JP3013113U - 直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開閉式パワーモジュール用高速信号検出回路 - Google Patents
直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開閉式パワーモジュール用高速信号検出回路Info
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- JP3013113U JP3013113U JP1994017184U JP1718494U JP3013113U JP 3013113 U JP3013113 U JP 3013113U JP 1994017184 U JP1994017184 U JP 1994017184U JP 1718494 U JP1718494 U JP 1718494U JP 3013113 U JP3013113 U JP 3013113U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】動作の応答性・安定性に優れ、薄形化・小形化
が可能なうえ、モールド化に適した三相交流の通電・遮
断に適用される、直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同
時開閉式パワーモジュール用高速信号検出回路を提供す
ることを目的とする。 【構成】ダイオード11,12,13,14,15,1
6よりなる三相全波整流回路と、抵抗17,20および
ツェナーダイオード18,19よりなるカットオフ形定
電圧回路を備え、この組み合わせ回路により、三相交流
の通電・遮断に適用されるON,OFF信号を得る。
が可能なうえ、モールド化に適した三相交流の通電・遮
断に適用される、直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同
時開閉式パワーモジュール用高速信号検出回路を提供す
ることを目的とする。 【構成】ダイオード11,12,13,14,15,1
6よりなる三相全波整流回路と、抵抗17,20および
ツェナーダイオード18,19よりなるカットオフ形定
電圧回路を備え、この組み合わせ回路により、三相交流
の通電・遮断に適用されるON,OFF信号を得る。
Description
【0001】
本考案は動作の応答性・安定性に優れ、薄形化・小形化が可能なうえ、モール ド化に適した直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開閉式パワーモジュールに 用いられる高速信号検出回路に関するものである。
【0002】
近年、交流モータを用いた設備・機器の制動のために、応答性・安定性に優れ たモータブレーキが望まれることが多く、また設備・機器の小形化高性能化の流 れから、付随する電子、電気回路の小形化・モールド化も強く望まれている。従 来から一般的によく知られるモータブレーキには、直流式・交流式・電流式等が あるが、その中でも直流式無励磁作動形電磁ブレーキは汎用性があり、大形用か ら小形用まで種々市販されている。
【0003】 このモータブレーキ駆動用パワーモジュールを同時開閉式で使用しようとする 場合、交流モータと単相二線式で結線された交流リレーの開閉によりブレーキコ イルに流れる電流を制御するのであるが、交流リレーの性能上の制約から遅延時 間が比較的長く、また交流リレーが小形化を阻害する一因となっている。
【0004】
上記交流リレー式モータブレーキ駆動用パワーモジュールを同時開閉式で使用 しようとする場合、図4の回路図に示すように交流モータ102と単相二線式で 結線される。
【0005】 端子101から三相交流が通電されると、交流リレー81の接点82が接し、 ダイオード84で半波整流された電流がブレーキコイル103に流れて、ブレー キを解くので交流モータ102は回転する。ダイオード83はフリーホイルダイ オードでブレーキコイル103からの誘導電流を流す。バリスタ53,54はサ ージ電圧を吸収する。
【0006】 次に端子101からの通電を遮断すると、交流リレー81は接点82を離し、 ブレーキコイル103を流れる電流は遮断されブレーキを懸けるので交流モータ 102は停止する。
【0007】 しかしながらこの方法には次のような欠点が残されている。交流モータ102 は通電を遮断した後、慣性による回転と残留磁束により発電をする。この発電さ れる電圧は除々に減衰するが、交流リレー81はこの発電電圧が開放電圧以下に なるのを待って接点82を離すことになる。そのため遅延時間が長くなる欠点が 有る。交流リレーの開放電圧は確実・安定動作の確保の観点から一般的に定格電 圧の30〜40パーセントで設定される。また交流モータ102の発電電圧は大 形モータになる程、その減衰速度は緩やかである。
【0008】
上記欠点を改良するために、本考案の直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時 開閉式パワーモジュール用高速信号検出回路は、三相全波整流回路と、抵抗およ びツェナーダイオードを用いたカットオフ形定電圧回路を備え、この組み合わせ 回路により、交流モータ102の発電電圧が比較的高電圧の時点でOFF信号を 得る。
【0009】
上記直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開閉式パワーモジュール用高速信 号検出回路のON信号は、三相全波整流回路と、抵抗およびツェナーダイオード を用いたカットオフ形定電圧回路から作られるので、立ち上がりが速く、かつ課 題を解決するための手段にも記するようにOFF信号も比較的速い。
【0010】
以下本考案の実施例を添付図面にもとづいて説明する。図1の回路図は本考案 の実施例を示す直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開閉式パワーモジュール 用高速信号検出回路である。
【0011】 図2の回路図は本考案の直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開閉式パワー モジュール用高速信号検出回路を組み込んだパワーモジュール2の実施例である 。
【0012】 端子101から三相交流を通電すると、交流モータ102、パワーモジュール 2に通電される。ダイオード11,12,13,14,15,16により通電さ れた三相交流を全波整流し、その上限値が通電された三相交流電圧の1.41倍 、下限値が上限値の0.87倍の脈流を得る。
【0013】 この脈流をツェナーダイオード18,19と電流制限抵抗17によって直流信 号化し、MOS−FET52のゲート信号とする。ツェナーダイオード19はツ ェナー電圧がMOS−FET52を充分ONするに足る電圧を有し、かつMOS −FET52の最大定格電圧以下のものから選択される。またツェナーダイオー ド18は、全波整流により得られた脈流の下限値からツェナーダイオード19の ツェナー電圧を差し引いた電圧値より小さく、かつ通電された三相交流電圧の不 安定分を無視しうるに足る充分高いツェナー電圧を有するものから選択される。
【0014】 ダイオード51で半波整流された電流がブレーキコイル103に流れて、ブレ ーキを解くので交流モータ102は回転する。ダイオード11はブレーキコイル 103からの誘導電流を流すフリーホイルダイオードを兼ねる。
【0015】 次に端子101からの三相交流を遮断すると、交流モータ102とパワーモジ ュール2への通電が遮断されるが、交流モータ102は慣性による回転と残留磁 束により発電する。この発電される電圧は除々に減衰するが、この発電電圧のピ ーク値がツェナーダイオード18のツェナー電圧以下になると、ツェナーダイオ ード19,抵抗20,MOS−FET52への電圧供給が、ツェナーダイオード 18により遮断され、抵抗20はツェナーダイオード19とMOS−FET52 に残留する電荷を速やかに放電しMOS−FET52がOFFする。従ってブレ ーキコイル103に流れていた電流も遮断されて、ブレーキを懸けるので交流モ ータ102は停止する。
【0016】 (実施例1) 図1の直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開閉式パワーモジュール用高速 信号検出回路1で、ツェナー電圧200ボルトのツェナーダイオード18とツェ ナー電圧10ボルトのツェナーダイオード19を選択し、電流制限抵抗17とし て50キロオーム、抵抗20として20キロオームを接続した。これにダイオー ド51、バリスタ53、MOS−FET52を接続し、図2のパワーモジュール 2を構成した。
【0017】 (実施例2) 実施例1の直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開閉式パワーモジュール用 高速信号検出回路1に、抵抗61,62,64、コンデンサ63、コンパレータ IC66よりなるタイマー回路と、抵抗67、トランジスタ68、ツェナーダイ オード69よりなる定電圧回路と、MOS−FET70、抵抗71、MOS−F ETドライバー72よりなるMOS−FETスイッチ回路を付加し、図3のパワ ーモジュール2を構成した。コンパレータIC66はオープンコレクタ形の低消 費電力タイプのものを使用した。ダイオード65はコンデンサ63の放電用に付 設されたものである。
【0018】 実施例1で、MOS−FET52のゲート漏れ電流は極めてわずかであるので 、ゲートに充電された後は、近似的に零とみなして差し支えない。三相全波整流 された脈流の上限値は約280ボルト、同下限値は約240ボルト、抵抗20を 流れる電流は0.5ミリアンペア、ツェナーダイオード19を流れる電流は0. 9ミリアンペア以下、電流制限抵抗17とツェナーダイオード18を流れる電流 は1.5ミリアンペア以下であり、電流量・発熱量ともに少なく、消費電力が極 めてわずかで、かつ応答性・安定性に優れた駆動性能が確認された。このモジュ ールの信頼性は極めて高く、1000回の作動・制動確認前後の性能に全く異常 を生じなかった。
【0019】 本考案実施例1の直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開閉式パワーモジュ ール用高速信号検出回路を組み込んだパワーモジュール2の作動時における遅延 時間は、ツェナーダイオード19のコンデンサと、MOS−FET52のゲート のコンデンサへの充電に要する時間であり、MOS−FET52の作動は従来の 交流リレーに比較して速い。
【0020】 また直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開閉式パワーモジュール用高速信 号検出回路を組み込んだパワーモジュール2の制動時における遅延時間は、交流 モータ102からの発電電圧がツェナーダイオード18のツェナー電圧以下にな るまでの時間と、抵抗20がツェナーダイオード19とMOS−FET52に残 留する電荷を放電しMOS−FET52がOFFするまでの時間である。
【0021】 前者ツェナーダイオード18のツェナー電圧は交流リレー81の開放電圧に比 較して格段に高く、交流モータ102の発電電圧が比較的高電圧の時点でツェナ ーダイオード18が、ツェナーダイオード19,抵抗20,MOS−FET52 への電流供給を遮断した直後に、後者抵抗20がツェナーダイオード19とMO S−FET52のゲートに残留する電荷を速やかに放電し、MOS−FET52 をOFFするので交流リレー81の接点82を離すまでの遅延時間に比較して格 段に短い。
【0022】 実施例2は実施例1に電磁ブレーキのアマチュア吸引時間を短くするための回 路を付加したものであるが、交流モータ102に通電するとほぼ同時にブレーキ コイル103に三相全波整流された電力を短時間通電することにより、電磁ブレ ーキのアマチュアの吸引時間を短くすることができる。これは特に大形の電磁ブ レーキの重いアマチュアの吸引時間を短くするために有効である。
【0023】
以上のように本考案の直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開閉式パワーモ ジュール用高速信号検出回路は、三相全波整流回路と、抵抗およびツェナーダイ オードを用いたカットオフ形定電圧回路を備え、この組み合わせにより交流モー タへの三相交流の通電・遮断を高速検出し、MOS−FETのスイッチングをす ることができ、作動・制動を速くできる。
【0024】 また図3に示すような交流モータへの三相交流の通電直後、ブレーキコイル1 03に三相全波整流電流を流すためのタイマー回路の電源としての利用も可能で あり非常に優れた性能が確認された。
【0025】 加えて本考案の回路では交流リレーが不要になること、スイッチング素子にM OS−FETが選択できることで、電流量・発熱量ともに少なく消費電力が極め てわずかな構成をとることが可能となり、小電力用素子が使えることから薄形化 ・小形化が図れ、かつ樹脂モールド化にも適している。
【0026】 また実施例で述べたモジュール2のMOS−FET52の代わりに、IGBT ,高増幅度トランジスタを使用しても同様の効果が得られる。
【0027】 さらにインバータを使用する場合においても、インバータ出力波形が正弦波も しくは疑似正弦波であるならば周波数に関わり無く働き、本考案の効果は同様に 得られる。
【図1】本考案の直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同
時開閉式パワーモジュール用高速信号検出回路を示す電
気的回路図
時開閉式パワーモジュール用高速信号検出回路を示す電
気的回路図
【図2】本考案の直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同
時開閉式パワーモジュール用高速信号検出回路を組み込
んだパワーモジュールを示す電気的回路図(1)
時開閉式パワーモジュール用高速信号検出回路を組み込
んだパワーモジュールを示す電気的回路図(1)
【図3】本考案の直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同
時開閉式パワーモジュール用高速信号検出回路を組み込
んだパワーモジュールを示す電気的回路図(2)
時開閉式パワーモジュール用高速信号検出回路を組み込
んだパワーモジュールを示す電気的回路図(2)
【図4】従来の一般的な交流リレー式モータブレーキ駆
動用パワーモジュールを示す電気的回路図
動用パワーモジュールを示す電気的回路図
1 パワーモジュール用高速信号検出回路 2 パワーモジュール 101 端子 102 交流モータ 103 ブレーキコイル 11 ダイオード 12 ダイオード 13 ダイオード 14 ダイオード 15 ダイオード 16 ダイオード 17 電流制限抵抗 18 ツェナーダイオード 19 ツェナーダイオード 20 抵抗 51 ダイオード 52 MOS−FET 53 バリスタ 54 バリスタ 61 抵抗 62 抵抗 63 コンデンサ 64 抵抗 65 ダイオード 66 コンパレータIC 67 抵抗 68 トランジスタ 69 ツェナーダイオード 70 MOS−FET 71 抵抗 72 MOS−FETドライバー 81 交流リレー 82 交流リレー接点 83 ダイオード 84 ダイオード
Claims (1)
- 【請求項1】直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開
閉式パワーモジュールにおいて、三相全波整流回路と、
カットオフ形定電圧回路を備え、この組み合わせにより
三相交流の通電・遮断を高速に信号として検出する検出
回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1994017184U JP3013113U (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開閉式パワーモジュール用高速信号検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1994017184U JP3013113U (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開閉式パワーモジュール用高速信号検出回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3013113U true JP3013113U (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=43148784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1994017184U Expired - Lifetime JP3013113U (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 直流式無励磁作動形電磁ブレーキの同時開閉式パワーモジュール用高速信号検出回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3013113U (ja) |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP1994017184U patent/JP3013113U/ja not_active Expired - Lifetime
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