JPH084377B2 - 速度発電機を備える駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、速度発電機を備える駆動装置に関する。

背景技術 このような速度発電機は、タコジエネレータとも呼ば
れ、速度が検出されるべき電動機などの軸に回転子が固
定され、その回転子の外周には固定子が配置されて構成
される。回転子には、その周方向に永久磁石片が固定さ
れ、その磁極は周方向に交互に異なつている。

第６図は、典型的な先行技術における固定子の巻線a1
〜f1の周方向展開図である。固定子の歯p1〜p18の相互
間のスロツトには、各巻線a1〜f1を構成するコイルが配
置され、Ｙ結線され、中点は参照符Ｎで示される。たと
えば巻線a1に関しては、コイルa21,a22,a23が同一方向
に巻回され、それらが直列に接続されて構成される。

このような速度発電機の近傍に、たとえば電磁ブレー
キなどが配置され、この電磁ブレーキがリプルの多い整
流出力によつて励磁される場合、そのリプルを有する漏
洩磁束が固定子の半径方向（第６図の紙面に垂直方向）
に向かうとき、その漏洩磁束によつて各コイルa21,a22,
a23に誘起電圧が生じ、これらの各コイルa21,a22,a23の
誘起電圧は加算され、その脈動がかなり大きくなる。

この問題を解決するために、前述の電磁ブレーキに供
給する整流出力を、大容量の平滑コンデンサを用いて平
滑することも可能であるけれども、そのようにすれば構
成が大形化する。

また電磁ブレーキと速度発電機との間に、電気良導体
または強磁性材料から成る隔壁を設けて、漏洩磁束が、
速度発電機側へ到達しないようにすることもできるけれ
ども、そのようにすれば構成が大形化し、また重量が増
大する。

さらにまた、電磁ブレーキからの漏洩磁束が速度発電
機に到達しないように、電磁ブレーキの磁気回路に余裕
を持たせ、磁束密度を低下して飽和しないようにするこ
とも考えられるけれども、そのようにすると、電磁ブレ
ーキが大形化し、このことによつてもまた大重量とな
る。

発明が解決すべき問題点 本発明の目的は、速度発電機がモータおよび電磁ブレ
ーキの漏洩磁束によつて悪影響を受けないようにした改
良された速度発電機を備える駆動装置を提供することで
ある。

問題点を解決するための手段 本発明は、（ａ）モータ１の回転軸４の軸線方向に、
電磁ブレーキ５の速度発電機11とがこの順序で設けら
れ、 （ｂ）電磁ブレーキ５は、 （b1）回転軸４に固定されるパツド６と、 （b2）回転軸４の軸線方向にパツド６よりもモータ１側
に配置され、パツド６に近接して摩擦接触して制動力を
発生し、かつパツド６から離反可能であるアマチユア７
と、 （b3）アマチユア７をパツド６にばね付勢するばね８
と、 （b4）回転軸４の軸線方向にアマチユア７よりもモータ
１側に配置され、励磁されることによつてアマチユア７
をばね８のばね力によつて抗してパツド６から離す電磁
コイル９と、 （b5）電磁コイル９を励磁する直流電源15,16とを含
み、 （ｃ）速度発電機11は、 （c1）回転軸４に固定され、周方向に交互に異なる磁極
を有する複数の永久磁石片を有する回転子12と、 （c2）回転子12の半径方向外方を囲んで周方向に等間隔
に複数の歯p1〜p18が形成され、 それらの各歯p1〜p18の間にスロツトが形成され、 複数の各巻線ａ〜ｆは、中点Ｎで接続されてＹ結線さ
れ、 各巻線ａのコイルa11〜a16は、周方向に同一形状であ
つて周方向に隣接して配置され、 各巻線ａの周方向に相互に隣接するコイルa11,a12;a1
2,a13;a13,a14;a14,a15;a15,a16;a16,a11は、相互に巻
き方向が逆であり、しかも近接した辺は同一スロツトに
配置される固定子13とを有することを特徴とする速度発
電機を備える駆動装置である。

作 用 本発明に従えば、速度発電機11の固定子13に備えられ
る複数の各巻線ａ〜ｆは中点Ｎで接続されてＹ結線さ
れ、これらの各巻線ａのコイルa11〜a16は、周方向に同
一形状であつて、しかも周方向に隣接して配置され、各
巻線ａの周方向に相互に隣接するコイルa11,a12など
は、相互に巻き方向が逆であり、そのためモータ１およ
び電磁ブレーキ５からの漏洩磁束が鎖交しても、各コイ
ルa11,a12などの誘起電圧は、相殺される。したがつて
巻線ａには漏洩磁束に起因した誘起電圧が現れず、漏洩
磁束による出力の変動が防がれる。これによつて速度を
高精度で検出することができる。また固定子13に各巻線
ａ〜ｆが設けられ、回転子12には複数の永久磁石片が備
えられ、したがつてスリツプリングなどを必要とせず、
構成が簡略化され、小形化が可能であり、さらにまた巻
線が複雑になることはなく、生産性が向上される。

さらに本発明に従えば、モータ１の回転軸４の軸線方
向に、電磁ブレーキ５と速度発電機11とがこの順序で設
けられており、電磁ブレーキ５のアマチユア７よりもモ
ータ１側に電磁コイル９が設けられているので、電磁コ
イル９による磁束が速度発電機11側に漏洩することが大
幅に抑制されることになり、このことによつてもまた速
度発電機11の検出精度を高めることができる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の断面図である。モータ
１は、固定子２と回転子３とを有する。この回転子３の
回転軸４に関連して、電磁ブレーキ５が設けられる。電
磁ブレーキ５は、回転軸４に固定されているパツド６
と、このパツド６に近接離反可能なアマチユア７と、ア
マチユア７をパツド６にばね付勢するばね８と、電磁コ
イル９を有し、電磁コイル９はコア10に巻回される。電
磁コイル９が消磁されているときには、アマチユア７
は、パツド６にばね８の働きによつて摩擦接触し、制動
力が発生される。コイル９が励磁されることによつて、
アマチユア７はばね８のばね力に抗してパツド６から離
れ、これによつて回転軸４の回転が可能になる。

回転軸４の回転速度を検出するために、速度発電機11
が設けられる。この速度発電機11は、回転軸４に固定さ
れた回転子12と、固定位置に設けられた固定子13とを有
する。

第２図は、速度発電機11の原理を示す図である。回転
子12は、周方向に交互に異なる磁極を有する永久磁石片
を有する。固定子13は、複数（この実施例では６）の巻
線ａ〜ｆを有し、それらは中点Ｎで接続されてＹ結線さ
れる。

第３図は、速度発電機11の正面図である。固定子13に
は、周方向に等間隔に複数の歯p1〜p18が形成され、そ
れらの歯p1〜p18間のスロットにコイルが配置される。

第４図は、固定子13の周方向展開図である。巻線ａ
は、コイルa11〜a16が直列に接続されて構成される。参
照符Ｎは、Ｙ結線の中点を示す。この巻線ａと対を成す
巻線ｄは、コイルd11〜d16が直列に接続されて構成され
る。対を成す巻線a,dは、相互に巻き方向が逆となるよ
うに接続され、したがつて各巻線a,dの誘起電圧は同一
値であり、かつ逆相である。

巻線a,dは、もつと明瞭に示すために、第５図に簡略
化して示される。この第５図では、図解を明瞭にするた
めに、コイルa11〜a16,d11〜d16は、一回だけ巻回され
ている。隣接するコイルa11,a12は、相互に巻き方向が
逆である。同様にしてコイルa13,a14は巻き方向が相互
に逆であり、またコイルa15,a16の巻き方向も相互に逆
方向である。

上述の実施例では、モータ１の回転軸４の軸線方向
に、第１図の右方に順に、電磁ブレーキ５の速度発電機
11とがこの順序で設けられる。巻線ａのコイルa11〜a16
は、第４図および第５図から明らかなように周方向に同
一形状であり、周方向に隣接して配置される。巻線ａの
周方向に相互に隣接するコイルa11,a12;a12,a13;a13,a1
4;a14,a15;a15,a16;a16,a11は、相互に巻き方向が逆で
あり、しかも近接した辺は同一スロツトに配置され、た
とえば第４図から明らかなように、コイルa11,a12は、
歯p4とp5との間の同一スロツトに、近接した辺が配置さ
れる。このような構成は、残余のコイルｂ〜ｆに関して
も同様である。

電動機１の運転時には、電磁ブレーキ５のコイル９は
励磁される。このコイル９は、商用交流電源15の出力が
全波整流回路16によつて全波整流されて与えられる。コ
イル９が励磁されることによつて、速度発電機11には、
参照符17で示す漏洩磁束が鎖交する。この漏洩磁束17
は、速度発電機11の固定子13を半径方向に向かい、周方
向の磁界の強さは均一である。また、速度発電機11の回
転子12の永久磁石片からの磁束は固定子13と鎖交し、そ
の磁束は半径方向に向かい、周方向では変化する。固定
子13の巻線ａでは、周方向に隣接するコイルa11,a12の
巻き方向は相互に逆であるので、半径方向の磁束変動に
よつて誘起される電圧は相互に打ち消し合い、周方向の
磁束変動による誘起電圧は加算される。残余のコイルa1
3〜a16に関しても同様である。したがつて、電磁ブレー
キ５の漏洩磁束17の変動によるコイルa11〜a16の誘起電
圧は、巻線ａには現われない。したがつて速度発電機11
には、回転子12の回転速度に対応したレベルを有する電
圧が、巻線ａから得られる。このことは、残余の巻線ｄ
〜ｆに関しても同様である。

上述の実施例によれば、速度発電機11の巻線ａ〜ｆに
は、電磁ブレーキ５のコイル９による磁束変動による誘
起電圧が発生せず、コイル９のための整流回路16の構成
が簡略化され、大容量の平滑コンデンサを必要とせず、
小形化が可能になる。また電磁ブレーキ５の漏洩磁束が
速度発電機11に達しないように磁気遮蔽する必要がな
く、構成が簡略化されるとともに、構成を小形化して軽
量とすることができる。また第４図および第５図に示さ
れる巻線ａ〜ｆの巻線作業性は、第６図に関連して述べ
た先行技術に比べて差がなく、生産性が劣ることはな
い。

効 果 本発明によれば、速度発電機11の各巻線ａ〜ｆは、中
点Ｎで接続されてＹ結線され、それらの各巻ａのコイル
a11〜a16は、周方向に同一形状であつて周方向に隣接さ
れ、しかも各巻線ａの周方向に相互に隣接するコイルa1
1,a12などは、相互に巻方向が逆であり、これによつて
モータ１および電磁ブレーキ５による漏洩磁束の出力へ
の悪影響がなく、回転速度に対応したレベルを有する出
力を得ることができる。したがつて回転速度を高精度で
検出することが可能になる。

さらに本発明では、各巻線ａのコイルa11〜a16の近接
した辺は、同一スロツトに配置されているので、それら
のコイルa11,a12が周方向に間隔をあけて配置されてい
る構成とはなつておらず、これによつて漏洩磁束による
各コイルa11,a12による誘起電圧が相殺され、このこと
によつてもまた漏洩磁束による悪影響を一層、なくすこ
とができる。

さらに本発明によれば、固定子13に複数の各巻線ａ〜
ｆが設けられ、したがつてスリツプリングなどを必要と
せず、このことによつて構成が簡略化され、また小形化
が可能であり、軽量化もまた可能になる。

さらに本発明では、速度発電機11の回転子12には複数
の永久磁石片が取付けられ、したがつて上述のようにス
リツプリングなどを必要とせず、構成が簡略化されるこ
とになる。

さらに本発明によれば、モータ１の回転軸４の軸線方
向に、電磁ブレーキ５と速度発電機11とがこの順序で設
けられ、電磁ブレーキ５のアマチユア７よりもモータ１
話に電磁コイル９が配置されるので、モータ１からの漏
洩磁束および電磁コイル９からの漏洩磁束は、アマチユ
ア７で遮断され、それらの漏洩磁束は速度発電機11に達
することを抑制することができるという優れた効果もま
た、達成される。

さらに本発明では、速度発電機11の固定子13に形成さ
れる歯p1〜p18および各巻線ａ〜ｆの数は、モータ１の
極数および電磁ブレーキ５の構成に依存せず、定めるこ
とができ、したがつて本発明は、各種のモータ１および
電磁ブレーキ５に関して実施することができるという効
果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は速度発電
機11を示す図、第３図は速度発電機11の正面図、第４図
は固定子13の周方向展開図、第５図は第４図に示される
巻線a,dのみを簡略化して示す周方向展開図、第６図は
先行技術の速度発電機の巻線a1〜f1の周方向展開図であ
る。 11……速度発電機、12……回転子、13……固定子、p1〜
p18……歯、ａ〜ｆ……巻線、a11〜a16,d11〜d16……コ
イル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）モータ１の回転軸４の軸線方向に、
   電磁ブレーキ５の速度発電機11とがこの順序で設けら
   れ、 （ｂ）電磁ブレーキ５は、 （b1）回転軸４に固定されるパツド６と、 （b2）回転軸４の軸線方向にパツド６よりもモータ１側
   に配置され、パツド６に近接して摩擦接触して制動力を
   発生し、かつパツド６から離反可能であるアマチユア７
   と、 （b3）アマチユア７をパツド６にばね付勢するばね８
   と、 （b4）回転軸４の軸線方向にアマチユア７よりもモータ
   １側に配置され、励磁されることによつてアマチユア７
   をばね８のばね力によつて抗してパツド６から離す電磁
   コイル９と、 （b5）電磁コイル９を励磁する直流電源15,16とを含
   み、 （ｃ）速度発電機11は、 （c1）回転軸４に固定され、周方向に交互に異なる磁極
   を有する複数の永久磁石片を有する回転子12と、 （c2）回転子12の半径方向外方を囲んで周方向に等間隔
   に複数の歯p1〜p18が形成され、 それらの各歯p1〜p18の間にスロツトが形成され、 複数の各巻線ａ〜ｆは、中点Ｎで接続されてＹ結線さ
   れ、 各巻線ａのコイルa11〜a16は、周方向に同一形状であつ
   て周方向に隣接して配置され、 各巻線ａの周方向に相互に隣接するコイルa11,a12;a12,
   a13;a13,a14;a14,a15;a15,a16;a16,a11は、相互に巻き
   方向が逆であり、しかも近接した辺は同一スロツトに配
   置される固定子13とを有することを特徴とする速度発電
   機を備える駆動装置。