JPS59165316A

JPS59165316A - 制動回路

Info

Publication number: JPS59165316A
Application number: JP4031583A
Authority: JP
Inventors: 敏昭吉積; 武知　秀行
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-03-09
Filing date: 1983-03-09
Publication date: 1984-09-18
Also published as: JPH0145929B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電動機の制動回路に関し、特に開閉機器等を
駆動する電動はね操作装置用の電動機の制動回路に関す
る。

従来、開閉装置を駆動する操作装置は、空気操作式や油
圧操作式といった流体操作式のものが主流であシ、電動
ばね操作式のものは比較的小出力のものに限られていた
。しかし、流体操作式の装置は油もれの点検やコンプレ
ッサの圧力の点検保守といった保守面で種々の問題があ
るため、大出力の装置にも電動ばね操作式の装置が用い
られるようになってきた。

従来の電動ばね操作装置としては、トグルばねを用いた
ものが多く、その主要構成部分の一例を第１図に１また
その動作状態を第２図に示す。以下第１図および第２図
より説明する。

（Ｉ）　　操作指令が与えられると、電動機Ｍ１は回転
を始め、その回転力が減速機２を介してモータレバー６
に伝達される。

（ＩＩ）　　モータレバー６は回転により、スプリング
レバー４の一方の突出部４ａに接すると、モータレバー
６０回転力によつ【ばね５を第２図（ａ）に示すように
上死点位置から次第に圧縮させて蓄勢をし、第２図わ）
に示すように下死点位置に達する。

なお、ばね５は出力軸６と平行な軸５ａで回動自在に支
持されている。また、スプリングレバー４の他方の突出
部４ｂは、ばね５の下死点位置で初めて出力軸レバー７
に接する。

（船　ばね５は下死点位置を越えると、放勢を開始し、
スプリングレバー４を介して出力軸レバー７を加速する
。

面　ばね５が第２図（Ｃ）のように上死点位置（操作開
始位置と反転した位置）に達すると、動作は完了する。

また、第１図に示すように、回転スイッチ８を回動する
レバー９は、出力軸６に一体に取付けられたレバー１０
に！ｊンク１１を介して回動自在に取付けられており、
出力軸６が開または閉のほぼ極限位置に達したときく１
回転スイッチ８のａ接点群及びｂ接点群が開閉する。第
１図において、８９ＡＵＸ−ａｌ、から８９ＡＵＸ−ａ
４は回転スイッチ８のａ接点を、８９ＡＵＸ−ｂｌ、か
ら８９ＡＵＸ−ｂ４は回転スイッチ８のｂ接点をそれぞ
れ表わしている。

これらの回転スイッチ８の各接点は通常、外部機器間の
インタロック回路を構成するための補助接点として用い
られる。

逆向きの操作は、モータ１の逆転によシ、第２図（ｄ）
に示す状態から上述と同様の動作を逆方向に繰り返して
達成される。

さて、電動ばね操作装置の電動機としては、安定した回
転トルクを得るために、直流分巻電動機Ｍ（第３図（ａ
））が用いられる場合がある。ところで、電動ばね操作
装置の大出力化に伴って、ばねを蓄勢する電動機Ｍが大
形化すると、そのＧＤ２（回転子の慣性モーメント）も
増加する。その結果、電動機Ｍはばねの蓄勢終了と同時
に電源回路から切り離されても回転を続ける。その回転
量は、電動機Ｍの出力や減速器２の効率およびモータレ
バー３の慣性モーメントによって異なるが数十回転に及
ぶこともある。モータレバー３に惰性回転があると、他
の部品との干渉を生じ、減速缶軸をねじれにより破壊す
る等の問題が生じていた。

また、電動機Ｍの逆転によって操作装置を反転させる際
に、上述のようなモータレバー３の惰性回転量が多いと
、ばねの蓄勢完了までの時間が増大するなどの問題点が
あった。

第４図はこのような直流分巻電動機を用いた電動ばね操
作装置の制御回路を示しており、第５図は出力軸の動作
に対応して動作する回転スイッチ８のタイムチャートを
示している。

これらの図を用いて回路の動作を説明する。

（Ｉ）　　タイムチャートの時刻ｊｏでは、８９ＡＵＸ
のｂ１接点がオンであり、投入操作信号Ｃがはいると、
第４図において電磁開閉器８９ｃｘが投入され、Ｐ→８
９ＣＸ−＋Ｃ１→Ｃ２→Ｍ−＋Ｃ３→８９ＣＸ−、Ｃ４
→Ｎという回路が形成されるので、電動機Ｍが駆動され
、ばねの蓄勢が始□まる。

（Ｉｆ）　　ばね５が死点位置を通過し、放勢と始める
と、回転スイッチ８が回動し、時刻ｔ１及びｔ１′を経
過すると、これまでオンであった回転スイッチのｂ接点
がオフに、オフであったａ接点はオンに移行する。

時刻ｉｎにおいて回転スイッチ８の接点８９ＡＵＸｂ　
１がオフになるので、入２→Ａ３間が開き、電磁開閉器
８９ＣＸが開いて電動機Ｍに電流は流れなくなる。しか
し、電機子は自身の慣性モーメントＧＤ”Ｋよって惰性
回転を続ける。

（２）回転スイッチのａ接点がオンである時刻ｔ２でし
ゃ断操イ信号Ｔがはいると、電磁開閉器８９ＴＸが投入
され、Ｐ→Ｃ１→８９ＴＸ−＋Ｃ６→Ｍ→Ｃ２→８９Ｔ
Ｘ−４Ｃ４→Ｎという回路が形成される。これによシ、
電機子には（Ｉ）゛と逆向きの電流が流れるため、電動
機Ｍは逆方向に回転する。

（ト）ばねが死゛点位置を通過し、放勢を始め、時刻ｔ
ａ、！’＆経過すると、回転スイ゛ツチのａ接点がオフ
とな？）、Ａ１→Ａ３間が開き、電磁開閉器８９ＴＸが
開いて、電動機Ｍに電流が流れなくなる。このとき（Ｉ
Ｉ）と同様圧電様子は惰性回転を続ける。

これらの惰性回転に伴う問題点を解決するには、ばね５
の蓄勢終了後、電動機Ｍを速やかに制動することが必要
である。

一般に、直流分巻電動機を第３図り）に示すように分巻
発電機として回路構成して制動する方法が知られている
が、この方法による場合、通常操作装置に備わっている
電磁開閉器の接点や回転スイッチ等による補助接点類だ
けで、このような回路を構成することは困難であり、時
限継電器や、リミットスイッチが必要となる欠点があっ
た。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、従来の操作装
置に通常備えつけられている補助接点を利用して、電源
切離し後の電動機の惰性回転を抑制するために、電機子
を含む回路に直列に抵抗を挿入すること罠より、電動機
を制動できる制動回路を提供することを目的とする。

以下、この発明による一実施例の制動回路を図（ついて
説明する。

第６図は本発明の制御回路の構成を示す。この制御回路
は、電源線Ｐ、Ｎ間に下記論理式に基づく論理回路から
構成され、この式が満足されたときに電磁開閉器８９Ｔ
Ｃ，８９ＣＸ、抵抗Ｒ９電動機Ｍ及び界磁ＭＦに電流が
流れる。

（Ｉ）　　８９ＴＸ・８９ＡＵＸａ１　→８９ＴＸ（ｎ
）　　８９ＣＸ・８９ＡＵＸｂ１→８９ＣＸ（［）　　
（８９ＴＸ＋８９ＣＸ）（８９ＴＸ−８９ＡＵＸａ２＋
８９ＣＸ・Ｂ９ＡＵｘｂ２）→Ｒ（ＩＶ）　　８９ＴＸ＋８９ＣＸ−＋ＭＦ（Ｖ）　　（
８９ＴＸ＋８９ＣＸ）（８９ＣＸ＋８９ＡＵＸａ３・８
９ＴＸ）（８９ＴＸ・８９ＡＵＸａ４＋８９ＣＸ）→Ｍ
（正転）（至）　（８９ＴＸ＋８９ＣＸ）（８９ＡＵＸｂ３・８
９ＣＸ＋８９ＴＸ）（８９ＴＸ＋８９ＣＸ＠８９ＡＵＸ
ｂ４）→Ｍ（逆転）次に上記論理式による制御回路による動作を説明する。

（１）　　第５図に示したタイムチャートの時刻ｔ。

では、各８９ＡＵＸｂｉ　（ｉ＝１．２・・・）接点が
オンであり、投入操作指令Ｃがはいると第６図に示す電
ｅ＆開閉器８９０Ｘカ投入サレ−Ｃ１Ｐ→８９ＣＸ→Ｄ
１→Ｄ５→８９ＣＸ→Ｄ６→Ｍ→Ｄ７→８９ＣＸ、Ｄ１
２→Ｎという回路が形成され、電動機Ｍ及び界磁ＭＦＫ
電流が流れて、ばねの蓄勢が始まる。このとき、８９Ｃ
Ｘのｂ接点である８９Ｃｘｂと回転スイッチ８のａ接点
８９ＡＵＸａ２がオフであり、ＤＩ−Ｄ４間の回路は開
いておシ、これらを介して接続された抵抗Ｒには何の電
流も流れない。

（ＩＩ）ばねが死点位置を通過し、放勢を開始すると回
転スイッチ８が回動し、時刻ｔ１及びｔ１′を経過する
と、これまでオンであった回転スイッチ８のｂ接点はオ
フに１オフであったａ接点はオンに移行する。時刻ｔｘ
［おいては回転スイッチ８の接点８９ＡＵＸｂ　１がオ
フとなるので、Ｂ２−８６間が開き、電磁開閉器８９Ｃ
Ｘが開いて電動機Ｍへの電流はしゃ断される。時刻ｔ１
からｆｌｔの間は回転スイッチ８のａ接点、ｂ接点はと
も圧オフ状態である。時刻ｔ１′を経過すると、回転ス
イッチ８のａ接点がオンとなる。

（９）放勢が終了し、操作装置が入極限に達した時刻ｔ
２においては既に回転スイッチ８のａ接点がオンとなっ
ておシ、同時に接点８９ＴＸｂ力；オンになっているの
で、電動機Ｍの界磁ＭＰト［４ｆｉ子Ｍとを並列接続し
、また抵抗Ｒを直列接続した回路、叩ちＤ１→Ｄ２→Ｄ
４→Ｒ−＋Ｎ−Ｄ１２→Ｄ１１→８９ＴＸ−＋Ｍ→８９
ＴＸ−＋Ｄ８→８９ＡＵＸａ３→Ｄ５→Ｄ１という回路
が形成される。

この回路は第３図り）に示した分巻機の制動回路と等価
であり、分巻機の電源を抵抗で置き換えることにより分
巻電動機Ｍを発電機Ｇとして使用し、極めて短時間に電
動機Ｍの惰性回転を停止させることができる。

（Ｉｖ）　　回転スイッチのａ接点がオンである時刻ｔ
２でしゃ断操作信号Ｔがはいると、電磁開閉器８９ＴＸ
が投入され、Ｐ→８９ＴＸ−Ｄｉ→Ｄ５→８９ＴＸ−＋
Ｄ７→Ｍ−＋Ｄ６→８９ＴＸ−Ｄ１２→Ｎという回路が
形成される。これによシ、電機子には（１）と逆向きの
電流が流れるため電動機Ｍは逆方向に回転する。

Ｍ　ばねが死点位置を通過し、放勢を開始して時刻ｔｓ
、ｔａ’を経過すると、回転スイッチ８０８９ＡＵＸａ
　１　のａ接点が開いて、Ｂ１−Ｂ５間が開き、電磁開
閉器８９ＴＸが開いて、外部からの電動機Ｍへの電流は
しゃ断される。

■　放勢が完了し操作装置が切極限に達した時刻ｔ４に
おいては回転スイッチ８のｂ接点はオンであシ、Ｐ→８
９ＣＸ→Ｄ１→ｇ９ｃＸ−＋Ｄ３→Ｄ４→Ｒ−＋Ｎ−Ｄ
１２→８９ＡＵＸｂ４→Ｄ１０→８９　ＣＸ−、Ｍ→８
９ＣＸ−＋Ｄ９→８９ＡＵＸｂ６→Ｄ５→８９　ＣＸ、
Ｄ　Ｉという回路が形成され、（２）で述べたのと同様
の理由で抵抗Ｒに電流が流れて、電動機Ｍの惰性回転は
極めて短時間のうちに制動される。

以上の説明から明らかなように、本発明による制動回路
を用いることにより、制動の際に電機子巻線と抵抗で構
成される直列回路に電流を流すことができるため、抵抗
Ｒでのエネルギー消費によって極めて大きな制動力を得
ることができる。

しかも、この発明による制動回路を用いると、電動機の
制動用の抵抗が制動時にのみ回路に接続されるため、ば
ね蓄勢時の抵抗によるエネルギー損失がないので、電機
子に大きな電流を流すことが可能となシ、電動機の起動
トルクを大きくすることができる。

また、本発明の回路を用いると、電動機回路から制動用
の発電機回路への切替に投入、あるいはしゃ断指令のみ
を与えればよく、制動時に切替指令を外部から与える必
要がない。

そして、操作装置の出力軸に連結された回転スイッチの
接点を用いた回路であることから、操作装置の動作完了
によって電動機の制動回路が形成されるため、リミット
スイッチ等を用いた回路などのように接点位置の調整が
不要であシ、シかもばねの蓄勢の途中で制動回路が形成
されるといった不具合も生じない。　□ なお、本発明の回路を構成する場合、回転スイッチの外
部引出し用補助接点のうちａ接点及びｂ゛接点各々４個
使用するが、これらのスイッチの増加によって操作装置
の寸法はほとんど増大せず、従来の操作装置の制御回路
を本回路に置き換えることも容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は電動ばね操作装置の一例の模式構造図、第２図
は第１図の装置の各動作状態を示す図、第３図は直流分
巻電動機の一般的な制動回路図、第４図は従来の電動機
制御回路の回路図、第５図は操作装置の出力軸に連結さ
れた回転スイッチの接点のタイムチャート、第６図は本
発明による一実施例の制御回路の回路図である。各、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。代理人　　　葛　　野　　信　　−（ほか１名）第１図第　　２　　図　　　　曲第３図（ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）手続
補正書（自発）２９発明の名称制動回路３、補正をする者代表者片山仁へ部５、補正の対象図　　面６、補正の内容別紙の通り第５図を補正する。７、　添付書類の目録補正後の第５図を記載した書面　　１通以上

Claims

【特許請求の範囲】

直流分巻電動機の回転力によシ所定の第１回転角度領域
においてばねを蓄勢し、上記第１回転角度領域に続く第
２回転領域において蓄勢した上記ばねを瞬時的に放勢す
るよう忙抱束する第ルバーと、上記ばねの放勢によシ所
定方向忙回転される第２レバーと、上記第２レバーの回
転力により回転され、複数の接点を切換える回転スイッ
チとを備えた電動はね操作装置の上記直流分巻電動機を
制御する制動回路において、上記接点は上記回転スイッ
チが第１設定位置にあるときに上記直流分巻電動機を電
源に接続する第１接点と、゛上記回転スイッチが第２設
定位置にあるときに上記直流分巻電動機を上記電源よシ
切離すと共忙この直流分巻電動機の両端間に抵抗体を接
続する第２接点とを含むことを特徴とする制動回路。