JPH10248282A - 電磁ブレーキ付きモータのブレーキ制御装置 - Google Patents
電磁ブレーキ付きモータのブレーキ制御装置Info
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- JPH10248282A JPH10248282A JP5278797A JP5278797A JPH10248282A JP H10248282 A JPH10248282 A JP H10248282A JP 5278797 A JP5278797 A JP 5278797A JP 5278797 A JP5278797 A JP 5278797A JP H10248282 A JPH10248282 A JP H10248282A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁ブレーキの消費電力を低減して発熱量を
抑制するブレーキ制御装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 コントローラ３とサーボモータ１の電磁
ブレーキ１ｂとの間に、ブレーキ制御回路４が接続さ
れ、このブレーキ制御回路４は、電磁ブレーキ１ｂと直
列に接続した抵抗器と、この抵抗器に並列接続した開閉
器と、この開閉器を制御する制御部で構成される。
抑制するブレーキ制御装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 コントローラ３とサーボモータ１の電磁
ブレーキ１ｂとの間に、ブレーキ制御回路４が接続さ
れ、このブレーキ制御回路４は、電磁ブレーキ１ｂと直
列に接続した抵抗器と、この抵抗器に並列接続した開閉
器と、この開閉器を制御する制御部で構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種産業用機器など
に使用される電磁ブレーキ付きモータのブレーキ電源電
圧の制御装置に関するものである。
に使用される電磁ブレーキ付きモータのブレーキ電源電
圧の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種産業用機器は小型化，高性能
化，省電力化が進められ、ロボットやＮＣ工作機械の駆
動源として保守の容易さから小形サーボモータが多用さ
れ、機器の動作を保持する必要があるものには、電磁ブ
レーキを内蔵した小形サーボモータが用いられている。
化，省電力化が進められ、ロボットやＮＣ工作機械の駆
動源として保守の容易さから小形サーボモータが多用さ
れ、機器の動作を保持する必要があるものには、電磁ブ
レーキを内蔵した小形サーボモータが用いられている。
【０００３】従来のブレーキモータは、例えば、実開平
７−１６５７７号公報に開示されたような構成が多用さ
れ、モータ巻線とブレーキ巻線とから生じる熱量をファ
ンを用いて強制空冷していた。この構成ではファン部の
スペースが必要であり小型化の障害となり、さらに、低
価格化と低消費電力化を阻害していた。また、ファンを
用いず電磁ブレーキをモータに直結したものでは、モー
タ駆動中はブレーキ巻線に通電して回転子の拘束を解除
しており、上記と同様にブレーキの発熱と消費電力に課
題があった。
７−１６５７７号公報に開示されたような構成が多用さ
れ、モータ巻線とブレーキ巻線とから生じる熱量をファ
ンを用いて強制空冷していた。この構成ではファン部の
スペースが必要であり小型化の障害となり、さらに、低
価格化と低消費電力化を阻害していた。また、ファンを
用いず電磁ブレーキをモータに直結したものでは、モー
タ駆動中はブレーキ巻線に通電して回転子の拘束を解除
しており、上記と同様にブレーキの発熱と消費電力に課
題があった。
【０００４】図６において、１はサーボモータで、モー
タ１ａと電磁ブレーキ１ｂで構成され、２はモータ１ａ
を駆動制御するドライバ、３はドライバ２と電磁ブレー
キ１ｂとを制御するコントローラである。
タ１ａと電磁ブレーキ１ｂで構成され、２はモータ１ａ
を駆動制御するドライバ、３はドライバ２と電磁ブレー
キ１ｂとを制御するコントローラである。
【０００５】このシステムの動作としては、機器を動作
させるためにサーボモータ１を駆動する時には、モータ
１ａの回転子を拘束保持している電磁ブレーキ１ｂに通
電し、回転子を回転自在としてから駆動される。即ち、
サーボモータ１の駆動時には、電磁ブレーキ１ｂも同時
に通電される。このためモータの温度上昇は、モータ１
ａでの発熱量と電磁ブレーキ１ｂでの発熱量の和で決定
される。
させるためにサーボモータ１を駆動する時には、モータ
１ａの回転子を拘束保持している電磁ブレーキ１ｂに通
電し、回転子を回転自在としてから駆動される。即ち、
サーボモータ１の駆動時には、電磁ブレーキ１ｂも同時
に通電される。このためモータの温度上昇は、モータ１
ａでの発熱量と電磁ブレーキ１ｂでの発熱量の和で決定
される。
【０００６】図７において、縦軸は印加電圧で横軸は時
間である。ｔ１はブレーキ通電開始時間で、ｔ３はモー
タ駆動開始時間である。一般的にモータ駆動開始時間ｔ
３は、電磁ブレーキの吸引時間より十分大きい値になる
ようにコントローラによって設定され、電磁ブレーキへ
の印加電圧は常に一定の電圧Ｅ［Ｖ］となっている。
間である。ｔ１はブレーキ通電開始時間で、ｔ３はモー
タ駆動開始時間である。一般的にモータ駆動開始時間ｔ
３は、電磁ブレーキの吸引時間より十分大きい値になる
ようにコントローラによって設定され、電磁ブレーキへ
の印加電圧は常に一定の電圧Ｅ［Ｖ］となっている。
【０００７】ここで、電磁ブレーキの励磁コイルの抵抗
値をＲ［Ω］とすると、電磁ブレーキの電源の消費電力
Ｐ［Ｗ］は、Ｐ＝Ｅ2 ／Ｒとなる。
値をＲ［Ω］とすると、電磁ブレーキの電源の消費電力
Ｐ［Ｗ］は、Ｐ＝Ｅ2 ／Ｒとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のブレーキ付きモ
ータの駆動制御システムでは以下の問題点があった。
ータの駆動制御システムでは以下の問題点があった。
【０００９】すなわち、サーボモータの駆動時には、モ
ータと電磁ブレーキの温度上昇を低減するための強制冷
却用ファンが必要となり小型化できず、さらに、低価格
化と低消費電力化を阻害していた。
ータと電磁ブレーキの温度上昇を低減するための強制冷
却用ファンが必要となり小型化できず、さらに、低価格
化と低消費電力化を阻害していた。
【００１０】本発明は、電磁ブレーキの消費電力を低減
して発熱量を抑制するブレーキ制御装置を提供すること
を目的とする。
して発熱量を抑制するブレーキ制御装置を提供すること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、電磁ブレーキに直列に接続した抵抗器と、
この抵抗器に並列接続した開閉器と、この開閉器の開閉
を制御する制御部からなるブレーキ制御装置を備え、電
磁ブレーキの初期動作の間だけ開閉器を閉じて電磁ブレ
ーキに全電圧を印加し、しかる後に、開閉器を開いて電
磁ブレーキに直列に接続した抵抗器で電磁ブレーキに印
加される電圧を分圧して、抑制するものである。
に本発明は、電磁ブレーキに直列に接続した抵抗器と、
この抵抗器に並列接続した開閉器と、この開閉器の開閉
を制御する制御部からなるブレーキ制御装置を備え、電
磁ブレーキの初期動作の間だけ開閉器を閉じて電磁ブレ
ーキに全電圧を印加し、しかる後に、開閉器を開いて電
磁ブレーキに直列に接続した抵抗器で電磁ブレーキに印
加される電圧を分圧して、抑制するものである。
【００１２】これにより、電磁ブレーキの消費電流を低
減して発熱量を抑制できるので、冷却ファンが不要で、
小型かつ低価格な電磁ブレーキ付きモータを提供するこ
とができる。
減して発熱量を抑制できるので、冷却ファンが不要で、
小型かつ低価格な電磁ブレーキ付きモータを提供するこ
とができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】この課題を解決するために本発明
は、電磁ブレーキを備えたモータと、前記モータを駆動
制御するドライバと、前記ドライバ及び前記モータの電
磁ブレーキを制御するコントローラとを具備し、前記コ
ントローラから電源を供給され前記電磁ブレーキの動作
を制御するブレーキ制御回路を、前記コントローラと前
記電磁ブレーキとの間に設けた電磁ブレーキ付きモータ
のブレーキ制御装置である。
は、電磁ブレーキを備えたモータと、前記モータを駆動
制御するドライバと、前記ドライバ及び前記モータの電
磁ブレーキを制御するコントローラとを具備し、前記コ
ントローラから電源を供給され前記電磁ブレーキの動作
を制御するブレーキ制御回路を、前記コントローラと前
記電磁ブレーキとの間に設けた電磁ブレーキ付きモータ
のブレーキ制御装置である。
【００１４】また、ブレーキ制御回路は、電磁ブレーキ
と直列に接続した抵抗器と、この抵抗器に並列接続した
開閉器と、この開閉器の開閉を制御する制御部とからな
る請求項１記載の電磁ブレーキ付きモータのブレーキ制
御装置である。
と直列に接続した抵抗器と、この抵抗器に並列接続した
開閉器と、この開閉器の開閉を制御する制御部とからな
る請求項１記載の電磁ブレーキ付きモータのブレーキ制
御装置である。
【００１５】さらに、制御部は、直流電圧の電圧値を検
出し弁別する入力電圧弁別回路と、前記入力電圧弁別回
路により設定電圧値以上の入力電圧が印加されると動作
開始するタイマー回路と、前記タイマー回路のタイムア
ップ時に動作する開閉器駆動回路とを備えた請求項２記
載の電磁ブレーキ付きモータのブレーキ制御装置であ
る。
出し弁別する入力電圧弁別回路と、前記入力電圧弁別回
路により設定電圧値以上の入力電圧が印加されると動作
開始するタイマー回路と、前記タイマー回路のタイムア
ップ時に動作する開閉器駆動回路とを備えた請求項２記
載の電磁ブレーキ付きモータのブレーキ制御装置であ
る。
【００１６】このように、ブレーキ制御装置をコントロ
ーラと電磁ブレーキとの間に設け、コントローラから電
源供給される電磁ブレーキの励磁動作を制御して、発熱
を抑制するという作用を有する。
ーラと電磁ブレーキとの間に設け、コントローラから電
源供給される電磁ブレーキの励磁動作を制御して、発熱
を抑制するという作用を有する。
【００１７】また、ブレーキ制御回路は、電磁ブレーキ
と直列に接続した抵抗器が電磁ブレーキに印加される電
圧を抑制するという作用を有する。
と直列に接続した抵抗器が電磁ブレーキに印加される電
圧を抑制するという作用を有する。
【００１８】さらに、ブレーキ制御回路は規定の電圧レ
ベル以上の入力が印加されてからカウント動作開始し、
タイマ回路がカウント中はコントローラから入力される
全電圧をブレーキに印加し、カウントアップ後は開閉器
を開き、電磁ブレーキに直列接続された抵抗器に通電す
ることにより、電磁ブレーキに印加する電圧を減じると
いう作用を有する。
ベル以上の入力が印加されてからカウント動作開始し、
タイマ回路がカウント中はコントローラから入力される
全電圧をブレーキに印加し、カウントアップ後は開閉器
を開き、電磁ブレーキに直列接続された抵抗器に通電す
ることにより、電磁ブレーキに印加する電圧を減じると
いう作用を有する。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図面の符号で従来例と同様のもの
は同一符号とする。
照しながら説明する。図面の符号で従来例と同様のもの
は同一符号とする。
【００２０】図１において、コントローラ３とサーボモ
ータ１の電磁ブレーキ１ｂとの間に、本発明のブレーキ
制御装置であるブレーキ制御回路４が接続されている。
ータ１の電磁ブレーキ１ｂとの間に、本発明のブレーキ
制御装置であるブレーキ制御回路４が接続されている。
【００２１】図２において、２１はコントローラから出
力される直流電圧、２２は電磁ブレーキ、２３は電磁ブ
レーキ２２に直列に接続した抵抗器、２４は抵抗器２３
に並列に接続される開閉器、２５は開閉器２４の開閉を
制御する制御部である。
力される直流電圧、２２は電磁ブレーキ、２３は電磁ブ
レーキ２２に直列に接続した抵抗器、２４は抵抗器２３
に並列に接続される開閉器、２５は開閉器２４の開閉を
制御する制御部である。
【００２２】この構成の動作について述べると、まず、
コントローラ２１から電圧が出力された時、開閉器２４
は閉じておき電磁ブレーキ２２に全電圧を印加する。電
磁ブレーキ２２が吸引し終わると開閉器２４を開き、抵
抗器２３にも通電する。この動作により、電磁ブレーキ
２２の吸引後は電磁ブレーキ２２に印加された電圧は電
磁ブレーキ２２と抵抗器２３で分圧されるため、その消
費電力は低減され、発熱による温度上昇は抑制される。
コントローラ２１から電圧が出力された時、開閉器２４
は閉じておき電磁ブレーキ２２に全電圧を印加する。電
磁ブレーキ２２が吸引し終わると開閉器２４を開き、抵
抗器２３にも通電する。この動作により、電磁ブレーキ
２２の吸引後は電磁ブレーキ２２に印加された電圧は電
磁ブレーキ２２と抵抗器２３で分圧されるため、その消
費電力は低減され、発熱による温度上昇は抑制される。
【００２３】図３の一実施例のブロック図において、３
１はコントローラからの電源入力、３５は整流回路で、
電源入力３１の極性エラー等に対応するものである。３
６は入力電圧弁別回路で、コントローラからの入力電圧
３１が電磁ブレーキ３２の吸引電圧以上であるか否かを
判別する機能を備えており、吸引電圧以上であれば、タ
イマー回路３７を起動し、タイマー回路３７のタイムア
ップ後に開閉器駆動回路３８をＯＮし開閉器であるリレ
ー３４のＢ接点３４ｂを開き、電磁ブレーキ３２と抵抗
器３３を直列に接続する。逆に、吸引電圧未満であれば
タイマー回路は起動せず、リレー３４のＢ接点３４ｂは
閉じたままで、電磁ブレーキ３２に電源入力３１の全電
圧が印加され、また、タイマー回路３７のカウント中に
ついても全電圧が印加される。３９は電源ＯＦＦ遮断回
路で、電源入力３１が切られたり断線等のトラブルで電
源が遮断された場合を検出し、開閉器駆動回路３８を直
ちにＯＦＦする機能を有している。さらに詳細な回路の
一実施例として、図４の電源ＯＦＦ遮断回路３９に示す
ように、タイマー回路３７を瞬時にリセットし、電源の
急激なＯＮ／ＯＦＦに対しても電磁ブレーキ３２の吸引
時間内には全電圧を印加するという機能を有している。
１はコントローラからの電源入力、３５は整流回路で、
電源入力３１の極性エラー等に対応するものである。３
６は入力電圧弁別回路で、コントローラからの入力電圧
３１が電磁ブレーキ３２の吸引電圧以上であるか否かを
判別する機能を備えており、吸引電圧以上であれば、タ
イマー回路３７を起動し、タイマー回路３７のタイムア
ップ後に開閉器駆動回路３８をＯＮし開閉器であるリレ
ー３４のＢ接点３４ｂを開き、電磁ブレーキ３２と抵抗
器３３を直列に接続する。逆に、吸引電圧未満であれば
タイマー回路は起動せず、リレー３４のＢ接点３４ｂは
閉じたままで、電磁ブレーキ３２に電源入力３１の全電
圧が印加され、また、タイマー回路３７のカウント中に
ついても全電圧が印加される。３９は電源ＯＦＦ遮断回
路で、電源入力３１が切られたり断線等のトラブルで電
源が遮断された場合を検出し、開閉器駆動回路３８を直
ちにＯＦＦする機能を有している。さらに詳細な回路の
一実施例として、図４の電源ＯＦＦ遮断回路３９に示す
ように、タイマー回路３７を瞬時にリセットし、電源の
急激なＯＮ／ＯＦＦに対しても電磁ブレーキ３２の吸引
時間内には全電圧を印加するという機能を有している。
【００２４】図５において、ｔ１はブレーキ通電開始時
間、ｔ３はモータ駆動開始時間、ｔ２は開閉器が開かれ
抵抗器に通電開始される時間である。このｔ２は電磁ブ
レーキの吸引時間より十分大きい値になるようにコント
ローラによって設定され、モータ駆動開始時間ｔ３につ
いてもｔ２より十分大きな値に設定される。
間、ｔ３はモータ駆動開始時間、ｔ２は開閉器が開かれ
抵抗器に通電開始される時間である。このｔ２は電磁ブ
レーキの吸引時間より十分大きい値になるようにコント
ローラによって設定され、モータ駆動開始時間ｔ３につ
いてもｔ２より十分大きな値に設定される。
【００２５】ここで、電磁ブレーキの励磁コイルと抵抗
器の抵抗値を共に同じ値Ｒ［Ω］とすると、ブレーキ通
電開始時間ｔ１からｔ２の期間は全電圧Ｅ［Ｖ］が励磁
コイルのみに印加され、電源の消費電力Ｐ［Ｗ］は、 Ｐ＝Ｅ2 ／Ｒ となる。さらに、抵抗器に通電開始される時間ｔ２以降
は、励磁コイルと直列に接続された抵抗器に分圧され、
それぞれにＥ／２［Ｖ］が印加されるので、この時の電
源の消費電力Ｐ［Ｗ］は、 Ｐ＝（Ｅ／２）2 ／Ｒ＋（Ｅ／２）2 ／Ｒ ＝Ｅ2 ／２Ｒ となる。
器の抵抗値を共に同じ値Ｒ［Ω］とすると、ブレーキ通
電開始時間ｔ１からｔ２の期間は全電圧Ｅ［Ｖ］が励磁
コイルのみに印加され、電源の消費電力Ｐ［Ｗ］は、 Ｐ＝Ｅ2 ／Ｒ となる。さらに、抵抗器に通電開始される時間ｔ２以降
は、励磁コイルと直列に接続された抵抗器に分圧され、
それぞれにＥ／２［Ｖ］が印加されるので、この時の電
源の消費電力Ｐ［Ｗ］は、 Ｐ＝（Ｅ／２）2 ／Ｒ＋（Ｅ／２）2 ／Ｒ ＝Ｅ2 ／２Ｒ となる。
【００２６】これにより、電磁ブレーキの消費電力を１
／４に減少、電源の消費電力を半減させることができ
る。したがって、発熱も抑制することができる。
／４に減少、電源の消費電力を半減させることができ
る。したがって、発熱も抑制することができる。
【００２７】なお、上記実施例では開閉器としてＢ接点
型リレーを用いて説明したが、半導体素子を用いてもよ
い。
型リレーを用いて説明したが、半導体素子を用いてもよ
い。
【００２８】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、電磁ブレーキと直列にブレーキ制御装置を接
続して、電磁ブレーキの励磁期間の初期だけ全電圧を電
磁ブレーキに印加し、しかる後に、電磁ブレーキに抵抗
器が直列接続されるように制御するもので、電磁ブレー
キの消費電力を低減して、電磁ブレーキ付きモータの温
度上昇を抑制できる。したがって、強制冷却のためのフ
ァンが不要になり、電磁ブレーキ付きモータの小型化と
電磁ブレーキの低消費電力化が可能になるという効果が
得られる。さらに、電磁ブレーキのための電源の消費電
力も低減できる。
によれば、電磁ブレーキと直列にブレーキ制御装置を接
続して、電磁ブレーキの励磁期間の初期だけ全電圧を電
磁ブレーキに印加し、しかる後に、電磁ブレーキに抵抗
器が直列接続されるように制御するもので、電磁ブレー
キの消費電力を低減して、電磁ブレーキ付きモータの温
度上昇を抑制できる。したがって、強制冷却のためのフ
ァンが不要になり、電磁ブレーキ付きモータの小型化と
電磁ブレーキの低消費電力化が可能になるという効果が
得られる。さらに、電磁ブレーキのための電源の消費電
力も低減できる。
【図１】本発明の電磁ブレーキ付きモータの制御システ
ム図
ム図
【図２】本発明のブレーキ制御装置の概要図
【図３】本発明のブレーキ制御回路のブロック図
【図４】本発明の一実施例のブレーキ制御回路の回路図
【図５】本発明のブレーキ制御回路による通電パターン
図
図
【図６】従来の電磁ブレーキ付きモータの制御システム
図
図
【図７】従来の電磁ブレーキの通電パターン図
１ 電磁ブレーキ付きモータ １ｂ，２２，３２ 電磁ブレーキ ２ ドライバ ３，２１ コントローラ ４ ブレーキ制御回路 ２３，３３ 抵抗器 ２４，３４ 開閉器 ２５ 制御部 ３６ 入力電圧弁別回路 ３７ タイマー回路 ３８ 開閉器駆動回路
Claims (3)
- 【請求項１】電磁ブレーキを備えたモータと、前記モー
タを駆動制御するドライバと、前記ドライバ及び前記モ
ータの電磁ブレーキを制御するコントローラとを具備
し、前記コントローラから電源を供給され前記電磁ブレ
ーキの動作を制御するブレーキ制御回路を、前記コント
ローラと前記電磁ブレーキとの間に設けた電磁ブレーキ
付きモータのブレーキ制御装置。 - 【請求項２】ブレーキ制御回路は、電磁ブレーキと直列
に接続した抵抗器と、この抵抗器に並列接続した開閉器
と、この開閉器の開閉を制御する制御部とからなる請求
項１記載の電磁ブレーキ付きモータのブレーキ制御装
置。 - 【請求項３】制御部は、直流電圧の電圧値を検出し弁別
する入力電圧弁別回路と、前記入力電圧弁別回路により
設定電圧値以上の入力電圧が印加されると動作開始する
タイマー回路と、前記タイマー回路のタイムアップ時に
動作する開閉器駆動回路とを備えた請求項２記載の電磁
ブレーキ付きモータのブレーキ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5278797A JPH10248282A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 電磁ブレーキ付きモータのブレーキ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5278797A JPH10248282A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 電磁ブレーキ付きモータのブレーキ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10248282A true JPH10248282A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=12924557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5278797A Pending JPH10248282A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 電磁ブレーキ付きモータのブレーキ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10248282A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1219386A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-03 | Mori Seiki Co., Ltd. | Automatic tool changer |
| JP2018113738A (ja) * | 2017-01-07 | 2018-07-19 | 株式会社豊田自動織機 | 電磁ブレーキ制御方法および電磁ブレーキ制御装置 |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP5278797A patent/JPH10248282A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1219386A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-03 | Mori Seiki Co., Ltd. | Automatic tool changer |
| US6719677B2 (en) | 2000-12-26 | 2004-04-13 | Mori Seiki Co., Ltd. | Automatic tool changer |
| JP2018113738A (ja) * | 2017-01-07 | 2018-07-19 | 株式会社豊田自動織機 | 電磁ブレーキ制御方法および電磁ブレーキ制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040225 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040309 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040629 |