JP2839589B2 - 直巻電動機の制動回路装置 - Google Patents
直巻電動機の制動回路装置Info
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- JP2839589B2 JP2839589B2 JP1290158A JP29015889A JP2839589B2 JP 2839589 B2 JP2839589 B2 JP 2839589B2 JP 1290158 A JP1290158 A JP 1290158A JP 29015889 A JP29015889 A JP 29015889A JP 2839589 B2 JP2839589 B2 JP 2839589B2
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 31
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、交流電圧源に接続される直巻電動機の制動
回路装置に関する。この直巻電動機は、有利には交直両
用電動機である。
回路装置に関する。この直巻電動機は、有利には交直両
用電動機である。
従来の技術 屡屡交直両用電動機と呼称される直巻電動機は例えば
生垣刈り込み器、チエーンソー、草刈器、グラインダ又
は電動カンナ等の電動工具の駆動に用いられる。配電回
路電圧の遮断の後にこれらの機械はそれらの駆動装置の
運動エネルギーにより長い慣性走行時間を有する。慣性
走行する切断用刃、鋏、鋸、グラインドデイスク又はチ
エーンはこれらの使用者にとつて危険である。従つて、
配電回路の遮断の際に電動機ひいては工具を迅速に制動
すると好適である。工具の制動のための機械的制動装置
はあまり適していない、何故ならばこれらは構成からし
てコストがかかり摩耗しやすいからである。通常は従つ
て電動機の制動のためには、電動機が給電電圧の遮断後
に発電機動作に切換えられる回路が用いられる。発電機
動作において発生されたエネルギーは制動電流として負
荷抵抗を介して熱の形式で周囲に放出される。西独特許
出願公開第3035185号公報により、制動電流の調整のた
めにNTC抵抗を電機子回路の中に接続しこの電機子回路
を介して配電回路の遮断後に制動電流が、連結されてい
る工具と一緒に電動機がほぼ停止するまで流れることが
公知である。
生垣刈り込み器、チエーンソー、草刈器、グラインダ又
は電動カンナ等の電動工具の駆動に用いられる。配電回
路電圧の遮断の後にこれらの機械はそれらの駆動装置の
運動エネルギーにより長い慣性走行時間を有する。慣性
走行する切断用刃、鋏、鋸、グラインドデイスク又はチ
エーンはこれらの使用者にとつて危険である。従つて、
配電回路の遮断の際に電動機ひいては工具を迅速に制動
すると好適である。工具の制動のための機械的制動装置
はあまり適していない、何故ならばこれらは構成からし
てコストがかかり摩耗しやすいからである。通常は従つ
て電動機の制動のためには、電動機が給電電圧の遮断後
に発電機動作に切換えられる回路が用いられる。発電機
動作において発生されたエネルギーは制動電流として負
荷抵抗を介して熱の形式で周囲に放出される。西独特許
出願公開第3035185号公報により、制動電流の調整のた
めにNTC抵抗を電機子回路の中に接続しこの電機子回路
を介して配電回路の遮断後に制動電流が、連結されてい
る工具と一緒に電動機がほぼ停止するまで流れることが
公知である。
発明が解決しようとする課題 この場合の１つの問題は、発電機動作に必要な自己励
磁を界磁鉄心の残留磁気から発生しなければならない点
である。残留磁気はしかし、特に大きい出力を有する電
動機の場合には、自己励磁を開始するのに即ち確実な発
電機動作に達するのに常に充分大きいとはかぎらない。
磁を界磁鉄心の残留磁気から発生しなければならない点
である。残留磁気はしかし、特に大きい出力を有する電
動機の場合には、自己励磁を開始するのに即ち確実な発
電機動作に達するのに常に充分大きいとはかぎらない。
課題を解決するための手段及び発明の効果 この課題は本発明により、制動回路装置は２つに分割
された界磁巻線とコンデンサと電機子とを有し、直巻電
動機の制動動作中に一方の界磁巻線は前記コンデンサを
介して交流電圧源に直列接続され、前記コンデンサは交
流電圧源によりチャージされ、かつこのコンデンサは直
巻電動機の制動動作中に前記一方の界磁巻線に電流を供
給し、制動動作中に他方の界磁巻線が極性反転され、か
つこの他方の界磁巻線は前記電機子に直列接続されるこ
とにより解決される。また課題は本発明により、制動回
路装置は界磁巻線とコンデンサと切換不能な補極巻線と
電機子とを有し、前記補極巻線は前記電機子および前記
界磁巻線に直列接続されて制動回路装置を構成し、前記
界磁巻線は制動動作中に極性反転され、この界磁巻線は
前記電機子に直列接続され、前記コンデンサは交流電圧
源によりチャージされ、かつ前記界磁巻線に電流を供給
して直巻電動機の制動動作中に前記界磁巻線を極性反転
させ、制動動作中、前記界磁巻線はさらに前記コンデン
サを介して交流電圧源に直列接続されることにより解決
される。
された界磁巻線とコンデンサと電機子とを有し、直巻電
動機の制動動作中に一方の界磁巻線は前記コンデンサを
介して交流電圧源に直列接続され、前記コンデンサは交
流電圧源によりチャージされ、かつこのコンデンサは直
巻電動機の制動動作中に前記一方の界磁巻線に電流を供
給し、制動動作中に他方の界磁巻線が極性反転され、か
つこの他方の界磁巻線は前記電機子に直列接続されるこ
とにより解決される。また課題は本発明により、制動回
路装置は界磁巻線とコンデンサと切換不能な補極巻線と
電機子とを有し、前記補極巻線は前記電機子および前記
界磁巻線に直列接続されて制動回路装置を構成し、前記
界磁巻線は制動動作中に極性反転され、この界磁巻線は
前記電機子に直列接続され、前記コンデンサは交流電圧
源によりチャージされ、かつ前記界磁巻線に電流を供給
して直巻電動機の制動動作中に前記界磁巻線を極性反転
させ、制動動作中、前記界磁巻線はさらに前記コンデン
サを介して交流電圧源に直列接続されることにより解決
される。
本発明の回路装置は、発電機動作への切換えの後に磁
界の自己励磁が電源側から供給される持続電流により確
実に開始されるという利点を有する。持続電流が界磁巻
線の全部又は一部にのみ供給されると特に有利である。
なぜならこれにより非常に簡単でコストの小さい回路装
置の構成が実現可能だからである。
界の自己励磁が電源側から供給される持続電流により確
実に開始されるという利点を有する。持続電流が界磁巻
線の全部又は一部にのみ供給されると特に有利である。
なぜならこれにより非常に簡単でコストの小さい回路装
置の構成が実現可能だからである。
従属請求項に記載の手段により請求項１、請求項５に
記載の回路装置の有利な実施例が可能である。交流電圧
源が使用される場合に持続電流がコンデンサにより制限
されると有利である。電流制限部としてのコストの小さ
い抵抗を設けると非常に有利である。さらに界磁巻線を
流れる持続電流が巻負荷電流に対して小さいと有利であ
る。これにより簡単でコストの小さい電流制限部を用い
ることができる。
記載の回路装置の有利な実施例が可能である。交流電圧
源が使用される場合に持続電流がコンデンサにより制限
されると有利である。電流制限部としてのコストの小さ
い抵抗を設けると非常に有利である。さらに界磁巻線を
流れる持続電流が巻負荷電流に対して小さいと有利であ
る。これにより簡単でコストの小さい電流制限部を用い
ることができる。
この回路装置が補極電動機の制動に用いられる場合に
は、大きい制限電流で走行すると特に有利である。何故
ならば補極電動機においては中性電機子接続回路のため
に発電機動作における整流が特に好適であるからであ
る。
は、大きい制限電流で走行すると特に有利である。何故
ならば補極電動機においては中性電機子接続回路のため
に発電機動作における整流が特に好適であるからであ
る。
その他の利点は実施例の説明から分かる。
実施例 次に本発明を実施例に基づき図を参照しながら説明す
る。第１図に、本発明装置の第１の実施例が示されてい
る。図中、界磁巻線１及び２を有する直巻電動機が示さ
れており、界磁巻線１と２との間には電機子５が直列に
接続されている。界磁巻線１及び２はそれらの自由端を
介して電圧空電回路と接続されている。電機子５に並列
に抵抗４が接続され、抵抗４は２極切換スイツチＳを介
して、切換可能な界磁巻線２の端子と接続することが可
能である。切換スイツチＳの第２の接点組S2はこの界磁
巻線２の第２の端部を切換スイツチＳの位置に依存して
電圧給電回路の端子11又は電機子５の端子８に接続す
る。端子11には更にコンデンサ３が接続され、コンデン
サ３の第２の端子は接続点６に接続され、接続点６は界
磁巻線１の端子と電機子５の端子と抵抗４とが接続され
ている。切換スイッチＳの接点組S1とS2と同時に切換え
られる。位置Ｉ（電動機動作）においては界磁巻線は電
圧給電回路の端子11と接続され、電機子５の端子８と接
続されている。位置０（発電機動作）においては界磁巻
線２は切換接点S1を介して抵抗４に直列に接続され界磁
巻線２の第２の端部は接点組S2を介して電機子５に並列
に接続されている。切換スイツチＳの切換えにより従つ
て界磁巻線２の極性反転が行われる。抵抗４は短絡によ
り置換することも可能である。
る。第１図に、本発明装置の第１の実施例が示されてい
る。図中、界磁巻線１及び２を有する直巻電動機が示さ
れており、界磁巻線１と２との間には電機子５が直列に
接続されている。界磁巻線１及び２はそれらの自由端を
介して電圧空電回路と接続されている。電機子５に並列
に抵抗４が接続され、抵抗４は２極切換スイツチＳを介
して、切換可能な界磁巻線２の端子と接続することが可
能である。切換スイツチＳの第２の接点組S2はこの界磁
巻線２の第２の端部を切換スイツチＳの位置に依存して
電圧給電回路の端子11又は電機子５の端子８に接続す
る。端子11には更にコンデンサ３が接続され、コンデン
サ３の第２の端子は接続点６に接続され、接続点６は界
磁巻線１の端子と電機子５の端子と抵抗４とが接続され
ている。切換スイッチＳの接点組S1とS2と同時に切換え
られる。位置Ｉ（電動機動作）においては界磁巻線は電
圧給電回路の端子11と接続され、電機子５の端子８と接
続されている。位置０（発電機動作）においては界磁巻
線２は切換接点S1を介して抵抗４に直列に接続され界磁
巻線２の第２の端部は接点組S2を介して電機子５に並列
に接続されている。切換スイツチＳの切換えにより従つ
て界磁巻線２の極性反転が行われる。抵抗４は短絡によ
り置換することも可能である。
切換スイツチＳが位置Ｉに切換えられるとこの交直両
用電動機は電動機動作で作動される。電機子電流の他に
コンデンサ３を介して、大きさがコンデンサ３と界磁巻
線１の回路定数により決まる電流が流れる。この位置に
おいてはコンデンサ３はしかし別の機能を有する。コン
デンサ３は電機子５と界磁巻線の一部に並列に接続され
ているので、コンデンサ３は、ブラシの整流により発生
する障害火花が抑圧されるように作用する。これに加
え、コンデンサ３を介して流れる電流は実際の上で界磁
巻線１を問題にするほど加熱しない、何故ならばこの電
流は非常に小さいからである。抵抗４はこの作動位置に
おいては作用せず従つて抵抗４は切換スイツチＳのこの
位置においては電動機動作に影響を与えない。
用電動機は電動機動作で作動される。電機子電流の他に
コンデンサ３を介して、大きさがコンデンサ３と界磁巻
線１の回路定数により決まる電流が流れる。この位置に
おいてはコンデンサ３はしかし別の機能を有する。コン
デンサ３は電機子５と界磁巻線の一部に並列に接続され
ているので、コンデンサ３は、ブラシの整流により発生
する障害火花が抑圧されるように作用する。これに加
え、コンデンサ３を介して流れる電流は実際の上で界磁
巻線１を問題にするほど加熱しない、何故ならばこの電
流は非常に小さいからである。抵抗４はこの作動位置に
おいては作用せず従つて抵抗４は切換スイツチＳのこの
位置においては電動機動作に影響を与えない。
次にこの回路装置の動作を説明する。
電動機動作からの発電機動作即ち制動動作への電動機
の切換えの際に界磁巻線２を通つて抵抗４を介して、界
磁の励磁により誘起された、電機子５の制動電流が流れ
る。この場合に、コンデンサ３を介して巻線１に供給さ
れる持続電流が所要の自己励磁を行う。小形電動機にお
いては屡屡巻線鉄心の残留磁気で自己励磁に充分であ
る。大形電動機においてはしかし、それらの中に含まれ
ているエネルギーは小さすぎる。自励発電機において励
磁の開始を確実にするために従つて、配電線から給電さ
れた持続電流がコンデンサ３を介して界磁巻線１に供給
される。持続電流の大きさが機械の無負荷電流に比して
小さければ充分である。数パーセントから最大15％で充
分であることが試験の結果分かつた。所要値に持続電流
を制限することは従つて、損失の少ないコンデンサによ
り行われる。この持続電流は一方の界磁巻線を介しての
み流れればよいことが分かつた。界磁巻線２を介して電
機子回路の中を流れる制動電流の大きさは実質的に抵抗
の大きさにより決まる。
の切換えの際に界磁巻線２を通つて抵抗４を介して、界
磁の励磁により誘起された、電機子５の制動電流が流れ
る。この場合に、コンデンサ３を介して巻線１に供給さ
れる持続電流が所要の自己励磁を行う。小形電動機にお
いては屡屡巻線鉄心の残留磁気で自己励磁に充分であ
る。大形電動機においてはしかし、それらの中に含まれ
ているエネルギーは小さすぎる。自励発電機において励
磁の開始を確実にするために従つて、配電線から給電さ
れた持続電流がコンデンサ３を介して界磁巻線１に供給
される。持続電流の大きさが機械の無負荷電流に比して
小さければ充分である。数パーセントから最大15％で充
分であることが試験の結果分かつた。所要値に持続電流
を制限することは従つて、損失の少ないコンデンサによ
り行われる。この持続電流は一方の界磁巻線を介しての
み流れればよいことが分かつた。界磁巻線２を介して電
機子回路の中を流れる制動電流の大きさは実質的に抵抗
の大きさにより決まる。
切換スイッチＳは同時に電動工具の単極遮断切換のた
めに用いることが可能である。電動工具の２極遮断切換
が所望の場合には適切な手段例えば図示されていない３
極スイツチにより、界磁巻線１に持続電流が供給される
ようにしなければならない。この回路装置の使用は直巻
電動機において磁界の自己励磁を改善する。従つてこの
回路装置は電動機の特定の大きさに制限されていない。
めに用いることが可能である。電動工具の２極遮断切換
が所望の場合には適切な手段例えば図示されていない３
極スイツチにより、界磁巻線１に持続電流が供給される
ようにしなければならない。この回路装置の使用は直巻
電動機において磁界の自己励磁を改善する。従つてこの
回路装置は電動機の特定の大きさに制限されていない。
通常の直巻電動機はその回転方向に対応して、電動機
動作の際に最適の整流に達するように非対称な電機子の
接続回路を有する。発電機動作において最適の整流に達
するために電機子接続回路は、中性軸から見て性に鏡像
対称に交替されなければならない。電機子接続回路は変
化可能でないので発電機動作の際に、劣化された整流に
より著しいブラシ火花が発生しこのブラシ火花はブラシ
と整流子とに強い負担をかけ高い加熱と摩擦を発生す
る。大きい電動機は従つて補極を備えこれらの補極にお
いてブラシの配置によりブラシ火花の発生は最小化され
る。このような電動機は前述の回路装置により特に好適
に制動される、何故ならばこれらの電動機においては高
い制動電流が許容され、持続電流は電動機の寿命を損な
うことがないからである。
動作の際に最適の整流に達するように非対称な電機子の
接続回路を有する。発電機動作において最適の整流に達
するために電機子接続回路は、中性軸から見て性に鏡像
対称に交替されなければならない。電機子接続回路は変
化可能でないので発電機動作の際に、劣化された整流に
より著しいブラシ火花が発生しこのブラシ火花はブラシ
と整流子とに強い負担をかけ高い加熱と摩擦を発生す
る。大きい電動機は従つて補極を備えこれらの補極にお
いてブラシの配置によりブラシ火花の発生は最小化され
る。このような電動機は前述の回路装置により特に好適
に制動される、何故ならばこれらの電動機においては高
い制動電流が許容され、持続電流は電動機の寿命を損な
うことがないからである。
本回路装置は回転方向反転を有する電動機に用いるこ
とが可能である、何故ならば本回路装置は、回転方向を
制限する構成部品を有しないからである。
とが可能である、何故ならば本回路装置は、回転方向を
制限する構成部品を有しないからである。
第２図においては、補極電動機の回路図を示す。
２つの補極巻線23、24が、電機子５および２つの界磁
巻線21、22に直列接続されている。界磁巻線21、22は切
換スイッチS1を介して電機子５に接続され、切換スイッ
チS2を介して電源回路端子11に接続されている（位置
１）。位置０において界磁巻線21、22は極性反転され、
補極巻線23、24を介して電機子５に接続される。この場
合に電源回路端子11はコンデンサ３を介して界磁巻線21
に接続されたままである。界磁巻線21、22に、制動動作
時（位置０）にのみ作動する抵抗４を直列接続すること
ができる。補極巻線23は一方の端子により第２の電源回
路端子10に接続されている。
巻線21、22に直列接続されている。界磁巻線21、22は切
換スイッチS1を介して電機子５に接続され、切換スイッ
チS2を介して電源回路端子11に接続されている（位置
１）。位置０において界磁巻線21、22は極性反転され、
補極巻線23、24を介して電機子５に接続される。この場
合に電源回路端子11はコンデンサ３を介して界磁巻線21
に接続されたままである。界磁巻線21、22に、制動動作
時（位置０）にのみ作動する抵抗４を直列接続すること
ができる。補極巻線23は一方の端子により第２の電源回
路端子10に接続されている。
この第２の実施例の動作は第１の実施例の動作に対応
する。
する。
界磁巻線21,22を制動動作（切換スイツチS1,S2の０位
置）に切換えた後にコンデンサ３を介して電流が界磁巻
線21,22に流れ、この電流は発電機の自己励磁を開始し
電機子回路の中に制動電流を発生する。抵抗４の大きさ
により制動電流は制限され、このようにして電機子５へ
の制動効果は調整される。
置）に切換えた後にコンデンサ３を介して電流が界磁巻
線21,22に流れ、この電流は発電機の自己励磁を開始し
電機子回路の中に制動電流を発生する。抵抗４の大きさ
により制動電流は制限され、このようにして電機子５へ
の制動効果は調整される。
第１図は第１の実施例を示す回路図、第２図は第２の実
施例を示す回路図である。 1,2……界磁巻線、３……コンデンサ、４……抵抗、５
……電機子、Ｓ……切換スイツチ、S1,S2……接点組、2
1,22……界磁巻線、23,24……補極巻線。
施例を示す回路図である。 1,2……界磁巻線、３……コンデンサ、４……抵抗、５
……電機子、Ｓ……切換スイツチ、S1,S2……接点組、2
1,22……界磁巻線、23,24……補極巻線。
フロントページの続き (72)発明者 アルニム・フイービヒ ドイツ連邦共和国ラインフエルデン‐エ ヒターデインゲン・タールシユトラーセ 30 (72)発明者 フリードリツヒ・ホルヌング ドイツ連邦共和国シユツツトガルト80・ アム・オクゼンヴアルト 10アー (56)参考文献 特開 昭47−44515（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−44809（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02P 3/00 - 3/26
Claims (8)
- 【請求項１】交流電圧源に接続される直巻電動機の制動
回路装置において、 該制動回路装置は２つに分割された界磁巻線（１、２）
とコンデンサ（３）と電機子（５）とを有し、 直巻電動機の制動動作中に一方の界磁巻線（１）は前記
コンデンサ（３）を介して交流電圧源（10、11）に直列
接続され、 前記コンデンサは交流電圧源によりチャージされ、かつ
該コンデンサは直巻電動機の制動動作中に前記一方の界
磁巻線（１）に電流を供給し、 制動動作中に他方の界磁巻線（２）が極性反転され、か
つ該他方の界磁巻線は前記電機子に直列接続される、こ
とを特徴とする直巻電動機の制動回路装置。 - 【請求項２】コンデンサ（３）を介して流れる持続電流
は直巻電動機の無負荷電流の15％よりも小さい、請求項
１記載の回路装置。 - 【請求項３】制動電流を制限するために抵抗（４）が電
機子（５）に直列接続される、請求項１または２記載の
回路装置。 - 【請求項４】抵抗（４）は可変である、請求項３記載の
回路装置。 - 【請求項５】交流電圧源に接続される直巻電動機の制動
回路装置において、 該制動回路装置は界磁巻線（21、22）とコンデンサ
（３）と切換不能な補極巻線（23、24）と電機子（５）
とを有し、前記補極巻線は前記電機子および前記界磁巻
線に直列接続されて制動回路装置を構成し、 前記界磁巻線は制動動作中に極性反転され、該界磁巻線
は前記電機子に直列接続され、 前記コンデンサは交流電圧源によりチャージされ、かつ
前記界磁巻線（21、22）に電流を供給して直巻電動機の
制動動作中に前記界磁巻線を極性反転させ、 制動動作中に、前記界磁巻線（21、22）はさらに前記コ
ンデンサ（３）を介して交流電圧源（10、11）に直列接
続される、ことを特徴とする直巻電動機の制動回路装
置。 - 【請求項６】コンデンサ（３）を介して流れる持続電流
は直巻電動機の無負荷電流の15％よりも小さい、請求項
５記載の回路装置。 - 【請求項７】制動電流を制限するために抵抗（４）が電
機子（５）に直列接続される、請求項５または６記載の
回路装置。 - 【請求項８】抵抗（４）は可変である、請求項７記載の
回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3837943.0 | 1988-11-09 | ||
| DE3837943A DE3837943A1 (de) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | Bremsschaltung fuer reihenschlussmotor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02184279A JPH02184279A (ja) | 1990-07-18 |
| JP2839589B2 true JP2839589B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=6366772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1290158A Expired - Fee Related JP2839589B2 (ja) | 1988-11-09 | 1989-11-09 | 直巻電動機の制動回路装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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