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公開番号2025020707
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2023124239
出願日2023-07-31
発明の名称電動シュレッダとその駆動方法
出願人愛知電機株式会社
代理人
主分類H02P 29/024 20160101AFI20250205BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】本発明は、過負荷電力制限機能を備えた小型かつ安価な電動シュレッダを提供する。
【解決手段】駆動源であるモータ6を、位置センサレス制御、および、1シャント電流検出方式を採用したベクトル制御にて駆動することで、モータ6を駆動するインバータ制御部9をセンサレスで構成し、製品コストの削減と小型化を実現する。1シャント電流検出方式の回路構成で検出可能な直流電圧VDCとモータ電流iDCからモータ入力電力を推定することで、モータ6の過負荷状態を確実に検出する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
永久磁石型電動機を駆動源とする電動シュレッダにおいて、前記電動機を駆動させるインバータの直流電流部に１シャント方式の電流検出回路を設置し、当該電流検出回路で検出したモータ電流と、前記インバータの入力電圧からモータ入力電力を推定し、当該モータ入力電力が許容値を超えた場合、前記電動機の駆動を停止、逆転させるインバータ回路制御部を備えて構成されることを特徴とする電動シュレッダ。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
前記インバータ回路制御部は、前記インバータの入力電圧と、前記電流検出回路で検出したモータ電流を用いて前記電動機を構成する永久磁石の磁極位置を推定し、位置センサレス制御を行うことを特徴とする請求項１記載の電動シュレッダ。
【請求項３】
永久磁石型電動機を駆動源とする電動シュレッダにおいて、前記電動機を駆動させるインバータの直流電流部に設置した１シャント方式の電流検出回路にて検出したモータ電流と、前記インバータの入力電圧からモータ入力電力を推定し、当該モータ入力電力が許容値を超えた場合、前記電動機の駆動を停止、逆転させるように、インバータ回路制御部にて駆動することを特徴とする電動シュレッダの駆動方法。
【請求項４】
前記インバータの入力電圧と、前記電流検出回路で検出したモータ電流を用いて前記電動機を構成する永久磁石の磁極位置を推定し、位置センサレス駆動を行うことを特徴とする請求項３記載の電動シュレッダの駆動方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、過負荷電力制限機能を備えた電動シュレッダと、その駆動方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電動シュレッダによって書類等を細断する際に、細断する書類等の投入量が多いと、シュレッダの細断部分で書類が詰まった状態となり、駆動源であるモータが過負荷状態となり停止（拘束停止）する可能性がある。過負荷状態を解消する方法としては、モータを逆回転させることで、詰まった紙片をシュレッダ外部へ戻す方法が例示できる。また、モータの過負荷の検知方法としては、モータの負荷電流の増加を検出することで検知する方法が知られている（下記特許文献１参照）
【０００３】
シュレッダのモータをインバータ制御することは従来から知られており（下記特許文献２参照）、インバータの基本制御方式として、ベクトル制御は一般的である。ベクトル制御には、回転子位置を検出する位置センサや、モータの入力電流を検出する電流センサが必要となるが、電流センサや位置センサの設置は、電動シュレッダの高コスト化、大型化を招くため、代替する手段の採用が望まれる。
【０００４】
位置センサの代替には、モータに入力される電圧、電流から回転子位置を推定する位置センサレス制御が知られている。電流センサについては、ベクトル制御に必要な少なくとも２相分の相電流をインバータの直流部に設置した単一のシャント抵抗を用いて検出し、当該検出結果を活用して２相分以上の相電流を再現する１シャント電流検出方式が知られている（下記特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－７８９９号公報
特開平３－３２７５３号公報
特開２０１９－１５４１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記特許文献３記載の技術同様、位置センサレス制御と１シャント電流検出方式を採用することで、電動シュレッダの低コスト化を実現し、かつ、１シャント電流検出方式で検出した一相分のモータ電流を用いて、過負荷時のモータ動作を制御する電動シュレッダとその駆動方法を開示するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の電動シュレッダは、永久磁石型電動機を駆動源とし、当該電動機を駆動させるインバータの直流電流部に１シャント方式の電流検出回路を設置し、当該電流検出回路で検出したモータ電流と、前記インバータの入力電圧からモータ入力電力を推定し、当該モータ入力電力が許容値を超えた場合、前記電動機の駆動を停止、逆転させるインバータ回路制御部を備えて構成したことに特徴を有する。
【０００８】
請求項２記載の電動シュレッダは、請求項１記載のインバータ回路制御部において、前記電流検出回路で検出したモータ電流を用いて前記電動機を構成する永久磁石の磁極位置を推定し、位置センサレス制御を行うことに特徴を有する。
【０００９】
請求項３記載の電動シュレッダの駆動方法は、永久磁石型電動機を駆動源とする電動シュレッダにおいて、当該電動機を駆動させるインバータの直流電流部に設置した１シャント方式の電流検出回路にて検出したモータ電流と、前記インバータの入力電圧からモータ入力電力を推定し、当該モータ入力電力が許容値を超えた場合、前記電動機の駆動を停止、逆転させるように、インバータ回路制御部にて駆動することに特徴を有する。
【００１０】
請求項４記載の電動シュレッダの駆動方法は、請求項３記載のインバータの入力電圧と、電流検出回路で検出したモータ電流を用いて、駆動源としての電動機を構成する永久磁石の磁極位置を推定し、位置センサレス制御を行うことに特徴を有する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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