JPS6142293A

JPS6142293A - 交流電動機用駆動装置

Info

Publication number: JPS6142293A
Application number: JP16603285A
Authority: JP
Inventors: カール　スベルカー　マグヌソン　ハルトビツヒ
Original assignee: Institut Cerac SA
Current assignee: Institut Cerac SA
Priority date: 1984-08-01
Filing date: 1985-07-29
Publication date: 1986-02-28
Also published as: CA1239981A; CH658154A5; DK346885A; BR8503290A; DE3575247D1; EP0170641A3; FI852540L; JPH0584160B2; FI852540A0; US4639645A; EP0170641B1; EP0170641A2; DK346885D0

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば互いに異なった供給電圧周波数又は互
いに異なった最大トルク等の互いに異なった動作特性を
有する少なくとも２個の交流電動機から成り、該電動機
の各々が個別の電気供給特性をもつ出力を静止型変換器
から供給されるように構成されている交流電動機群に供
される駆動装置に関する。本発明はまた該駆動装置とと
もに使用される手工具に関する。

〔従来の技術、及び発明が解決しようとする問題点〕

可逆電動機のような交流電動機を変換器を介して駆動す
ると、多くの利点が得られる。それは、簡単な手段の助
けによって変換器を制御できるからである。例えば、出
力電圧の周波数を幅広い周波数範囲に設定することによ
シ、前記変換器に接続された可逆電動機を２つの可能な
回転方向の内から選択された一方の方向、且つ所望の回
転速度で駆動することができる。或いは、電動機は所定
の回転速度で、所定の最大トルクのみを増大させること
も可能でろる。しかしながら、例えば多数の電動機が使
用されている工作機械中の電動機の運転、又は作業場に
設置された種々の工作機械の運転を制御するように設計
された静止型変換器は、比較的高価であり、且つ、各電
動機に別個の変換器をあてがう必要がめったため、比較
的使用されていなかった。

電動多段ドリル、電動トルクスパナ等の設備を有する作
業場では、多くの場合、作業員は所定の順序で複数の機
械を使用することが要求される。

従って、その時点で使用される工具に適合するように、
作業員によって再設定され得る単一の変換器を使用する
ことは理論的に可能である。そして、この変換器により
、電動機を所望の速度で作動させる周波数で、或いは、
例えばナツトレンチ又はスクリューレンチに最大駆動電
流を供給する周波数で、電圧が工具に供給される。しか
しながら、実際には、そのような装置は満足に機能しな
いであろう。その理由は、一つの作業段階から他の段階
への切換、即ち直前に使用した工具又は機械の動作特性
と異なった動作特性、例えば異なった回転速度を有する
他の工具又は機械への切換に、比較的長時間を要するか
らである。これに加えて、作業員が変換器の設定の切換
を忘れて電動機に損傷を与えるというおそれもある。

従って、本発明の主目的は、互いに異なった動作特性を
有する、即ち、例えば供給電圧又は供給電圧周波数等の
変化を要求する電動機群に供される駆動装置を提供する
ことＶｃろシ、該駆動装置はＪ）４−の可８１′ｌｌ腎
静止型変換器を具備し、該変換器は、工具が該変換器の
出力に接続されると、該工具に供される電動機が要求す
る供給条件に自動的に適合する。他の目的蝶この、駆動
装置とともに使用される手工具を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にお−ては、相互に相異なる動作特性、例えば相
異なる供給電圧周波数又は相異なる最大トルク等を有す
る少なくとも２個の交流電動機から成り、該電動機の各
々が個別の電気供給特性をもつ出力を静止型変換器から
供給されるように構成されている交流電動機群に供され
る駆動装置において、前記電動機が同時には１個のみが
同一の可調整変換器に電気的に接続されるようＫなって
おり、前記電動機に必要な特性をもつ特定の電気エネル
ギを発生するよう前記変換器ｔｍ整するように、前記電
動機の各個について個別の識別手段が、前記変換器のｐ
ｊ卵卵入郡部１ｃ接続れるよう配設されていることを特
徴とする交流電動機用駆動Ｙ置がト？供される。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る第一実施例の概略図である。同図
中の互いに異なった特性を有する４個の異なった交流電
動機は、順次、同一の変換器に結合され得る。前記電動
機はぜ一ル盤、研削盤、トルクレンチ等の個々の手工具
又は機械に組み込まれていてもよく、或いは、例えば複
数の当該電動機が決められた（負番に順次作動するよう
に拾成芒れている機械に組み込咬れていてもよい。

紀１図において、参照行号１，２及び３は可調整変換器
４の三相入力を示し、その三相出力は５゜６及び７によ
って示されている。変換器４ｉｄ米国カリフォルニア州
サンタ・アナに所在するエマーンン電機会社（Ｅｍｅｒ
ａｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏ、）ＪＱのＡＳ４００
０タイグのような、汎用タイプの変換器で６シ、該変換
器４には端子を有する制御入力部８．９が設けられてい
る。所定の制御信号を制御入力部８．９に適用すること
Ｋよシ、又はそこに負荷を接続するととＫより、例えば
変換器出力の変換器周波数全変化させたり、変換器に接
続きれた電動機の回転方向を逆転させたり、或いは、変
換器に接続された電動機の最大トルクを変化させるため
Ｋ、所定の最大電流値を変化させたシすることが可能で
らる。

ｔｉ１図に示される実施例において、制御入力部８．９
は４個のポテンショメータ１０．１１゜１２及び１３に
接続されておシ、該ポテンショメータの各々は所定の固
屋値に設定されて、夫々の電動機に対する識別手段を形
成する。尚、第１図には２　ｆ１５１のυＬ動槻のみが
示きれておシ、一方は参照符号１５且つ実線で、他方は
参照符号１５′且つ一点鎖線で夫々示されている。ポテ
ンショメータの各々はそれに対応する夫々の電動機の、
回転数又は最大トルクというような、所望の動作特性に
応じた設定値を有する。そして、？テンンヨメータの各
々が、変換器・ｌの出力電圧の周波数を例えば夫々１０
０Ｈｚ　、　１２０Ｈ１、１３０Ｈｙ、及び３００　）
］’、ｚと変化させるように当該変換器４を調整するよ
うな設定値を有するならば、それに応じて、４個の接続
された電動機は異なった回転速度を有することになる。

図示の実施例では、電動機の各々は夫々の雄コネクタを
介してケーブル１６に接続されている。

各雄コネクタはビン１７．１８，１９．２０と、各電動
機に対応する、図示されている残シのビン２１．３１．
３２，３３の内の１本のビンとの５本の接続ビンを有し
、該雄コネクタの各々は、詳細は後述するように、夫々
雄プラグの形で使用に供されている。雄コネクタの各々
は、全ての当該雄コネクタに共通である、１個の雌コネ
クタに接続可能に構成されている。そして、該雌コネク
タには接続ピン２２，２３，２４．２５，２６゜２７．
２８及び２９が設けられている。これらのビンの内、ビ
ン２２．２３，２４及び２９は一つの雄コネクタが当該
雌コネクタに結合される度毎に、夫々の雄コネクタの対
応するビン１７．１８゜１９及び２０と接続されるよう
に構成されている。

一方、雌コネクタの残９のビン２５，２６．２７及び２
８は、夫々の雄コネクタ別に割ル当てられるビン３３．
３２．３１及び２１と協働するように構成されていると
共に、当該雌コネクタと結合している雄コネクタに割シ
当てられている電動機に対応したＩテンショメータ１０
，１１．１２゜１３の１個と協働するように構成されて
いる。

従って、第１図において、電動機１５は、そのケーブル
１６を介して４本のビン１７　、１８　、１９及び２１
ｍ加えて、導体３０ｉ介してビン２ｏと短絡しているビ
ン２１を含む雄コネクタに接続されている。従って、こ
の場合には、ビン１７はビン２２と、ビン１８はビン２
３と、ビン１９はビン２４と、ビン２０はビン２９と、
ピン２１Ｖｉビン２８と夫々協働し、更にビン２８はＩ
テンショメータ１０と協働する。上述のように、雄コネ
クタ内に設けられた導体３０によって、２つのビン２１
及び２２が短絡されている。この結果、ビン２１．２８
，２０．２９、導体３０及びポテンショメータ１０は、
制御入力部８，９と交わる制御回路を形成し、そして出
力５．６．７の出力電圧が、先゛に選択された例に従っ
て、１００　Ｈｚの周波数と成るように、変換器４に作
用する。

上述の記載から判るように、別の工具又は機械に使用さ
れる電動機１５′に設けられている雄コネクタ内又、前
記雌コネクタのビン２２．２３゜２４及び２９と協働す
る前述のビン１７，１８゜１９及び２０を備えている。

これに加えて、雄コネクタは又、雌コネクタのビン２７
．２６及び２５、従ってポテンショメータ１１．１２及
び１３と夫々協働する３本のビン３１．３２及び３３の
内の１本を備えている。従って、電動機１５′が１３０
Ｈｚの出力周波数で運転されるものと仮定すると、電動
機１５′の雄コネクタは接続−ン３１を備えることにな
る。そして、この接続ビン３１は導体３０（第１図中に
一点鎖線で示す）でビン２０と短絡されておシ、この結
果、前記電動機がそこに接続されると、ビンの対１７．
２２；１８．２３；１９，２４；３１，２７；及び２０
゜２９、導体３０及び雌コネクタのビン２７と協働する
ポテンショメータ１１から成り、入力部８゜９と交わる
新しい１１ＩＩ御回路が形成される。そして。

この新しい制御回路Ｖｉ１３０Ｈｚの出力周波数を発生
させる。

第２図に示す実施例は第１図に示した実施例の変形例て
ｆり夛、単一の可脚整ポテンショメータ３５及び単一の
識別接点３６のみを備えている。

この実施例において、ここでは参照符号３７で示芒れる
雄コネクタは、ンβテンショメータ３５の所定の設定値
に対応した長さ、即ち装置に接続される電動機１５に個
有の長さを有する識別ピン３８を備えている。識別ビン
３８の内側端は、ベアリング４０内に軸方向移動が可能
に嵌装され、可動？テンショメータ接点４１を載置する
すベシ軸３９と協働するように配設されている・すベシ
軸３９はばね４２によって識別−７３８の内側端に圧摘
されるように配設されている。前述の実施例と同様に、
ポテンショメータ蝶変換器４の制御入力部８，９に接続
される。

第１図及び第２図に示された実施例では、それらの夫々
に接続逼れる電動機に対する電動機識別手段、即ちポテ
ンショメータ１０，１１．１２゜１３及び３５が変換器
４と結合して設置されたものが示されているが、識別手
段を、第３図に示すようＫ、例えば手工具内に設置する
ことも可能である。手工具、例えば研削盤、が枠４３内
に設置されているものと想像すると、各工具は工具４３
と変換器４との間にある接続プラグ４５中の２本のビン
に接続される抵抗４４を備えており、接続プラグ４５は
ケーブル４６を介して変換器４０制御入力部８．９に接
続されている。

前述においては、変換器の入力部に接続される制御回路
が、例えば出力電圧の周波数又は最大電流を決定するも
のと仮定された。しかしながら、第３図の実施例の抵抗
４４は、電動機１５の過熱の危険があるときＫは変換器
を停止し、これによって電動機を停止するように配設さ
れた温度検知抵抗にもなり得る。

第４図は変換器４に対する全ての特性制御データを含む
識別回路４７を具備する、本発明に係る装置の概要図で
ある。この実施例でも又電動機１５が手工具内に組み込
１れてお勺、そして識別回路４７も又当該手工具内に組
み込１れている。識別回路４７は電動機枢動周波数、最
大工具温度、回転方向、最大重！ｈｂ伐トルク等の手工
具に対する特性データを記憶する＾す的記憶装置、ＲＯ
Ｍ、全備えている。ａＣ１憶Ｖ、置４７の内容は電子回
路４８によって読み取られ、電子回路４８に変換器４の
入力部８，９に接続される制御回路４９に制御データを
伝達する。この点で好適な変換器は、米国カリフォルニ
ア州すンタ・アナに所在するエマーソン？ＥｉｆＭ会社
からＡＳ５１００タイプとして売シ出されている、マイ
クロプロセッサを使用した変換器でるる。静的記憶装置
４７がマイクロプロセッサと置換され得ることは理解さ
れるでおろう。既に述べた識別手段に加えて、好適な識
別手段例としては、コンデンサ、ＲＣ−回路等がある。

第３図の実施例の抵抗４４と同様に、識別回路４７は手
工具に組み込まれるので、制御データを伝達するための
ただ２個の電極が必要となる。識別回路４７内のデータ
は、その最も単純な形として、当該゛機械に固有な一つ
の数から成る。そして、この数がマイクロプロセッサに
受は取られると、このマイクロプロセッサはその数に基
づいて、機械及び機械内の電動機の個々の制御データの
流れを発生し、この制御データの流れは制御回路４９に
伝達され、そして、そこから変換器４の入力部８．９に
伝達でれる。

上述のように、特定の手工１具が使用されるときには、
それは雌コネクタに接続される。そして、個々の作業場
で使用される全ての工具は変換器に永続的に接続される
可能性がある。しかしながら、工具が夫々の導体の接点
を閉成するスタートビタンを備えている場合には、電気
的接続は工具が使用されるときのみ実行される。上記接
点、例えば接点５３を操作するスタートビタン５２が第
３図に示されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１実施例の概略図、第２図は第
１図の実施例の変形例の概略図、第３図は第１図の実施
例を更に変形した例の概略図、第４図は本発明に係る他
の実施例の概略図である。１．２．３・・・三相入力、４・・・変換器、５，６゜
７・・・三相出力、８．９・・・制御入力部、１０−１
３・・・識別手段、１５　、１５’・・・電動機、１６
・・・ケーブル、１７−２９．３１−３３・・・接続ビ
ン、３ｏ・・・導体。

Claims

【特許請求の範囲】１、相互に相異なる動作特性、例えば相異なる供給電圧
周波数又は相異なる最大トルク等を有する少なくとも２
個の交流電動機（１５、１５′）から成り、該電動機の
各々が個別の電気供給特性をもつ出力を静止型変換器か
ら供給されるように構成されている交流電動機群に供さ
れる駆動装置において、前記電動機（１５、１５′）が
同時には１個のみが同一の可調整変換器（４）に電気的
に接続されるようになっており、前記電動機（１５、１
５′）に必要な特性をもつ特定の電気エネルギを発生す
るよう前記変換器を調整するように、前記電動機（１５
、１５′）の各個について個別の識別手段（１０−１３
；３５；４４；４７）が、前記変換器（４）の制御入力
部（８、９）に接続されるよう配設されていることを特
徴とする交流電動機用駆動装置。２、前記識別手段が、前記各電動機に対して別個であり
、該電動機及び前記変換器のいずれか一方と組み合わさ
れ、且つ、該電動機（１５）が該変換器（４）に電気的
に接続されたとき、該変換器の制御入力部（８、９）に
電気的に接続可能である少なくとも１個の電気素子（１
０−１３；４４；４７）を具備する特許請求の範囲第１
項記載の駆動装置。３、前記識別手段が、前記電動機（１５、１５′）と組
み合わされる機械的アクチュエータ（３８）と、該電動
機（１５）が前記変換器（４）に電気的に接続されたと
き、該電動機（１５）の動作特性に応じて、前記アクチ
ュエータによって機械的に調整されるように構成されて
いる、前記変換器（４）に設けられた可調整電気識別回
路（３５、４１）とを具備する特許請求の範囲第１項記
載の駆動装置。４、前記識別手段が、前記変換器（４）の制御入力部へ
の制御信号を発生し且つ伝達するために、前記変換器の
前記制御入力部（８、９）と組み合わされるマイクロプ
ロセッサ（４８）によって読み出されるように構成され
ている、前記電動機に設けられる記憶回路（４７）を具
備する特許請求の範囲第２項記載の駆動装置。５、前記識別手段（４７）がマイクロプロセッサ（４８
）を具備する特許請求の範囲第２項記載の駆動装置。６、前記各電動機（１５）が前記識別手段を組み込んで
いる手工具に組み込まれている特許請求の範囲第１項記
載の駆動装置。７、前記可調整静止型変換器から固有の電気供給特性を
もつ出力を供給される交流電動機を有する手工具と協働
して用いられる駆動装置であって、該手工具は、前記変
換器（４）が前記電動機（１５）又は当該手工具に必要
な特性をもつ出力を発生するよう該変換器を調整するた
めに、該変換器の制御入力手段（８、９）を該変換器に
電気的に接続されている当該手工具に応じて駆動するた
めの手工具識別手段（１０−１３；３５；４４；４７）
を具備する特許請求の範囲第１項記載の駆動装置。８、前記識別手段が前記制御入力手段（８、９）に電気
的に接続可能な識別回路（１０−１３；３５；４４：４
７）を具備する特許請求の範囲第７項記載の駆動装置。９、前記手工具が、前記制御入力手段の電気的特性を設
定するために、該制御入力手段（８、９）を機械的に駆
動する機械的アクチュエータ（３８）を具備する特許請
求の範囲第７項記載の駆動装置。１０、前記識別手段が記憶回路（４７）を具備する特許
請求の範囲第８項記載の駆動装置。