JPS63181683A - 電動機制動制御装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、電動機において２次抵抗の値を制御するこ
とによりその制動状態を制御するようにした電動機制動
制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 第３図はこの種の従来の電動機制動制御装置を示す回路
図であり、一般的には直流制動（ＤＣダイナミックブレ
ーキ）と呼ばれるものである。

第３図において、１は電動機Ｍの１次巻線、２は同電動
機Ｍの２次巻線、３は電動機Ｍ用の電源、４は同電源３
を投入（電動機Ｍに接続）するための電源投入コンタク
タ、５は電動機Ｍの負荷電流を常時監視する計器用変流
器（ＣＴ）、６は２次巻線２に接続された２次抵抗、７
は電動機Ｍの制動時に必要な電力を供給するための直流
電源装置、８はこの直流電源装置７を投入（電動機Ｍに
接続）するための直流投入コンタクタ、９は運転指令接
点、１０はこの運転指令接点９がらの運転指令信号を受
けて電源投入コンタクタ４を開閉駆動する投入コンタク
タコイル（ＭＣ）、ＩＯＡは補助接点であり、この補助
接点１０Ａは、コイル１ｏにより電源投入コンタクタ４
と連動して駆動され、コンタクタ４が閉状態（オン状態
）のときは開状態（オフ状態）、同コンタクタ４が開状
態（オフ状態）のときは閉状態（オン状態）となるよう
になっている。

また、１２は変流器５に接続された保護リレー、１７Ａ
は補助接点１０Ａが閉状態となると作動する２次制御指
令回路、１８Ａは同２次制御指令回路１７Ａからの信号
を受けて２次コンタクタコイル１９Ａ〜１９Ｘの作動を
制御する２次制御回路、２０Ａ〜２０Ｘは２次コンタク
タコイル１９Ａ〜１９Ｘによりそれぞれ開閉駆動され２
次抵抗６における抵抗値を調整するための２次コンタク
タ接点である。

次に動作について説明する。

一般に１回転エネルギを制動エネルギに変換して回転体
を停止にさせる手段としては１機械式と電気式とがある
。電気式のものの中に、上述した第３図の従来装置によ
り示す直流制動によるものがある。この方式は１回転時
の回転エネルギを２次抵抗６における熱放散という形で
制動を行なうもので１通常よく使用される。

この方式においては１回転体、例えば電動機Ｍを制動す
る際には、まず、運転指令接点９を開状態にすることに
より、１！源投入コンタクタ４を開放して電源３を切っ
て電動機Ｍへの電力供給を停止する。このとき、電動機
Ｍは慣性にて回転を続けている。

そして、電源投入コンタクタ４の代わりに直流投入コン
タクタ８を閉状態にすることにより、直流＠源装［３に
よって電動機Ｍの１次巻線１に電圧を印加する。

また、電源投入コンタクタ４が開状態になると同時に、
補助接点１０Ａは閉状態となり、２次制御指令回路１７
Ａが作動して、この２次制御指令回路１７Ａから２次制
御回路］２８Ａへ適当な設定２次抵抗値信号が出力され
る。

この信号に応じて２次制御回路１８Ａは、２次コンタク
タコイル１９Ａ〜１９Ｘを作動させて２次コンタクタ接
点２０Ａ〜２０Ｘを駆動し１Ｍ、動機Ｍの２次巻線２に
接続された２次抵抗６における抵抗値を増減する。

これにより、第４図に示すように、その時の電動機Ｍの
回転数Ｎに対する２次抵抗６の値に応じて、トルクＴが
発生し、この１−ルクＴが制動力として電動ｅ！Ｍに作
用し、電動機Ｍが停止すること。

になる。

なお、制動にかかる時間は次の式で計算できる。

ここで、ＧＤ”は慣性モーメント（ｋｇ−♂）、ΔＮは
減速回転数（ｒｐｍ）、ＴＬは負荷の反抗トルク（ｋｇ
−ｍ）。

ＴＢは制動トルク（ｋｇ−ｓ）である。

［発明が解決しようとする問題点〕 従来の電動機制動制御装置は以上のように構成されてい
るが、ある負荷を作用させた状態である目標時間に電動
機Ｍの停止を完了させる必要がある場合、従来装置では
、その時の負荷の状態つまり慣性モーメンＩ−ＧＤ”と
負荷の反抗トルクＴＬとに応じた最適の２次抵抗６の値
を決定しないまま、２次制御指令回路１７Ａにおいて予
め適当に決められた抵抗値となるように、２次制御回路
１．８Ａで２次コンタクタコイルｔ９Ａ〜１９Ｘの作動
を制御し、２次コンタクタ接点２０Ａ〜２０Ｘにより２
次抵抗６を短絡することになる。

このため、所定の制動目標時間での制動を行なうことが
できず、その制動時間の精度が極めて悪いという問題点
があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、制動をかける前に所要の制動トルク等を演算
しそれをもとに２次抵抗の値を決定して、所定の制動目
標時間で確実に制動を行なえるようにした電動機制動制
御装置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る電動機制動制御装置は、電動機の負荷量
を検出する負荷量検出手段と、検出された負荷量から設
定２次抵抗値を決定する２次抵抗値決定手段と、決定さ
れた上記設定２次抵抗値となるよう２次抵抗の値を制御
する制御手段とを設けたものである。

［作　　　用］ この発明における電動機制動制御装置は、電動機の制動
時に、２次抵抗値決定手段において、負荷量検出手段に
より検出された負荷量から設定２次抵抗値を決定し、こ
の設定２次抵抗値となるように、制御手段により上記電
動機に接続された２次抵抗の値を制御して、上記電動機
の制動状態を制御する。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による電動機制動制御装置を示
す回路図であり、図において、第３図の符号と同一の符
号は同一部分を示しているので、その説明は省略する。

第１図において、１１は補助接点１０Ａが閉状態（電源
投入コンタクタ４が開状態）となると作動を開始する限
時タイマコイル、ＩＩＡ、ＩＩＢはいずれも限時タイマ
コイル１１により連動して駆動されるタイマ限時接点で
あり、タイマ限時接点１１Ａが閉状態のときはタイマ限
時接点１１Ｂが開状態となり（電動機Ｍの運転中の状態
）、タイマ限時接点１１Ａが開状態のときはタイマ限時
接点１１Ｂ閉状態となる（電動機Ｍの制動時つまり限時
タイマコイル１１の作動時の状態）ようになっている。

１３は電動機Ｍの負荷電流■。を検出する計器用変流器
（ＣＴ）、１４は計器用変流器１３により検出された負
荷電流工。から電動機Ｍの負荷量ＰＷｙ負荷反抗トルク
ＴＬおよび慣性モーメントＧＤＬ”を演算する負荷量演
算回路であり、タイマ限時接点１１Ｂが閉状態となると
、負荷量演算回路１４から演算結果が出力されるように
なっている。そして、これらの計器用変流器１３と負荷
量演算回路１４とから負荷量検出手段が構成される。

また、１５は電動機Ｍの回転軸に直結されその回転数を
検出する回転数検出器、１６は回転数検出器１５により
検出された信号から電動機Ｍの速度量（回転数Ｎ）を演
算する速度量演算回路であり、この速度量演算回路１６
は、タイマ限時接点１１Ａが閉状態となると演算結果（
回転数Ｎ）を出力するようになっている。

さらに、１７は負荷量演算回路１４からの演算結果また
は速度量演算回路１６からの回転数Ｎに基づいて２次抵
抗６における設定２次抵抗値を決定する２次抵抗値決定
手段としての２次制御指令回路、１８は同２次制御指令
回路１７からの信号を受け２次抵抗６における値が２次
制御指令回路１７で決定された設定２次抵抗値となるよ
う２次コンタクタコイル１９Ａ〜１９Ｘの作動を制御す
る制御手段としての２次制御回路である。

次に、上述のように構成された本実施例の装置の動作を
第２図（フローチャート）により説明する。

電動機Ｍの運転中には、負荷量演算回路１４において、
常時、計器用変流器１３からの負荷電流工。（ステップ
Ａｌ）を受け、記憶されている負荷電流データと合わせ
て一定時間分の負荷電流平均値Ｉを演算しくステップＡ
２）、この平均値工から電動機Ｍの実際の負荷量Ｐｗ（
＝α・■；αは定数）を演算しくステップＡ３）、さら
にこの負荷量ｐｗに基づき負荷反抗トルクＴＬ（＝β・
Ｐｗ；βは定数）と慣性モーメントＧＤＬ２とを演算し
ておく（ステップＡ４．Ａ５）。

そして、電動機Ｍを制動する際には、まず、運転指令接
点９を開状態にすることにより停止指令を出力し、電源
投入コンタクタ４を開放して電源３を切って電動機Ｍへ
の電力供給を停止する。この停止指令が出力されると（
ステップＢｌ）、電源投入コンタクタ４が開状態になる
と同時に、補助接点１０Ａが閉状態となり、この時点に
おける負荷反抗トルクＴＬと慣性モーメントＧＤＬ２と
の演算結果が負荷量演算回路１４から２次制御指令回路
１７へ出力される。また、このとき、２次制御指令回路
１７には、速度量演算回路１６から停止指令出力直前の
電動機Ｍの回転数Ｎが入力される。

この後、２次制御指令回路１７では、入力された緒値Ｔ
Ｌ＋　Ｇ　ＤＬ２．　Ｎおよび予め設定されている制動
目標時間ｔにより、制動トルクＴＢ□を下式に基づいて
演算する（ステップＢ２）。

３７５・ｔ ついで、２次制御指令回路１７は、このようにして演算
された制動１−ルクＴＢ工から最適な設定２次抵抗値を
決定してから（ステップＢ３）、この設定２次抵抗値を
２次制御回路１８へ出力する。

この設定２次抵抗値に応じて２次制御回路１８は、２次
抵抗６における値が設定２次抵抗値となるように２次コ
ンタクタコイル１９Ａ〜１９Ｘの作動を制御し２次コン
タクタ接点２０Ａ〜２０Ｘを駆動して、所定の２次コン
タクタ接点を選定する（ステップＢ４）。これにより、
電動機Ｍの２次巻線２に接続された２次抵抗６における
抵抗値が増減される。

このような制動制御を行ない、一定時間ｔ１（〈ｔ）が
経過すると限時タイマコイル１１が作動して（ステップ
Ｂ５）、タイマ限時接点１１Ａが開状態から閉状態に、
タイマ限時接点１１Ｂが閉状態から開状態に切り換わる
。

この後、回転数検出器１５および速度量演算回路１６に
より検出された回転数Ｎ□（ステップＢ６）に基づいて
、電動機Ｍの回転数をゼロとするように制動トルクＴＢ
ｚを下式から演算しながら（ステップＢ７）制動制御を
行ない、回転数がゼロとなった時点（ステップＢ８）で
制動制御を終了する。

このように、本実施例によれば、制動をかける前に電動
機Ｍの負荷量が検出され、この負荷量から所要の制動ト
ルクを演算しそれをもとに２次抵抗６における値（設定
２次抵抗値）が決定されるようになるので、所定の制動
目標時間ｔで確実に電動機Ｍの制動停止が行なわれるの
である。

なお、上記実施例では、直流制動を例にとったが、本発
明の装置は従来の他の電気制動方式と組み合わせても、
上記実施例と同様の効果を奏する。

［発明の効果コ 以上のように、この発明によれば、２次抵抗値決定手段
において、負荷量検出手段により検出された負荷量から
設定２次抵抗値を決定し、この設定２次抵抗値となるよ
うに、制御手段により電動機に接続された２次抵抗の値
を制御して、電動機の制動制御を行なうように構成した
ので、所定の制動目標時間に極めて高い精度で電動機を
制動停止させることが可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１，２図はこの発明の一実施例による電動機制動制御
装置を示すもので、第１図はその回路図、第２図はその
動作を説明するためのフローチャートであり、第３，４
図は従来の電動機制動制御装置を示すもので、第３図は
その回路図、第４図はその制動特性図である。 図において、６・−２次抵抗、１３−負荷量検出手段を
構成する計器用変流器、１４−負荷量検出手段を構成す
る負荷量演算回路、１７−２次抵抗値決定手段としての
２次制御指令回路、１８−・−制御手段としての２次制
御回路、Ｍ−電動機。 なお、図中、同一の符号は同一、又は相当部分を示して
いる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２次抵抗の値を制御して電動機の制動状態を制御する電
   動機制動制御装置において、上記電動機の負荷量を検出
   する負荷量検出手段と、同負荷量検出手段によって検出
   された負荷量から設定２次抵抗値を決定する２次抵抗値
   決定手段と、同２次抵抗値決定手段によって決定された
   上記設定２次抵抗値となるよう上記２次抵抗の値を制御
   する制御手段とが設けられたことを特徴とする電動機制
   動制御装置。