JPH08308208A - エキサイタ付リターダ - Google Patents

エキサイタ付リターダ

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JPH08308208A
JPH08308208A JP10858695A JP10858695A JPH08308208A JP H08308208 A JPH08308208 A JP H08308208A JP 10858695 A JP10858695 A JP 10858695A JP 10858695 A JP10858695 A JP 10858695A JP H08308208 A JPH08308208 A JP H08308208A
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JP
Japan
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retarder
capacitor
exciter
circuit
thyristor
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JP10858695A
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English (en)
Inventor
Masahiro Osada
雅裕 長田
Masazumi Akitani
正純 秋谷
Hideki Kimura
秀樹 木村
Shigeru Mogi
繁 茂木
Kazuyoshi Arai
一由 新井
Nobuo Kaneko
信夫 金子
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Sawafuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Sawafuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低速回転時における制動トルク特性を改善す
る。 【構成】 エキサイタ1を内蔵し、エキサイタ1で発生
した交流電圧を整流回路4で直流電圧に整流してリター
ダ1に給電する方式のエイサイタ付リターダにおいて、
リターダ界磁巻線6とのあいだで共振状態状を生じせし
める容量のコンデンサ8を設け、低速回転時においては
共振状態状で発生せしめた電圧をリターダ1に給電する
様に構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リターダ、特にエキサ
イタを内蔵したエキサイタ付リターダのその低速回転時
における制動トルク特性を改善するようにしたエキサイ
タ付リターダに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のエキサイタ付リターダの構成は、
その内蔵エキサイタが単相の場合は図11、三相の場合
は図12に示されている様になっていた。すなわち、例
えば回転する永久磁石2等の界磁手段によってエキサイ
タ1の電機子巻線3に磁束が鎖交し、交流電圧が発生す
る。この交流電圧は整流回路4で直流に変換され、リタ
ーダ界磁巻線6に界磁電流を流させる。リターダ界磁巻
線6に界磁電流が流れることにより、エキサイタ1の永
久磁石2と共に回転する渦流円筒7に渦電流が発生し、
当該渦電流と上記リターダ界磁巻線6による磁界との間
で渦流円筒7の回転方向と逆方向の電磁力が発生し、こ
れが渦流円筒7の回転運動に対して制動作用を及ぼす。
従って渦流円筒7を例えばクランクシャフトに取付けて
おけば、ブレーキとして作用する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来のエキサイタ付リターダでは、低速
回転時でのエキサイタ1の出力が小さい上に、エキサイ
タ1側から見たときのリターダ界磁巻線6がリアクタン
ス負荷となり、その出力は低いものに抑えられている。
リターダ界磁巻線6には図3のエキサイタの外部特性曲
線Iにおける(A)で示される大きさの界磁電流IA
流れる。当該リターダ界磁巻線6には(A)の界磁電流
A しか流れないので、低速回転時のリターダ5の制動
力(制動トルク)が小さく、上記説明のブレーキ作用が
低速回転時においては弱い欠点があった。
【0004】本発明は、上記の欠点を解決することを目
的としており、リターダ界磁巻線のインダクタンスLと
のあいだで共振状態状(共振状態或いは共振状態に近い
状態をいう)となり得る容量Cのコンデンサを接続し、
低速回転でのエキサイタの低出力をこの共振状態状の出
力で補うようにしてリターダ界磁巻線に流れる界磁電流
をアップさせ、低速回転時のリターダの制動トルク特性
を向上せしめるようにしたエキサイタ付リターダを提供
することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
めに、本発明のエキサイタ付リターダはエキサイタを内
蔵し、エキサイタで発生した交流電圧を整流回路で直流
電圧に整流してリターダに給電する方式のエキサイタ付
リターダにおいて、リターダ界磁巻線とのあいだで共振
状態状を生じせしめる容量のコンデンサを設け、低速回
転時においては共振状態状で発生せしめた電圧をリター
ダに給電する構成となし、低速回転時の制動トルク特性
を向上せしめたことを特徴としている。当該コンデンサ
は交流直流のいずれの側に接続してもよく、また所定回
転以上のとき当該コンデンサが切り離される様に構成さ
れていてもよい。
【0006】
【作用】低速回転時においては、リターダ界磁巻線6の
インダクタンスLと容量Cのコンデンサとのあいだで共
振状態状となり、大きな出力が得られる。従ってリター
ダ界磁巻線6に流れる界磁電流が増大し、リターダ5の
低速回転時の制動力、すなわち低速回転時の制動トルク
特性を向上させることができる。
【0007】
【実施例】図1は本発明に係るエキサイタ付リターダの
一実施例構成を示している。同図において、図11,図
12と同じものは同じ番号が付されており、共振用とし
て働くコンデンサ8が交流側、すなわちエキサイタ1の
電機子巻線3に対して並列に新たに付加された構成とな
っている。
【0008】当該コンデンサ8はリターダ界磁巻線6の
インダクタンスLとの間で共振状態を生じさせるための
ものであり、低速回転時においてリターダ界磁巻線6の
インダクタンスLに対し上記共振状態状となる得るコン
デンサ容量Cが接続される。このときリターダ界磁巻線
6と当該コンデンサ8との間で、低速回転時でのエキサ
イタ1の出力の基本波の2倍の周波数に対して共振状態
に近い状態が生じている。
【0009】この様なコンデンサ8を付加することによ
って、低速回転時において共振状態状になると共に、エ
キサイタ1側から見たときのリターダ界磁巻線6のリア
クタンス負荷が改善され、負荷側の遅れ力率の改善によ
り電機子反作用による電圧降下が小さくなり、エキサイ
タ1の出力電圧が上昇する。従ってエキサイタ1の外部
特性曲線は図3のIII の様になり、その外部特性曲線に
おける(C)で示されている様に当該リターダ界磁巻線
6に流れる界磁電流IC が大きくなる。つまり低速回転
時のリターダ5の制動力が大となり、制動トルク特性が
改善される。
【0010】図2は本発明に係るエキサイタ付リターダ
の他の実施例構成を示している。同図において、図1の
共振用として働くコンデンサ8が直流側、すなわち整流
回路4側に並列に新たに付加された構成となっている。
【0011】当該コンデンサ8はリターダ界磁巻線6の
インダクタンスLとのあいだで共振状態を生じさせるた
めのものであり、低速回転時においてリターダ界磁巻線
6のインダクタンスLに対し上記共振状態状となり得る
コンデンサ容量Cが接続される。このとき当該コンデン
サ8と当該コンデンサ8からリターダ界磁巻線6側を見
たときのインダクタンスとのあいだで、低速回転時での
エキサイタ1の出力の基本波の2倍周波数に対して共振
状態に近い状態が生じてるものと考えてよい。
【0012】エキサイタ1の電機子巻線3が三相の場合
についても同様である。図4はコンデンサの容量に対す
る界磁電流特性の実験結果図を示しており、同図のこの
実験結果から界磁電流が最大となる単峰特性を備えてお
り、リターダ界磁巻線6側のインダクタンスと当該コン
デンサ8とのあいだで共振状態が生じることを理解する
ことができる。なお同図において、コンデンサの容量を
増大させると、当該コンデンサ8は平滑作用域となる。
【0013】ここで当該コンデンサ8は、平滑作用を行
っているのではなく、上記共振状態状を生じせしめ、こ
れによりリターダ界磁巻線6に流れる界磁電流の増大を
はかるようにしているという点に本願発明の特徴をなし
ている。
【0014】つまり、当該コンデンサ8が平滑用として
作用するコンデンサ容量の場合、当該コンデンサ8の平
滑作用によりコンデンサ8を含めたエキサイタ1の見掛
け上の外部特性曲線は図3のIIの様になり、リターダ界
磁巻線6にはその外部特性曲線における(B)で示され
る大きさの界磁電流IB が流れるようになる。しかしな
がら本発明の界磁電流IC はこの界磁電流IB より大き
く、これにより本発明の構成のリターダ5には、コンデ
ンサ8が平滑作用として働く場合に比べ大きな制動トル
クが発生する。
【0015】リターダ5の制動トルク特性改善の領域
は、エキサイタ1の出力不足に基づく低速回転時であ
り、所定回転以上の中速・高速回転時はエキサイタ1の
出力不足とはならない。そこで所定回転以上の中速・高
速回転時にはエキサイタ1の出力不足を補うための図
1,図2で付加されたコンデンサ8を切り離す構成にす
ることにより、当該コンデンサ8の耐電圧を低く、小型
のものにすることができ、またその温度上昇も低く抑え
ることができる。その構成のものを次に説明する。
【0016】図5は本発明に係るエキサイタ付リターダ
の他の実施例構成を示している。同図において、コンデ
ンサ8と中速回転域以上で当該コンデンサ8を切り離す
ための切離し回路9との直列回路が直流側、すなわち整
流回路4側に並列に新たに付加された構成となってい
る。切離し回路9はサイリスタ10とダイオード11と
で構成されている。
【0017】サイリスタ10は、図示されていない制御
回路によって、予め定められた回転速度になるまでエキ
サイタ1に発生する交流電圧と同期してオンに制御さ
れ、かつ所定の中速回転域以上ではオンとはならないよ
うに制御されるようになっている。
【0018】従って、低速回転時においてはサイリスタ
10とダイオード11との切離し回路9によって、コン
デンサ8は直流側に接続された形となる。所定の中速回
転域以上のときサイリスタ10が常時オフとなり、当該
切離し回路9によってコンデンサ8が切り離された形と
なる。これによりコンデンサ8の低耐電圧、低電流の小
型化および温度上昇値も規格を超えないものを使用する
ことができ、小型でコストの安いコンデンサを用いるこ
とができるようになる。
【0019】リターダ界磁巻線6に流れる界磁電流を増
大させるその動作は図2のものと同様であるので、その
説明は省略するが、図6に示されている様に斜線の部
分ではサイリスタ10がオンに制御され、サイリスタ1
0を介してコンデンサ8に充電電流Iが流れ、斜線の
部分ではサイリスタ10がオフに制御され、ダイオード
11を介してコンデンサ8にその放電電流とリターダ界
磁巻線6に流れる還流電流とが流れる。
【0020】図5では中速回転域以上のときコンデンサ
8を切り離す切離し回路9とコンデンサ8との直列回路
を直流側、すなわち整流回路4側に並列に接続した構成
としているが、当該切離し回路9とコンデンサ8との直
列回路を交流側、すなわちエキサイタ1の電機子巻線3
に対して並列に接続した構成としてもよい。この構成に
あってはエキサイタ1の無負荷損増を避けることが可能
となる。
【0021】この場合の切離し回路9の動作は図5と同
様であり、全体の動作は図1のものと同様であるので、
そのその説明は省略する。図7は本発明に係るエキサイ
タ付リターダの他の実施例構成を示している。
【0022】同図において、リターダ5の作動は、サイ
リスタ制御混合ブリッジ整流回路で構成された整流回路
4で制御されるようになっている。すなわちリターダ5
の投入のとき、整流回路4を構成する2個のサイリスタ
12,13は、図示されていない制御回路によってエキ
サイタ1に発生する交流電圧波形と同期して交互にオン
に導通制御されるようになっており、サイリスタ12或
いは13のオンによってリターダ界磁巻線6に界磁電流
が流れる。これによりリターダ5に制動力が発生する。
【0023】図7の構成のものは、この様なサイリスタ
制御混合ブリッジ整流回路で構成された整流回路4を備
えたエキサイタ付リターダにおいて、上述のコンデンサ
8が図1図示の如く交流側、すなわちエキサイタ1の電
機子巻線3に対して並列に新たに付加されたものであ
る。その界磁電流増加の動作は図1のものと同様である
ので、その説明は省略する。
【0024】リターダ5が上記サイリスタ制御混合ブリ
ッジ整流回路で構成された整流回路4を備えている場
合、図8図示の如く上述のコンデンサ8を直流側、すな
わち整流回路4側に並列に接続した構成とすることがで
きる。この様な構成の場合、リターダ5の非作動時、す
なわちサイリスタ12,13が共にオフのとき、当該コ
ンデンサ8に電圧が印加されないので、当該コンデンサ
8の温度上昇を回避することができる利点を有する。
【0025】また当該整流回路4のサイリスタ12,1
3を図示されていない例えば、ゼロクロスオンオフ制御
回路で位相制御を行うようにしておけば、エキサイタ1
の回転数に反比例して図9図示の如く、全導通時間が短
くなり、リターダ界磁巻線6の平均電圧は高回転域にお
いてもコンデンサ8の温度上昇は少なく、小型フィルム
コンデンサを接続したままでも、破壊されることがなく
なる。図8の界磁電流増加の動作は図2のものと同様で
あるので、その説明は省略する。
【0026】図10は本発明に係るエキサイタ付リター
ダの他の実施例構成を示している。同図において、その
構成は、図7,図8の如くリターダ5がサイリスタ制御
混合ブリッジ整流回路で構成された整流回路4を備えて
いる場合で、この時には図5で説明した様に、リターダ
5の制動トルク特性改善の領域は、エキサイタ1の出力
不足に基づく低速回転時であり、所定回転以上の中速・
高速回転時はエキサイタ1の出力不足とはならないの
で、所定回転以上の中速・高速回転時にはコンデンサ8
が切り離されるようにされている。
【0027】整流回路4を構成する2個のサイリスタ1
2,13は、図7で説明した様にリターダ5の投入のと
き、図示されていない制御回路によってエキサイタ1に
発生する交流電圧波形と同期して交互にオンに導通制御
されるようになっており、サイリスタ12或いは13の
オンによってリターダ界磁巻線6に界磁電流が流れるよ
うになっていることは言うまでもない。
【0028】この様に構成にすることにより、当該コン
デンサ8の耐電圧を低く、小型のものにすることがで
き、またその温度上昇も低く抑えることができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、リ
ターダ界磁巻線とのあいだで共振状態状が生じる容量の
コンデンサを接続するという簡単な構成で、低速回転時
の制動トルク特性を改善することができる。
【0030】また予め定められた所定以上の回転のと
き、当該コンデンサを切り離す回路を設けることによ
り、当該コンデンサの耐電圧、耐電流を小さいものにす
ることができ、その温度上昇の点でも低温のものの使用
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るエキサイタ付リターダの一実施例
構成である。
【図2】本発明に係るエキサイタ付リターダの他の実施
例構成である。
【図3】外部特性曲線図である。
【図4】コンデンサの容量に対する界磁電流特性の実験
結果図である。
【図5】本発明に係るエキサイタ付リターダの他の実施
例構成である。
【図6】本発明に係るエキサイタ付リターダの他の実施
例構成である。
【図7】本発明に係るエキサイタ付リターダの他の実施
例構成である。
【図8】本発明に係るエキサイタ付リターダの他の実施
例構成である。
【図9】高速回転時の一実施例制御説明図である。
【図10】本発明に係るエキサイタ付リターダの他の実
施例構成である。
【図11】従来のエキサイタ付リターダの構成説明図で
ある。
【図12】従来のエキサイタ付リターダの構成説明図で
ある。
【符号の説明】 1 エキサイタ 2 永久磁石 3 電機子巻線 4 整流回路 5 リターダ 6 リターダ界磁巻線 7 渦流円筒 8 コンデンサ 9 切離し回路 10,12,13 サイリスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂木 繁 群馬県新田郡新田町大字早川字早川3番地 澤藤電機株式会社新田工場内 (72)発明者 新井 一由 群馬県新田郡新田町大字早川字早川3番地 澤藤電機株式会社新田工場内 (72)発明者 金子 信夫 群馬県新田郡新田町大字早川字早川3番地 澤藤電機株式会社新田工場内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エキサイタを内蔵し、エキサイタで発生
    した交流電圧を整流回路で直流電圧に整流してリターダ
    に給電する方式のエキサイタ付リターダにおいて、 リターダ界磁巻線とのあいだで共振状態状を生じせしめ
    る容量のコンデンサを設け、 低速回転時においては共振状態状で発生せしめた電圧を
    リターダに給電する構成となし、 低速回転時の制動トルク特性を向上せしめたことを特徴
    とするエキサイタ付リターダ。
  2. 【請求項2】 上記コンデンサが交流側に設けられてい
    ることを特徴とする請求項1記載のエキサイタ付リター
    ダ。
  3. 【請求項3】 上記コンデンサが直流側に設けられてい
    ることを特徴とする請求項1記載のエキサイタ付リター
    ダ。
  4. 【請求項4】 上記コンデンサが切離し回路と直列接続
    されてなり、予め定められた中速回転以上のとき当該切
    離し回路で当該コンデンサが切り離されるように構成さ
    れていることを特徴とする請求項2又は3記載のエキサ
    イタ付リターダ。
  5. 【請求項5】 上記整流回路は、サイリスタを備え、リ
    ターダ投入時当該サイリスタがオンに制御されるサイリ
    スタ制御混合ブリッジ整流回路で構成されていることを
    特徴とする請求項2又は3記載のエキサイタ付リター
    ダ。
  6. 【請求項6】 上記整流回路は、サイリスタを備え、リ
    ターダ投入時当該サイリスタがオンに制御されるサイリ
    スタ制御混合ブリッジ整流回路で構成されると共に、上
    記コンデンサが切離し回路と直列接続されてなり、予め
    定められた中速回転以上のとき当該切離し回路で当該コ
    ンデンサが切り離されるように構成されていることを特
    徴とする請求項1記載のエキサイタ付リターダ。
  7. 【請求項7】 上記コンデンサと切離し回路との直列接
    続されてなる回路が、交流側に設けられていることを特
    徴とする請求項6記載のエキサイタ付リターダ。
  8. 【請求項8】 上記コンデンサと切離し回路との直列接
    続されてなる回路が、直流側に設けられていることを特
    徴とする請求項6記載のエキサイタ付リターダ。
JP10858695A 1995-05-02 1995-05-02 エキサイタ付リターダ Pending JPH08308208A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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