JPH0544739A - Torque control device for electromagnetic clutch and electromagnetic brake - Google Patents

Torque control device for electromagnetic clutch and electromagnetic brake

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JPH0544739A
JPH0544739A JP3221193A JP22119391A JPH0544739A JP H0544739 A JPH0544739 A JP H0544739A JP 3221193 A JP3221193 A JP 3221193A JP 22119391 A JP22119391 A JP 22119391A JP H0544739 A JPH0544739 A JP H0544739A
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electromagnetic
brake
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clutch
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Hajime Nakamura
一 中村
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Shinko Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To reduce electric power loss and exhibit maximum capacity in a light weighted torque control device by making a pulse train with a bridge type switching circuit after converting alternating current to direct current with a rectifier circuit, so as to control voltage and current supplied to an electromagnetic clutch or an electromagnetic brake. CONSTITUTION:This device is set by inputting operating condition from an operation panel 17. A pulse train having previously set period and duty ratio according to the set current command value is made with a PWM circuit 15. By the pulse of the pulse train, a drive transistor 26 is ON, current is supplied from a direct current power source 25 to a drive transformer 28, and a first switching transistor 23 is ON. The voltage of a plus power supply bus line (e) is raised with a control circuit 16 through a switch circuit 11 and a rectifier circuit 10. Then, by ON of the switching transistor 23, current is supplied from the plus power supply bus line (e) to a minus power supply bus line (f). When this pulse is cut off, the drive transistor 26 is OFF and accumulated energy is recovered.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,起動停止を比較的頻繁
に行う各種機械装置に用いられる,負荷機構装置に所定
の駆動トルクを供給し,または駆動力を有する機構から
所定のブレーキトルクを吸収する電磁クラッチおよび電
磁ブレーキのトルク制御装置に係り,特に,作動開始時
に過励磁電流の供給を可能にして電磁クラッチおよび電
磁ブレーキの機能を有効に発揮するとともに,電磁クラ
ッチおよび電磁ブレーキの作動が相互に干渉する恐れを
なくして,適切なトルクまたはブレーキトルクを精度良
く制御することができる,軽量で損失の少ない電磁クラ
ッチおよび電磁ブレーキのトルク制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention supplies a predetermined drive torque to a load mechanism device or a predetermined brake torque from a mechanism having a driving force, which is used in various mechanical devices that start and stop relatively frequently. The present invention relates to a torque control device for absorbing an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake. In particular, the function of the electromagnetic clutch and the electromagnetic brake can be effectively exhibited by supplying an overexciting current at the start of operation, and the operation of the electromagnetic clutch and the electromagnetic brake can be performed. The present invention relates to a torque control device for an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake, which is capable of accurately controlling an appropriate torque or a braking torque without fear of mutual interference, and has a small loss.

【0002】[0002]

【従来の技術】負荷機構装置に所定の駆動トルクを供給
するには制御可能な電磁クラッチが図4に示すように使
用され,駆動力を有する機構から所定のブレーキトルク
を吸収するには制御可能な電磁ブレーキが図5に示すよ
うに使用されている。即ち,図4において,駆動動力源
である,例えば,電動機1からの出力軸aは電磁クラッ
チ2の入力軸に結合され,電磁クラッチ2の出力軸は所
定の負荷機構3の入力軸bに結合されている。なお,電
磁クラッチ2は,交流電源4を所定の大きさの電流に変
換する制御機能を備えた電源装置5から供給される電流
によって駆動されている。従って,電源装置5から出力
され電磁クラッチ2の励磁コイルに供給される電流値に
よって,電動機1から負荷機構3に供給されるトルクが
所望する値に制御される。
2. Description of the Related Art A controllable electromagnetic clutch is used as shown in FIG. 4 to supply a predetermined drive torque to a load mechanism device, and a controllable electromagnetic clutch can be controlled to absorb a predetermined brake torque from a mechanism having a driving force. An electromagnetic brake is used as shown in FIG. That is, in FIG. 4, for example, an output shaft a from a motor 1 which is a driving power source is connected to an input shaft of an electromagnetic clutch 2, and an output shaft of the electromagnetic clutch 2 is connected to an input shaft b of a predetermined load mechanism 3. Has been done. The electromagnetic clutch 2 is driven by a current supplied from a power supply device 5 having a control function of converting the AC power supply 4 into a current of a predetermined magnitude. Therefore, the torque supplied from the electric motor 1 to the load mechanism 3 is controlled to a desired value by the current value output from the power supply device 5 and supplied to the exciting coil of the electromagnetic clutch 2.

【0003】また,図5において,駆動機能をもった機
構装置6の出力軸cは電磁ブレーキ7の入力軸に結合さ
れ,電磁ブレーキ7の固定軸は固定部9の軸部dに結合
されている。上述した電磁ブレーキは交流電源4を所定
の大きさの電流に変換する制御機能を備えた電源装置5
から供給される電流によって所望されるブレーキトルク
を吸収するように駆動されている。従って,電源装置5
から出力され電磁ブレーキ7の励磁コイルに供給される
電流値によって,駆動機能をもった機構装置6の出力軸
から吸収されるブレーキトルクは所望する値に制御され
る。上述のような電磁クラッチまたは電磁ブレーキ(以
下電磁クラッチ/ブレーキと略称する)の起動時にその
電磁クラッチ/ブレーキの立ち上がり速度を速めるには
この電磁クラッチ/ブレーキに過励磁電流を流すように
している。
In FIG. 5, the output shaft c of the mechanical device 6 having a driving function is connected to the input shaft of the electromagnetic brake 7, and the fixed shaft of the electromagnetic brake 7 is connected to the shaft part d of the fixed portion 9. There is. The electromagnetic brake described above has a power supply device 5 having a control function of converting the AC power supply 4 into a current of a predetermined magnitude.
It is driven so as to absorb a desired brake torque by a current supplied from the. Therefore, the power supply device 5
The brake torque absorbed from the output shaft of the mechanical device 6 having a drive function is controlled to a desired value by the current value output from the motor and supplied to the exciting coil of the electromagnetic brake 7. In order to speed up the rising speed of the electromagnetic clutch / brake (hereinafter abbreviated as electromagnetic clutch / brake) when the electromagnetic clutch or brake as described above is activated, an overexcitation current is passed through the electromagnetic clutch / brake.

【0004】従来の,上述のように電磁クラッチ/ブレ
ーキの立ち上がり速度を速めるためにその電磁クラッチ
/ブレーキに過励磁電流を流すようにした制御機能を備
えた電源装置(以下制御装置と略称する)5は,例え
ば,図7に示すように構成されている。即ち,図7にお
いて,交流電源4は電源トランス40によって所定の電
圧に変換され,さらに,整流回路41と濾波用コンデン
サ42によって,例えば,90ボルトの直流に変換され
る。この直流電圧は制御装置45からの指令信号によっ
て制御されるスイッチ用トランジスタ43の導通時に電
磁クラッチ/ブレーキ8の励磁コイルに供給される。ま
た,交流電源4は電源トランス50によって所定の電圧
に変換され,さらに,整流回路51と濾波用コンデンサ
52によって,例えば,24ボルトの直流に変換され
る。この直流電圧は制御装置45からの指令信号によっ
て制御されるスイッチ用トランジスタ53の導通時に電
磁クラッチ/ブレーキ8の励磁コイルに供給される。こ
の電磁クラッチ/ブレーキ8の起動時には,スイッチ用
トランジスタ43を導通にして電磁クラッチ/ブレーキ
8に90ボルトの電圧をかける。従ってその電磁クラッ
チ/ブレーキの励磁コイルには過電流が流れて急速に作
動する。電磁クラッチ/ブレーキ8の動作が立ち上がっ
た後は過度に電流が流れて電磁クラッチ/ブレーキ8が
焼損したり寿命が短くならないように,スイッチ用トラ
ンジスタ43を非導通にし,トランジスタ53を導通に
して電磁クラッチ/ブレーキ8への印加電圧を90ボル
トから24ボルトに切換える。従って,この電磁クラッ
チ/ブレーキは所望の動作を実行する。
As described above, a conventional power supply device having a control function of causing an overexciting current to flow through the electromagnetic clutch / brake in order to increase the rising speed of the electromagnetic clutch / brake (hereinafter abbreviated as a control device). 5 is configured, for example, as shown in FIG. That is, in FIG. 7, the AC power supply 4 is converted into a predetermined voltage by the power supply transformer 40, and further converted into, for example, 90 V DC by the rectifier circuit 41 and the filtering capacitor 42. This DC voltage is supplied to the exciting coil of the electromagnetic clutch / brake 8 when the switching transistor 43 controlled by the command signal from the control device 45 is turned on. Further, the AC power supply 4 is converted into a predetermined voltage by the power supply transformer 50, and further converted into, for example, 24 V DC by the rectifying circuit 51 and the filtering capacitor 52. This DC voltage is supplied to the exciting coil of the electromagnetic clutch / brake 8 when the switching transistor 53 controlled by the command signal from the control device 45 becomes conductive. When the electromagnetic clutch / brake 8 is activated, the switching transistor 43 is turned on to apply a voltage of 90 V to the electromagnetic clutch / brake 8. Therefore, an overcurrent flows in the exciting coil of the electromagnetic clutch / brake and the electromagnetic clutch / brake operates rapidly. After the operation of the electromagnetic clutch / brake 8 is started, the switch transistor 43 is turned off and the transistor 53 is turned on so that the electromagnetic clutch / brake 8 is not burned or its life is shortened. The voltage applied to the clutch / brake 8 is switched from 90 volts to 24 volts. Therefore, this electromagnetic clutch / brake performs the desired operation.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで,上述したよ
うな,電磁クラッチ/ブレーキの制御装置によると,こ
の電磁クラッチ/ブレーキに供給するための2種類の電
源を設ける必要があるために,2個の電源トランス4
0,50の寸法が大きく重量が重い。また,電磁クラッ
チ/ブレーキに供給すべき電圧は2種類の切換ができる
が,その電圧を調整することはできない。また,負荷機
構装置の条件によっては図6に示すように,電磁クラッ
チおよび電磁ブレーキの両者を装着するのが効果的であ
る場合がある。即ち,図6においては,駆動動力源であ
る,例えば,電動機1からの出力軸aは電磁クラッチ2
の入力軸に結合され,電磁クラッチ2の出力軸は所定の
負荷機構3の入力軸bに結合されている。上述した電磁
クラッチ3は,交流電源4を所定の大きさの電流に変換
する制御装置5aから供給される電流によって駆動され
ている。また,負荷機構3の出力軸cは電磁ブレーキ7
の入力軸に結合され,電磁ブレーキ7の固定軸は固定部
9の軸部dに結合されている。上述した電磁ブレーキは
交流電源4を所定の大きさの電流に変換する制御機能を
備えた電源装置5bから供給される電流によって所望さ
れるブレーキトルクを吸収するように駆動されている。
上述のような構成の場合には,この電磁クラッチおよび
電磁ブレーキの作動を高速に所望されるタイミングに対
して相互に干渉することなく,しかも遅れなく制御する
ことは困難であった。本発明は上記従来の問題点の対策
として電磁クラッチおよび/または電磁ブレーキをその
最大能力を効果的に発揮させることができる,重量が軽
くて電力損失が少ない,電磁クラッチおよび電磁ブレー
キのトルク制御装置を得ることを課題としている。
By the way, according to the electromagnetic clutch / brake control device as described above, it is necessary to provide two kinds of power supplies for supplying to the electromagnetic clutch / brake, and therefore two power supplies are required. Power transformer 4
The size of 0,50 is large and the weight is heavy. The voltage to be supplied to the electromagnetic clutch / brake can be switched between two types, but the voltage cannot be adjusted. Depending on the conditions of the load mechanism device, it may be effective to mount both the electromagnetic clutch and the electromagnetic brake as shown in FIG. That is, in FIG. 6, for example, the output shaft a from the electric motor 1 which is a driving power source is the electromagnetic clutch 2
Is connected to the input shaft of the electromagnetic clutch 2 and the output shaft of the electromagnetic clutch 2 is connected to the input shaft b of the predetermined load mechanism 3. The electromagnetic clutch 3 described above is driven by a current supplied from the control device 5a that converts the AC power supply 4 into a current of a predetermined magnitude. The output shaft c of the load mechanism 3 is connected to the electromagnetic brake 7
Of the electromagnetic brake 7, and the fixed shaft of the electromagnetic brake 7 is connected to the shaft portion d of the fixed portion 9. The electromagnetic brake described above is driven so as to absorb a desired brake torque by the current supplied from the power supply device 5b having a control function of converting the AC power supply 4 into a current of a predetermined magnitude.
In the case of the above-mentioned structure, it is difficult to control the operation of the electromagnetic clutch and the electromagnetic brake at high speed without interfering with each other and without delay. The present invention is capable of effectively exerting the maximum capacity of an electromagnetic clutch and / or an electromagnetic brake as a countermeasure for the above-mentioned conventional problems, is light in weight and has little power loss, and a torque control device for the electromagnetic clutch and the electromagnetic brake. The challenge is to obtain.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に基づく電磁クラッチおよび電磁ブレーキのト
ルク制御装置は,整流回路によって交流電源を直流に変
換した後ブリッジタイプのスイッチング回路によってパ
ルス列にして当該電磁クラッチまたは電磁ブレーキに供
給するようにした。このスイッチング回路のスイッチ動
作は,当該電磁クラッチが供給すべきトルクまたは電磁
ブレーキが吸収すべきトルクを規定する所定の設定信号
によって作動するようにした。さらに,当該電磁クラッ
チまたは電磁ブレーキに電圧または電流を供給するタイ
ミングを当該電磁クラッチまたは電磁ブレーキを含む装
置の稼動状況に対応するようにした。上述した制御にお
いては,当該電磁クラッチまたは電磁ブレーキの作動開
始時に所定時間過励磁電流を供給するようにし,また,
当該電磁クラッチまたは電磁ブレーキの作動終了時に所
定時間励磁電流供給を停止するのが効果的である。上述
した電磁クラッチまたは電磁ブレーキに印加される電圧
値または電磁クラッチまたは電磁ブレーキを流れる電流
値を検出して上記設定信号と比較し,スイッチング回路
の作動を補正するようにした。上述のブリッジタイプの
スイッチング回路にはハーフブリッジタイプを使用する
のが効果的であり,該スイッチング回路を作動するパル
ス列作成回路にはPWM回路を使用するのが効果的であ
る。また,交流電源を直流に変換する整流回路は少なく
とも2種類以上の異なった直流電圧を出力できるように
するのが効果的である。
In order to solve the above-mentioned problems, a torque control device for an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake according to the present invention converts an AC power supply into a DC current by a rectifying circuit and then converts it into a pulse train by a bridge type switching circuit. To supply the electromagnetic clutch or electromagnetic brake. The switching operation of this switching circuit is operated by a predetermined setting signal that defines the torque to be supplied by the electromagnetic clutch or the torque to be absorbed by the electromagnetic brake. Further, the timing of supplying voltage or current to the electromagnetic clutch or brake is adapted to the operating status of the device including the electromagnetic clutch or brake. In the control described above, an overexciting current is supplied for a predetermined time at the start of operation of the electromagnetic clutch or electromagnetic brake, and
It is effective to stop the excitation current supply for a predetermined time when the operation of the electromagnetic clutch or the electromagnetic brake is completed. The voltage value applied to the electromagnetic clutch or the electromagnetic brake or the current value flowing through the electromagnetic clutch or the electromagnetic brake is detected and compared with the above setting signal to correct the operation of the switching circuit. It is effective to use a half bridge type for the above-mentioned bridge type switching circuit, and it is effective to use a PWM circuit for the pulse train generating circuit that operates the switching circuit. Further, it is effective that the rectifier circuit for converting the AC power supply into DC is capable of outputting at least two kinds of different DC voltages.

【0007】[0007]

【作用】上述したように構成したので,ブリッジタイプ
のスイッチング回路のスイッチ動作によって直流から変
換されるパルス列の周期及びデューティ比を適切に設定
することによって電磁クラッチまたは電磁ブレーキに供
給すべき電圧の実効値または電流の実効値(以下実効値
の記述を省略する)を自由に制御することができる。従
って,電磁クラッチまたは電磁ブレーキの起動時に所定
時間過励磁電流が流れるようにし,この電磁クラッチま
たは電磁ブレーキが作動をはじめた後は適切な値の励磁
電流を流すようにして電磁クラッチが伝達すべき所望の
大きさをもつトルク,または,電磁ブレーキが吸収すべ
きブレーキトルクを自由に制御することができる。ま
た,スイッチング回路におけるスイッチ動作および電磁
クラッチまたは電磁ブレーキに所定の電流を流すタイミ
ングをそれぞれ所定の設定信号によって作動するように
し,特に,起動時に所定時間過励磁電流を供給するよう
にすると起動特性が向上し,この過励磁電流が長時間流
れて電磁クラッチや電磁ブレーキを焼損したり劣化させ
たりすることはない。また,電磁クラッチまたは電磁ブ
レーキの作動終了時に所定時間励磁電流供給を停止する
ようにすると,電磁クラッチおよび電磁ブレーキの作動
は相互に影響しあうことがないようにインタロックが可
能である。また,回路を非導通にすることによって発生
する過電圧によって半導体等が破損したりノイズによっ
て誤動作する恐れがない。また,電磁クラッチまたは電
磁ブレーキに印加される電圧値または流れる電流値を検
出して上記設定信号と比較し,スイッチング回路の制御
を補正するようにしたので,予めこの電磁クラッチまた
は電磁ブレーキの特性に対応して定まる電圧値または電
流値を示す設定信号が電磁クラッチが伝達すべきトル
ク,または,電磁ブレーキが吸収すべきブレーキトルク
を示すように設定しておくことによって,電磁クラッチ
が伝達すべきトルク,または,電磁ブレーキが吸収すべ
きブレーキトルクを自由に制御することができる。ま
た,本発明に基づく電磁クラッチおよび電磁ブレーキの
トルク制御装置は上述したようにスイッチングによって
所望するトルクを得るようにしたので,回路周波数を高
周波にできるのでトランスが軽量小型になる。上述した
スイッチング回路にハーフブリッジタイプを使用するこ
とによって,10アンペア程度の電流を流す通常の大型
電磁クラッチ/ブレーキに最適な電磁クラッチ/ブレー
キのトルク制御装置が得られる。また,上記スイッチン
グ回路を作動するパルス列作成回路にPWM回路を使用
することによって,スイッチング回路を作動するパルス
列が,当該電磁クラッチ/ブレーキに所望するトルク値
に対応して精度良く容易に得られる。また,交流電源を
直流に変換する整流回路を少なくとも2種類以上の異な
った直流電圧が出力できるようにした場合は,過励磁用
電流を効果的に作成できる。また,逆に,この電磁クラ
ッチおよび電磁ブレーキのトルク制御装置を異なった交
流電圧電源が供給されているどちらの場所でも使用する
ことが可能になる。
With the configuration described above, the effective voltage of the voltage to be supplied to the electromagnetic clutch or brake is set by appropriately setting the cycle and duty ratio of the pulse train converted from direct current by the switch operation of the bridge type switching circuit. The value or the effective value of the current (the description of the effective value is omitted below) can be freely controlled. Therefore, when the electromagnetic clutch or electromagnetic brake is activated, an overexciting current is allowed to flow for a predetermined time, and after the electromagnetic clutch or electromagnetic brake has started to operate, an appropriate value of exciting current is allowed to flow and the electromagnetic clutch should transmit. The torque having a desired magnitude or the brake torque to be absorbed by the electromagnetic brake can be freely controlled. In addition, when the switching operation in the switching circuit and the timing at which a predetermined current is supplied to the electromagnetic clutch or the electromagnetic brake are activated by predetermined setting signals, in particular, when an overexciting current is supplied for a predetermined time at startup, the startup characteristics It is improved, and this over-exciting current does not flow for a long time to burn or deteriorate the electromagnetic clutch or brake. Further, if the exciting current supply is stopped for a predetermined time when the operation of the electromagnetic clutch or the electromagnetic brake is terminated, the operation of the electromagnetic clutch and the electromagnetic brake can be interlocked so as not to affect each other. Further, there is no possibility that the semiconductor or the like will be damaged or malfunction due to noise due to overvoltage generated by making the circuit non-conductive. Further, since the voltage value or the flowing current value applied to the electromagnetic clutch or electromagnetic brake is detected and compared with the above setting signal to correct the control of the switching circuit, the characteristics of this electromagnetic clutch or electromagnetic brake are adjusted in advance. Torque to be transmitted by the electromagnetic clutch by setting the setting signal indicating the corresponding voltage value or current value to indicate the torque to be transmitted by the electromagnetic clutch or the brake torque to be absorbed by the electromagnetic brake. Alternatively, the brake torque to be absorbed by the electromagnetic brake can be freely controlled. Further, since the torque control device for the electromagnetic clutch and the electromagnetic brake according to the present invention obtains the desired torque by switching as described above, the circuit frequency can be set to a high frequency, so that the transformer is lightweight and compact. By using the half bridge type for the switching circuit described above, a torque control device for an electromagnetic clutch / brake that is optimal for a normal large electromagnetic clutch / brake that allows a current of about 10 amperes to be obtained can be obtained. Further, by using the PWM circuit in the pulse train generating circuit that operates the switching circuit, the pulse train that operates the switching circuit can be easily obtained with high accuracy corresponding to the torque value desired for the electromagnetic clutch / brake. Further, when the rectifier circuit for converting the AC power supply into DC is capable of outputting at least two kinds of different DC voltages, the overexcitation current can be effectively created. On the contrary, the torque control device for the electromagnetic clutch and the electromagnetic brake can be used in any place where different AC voltage power supplies are supplied.

【0008】[0008]

【実施例】次に,本発明に基づく電磁クラッおよび電磁
ブレーキのトルク制御装置について,図6によって問題
にした電磁クラッチおよび電磁ブレーキを含めて構成し
た装置に適用した実施例を図1,図2,図3によって説
明する。図1には,電磁クラッチおよび電磁ブレーキの
トルク制御装置の一実施例における回路構成を示し,図
2には,この発明を適用するに適した,電磁クラッチま
たは電磁ブレーキの一種である電磁パウダクラッチまた
は電磁パウダブレーキを示している。また,図3には,
本発明に基づく作動時におけるタイミング例を示してい
る。電磁パウダクラッチおよび電磁パウダブレーキの基
本構造は共通に説明できるので,以下電磁パウダクラッ
チ/ブレーキと記し説明する。電磁パウダクラッチ/ブ
レーキの構造には各種のものがあるが,図2は電磁パウ
ダクラッチ/ブレーキの一種について,その基本構造の
直径部の回転軸にそった断面を象徴的に示したものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a torque control device for an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake according to the present invention is applied to a device including an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake, which are problems in FIG. , FIG. 3 will be described. FIG. 1 shows a circuit configuration of an embodiment of a torque control device for an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake, and FIG. 2 is an electromagnetic clutch or an electromagnetic powder clutch which is a kind of an electromagnetic brake and is suitable for applying the present invention. Or it indicates an electromagnetic powder brake. In addition, in FIG.
5 shows an example of timing during operation according to the present invention. Since the basic structures of the electromagnetic powder clutch and the electromagnetic powder brake can be explained in common, they will be referred to as the electromagnetic powder clutch / brake hereinafter. Although there are various types of electromagnetic powder clutch / brake structures, FIG. 2 symbolically shows a cross section along the rotation axis of the diameter part of the basic structure of one type of electromagnetic powder clutch / brake. ..

【0009】図2において8は電磁パウダクラッチ/ブ
レーキであって,ドーナッツ状の固定された励磁コア8
1の内部に励磁コイル82が設けられている。83は上
記励磁コイルに面した箇所の一部を残して磁性材により
構成されたシリンダであって入力軸84に結合してい
る。また,85は被動ローラであって出力軸86に結合
している。上記シリンダ83と被動ローラ85との間の
空間87には磁性パウダ(図示せず)が封入されてい
る。上述した構造の電磁パウダクラッチ/ブレーキ8の
入力軸84が,図6に示すように,電磁パウダクラッチ
2として駆動動力源1の出力軸aに結合され,電磁パウ
ダクラッチ2の出力軸(図2における符号86)が負荷
機構3の入力軸bに結合された状態において,図2に示
す,励磁コイル82に励磁電流が供給されていない状態
においては,入力軸84に結合したシリンダ83は駆動
動力源1によって回転するので,空間87に封入した図
示しない磁性パウダはシリンダ83の回転に伴う遠心力
によって空間87内のシリンダ83壁に沿ってシリンダ
83の回転に従い回転する。シリンダ83と被動ローラ
85との間に結合機能が存在しないので,被動ローラ8
5には回転力が伝達されず出力軸86は回転しない,従
って,駆動動力源1の回転トルクは負荷機構3には伝達
されない。上述の状態で励磁コイルに所定の大きさの電
流を流すと,この電流によって発生する磁束φが図2に
示すように,励磁コア81,シリンダ83,被動ローラ
85,シリンダ83,励磁コア81を還流する。従っ
て,空間87に封入した図示しない磁性パウダは,この
磁束φの吸引力によってP部に吸着される。そのため
に,被動ローラ85はP部の磁性パウダを介した吸着力
によりシリンダ83の回転に従って回転する。上述した
吸着力は励磁コイル82を流れる電流値によって変化す
る。従って,図6に示す電磁パウダクラッチ2によって
伝達されるトルクは励磁コイル82に供給される電流に
よって制御される。
In FIG. 2, reference numeral 8 denotes an electromagnetic powder clutch / brake, which is a donut-shaped fixed exciting core 8
An exciting coil 82 is provided inside the unit 1. Reference numeral 83 is a cylinder made of a magnetic material, leaving a part of the portion facing the exciting coil, and is connected to the input shaft 84. Further, 85 is a driven roller, which is connected to the output shaft 86. A magnetic powder (not shown) is enclosed in a space 87 between the cylinder 83 and the driven roller 85. As shown in FIG. 6, the input shaft 84 of the electromagnetic powder clutch / brake 8 having the above-described structure is coupled to the output shaft a of the driving power source 1 as the electromagnetic powder clutch 2, and the output shaft of the electromagnetic powder clutch 2 (see FIG. 2 is coupled to the input shaft b of the load mechanism 3 and no exciting current is supplied to the exciting coil 82 as shown in FIG. Since the magnetic powder is rotated by the source 1, the magnetic powder (not shown) enclosed in the space 87 is rotated by the centrifugal force accompanying the rotation of the cylinder 83 along the cylinder 83 wall in the space 87 according to the rotation of the cylinder 83. Since there is no coupling function between the cylinder 83 and the driven roller 85, the driven roller 8
The rotational force is not transmitted to 5 and the output shaft 86 does not rotate. Therefore, the rotational torque of the driving power source 1 is not transmitted to the load mechanism 3. When a current of a predetermined magnitude is applied to the exciting coil in the above-described state, the magnetic flux φ generated by this current causes the exciting core 81, the cylinder 83, the driven roller 85, the cylinder 83, and the exciting core 81 to move as shown in FIG. Bring to reflux. Therefore, the magnetic powder (not shown) sealed in the space 87 is attracted to the P portion by the attractive force of the magnetic flux φ. Therefore, the driven roller 85 rotates according to the rotation of the cylinder 83 by the attraction force via the magnetic powder of the P section. The attraction force described above changes depending on the value of the current flowing through the exciting coil 82. Therefore, the torque transmitted by the electromagnetic powder clutch 2 shown in FIG. 6 is controlled by the current supplied to the exciting coil 82.

【0010】上述した構造の電磁パウダクラッチ/ブレ
ーキ8の入力軸84が図6に示すように,電磁パウダブ
レーキ7として負荷機構3の出力軸cに結合され,電磁
パウダブレーキ7の出力軸(図2における符号86)が
固定部9の結合軸dに結合された状態において,図2に
示す励磁コイル82に励磁電流が供給されていない状態
においては,入力軸84に結合したシリンダ83が駆動
機能をもった機構装置6によって回転するので,空間8
7に封入した図示しない磁性パウダはシリンダ83の回
転に伴う遠心力によって,空間87内のシリンダ83壁
に沿ってシリンダ83の回転に従い回転する。シリンダ
83と被動ローラ85との間に結合機能が存在しないの
で,出力軸86が固定されていてもこの電磁パウダクラ
ッチ/ブレーキ8はブレーキとしては機能しない。上述
の状態で励磁コイルに所定の大きさの電流を流すと,こ
の電流によって発生する磁束φが図2に示すように,励
磁コア81,シリンダ83,被動ローラ85,シリンダ
83,励磁コア81を還流する。従って,空間87に封
入した図示しない磁性パウダは,この磁束φの吸引力に
よってP部に吸着される。そのために,P部の磁性パウ
ダを介した吸着力によって固定部9に結合された被動ロ
ーラ85はシリンダ83に対してブレーキとして機能す
る。上述した吸着力は励磁コイル82を流れる電流値に
よって変化する。従って,図6に示す電磁パウダブレー
キ7によって吸収されるブレーキトルクは励磁コイル8
2に供給される電流によって制御される。
As shown in FIG. 6, the input shaft 84 of the electromagnetic powder clutch / brake 8 having the above-mentioned structure is connected to the output shaft c of the load mechanism 3 as the electromagnetic powder brake 7, and the output shaft of the electromagnetic powder brake 7 (see FIG. 2 is coupled to the coupling shaft d of the fixed portion 9, and when the exciting current is not supplied to the exciting coil 82 shown in FIG. 2, the cylinder 83 coupled to the input shaft 84 has a driving function. Since it is rotated by the mechanical device 6 having
The magnetic powder (not shown) enclosed in 7 rotates with the rotation of the cylinder 83 along the wall of the cylinder 83 in the space 87 by the centrifugal force accompanying the rotation of the cylinder 83. Since there is no coupling function between the cylinder 83 and the driven roller 85, the electromagnetic powder clutch / brake 8 does not function as a brake even if the output shaft 86 is fixed. When a current of a predetermined magnitude is applied to the exciting coil in the above-described state, the magnetic flux φ generated by this current causes the exciting core 81, the cylinder 83, the driven roller 85, the cylinder 83, and the exciting core 81 to move as shown in FIG. Bring to reflux. Therefore, the magnetic powder (not shown) sealed in the space 87 is attracted to the P portion by the attractive force of the magnetic flux φ. Therefore, the driven roller 85 connected to the fixed portion 9 by the attraction force via the magnetic powder of the P portion functions as a brake for the cylinder 83. The attraction force described above changes depending on the value of the current flowing through the exciting coil 82. Therefore, the brake torque absorbed by the electromagnetic powder brake 7 shown in FIG.
2 controlled by the current supplied to it.

【0011】次に,図1によって,図6について上述し
た,電磁パウダクラッチとブレーキを複合した制御に適
用した本発明に基づく電磁クラッチおよび電磁ブレーキ
のトルク制御装置の一実施例の詳細を説明する。図1は
本発明を説明するために主要構成要素を簡略化して示し
たものであって,電源回路やグランド回路等詳細要素部
品や配線の図示は省略している。また,スナバ回路等,
素子の保護やノイズ消去用の回路,および,回路の安定
や効率を向上させるための補助回路等の図示は省略して
いる。また,従来の実施例で示した各図との共通要素回
路部品の符号は共通に用いている。図1において,符号
4は交流電源母線から供給される交流電源であって,こ
の交流電源から供給される交流電力は,スイッチ回路1
1を備えた,ブリッジタイプの整流回路と倍電圧整流回
路とを切換可能にした第1の整流回路10によってプラ
ス電源母線eとマイナス電源母線fとの間に供給される
直流に変換される。この直流は,スイッチング回路12
によって詳細を後述する所定のパルス列に変換される。
スイッチング回路12で変換されたパルス列は,第2の
整流回路13により直流になって電磁パウダクラッチ
2,または,電磁パウダブレーキ7に供給される。上記
スイッチング回路12はパルス列作成回路15,例え
ば,PWM回路(以下PWM回路と称す)で作成される
所定の周期とデューティ比を有するパルス列によって作
動されている。また,スイッチング回路12は,コンデ
ンサ21,22とスイッチングトランジスタ23,24
によって構成されるハーフブリッジタイプのスイッチン
グ回路である。前記PWM回路15で作成される所定の
周期とデューティ比を有するパルス列によりオンオフさ
れる第1の駆動トランジスタ26は,直流電圧25,例
えばプラス15ボルトを断続し,第1の駆動トランス2
8を介して上記第1のスイッチングトランジスタ23の
ベースを駆動する。第1の駆動トランス28の1次側巻
線は,また,第1のダイオード27によって設地されて
いる。また,PWM回路15で作成される所定の周期と
デューティ比を有するパルス列によりオンオフされる第
2の駆動トランジスタ29は,前述した直流電圧25を
第1の駆動トランジスタ26とは異なったタイミングで
断続し,第2の駆動トランス31を介して第2のスイッ
チングトランジスタ24のベースを駆動する。第2の駆
動トランス31の1次側巻線は,また,第2のダイオー
ド30によって接地されている。
Next, referring to FIG. 1, a detailed description will be given of an embodiment of a torque control device for an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake according to the present invention, which is applied to the combined control of the electromagnetic powder clutch and the brake described above with reference to FIG. .. FIG. 1 is a simplified view of main components for explaining the present invention, and detailed component parts such as a power supply circuit and a ground circuit and wiring are not shown. Also, snubber circuits, etc.
A circuit for element protection and noise elimination, and an auxiliary circuit for improving the stability and efficiency of the circuit are not shown. Further, the reference numerals of the common element circuit parts shown in the drawings of the conventional embodiment are commonly used. In FIG. 1, reference numeral 4 is an AC power supply supplied from an AC power supply bus, and the AC power supplied from this AC power supply is the switching circuit 1
A first rectifier circuit 10 having a switchable bridge-type rectifier circuit and a double voltage rectifier circuit converts the direct current supplied between the positive power source bus e and the negative power source bus f. This direct current is applied to the switching circuit 12
Is converted into a predetermined pulse train whose details will be described later.
The pulse train converted by the switching circuit 12 becomes a direct current by the second rectifier circuit 13 and is supplied to the electromagnetic powder clutch 2 or the electromagnetic powder brake 7. The switching circuit 12 is operated by a pulse train creating circuit 15, for example, a pulse train having a predetermined cycle and duty ratio created by a PWM circuit (hereinafter referred to as a PWM circuit). The switching circuit 12 includes capacitors 21, 22 and switching transistors 23, 24.
Is a half-bridge type switching circuit configured by. The first drive transistor 26, which is turned on and off by the pulse train having a predetermined cycle and duty ratio created by the PWM circuit 15, interrupts the DC voltage 25, for example, plus 15 V, to drive the first drive transformer 2
The base of the first switching transistor 23 is driven via 8. The primary winding of the first drive transformer 28 is also grounded by the first diode 27. Further, the second drive transistor 29 which is turned on and off by the pulse train having the predetermined cycle and the duty ratio created by the PWM circuit 15 connects and disconnects the DC voltage 25 described above at a timing different from that of the first drive transistor 26. , Drives the base of the second switching transistor 24 via the second drive transformer 31. The primary winding of the second drive transformer 31 is also grounded by the second diode 30.

【0012】プラス・マイナス電源母線e,f間に接続
されるブリッジ回路を構成するコンデンサ21と22と
の接続点とスイッチングトランジスタ23と24との接
続点の間には,スイッチングトランス32の1次側巻線
32aが接続されている。スイッチングトランジスタ2
3,24がそれぞれ駆動されると,前述したプラス電源
母線eとマイナス電源母線fとの間に電流が,スイッチ
ングトランス32の1次側巻線32aを方向を変換し断
続して流れる。従って,スイッチングトランス32の2
次側巻線32bからは,その巻数比に従ったレベルで両
方向のパルス電流が出力される。第2の整流回路13に
おいては,スイッチングトランス32のセンタタップタ
イプの2次側巻線32b出力を,1対の整流用ダイオー
ド33と34によって両波整流して電磁パウダクラッチ
2または電磁パウダブレーキ7に供給する。上記電流は
電磁パウダクラッチ2に直列に接続された第1のスイッ
チトランジスタ35,または,電磁パウダブレーキ7に
直列に接続された第2のスイッチトランジスタ36の導
通か非導通かによって定まり,第1のスイッチトランジ
スタ35と第2のスイッチトランジスタ36は詳細を後
述する制御回路16からの制御信号によって制御され
る。電磁パウダクラッチ2または電磁パウダブレーキ7
に流れる電流は,直列に接続された電磁パウダクラッチ
/ブレーキ電流検出用の抵抗器37によって検出されて
前記PWM回路15に供給される。PWM回路15に
は,また,電磁パウダクラッチ2または電磁パウダブレ
ーキ7のそれぞれの励磁コイル(図2に示した符号8
2)に供給すべき電流のタイミングと大きさ,即ち,P
WM回路15がパルス列を出力するタイミングとそのパ
ルス列のデューティ比と,必要によってはパルス列の周
期を制御する信号が制御回路16から入力される。上記
制御回路16がその回路に備えた,上述した機能を実現
するための作動条件は設定手段である操作パネル17に
よって設定され,この,電磁パウダクラッチ2と電磁パ
ウダブレーキ7を備えた機械装置のための上位の制御装
置(図示せず)から出力される制御信号18によって順
次制御される。上記操作パネル17に入力する作動トル
ク設定値は,当該電磁パウダクラッチ2と電磁パウダブ
レーキ7それぞれの有する励磁電流対作動トルク特性,
スイッチング回路12の特性,及び,前記電磁パウダク
ラッチ/ブレーキ電流検出用の抵抗器35によって検出
される電磁パウダクラッチ/ブレーキの電流を示す信号
値等に対応した適切な電流指令値として設定されてい
る。上記操作パネル17に入力する,電磁パウダクラッ
チまたは電磁パウラブレーキの上述した作動タイミング
を定めるタイミング設定値は,当該電磁パウダクラッチ
2と電磁パウダブレーキ7それぞれの有する起動時にお
ける立ち上がり特性,電磁パウダクラッチ2または電磁
パウダブレーキ7の作動停止時における,当該電磁パウ
ダクラッチ2または電磁パウダブレーキ7を含む回路そ
れぞれの蓄積エネエルギ吸収時間,即ち,回路電流が所
定の値まで減衰するまでの時間特性等に対応して定まる
適切なタイミング指令値として設定されている。
Between the connection points of the capacitors 21 and 22 and the switching transistors 23 and 24, which form a bridge circuit connected between the positive and negative power supply buses e and f, and the connection points of the switching transistors 23 and 24, the primary of the switching transformer 32 is provided. The side winding 32a is connected. Switching transistor 2
When 3 and 24 are respectively driven, a current flows between the positive power supply bus e and the negative power supply bus f, which changes direction in the primary winding 32a of the switching transformer 32 and intermittently flows. Therefore, 2 of the switching transformer 32
A pulse current in both directions is output from the secondary winding 32b at a level according to the winding ratio. In the second rectifier circuit 13, the output of the center tap type secondary winding 32b of the switching transformer 32 is double-wave rectified by a pair of rectifying diodes 33 and 34, and the electromagnetic powder clutch 2 or the electromagnetic powder brake 7 is rectified. Supply to. The current is determined by whether the first switch transistor 35 connected in series to the electromagnetic powder clutch 2 or the second switch transistor 36 connected in series to the electromagnetic powder brake 7 is conductive or non-conductive. The switch transistor 35 and the second switch transistor 36 are controlled by a control signal from the control circuit 16 whose details will be described later. Electromagnetic powder clutch 2 or electromagnetic powder brake 7
The electric current flowing through is detected by a resistor 37 for electromagnetic powder clutch / brake current detection connected in series and is supplied to the PWM circuit 15. The PWM circuit 15 also includes exciting coils for each of the electromagnetic powder clutch 2 and the electromagnetic powder brake 7 (reference numeral 8 shown in FIG. 2).
2) Timing and magnitude of current to be supplied to, that is, P
A signal for controlling the timing at which the WM circuit 15 outputs the pulse train, the duty ratio of the pulse train, and, if necessary, the cycle of the pulse train is input from the control circuit 16. The operating conditions for realizing the above-mentioned functions, which the control circuit 16 has in its circuit, are set by an operation panel 17 which is a setting means, and a mechanical device provided with the electromagnetic powder clutch 2 and the electromagnetic powder brake 7 is set. Are sequentially controlled by a control signal 18 output from a higher-level control device (not shown). The operating torque set value input to the operation panel 17 is the exciting current versus operating torque characteristic of the electromagnetic powder clutch 2 and the electromagnetic powder brake 7, respectively.
It is set as an appropriate current command value corresponding to the characteristics of the switching circuit 12 and the signal value indicating the current of the electromagnetic powder clutch / brake detected by the resistor 35 for detecting the electromagnetic powder clutch / brake current. .. The timing set values that are input to the operation panel 17 and determine the above-mentioned operation timings of the electromagnetic powder clutch or the electromagnetic powder brake are the rising characteristics at startup of the electromagnetic powder clutch 2 and the electromagnetic powder brake 7, and the electromagnetic powder clutch 2 respectively. It also corresponds to the accumulated energy absorption time of each circuit including the electromagnetic powder clutch 2 or the electromagnetic powder brake 7 when the electromagnetic powder brake 7 is deactivated, that is, the time characteristic until the circuit current decays to a predetermined value. Is set as an appropriate timing command value determined by

【0013】次に上述した回路構成の動作作用を説明す
る。電磁クラッチ2と電磁ブレーキ7の主要な作動条件
はこの電磁クラッチ2と電磁ブレーキ7が上位の機械装
置に組み込まれた時に計測確認して設定手段として設け
られた操作パネル17から設定入力される。即ち,電磁
パウダクラッチ2の伝達トルク値,電磁パウダブレーキ
7の吸収すべきブレーキトルク値によって定まるそれぞ
れの励磁電流値,電磁パウダクラッチ2の起動時に供給
すべき過励磁電流値と必要過励磁時間,および,スイッ
チング回路12からの電力供給を停止してから,電磁パ
ウダクラッチ2の回路を環流する電流が,スイッチトラ
ンジスタ35の導通を遮断しても蓄積されたエネルギに
よリ発生するパルス電圧が安全な値になるまでの時間,
および,電磁パウダブレーキ7の起動時に供給すべき過
励磁電流値と必要な過励磁時間,および,スイッチング
回路12からの電力供給を停止してから,電磁パウダブ
レーキ7の回路を環流する電流が,スイッチトランジス
タ36の導通を遮断しても蓄積されたエネルギによリ発
生するパルス電圧が安全な値になるまでの時間等を設定
する。上述した設定励磁電流値の大きさに比例してパル
ス幅が変化する,即ち,この電流指令値に対応して予め
設定された周期とデューティ比を有するパルス列がPW
M回路15で作成される。このパルス列のパルスが第1
の駆動トランジスタ26に入力してオンすると,オンし
た第1の駆動トランジスタ26は直流電源25から第1
の駆動トランス28の1次側巻線に電流を流し,この第
1の駆動トランス28を介して第1のスイッチングトラ
ンジスタ23のゲートを駆動してオンさせる。また,制
御回路16はスイッチ回路11に制御信号を出して整流
回路を倍電圧整流回路にし,プラス電源母線eの電圧を
高める。第1のスイッチングトランジスタ23がオンす
ると,プラス電源母線eからこの第1のスイッチングト
ランジスタ23,スイッチングトランス32の一次側巻
線32a,第2のコンデンサ22を通ってマイナス電源
母線fに電流が流れる。このパルスが切れると第1の駆
動トランジスタ26がオフされ,第1のスイッチングト
ランジスタ23がオンの間にその駆動回路に蓄積された
エネルギが第1のダイオード27によって速やかに回収
される。前記第1の駆動トランジスタ26がオフになっ
た後,PWM回路15は次に第2の駆動トランジスタ2
9にパルスを入力してこの第2の駆動トランジスタ29
をオンする。従って,前述と同様の働きによって,第2
のスイッチングトランジスタ24がオンする。第2のス
イッチングトランジスタ24がオンするとプラス電源母
線eから第1のコンデンサ21,スイッチングトランス
32の1次側巻線32a,第2のスイッチングトランジ
スタ24を通ってマイナス電源母線fに電流が流れる。
このパルスが切れると第2の駆動トランジスタ29がオ
フされ,第2のスイッチングトランジスタ24がオンの
間にその駆動回路に蓄積されたエネルギが第2のダイオ
ード30によって速やかに回収される。以後上述の動作
が繰返えされる。従って,上記パルス列によってスイッ
チングトランス32には方向を交互に電流を流しパルス
電力としてこのスイッチングトランス32の2次側巻線
32bに伝達する。スイッチングトランス32の2次側
巻線32bに出力したパルス電力は整流用ダイオード3
3,34によって両波整流される。上述の過程におい
て,制御回路16からの信号によってスイッチトランジ
スタ35が導通状態にあると,整流用ダイオード33,
34によって両波整流された電流が,電磁パウダクラッ
チ2の励磁コイルに流れて電磁パウダクラッチ2を急速
に作動する。制御回路16からの信号によってスイッチ
トランジスタ36が導通状態にあると,整流用ダイオー
ド33,34によって両波整流された電流が,電磁パウ
ダブレーキ7の励磁コイルに流れて電磁パウダブレーキ
7を急速に作動する。上記した電磁パウダクラッチ2ま
たは電磁パウダブレーキ7を流れる電流はこの回路に直
列に接続した抵抗器37を流れるので,この抵抗器37
の両端に発生する電圧,即ち,電磁パウダクラッチ2ま
たは電磁パウダブレーキ7を流れる電流に比例した値の
電圧がPWM回路15に入力する。PWM回路15にお
いては,設定手段としての設定パネル17で設定したト
ルク値に対応し制御回路16から入力される電流指令値
とこの抵抗器37で検出した電磁パウダクラッチ2また
は電磁パウダブレーキ7を流れる電流値を示す電圧とを
比較し,その偏差値に従い予め設定した条件によって,
この偏差が零になるように前述したこのPWM回路から
出力するパルス列のパルス幅を自動的に変化させる。従
って,電磁パウダクラッチ2または電磁パウダブレーキ
7は図1に示す回路によって,設定手段17で設定した
トルクを精度良く伝達し,または,設定手段17で設定
したブレーキトルクを精度良く吸収する。制御回路16
は予め設定した過励磁時間が経過すると,スイッチ回路
11を制御して整流回路をブリッジタイプの整流回路に
切換えるとともにPWM回路への信号を予め設定された
指令内容に従い変換して電磁パウダクラッチ2または電
磁パウダブレーキ7に出力する制御電圧または電流を所
望のトルクを発生するようにする。上述した回路の働き
によって,前記パルス列の各パルス幅が広い場合,即
ち,PWMの変調度が大なる場合には電磁パウダクラッ
チ2または電磁パウダブレーキ7に流れる電流が大にな
る。逆に,パルス列の各パルス幅が狭い場合,即ち,P
WMの変調度が小なる場合には電磁パウダクラッチ2ま
たは電磁パウダブレーキ7に流れる電流が小になる。即
ち,前記パルス列のデユーティ比が大なるときは電磁パ
ウダクラッチ2または電磁パウダブレーキ7に流れる電
流が大であり,パルス列のデユーティ比が小なるときは
電磁パウダクラッチ2または電磁パウダブレーキ7に流
れる電流が小になる。前述したように,電磁パウダクラ
ッチ2に流れる電流が大であると,伝達するトルクが大
であり,電磁パウダブレーキ7に吸収するブレーキトル
クが大である。また,逆に,電磁パウダクラッチ2に流
れる電流が小であると,伝達するトルクが小であり,電
磁パウダブレーキ7に吸収するブレーキトルクが小であ
る。従って,前記設定パネル17によって設定した所望
するトルク値に対応した電流が電磁パウダクラッチ2ま
たは電磁パウダブレーキ7に流れ,電磁パウダクラッチ
2においては所望するトルクが伝達され,電磁パウダブ
レーキ7においては所望するブレーキトルクが吸収され
る。
Next, the operation of the above-mentioned circuit configuration will be described. The main operating conditions of the electromagnetic clutch 2 and the electromagnetic brake 7 are set and input from an operation panel 17 provided as a setting means by confirming the measurement when the electromagnetic clutch 2 and the electromagnetic brake 7 are installed in a higher-level machine. That is, each exciting current value determined by the transmission torque value of the electromagnetic powder clutch 2, the braking torque value to be absorbed by the electromagnetic powder brake 7, the overexciting current value to be supplied when the electromagnetic powder clutch 2 is started, and the required overexcitation time, Also, even after the power supply from the switching circuit 12 is stopped, the pulse voltage generated by the stored energy is safe even if the current circulating in the circuit of the electromagnetic powder clutch 2 cuts off the conduction of the switch transistor 35. Time to reach a certain value,
Also, the overexcitation current value to be supplied when the electromagnetic powder brake 7 is started and the required overexcitation time, and the current flowing through the circuit of the electromagnetic powder brake 7 after the power supply from the switching circuit 12 is stopped, Even when the conduction of the switch transistor 36 is cut off, the time until the pulse voltage regenerated by the accumulated energy reaches a safe value is set. The pulse width changes in proportion to the magnitude of the set excitation current value, that is, the pulse train having the preset cycle and duty ratio corresponding to this current command value is PW.
It is created by the M circuit 15. The pulse of this pulse train is the first
When the first driving transistor 26 is turned on by inputting it to the driving transistor 26 of
A current is caused to flow through the primary winding of the drive transformer 28, and the gate of the first switching transistor 23 is driven via this first drive transformer 28 to be turned on. Further, the control circuit 16 outputs a control signal to the switch circuit 11 to make the rectifier circuit a voltage doubler rectifier circuit and increase the voltage of the positive power supply bus e. When the first switching transistor 23 is turned on, a current flows from the positive power source bus e through the first switching transistor 23, the primary winding 32a of the switching transformer 32, and the second capacitor 22 to the negative power source bus f. When this pulse is cut off, the first drive transistor 26 is turned off, and the energy accumulated in the drive circuit while the first switching transistor 23 is on is promptly recovered by the first diode 27. After the first driving transistor 26 is turned off, the PWM circuit 15 then operates the second driving transistor 2
The pulse is input to the second driving transistor 29
Turn on. Therefore, by the same function as described above, the second
Switching transistor 24 is turned on. When the second switching transistor 24 is turned on, a current flows from the positive power source bus line e to the negative power source bus line f through the first capacitor 21, the primary winding 32a of the switching transformer 32, and the second switching transistor 24.
When this pulse is cut off, the second drive transistor 29 is turned off, and the energy accumulated in the drive circuit while the second switching transistor 24 is on is promptly recovered by the second diode 30. After that, the above-mentioned operation is repeated. Therefore, the pulse train causes a current to flow in the switching transformer 32 in alternating directions, and transmits the pulse power to the secondary winding 32b of the switching transformer 32. The pulse power output to the secondary winding 32b of the switching transformer 32 is the rectifying diode 3
Both waves are rectified by 3, 34. In the above process, when the switch transistor 35 is turned on by the signal from the control circuit 16, the rectifying diode 33,
The current that has undergone both-wave rectification by 34 flows into the exciting coil of the electromagnetic powder clutch 2 to rapidly operate the electromagnetic powder clutch 2. When the switch transistor 36 is in the conductive state by the signal from the control circuit 16, the current rectified by both waves by the rectifying diodes 33 and 34 flows into the exciting coil of the electromagnetic powder brake 7 to rapidly activate the electromagnetic powder brake 7. To do. Since the current flowing through the electromagnetic powder clutch 2 or the electromagnetic powder brake 7 flows through the resistor 37 connected in series to this circuit, the resistor 37
The voltage generated at both ends of, i.e., the voltage having a value proportional to the current flowing through the electromagnetic powder clutch 2 or the electromagnetic powder brake 7 is input to the PWM circuit 15. In the PWM circuit 15, the current command value input from the control circuit 16 corresponding to the torque value set by the setting panel 17 as the setting means and the electromagnetic powder clutch 2 or the electromagnetic powder brake 7 detected by the resistor 37 flows. Compare with the voltage showing the current value, according to the deviation value, according to the preset conditions,
The pulse width of the pulse train output from the PWM circuit is automatically changed so that this deviation becomes zero. Therefore, the electromagnetic powder clutch 2 or the electromagnetic powder brake 7 accurately transmits the torque set by the setting means 17 or absorbs the brake torque set by the setting means 17 by the circuit shown in FIG. Control circuit 16
When the preset over-excitation time has elapsed, the switch circuit 11 is controlled to switch the rectifier circuit to a bridge type rectifier circuit, and the signal to the PWM circuit is converted according to the preset command content to change the electromagnetic powder clutch 2 or The control voltage or current output to the electromagnetic powder brake 7 is used to generate a desired torque. Due to the function of the circuit described above, when each pulse width of the pulse train is wide, that is, when the modulation degree of PWM is large, the current flowing through the electromagnetic powder clutch 2 or the electromagnetic powder brake 7 becomes large. On the contrary, when each pulse width of the pulse train is narrow, that is, P
When the modulation degree of the WM is small, the current flowing through the electromagnetic powder clutch 2 or the electromagnetic powder brake 7 is small. That is, the current flowing through the electromagnetic powder clutch 2 or the electromagnetic powder brake 7 is large when the duty ratio of the pulse train is large, and the current flowing through the electromagnetic powder clutch 2 or the electromagnetic powder brake 7 is small when the duty ratio of the pulse train is small. Becomes small. As described above, when the current flowing through the electromagnetic powder clutch 2 is large, the torque transmitted is large, and the brake torque absorbed by the electromagnetic powder brake 7 is large. On the contrary, when the current flowing through the electromagnetic powder clutch 2 is small, the torque transmitted is small and the brake torque absorbed by the electromagnetic powder brake 7 is small. Therefore, a current corresponding to the desired torque value set by the setting panel 17 flows to the electromagnetic powder clutch 2 or the electromagnetic powder brake 7, and the desired torque is transmitted in the electromagnetic powder clutch 2 and desired in the electromagnetic powder brake 7. The braking torque is absorbed.

【0014】次に,図3をも参照してこの制御装置の働
きと作用をより詳細に説明する。図3は,電磁パウダク
ラッチ2と電磁パウダブレーキ7の作動指令に伴う時間
推移と対応する作動状況を示したものであって,縦軸の
上側にはクラッチ,下側にはブレーキの作動状況を時間
推移を示す横軸に対応させている。但し,図面サイズに
対応する説明の便宜上時間推移軸の時間割合と縦軸に示
すレベル割合は正しいものではない。制御信号18が電
磁パウダクラッチ2の起動指令をタイミングt1におい
て制御回路16に入力すると,制御回路16は,スイッ
チ回路11に切換信号を送ることによって第1の整流回
路10から出力する電圧を高めるとともにこの出力電圧
に対応してPWM回路15に予め設定された過励磁電流
Ic1を指令する設定値を入力する。また,制御回路1
6はスイッチトランジスタ35に作動信号を出力する。
従って,電磁パウダクラッチ2の励磁コイルには指令さ
れた過励磁電流が流れるので,この電磁パウダクラッチ
2は速やかに立ち上がって作動を始め,駆動動力源1か
ら所定のトルクを負荷機構3に伝達をはじめる。制御回
路16は過励磁電流Ic1を指定する設定値を出力し,
予め設定された所定時間経過してタイミングt2になる
と,スイッチ回路11に第1の整流回路10からの出力
電圧を低めるように切換信号を送るとともに,第1の整
流回路10から出力する電圧に対応してPWM回路15
に予め設定された励磁電流Ic2を指令する設定値を過
励磁電流Ic1を指令する設定値にかえて入力する。従
って,電磁パウダクラッチ2の励磁コイルには指令され
た作動電流が流れるので,電磁パウダクラッチ2は,駆
動動力源1から所定のトルクを負荷機構3に伝達し続け
る。制御信号18が電磁パウダクラッチ2の作動にかえ
て電磁パウダブレーキ7の起動指令をタイミングt3に
おいて制御回路16に入力すると,制御回路16は,P
WM回路15に対する入力信号を停止する。従って,電
磁パウダクラッチ2の励磁コイルには電流が流れなくな
るので,電磁パウダクラッチ2に蓄積されたエネルギが
スイッチトランス32の2次側巻線32bを通って環流
し,回路抵抗によってエネルギは速やかに減衰する。制
御回路16はPWM回路15に対する入力信号を停止し
てから予め設定された所定時間経過してタイミングt4
になると,スイッチトランジスタ35に出していた作動
信号を停止してかわりにスイッチトランジスタ36に作
動信号を出力する。また,制御回路16は,スイッチ回
路11に切換信号を送ることによって第1の整流回路1
0から出力する電圧を高めるとともにこの出力電圧に対
応して過励磁電流Ib1を指令する設定値を出力する。
従って,電磁パウダブレーキ7の励磁コイルには指令さ
れた過励磁電流が流れるので,この電磁パウダブレーキ
7は速やかに立ち上がって作動を始め,所定のブレーキ
トルクを負荷機構3から吸収し始める。さらに,予め設
定された所定時間経過してタイミングt5になると,制
御回路16は,スイッチ回路11に第1の整流回路10
からの出力電圧を低めるように切換信号を送るととも
に,PWM回路15に予め設定された励磁電流Ib2を
指令する設定値を過励磁電流Ib1を指令する設定値に
かえて入力する。従って,電磁パウダブレーキ7の励磁
コイルには指令された作動電流が流れるので,電磁パウ
ダブレーキ7は,所定のブレーキトルクを負荷機構3か
ら吸収し続ける。以下,制御信号18の指令に従って,
繰り返し作動する。上述の説明では,タイミングt1に
おいては,スイッチ11への切換信号およびPWM回路
15とスイッチトランジスタ35に同時に作動信号を出
力し,タイミングt4においては,スイッチトランジス
タ35への作動信号の停止およびスイッチトランジスタ
36とスイッチ11への切換信号およびPWM回路15
への作動信号の出力を同時に行うように説明したが,こ
の電磁パウダクラッチおよび電磁パウダブレーキの電気
的特性及び回路条件に対応して,適切に個別に作動信号
を出しまた停止するようにすることや,その他任意のタ
イミングとレベルで電磁パウダクラッチ2または電磁パ
ウダブレーキ7を作動させることも,予め操作パネルか
ら設定しておくか,適切な制御信号を入力することによ
って可能である。過励磁のためにスイッチ11による切
換操作によって第1の整流回路10からの出力直流電圧
を高めるように説明したが,過励磁の必要レベルとこの
スイッチング回路の特性に対応して,この切換操作を除
いて整流回路10から出力される直流電圧を変化しない
ようにして一定にしても良い。また,タイミングt2に
おいて,スイッチ11の切換えとPWM回路から出力す
るパルス列の変更を同時に行うように説明したが,各回
路の特性に対応して,スイッチ11の切換を早く行う
等,両者の切換えタイミングを異ならせることも予め設
定しておくか制御信号を入力することによって可能であ
る。上述し第1の整流回路10はブリッジタイプと倍電
圧整流回路とを設けるように説明したが,フルブリッジ
タイプとハーフブリッジタイプを設ける等任意の整流回
路を設けてもよい。また,2種類以上の電圧が出力でき
るように2種類以上の整流回路を設け,整流回路の種類
の数や必要条件に対応してスイッチ11を構成するよう
にしても良い。また,異なった直流電圧を出力できるよ
うに構成した第1の整流回路10はスイッチ回路11を
除いて,例えば,200ボルトの交流電源線路に接続す
る場合と100ボルトの交流電源線路に接続する場合等
異なった交流電源に対応できるようにすることができ
る。
Next, the operation and action of the control device will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 3 shows time-dependent changes in the electromagnetic powder clutch 2 and electromagnetic powder brake 7 associated with operation commands and the corresponding operating conditions. The upper side of the vertical axis shows the operating state of the clutch, and the lower side shows the operating state of the brake. It corresponds to the horizontal axis showing the time transition. However, for convenience of explanation corresponding to the drawing size, the time ratio of the time transition axis and the level ratio shown on the vertical axis are not correct. When the control signal 18 inputs the start command for the electromagnetic powder clutch 2 to the control circuit 16 at timing t1, the control circuit 16 sends a switching signal to the switch circuit 11 to increase the voltage output from the first rectifier circuit 10 and A preset value for commanding a preset overexciting current Ic1 is input to the PWM circuit 15 corresponding to this output voltage. In addition, the control circuit 1
6 outputs an operation signal to the switch transistor 35.
Therefore, a commanded overexciting current flows through the exciting coil of the electromagnetic powder clutch 2, so that the electromagnetic powder clutch 2 quickly rises and starts operating, and a predetermined torque is transmitted from the driving power source 1 to the load mechanism 3. Get started. The control circuit 16 outputs a set value designating the overexciting current Ic1,
At a timing t2 after a lapse of a predetermined time set in advance, a switching signal is sent to the switch circuit 11 so as to lower the output voltage from the first rectifier circuit 10, and the switch circuit 11 responds to the voltage output from the first rectifier circuit 10. Then the PWM circuit 15
The preset value for commanding the exciting current Ic2 set in advance is input in place of the preset value for commanding the overexciting current Ic1. Therefore, a commanded operating current flows through the exciting coil of the electromagnetic powder clutch 2, so that the electromagnetic powder clutch 2 continues to transmit a predetermined torque from the driving power source 1 to the load mechanism 3. When the control signal 18 inputs an activation command for the electromagnetic powder brake 7 to the control circuit 16 at timing t3 in place of the operation of the electromagnetic powder clutch 2, the control circuit 16 causes P
The input signal to the WM circuit 15 is stopped. Therefore, no current flows in the exciting coil of the electromagnetic powder clutch 2, so that the energy stored in the electromagnetic powder clutch 2 circulates through the secondary winding 32b of the switch transformer 32, and the energy is promptly increased by the circuit resistance. Decay. The control circuit 16 stops the input signal to the PWM circuit 15 and then elapses a predetermined time after a predetermined time elapses, thus timing t4.
Then, the operation signal output to the switch transistor 35 is stopped and the operation signal is output to the switch transistor 36 instead. Further, the control circuit 16 sends a switching signal to the switch circuit 11 so that the first rectifier circuit 1
The voltage output from 0 is increased and a set value for instructing the overexciting current Ib1 is output corresponding to this output voltage.
Therefore, the commanded overexcitation current flows through the exciting coil of the electromagnetic powder brake 7, so that the electromagnetic powder brake 7 quickly rises and starts to operate, and starts absorbing the predetermined brake torque from the load mechanism 3. Further, at a timing t5 after a lapse of a predetermined time set in advance, the control circuit 16 causes the switch circuit 11 to switch to the first rectifier circuit 10
A switching signal is sent so as to lower the output voltage from, and a preset value for instructing the exciting current Ib2 preset to the PWM circuit 15 is input instead of the set value for instructing the overexciting current Ib1. Therefore, the commanded operating current flows through the exciting coil of the electromagnetic powder brake 7, and the electromagnetic powder brake 7 continues to absorb the predetermined brake torque from the load mechanism 3. Hereinafter, according to the command of the control signal 18,
It works repeatedly. In the above description, the switching signal to the switch 11 and the operation signal to the PWM circuit 15 and the switch transistor 35 are simultaneously output at the timing t1, and the operation signal to the switch transistor 35 is stopped and the switch transistor 36 is output at the timing t4. And a switching signal to the switch 11 and the PWM circuit 15
It is explained that the operation signals are simultaneously output to the electromagnetic powder clutches, but the operation signals should be output and stopped appropriately in accordance with the electrical characteristics and circuit conditions of the electromagnetic powder clutch and electromagnetic powder brake. Alternatively, it is also possible to operate the electromagnetic powder clutch 2 or the electromagnetic powder brake 7 at any other arbitrary timing and level by setting them in advance from the operation panel or by inputting an appropriate control signal. Although it has been described that the output DC voltage from the first rectifying circuit 10 is increased by the switching operation by the switch 11 for overexcitation, this switching operation is performed according to the required level of overexcitation and the characteristics of this switching circuit. Except for this, the DC voltage output from the rectifier circuit 10 may be kept constant without changing. Further, at the timing t2, the switch 11 is switched and the pulse train output from the PWM circuit is changed at the same time. However, the switch timing of the switch 11 and the switching timing of both switches are changed in accordance with the characteristics of each circuit. It is also possible to make them different by presetting or by inputting a control signal. Although the first rectifier circuit 10 has been described above as being provided with a bridge type and a voltage doubler rectifier circuit, any rectifier circuit such as a full bridge type and a half bridge type may be provided. Further, two or more types of rectifying circuits may be provided so that two or more types of voltages can be output, and the switch 11 may be configured in accordance with the number of types of rectifying circuits and necessary conditions. Further, the first rectifier circuit 10 configured to output different DC voltages, except for the switch circuit 11, is connected to an AC power supply line of 200 V and a AC power supply line of 100 V, for example. It can be adapted to different AC power supplies.

【0015】上述の説明は本発明についての各実施例そ
れぞれの基本構成と基本実施方法について説明したもの
であって,その他応用改変することが可能である。例え
ば,上述の説明では 電磁クラッチまたは電磁ブレーキ
として電磁パウダクラッチまたは電磁パウダブレーキを
対象とした場合について説明したが,供給する電流また
は電圧によって伝達するトルクまたは吸収すべきブレー
キトルクが制御できるものであれば,どのようなクラッ
チまたはブレーキにも適用できる。また,上述の説明で
はスイッチング回路がハーフブリッジタイプの場合につ
いて説明したが,電磁クラッチまたは電磁ブレーキに供
給すべき電流が10アンペア程度の場合には上述したハ
ーフブリッジ回路が適しているが,電磁クラッチまたは
電磁ブレーキに供給すべき電流がより大なる場合にはコ
ンデンサ21,22をスイッチングトランジスタに換え
たフルブリッジタイプを用いてもよい。また,各スイッ
チング素子等の能動素子をトランジスタとして説明した
が,FET等その他のスイッチング素子を用いてもよ
く,スイッチング素子の駆動回路も上述した以外の回路
構成を用いても良いことはもちろんである。また,スイ
ッチング用のパルス列作成をPWM回路によって行うよ
うに説明したが,所定の設定値に対応してパルス列のデ
ューティ比を変化させるその他の手段を用いても良く,
また,パルス周期を含めて変化させるようにしても良
い。
The above description is for the basic structure and the basic implementation method of each of the embodiments of the present invention, and other application modifications are possible. For example, in the above description, an electromagnetic powder clutch or electromagnetic powder brake was used as the electromagnetic clutch or brake, but any torque that can be transmitted or absorbed by the supplied current or voltage can be controlled. For example, it can be applied to any clutch or brake. Also, in the above description, the case where the switching circuit is the half bridge type has been described, but when the current to be supplied to the electromagnetic clutch or the electromagnetic brake is about 10 amperes, the above half bridge circuit is suitable, but the electromagnetic clutch Alternatively, when the current to be supplied to the electromagnetic brake is larger, a full bridge type in which the capacitors 21 and 22 are replaced by switching transistors may be used. Further, the active element such as each switching element has been described as a transistor, but other switching elements such as FET may be used, and the driving circuit of the switching element may have a circuit configuration other than the above. .. Further, although the explanation has been given that the pulse train for switching is created by the PWM circuit, other means for changing the duty ratio of the pulse train in accordance with a predetermined set value may be used.
Alternatively, the pulse period may be changed.

【0016】また,第1の整流回路や,第2の整流回路
の後には濾波用の回路部品を記していないが,濾波機能
は使用する電磁クラッチまたは電磁ブレーキその他この
回路の条件に従って適切に構成すれば良い。また,電磁
パウダクラッチ/ブレーキを流れる電流値を検出するの
に回路に直列に挿入した抵抗器を使用するように説明し
たが,CT(計器用変流器)を用いても良い。また,設
定手段17における設定トルク値に対応する電気信号の
種類によって,電磁パウダクラッチ/ブレーキの両端の
電圧を検出するようにして電圧制御をするようにして
も,スイッチングトランス32に電圧検出用の第3の巻
線を設ける等その他の手段によっても良い。また,直接
トルク値を検出するようにしても良い。また,各種設定
を操作パネルで行うように説明したが,このトルク制御
装置内の所定の回路部に半固定スイッチを設けてもよ
く,また,上位の制御装置から指令される設定信号によ
って設定されるようにする等その他の適切な設定手段を
用いるようにすることができる。また,上述したよう
に,第1の整流回路10は,整流方式が切換可能になる
回路にすることによって電磁クラッチまたは電磁ブレー
キに設定し制御できるトルク範囲を拡大することも可能
である。しかしながら,条件によっては,第1の整流回
路に2種類以上の直流出力を得る手段は除いても良い。
また,制御回路16は上位の制御装置(図示せず)から
出力される制御信号18によって順次制御されるように
説明したが,この制御装置自体が全体の制御機能を備え
て機械装置のセンサ信号等によって順次作動するように
することができる。また,制御回路16とPWM回路1
5を共通化するとか機能の分担を変える等,その装置の
条件に対応して任意に設定しても良い。
Further, although no circuit component for filtering is shown after the first rectifying circuit or the second rectifying circuit, the filtering function is appropriately configured according to the electromagnetic clutch or electromagnetic brake to be used and other conditions of this circuit. Just do it. Also, although a resistor inserted in series with the circuit is used to detect the current value flowing through the electromagnetic powder clutch / brake, CT (current transformer for instrument) may be used. Further, even if the voltage control is performed by detecting the voltage across the electromagnetic powder clutch / brake according to the type of the electric signal corresponding to the set torque value in the setting means 17, the switching transformer 32 can detect the voltage. Other means such as providing a third winding may be used. Alternatively, the torque value may be directly detected. In addition, although it has been described that various settings are made on the operation panel, a semi-fixed switch may be provided in a predetermined circuit section in the torque control device, and the setting signal is set by a setting signal instructed by the host control device. Other suitable setting means can be used. Further, as described above, the first rectifier circuit 10 can be set to an electromagnetic clutch or an electromagnetic brake to expand the torque range that can be controlled by making the rectification system switchable. However, depending on the conditions, the means for obtaining two or more kinds of DC outputs in the first rectifier circuit may be omitted.
Further, although the control circuit 16 has been described as being sequentially controlled by the control signal 18 output from a higher-order control device (not shown), the control device itself has the entire control function and the sensor signal of the mechanical device is provided. And so on. In addition, the control circuit 16 and the PWM circuit 1
5 may be commonly used or the allocation of functions may be changed, or the like may be arbitrarily set according to the conditions of the device.

【0017】[0017]

【発明の効果】上述したように,この発明に基づく電磁
クラッチおよび電磁ブレーキのトルク制御装置において
は,上述したように構成したので,次のような優れた効
果が得られる。 1)電磁クラッチが伝達するトルク,または,電磁ブレ
ーキにより吸収するブレーキトルクを自由に精度良く制
御することができる。 2)電磁クラッチが伝達すべきトルク,または,電磁ブ
レーキにより吸収すべきブレーキトルクを自由に設定す
ることができる。 3)所定時間過励磁電流を供給するようにした場合は電
磁クラッチおよび電磁ブレーキの起動時の立ち上がりを
早めることができる。 4)所定時間励磁電流供給を停止する場合は電磁クラッ
チおよび電磁ブレーキの作動切換時に相互に干渉する恐
れをなくせる。 5)電磁クラッチまたは電磁ブレーキの作動を終了する
時に所定時間励磁電流供給を停止する場合は回路を非導
通にする時の過電圧による半導体等の破損やノイズによ
る誤動作が防げる。 6)回路周波数が高周波にできるのでスイッチングトラ
ンスが軽量小型になる。 7)損失が減少したので小型の放熱機構によっても発熱
を低く押さえることができる。 8)大容量の電磁クラッチ/ブレーキ用の制御装置が小
型軽量に構成できる。 9)スイッチング回路にハーフブリッジタイプを使用す
る場合は,10アンペア程度の電流を流す通常の大型電
磁クラッチ/ブレーキに最適なトルク制御装置が得られ
る。 10)パルス列作成回路にPWM回路を使用する場合
は,スイッチング回路を作動するパルス列が,当該電磁
クラッチ/ブレーキに所望するトルク値に対応して精度
良く容易に得られる。 11)交流電源から直流を得る第1の整流回路に少なく
とも2種類以上の直流電圧を得られるように構成した場
合は,異なった交流電源に対して本発明に基づく電磁ク
ラッチおよび電磁ブレーキのトルク制御装置を適用でき
る。 12)交流電源から直流を得る第1の整流回路に少なく
とも2種類以上の直流電圧を得られるように構成した場
合は,強力な過励磁機能を得ることができる。
As described above, the torque control device for the electromagnetic clutch and the electromagnetic brake according to the present invention is configured as described above, so that the following excellent effects can be obtained. 1) The torque transmitted by the electromagnetic clutch or the brake torque absorbed by the electromagnetic brake can be freely and accurately controlled. 2) The torque to be transmitted by the electromagnetic clutch or the brake torque to be absorbed by the electromagnetic brake can be freely set. 3) When the overexciting current is supplied for a predetermined time, the startup of the electromagnetic clutch and the electromagnetic brake can be accelerated. 4) When the excitation current supply is stopped for a predetermined time, it is possible to eliminate the possibility of mutual interference when switching the operation of the electromagnetic clutch and the electromagnetic brake. 5) When the supply of the exciting current is stopped for a predetermined time when the operation of the electromagnetic clutch or the electromagnetic brake is stopped, damage to the semiconductor or the like due to overvoltage when making the circuit non-conductive and malfunction due to noise can be prevented. 6) Since the circuit frequency can be high, the switching transformer becomes lightweight and compact. 7) Since the loss is reduced, the heat generation can be suppressed low even by a small heat dissipation mechanism. 8) A large-capacity electromagnetic clutch / brake control device can be made compact and lightweight. 9) When the half bridge type is used for the switching circuit, the optimum torque control device can be obtained for a normal large electromagnetic clutch / brake that allows a current of about 10 amperes to flow. 10) When a PWM circuit is used in the pulse train generation circuit, the pulse train that operates the switching circuit can be easily obtained with high accuracy corresponding to the torque value desired for the electromagnetic clutch / brake. 11) Torque control of electromagnetic clutches and brakes according to the present invention for different AC power supplies when the first rectifier circuit for obtaining DC power from the AC power supply is configured so as to obtain at least two types of DC voltage. Applicable device. 12) When the first rectifier circuit that obtains direct current from the alternating current power supply is configured to obtain at least two types of direct current voltage, a strong overexcitation function can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に基づく実施例の電磁クラッチおよび電
磁ブレーキのトルク制御装置における回路構成を示すブ
ロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a circuit configuration in a torque control device for an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明に基づく実施例に示す電磁パウダクラッ
チ/ブレーキの構造を示す概要断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the structure of an electromagnetic powder clutch / brake according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明に基づく実施例における電磁クラッチお
よび電磁ブレーキの総合動作を説明するタイミング図で
ある。
FIG. 3 is a timing chart for explaining overall operation of the electromagnetic clutch and the electromagnetic brake in the embodiment according to the present invention.

【図4】電磁クラッチの用法を説明する概要ブロック構
成図である。
FIG. 4 is a schematic block diagram illustrating the usage of an electromagnetic clutch.

【図5】電磁ブレーキの用法を説明する概要ブロック構
成図である。
FIG. 5 is a schematic block diagram illustrating the usage of an electromagnetic brake.

【図6】電磁クラッチおよび電磁ブレーキを混用した場
合の用法を説明する概要ブロック構成図である。
FIG. 6 is a schematic block configuration diagram illustrating a usage when an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake are mixedly used.

【図7】従来の電磁クラッチまたは電磁ブレーキの制御
装置の構成を説明するブロック回路図である。
FIG. 7 is a block circuit diagram illustrating a configuration of a conventional electromagnetic clutch or electromagnetic brake control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:駆動動力源(電動機) 2:電磁クラッチ 3:負荷機構 4:交流電源 6:駆動機能をもった機構装置 7:電磁ブレーキ 9:固定部 10:第1の整流回路 12:スイッチング回路 13:第2の整流回路 15:パルス列作成回路(PWM回路) 16:制御回路 17:設定手段(操作パネル) 21,22:(ブリッジ用)コンデンサ 23,24:スイッチング素子(トランジスタ) 26,29:トランジスタ 32:スイッチングトランス 37:電流検出手段(抵抗器) 1: Driving power source (electric motor) 2: Electromagnetic clutch 3: Load mechanism 4: AC power supply 6: Mechanism device having a driving function 7: Electromagnetic brake 9: Fixed part 10: First rectifying circuit 12: Switching circuit 13: Second rectifier circuit 15: Pulse train creation circuit (PWM circuit) 16: Control circuit 17: Setting means (operation panel) 21, 22: (for bridge) capacitor 23, 24: Switching element (transistor) 26, 29: Transistor 32 : Switching transformer 37: Current detection means (resistor)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電磁クラッチによって所定の駆動トルク
を伝達し,また,電磁ブレーキによって所定のブレーキ
トルクを吸収させる,電磁クラッチおよび/または電磁
ブレーキのトルク制御装置において,交流電源を直流に
変換する第1の整流回路と,該直流を所定のパルス列に
変換するブリッジタイプスイッチング回路と,該パルス
列を整流して当該電磁クラッチまたは電磁ブレーキに供
給する第2の整流回路と,当該電磁クラッチまたは電磁
ブレーキに電圧または電流を供給するタイミングを当該
電磁クラッチおよび/または電磁ブレーキを含む装置の
稼動状況に対応し予め設定された条件に従って作成指令
し,当該電磁クラッチによって伝達する駆動トルクおよ
び/または電磁ブレーキによって吸収するブレーキトル
クを規定する当該電磁クラッチまたは電磁ブレーキに供
給する電圧値または電流値を予め設定された条件に従っ
て作成指令する制御回路と,上記制御回路の制御条件を
所望する条件に設定する設定手段と,該設定手段により
設定された当該電磁クラッチまたは電磁ブレーキに供給
する電圧値または電流値に対応して所定の条件に従った
周期とデューティ比を有するパルス列を作成するパルス
列作成回路と,当該電磁クラッチおよび/または電磁ブ
レーキに供給する電圧または電流を上記制御回路からの
指令によって入り切りする手段と,当該電磁クラッチま
たは電磁ブレーキへの印加電圧または流れる電流を検出
する手段とを備え,上記パルス列作成回路により作成し
たパルス列によって前記スイッチング回路を作動すると
ともに,前記検出手段によって検出した電圧値または電
流値と前記制御回路で作成指令した電圧値または電流値
とを比較し,比較の結果得られた偏差値に基づき該偏差
値を零ならしむるように上記パルス列作成回路によって
得られるパルス列のデューティ比を補正するとともに,
当該電磁クラッチおよび/または電磁ブレーキに供給す
る電圧または電流の入り切りを上記制御装置からの指令
によって実行することによって,当該電磁クラッチによ
り伝達する駆動トルクまたは電磁ブレーキにより吸収す
るブレーキトルクを前記設定手段により設定した条件の
各タイミングとトルク値に維持するようにしたことを特
徴とする電磁クラッチおよび電磁ブレーキのトルク制御
装置。
1. A torque control device for an electromagnetic clutch and / or an electromagnetic brake, wherein a predetermined drive torque is transmitted by an electromagnetic clutch, and a predetermined brake torque is absorbed by an electromagnetic brake. 1 rectifier circuit, a bridge type switching circuit that converts the direct current into a predetermined pulse train, a second rectifier circuit that rectifies the pulse train and supplies the pulse train to the electromagnetic clutch or electromagnetic brake, and the electromagnetic clutch or electromagnetic brake. A command to create the voltage or current is supplied according to the preset conditions corresponding to the operating condition of the device including the electromagnetic clutch and / or the electromagnetic brake, and is absorbed by the driving torque transmitted by the electromagnetic clutch and / or the electromagnetic brake. The electric power that regulates the braking torque A control circuit for instructing a voltage value or a current value to be supplied to a magnetic clutch or an electromagnetic brake in accordance with a preset condition, setting means for setting the control condition of the control circuit to a desired condition, and the setting means. And a pulse train creating circuit for creating a pulse train having a cycle and a duty ratio according to a predetermined condition corresponding to a voltage value or a current value supplied to the electromagnetic clutch or electromagnetic brake, and supplying the electromagnetic clutch and / or electromagnetic brake. The switching circuit is provided with a pulse train created by the pulse train creating circuit, comprising means for turning on and off a voltage or current to be applied by a command from the control circuit, and means for detecting an applied voltage or flowing current to the electromagnetic clutch or electromagnetic brake. Is activated and is detected by the detection means Obtained by the pulse train creating circuit so as to compare the voltage value or current value with the voltage value or current value created by the control circuit and zero the deviation value based on the deviation value obtained as a result of the comparison. While correcting the duty ratio of the pulse train,
By executing turning on and off of a voltage or a current supplied to the electromagnetic clutch and / or the electromagnetic brake according to a command from the control device, a driving torque transmitted by the electromagnetic clutch or a brake torque absorbed by the electromagnetic brake is set by the setting means. A torque control device for an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake, wherein each timing and torque value of a set condition are maintained.
【請求項2】 請求項1記載の電磁クラッチおよび電磁
ブレーキのトルク制御装置の制御回路は,当該電磁クラ
ッチおよび/または電磁ブレーキの作動開始時に所定時
間過励磁電流を供給して当該電磁クラッチおよび/また
は電磁ブレーキの作動立上り時間を短縮するごとく形成
されていることを特徴とする請求項1記載の電磁クラッ
チおよび電磁ブレーキのトルク制御装置。
2. The control circuit of the torque control device for an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake according to claim 1, wherein an overexcitation current is supplied for a predetermined time at the start of operation of the electromagnetic clutch and / or the electromagnetic brake, Alternatively, the torque control device for an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake according to claim 1, wherein the electromagnetic brake and the electromagnetic brake are formed so as to shorten an activation time of the electromagnetic brake.
【請求項3】 請求項1記載の電磁クラッチおよび電磁
ブレーキのトルク制御装置の制御回路は,当該電磁クラ
ッチおよび/または電磁ブレーキの作動終了時に所定時
間長の励磁電流停止時間を設けて当該電磁クラッチおよ
び電磁ブレーキの相互切換時における相互干渉を防止す
るごとく形成されていることを特徴とする請求項1記載
の電磁クラッチおよび電磁ブレーキのトルク制御装置。
3. The control circuit of the torque control device for an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake according to claim 1, wherein an exciting current stop time of a predetermined time length is provided at the end of operation of the electromagnetic clutch and / or the electromagnetic brake. 2. The torque control device for an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake according to claim 1, wherein the electromagnetic clutch and the electromagnetic brake are formed so as to prevent mutual interference during mutual switching of the electromagnetic brake.
【請求項4】 請求項1記載のブリッジタイプスイッチ
ング回路はハーフブリッジタイプであることを特徴とす
る請求項1記載の電磁クラッチおよび電磁ブレーキのト
ルク制御装置。
4. The torque control device for an electromagnetic clutch and an electromagnetic brake according to claim 1, wherein the bridge type switching circuit according to claim 1 is a half bridge type.
【請求項5】 請求項1記載のパルス列作成回路はPW
M回路であることを特徴とする請求項1記載の電磁クラ
ッチおよび電磁ブレーキのトルク制御装置。
5. The pulse train generation circuit according to claim 1 is a PW.
The electromagnetic clutch and electromagnetic brake torque control device according to claim 1, wherein the torque control device is an M circuit.
【請求項6】 請求項1記載の交流電源を直流に変換す
る整流回路は少なくとも2種類以上の異なった直流電圧
を出力する整流回路を切換可能にしたことを特徴とする
請求項1記載の電磁クラッチおよび電磁ブレーキのトル
ク制御装置。
6. The electromagnetic system according to claim 1, wherein the rectifier circuit for converting the AC power supply into DC according to claim 1 can switch at least two kinds of rectifier circuits that output different DC voltages. Torque control device for clutch and electromagnetic brake.
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