JPS6159080B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電磁クラツチ、ブレーキ等の電磁
結合機における励磁コイルの無接点励磁制御回路
に関するものである。近年、各種産業機器は高速
化、高精度化が要求されているためこれら機器に
使用される電磁クラツチ、ブレーキは応答性の良
いものが要望される。このため、電磁クラツチ、
ブレーキの応答速度を励磁コイルの制御により高
めるために、各種の励磁制御回路が提案されてき
たが、最近特に無接点化指向が強い。

従来用いられてきた無接点励磁制御回路とし
て、サイリスタ位相制御方式およびトランジスタ
方式が一般的であるが、夫々次のような、欠点を
有していた。

即ち、サイリスタ方式においては、コンデンサ
を用い、その充電電圧を利用して位相制御を行う
ため過励磁開始時において、コンデンサが所定電
圧に達するまでに無応答時間が生ずる。この無応
答時間は、機器が高速化する程停止精度の悪化と
なつて現われ、また、電磁クラツチ、ブレーキの
小形機種ほど応答性が良いため、制動時間中の無
応答時間の占る割合が大きくなり停止精度上大き
な障害となつていた。

一方トランジスタ方式では、抵抗と組み合せ過
励磁期間中はドロツパ用抵抗をトランジスタで短
絡し、弱励磁時にはそのトランジスタを非導通と
してドロツパ抵抗に電圧を消費させ、コイルに弱
励磁電圧を与える方式となつているが、抵抗とし
て非常に大電力形を必要とし、またトランスも大
形化して制御器として非常に大形化してしまう欠
点があつた。

この発明は、かかる欠点を解消するためになさ
れたもので、サイリスタとトランジスタを組み合
せ、過励磁開始時における無応答時間を改善し得
るとともに、回路構成の簡単な電磁結合機の無接
点励磁制御装置を提供するものである。

以下、この発明による一実施例を第１図を用い
て詳細に説明する。

第１図において、１は交流電源、２は双方向性
サイリスタ（以下、BCRと称す。）で、ゲート信
号により両方向に導通する。３はゲート抵抗で、
上記BCRのゲートとアノード間に接続してい
る。４は全波整流回路で、BCR２が非導通時の
BCR２間電圧を全波整流するように接続してい
る。５はサイリスタで、全波整流回路４の整流出
力プラス、マイナス間に順方向に接続する。６は
抵抗で、サイリスタ５のゲートと整流出力プラス
間に接続する。７はトランジスタで、サイリスタ
５のカソードゲート間に接続されている。また、
該トランジスタにはベースエミツタ間にトランジ
スタ７ａが接続され、トランジスタ７を制御す
る。８は位相制御回路で、全波整流回路４の出力
に接続され、サイリスタ５に弱励磁時のゲート信
号を与える。９は第２の全波整流回路で、BCR
２によつて位相制御された交流波形を全波整流す
るように接続する。１０はクラツチ又はブレーキ
の励磁コイル、１１はバリスタで、励磁コイル１
０と並列に接続され、励磁コイル電流しや断時の
コイルに発生する逆起電力を吸収する。１２はト
ランジスタで、励磁コイル１０のコイル電流を制
御するように、励磁コイル１０を介して全波整流
回路９の整流出力間に接続する。１３はトランジ
スタで、トランジスタ１２のベース電流を制御す
る。１４は抵抗で、ベース電流制限用である。１
５は過励磁時間用タイマで、トランジスタ７の導
通を制御する。１６はトランジスタ１３のベース
電流制限用抵抗で、抵抗１４と共に一端は図示し
ない平滑電源に接続する。１７は制御接点で、該
接点の開閉により、タイマ１５並びにトランジス
タ１３，１２更にはBCR２を制御する。

次に、第１図構成のものの動作を第２図を用い
て説明する。

さて先ず、交流電源１には第２図ａの交流電源
が発生しており、トランジスタ１２，１３用ベー
ス電源の図示されない平滑電源も与えられている
ものとする。また、制御接点１７は開路している
ものとする。

上記状態においては、トランジスタ１３が非導
通のため、トランジスタ１２が非導通となり、励
磁コイル１０には何ら電流が流れることはない。

さて、次に該接点１７が閉路されると、トラン
ジスタ１２はトランジスタ１３を介してベース電
流が供給され導通する。また、タイマ１５も同時
に動作し、トランジスタ７ａを導通させるため、
トランジスタ７は非導通になつている。第２図ｂ
で、トランジスタ１２が導通すれば、BCR２両
端には交流電源１の波形が直接印加される。然る
に、該電圧は全波整流回路４で整流されるが、ト
ランジスタ７が非導通となり点弧時期制御を停止
中のため、サイリスタ５のゲート、カソード間に
印加され、サイリスタ５が即導通するため、サイ
リスタ５による短絡電流が、交流電源１→全波整
流回路４→サイリスタ５→ゲート抵抗３→全波整
流回路９→励磁コイル１０→トランジスタ１２→
交流電源１の経路を通して流れる（交流電源の第
１図における上側がプラスのとき）。上記電流に
よりゲート抵抗３の電圧降下が増大しBCR２の
ゲートオン電圧（約1.5VMAX）になれば（第２
図ｃ）BCR２は導通し、励磁コイル１０に励磁
電流が流れる。該BCR２が導通すれば、BCR２
両端子間電圧はほぼ零ボルトになるため、サイリ
スタ５は非導通に復帰する。尚上記動作は瞬時に
行なわれるため、無応答時間として何ら精度に影
響を及ぼすことはない（第２図ｄ）。

以上は交流波形半サイクルについて説明した
が、上記動作はタイマ１５が動作期間中、毎サイ
クル繰り返えされ、ほぼ全点弧された全波整流波
形が励磁コイル１０に印加され、励磁コイル１０
は過励磁される（第２図ｅ）。

やがて、所定時間の経過後にタイマ１５が不動
作となり、トランジスタ７ａが非導通となれば、
トランジスタ７の動作は位相制御回路８からのゲ
ート信号に依存し、該ゲート信号が与えられてい
る間のみトランジスタ７が非導通となり、過励磁
時の動作同様、サイリスタ５が導通してBCR２
は導通する。即ち、位相制御回路８からのゲート
信号により、BCR２の点弧角を制御して弱励磁
電圧は決定づけられる。尚、上記ゲート信号は交
流電源１に同期しているのは言うまでもない。

また、BCR２が非導通期間、すなわちサイリ
スタ５が非導通で位相制御回路８が動作中もゲー
ト抵抗３には電流が流れるが、位相制御回路８の
内部抵抗が充分大きいため、ゲート抵抗３の電圧
降下でBCR２が点弧されることはない。

また、再び制御接点７が開路すれば、トランジ
スタ１３，１２は全て非導通となり、励磁電流が
しや断されると共に、BCR２、およびサイリス
タ５は非導通に復帰する。

以上のようにこの発明によれば、双方向性サイ
リスタ端の電圧で、位相回路の電源を得ると同時
にこの位相回路の負荷電流により、双方向性サイ
リスタを全点弧させているため、コンデンサ方式
のトリガ回路のような遅れ時間が無視出来ると共
に、回路構成が非常に簡単になる。又、電流しや
断をトランジスタで行つているため、電流の切れ
が早く高精度が得られる。更に、この発明による
回路は全て電子化されているため、半永久的に使
用出来る等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による一実施例を示す回路構
成図、第２図は第１図における動作を説明するた
めの動作波形図である。 １……交流電源、２……BCR、３……電流検
出用抵抗、４……整流器、５……サイリスタ、８
……点弧制御回路、９……整流器、１０……励磁
コイル、１１……バリスタ、１２……トランジス
タ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 励磁電源となる交流電源と、この交流電源を
   全波整流する整流器と、この整流器の整流出力に
   接続された励磁コイルと、この励磁コイルに直列
   に挿入され、上記励磁コイルに流れる電流を制御
   するトランジスタと、上記整流器の交流電源側へ
   直列に挿入され、上記交流電源を位相制御する双
   方向サイリスタと、この双方向性サイリスタが非
   導通の期間に生ずる双方向性サイリスタ端電圧を
   得て動作する点弧制御回路と、この点弧制御回路
   の負荷電流路に設けられ負荷電流の増大に応じて
   上記双方向性サイリスタを点弧させるゲート抵抗
   と、上記点弧制御回路の負荷電流を急増させるサ
   イリスタと、このサイリスタのゲート回路に挿入
   され、該サイリスタを駆動するタイマと、上記ト
   ランジスタおよびタイマに接続され、それぞれに
   電流を供給する制御接点とを備え、上記制御接点
   を駆動したとき、上記タイマによつてその設定時
   間、上記サイリスタを駆動して上記双方向サイリ
   スタをほぼ全点弧とし、上記タイマにおける設定
   期間経過後、上記点弧制御回路によつて上記サイ
   リスタおよび双方向サイリスタを位相制御するよ
   うにしたことを特徴とする電磁結合機の無接点励
   磁制御回路。