(zhuǎn)的電機10。另外，吸塵器機身21的后部設(shè)有電源線13，電源線13與電源插 座(市電電源)相連接，用于向設(shè)在吸塵器機身21內(nèi)部的電路基板32(圖中未示出)提供 電源。圖3為上述操作部分9的詳解示意圖，由"強"開關(guān)9a、"中"開關(guān)9b、"弱"開關(guān)9c、 "關(guān)"開關(guān)9d及異常指示燈9e構(gòu)成。 下面用圖1說明控制電路的結(jié)構(gòu)。如圖1中所示，用于檢測電源波形的過零點的 過零點檢測電路8、用于檢測電源電壓的電壓檢測裝置15、用于向信號控制裝置14供電的 電源電路7、電動風(fēng)機2和電機10分別與市電電源相連接。電動風(fēng)機2和電機10分別在第 一雙向晶閘管3和第二雙向晶閘管11導(dǎo)通時，由上述市電電源1進行供電。上述信號控制 裝置14分別通過第一驅(qū)動裝置4和第二驅(qū)動裝置12對上述第一雙向晶閘管3及第二雙向 晶閘管11進行相位控制。此時的相位控制角由與信號控制裝置14相連接的操作部分9中 各開關(guān)9a至9d的輸入信號來決定。進行相位控制所需要的過零點檢測電路8也與上述信 號控制裝置14相連接。在上述電動風(fēng)機2的供電線上設(shè)有電流檢測裝置5。這一電流檢測 裝置5將電動風(fēng)機2的交流電流波形進行全波整流后，并將得到的信號波形輸入到上述信 號控制裝置14，同時，上述信號波形通過峰值保持電路6進行平滑后的電流波形也被輸入 到上述信號控制裝置14中。異常顯示燈9e也與上述信號控制裝置14相連接，在出現(xiàn)異常 情況時發(fā)光。 下面用圖4對本實施例中具有上述結(jié)構(gòu)的電動吸塵器的操作情況及作用進行說 明。 圖4中的波形圖從上往下依次為電源電壓波形、輸入到第一雙向晶閘管3中的觸 發(fā)脈沖波形、正常時的電流波形、和出現(xiàn)異常電火花時的電流波形(第一雙向晶閘管3在半波導(dǎo)通模式下發(fā)生故障時的電流波形)。圖5中的波形圖為上述圖4中的A部分的詳細示 意圖，從上到下依次為電源電壓波形、過零點檢測電路8的輸出波形、輸入到第一雙向晶閘 管3的觸發(fā)脈沖波形、正常時的電流波形、和電流檢測裝置5的輸出波形。在通電時，觸發(fā) 脈沖首先處于常關(guān)狀態(tài)，亦即電動風(fēng)機2處于停止?fàn)顟B(tài)，因此電流波形為0V。當(dāng)使用者操作 即按動操作部分9的各開關(guān)9a至9c時，從信號控制裝置14通過第一驅(qū)動裝置4向第一雙 向晶閘管3中輸入如圖的觸發(fā)脈沖。在上述觸發(fā)脈沖輸入的同時，如圖5所示，上述第一雙 向晶閘管3導(dǎo)通，電動風(fēng)機2中電流流過，在下一個的過零點電流被切斷。亦即，通過改變 觸發(fā)脈沖相位角tl (從過零點檢測電路的輸出波形從檢測到過零點到觸發(fā)脈沖打開為止 的時間)，可以控制流向電動風(fēng)機2的電流(輸入)。信號控制裝置14對操作部分9中的 哪個開關(guān)被按動了進行判斷，再根據(jù)被按動的開關(guān)確定觸發(fā)脈沖的相位角，并向第一驅(qū)動 裝置3輸出信號，從而對電動風(fēng)機以規(guī)定的輸入進行驅(qū)動。 在電動風(fēng)機2被驅(qū)動的過程中，如果"關(guān)"開關(guān)9d被按動，即信號控制裝置14的 觸發(fā)脈沖輸出呈常時關(guān)閉狀態(tài)，電動風(fēng)機2也停止運轉(zhuǎn)。 下面參照圖6對異常電火花檢測的算法和檢測到異常電火花后的控制進行說明。
在電動風(fēng)機2被驅(qū)動期間，信號控制裝置14總是對觸發(fā)脈沖輸出lms (圖5的A 時刻13= lms)后的電流檢測裝置5的輸出值、及90。相位時的電壓檢測裝置15的輸出值 進行監(jiān)視。如果上述電流檢測裝置5的輸出值不滿1V，則信號控制裝置14判定為"半波丟 失";若此時上述電壓檢測裝置15的輸出值不滿30V，則將判定為"半波丟失"的次數(shù)進行累 計，在每一秒鐘內(nèi)使用此累計值進行異常電火花判定和異常電火花確定后的控制。具體來 說，如果上述累計值在2次以下，判定為"不是異常電火花"，如果是3次以上，則判定為"是 異常電火花"，進行使電動風(fēng)機2的輸入降低的控制。圖6中示出了異常電火花檢測的算法 和檢測到異常電火花后的控制的詳細流程圖，下面對其重要步驟進行說明。步驟2進行是 否正在驅(qū)動電動風(fēng)機2的判斷；如果正在驅(qū)動電動風(fēng)機2，步驟3進行是否是"半波丟失"的 判斷；電源電壓如果不滿30V，步驟4累計"半波丟失"的次數(shù)。更進一步地，步驟5判斷是 否是(每l秒的)判定時刻，如果是判定時刻，則在步驟6中進行"半波丟失"次數(shù)累計值 的判定。如果累計值在3次以上，判定為"是異常電火花"，將輸入降低，并使異常顯示燈9e 點亮。 采用上面所述的本實施例的話，可以用廉價且簡單的結(jié)構(gòu)檢測出電火花，而且由 于是"半波丟失"檢測，可以極大地降低誤檢測可能性，并且，由于在電源電壓較低時不累計 "半波丟失"的次數(shù)，因此也可以防止在電源電壓降低或瞬間停電時的誤檢測，從而能夠?qū)?"異常電火花"進行高精度的檢測。
(實施例2) 下面參照圖7對本發(fā)明第2實施例中的電動吸塵器控制過程進行說明。本實施例 中的電動吸塵器整體結(jié)構(gòu)與實施例1相同，控制電路的結(jié)構(gòu)只是從實施例1中去掉了電壓 檢測裝置15，所以在此省略對其的詳細說明。 在電動風(fēng)機2被驅(qū)動期間，信號控制裝置14總是對觸發(fā)脈沖輸出lms (圖5的A時 刻t3 = lms)后的電流檢測裝置5的輸出值進行監(jiān)視。如果上述電流檢測裝置5的輸出值 不滿1V，則信號控制裝置14判定為"半波丟失"，將判定為"半波丟失"的次數(shù)進行累計，并 在每一秒鐘使用此累計值進行異常電火花的判定和異常電火花確定后的控制。具體來說，如果是上述累計值在3次以上、且連續(xù)判定為"半波丟失"的次數(shù)不滿7次，判定為"是異常 電火花"，進行控制使電動風(fēng)機2的輸入下降。圖7中示出了電動吸塵器的詳細控制過程， 下面對其重要步驟進行說明。步驟2進行是否正在驅(qū)動電動風(fēng)機2的判斷；如果正在驅(qū)動 電動風(fēng)機2，步驟3進行是否是"半波丟失"的判斷，并累計"半波丟失"的次數(shù)。同時在步 驟4中，如果在上次也是"半波丟失"，那么將連續(xù)"半波丟失"計數(shù)加上1，步驟5更新其最 大連續(xù)次數(shù)。更進一步，在步驟6中判斷是否是判定的時刻(每l秒)，如果是判定的時刻， 步驟7進行"半波丟失"次數(shù)累計值的判定。并且，步驟8判定連續(xù)"半波丟失"的次數(shù)，最 后如果累計值在3次以上且連續(xù)"半波丟失"次數(shù)不滿7次，則判定為"是異常電火花"，降 低輸入，使異常顯示燈9e亮燈。 通常，當(dāng)發(fā)生瞬間電壓下降或瞬間停電時，到其恢復(fù)供電需要經(jīng)過0. 07秒以上。 亦即，7次出現(xiàn)半波(50Hz區(qū)域)的時間為電壓下降或停電狀態(tài)持續(xù)的時間。本發(fā)明在異常 電火花的判定上使用了連續(xù)"半波丟失"次數(shù)是否不滿7次，所以雖然精度不如第1方案， 但不使用電壓檢測裝置就構(gòu)成能夠防止因瞬間電壓下降或停電造成的誤檢測的低成本的 異常電火花檢測電路。 在本實施例中，雖然在累計值在3次以上且連續(xù)判定為"半波丟失"的次數(shù)不滿7 次時判定為"是異常電火花"，但這里示出的次數(shù)不是限制性的規(guī)定。 但是，由于通常在發(fā)生瞬間電壓下降或瞬間停電時，到恢復(fù)供電需要經(jīng)過0. 07秒 以上，大約在7個半波(50Hz區(qū)域)期間持續(xù)出現(xiàn)電壓降低或停電狀態(tài)，所以需要將判斷為 "半波丟失"的連續(xù)次數(shù)最好設(shè)定為在7次以上。
(實施例3) 下面參照圖8對本發(fā)明第3實施例中的電動吸塵器的控制過程進行說明。本實施 例中的電動吸塵器的整體結(jié)構(gòu)與實施例1相同，控制電路結(jié)構(gòu)只是從實施例1中排除電壓 檢測裝置15，所以在此省略對其進行詳細說明。 在電動風(fēng)機2被驅(qū)動期間，信號控制裝置14總是對觸發(fā)脈沖輸出lms(圖5 A時 刻t3 = lms)后的、電流檢測裝置5的輸出值進行監(jiān)視。如果上述電流檢測裝置5的輸出 值不滿1. 3V時，信號控制裝置14判定為"電壓降低"，并累計其次數(shù)。另外，上述電流檢測 裝置5的輸出值不滿IV時，判定為"半波丟失"，累計判定為"半波丟失"的次數(shù)，并且每0. 3 秒更新每個判斷次數(shù)的最大值、最小值。反復(fù)3次后，亦即每0. 9秒使用此累計值和各判斷 次數(shù)的最大值、最小值進行異常電火花的判定和確定異常電火花后的控制。具體來說，如果 是上述"半波丟失"累計值在3次以上，且每0. 3秒的"半波丟失"最大值和最小值的差不滿 7次，亦即在"半波丟失"的發(fā)生分布上沒有極端地偏在一起、且每0. 3秒的"低電壓"累計 值的最大值不滿20次，則判定為"是異常電火花"，進行控制使電動風(fēng)機2的輸入下降。圖 8中示出了電動吸塵器的詳細控制過程，下面對其重要步驟進行說明。步驟2進行是否正在 驅(qū)動電動風(fēng)機2的判斷；如果正在驅(qū)動電動風(fēng)機2，步驟3進行是否是"低電壓"的判斷；累 計"低電壓"的次數(shù)，同時在步驟4中，進行是否是"半波丟失"的判斷，累計"半波丟失"的 次數(shù)。步驟5每0. 3秒進行一次，是"低電壓"判斷次數(shù)的最大值更新及"半波丟失"次數(shù)的 最大值及最小值的更新處理。步驟6判斷是否是判定的時刻(每0.9秒)，如果是判定的時 刻，在步驟7進行"半波丟失"次數(shù)累計值的判定。并且，步驟8用每0. 3秒的"半波丟失" 最大值和最小值的差判定"半波丟失"的發(fā)生分布上是否極端的偏在一起。步驟9判定"低電壓"發(fā)生次數(shù)最大值是否不滿20次。最后，O. 9秒間的"半波丟失"累計值在3次以上， 且每0. 3秒的"半波丟失"最大值和最小值的差不滿7次，亦即，在"半波丟失"的發(fā)生分布 上沒有極端地偏在一起，且每0. 3秒的"低電壓"累計值的最大值不滿20次，則判定為"是 異常電火花"，降低輸入，使異常顯示燈9e亮燈。 另一方面，瞬間停電的檢測使用過零點檢測電路8 —直進行。在通常的情況下，過 零點在電源頻率同步輸出，所以在50Hz區(qū)域每隔10ms、60Hz區(qū)域每隔8. 33ms進行輸出。因 此，過零點的輸出周期在比上述lOms/8. 33ms長時，就可以判定為瞬間停電。這一瞬間停電 的檢測算法為現(xiàn)有技術(shù)，所以沒有在本實施例中的流程圖中進行描述。在步驟1之前，從判 定為瞬間停電起到恢復(fù)供電后的100ms間，持續(xù)將所有的計數(shù)器進行復(fù)位的處理。
通常，瞬間電壓下降或停電連續(xù)在短時間內(nèi)連續(xù)發(fā)生的現(xiàn)象是非常稀少的。亦即， 當(dāng)發(fā)生瞬間電壓下降或停電時，呈不通電狀態(tài)的半波變?yōu)闃O度偏在一起的分布。采用本實 施例之后，可以根據(jù)每0. 3秒"半波丟失"最大值和最小值的差來監(jiān)視"半波丟失"發(fā)生分布 的偏離，并使"半波丟失"的判定值和"低電壓"的判定值加上O. 3V的偏置，且在"低電壓" 次數(shù)更多時不視作"異常電火花"，所以可以防止電壓降低到"半波丟失"判定值附近時的誤 檢測。另外，在檢測到瞬間停電時，通過使各個計數(shù)器進行，不但在通常的停電時而且當(dāng)因 電源插座和電源插頭之間的接觸不良等造成的瞬間供電停止的情況下也可以防止誤檢測， 用低成本的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高精度的異常電火花檢測。 另外，實施例3中描述的發(fā)明是指在本實施例中將"低電壓"判定基準(zhǔn)值(1. 3V)設(shè) 定為與"半波丟失"判定值(IV)相同的值。 綜上所述，本發(fā)明對于需要對電機電火花采取對策的機器特別是電動吸塵器能夠 產(chǎn)生優(yōu)異的效果，因此不僅可用于家庭用吸塵器，也可以應(yīng)用于內(nèi)置家具內(nèi)的電動吸塵器 (中央電動清掃器)等設(shè)備中。
權(quán)利要求
一種電動吸塵器，其特征在于包括具有風(fēng)扇和換向電機的電動風(fēng)機；用于驅(qū)動上述電動風(fēng)機的雙向晶閘管；通過改變上述雙向晶閘管的觸發(fā)相位角控制上述電動風(fēng)機通電量的控制裝置；檢測上述電動風(fēng)機中流動的交流電流的電流檢測裝置；和檢測輸入到電動吸塵器內(nèi)的電源電壓的電壓檢測裝置，在流向上述電動風(fēng)機內(nèi)的交流電流波形中存在至少半波間不通電的周期、且其當(dāng)時的電源電壓為規(guī)定值以上時，上述電動風(fēng)機的通電量被降低到規(guī)定量或者上述電動風(fēng)機的運轉(zhuǎn)被停止。
2. —種電動吸塵器，其特征在于 具有風(fēng)扇和換向電機的電動風(fēng)機； 用于驅(qū)動上述電動風(fēng)機的雙向晶閘管；通過改變上述雙向晶閘管的觸發(fā)相位角控制上述電動風(fēng)機通電量的控制裝置；禾口 檢測上述電動風(fēng)機中流動的交流電流的電流檢測裝置，在流向上述電動風(fēng)機內(nèi)的交流電流波形中存在至少半波間不通電的周期、且這樣半波 連續(xù)發(fā)生次數(shù)未達到規(guī)定次數(shù)時，上述電動風(fēng)機的通電量被降低到規(guī)定量或者上述電動風(fēng) 機的運轉(zhuǎn)被停止。
3. —種電動吸塵器，其特征在于 具有風(fēng)扇和換向電機的電動風(fēng)機； 用于驅(qū)動上述電動風(fēng)機的雙向晶閘管；通過改變上述雙向晶閘管的觸發(fā)相位角控制上述電動風(fēng)機通電量的控制裝置；禾口 檢測上述電動風(fēng)機中流動的交流電流的電流檢測裝置，在流向上述電動風(fēng)機內(nèi)的交流電流波形中存在至少在其半波間不通電的周期、上述不 通電狀態(tài)的半波發(fā)生分布中沒有極端的偏重、且單位時間內(nèi)其半波發(fā)生次數(shù)在規(guī)定數(shù)值以 下時，上述電動風(fēng)機的通電量被降低到規(guī)定量或者上述電動風(fēng)機的運轉(zhuǎn)被停止，上述的"規(guī)定數(shù)值"設(shè)定為上述單位時間內(nèi)的全部半波數(shù)的50%或以上至100%。
4. 一種電動吸塵器，其特征在于 具有風(fēng)扇和換向電機的電動風(fēng)機； 用于驅(qū)動上述電動風(fēng)機的雙向晶閘管；通過改變上述雙向晶閘管的觸發(fā)相位角控制上述電動風(fēng)機通電量的控制裝置；禾口 檢測上述電動風(fēng)機中流動的交流電流的電流檢測裝置，在流向上述電動風(fēng)機內(nèi)的交流電流波形中存在至少在其半波間的電流值處于第1規(guī) 定值以下的周期、處于第2規(guī)定值以下的半波的發(fā)生分布中沒有極端的偏置、且單位時間 內(nèi)的這樣的半波發(fā)生數(shù)在規(guī)定值以下時，通向上述電動風(fēng)機的通電量被降低到規(guī)定量或者 上述電動風(fēng)機的運轉(zhuǎn)被停止，上述"第1規(guī)定值"被設(shè)定為不通電狀態(tài)的基本為零的值；上述"第2規(guī)定值"被設(shè)定為大于上述"第1規(guī)定值"的值；上述"規(guī)定值"被設(shè)定為上述單位時間內(nèi)的全部半波數(shù)的50%或以上至100%。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的電動吸塵器，其特征在于還設(shè)有用于檢測瞬間停電的瞬間停電檢測裝置，且在從檢測到瞬間停電到恢復(fù)供電后并經(jīng)過規(guī)定的時間之間，不 通電半波的個數(shù)不被計入，而且之前累計出的不通電半波數(shù)的計數(shù)值被清零。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能通過低成本且簡單的結(jié)構(gòu)高精度地檢測出異常電火花、并能防止瞬間電壓下降或停電時的誤檢測的電動吸塵器，其包括具有檢測流向電動風(fēng)機(2)內(nèi)的交流電流的電流檢測裝置(5)、和檢測電源電壓的電壓檢測裝置(15)。在流向電動風(fēng)機(2)的交流電流波形內(nèi)存在至少在其半波間處于不通電狀態(tài)的周期、且當(dāng)時的電源電壓達到規(guī)定值以上時，通向電動風(fēng)機(2)的通電量被降低至規(guī)定量或者電動風(fēng)機的運轉(zhuǎn)被停止。通過半波丟失檢測來判定“電流在流動/沒有在流動”，從而可以檢測出異常電火花，誤檢測的可能性極少，且通過使用近年來很多電動吸塵器中所安裝的電流檢測裝置來實現(xiàn)低成本結(jié)構(gòu)。
文檔編號A47L5/22GK101716065SQ20091017776
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)明者中尾浩, 福嶋雅一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社