JPS59172946A - 複合ブラシレスサ−ボモ−タ - Google Patents
複合ブラシレスサ−ボモ−タInfo
- Publication number
- JPS59172946A JPS59172946A JP4602083A JP4602083A JPS59172946A JP S59172946 A JPS59172946 A JP S59172946A JP 4602083 A JP4602083 A JP 4602083A JP 4602083 A JP4602083 A JP 4602083A JP S59172946 A JPS59172946 A JP S59172946A
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- Japan
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- servo
- signal
- inverter
- output shaft
- motor
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、工業用口ぎットやＮＣ機器に舶込むのに適し
、低速で大トルクを出力する複合ブラシレスサーぎモー
タに関するものである。
、低速で大トルクを出力する複合ブラシレスサーぎモー
タに関するものである。
（従来技術）
工業用口ピットやＮＣ機器などにはブラシレスサーボモ
ータが従来よシ広く用いられている。サーボモータでは
、大きなトルクを発生するだけでなく、急激彦加減速を
行うために慣性モーメントを小さくすることが要求され
る。そこで従来のこの種のモータでは回転子を小径にし
て慣性モーメントを小さくする一方、回転子を長くして
大トルクを得るようにしていた。このだめモータが回転
子長手方向に長いいわゆる゛ロングモータ″となり、工
業用口ビットなどに組込みにくいという問題があった。
ータが従来よシ広く用いられている。サーボモータでは
、大きなトルクを発生するだけでなく、急激彦加減速を
行うために慣性モーメントを小さくすることが要求され
る。そこで従来のこの種のモータでは回転子を小径にし
て慣性モーメントを小さくする一方、回転子を長くして
大トルクを得るようにしていた。このだめモータが回転
子長手方向に長いいわゆる゛ロングモータ″となり、工
業用口ビットなどに組込みにくいという問題があった。
まだこの種のモータでは通常減速して低回転の出力を用
いるが、従来はこの減速に歯車を用いていた。歯車には
必ずバックラッシュがあって、振動や騒音が大きくなり
、特に静置さが要求されるＯＡ（オフィスオートメーシ
ョン）機器や医療用機器には好ましいものではなかった
。この歯車のパラクララシーを機械的に除去する方法も
種々あるが、いずれも構造が複雑で耐久性も悪いという
問題があった。
いるが、従来はこの減速に歯車を用いていた。歯車には
必ずバックラッシュがあって、振動や騒音が大きくなり
、特に静置さが要求されるＯＡ（オフィスオートメーシ
ョン）機器や医療用機器には好ましいものではなかった
。この歯車のパラクララシーを機械的に除去する方法も
種々あるが、いずれも構造が複雑で耐久性も悪いという
問題があった。
（発明の目的）
本発明はとの゛ような事情に鑑みなされたものであり、
その目的は第１にいわゆるロングモータにすることなく
高いサーボ性能を得ることができ、しかも相手装置に組
込み易い寸法・形状の減速機構付きの複合ブラシレスサ
ービモータを提供することにある。
その目的は第１にいわゆるロングモータにすることなく
高いサーボ性能を得ることができ、しかも相手装置に組
込み易い寸法・形状の減速機構付きの複合ブラシレスサ
ービモータを提供することにある。
第２の目的は振動や騒音が少なく静かな減速機構付きの
複合ブラシレスサーボモータを提供することにある。
複合ブラシレスサーボモータを提供することにある。
まだ第３の目的は信頼性、耐久性に優れた減速機構付き
の複合ブラシレスサーゲモータを提供することにある。
の複合ブラシレスサーゲモータを提供することにある。
（発明の構成）
本発明はこの目的を達成するために、複数の交流電動機
を並列に同期運転し、各電動機の出力を歯付きベルトに
よる減速機構を介して最終出力軸に伝えるようにした。
を並列に同期運転し、各電動機の出力を歯付きベルトに
よる減速機構を介して最終出力軸に伝えるようにした。
すなわち、出力軸に小スプロケットが取付けられた複数
の交流電動機と、最終出力軸に固定された大スプロケッ
トと、前記大・小スプロケットに掛は回された歯付きベ
ルトと、サーぎ信号およびインバータ信号を出力する回
転センサと、この回転センサの出力信号によシ、フィー
ドバック制御されるサーボ回路およびインバータ回路と
を備え、前記各交流電動機を前記インバータ回路に並列
接続して同期運転するように構成した。
の交流電動機と、最終出力軸に固定された大スプロケッ
トと、前記大・小スプロケットに掛は回された歯付きベ
ルトと、サーぎ信号およびインバータ信号を出力する回
転センサと、この回転センサの出力信号によシ、フィー
ドバック制御されるサーボ回路およびインバータ回路と
を備え、前記各交流電動機を前記インバータ回路に並列
接続して同期運転するように構成した。
以下図示の実施例に基づき、本発明の詳細な説明する。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は交流電動
機と減速機構と回転センサとからなる回転ユニットの一
部を断面した側面図、第３図はその１ｍ−ＩＴ線断面図
である。これらの図で符号１０（ＩＯＡ、ｌ０Ｂ）は同
一の２つの同期電動機、１２（１２Ａ、１２Ｂ）はその
永久磁石型回転子、１４（１４Ａ、１４Ｂ）は出力軸と
しての回転子１２の軸、１°６（１６Ａ、１６Ｂ）は電
機子巻線、第２図で１８は電機子鉄心である。第２図で
２０は減速機構、２２はそのケースである。減速機構２
０は、最終出力軸２４に固定された大スプロケット２６
と、前記各電動機１０Ａ、ＩＯＨの出力軸１４Ａ、１４
Ｂに取付けた小スプロケット２８（２８Ａ、２８Ｂ）と
、これら大・小スプロケット２６．２８に掛は回された
歯付きベルト３０とで形成される。大スプロケット２６
の歯数は小スプロケット２８の歯数の整数倍となってい
て、最終出力軸２４は各回転子１２の回転速度の整数分
の１の速度で回転する。３２は最終出力軸２４に連結さ
れた回転センサで、サーボ信号ａおよびインバータ信号
すを出力するサーボセンサ３２Ａとインバータセンサ３
２Ｂとを内蔵する。このよう（５） に電動機１０、減速機構２０、回転センサ３２により、
回転ユニットが形成される。
機と減速機構と回転センサとからなる回転ユニットの一
部を断面した側面図、第３図はその１ｍ−ＩＴ線断面図
である。これらの図で符号１０（ＩＯＡ、ｌ０Ｂ）は同
一の２つの同期電動機、１２（１２Ａ、１２Ｂ）はその
永久磁石型回転子、１４（１４Ａ、１４Ｂ）は出力軸と
しての回転子１２の軸、１°６（１６Ａ、１６Ｂ）は電
機子巻線、第２図で１８は電機子鉄心である。第２図で
２０は減速機構、２２はそのケースである。減速機構２
０は、最終出力軸２４に固定された大スプロケット２６
と、前記各電動機１０Ａ、ＩＯＨの出力軸１４Ａ、１４
Ｂに取付けた小スプロケット２８（２８Ａ、２８Ｂ）と
、これら大・小スプロケット２６．２８に掛は回された
歯付きベルト３０とで形成される。大スプロケット２６
の歯数は小スプロケット２８の歯数の整数倍となってい
て、最終出力軸２４は各回転子１２の回転速度の整数分
の１の速度で回転する。３２は最終出力軸２４に連結さ
れた回転センサで、サーボ信号ａおよびインバータ信号
すを出力するサーボセンサ３２Ａとインバータセンサ３
２Ｂとを内蔵する。このよう（５） に電動機１０、減速機構２０、回転センサ３２により、
回転ユニットが形成される。
サーボ基準信号Ｃと前記サーボ信号ａとは、１つのサー
ボ回路３４に入力され、このサーボ回路３４はこれら両
信号ｃ、ａの差を示す制御信号ｄを出力する。１つのイ
ンバータ回路３６はこの制御信号ｄに応じた電機子電流
■を、インバータ信号すに同期して巻線１６Ａ、１６Ｂ
へ並列に出力する。電動機１０Ａ、ＩＯＢは同一のもの
であるから、各巻線１６Ａ、１６Ｂには同一の電流Ｉ／
２が流れ、出力軸１４． Ａ 、 １４− Ｂには等し
いトルクが発生する。
ボ回路３４に入力され、このサーボ回路３４はこれら両
信号ｃ、ａの差を示す制御信号ｄを出力する。１つのイ
ンバータ回路３６はこの制御信号ｄに応じた電機子電流
■を、インバータ信号すに同期して巻線１６Ａ、１６Ｂ
へ並列に出力する。電動機１０Ａ、ＩＯＢは同一のもの
であるから、各巻線１６Ａ、１６Ｂには同一の電流Ｉ／
２が流れ、出力軸１４． Ａ 、 １４− Ｂには等し
いトルクが発生する。
従って各出力軸１４０回転は犬・小スプロケット２６．
．２８の歯数比に応じた減速比で減速されると共に、各
電動機１０のトルクの和がこの減速比に応じて増大され
て最終出力軸２４に出力される。
．２８の歯数比に応じた減速比で減速されると共に、各
電動機１０のトルクの和がこの減速比に応じて増大され
て最終出力軸２４に出力される。
以上の実施例では２つの電動機１０Ａ、ＩＯＢを並列運
転するが、本発明はこれに限定されるものではない。
転するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（６）
第４，５図は４個の同期電動機１０（ＩＯＡ〜１０Ｄ）
を第１図の１つのインバータ回路３６により並列運転す
るもので、第４図はその回転ユニットの一部断面した側
面図、第５図は電動機その他の配置を示す正面図である
。この実施例の減速機構２ＯＡでは、追加された電動機
１０Ｃ，ＩＯＤは第１〜３図に示す歯付ベルト３０とは
別の歯付ベル）３０Ａを介して、小スゾロケッ）２８Ｃ
。
を第１図の１つのインバータ回路３６により並列運転す
るもので、第４図はその回転ユニットの一部断面した側
面図、第５図は電動機その他の配置を示す正面図である
。この実施例の減速機構２ＯＡでは、追加された電動機
１０Ｃ，ＩＯＤは第１〜３図に示す歯付ベルト３０とは
別の歯付ベル）３０Ａを介して、小スゾロケッ）２８Ｃ
。
２８Ｄ１大スフ０ロケツ）２６Ａにより最終出力軸２４
へ云えられる。第４，５図では第２，３図と同一部分に
同一符号を付したから、その説明は繰り返さない。
へ云えられる。第４，５図では第２，３図と同一部分に
同一符号を付したから、その説明は繰り返さない。
この第４，５図の実施例によれば第１〜３図の実施例に
比べ、サーボモータとしてのトルクを増大でき、サーボ
性能は一層向上する。
比べ、サーボモータとしてのトルクを増大でき、サーボ
性能は一層向上する。
前記第１〜３図の実施例では電動機１０を１つのインバ
ータ回路３６で同期運転するが、第１図に仮想線で示す
ように他のインバータ回路３６Ａを設け、一方の電動機
１０Ｂをこのインバータ回路３６Ａによって、電動機１
０Ａとは独立に運転可能にしてもよい。この場合、例え
ば回転停止時には電動機１０Ａが第１図で反時計方向に
、電動機１０Ｂが時計方向にトルクをそれぞれ発生する
ようにすれば、大スプロケット２６は２つの小スプロケ
ッ）２８Ａ、２８Ｂによって引かれて平衝して停止する
。従ってベルト３０の弛みによる最終出力軸２４の遊び
を規制でき、サーブモータとしての位置決め精度は一層
向上することになる。
ータ回路３６で同期運転するが、第１図に仮想線で示す
ように他のインバータ回路３６Ａを設け、一方の電動機
１０Ｂをこのインバータ回路３６Ａによって、電動機１
０Ａとは独立に運転可能にしてもよい。この場合、例え
ば回転停止時には電動機１０Ａが第１図で反時計方向に
、電動機１０Ｂが時計方向にトルクをそれぞれ発生する
ようにすれば、大スプロケット２６は２つの小スプロケ
ッ）２８Ａ、２８Ｂによって引かれて平衝して停止する
。従ってベルト３０の弛みによる最終出力軸２４の遊び
を規制でき、サーブモータとしての位置決め精度は一層
向上することになる。
このように一部の電動機に停止時に逆向きのトルクを発
生させ、最終出力軸２４０パ遊び″を規制することは、
第４，５図に示す実施例にも適用できることは勿論であ
る。まだ、停止中だけでなく加・減速中の一定速度以下
において、速度の増加と共に一部電動機の逆向きトルク
を次第に減少させるようタート制御することも可能であ
る。この場合にはインバータ回路３６Ａを３６と独立に
制御するだめに他のサーボ回路を設ける。
生させ、最終出力軸２４０パ遊び″を規制することは、
第４，５図に示す実施例にも適用できることは勿論であ
る。まだ、停止中だけでなく加・減速中の一定速度以下
において、速度の増加と共に一部電動機の逆向きトルク
を次第に減少させるようタート制御することも可能であ
る。この場合にはインバータ回路３６Ａを３６と独立に
制御するだめに他のサーボ回路を設ける。
以上の実施例では電動機１０として同期電動機 。
を用いたので、インバータセンサ３２Ｂは回転子位置検
出器を用いるが、誘導電動機を用いる場合にはインバー
タセンサ３２Ｂは速度センサを用いるのは勿論である。
出器を用いるが、誘導電動機を用いる場合にはインバー
タセンサ３２Ｂは速度センサを用いるのは勿論である。
またサーボセンサ３２Ａは位置サーボ、速度サーボ、ト
ルクサーボなどのサーボ方式に応じて位置、速度、トル
クのセンサを適宜選択する。
ルクサーボなどのサーボ方式に応じて位置、速度、トル
クのセンサを適宜選択する。
（発明の効果）
本発明は以上のように複数の交流電動機の回転を減速機
構を介して最終出力軸に云えるので、低速で大トルクを
得ると共にサーぎ性能を向上させることができ、まだ回
転ユニットもいわゆるパロングモータ″とならず非常に
小さくまとめることができるので、工業用Ｏｄ？ットや
ＮＣ装置などに組込み易くなる。
構を介して最終出力軸に云えるので、低速で大トルクを
得ると共にサーぎ性能を向上させることができ、まだ回
転ユニットもいわゆるパロングモータ″とならず非常に
小さくまとめることができるので、工業用Ｏｄ？ットや
ＮＣ装置などに組込み易くなる。
まだ減速機構には歯付きベルトを用いたので、歯車やチ
ェーンを用いたものに比べて振動、騒音が少なく、静か
なモータとすることができる。
ェーンを用いたものに比べて振動、騒音が少なく、静か
なモータとすることができる。
さらに複数の電動機を用いているので、たとえ一部の電
動機に故障が生じて停止しても他の電動機による運転が
可能であるから、モータとしての信頼性が向上する。
動機に故障が生じて停止しても他の電動機による運転が
可能であるから、モータとしての信頼性が向上する。
（９）
一方複数のインバータ回路を設け、少なくとも停止時に
一部の電動機に逆向きのトルクを発生させるように制御
すれば、歯付きベルトの弛みによる最終出力軸の遊びを
規制でき、サーがシステムとして位置決め精度が著しく
向上する。また回転センサはいずれかの電動機内に設け
ることは勿論可能ではあるが、実施例のように最終出力
軸に設けるようにすれば電動機の漏洩磁束や熱の影響を
受けることがなくなり、誤動作などが発生しにくく一層
信頼性が向上する。
一部の電動機に逆向きのトルクを発生させるように制御
すれば、歯付きベルトの弛みによる最終出力軸の遊びを
規制でき、サーがシステムとして位置決め精度が著しく
向上する。また回転センサはいずれかの電動機内に設け
ることは勿論可能ではあるが、実施例のように最終出力
軸に設けるようにすれば電動機の漏洩磁束や熱の影響を
受けることがなくなり、誤動作などが発生しにくく一層
信頼性が向上する。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２．３図はその
回転ユニットの一部断面した側面図とＩＴ−ＩＩＩ線断
面図、第４，５図は他の実施例の一部断面側面図と各部
装置を示す正面図である。 １０・・・交流電動機 １４・・・出力軸２０．２Ｏ
Ａ・・・減速機構 ２４・・・最終出力軸２６・・・
大スプロケット ２８・・・小スプロケット３０．
３ＯＡ・・・歯付きベルト ３２・・・回転センサ３４
・・・サーボ回路 ３６・・・インバータ回路。 （１０）
回転ユニットの一部断面した側面図とＩＴ−ＩＩＩ線断
面図、第４，５図は他の実施例の一部断面側面図と各部
装置を示す正面図である。 １０・・・交流電動機 １４・・・出力軸２０．２Ｏ
Ａ・・・減速機構 ２４・・・最終出力軸２６・・・
大スプロケット ２８・・・小スプロケット３０．
３ＯＡ・・・歯付きベルト ３２・・・回転センサ３４
・・・サーボ回路 ３６・・・インバータ回路。 （１０）
Claims (3)
- （１） 出力軸に小スプロケットが取付けられた複数
の交流電動機と最終出力軸に固定された大スプロケット
と、前記大・小スプロケットに掛は回された歯付きベル
トと、サーボ信号およびインバータ信号を出力する回転
センサと、この回転センサの出力信号によシフイードバ
ック制御されるサーボ回路およびインバータ回路から成
る制御回路とを備え、前記各交流電動機を前記インバー
タ回路に並列接続して同期運転することを特徴とする複
合プランレスサーボモータ。 - （２） インバータ回路を少なくとも２つ備え、少な
くとも１つの交流電動機は逆向きのトルクを発生して、
歯付ベルトのたるみによる最終出力軸の遊びを除去した
特許請求の範囲第１項記載の複合ブラシレスサーボモー
タ。 - （３） 回転センサを最終出力軸に直結した特許請求
の範囲第１項まだは第２項記載の複合ブラシレスサーボ
モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4602083A JPS59172946A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 複合ブラシレスサ−ボモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4602083A JPS59172946A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 複合ブラシレスサ−ボモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172946A true JPS59172946A (ja) | 1984-09-29 |
Family
ID=12735362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4602083A Pending JPS59172946A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 複合ブラシレスサ−ボモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59172946A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0196562U (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-27 | ||
| WO2013041842A3 (en) * | 2011-09-19 | 2013-11-28 | Rift Technology Limited | Valve actuator |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57170053A (en) * | 1981-04-14 | 1982-10-20 | Nippon Technical Co Ltd | Tape player |
-
1983
- 1983-03-22 JP JP4602083A patent/JPS59172946A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57170053A (en) * | 1981-04-14 | 1982-10-20 | Nippon Technical Co Ltd | Tape player |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0196562U (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-27 | ||
| WO2013041842A3 (en) * | 2011-09-19 | 2013-11-28 | Rift Technology Limited | Valve actuator |
| EP3627669A1 (en) | 2011-09-19 | 2020-03-25 | Rift Technology Limited | Multi-motor system |
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