JPH11325203A - 張力制御装置 - Google Patents
張力制御装置Info
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- JPH11325203A JPH11325203A JP13628898A JP13628898A JPH11325203A JP H11325203 A JPH11325203 A JP H11325203A JP 13628898 A JP13628898 A JP 13628898A JP 13628898 A JP13628898 A JP 13628898A JP H11325203 A JPH11325203 A JP H11325203A
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- tension
- control circuit
- motor
- switching
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H2007/0876—Control or adjustment of actuators
- F16H2007/0887—Control or adjustment of actuators the tension being a function of load
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- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
- Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動機の回転数が下がり逆起電圧が一定値以
下になっても張力を一定に制御できる張力制御装置を提
供する。 【解決手段】 長尺部材の張力を制御するための張力制
御装置１において、前記長尺部材の走行速度に応じた逆
起電圧を発生する電動機７と、前記電動機７の出力端子
間に接続されたスイッチング手段１０と、前記スイッチ
ング手段１０のオンオフを制御する制御回路１１と、前
記スイッチング手段１０がオフになる瞬間に発生するサ
ージ電圧を利用して前記制御回路１１に給電を行う給電
手段１２とを備えている。
下になっても張力を一定に制御できる張力制御装置を提
供する。 【解決手段】 長尺部材の張力を制御するための張力制
御装置１において、前記長尺部材の走行速度に応じた逆
起電圧を発生する電動機７と、前記電動機７の出力端子
間に接続されたスイッチング手段１０と、前記スイッチ
ング手段１０のオンオフを制御する制御回路１１と、前
記スイッチング手段１０がオフになる瞬間に発生するサ
ージ電圧を利用して前記制御回路１１に給電を行う給電
手段１２とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、張力制御装置に関
し、特に、電動機の逆起電圧を利用する張力制御装置に
関する。
し、特に、電動機の逆起電圧を利用する張力制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、糸巻取機に設けられた従来の張
力制御装置は、スプリングテンサーと、ガイドプーリ
と、テンションプーリと、電動機とを有しており、糸が
走行すると、テンションプーリを介して電動機が回さ
れ、発生したトルクにより張力を付与するようになって
いる。この張力制御装置は、糸の張力を一定に保つこと
によって、巻き取られた糸の品質を向上させるものであ
り、糸の走行スピードに関係なく糸の張力を一定に保つ
ようになっている。
力制御装置は、スプリングテンサーと、ガイドプーリ
と、テンションプーリと、電動機とを有しており、糸が
走行すると、テンションプーリを介して電動機が回さ
れ、発生したトルクにより張力を付与するようになって
いる。この張力制御装置は、糸の張力を一定に保つこと
によって、巻き取られた糸の品質を向上させるものであ
り、糸の走行スピードに関係なく糸の張力を一定に保つ
ようになっている。
【０００３】従来の張力制御装置は、一定以上の電圧が
かかると一定電流を出力するリニアトランジスタの特性
を利用して、電動機の回転数又は逆起電圧に関係なく、
糸の張力を一定に制御するようになっている。
かかると一定電流を出力するリニアトランジスタの特性
を利用して、電動機の回転数又は逆起電圧に関係なく、
糸の張力を一定に制御するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
張力制御装置は、電動機の回転数が下がり逆起電圧が一
定値以下になると、リニアトランジスタが所定の電流を
出力しなくなるため、張力を一定に制御できなくなると
いう問題点があった。
張力制御装置は、電動機の回転数が下がり逆起電圧が一
定値以下になると、リニアトランジスタが所定の電流を
出力しなくなるため、張力を一定に制御できなくなると
いう問題点があった。
【０００５】そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、電動機の
回転数が下がり逆起電圧が一定値以下になっても張力を
一定に制御できる張力制御装置を提供することである。
れたものであって、その目的とするところは、電動機の
回転数が下がり逆起電圧が一定値以下になっても張力を
一定に制御できる張力制御装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
長尺部材の張力を制御するための張力制御装置におい
て、前記長尺部材の走行速度に応じた逆起電圧を発生す
る電動機と、前記電動機の出力端子間に接続されたスイ
ッチング手段と、前記スイッチング手段のオンオフを制
御する制御回路と、前記スイッチング手段がオフになる
瞬間に発生するサージ電圧を利用して前記制御回路に給
電を行う給電手段とを備えていることを特徴とする。
長尺部材の張力を制御するための張力制御装置におい
て、前記長尺部材の走行速度に応じた逆起電圧を発生す
る電動機と、前記電動機の出力端子間に接続されたスイ
ッチング手段と、前記スイッチング手段のオンオフを制
御する制御回路と、前記スイッチング手段がオフになる
瞬間に発生するサージ電圧を利用して前記制御回路に給
電を行う給電手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】長尺部材には、糸状物や帯状物が含まれ
る。制御回路は、スイッチング手段の制御端子に所定の
制御電圧をかけることにより、スイッチング手段をオン
状態にするものであり、スイッチング手段のオン時間と
オフ時間の比を制御することにより電動機の回生電流を
制御するものである。また、給電手段は、サージ電圧を
整流して一旦蓄え、制御回路に給電を行うものであり、
ダイオードとコンデンサによって達成できる。さらに、
スイッチング手段と制御回路と給電手段とによりスイッ
チング式回生電流制御回路を構成する。
る。制御回路は、スイッチング手段の制御端子に所定の
制御電圧をかけることにより、スイッチング手段をオン
状態にするものであり、スイッチング手段のオン時間と
オフ時間の比を制御することにより電動機の回生電流を
制御するものである。また、給電手段は、サージ電圧を
整流して一旦蓄え、制御回路に給電を行うものであり、
ダイオードとコンデンサによって達成できる。さらに、
スイッチング手段と制御回路と給電手段とによりスイッ
チング式回生電流制御回路を構成する。
【０００８】これにより、電動機の回転スピードが落ち
て電動機の逆起電圧が一定値以下になっても、サージ電
圧を蓄えて制御電源として利用できるため、張力制御装
置の外部から給電を行わなくても、張力を一定に制御で
きる。また、スイッチング式回生電流制御回路の熱損が
従来のリニアトランジスタ回路の場合に比べて少なくな
り、回路の破損を防止できるため、スイッチング式回生
電流制御回路を集積回路化できる。
て電動機の逆起電圧が一定値以下になっても、サージ電
圧を蓄えて制御電源として利用できるため、張力制御装
置の外部から給電を行わなくても、張力を一定に制御で
きる。また、スイッチング式回生電流制御回路の熱損が
従来のリニアトランジスタ回路の場合に比べて少なくな
り、回路の破損を防止できるため、スイッチング式回生
電流制御回路を集積回路化できる。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の構成に加えて、前記電動機がブラシレスモータであ
り、該ブラシレスモータの各出力端子にダイオード整流
器が接続されていることを特徴とする。本発明に使用さ
れるブラシレスモータは、駆動用制御システムや給電機
構が不要であるため、通常のブラシレスモータに比べて
低価格になり、張力制御装置の製造コストを低減でき
る。また、消耗性のブラシに代えてダイオード整流器を
使用するため、電動機の耐久性を向上できる。
明の構成に加えて、前記電動機がブラシレスモータであ
り、該ブラシレスモータの各出力端子にダイオード整流
器が接続されていることを特徴とする。本発明に使用さ
れるブラシレスモータは、駆動用制御システムや給電機
構が不要であるため、通常のブラシレスモータに比べて
低価格になり、張力制御装置の製造コストを低減でき
る。また、消耗性のブラシに代えてダイオード整流器を
使用するため、電動機の耐久性を向上できる。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明の構成に加えて、前記ブラシレスモータの各出力端子
の相互間に前記スイッチング手段がそれぞれ接続されて
いることを特徴とする。これにより、消耗性のブラシに
代えてダイオード整流器を使用するため、電動機の耐久
性を向上できる。また、例えばブラシレスモータの３相
巻線の各出力端子に直接スイッチング手段を接続するた
め、ダイオード整流器による逆起電圧の降下を防止で
き、逆起電圧が請求項２記載の張力制御装置の逆起電圧
より小さくなっても、張力を一定に制御できる。
明の構成に加えて、前記ブラシレスモータの各出力端子
の相互間に前記スイッチング手段がそれぞれ接続されて
いることを特徴とする。これにより、消耗性のブラシに
代えてダイオード整流器を使用するため、電動機の耐久
性を向上できる。また、例えばブラシレスモータの３相
巻線の各出力端子に直接スイッチング手段を接続するた
め、ダイオード整流器による逆起電圧の降下を防止で
き、逆起電圧が請求項２記載の張力制御装置の逆起電圧
より小さくなっても、張力を一定に制御できる。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１〜請求項
３のいずれか１項に記載の発明の構成に加えて、前記ス
イッチング手段と前記制御回路と前記給電手段とが集積
された集積回路が、前記電動機の回転子と共に回転する
ように設けられていることを特徴とする。これにより、
電動機と別個に回生電流を制御する機器を必要としない
ため、張力制御装置の機器構成及び機器配置の自由度が
広がる。
３のいずれか１項に記載の発明の構成に加えて、前記ス
イッチング手段と前記制御回路と前記給電手段とが集積
された集積回路が、前記電動機の回転子と共に回転する
ように設けられていることを特徴とする。これにより、
電動機と別個に回生電流を制御する機器を必要としない
ため、張力制御装置の機器構成及び機器配置の自由度が
広がる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、
張力制御装置１は、スプリングテンサー２と、ガイドプ
ーリ３、５と、テンションプーリ４と、回生ブレーキ装
置６とを有しており、糸が走行すると、回生ブレーキ装
置６が働き、糸の張力を制御するようになっている。ス
プリングテンサー２は、糸道を形成し、初期張力を発生
させるようになっており、ガイドプーリ３、５は、糸道
を確保するようになっている。テンションプーリ４は、
回生ブレーキ装置６の回転軸の一方に取り付けられてお
り、糸状物に張力を付与するようになっている。この回
生ブレーキ装置６は、図２に示すように、電動機７と、
スイッチング式回生電流制御回路８とを有しており、一
定のトルクを発生するようになっている。この電動機７
は、ＤＣモータであるが、駆動用電動機として使用され
るものではなく、専ら回生制動機（発電機）として使用
され、回生電流を発生するようになっている。
基づいて説明する。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、
張力制御装置１は、スプリングテンサー２と、ガイドプ
ーリ３、５と、テンションプーリ４と、回生ブレーキ装
置６とを有しており、糸が走行すると、回生ブレーキ装
置６が働き、糸の張力を制御するようになっている。ス
プリングテンサー２は、糸道を形成し、初期張力を発生
させるようになっており、ガイドプーリ３、５は、糸道
を確保するようになっている。テンションプーリ４は、
回生ブレーキ装置６の回転軸の一方に取り付けられてお
り、糸状物に張力を付与するようになっている。この回
生ブレーキ装置６は、図２に示すように、電動機７と、
スイッチング式回生電流制御回路８とを有しており、一
定のトルクを発生するようになっている。この電動機７
は、ＤＣモータであるが、駆動用電動機として使用され
るものではなく、専ら回生制動機（発電機）として使用
され、回生電流を発生するようになっている。
【００１３】スイッチング式回生電流制御回路８は、ス
イッチング部１０と、制御回路１１と、給電部１２とを
有しており、全体として昇圧回路を構成する。スイッチ
ング部１０は、電動機７に並列に接続されており、制御
回路１１による所定の制御電圧がかかると、オン状態に
なり、スイッチング部１０に回生電流が流れるようにな
っている。また、スイッチング部１０がオフ状態になる
瞬間には、電動機７に、高電圧のサージ電圧が生じるよ
うになっている。本実施形態では、スイッチング部１０
として、スイッチングトランジスタ素子であるMOSFET
（metal oxide semiconductor field effect transisto
r)が使用されている。
イッチング部１０と、制御回路１１と、給電部１２とを
有しており、全体として昇圧回路を構成する。スイッチ
ング部１０は、電動機７に並列に接続されており、制御
回路１１による所定の制御電圧がかかると、オン状態に
なり、スイッチング部１０に回生電流が流れるようにな
っている。また、スイッチング部１０がオフ状態になる
瞬間には、電動機７に、高電圧のサージ電圧が生じるよ
うになっている。本実施形態では、スイッチング部１０
として、スイッチングトランジスタ素子であるMOSFET
（metal oxide semiconductor field effect transisto
r)が使用されている。
【００１４】給電部１２は、ダイオード１３とコンデン
サ１４とを有しており、サージ電圧をダイオード１３を
介して整流し、整流されたサージ電圧をコンデンサ１４
に蓄え、コンデンサ１４から制御回路１１へ給電するよ
うになっている。
サ１４とを有しており、サージ電圧をダイオード１３を
介して整流し、整流されたサージ電圧をコンデンサ１４
に蓄え、コンデンサ１４から制御回路１１へ給電するよ
うになっている。
【００１５】制御回路１１は、電動機７及びコンデンサ
１４に対して並列に接続されており、コンデンサ１４に
蓄えられたサージ電圧を制御電源として利用するように
なっている。制御回路１１は、スイッチング部１０の制
御端子に接続されており、スイッチング部１０の制御端
子に所定の制御電圧をかけて、スイッチング部１０のオ
ン時間とオフ時間の比を制御することにより、回生電流
を制御するようになっている。
１４に対して並列に接続されており、コンデンサ１４に
蓄えられたサージ電圧を制御電源として利用するように
なっている。制御回路１１は、スイッチング部１０の制
御端子に接続されており、スイッチング部１０の制御端
子に所定の制御電圧をかけて、スイッチング部１０のオ
ン時間とオフ時間の比を制御することにより、回生電流
を制御するようになっている。
【００１６】制御回路１１は、図３（ａ）に示すよう
に、電動機７の回転数に応じて、スイッチング部１０の
オン時間とオフ時間の比を補正して回生電流を制御する
ようになっている。具体的には、制御回路１１は、電動
機７の回転数（逆起電圧）が上がると、回生電流を下げ
るように制御し、回転数（逆起電圧）が下がると、回生
電流を上げるように制御して、図３（ｂ）に示すよう
に、張力を一定に保つようになっている。このように、
実際、張力（トルク）は、種々の原因により必ずしも回
生電流と比例しないため、制御回路１１は、オン時間と
オフ時間の比を補正することにより、定張力制御を行う
ようになっている。
に、電動機７の回転数に応じて、スイッチング部１０の
オン時間とオフ時間の比を補正して回生電流を制御する
ようになっている。具体的には、制御回路１１は、電動
機７の回転数（逆起電圧）が上がると、回生電流を下げ
るように制御し、回転数（逆起電圧）が下がると、回生
電流を上げるように制御して、図３（ｂ）に示すよう
に、張力を一定に保つようになっている。このように、
実際、張力（トルク）は、種々の原因により必ずしも回
生電流と比例しないため、制御回路１１は、オン時間と
オフ時間の比を補正することにより、定張力制御を行う
ようになっている。
【００１７】上記の構成において、張力制御装置１の動
作を図面を用いて説明する。図１及び図２に示すよう
に、テンションプーリ４が糸の走行により回されると、
電動機７に逆起電圧が発生する。制御回路１１は、コン
デンサ１４からの電力を利用して、スイッチング部１０
の制御端子に所定の制御電圧をかけてスイッチング部１
０をオン状態にする。スイッチング部１０がオン状態に
なると、電動機７から回生電流が流れ、電動機７にトル
ク（ブレーキ力）が発生する。次に、制御回路１１は、
スイッチング部１０がオフ状態になるように、制御電圧
を制御する。スイッチング部１０がオフ状態になる瞬
間、電動機７に高電圧のサージ電圧が生じ、このサージ
電圧がダイオード１３を介して整流され、コンデンサ１
４に蓄えられる。このように、制御回路１１は、コンデ
ンサ１４に蓄えられた電力を利用して、図３（ａ）に示
すように、電動機７の回転数に応じて回生電流を制御す
るように、所定の時間間隔でスイッチング部１０をオ
ン、オフさせる。
作を図面を用いて説明する。図１及び図２に示すよう
に、テンションプーリ４が糸の走行により回されると、
電動機７に逆起電圧が発生する。制御回路１１は、コン
デンサ１４からの電力を利用して、スイッチング部１０
の制御端子に所定の制御電圧をかけてスイッチング部１
０をオン状態にする。スイッチング部１０がオン状態に
なると、電動機７から回生電流が流れ、電動機７にトル
ク（ブレーキ力）が発生する。次に、制御回路１１は、
スイッチング部１０がオフ状態になるように、制御電圧
を制御する。スイッチング部１０がオフ状態になる瞬
間、電動機７に高電圧のサージ電圧が生じ、このサージ
電圧がダイオード１３を介して整流され、コンデンサ１
４に蓄えられる。このように、制御回路１１は、コンデ
ンサ１４に蓄えられた電力を利用して、図３（ａ）に示
すように、電動機７の回転数に応じて回生電流を制御す
るように、所定の時間間隔でスイッチング部１０をオ
ン、オフさせる。
【００１８】これにより、電動機７のブレーキ力（トル
ク）を一定に制御できるため、糸の張力を一定に保つこ
とができる。また、サージ電圧を蓄えて、制御回路１１
に給電するため、制御回路１１は、スイッチング式回生
電流制御回路８の外部から給電がなくても、スイッチン
グ部１０のオン、オフを制御できる。さらに、電動機７
の回転スピードが落ちて電動機７の逆起電圧が小さくな
っても、サージ電圧を制御電源として利用できるため、
スイッチング部１０のオン、オフを制御できる。
ク）を一定に制御できるため、糸の張力を一定に保つこ
とができる。また、サージ電圧を蓄えて、制御回路１１
に給電するため、制御回路１１は、スイッチング式回生
電流制御回路８の外部から給電がなくても、スイッチン
グ部１０のオン、オフを制御できる。さらに、電動機７
の回転スピードが落ちて電動機７の逆起電圧が小さくな
っても、サージ電圧を制御電源として利用できるため、
スイッチング部１０のオン、オフを制御できる。
【００１９】次に、スイッチング式回生電流制御回路８
の他の実施形態を説明する。スイッチング式回生電流制
御回路１５は、図４に示すように、全体として昇圧回路
を構成するが、上記のスイッチング式回生電流制御回路
８と異なる点は、電動機７にブラシレスモータ１６を用
いた点と、ブラシレスモータ１６の３相巻線の各出力端
子の相互間に３つダイオード整流器１７〜２２を設けた
点である。これにより、ＤＣモータ７のブラシに代えて
ダイオード整流器１７〜２２を使用するため、回生ブレ
ーキ装置６の耐久性を向上させることができる。また、
回生ブレーキ装置６の３相巻線に対して一つのスイッチ
ング部１０及び一つの制御回路１１で回生電流を制御で
きるため、スイッチング式回生電流制御回路１５の部品
点数を少なくできる。さらに、ブラシレスモータ１６
は、通常のブラシレスモータの駆動用制御システムや駆
動用給電機構を取り除いて、構成を簡単化したものであ
るため、通常のブラシレスモータに比べて低価格であ
り、張力制御装置の製造コストを低減できる。
の他の実施形態を説明する。スイッチング式回生電流制
御回路１５は、図４に示すように、全体として昇圧回路
を構成するが、上記のスイッチング式回生電流制御回路
８と異なる点は、電動機７にブラシレスモータ１６を用
いた点と、ブラシレスモータ１６の３相巻線の各出力端
子の相互間に３つダイオード整流器１７〜２２を設けた
点である。これにより、ＤＣモータ７のブラシに代えて
ダイオード整流器１７〜２２を使用するため、回生ブレ
ーキ装置６の耐久性を向上させることができる。また、
回生ブレーキ装置６の３相巻線に対して一つのスイッチ
ング部１０及び一つの制御回路１１で回生電流を制御で
きるため、スイッチング式回生電流制御回路１５の部品
点数を少なくできる。さらに、ブラシレスモータ１６
は、通常のブラシレスモータの駆動用制御システムや駆
動用給電機構を取り除いて、構成を簡単化したものであ
るため、通常のブラシレスモータに比べて低価格であ
り、張力制御装置の製造コストを低減できる。
【００２０】また、スイッチング式回生電流制御回路２
３は、図５に示すように、全体として昇圧回路を構成す
るが、図４に示すスイッチング式回生電流制御回路１５
と異なる点は、ブラシレスモータ１６の３相巻線の各出
力端子の相互間に直接３つのスイッチング部２４、２
５、２６を接続した点である。これにより、ダイオード
整流器１７〜２２による逆起電圧の降下を防止できるた
め、逆起電圧がスイッチング式回生電流制御回路１５の
逆起電圧より小さくなっても、張力を一定に保つことが
できる。また、スイッチング式回生電流制御回路２７
は、図６に示すように、全体として昇圧回路を構成する
が、図５に示すスイッチング式回生電流制御回路２３と
異なる点は、各スイッチング部２４、２５、２６を個々
に制御するように、各制御端子に制御回路２８、２９、
３０を接続した点である。尚、スイッチング式回生電流
制御回路２３、２７は、デルタ結線であるが、これに限
られず、スター結線であってもよい。
３は、図５に示すように、全体として昇圧回路を構成す
るが、図４に示すスイッチング式回生電流制御回路１５
と異なる点は、ブラシレスモータ１６の３相巻線の各出
力端子の相互間に直接３つのスイッチング部２４、２
５、２６を接続した点である。これにより、ダイオード
整流器１７〜２２による逆起電圧の降下を防止できるた
め、逆起電圧がスイッチング式回生電流制御回路１５の
逆起電圧より小さくなっても、張力を一定に保つことが
できる。また、スイッチング式回生電流制御回路２７
は、図６に示すように、全体として昇圧回路を構成する
が、図５に示すスイッチング式回生電流制御回路２３と
異なる点は、各スイッチング部２４、２５、２６を個々
に制御するように、各制御端子に制御回路２８、２９、
３０を接続した点である。尚、スイッチング式回生電流
制御回路２３、２７は、デルタ結線であるが、これに限
られず、スター結線であってもよい。
【００２１】このブラシレスモータ１６は、図７
（ａ）、（ｂ）に示すように、支持部材１６ａ、１６ｇ
と、ベアリング１６ｂ、１６ｆと、回転子１６ｃと、磁
石１６ｄと、外枠１６ｅとを有しており、この回転子１
６ｃの回転軸には、回転子１６ｃと共に回転するように
ディスク９が固定されている。このディスク９の径方向
内側には、ブラシレスモータ１６の慣性モーメントが小
さくなるように、スイッチング式回生電流制御回路１
５、２３、２７が設けられている。これにより、回生ブ
レーキ装置６の追従性が良くなるため、糸の走行速度が
急激に変化するような場合でも、張力を一定に保つこと
ができる。
（ａ）、（ｂ）に示すように、支持部材１６ａ、１６ｇ
と、ベアリング１６ｂ、１６ｆと、回転子１６ｃと、磁
石１６ｄと、外枠１６ｅとを有しており、この回転子１
６ｃの回転軸には、回転子１６ｃと共に回転するように
ディスク９が固定されている。このディスク９の径方向
内側には、ブラシレスモータ１６の慣性モーメントが小
さくなるように、スイッチング式回生電流制御回路１
５、２３、２７が設けられている。これにより、回生ブ
レーキ装置６の追従性が良くなるため、糸の走行速度が
急激に変化するような場合でも、張力を一定に保つこと
ができる。
【００２２】図５に示すスイッチング式回生電流制御回
路２３を用いてシュミュレーションを行い、その結果に
基づいて張力制御装置１の特性を説明する。回生ブレー
キ装置６が回されると、スイッチング式回生電流制御回
路２３には、図８（ａ）に示すように、回生電流が一定
の周期で流れる。また、制御回路１１は、張力を一定に
保つように、回生電流の周期の約１０倍以上の周期でス
イッチング部２４〜２６をオン、オフさせるため、この
回生電流の波形は、合成波を形成する。
路２３を用いてシュミュレーションを行い、その結果に
基づいて張力制御装置１の特性を説明する。回生ブレー
キ装置６が回されると、スイッチング式回生電流制御回
路２３には、図８（ａ）に示すように、回生電流が一定
の周期で流れる。また、制御回路１１は、張力を一定に
保つように、回生電流の周期の約１０倍以上の周期でス
イッチング部２４〜２６をオン、オフさせるため、この
回生電流の波形は、合成波を形成する。
【００２３】サージ電圧は、回生電流の周期の約１０倍
以上の周期で発生するため、コンデンサ１５は、図８
（ｂ）に示すように、短時間で昇圧される。また、コン
デンサ１５は、７Ｖ以上に昇圧されるため、制御回路１
１が必要とする電力を十分に確保できる。
以上の周期で発生するため、コンデンサ１５は、図８
（ｂ）に示すように、短時間で昇圧される。また、コン
デンサ１５は、７Ｖ以上に昇圧されるため、制御回路１
１が必要とする電力を十分に確保できる。
【００２４】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、長尺部材の張力
を制御するための張力制御装置において、前記長尺部材
の走行速度に応じた逆起電圧を発生する電動機と、前記
電動機の出力端子間に接続されたスイッチング手段と、
前記スイッチング手段のオンオフを制御する制御回路
と、前記スイッチング手段がオフになる瞬間に発生する
サージ電圧を利用して前記制御回路に給電を行う給電手
段とを備えている構成である。これにより、電動機の回
転スピードが落ちて電動機の逆起電圧が一定値以下にな
っても、サージ電圧を蓄えて制御電源として利用できる
ため、張力制御装置の外部から給電を行わなくても、張
力を一定に制御できるという効果を奏する。また、スイ
ッチング式回生電流制御回路の熱損が従来のリニアトラ
ンジスタ回路の場合に比べて少なくなり、回路の破損を
防止できるため、スイッチング式回生電流制御回路を集
積回路化できるという効果を奏する。
を制御するための張力制御装置において、前記長尺部材
の走行速度に応じた逆起電圧を発生する電動機と、前記
電動機の出力端子間に接続されたスイッチング手段と、
前記スイッチング手段のオンオフを制御する制御回路
と、前記スイッチング手段がオフになる瞬間に発生する
サージ電圧を利用して前記制御回路に給電を行う給電手
段とを備えている構成である。これにより、電動機の回
転スピードが落ちて電動機の逆起電圧が一定値以下にな
っても、サージ電圧を蓄えて制御電源として利用できる
ため、張力制御装置の外部から給電を行わなくても、張
力を一定に制御できるという効果を奏する。また、スイ
ッチング式回生電流制御回路の熱損が従来のリニアトラ
ンジスタ回路の場合に比べて少なくなり、回路の破損を
防止できるため、スイッチング式回生電流制御回路を集
積回路化できるという効果を奏する。
【００２５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の構成に加えて、前記電動機がブラシレスモータであ
り、該ブラシレスモータにダイオード整流器が接続され
ている構成である。これにより、本発明のブラシレスモ
ータは、駆動用制御システムや給電機構が不要であるた
め、通常のブラシレスモータに比べて低価格になり、張
力制御装置の製造コストを低減できるという効果を奏す
る。また、消耗性のブラシに代えてダイオード整流器を
使用するため、電動機の耐久性を向上できるという効果
を奏する。
明の構成に加えて、前記電動機がブラシレスモータであ
り、該ブラシレスモータにダイオード整流器が接続され
ている構成である。これにより、本発明のブラシレスモ
ータは、駆動用制御システムや給電機構が不要であるた
め、通常のブラシレスモータに比べて低価格になり、張
力制御装置の製造コストを低減できるという効果を奏す
る。また、消耗性のブラシに代えてダイオード整流器を
使用するため、電動機の耐久性を向上できるという効果
を奏する。
【００２６】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明の構成に加えて、前記ブラシレスモータの各出力端子
の相互間に前記スイッチング手段がそれぞれ接続されて
いる構成である。これにより、消耗性のブラシに代えて
ダイオード整流器を使用するため、電動機の耐久性を向
上できるという効果を奏する。また、例えばブラシレス
モータの３相巻線の各出力端子に直接スイッチング手段
を接続するため、ダイオード整流器による逆起電圧の降
下を防止でき、逆起電圧が請求項２記載の張力制御装置
の逆起電圧より小さくなっても、張力を一定に制御でき
るという効果を奏する。
明の構成に加えて、前記ブラシレスモータの各出力端子
の相互間に前記スイッチング手段がそれぞれ接続されて
いる構成である。これにより、消耗性のブラシに代えて
ダイオード整流器を使用するため、電動機の耐久性を向
上できるという効果を奏する。また、例えばブラシレス
モータの３相巻線の各出力端子に直接スイッチング手段
を接続するため、ダイオード整流器による逆起電圧の降
下を防止でき、逆起電圧が請求項２記載の張力制御装置
の逆起電圧より小さくなっても、張力を一定に制御でき
るという効果を奏する。
【００２７】請求項４記載の発明は、請求項１〜請求項
３のいずれか１項に記載の発明の構成に加えて、前記ス
イッチング手段と前記制御回路と前記給電手段とが集積
された集積回路が、前記電動機の内側回転子と共に回転
するように設けられている構成である。これにより、電
動機と別個に回生電流を制御する機器を必要としないた
め、張力制御装置の機器構成及び機器配置の自由度が広
がるという効果を奏する。
３のいずれか１項に記載の発明の構成に加えて、前記ス
イッチング手段と前記制御回路と前記給電手段とが集積
された集積回路が、前記電動機の内側回転子と共に回転
するように設けられている構成である。これにより、電
動機と別個に回生電流を制御する機器を必要としないた
め、張力制御装置の機器構成及び機器配置の自由度が広
がるという効果を奏する。
【図１】張力制御装置の構成を説明する図である。
【図２】回生ブレーキ装置の構成を説明する図である。
【図３】電動機の回転数と回生電流との関係を説明する
図である。
図である。
【図４】回生ブレーキ装置の構成を説明する図である。
【図５】回生ブレーキ装置の構成を説明する図である。
【図６】回生ブレーキ装置の構成を説明する図である。
【図７】回生ブレーキ装置を説明する図である。
【図８】張力制御装置のシミュレーション結果を示すグ
ラフである。
ラフである。
１ 張力制御装置 ２ スプリングテンサー ３ ガイドプーリ ４ テンションプーリ ５ ガイドプーリ ６ 回生ブレーキ装置 ７ 電動機 ８ スイッチング式回生電流制御回路 ９ ディスク １０ スイッチング部 １１ 制御回路 １２ 給電部 １３ ダイオード １４ コンデンサ １５ スイッチング式回生電流制御回路 １６ ブラシレスモータ ２３ スイッチング式回生電流制御回路 ２７ スイッチング式回生電流制御回路 １７〜２２ ダイオード整流器 ２４〜２６ スイッチング部 ２８〜３０ 制御回路
Claims (4)
- 【請求項１】 長尺部材の張力を制御するための張力制
御装置において、 前記長尺部材の走行速度に応じた逆起電圧を発生する電
動機と、 前記電動機の出力端子間に接続されたスイッチング手段
と、 前記スイッチング手段のオンオフを制御する制御回路
と、 前記スイッチング手段がオフになる瞬間に発生するサー
ジ電圧を利用して前記制御回路に給電を行う給電手段と
を備えていることを特徴とする張力制御装置。 - 【請求項２】 前記電動機がブラシレスモータであり、
該ブラシレスモータの各出力端子にダイオード整流器が
接続されていることを特徴とする請求項１に記載の張力
制御装置。 - 【請求項３】 前記ブラシレスモータの各出力端子の相
互間に前記スイッチング手段がそれぞれ接続されている
ことを特徴とする請求項２に記載の張力制御装置。 - 【請求項４】 前記スイッチング手段と前記制御回路と
前記給電手段とが集積された集積回路が、前記電動機の
内側回転子と共に回転するように設けられていることを
特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の張力制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13628898A JP4138939B2 (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 張力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13628898A JP4138939B2 (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 張力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11325203A true JPH11325203A (ja) | 1999-11-26 |
| JP4138939B2 JP4138939B2 (ja) | 2008-08-27 |
Family
ID=15171676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13628898A Expired - Fee Related JP4138939B2 (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 張力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4138939B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003056695A1 (fr) * | 2001-12-25 | 2003-07-10 | Nitta Corporation | Appareil de regulation de la tension de cordes |
| EP2192072A1 (de) | 2008-11-29 | 2010-06-02 | Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH | Vorrichtung zum Einstellen der Spannung eines Fadens |
| WO2011116586A1 (zh) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | 杭州双华科技有限公司 | 用于控制有刷直流管状电机速度的放电回路及其控制电路 |
| JP2011241067A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Hokusho Co Ltd | 降下搬送装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9108675B2 (en) | 2012-11-30 | 2015-08-18 | Deere & Company | Single pedal propulsion system for straight travel of work vehicle |
-
1998
- 1998-05-19 JP JP13628898A patent/JP4138939B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003056695A1 (fr) * | 2001-12-25 | 2003-07-10 | Nitta Corporation | Appareil de regulation de la tension de cordes |
| CN1312836C (zh) * | 2001-12-25 | 2007-04-25 | 新田株式会社 | 缆线类张力控制装置 |
| EP2192072A1 (de) | 2008-11-29 | 2010-06-02 | Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH | Vorrichtung zum Einstellen der Spannung eines Fadens |
| WO2011116586A1 (zh) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | 杭州双华科技有限公司 | 用于控制有刷直流管状电机速度的放电回路及其控制电路 |
| JP2011241067A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Hokusho Co Ltd | 降下搬送装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4138939B2 (ja) | 2008-08-27 |
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