JPH0446577A - 電動機の制御装置 - Google Patents

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】 「産業上の利用分野」 本発明はワンウェイクラッチ動作を実現する電動機の制
御装置に関する。

本発明の電動機の制御装置は例えば電動いか釣機に用い
ることができ、機械式ワンウェイクラッチを用いずに電
動いか釣機にワンウェイクラッチ機能を実現できるもの
である。

「従来の技術」 従来、電動機による釣り糸の巻き上げ及び送り出しを行
う電動いか釣機においては、釣り糸を海中に送り出す際
に釣り糸がらみによって分銅（おもり）を巻取りドラム
の周囲に振り回すという危険を防止するために、電動機
出力軸と巻取り軸すなわち巻取りドラムとの間に機械式
ワンウェイクラッチを設けている。

「発明が解決しようとする課題」 上述のような機械式ワンウェイクラッチは、構造が複雑
であり、かつワンウェイ動作時のトルク（ワンウェイト
ルク）調整が微妙であるために、故障が多くメンテナン
スも容易ではなく、またワンウェイ動作時には大きな騒
音が発生する。

また機械式ワンウェイクラッチを例えば電動いか釣機に
用いる場合には、電動いか釣機では比較的大きな伝達力
が必要となるため、装置の形状が大きく、重く、かつ高
価となる。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、機械式ワンウェイクラッチを用い
ずに電動機の制御によりワンウェイクラッチ機能を実現
することにより、装置の小型化、軽量化、低価格化、低
騒音化、メンテナンスの容易化を図ることにある。

「課題を解決するための手段」 上述の課題を解決するために、本発明に係る電動機の制
御装置は、電動機の回転速度を指令する回転指令信号を
発生する回転指令信号発生手段と、電動機の実際の回転
速度を検出してそれに応じた回転速度信号を出力する回
転速度検出手段と、回転指令信号と回転速度信号とから
速度誤差信号を求める速度誤差信号発生手段と、回転指
令信号と速度誤差信号とに基づきワンウェイクラッチ動
作を行うか否かの判定を行う判定手段と、速度誤差信号
を電動機に供給するトルク電圧に変換する速度トルク変
換手段と、判定手段によりワンウェイクラッチ動作を行
うと判定された時に速度トルク変換手段のトルク電圧を
所定の値に制限するトルク制御手段とを具備してなる。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例としての電動機の制御装置を
電動いか釣機の動力機構に用いた場合の構成か示される
。

電動いか釣機本体１０から延びる巻取り軸１１の端部に
巻取りドラム１２を取り付け、巻取り軸１１と電動機】
３の出力軸１８の間は、スプロケット１４．１５とチェ
ーン１６で連結する。

この電動機１３０反負荷側の出力軸には該電動機１３０
回転方向を含めた回転速度を検出するためのパルス発生
器１７が取り付けられており、このパルス発生器１７は
電動機１３の回転速度に比例した周波数のパルス列を発
生する。

この電動機１３０制御装置の構成例が第２図に示される
。

第２図において、回転指令電圧発生器１は巻取りトラム
１２すなわち電動機１３の出力軸１８の回転速度を決定
する回転指令電圧を発生するための調節器であり、巻き
上は時にＯ■〜＋５■、送り出し時にＯ■〜−５■の範
囲の回転指令電圧を操作者が任意に設定することができ
る。

二の回転指令電圧はＯ■で回転停止指令であり、＋５■
と一５Ｖでそれぞれ巻き上げ方向と送り出し方向の最大
回転速度指令を与える。

周波数／電圧変換器２は電動機１３に取り付けられたパ
ルス発生器１７からのパルス列の周波数を、電動機１３
０回転速度を表す回転速度電圧に変換する回路である。

加算器３は回転指令電圧発生器１からの回転指令電圧と
周波数／電圧変換器２からの回転速度電圧を比較して、
それらの差分である速度誤差電圧を出力する回路である
。

ここで周波数／電圧変換器２の出力電圧は、回転指令電
圧と回転速度電圧が一致したときに速度誤差電圧がゼロ
となるように回転速度電圧の符号が決められ、かつその
絶対値が調整されている。

すなわち、巻き上げ時の最大回転指令電圧＋５Ｖに対し
て、電動機１３かその指令された回転数にて回転した時
に、周波数／電圧変換器２から出力される回転速度電圧
が一５■になるように調整されている。

速度トルク変換器４は、回転指令電圧と回転速度電圧と
の比較によって加算器３で得られた速度誤差電圧をトル
ク電圧に変換する回路である。

すなわち、速度誤差電圧を電動機１３が今現在必要な回
転トルクに匹敵するトルク電圧に置換する。

この速度トルク変換器４からのトルク電圧はトルク制御
回路５を経由して電力増幅器６にて増幅された後に、電
動機１３に印加される。

トルク制御回路５は、速度トルク変換器４から入力され
たトルク電圧をそのまま通すか、あるいは成る小さな値
に制限するかの制御を行う回路であり、この切換えはマ
イクロコンピュータ７からのワンウェイクラッチ動作指
令信号に応じて行うすなわちマイクロコンピュータ７か
ら電動機１３のワンウェイクラッチ動作を指令する信号
がオンとなった時に、トルク制御回路５は、入力された
トルク電圧を小さな値のワンウェイトルク電圧に制限す
るものである。

二二で電動機のワンウェイクラッチ動作は電動機１３に
小さな値に制限された加速トルクを与える動作を意味し
、従ってワンウェイトルク電圧はこの小さな値に制限さ
れた加速トルクに対応するトルク電圧を意味する。

このトルク制御回路５の構成例が第３図に示される。

第３図において、速度トルク変換器４から入力されたト
ルク電圧はトルク振幅制限器７２に入力される。

このトルク振幅制限器７２はトルク切換えスイッチ７５
により選択され入力された基準値の電圧レベルに入力ト
ルク電圧の大きさを制限して出力する回路である。

トルク切換えスイッチ７５はマイクロコンピー−タフか
らのワンウェイクラッチ動作指令信号がオンの時にワン
ウェイトルク基準値回路７４からのワンウェイトルク基
準値を選択し、ワンウェイクラッチ動作指令信号がオフ
の時には高トルク基準値回路７３からの高トルク基準値
を選択してトルク振幅制限器７２に与える。

ワンウェイトルク基準値は、前記したワンウェイトルク
電圧に相当するもので、成る小さな値に制限された加速
トルク電圧である。

また高トルク基準値は電動機１３の最大回転速度すなわ
ち回転トルク若しくは加速トルクを制限するためのもの
である。

（過負荷による電動機の故障を防ぐのが目的である。） マイクロコンピュータ７は電動機１３に印加されるトル
ク電圧を制限するワンウェイクラッチ動作を行うか否か
の判断を行うものであり、回転指令電圧発生器１からの
回転指令電圧と加算器３からの速度誤差電圧が入力され
ており、これらの電圧信号を監視して、ワンウェイクラ
ッチ動作が必要であると判断した時にはトルク制御回路
５に与えるワンウェイクラッチ動作指令信号をオンにし
てワンウェイクラッチ動作を実行し、一方、不必要であ
ると判断した時にはワンウェイクラッチ動作指令信号を
オフにしてワンウェイクラッチ動作の解除を行う。

この実施例装置の動作が第４図を参照しつつ以下に説明
される。

ここで第４図はマイクロコンピュータ７によるワンウェ
イクラッチ動作を行うか否かを決定する処理手順を示す
流れ図である。

なお、巻き取りトラム１２に釣り糸を巻き取る時は、シ
ャクリ動作をともなうためワンウェイクラ・ソチ動作は
不必要である。

電動いか釣機において、ワンウェイクラッチ動作が必要
な場合とは、巻取りトラ１１１２から釣糸を送り出して
いる時にその巻取りトラム１２の実際の回転速度か回転
指令値を越えていない場合であり、これは回転指令電圧
がマイナスの時（すなわち送り出し時）の速度誤差電圧
かマイナスとなっている時に相当する。

よって、マイクロコンピュータ７は回転指令電圧の符号
のプラス／マイナスを監視しくステップＳ２）、これか
マイナスすなわち送り出し時であれば、さらに速度誤差
電圧の符号のプラス／マイナスを監視しくステップＳ３
）、これがマイナスであれば回転速度が小と判断して、
ワンウェイクラッチ動作指令信号をオンにして電動機に
よるワンウェイクラッチ動作を実行する（ステップＳ５
）。

これによりトルク制御回路５は入力トルク電圧をワンウ
ェイトルク基準値に制限して、小さなトルク電動機１３
から出力するよう動作する。

すなわち電動機１３を低トルク運転状態にする一方、上
記以外の場合はすべてワンウェイクラッチ動作信号を解
除にする（ステップＳ４）。

これによりトルク制御回路５は人力トルク電圧をそのま
ま電動機１３に印加して、大きな減速トルクを電動機１
３から出力することによってその回転速度を抑えるよう
に動作する。

すなわち、電動機１３を通常の高トルク運転状態にする
。

本発明の実施にあたっては種々の変形形態が可能である
。

例えば上述の実施例ではマイクロコンピュータ７は回転
指令電圧発生器１からの回転指令電圧と加算器３からの
速度誤差電圧によりワンウェイクラッチ動作指令信号の
オン／オフを決定しているが、これに限られるものでは
なく、例えば回転指令電圧発生器１からの回転指令電圧
と周波数／電圧変換器２からの回転速度電圧とを入力と
してこれらに基づいてマイクロコンピュータ内部で速度
誤差電圧を演算する構成としてもよい。

また、ワンウェイクラッチ動作を行うか否かの判定手段
としてはマイクロコンピュータによりソフトウェア的に
行う他に、ハードウェア回路による論理演算で行うもの
であってもよい。

また上述の実施例では、速度トルク変換器で速度誤差電
圧からトルク電圧に変換した後の電圧をトルク制御回路
でワンウェイクラッチ動作時に小さな値に制限するよう
にしているが、本発明はこれに限られたものではない。

例えばワンウェイクラッチ動作時に速度トルク変換器に
入力される速度誤差電圧を成る小さな値に制限すること
て、電動機のワンウェイクラッチ動作を実現するもので
あってもよい。

また速度誤差電圧の演算は、実施例のように加算器で行
うものの他、マイクロコンピュータに回転指令電圧と回
転速度電圧をＡ／Ｄ変換器を経て導き入れ、マイクロコ
ンピュータ内で速度誤差電圧の演算を行い、これをＤ／
Ａ変換器を経て速度トルク変換器に与えるものであって
もよい。

また上述の実施例では本発明の電動機の制御装置を電動
いか釣機に適用した場合について説明したが、勿論、こ
れに限られるものではなく、電動機に機械式ワンウェイ
クラッチを使用している種々の産業分野に本発明を適用
することができる。

例えば巻取り装置の糸からみ防止用などに本発明は有効
である。

但し、この場合には第４図の流れ図から回転指令電圧の
極性の判別（ステップＳ２）を削除することで、完全な
ワンウェイクラッチが実現できる回転指令電圧に対する
電動機の回転速度の相対値（速度誤差電圧）が巻き取り
方向にある時（マイナスの極性の時）は全て、ワンウェ
イクラッチ動作オンとなる。

「発明の効果」 以上に説明したように、本発明によれば、機械式ワンウ
ェイクラッチ部分をすべて省けるため、機械式ワンウェ
イクラッチに必要である微妙なトルク調整やワンウェイ
クラッチ動作時の大きな騒音からも逃れることができる
と共に、機械構造上からも小型化、軽量化、低価格化が
可能となり、またメンテナンスも容易になる。

さらに本発明を電動いか釣機に適用した場合には次のよ
うなメリットもある。

すなわち従来の電動いか釣機では、電動機と巻取り軸と
の間にワンウェイクラッチがあったので、その滑りのた
めに巻とりトラムからの釣り糸の送り出し量、すなわち
釣り糸先端の深度を電動機の回転数では管理することが
できず、よって深度管理用のパルス発生器を巻取り軸上
に設けなければならず、そのために電動機の速度検出用
の速度発電機は深度管理用のパルス発生器とは別に電動
機出力軸上に設けなければならなかったが、本発明によ
れば、電動機出力軸上のパルス発生器にて釣り糸の深度
も管理できるので、その結果、検出器を一つ省くことが
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての電動機の制御装置を
電動いか釣機に適用した場合の動力機構の構成を示す図
、第２図は実施例の制御装置の構成例を示すブロック図
、第３図は実施例の制御装置のトルク制御回路の構成例
を示すブロック図、第４図は実施例におけるマイクロコ
ンピュータの処理手順を示す流れ図である。 符号の説明 １：回転指令電圧発生器 ２：周波数／電圧変換器 ３：速度誤差電圧発生器 ４：速度トルク変換器 ５：トルク制御回路　６：電力増幅器 ７：マイクロコンピュータ 電動いか釣機本体 巻取り軸 巻取りトラム 電動機 電動機スプロケット 巻取り軸スプロケット チェーン パルス発生器 トルク振幅制限器 高トルク基準値回路 ワンウェイトルク基準値回路 トルク切換えスイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、電動機（１３）の回転速度を指令する回転指令信
   号を発生する回転指令信号発生手段（１）と、該電動機
   の実際の回転速度を検出してそれに応じた回転速度信号
   を出力する回転速度検出手段（２、１７）と、 該回転指令信号と該回転速度信号とから速度誤差信号を
   求める速度誤差信号発生手段（３）と、該回転指令信号
   と速度誤差信号とに基づきワンウェイクラッチ動作を行
   うか否かの判定を行う判定手段（７）と、 該速度誤差信号を電動機に供給するトルク電圧に変換す
   る速度トルク変換手段（４）と、 該判定手段によりワンウェイクラッチ動作を行うと判定
   された時に該速度トルク交換手段のトルク電圧を所定の
   値に制限するトルク制御手段（５）とを具備してなる電
   動機の制御装置。 ２）、該判定手段は該速度誤差信号発生手段から速度誤
   差信号を得て判定を行うように構成された請求項１記載
   の電動機の制御装置。 ３）、該判定手段は該回転指令信号と該回転速度信号か
   ら差分演算を行って速度誤差信号を得て判定を行うよう
   に構成された請求項１記載の電動機の制御装置。 ４）、該電動機は電動いか釣機の動力機構に用いられて
   いる請求項１、２または３記載の電動機の制御装置。