JPS61251444A - Motor driving system - Google Patents

Motor driving system

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JPS61251444A
JPS61251444A JP8908785A JP8908785A JPS61251444A JP S61251444 A JPS61251444 A JP S61251444A JP 8908785 A JP8908785 A JP 8908785A JP 8908785 A JP8908785 A JP 8908785A JP S61251444 A JPS61251444 A JP S61251444A
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JP
Japan
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electric motor
motor
gear
ring gear
drive
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JP8908785A
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Japanese (ja)
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デイビツド・イー・ウオーカー
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  • 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電動機と共に使用する駆動系に関する。直流電
動機は始動・停止の反復作動を必要とする駆動系に特に
適した幾つ力)の特性を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a drive system for use with an electric motor. DC motors have characteristics that make them particularly suitable for drive systems that require repeated starting and stopping operations.

乃)カる駆動系の代表的な用途は、ホイスト、エレベー
タ、多くの種類の工業機械、および種々の車輛である。
Typical applications for such drive systems are hoists, elevators, many types of industrial machinery, and various vehicles.

しかし、すべての電動機において、加速中、特にゼロ力
)らの加速中の電力消費量は定常運転中に必要な電力消
費量よりもずっと大きいことが判っている。始動・停止
の反復機能を必要とする状況の下でのかかる電動機の運
転は、従って幾らか過剰な電力消費を伴う。
However, it has been found that for all electric motors, the power consumption during acceleration, especially zero force), is much greater than the power consumption required during steady-state operation. Operation of such motors under conditions requiring repeated start-stop functions therefore involves some excessive power consumption.

始動、すなわちゼロからの加速中の、この過大な消費電
力を減するために数多くの試みが為されてきた。一つの
行き方は種々の速度にて接続または切断することのでき
る多重巻線を持つ電機子を有する電動機を与えることで
ある。
Many attempts have been made to reduce this excessive power consumption during starting, ie, acceleration from zero. One approach is to provide a motor with an armature with multiple windings that can be connected or disconnected at various speeds.

より複雑なものとして電動機と発電機を共用する「ワー
ド・レオナード」方式であるが、これは高価であって一
般向きでない。
A more complex version is the Ward-Leonard system, which uses a shared electric motor and generator, but is expensive and not suitable for general use.

他の方式は2つ以上の別の巻線を用いるものであるが、
限られた成果しか得られない。他の行き方ハ、たとえば
エレベータやホイストの電動機のように、低速および高
速の運転が必要な場合に、電機子を実際に同一軸に縦列
に結合した実効上2個の別々の電動機を与えることによ
り、2速運転を与えることが全てであった。
Other systems use two or more separate windings, but
Only limited results can be obtained. Another approach is to provide what are effectively two separate motors, with the armatures actually coupled in tandem on the same axis, where low and high speed operation is required, such as in elevator or hoist motors. , it was all about providing two-speed operation.

しv>シ、力)かる方式の効用は幾分か限らn、ていて
、単一の電動機を用いることに比べてその向上は極く限
られている。
The utility of such a system is somewhat limited, and the improvement over using a single electric motor is very limited.

その上、この方式は単純な2速運転を実質的に用いてい
るから、概していえば広い速度範囲にわたっての円滑で
連続的な加速を与えることは不可能であり、事実、消費
電力の変動を生ずることが公知である。
Moreover, since this method effectively uses simple two-speed operation, it is generally not possible to provide smooth, continuous acceleration over a wide speed range, and in fact, it is not possible to provide smooth, continuous acceleration over a wide speed range, and in fact reduces power consumption fluctuations. This is known to occur.

経済性および融通性の見地から、ゼロ力1ら所要の最高
値まで消費電力の変動を最少限に保ちながら円滑で連続
的な加速を与えると同時に妥当な価格内で力)かる利点
を与えることのできる電気駆動方式を与えることが明ら
乃)に望ましい。
From the point of view of economy and flexibility, to provide smooth and continuous acceleration from zero force 1 to the required maximum value while keeping the variation of power consumption to a minimum, while at the same time providing such advantages within a reasonable price. It is clearly desirable to provide an electric drive system that allows for

本発明は、よって下記の電気1駆動系を含む。すなわち
、既定の出力定格を有する第1の電動機と:該電動機が
連結された第1の駆動軸と;既定の出力定格を有して前
記第1の電動機の出力定格との比が約1.5:1乃至3
:l、望むらくは2:lである第2の電動機と:前記第
2の電動機が連結されて前記第1の駆動軸が同心状に中
を貫通しているスリーブを含む第2の駆動軸と;前記第
1の軸が駆動のため直接に連結されている太陽歯車、前
記第2の軸が駆動のため直接に連結されているリングギ
ヤ(内歯車)、該太湯歯車と該リングギヤに噛合う複数
の遊星歯車、該遊星歯車に結合されて駆動されるように
された出力駆動装置、および一つの方向へのリングギヤ
の回転を拘束しながら前記第2の電動機による駆動に応
答して反対方向へのリングギヤの自由回転を可能とする
ため該リングギヤに結合された一方回転拘束装置、を含
む遊星歯車装置と;を有する電気駆動系である。
The invention therefore includes the following electric drive system. That is, the ratio of a first electric motor having a predetermined output rating to a first drive shaft to which the electric motor is connected; and an output rating of the first electric motor having a predetermined output rating is about 1. 5:1 to 3
:l, preferably 2:l; and a second drive shaft including a sleeve to which said second motor is connected and through which said first drive shaft extends concentrically. a sun gear to which the first shaft is directly connected for driving; a ring gear (internal gear) to which the second shaft is directly connected for driving; a plurality of mating planetary gears, an output drive coupled to and adapted to be driven by the planetary gears, and a ring gear configured to restrain rotation of the ring gear in one direction while responsive to drive by the second electric motor in the opposite direction; an electric drive system having a planetary gear arrangement including a one-way rotation restraint coupled to the ring gear to allow free rotation of the ring gear;

本発明はまた電動駆動系の運転方法を与える。The invention also provides a method of operating an electric drive train.

本明細書の前出の特許請求の範囲に、本発明の特徴とす
る種々の新歩性が見られる。本発明、その運用上の利点
および利用により達成される具体的目的をより良く理解
するために、本発明の望ましい実施例を図解し記載する
添付口面および記載事項を参照すべきである。
Various innovations that characterize the invention can be found in the claims appended hereto. For a better understanding of the present invention, its operational advantages, and the specific objects achieved by its use, reference should be made to the accompanying documents and description that illustrate and describe preferred embodiments of the invention.

図示するようIこ、本発明のこの望ましい実施例は、固
定値Iを担持するハウジング(12を有し、該ハウジン
グが公知の適当な支持部(図示せず)に取付けられてい
る、第1の電動機α〔を有する。回転子叫が内袖(11
に駆動関係にキー止めされる。
As shown, this preferred embodiment of the invention comprises a first housing (12) carrying a fixed value I, the housing being mounted on a suitable support (not shown) known in the art. It has an electric motor α [.The rotor scream is inside the sleeve (11
is keyed to the drive connection.

電動機αQは既定馬力、たとえば2馬力を有し、適当な
設計の直流電動機である。
The electric motor αQ has a predetermined horsepower, for example 2 horsepower, and is a DC motor of suitable design.

公知の適当な取付台または枠組(図示せず)に取付けら
れたハウジング@を有する、より大形の第2の電動機■
も設けられる。ハウジング(2)の中に通常の固定子C
’41、および軸(ハ)に結合された回転子(ホ)が設
けられる。軸翰は軸罎と同心にその回りに力Sぶさる円
筒形のスリーブ部材を含み、軸α樽が電動機a〔により
、また軸(社)が電動機(2Iにより駆動されるように
なっている。
A second, larger electric motor having a housing mounted on a suitable known mount or framework (not shown);
is also provided. A normal stator C inside the housing (2)
'41, and a rotor (E) coupled to the shaft (C). The axle includes a cylindrical sleeve member that is concentric with the axle and exerts a force S around it, and the axle α barrel is driven by an electric motor a, and the axle is driven by an electric motor (2I). .

電動機(社)はより大きな既定の定格馬力、たとえJf
 g馬力を有し、適当な設計の直流電動機であることが
望まれる。
The electric motor has a larger default horsepower rating, even Jf
It is desired that the motor be a DC motor of suitable design, with a horsepower of 1.5 g horsepower.

もちろん、電動機(it)および電動機翰ばか力)る任
意の特定用途に用いられる力)かる電動機に通常見られ
る特徴を内蔵しており、図示の電動機(10,20)は
純粋に実例にすぎず、何らの制限性も持たない。
Of course, the motors (10, 20) shown are purely illustrative, as they incorporate features normally found in motors (10, 20) used for any particular application. , does not have any restrictions.

2個の電動機(10,20)を連結するために、軸0秒
および軸(ハ)は共にハウジングGυの中の遊星歯車装
置に結合される。
To couple the two electric motors (10, 20), shafts 0 and 3 are both connected to a planetary gear set in the housing Gυ.

軸a引ユ歯車装置(至)の太陽歯車C32に結合され、
軸(至)は同じ歯車装置(至)のリングギヤ(内歯車)
(ロ)に結合される。
coupled to the sun gear C32 of the shaft a pull gear device (to),
The shaft (to) is the ring gear (internal gear) of the same gear device (to)
Combined with (b).

太陽歯車t3邊とリングギヤ(ロ)の間で回転する複数
の遊星歯車(至)が共通の被駆動部材(至)に取付けら
れ、該部材(至)はつぎに、代表的には出力駆動軸など
となる、出力駆動装置11tこ連結される。
A plurality of planetary gears (to) rotating between the sun gear t3 and the ring gear (b) are attached to a common driven member (to), which is then typically driven by an output drive shaft or the like. The output drive device 11t is connected.

リングギヤ(ロ)を一方向に回転しないように保持しな
がら、反対方向には電動機(2IIこよる回転出力に応
じて自由に回転させる装置を設けることが望ましい。
It is desirable to provide a device that holds the ring gear (b) so as not to rotate in one direction while freely rotating it in the opposite direction according to the rotational output of the electric motor (2II).

よって、実質的に一方向クラッチに似た、適当な設計の
一方回転拘束装置(4のが設けられる。
A one-way rotation restraint device (4) of suitable design is therefore provided, substantially resembling a one-way clutch.

図解では、かかる一方回転拘束装置(4のがリングギヤ
に直接に作用しているのが示されているが、これは単な
る例示に過ぎないことは明ら乃)である。
In the illustration, such a one-way rotation restraint device (4) is shown acting directly on the ring gear, but it is clear that this is merely an example.

間装#(44は軸(ハ)、または軸(至)に取付けられ
た何の)他の部材に、あるいは他のどの様なやり方でも
同様に作用することができる。
Intermediate # (44 may act similarly on the shaft, or on any other member attached to the shaft), or in any other manner.

回転拘束装置(42は、ハウジングOυtこ固定された
外輪(4a1中間O−ラ・レース、およびリングギヤ(
ロ)に固定された内側傾斜リングを有する。力1かる一
方拘束装置は変速装置に商業的Cご用いられ、スプラグ
・クラッチとして知られる。
Rotation restraint device (42 is an outer ring (4a1 intermediate O-ra race) fixed to the housing Oυt, and a ring gear (
(b) has an inner inclined ring fixed to the inner side. One-force one-way restraints are commonly used commercially in transmissions and are known as sprag clutches.

このような一方拘束装置(42がどのようなやり方で取
付けられていようとも、リングギヤ(ロ)は電動機(イ
)による駆動に応答して一方向にのみ自由に回転する。
No matter how such a one-way restraint device (42) is installed, the ring gear (b) is free to rotate in only one direction in response to drive by the electric motor (a).

電動機(至)が働かない時、リングギヤ(ロ)は一方拘
束装置0りの作用により反対方向には回転不能である。
When the electric motor (to) does not work, the ring gear (b) cannot rotate in the opposite direction due to the action of the restraint device.

拘束装置(42は通常は何らの作動装置も設けられない
。実質的に自己調節型であり、公知の如きやり方で自動
的に機能する。
The restraint system (42) is normally not provided with any actuating device; it is substantially self-adjusting and functions automatically in a known manner.

作動において、本電気駆動系は、たとえば蓄電池その他
の電源により動力を与えられる自動車に似た路面車輛に
代表される車輛に搭載されると仮定する。
In operation, the electric drive system is assumed to be installed in a vehicle, eg, a road vehicle similar to an automobile powered by a storage battery or other power source.

ゼロrpmから始動する時、電動機(11)のみを作動
する。電力が電動機αQに加わると、軸08を介して太
陽歯車Oaの回転を開始する。最初は電動機aCの要求
電力は高いが、その電動機についての既定の曲線に従っ
て、高効率回転速度に達する迄に急激に減少する。しか
し、電動機αqの電力定格は比較的低い力1ら、この短
時間における過大な電力消費は相君的には小さい。
When starting from zero rpm, only the electric motor (11) is activated. When power is applied to the electric motor αQ, it starts rotating the sun gear Oa via the shaft 08. Initially, the power requirement of motor aC is high, but according to the predetermined curve for that motor, it decreases rapidly until a high efficiency rotational speed is reached. However, since the power rating of the electric motor αq is relatively low, the excessive power consumption in this short period of time is comparatively small.

太陽歯車0aの回転は遊星歯車(至)の回転を生じ、い
っぽうリングギヤ0aは拘束装置(42により停止位置
に保持される。適当な歯車比を与えることにより遊星歯
車(至)の回転は、軸a8の回転速度に対し約3:1の
減速比にて出力軸(41を回転させる。
Rotation of the sun gear 0a causes rotation of the planetary gears, while the ring gear 0a is held in the stopped position by a restraint device (42).By providing an appropriate gear ratio, the rotation of the planetary gears The output shaft (41) is rotated at a reduction ratio of approximately 3:1 with respect to the rotational speed of a8.

よって電動機α1自身は上記の減速比3:1による機械
的利得をもって、遊星歯車装置(至)を介して、車輛の
始動f))らの初期加速を与える。
Therefore, the electric motor α1 itself has a mechanical gain due to the above-mentioned reduction ratio of 3:1, and provides initial acceleration of the vehicle starting f)) through the planetary gear system (to).

このように、電動機(IQは利用し得る電力を経済的に
使用して、成る制限速度までの車輌の加速を生じながら
最大設計rpm に急速ζこ到達する。
In this way, the electric motor (IQ) uses the available power economically to rapidly reach maximum design rpm while producing acceleration of the vehicle up to the speed limit.

いったん電動機α1が最大rpm 、または電動機自身
の設計により決まる効率的な作動rpm範囲に達した時
、電力は電動機■に供給される。電動機(至)はずっと
大形であって事実電動機0〔の2倍の定格出力を有する
力1ら、電動機(イ)がもしも負荷を受けている時のゼ
ロrpm 7))らの初期始動に必要な動力は電力)I
こ大きいであろう。従って、電動機−への負荷を減じて
始動中の電力要求を減するために、電動機−が出力速度
、すなわち出力軸がその時作動している速度まで急速に
加速し得るような比率で電動機Q1への電力を減じて電
動機■へ電力を供給する。この短かい過度時期において
、出力軸の速度はほとんど一定であり、電動機(IIと
電動機■の間で分担する負荷は電動機■が加速するにつ
れで比率を変えて行く。
Once motor α1 reaches maximum rpm, or an efficient operating rpm range determined by the design of the motor itself, power is supplied to motor 1. The electric motor (A) is much larger and in fact has a rated output twice that of the electric motor (A). The required power is electricity) I
It must be big. Therefore, in order to reduce the load on the motor and reduce the power demand during starting, the motor Q1 is applied at a rate such that the motor can rapidly accelerate to the output speed, i.e. the speed at which the output shaft is currently operating. Reduces the power of and supplies power to electric motor ■. During this short transient period, the speed of the output shaft is almost constant, and the load shared between the motor (II) and the motor (2) changes in proportion as the motor (2) accelerates.

電動機(至)は軸(ハ)を駆動して、軸α樽と同じ方向
にリングギヤ(ロ)の回転を生ずるの)ら、電動機四は
このようにしてほとんど無負荷の下で加速する。リング
ギヤ(財)の回転は遊星歯車(至)の回転を生じ、遊星
歯車(至)は太陽歯車02が実際に減速している間、太
陽歯車C33の回りを廻る。
The electric motor (1) drives the shaft (3) to cause the rotation of the ring gear (2) in the same direction as the shaft α barrel, and the electric motor 4 thus accelerates under almost no load. Rotation of the ring gear causes rotation of the planetary gears, which revolve around sun gear C33 while sun gear 02 is actually decelerating.

よって、電動機(4)の加速中、その初期のいくらか非
効率的な作動範囲にわたって出力軸(4Gのrpmは安
定を保つ。
Thus, during acceleration of the electric motor (4), the rpm of the output shaft (4G) remains stable over its initial, somewhat inefficient operating range.

電動機■かより効率的な作動rpm範囲に到達するやい
なや、電力は必要番こ応じて両方の電動機(10,20
)に供給される。
As soon as the motors reach a more efficient operating rpm range, power is applied to both motors (10, 20
).

2つの電動機(10,20)ができるだけ早く、同じ速
度にて回転している同期状態に入るように両電動機への
電力は調節されて、それにより、全体の遊星歯車装置(
至)が単体として回転して、同心で同−rpmにて回転
している2つの軸(18,28)と出力軸(40が効率
良く1:lの速度比の関係を生ずることになる。
The power to both motors (10, 20) is adjusted so that the two motors (10, 20) enter a synchronized state in which they are rotating at the same speed as quickly as possible, so that the entire planetary gear system (
) rotates as a single unit, and the two shafts (18, 28) and the output shaft (40) rotating concentrically and at the same rpm effectively create a speed ratio of 1:l.

いったん2つの電動機が平衡し同期した後は、2つの電
動機力1ら同時に最大出力を得るように、2つの電動機
への電力を同時にその最大値まで上げることができる。
Once the two motors are balanced and synchronized, the power to the two motors 1 can be increased simultaneously to their maximum value so that the two motors 1 have maximum output at the same time.

電動機(ηの如き大形の電動機をゼロ7))ら効率的作
動rpm範囲まで加速する時に通常経験される消費電力
の過大なピークまたは段階的変化は有効に減少または円
滑化され、その代りに、小形の方の電動機Qlをゼロ力
)ら効率的作動範囲まで加速する際の比較的小さな消費
電力で済むことが判る。
The excessive peaks or step changes in power consumption normally experienced when accelerating a large electric motor (such as 7) to an efficient operating rpm range are effectively reduced or smoothed out; , it can be seen that relatively small power consumption is required when accelerating the smaller electric motor Ql from zero force to the efficient operating range.

同時に、2つの電動機の出力と共に、遊星歯車装[(至
)の歯車比を適正にすることにより、遊星歯車装置(至
)が効果上一体に固定して2つの電動機が共に駆動する
ように、2つの電動機が最大出力で作動し得る系を得る
ことが可能である。
At the same time, along with the output of the two electric motors, by optimizing the gear ratio of the planetary gear set, the planetary gear set is effectively fixed together so that the two motors drive together. It is possible to obtain a system in which the two electric motors can operate at maximum power.

第2図を参照する番こ、下方曲線は電動機αQのもの、
上方曲線は2つの電動機(10,20)のものを示す。
Referring to Figure 2, the lower curve is that of motor αQ,
The upper curve shows that of two electric motors (10, 20).

出力軸(41を動力計に連結して試験を行なった。The test was conducted by connecting the output shaft (41) to a dynamometer.

同じ動力計の設定値にて、電動機σQ単独の場合および
電動機OIと電動機因を組合わせた場合につき読みを取
った。
At the same dynamometer settings, readings were taken for the case of the electric motor σQ alone and for the case of the electric motor OI and the electric motor factor in combination.

この型式の電動機は通常3.00 Orpm以上の領域
に最高rpmを有するものである。
This type of motor typically has a maximum rpm in the region of 3.00 Orpm or higher.

この型式の電動機はその性能曲線の成る範囲にわたって
殆んど線形の作動を行ない。低rpmにて非常に高い電
力を消費し、ついでより高rpmにて急激に7J)つ漸
進的に効率が高くなる。
This type of motor has nearly linear operation over the range of its performance curve. It consumes very high power at low rpm, then rapidly becomes progressively more efficient (7 J) at higher rpm.

前記の機能を与えるのに種々の回路、そして多くの場合
単純な手動制御で事足りるものであるが、この目的に特
に適した回路か第3因に開示される。
Although various circuits, and in many cases simple manual controls, may be sufficient to provide the functionality described above, circuits particularly suited for this purpose are disclosed in a third aspect.

この場合、電動機OIおよび電動機■が遊星歯車装置i
t(至)および出力軸(,1Gと共に示される。
In this case, electric motor OI and electric motor
t (to) and the output axis (,1G).

一連の蓄電池その他の任意の適当な電源であることもで
きる電力源印から電力が供給される。電力供給源はスイ
ッチ・電力制御器Gのを介して電動機(10,20)に
直接に接続される。
Power is provided from a power source, which may be a series of batteries or any other suitable power source. The power supply is directly connected to the electric motor (10, 20) via a switch and power controller G.

電動機(10,20)はそれぞれの電動機のrpmを公
知のやり方で読取るための適当な感知装置を組込んでい
る型式であり、それ以上の説明を要しない。
The motors (10, 20) are of a type incorporating suitable sensing devices for reading the rpm of the respective motor in a known manner and require no further explanation.

電kh磯(to、 20)力)らのrpmすなわち回転
計出力はコンパレータ回路(5優に接続され、ついで該
回路(54)は速度制御器(2)に接続される。速度制
御器(5のは完全に自動的であって種々の所望速度を予
め設定する装置を内蔵することもできる。代りに速度制
御器((5)は速度変更用手動調整器その他のたとえば
電気動力車輛におけるアクセル・ペダルに似た速度調整
器(58)を有することもできる。
The rpm or tachometer output of the electric motor (to, 20) is connected to a comparator circuit (54), which in turn is connected to a speed controller (2). It may also be fully automatic and incorporate a device for presetting the various desired speeds.Alternatively, the speed controller ((5) may be a manual regulator for changing the speed or other means such as an accelerator or an accelerator in electrically powered vehicles). It is also possible to have a speed regulator (58) similar to a pedal.

速度制御器およびコンパレータの作動のための電力は電
力供給源61力)ら供給される。
Power for operation of the speed controller and comparator is supplied from a power supply 61).

さらに、電動機αCの回転計信号と速度制御器(50の
間に接続がなされる。
Furthermore, a connection is made between the tachometer signal of the electric motor αC and the speed controller (50).

この回路の作動において、速度調整器(財)の最初の操
作により電力制御器φのが電動機αqへ電力を送る。す
ると電動機Qlは急速にその高効率作動rpmまで加速
し、回転計すなわちrpmの信号は電動機(II力)ら
速度制御器(2)、さらにはまたコンパレータ(5IO
に送られる。
In operation of this circuit, the first operation of the speed regulator causes the power controller φ to send power to the motor αq. The motor Ql then rapidly accelerates to its high efficiency operating rpm, and the tachometer or rpm signal is transferred from the motor (II power) to the speed controller (2) and also to the comparator (5IO).
sent to.

速度制御器(5ωは電動機Qlのrpmの所要値を示す
信号を受けるやいなや直ちにコンパレータ(54)に自
動的に信号を送って電動機関と電動機■の回転計すなわ
ちrpm信号の比較を開始させる。
As soon as the speed controller (5ω) receives a signal indicating the desired rpm of the electric motor Ql, it automatically sends a signal to the comparator (54) to start comparing the tachometers or rpm signals of the electric engine and the electric motor (2).

電動機園が作動していない時には、コンパレータ(5優
に大きな誤差信号が生じて、そn、が速度制御器Gのに
伝えられる。ついでこのことはスイッチ・電力制御器(
52) に指令して電動機α1への供給電力を減じて、
比例的に電動機凹へ電力を供給させる。
When the electric motor is not operating, a very large error signal is generated by the comparator (5), which is transmitted to the speed controller (G). This is then transmitted to the switch/power controller (G).
52) Reduce the power supplied to motor α1 by commanding
Electric power is proportionally supplied to the motor recess.

このヨウにしてコンパレータ(54)が受信する2つの
rpm信号は急速に同調状態に持ってこられて、誤差信
号はゼロにされ、ひいては速度制御器(5のからの適切
な信号によりスイッチ・電力制御器(5ツカ)ら両方の
電動機(10,20)へ平衡のとれた電力が送られるよ
うになる。
At this time, the two rpm signals received by the comparator (54) are rapidly brought into tune, the error signal is zeroed out, and the appropriate signals from the speed controller (54) control the switch/power control. Balanced power is now sent from the motors (5) to both electric motors (10, 20).

以上は実例のみを用いて述べた本発明の望ましい具体物
の記載である。本発明は記載された具体的特徴の何れに
も制限されるものではなく、特許請求の範囲に入る全て
の変更を含む。
The foregoing is a description of preferred embodiments of the invention, set forth by way of example only. The invention is not limited to any of the specific features described, but includes all modifications that fall within the scope of the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による電気駆動系を示す、側断面色力)
ら成る説明図、 第2因は消費電力曲線を示すグラフ、 第3図は略式回路図であ、る。 lO・・・第1電動機    18・・・駆動軸20・
・・第2電動機    詔・・・駆動軸間・・・遊星歯
車装置   32・・・太陽歯車34・・・ リングギ
ヤ    36・・・遊星歯車40・・・出力駆動装置
  、42・・・一方回転拘束装置52・・・ スイッ
チ・電力制御器 54・・・ コンパL/−956・・
・速度制御器    郭・・・速度調整器t−樅tm)
−rF+(勧軸速ル1) FIG 2 FIG 3
Figure 1 shows the electric drive system according to the present invention (side cross-sectional color power)
The second factor is a graph showing the power consumption curve, and FIG. 3 is a schematic circuit diagram. lO...First electric motor 18...Drive shaft 20.
...Second electric motor Imperial order...Between drive shafts...Planetary gear device 32...Sun gear 34...Ring gear 36...Planetary gear 40...Output drive device, 42...One-way rotation restraint Device 52... Switch/power controller 54... Comparator L/-956...
・Speed controller Kuo...Speed regulator T-Mom)
-rF+ (recommended shaft speed 1) FIG 2 FIG 3

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)既定の出力定格を有する第1の直流電動機と、該
第1の電動機が駆動結合される第1の駆動軸と、前記第
1の電動機より高い既定の出力定格を有する第2の直流
電動機と、該第2の電動機が駆動結合されて前記第1の
駆動軸がほぼ軸方向に中を通つて延在している中空スリ
ーブ部材を含んでいる第2の駆動軸と、遊星歯車装置と
、を有し;該遊星歯車装置は、前記第1の駆動軸が前進
方向に回転させるように駆動結合する太陽歯車と、前記
第2の駆動軸が前記前進方向に回転させるように駆動結
合するリングギヤ(内歯車)と、前記太陽歯車および前
記リングギヤの双方に噛合う複数の遊星歯車と、前記太
陽歯車の回りに連合して回転するように前記太陽歯車に
結合された出力駆動装置と、前記リングギヤに作動自在
に結合されて前記リングギヤの逆転方向への回転のみを
拘束し前記前進方向への自由な回転を可能にして前記リ
ングギヤが前記第2の電動機の作用の下で前記前進方向
に自由に回転するようにさせる一方クラッチ型回転拘束
装置と、を有している;電動機駆動系。
(1) A first DC motor having a predetermined output rating, a first drive shaft to which the first motor is drivingly coupled, and a second DC motor having a predetermined output rating higher than that of the first motor. an electric motor; a second drive shaft including a hollow sleeve member to which the second electric motor is drivingly coupled and through which the first drive shaft extends generally axially; and a planetary gear arrangement. and a sun gear drive-coupled to rotate the first drive shaft in the forward direction; and a sun gear drive-coupled to rotate the second drive shaft in the forward direction. a ring gear (internal gear), a plurality of planetary gears meshing with both the sun gear and the ring gear, and an output drive coupled to the sun gear so as to rotate in unison around the sun gear; The ring gear is operatively coupled to the ring gear to restrict rotation of the ring gear only in the reverse direction and allows free rotation in the forward direction, so that the ring gear rotates in the forward direction under the action of the second electric motor. a one-way clutch-type rotation restraint device for allowing free rotation; an electric motor drive system;
(2)運転制御装置をさらに有し、該運転制御装置が;
前記第1の電動機に作動結合されて前記第1の電動機の
回転速度を指示する第1の速度信号を与えるように作動
する第1の回転計と;前記第2の電動機に作動結合され
て前記第2の電動機の回転速度を指示する第2の速度信
号を与えるように作動する第2の回転計と;前記第1お
よび第2の回転計に作動自在に接続され前記第1および
第2の速度信号を比較して該第1および第2の速度信号
の間の差を示す誤差信号を与えるようにされているコン
パレータと;前記第1および第2の電動機に作動自在に
接続されて、前記第1および第2の電動機の各々への電
力供給を個別に制御するように作動するスイッチ・電力
制御器と;前記第1の回転計、前記コンパレータおよび
前記スイッチ・電力制御器に作動自在に接続されて、前
記スイッチ・電力制御器による前記第1の電動機への電
力供給を可能にし、前記第1の電動機の速度が既定値に
達した時に前記コンパレータを働かせるように前記コン
パレータへ信号を送り、前記第1および第2の速度信号
の間の差を示す前記コンパレータからの誤差信号を受信
し、前記誤差信号を少なくするように前記第2の電動機
へ電力を供給させ前記第1の電動機への電力供給を減じ
させるために前記スイッチ・電力制御器へ制御信号を与
える、ように作動する速度制御器と;を含んでいる、特
許請求の範囲第1項に記載の電動機駆動系。
(2) further comprising an operation control device, the operation control device;
a first tachometer operatively coupled to said first electric motor and operative to provide a first speed signal indicative of a rotational speed of said first electric motor; a second tachometer operable to provide a second speed signal indicative of the rotational speed of the second electric motor; a second tachometer operably connected to the first and second tachometers; a comparator adapted to compare speed signals and provide an error signal indicative of a difference between the first and second speed signals; operably connected to the first and second motors; a switch/power controller operable to individually control power supply to each of the first and second electric motors; operably connected to the first tachometer, the comparator, and the switch/power controller; and enabling the switch and power controller to supply power to the first motor, and sending a signal to the comparator to activate the comparator when the speed of the first motor reaches a predetermined value; receiving an error signal from the comparator indicating a difference between the first and second speed signals, and causing power to be supplied to the second motor to reduce the error signal; and a speed controller operative to provide a control signal to the switch and power controller to reduce power supply.
(3)前記速度制御器がさらに独立に操作し得る速度調
整器を含んでいる、特許請求の範囲第2項に記載の電動
機駆動系。
(3) The electric motor drive system according to claim 2, wherein the speed controller further includes a speed regulator that can be operated independently.
(4)前記第2の電動機の出力定格と前記第1の電動機
の出力定格の比が約1.5:1乃至約3:1である、特
許請求の範囲第1項に記載の電動機駆動系。
(4) The motor drive system according to claim 1, wherein the ratio of the output rating of the second electric motor to the output rating of the first electric motor is about 1.5:1 to about 3:1. .
(5)前記第2の電動機の出力定格と前記第1の電動機
の出力定格の比が約2:1である、特許請求の範囲第4
項に記載の電動機駆動系。
(5) The ratio of the output rating of the second electric motor to the output rating of the first electric motor is about 2:1.
The electric motor drive system described in .
(6)前記リングギヤが静止している時に前記第1の駆
動軸と前記出力駆動装置の間の歯車比が3:1となり、
前記第1および第2の駆動軸が同一速度にて回転してい
る時に前記第1および第2の駆動軸と前記出力駆動装置
の間の歯車比が1:1となるように、前記太陽歯車、前
記遊星歯車、および前記リングギヤの歯車比が決められ
ている、特許請求の範囲第1項に記載の電動機駆動系。
(6) When the ring gear is stationary, the gear ratio between the first drive shaft and the output drive device is 3:1,
the sun gear such that the gear ratio between the first and second drive shafts and the output drive is 1:1 when the first and second drive shafts are rotating at the same speed; The electric motor drive system according to claim 1, wherein gear ratios of the planetary gear, the planetary gear, and the ring gear are determined.
(7)既定の出力定格を有する第1の直流電動機と、該
第1の電動機が駆動結合される第1の駆動軸と、前記第
1の電動機より高い既定の出力定格を有する第2の直流
電動機と、該第2の電動機が駆動結合されて前記第1の
駆動軸がほぼ軸方向に中を通つて延在する中空スリーブ
部材を含んでいる第2の駆動軸と、遊星歯車装置と、を
有し;該遊星歯車装置は、前記第1の駆動軸が前進方向
に回転させるように駆動結合されたリングギヤと、前記
太陽歯車および前記リングギヤの双方に噛合う複数の遊
星歯車と、前記太陽歯車の回りに連合して回転するよう
に前記太陽歯車に結合された出力駆動装置と、前記リン
グギヤに作動自在に結合されて前記リングギヤの後退方
向への回転のみを拘束して前記前進方向へは働かないこ
とにより、前記リングギヤが前記第2の電動機の作用の
下で前記前進方向に自由に回転するようにする一方向ク
ラッチ型回転拘束装置と、を有している、電動機駆動系
を運転する方法であつて、前記第1の駆動軸および前記
太陽歯車を前記前進方向に回転させるために前記第1の
電動機へ電力を供給する段階と、前記拘束装置により前
記逆転方向へ回転しないように前記リングギヤを拘束す
る段階と、続いて前記第1の駆動軸の回転速度が既定値
に達するやいなや直ちに前記第2の駆動軸および前記リ
ングギヤを前記前進方向へ回転させるために前記第2の
電動機に電力を供給する段階と、前記第1および第2の
駆動軸が同期して前記前進方向に回転するようになるま
で前記第2の電動機への電力の供給を増して前記第1の
電動機への電力の供給を減する段階と、を含む方法。
(7) a first DC motor having a predetermined output rating; a first drive shaft to which the first motor is drivingly coupled; and a second DC motor having a predetermined output rating higher than that of the first motor; an electric motor; a second drive shaft including a hollow sleeve member to which the second electric motor is drivingly coupled and through which the first drive shaft extends generally axially; and a planetary gear set; a ring gear drivingly coupled to the first drive shaft for rotation in a forward direction; a plurality of planetary gears meshing with both the sun gear and the ring gear; an output drive device coupled to the sun gear so as to rotate in unison around the gear; and an output drive device operably coupled to the ring gear to restrict rotation of the ring gear only in the backward direction and prevent rotation in the forward direction. a one-way clutch-type rotation restraint device that is not activated, thereby allowing the ring gear to rotate freely in the forward direction under the action of the second electric motor; The method includes the steps of: supplying power to the first motor to rotate the first drive shaft and the sun gear in the forward direction; and preventing the first drive shaft and the sun gear from rotating in the reverse direction by the restraint device. constraining a ring gear, and then powering the second electric motor to rotate the second drive shaft and the ring gear in the forward direction as soon as the rotational speed of the first drive shaft reaches a predetermined value. and increasing the power supply to the second electric motor until the first and second drive shafts rotate in the forward direction in synchronization, and increasing the power supply to the first electric motor. and reducing the supply of.
(8)前記第1の電動機の回転速度が前記既定値に達し
た後で、前記第1および第2の電動機にそれぞれ作動自
在に結合された第1および第2の回転計からの速度信号
を比較して前記第1および第2の電動機の間の回転速度
差を示す誤差信号を与え、該誤差信号を小さくするよう
に該信号の大きさに応答して前記第1および第2の電動
機への電力の供給を制御する段階をさらに含む、特許請
求の範囲第7項に記載の方法。
(8) After the rotational speed of the first electric motor reaches the predetermined value, speed signals from first and second tachometers operably coupled to the first and second electric motors, respectively; providing an error signal indicative of a rotational speed difference between the first and second electric motors in response to the magnitude of the signal to reduce the error signal; 8. The method of claim 7, further comprising the step of controlling the supply of electrical power.
JP8908785A 1985-04-26 1985-04-26 Motor driving system Pending JPS61251444A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01146759U (en) * 1988-03-12 1989-10-11

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01146759U (en) * 1988-03-12 1989-10-11

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