JPH0428234Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は永久磁石を有するモータを電気的に制
動するモータの制動装置の改良に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来、このようなモータの制動装置として、例
えば第８図に示すものがあつた。

図で、１はモータで例えば減速機を介さないで
駆動対象を直接駆動するダイレクト・ドライブ・
モータである。２はモータ１の駆動時にモータ駆
動信号に応じてモータ１の励磁巻線３を励磁して
モータを駆動するモータドライバ、４は接点a₁側
に接続されたときには励磁巻線３をモータドライ
バ２に接続し、接点a₂側に接続されたときには励
磁巻線３を短絡する短絡するリレーである。５は
リレー駆動信号によりリレー４を駆動するリレー
ドライバである。

このような制動装置で、通常のモータ駆動時に
は、リレードライバ５によりリレー４を接点a₁側
に接続し、モータドライバ２で励磁巻線３を励磁
してモータ１を駆動する。

モータを制動する場合は、リレー４を接点a₂側
に接続し、励磁巻線３を短絡し、励磁巻線３の巻
線抵抗によつて運動エネルギーをジユール熱とし
て消費させてモータを停止させる。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、巻線に誘起される電圧が交流であるブ
ラシレスDCモータにこのような制動装置を適用
した場合には、モータの回転が速いと、励磁巻線
３を短絡したときに励磁巻線３のインダクタンス
と抵抗によつて作られるインピーダンスが高いた
め、短絡回路に流れる電流が小さくなる。これに
よつて、ジユール熱として消費されるモータの運
動エネルギーが小さくなり、制動効果が悪くなる
という問題点があつた。

本考案はこのような問題点を除去するためにな
されたものであり、高速回転しているモータを効
率よく制動できるモータの制動装置を実現するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、 永久磁石を有するモータを電気的に制動するモ
ータの制動装置において、 制動時にモータの励磁巻線をコンデンサを介し
て短絡する制動手段を有することを特徴とするモ
ータの制動装置である。

［実施例］ 以下、図面を用いて本考案を説明する。

第１図は本考案にかかるモータの制動装置の一
実施例の構成図である。第１図で第８図と同一の
ものは同一符号を付ける。

第１図で、Ｃは接点a₂に両端が接続されたコン
デンサである。本考案の特徴はこのコンデンサＣ
を設けたところにある。

請求範囲でいう制動手段は、コンデンサＣ、リ
レー４及びリレードライバ５からなるものであ
る。

次に、このような制動回路の動作について説明
する。

第２図は第１図の制動装置の動作説明図であ
り、ａはリレー駆動信号、ｂは励磁巻線３に流れ
る電流のタイムチヤートである。

通常のモータ駆動を行う場合は、リレー駆動信
号はローレベルになり、リレー４は接点a₁側に接
続され、モータドライバ２により励磁巻線３には
駆動電流が流れる。

モータを制動する場合は、リレー駆動信号はハ
イレベルになり、リレー４は接点a₂側に接続され
る。これによつて、励磁巻線３はコンデンサＣを
介して短絡される。このときの等価回路は第３図
のようになる。

第３図で、ＬとＲは励磁巻線３のインダクタン
スと抵抗、Ｖは制動時に発生する逆起電圧であ
る。この等価回路に流れる電流I₁は次のようにな
る。

ω：逆起電圧Ｖの角周波数 この式ではコンデンサＣの容量もＣで表わす。

一方、第８図の制動装置では、制動時の等価回
路は第４図のようになる。この制動回路に流れる
電流I₂は次のようになる。

式と式で表わされる電流I₁とI₂の角周波数
ωの関係を第５図に示す。

モータの回転が速いときはロータが速く回転す
るため、逆起電圧の周波数が大きくなり、ωが大
きくなる。

第５図に示されるように、モータの回転が速い
ときすなわちωが大きいときは、本考案にかかる
制動装置の方が第８図の制動装置に比べて励磁コ
イル３に流れる電流が大きくなる。これによつ
て、本考案にかかる制動装置の方が高速回転のモ
ータを制動するときに励磁巻線３に大きな電流が
流れ、ジユール熱として消費されるエネルギーが
大きくなり、制動効果が良好になる。

第６図は本考案にかかるモータの制動装置の他
の実施例の構成図である。

図で、SWはコンデンサＣの両端に接続された
スイツチである。６及び７は励磁巻線３の両端電
圧（交流電圧）を直流電圧にするダイオードとフ
イルタである。８は直流にされた電圧を基準電圧
Vγと比較し、比較結果に応じてスイツチSWをオ
ン・オフするコンパレータである。

このような制動装置で、モータを制動する場合
に、モータの回転がおそいときは、コンパレータ
の出力でスイツチSWを閉じて励磁巻線３を短絡
させてモータを制動する。モータの回転が速いと
きは、コンパレータの出力でスイツチSWを開
く。これによつて、励磁巻線３がコンデンサＣを
介して短絡され、第１図の回路と同様にしてモー
タが制動される。モータの回転速度が速いときは
励磁巻線３の両端電圧の波高値が高く、おそいと
きは波高値が低くなるため、コンパレータ８はモ
ータの回転速度に応じた比較結果を出力する。基
準電圧Vγは、第５図の電流I₀が流れているとき
に励磁巻線３の両端に発生する電圧に設定されて
いる。

第７図は本考案にかかるモータの制動装置の他
の実施例の要部構成図である。

図で、接点a₂には、コンデンサとスイツチを直
列接続した回路が複数個並列に接続されている。
各コンデンサC₁〜C_oはそれぞれ容量が異なるも
のである。

このような制動装置では、制動時に、モータの
回転数に応じてスイツチSW₁〜SW_oを選択的に閉
じて励磁巻線３にコンデンサC₁〜C_oのいずれか
を接続する。

スイツチの開閉信号は第６図のダイオード６、
フイルタ７及びコンパレータ８を複数段積み重ね
た回路から与える。

この制動装置では、制動時にモータの回転数に
応じてより適切なコンデンサを選ぶことができ
る。

なお、実施例では単相モータを示しているが、
これに限らず多相モータであつてもよい。

また、リレー４の代りにトランジスタスイツチ
等を用いてもよい。

［効果］ 本考案によれば、制動時にモータの励磁巻線は
コンデンサを介して短絡されるため、モータが高
速で回転していても短絡回路のインピーダンスの
増大が抑えられる。これによつて、短絡回路に流
れる電流が大きくなり、高速回転しているモータ
を効率よく制動できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかるモータノ制動装置の一
実施例の構成図、第２図は第１図の制動装置の動
作説明図、第３図は制動時における第１図の制動
装置の等価回路図、第４図は制動時における第８
図の回路の等価回路図、第５図は第３図及び第４
図の回路に流れる電流と角振動数の関係を示した
図、第６図及び第７図は本考案にかかるモータの
制動装置の他の実施例を示した図、第８図は従来
におけるモータの制動装置の構成例を示した図で
ある。 １……モータ、３……励磁巻線、４……リレ
ー、Ｃ……コンデンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 永久磁石を有するモータを電気的に制動するモ
   ータの制動装置において、 制動時にモータの励磁巻線をコンデンサを介し
   て短絡する制動手段を有することを特徴とするモ
   ータの制動装置。