JPH01144376A

JPH01144376A - ブレーキモータ

Info

Publication number: JPH01144376A
Application number: JP29998587A
Authority: JP
Inventors: Makoto Uchiyama; 真内山; Minoru Aoki; 稔青木; Seiji Kojima; 誠二小島
Original assignee: Nidec Servo Corp
Current assignee: Nidec Advanced Motor Corp
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（１）発明の目的［産業上の利用分野］本発明はブレーキモータ、特に小形誘導型、動機の回転
子軸に、同軸上に連結された、其の電磁コイルが無励磁
のときにブレーキが働くオフブレーキ装置と、電子ブレ
ーキ装置とを併設した構成に関するものである。

［従来技術］第２図は従来より実施されている小形誘導電動機に電子
ブレーキ装置を組合せた構成の概念図で、１は小形誘導
電動機、２は該誘導電動機に直結した速度発電機、３は
電子ブレーキ装置である。

第２図の構成の実施。例μこつぃては実用新案公告昭和
５２年第２４７３６号に開示されているが、電子ブレー
キ装置３は半導体の制御整流器（サイリスタ、トライア
ック等）を介して交流電源より誘導電動機に電力を供給
する構成と、停止信号を受けると、前記制御整流器め通
電を前記速度発電機の出力電圧が成る設定値以下となる
までは前記制御整流器を半波のみ通電せしめ、前記速度
発電機の出力が前記設定値以下となると前記制御整流器
を不通電にするように制御する構成とより成り、機械式
ブレーキ装置のように摩耗部分が無いので寿命が長いこ
とと、電動機の速度が成る設定値以下となると制動電流
を遮断して電動機の固定子巻線の過熱を防止することが
出来る特徴が有る。

又第３図は従来より実施されている他の実施例で小形誘
導電動機に電磁ブレーキ装置を装着したもので、１は小
形誘導電動機、５は電磁ブレーキである。電磁ブレーキ
５は其の電磁コイルを不通電としたときにスプリングの
作用でブレーキが働くオフブレーキ装置である。

［発明が解決しようとする問題点］前記の第２図及び第３図に示した従来から実施されてい
る電子ブレーキ装置及びオフブレーキ装置については、
夫々利点が有るが問題点も有る。

第２図に示した電子ブレーキ装置においては、制動動作
の終期において回転子の速度が成る設定値以下になると
制動電流が流れなくなり、電動機の固定子巻線の過熱を
防止する効果が有るが、一方では制動作用が無くなり外
部から回転子軸に力が作用すると、回転子は自由に動い
てしまうという問題が有り、停止時に外部から回転子細
に力が作用するような用途、例えば巻き上げ装置等の駆
動には適さない。

又、第３図に示したオフブレーキ装置を装着したブレー
キモータは、停止時にスプリングの作用で制動が働いて
いるから、外部から回転子軸に力が作用してもブレーキ
の摩擦力の範囲であれば、外部の力に対抗して１回転子
軸の停止位置を保持　　。

できる特徴が有るが、ブレーキの摩擦部材が摩耗し、寿
命が制限されるという問題がある。

（２）発明の構成［問題点を解決するための手段］本発明は前記のような従来技術による小形誘導電動機の
ブレーキ装置の問題点を解決するため、オフブレーキ装
置と電子ブレーキ装置とを併設し、夫々のブレーキ装置
の特徴を生かし、かつ夫々の欠点を補う構成としたもの
である。

［作　　用］本発明になるブレーキモータは、オフブレーキ装置と電
子ブレーキ装置とを併設し、制動制御装置に停止指令が
入ると、先ず電子ブレーキ装置が作動して成る設定速度
まで電動機の速度を低下させ、前記設定速度以下となる
と電子ブレーキを停止させると共に、オフブレーキ装置
の電磁コイルの通電を停止させ、スプリングの作用でブ
レーキを働かせるので、停止時の回転子軸の位置を外部
から作用する力に対抗して保持することが出来る。

更に本発明になるブレーキモータにおいては、オフブレ
ーキが作用するときの回転子の速度が、定常速度の１７
１０以下となってから作用するように設定できるので、
ブレーキ板の仕事量が大巾に減少し、ブレーキ板の摩耗
を減少せしめ其の寿命を長くすることが出来る大きな作
用効果が有る。

［発明の実施例］第１図は本発明になるブレーキモータの断面図（ａ）と
、制御回路のブロック図（ｂ）と、２種のブレーキ装置
の動作領域の説明図（ｃ）である。

（ａ）図において５１は小形誘導電動機の回転子軸。

５２はハウジング、５２’　、５２”はエンドブラケッ
ト、５３．５３’は軸受、５４は回転子、５５は固定子
鉄芯、５６は固定子巻線、１２はオフブレーキ装置のハ
ウジング、１３は電磁コイル、１４は鉄芯、１５はスプ
リング。

１６はブレーキのアマチュア、１７は摩擦部材、１８は
アマチュア１６が回転子軸５１に対し軸方向に移動可能
で、かつ回転方向に拘束されるセレーション部。

２１は速度発電機の永久磁石ロータ、２２は速度発電機
のハウジング、２３は速度発電機の固定子である。

（ｂ）図に示す制御回路のブロック図において、３１は
信号処理部、３２は電子ブレーキ制御部、３３は速度設
定部、３４は回転検出部、３５はオフブレーキ制御部、
１は小形誘導電動機、２は速度発電機、５はオフブレー
キ装置である。

（ａ）、（ｂ）図により本発明になるブレーキモータの
動作を詳述すると、小形誘導電動機１の後部エンドブラ
ケット５２″より突出している回転子軸５１にオフブレ
ーキ装置のアマチュア１６がセレーション部１８を介し
て、又、速度発電機の永久磁石口−タ２１が一体的に固
着され、オフブレーキ装置の鉄芯１４と電磁コイル１３
とはハウジング１２に固着され、アマチュア１６がｆＩ
ｉ磁コイル１３が励磁されていないときはスプリング１
５の伸張力で、ハウジング５２″に固着された摩擦部材
１７に圧接され、回転子軸に制動作用が働いている。又
、速度発電機の固定子２３には電動機が回転していると
きに、回転速度に比例した電圧が出力し制御装置に供給
される。

制御装置の電子ブレーキ制御部３２は交流電源の入力を
半導体制御整流器（サイリスタ、トライアック等）を介
して誘導電動機１の固定子巻線５６に供給する主回路と
、前記半導体制御整流器の通電を制御する制御回路より
構成され、該通電制御回路は信号処理部３１より送られ
るブレーキモータの運転指令により、前記半導体制御整
流器に全波導通を指令する信号と、オフブレーキ制御部
３５に電磁コイル１３に通電する指令信号とを発する。

この運転指令により電磁コイル１３が励磁され、アマチ
ュア１６をスプリング１５の伸張力に打ち勝って鉄芯１
４に吸引し、アマチュア１６が摩擦部材１７よす離脱し
、回転子軸５１は回転自在と成ると共に固定子巻線５６
に半導体制御整流器を介して全波の交流電流が流れて電
動機が回転する。

此のときに速度発電機２の出力電圧は回転検出部３４に
入力され、速度設定部３３により設定された電圧と比較
し、設定電圧（即ち設定速度）より高ければ、前記電子
ブレーキ制御装置３２の通電制御回路に対し全波導通の
指令と、オフブレーキ制御部３５に対し電磁コイル１３
に通電する信号とを継続して発生せしめる。

次に信号処理部３１に停止指令が入力されると。

信号処理部３１より電子ブレーキ制御部３２の通電制御
回路に半波通電を指令する信号が入力し１通電制御回路
の信号により半導体制御整流器が半波通電の状態と成り
、誘導電動機の固定子巻線に半波の電流が流れて回転子
に制動が作用し、回転子の速度が急速に低下し速度発電
機の電圧が前記速度設定部で設定した設定電圧（即ち設
定速度）以下と成ると、回転検出部３４より電子ブレー
キ制御部３２の通電制御回路に対し、半導体制御整流器
の通電と、オフブレーキ制御部３５に対し電磁コイル１
３の通電を夫々停止せしめる信号が発せら、電動機の固
定子巻線５６の通電が停止し、電磁コイル１３の通電が
停止してオフブレーキのアマチュア１６がスプリング１
５の伸張力により摩擦板１７に圧接され、回転子軸５１
に制動力が作用し回転子を停止せしめる。

此の状態ではブレーキのアマチュア１６が摩擦板１７に
圧接しているから摩擦板に作用する摩擦力の範囲で回転
子軸に保持力が作用し、外部から作用する力に対し移動
を防止できる。

（ｃ）図は本発明になるブレーキモータの停止時の特性
を示すものでｅの時点で電子ブレーキが働き、ｍの時点
でオフブレーキが作用するようになっている。此の図で
分かるようにオフブレーキが動作を開始するのは回転子
の速度が約１１００ＲＰと極めて低速に成ってから作用
することになるので。

摩擦板に作用する仕事量を第３図に示したオフブレーキ
装置のみの従来の実施例と比較すると、仕事量は回転速
度２乗に比例するものであるから。

仕事量は（１００／１５００）”押１／２２５となり摩
擦板の寿命を極めて長くすることができる。

［発明の効果］本発明になるブレーキモータは前記のような構成である
から、制御装置に停止指令が入ると先ず電子ブレーキが
作用して、回転子の速度を設定値まで低下させた後に電
子ブレーキを解除し、オフブレーキの電磁コイルの通電
を停止させて、オフブレーキを作用せしめて電動機を停
止させることが出来るので、停止した後に保持力が作用
する効果と、オフブレーキが作動を開始するときの速度
が定常回転速度の１／１０以下に設定することが出来る
から、オフブレーキの摩擦板に作用する仕事量がオフブ
レーキのみに依る場合より大巾に低減され、摩擦板の寿
命を極めて長くすることが出来る効果が有り、夫々のブ
レーキ装置単独の場合の欠陥を補い、動作特性と寿命が
共に優れたブレーキモータを提供できる効果が有る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるブレーキモータの構造を示す断面
図（ａ）と、制御回路のブロック図（ｂ）と、動作特性
図（ｃ）であり、第２図は従来より実施されている小形
誘導電動機に電子ブレーキ装置を組合せた構成の概念図
で、第３図は従来より実施されている小形誘導電動機に
オフブレーキを装着したものの断面図である。符号の説明１・・・小形誘導電動機、２・・・速度発電機、３・・
・電子ブレーキ装置、５・・・オフブレーキ装置、１２
・・・オフブレーキ装置のハウジング、１３・・・電磁
コイル、１４・・・鉄芯、１５・・・スプリング、　１
６・・・ブレーキのアマチュア、１７・・・摩擦板、１
８・・・セレーション、２１・・・速度発電機の永久磁
石ロータ、２２・・・速度発電機のハウジング、２３・
・・速度発電機の固定子、５１・・・小形誘導電動機の
回転子軸、５２・・・ハウジング、　５２’、５２″′
・・・エンドブラケット、　５３．５３’・・・軸受、
５４・・・回転子。５５・・・固定子鉄芯、５６・・・固定子巻線、　３１
・・・信号処理部、３２・・・電子ブレーキ制御部、３
３・・・速度設定部。３４・・・回転検出部、３５・・・オフブレーキ制御部
。特許出願人　日本サーボ株式会社（ａ）（Ｉ））第１図（Ｃ）第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）小形誘導電動機の回転子軸に、其の電磁コイルを
無通電としたときスプリングの作用で制動作用が働くオ
フブレーキ装置と、停止時に整流した制動電流を固定子
巻線に流す電子ブレーキ装置とを併設したことを特徴と
するブレーキモータ
（２）電動機の起動、停止を指令する信号を受ける信号
処理部と、該信号処理部の信号により電動機の固定子巻
線に整流した制動電流を流す電子ブレーキ制御部と、速
度発電機の出力電圧と速度設定部の出力とを比較してオ
フブレーキ装置の制御信号を発生する回転検出部と、該
回転検出部と前記信号処理部の信号を受け、オフブレー
キ装置の電磁コイルの通電を制御するオフブレーキ制御
部より構成される制御装置を備えた事を特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載されたブレーキモータ。