JPH033692A - 負荷の数値制御装置 - 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〕 負荷の数値制御手段として利用されるものである。特に
、大きい負荷例えば駆動力が１ｏＫｙ重〜ｌθｏｏ　Ｋ
り重の場合で、停止位置の精度が高（、急速に負荷を移
動する為の電動機として利用されるものである。

〔従来の技術〕

軽負荷のステッピング電動機は周知であるが、重負荷の
移動の為のステッピング動作をする電動機は実用化され
た例は少ない。

Ｃ本発明が解決しようとしている課題〕第１の課題。

重負荷を数値制御する為のステッピング電動機は、大型
となるので次に述べる問題点がある。

ｆａ）　　慣性が大きいので、各ステップの作動に時間
を要し低速となり、実用性がない。

（ｂ）　　大きい出力トルクの為に、ｌステップ動作の
加速と停止に大きい電力が必要となり、エネルギ損失が
大きく効率が大巾に劣化して実用性が失なわれる。

第Ｊの課題。

／ステップの角度を小さくすることが必要となるが、従
来の直流電動機の構成では、出力トルクが減少して、高
出力高分解能のものを得ることば不可能となる問題点が
ある。

〔課題を解決する為の手段〕

第１の手段。

コ相リラクタンス型の電動機の出力により、ボールねじ
装置を駆動し、その出力軸により負荷を駆動する。

第２の手段。

計数回路に、負荷の移動に対応する計数値を置数し、リ
ラクタンス電動機の位置検知信号を利用して、置数され
た計数値を減算する。

残留置数値が第１の設定値より大きい区間では。

リラクタンス電動機として高速で駆動し、第１の設定値
に達すると、逆転トルクに転換して急減速し、所定速度
となると定速度運転とし、残留計数値が第２の設定値と
なると、ノ相ステッピン電動機に転換する。

残留計数値が零となると、ステッピング動作の為の入力
電気信号の変化を停止して、電動機を停止する。

第３の手段。

コ相リラクタンス電動機の位置検知信号を電気角で９θ
度の巾とし、第１、第２、第３、第４の位置検知信号を
連続した配列とする。又正逆転の手段が選択できるよう
にし、正転中に逆転モードとすることにより急減速を行
なうことができ、このときに電動機の回転子と負荷の運
動エネルギを熱エネルギに転化することを防止する回生
手段を設ける。

又正転中において、磁極に蓄積された磁気エネルギの出
入を急速に行なうことができる手段を採用して、高速度
のコ相リラクタンス電動機としている。

〔作用〕

第１の作用。

第ｔの手段により、高トルク、高効率でしかも高分解能
のステッピング作用のある装置が得られる０ 第２の作用。

第２の手段により、負荷を移動制御する第１段階では、
−相リラクタンス電動機として駆動するので、高速の移
動ができ、又騒音の発生もなく移動することができる。

第２段階の移動で、逆転モードとして急減速し、所定の
速度として負荷を移動する。

第３段階の移動となったときに、２相すラクタンス電動
機をコ相ステッピング電動機に転換して、負荷の移動を
行ない、次にステンピンク信号入力を停止して、負荷の
移動を停止する。

上述した第１．第ｄ、第３段階、負荷の停止点は、負荷
の移動量に対応した計数値を計数回路に置数し、位置検
知信号により減算したときの残留計数値により制御して
いるので、負荷の数値制御を急速にオープンルーズによ
り行なうことができる０ 第３の作用。

第３の手段により、次に述べる作用がある。

位置検知信号のある区間では、チョッパ制御により、励
磁電流を設定値に保持し、その末端でのみ、励磁コイル
の蓄積磁気エネルギを急速に消滅せしめているので、反
トルクの発生が防止され、又始端部でも高い印加電圧に
より急速に通電電流を増大せしめている。

従って、高速高トルクのｄ相のりラフタンスミ動機を効
率良（構成することができる。

位置検知信号は、重畳することな（、シかも連続してい
るので、磁極の蓄積磁気エネルギは、次に励磁される磁
極の蓄積すべき磁気エネルギに転化することができる。

又この転化は急速に行なわれるので、減トルクと反トル
クの発生が抑止される。従って、高速化と高効率化され
る作用がある。

前述した第２段階の負荷の移動区間において、逆転制動
が行なわれて急減速されるが、このときに正転モードの
運転中に逆転モー１に転換することにより、回生制動を
行なうことができるので、効率の良好な減速をすること
ができる。

〔実施例〕

第１図以降について本発明の詳細な説明する。

各図面の同一記号のものは同一部材なので、その重複し
た説明は省略する。

第１図は、本発明が適用されるコ相のリラクタンス型電
動機の１例で、その回転子の突極と固定電機子の磁極と
励磁コイルの構成を示す断面図である。以降の角度表示
はすべて電気角とする。

第１図（ａ）において、記号ｌは回転子で、その突極／
ａ、／ｂ、・・・の巾はｉｇｏ度、それぞれは３４０度
の位相差で等しいピッチで配設されている。

回転子／は、珪素鋼板を積層した周知の手段により作ら
れている。記号Ｓは中空回転軸である。

第り図（ａｌにつき後述するように、記号ｑはねじ（ス
クリュー）で、中空回転軸Ｓとともにボールねじを構成
している。

磁極／４ａ、／４ｂ、・・・は、磁路となる固定電機子
磁心／６とともに、回転子／と同じ手段により作られて
いる。

磁極／６ａ、＃＋ｂ、・・・の端面には、突出された歯
／Ａａ−／　、／４ａ−２・・・がそれぞれ設けられ、
歯の巾は７ｇ０度で同じ角度離間している。

磁極／Ａａ　、／Ａｂ、＝−には、励磁コイＡ／／７　
ａ　、　／７　ｂ　。

・・・が捲着され、各磁極／Ａａ、／Ａ’ｏ、・・・は
等しいピッチで円周面に図示のように配設されている。

第１図（ｂ）は、上述した磁極と突極の展開図である。

第１図（ａ）の記号＆、Ａａ、Ａｂ、・・・は放熱の為
の冷却フィンで、固定電機子／６の外側に嵌着されてい
る。記号２／は外筐円筒で冷却フィンの外側のカバーと
なっている。

円孔２／ａ、２／ｂ、・・・は、締着の為のビス孔であ
る。

本発明によるリラクタンス型ノ相電動機は、次に述べる
問題点がある。

第１に、出力トルクとは無関係な磁極と突極間の磁気吸
引力が大きいので機械振動を誘発する。

これを防止する為に、同相で励磁される磁極を、回転軸
に関し対称の位置にコ個１組配設して、上記した磁気吸
引力をノセランスしている。

第２に、第５図（ｂ）のタイムチャートの点線曲線ｑ３
で示すように、突極が磁極に対向し始める初期はトルク
が著しく大きく、末期では小さ（なる。

従って合成トルクも太きいりプルトルクを含む欠点があ
る。かかる欠点を除去するには、例えば次の手段による
と有効である。

即ち突極と磁極の対向面の回転軸の方向の巾を異ならし
める手段とする。かかる手段により対向面の洩れ磁束に
より、出力トルク曲線は第５図（ｂ）の曲線１１３ａの
ように平坦となる。第９図は、突極／ａと磁極／Ａａの
歯／Ａａ−／との間の磁気吸引力の発生する状態を示し
たものである。

突極／ａの巾（図面の上下方向の巾）は、歯／６ａ−／
の巾より太き（されている。他の突極と磁極も同じ構成
とされているので、突極／ａと歯／６ａ−／について、
その出力トルクの説明をする。

突極／ａを矢印Ａ方向に駆動するトルクは、矢印Ｐ及び
点線矢印Ｇで示す磁束である。この大きさは、突極／ａ
と歯／４ａ−／の対向面積が小さいとき即ち初期は太き
（、末期では小さ（なる。従って出力トルクは非対称と
なる。例えば、第５図（ｂ）の点線曲線ダ３のようにな
る。しかし矢印Ｈ，Ｊで示す磁力線は、初期は少な（、
末期が多（なるので、両者の対向の初期より末期の方が
トルクが増大する。

従って・出力トルク曲線はほぼ対称形となり、第５図（
ｂ）の曲線ｔ１．？ａとなる。

他の突極と磁極との間にも同じ手段が採用されているの
で、出力トルクも対称形となる。

第３に効率が劣化する欠点がある。励磁電流曲線は、第
５図（ｂ）において、曲線ｑ２のようになる。

通電の初期は、励磁コイルのインダクタンスにより電流
値は小さく、中央部は逆起電力により、更に小さ（なる
。末期では、逆起電力が小さいので、急激に上昇し１曲
線タコのようになる。この末期のピーク値は、起動時の
電流値と等しい。この区間では、出力トルクがないので
、ジュール損失のみとなり、効率を大巾に減少せしめる
欠点がある０曲線ｕＪは７ｇ０度の巾となっているので
、磁気エネルギは点ｆｌＪ　１１２　ａのように放電し
、これが反トルクとなるので更に効率が劣化する・ 第１に、出力トルクを太き（すると、即ち突極と磁極の
歯の数を増加し、励磁電流を増加すると、回転速度が著
しく小さ（なる欠点がある。

一般に、リラクタンス型の電動機では、出力トルクを増
大するには、第１図（ａ）の磁極の歯と突極の数を増加
し、又両者の対向空隙を小さ（することが必要となる。

このときに回転数を所要値に保持すると、第１図（ａ）
の磁極／Ａａ　、　／Ａｂ　、・・・の歯と突極／ａ、
／ｂ、・・・に蓄積される磁気エネルギにより励磁電流
の立上り傾斜が相対的にゆる（なり、又通電が断たれて
も、磁気エネルギによる放電電流が消滅する時間が相対
的に延長され、従って、大きい反トルクが発生する。

かかる事情により、励磁電流値のピーク値は小さ（なり
、反トルクも発生するので、回転速度が小さい値となる
。

１回転する間に、１つの磁極に出入する磁気エネルギ回
数は、周知の３相の直流電動機に比較して著しく多（な
ることも、リラクタンス型の電動機の回転速度が低下す
る原因となっている。

第５に、界磁マグネットがないので、減速若しくは停止
せしめる為の電磁制動を行なうことが不可能となり、又
、回生制動もできない欠点がある。

本発明装置によれば、上述した諸欠点が除去され、簡素
な励磁コイルの通電制御回路により目的が達成される特
徴がある。

次に、本発明の適用されるコ相のリラクタンス型電動機
の構成を説明する。

前述したように、第１図（ａ）は構成の断面図、第１図
（ｂ）はその展開図である。第１図（ｂ）の展開図。

第１図（ａ）につきその詳細を説明する。

第１図（ｂ）において、円環部／６及び磁極／４ａ、／
４ｂ、・・・は、珪素鋼板を積層固化する周知の手段に
より作られ、固定された電機子となる。記号／Ａの部分
は磁路となる磁心である。

磁極／Ａａ、／Ａｂ　、−には、励磁コイル／７ａ、／
？ｂ、・・・が捲着されている。

回転子ｌの外周部には、突極／ａ、／ｂ、・・・が設げ
られ、磁極／４ａ　、　／＆ｂ　、−・の歯／ｂａ−／
、／Ａａ−２，・・・と０．／−０，２ミリメートル位
Ｖ空隙を介して対向している。

／ｄ、／ｅ、／ｆ、・・・が吸引されて、矢印入方向に
回転する。

９０度回転すると、励磁コイル／７ｂ、／７ｆの通電が
停止され、励磁コイル／７ｄ　、／７ｈが通電されるの
で、磁極／Ａｄ、／Ａｈの歯と対向する突極が吸引され
てトルクが発生する。

磁極／Ａｂ、／６ｃはＮ極、磁極／Ａｆ、／６ｇ、はＳ
極となる。かかる極性の磁化は、磁束の洩れによる反ト
ルクを小さ（する為である。

次の９０度の回転では、磁極／６Ｃ，／Ａｇと／６ｄ。

／Ａｈは図示のＮ、Ｓ極性となる。

次の９０度の回転、その次の９０度の回転では各磁極は
、順次に図示の極性に磁化される。

上述した励磁により、回転子ｌは、矢印Ａ方向く回転し
てコ相の電動機となるものである。

第を図（ｂ）の突極数は、３６個となり、従来周知のこ
の種のものより多い。従って、各磁極に励磁により蓄積
された磁気エネルギの放電により反トルクを発生し、出
力トルクは太き（なるが、回転速度が低下して問題点が
残り、実用化できな（なる。

しかし、本発明の手段によると、上述した不都合が除去
され、出力トルクが増大する効果のみが付加される。そ
の詳細については後述する。

第１図（ｂ）の歯／Ａａ−／　、／Ａａ−ｊ、／Ａａ−
３。

・・・は、１つの硼極当９３個であるが、２個としても
本発明が実施できる。又１つの磁極の歯を１個即ち磁極
が歯となるように構成しても実施できる。

１つの磁極の歯の数をｎ個とすると、磁極が１つの歯と
なる場合のｎ倍のトルクとなる。

本発明装置では、ボールねじ（ボールスクリュー）を駆
動するので、毎分１ｏｏｏ回転以上とすると、ボールが
破損される場合があるので、７つの磁極の歯を２個以上
とし、出力トルクを太き（する手段を採用することがよ
い。

次に励磁コイル／？ａ　、　／７ｂ　、・・・、／７ｈ
の通電制御手段について説明する。

第６図において、励磁コイルに、Ｌは、第１図（ｂ）の
励磁コイル／７ａ、／７１３及び／７ｂ、／７ｆをそれ
ぞれ示し、２個の励磁コイルは、直列若しくは並列に接
続されている。

励磁コイルに、Ｌの両端には、それぞれトランジスタ２
２ａ、　２２ｂ　、　２２ｃ　、　２２ｄが挿入されて
いる。

トランジスタｕａ　、　Ｑ２ｂ　、　２２ｃ　、　２２
ｅＬは、半導体スイッチング素子となるもので、同じ効
果のある他の半導体素子でもよい。

直流電源正負端子２ａ、２ｂまり供電が行な°われてい
る。

端子ｔＩ／ａよりハイレベルの電気信号が入力されると
、トランジスタｕｊａ、ｕ２ｂが導通して、励磁コイル
Ｋが通電される。端子Ｑ／１）よりハイレベルの電気信
号が入力されると、トランジスタ２２Ｃ２ｕ２ｄが導通
して、励磁コイルＬが通電される。

第２図のコイル１０ｈ、１０ｂは、第１図（ｂ）の同一
記号のもので、径がａ　ミ＋）メートル位で偏平空心の
コイルで、１００ターン位のものである。

次に、端子４Ｉ／ａ、ｌＩ／ｂ、・・・より入力される
位置検知信号を得る手段について説明する。

第２図において、コイル１０ａ、１０ｂは、第１図（ｂ
）の位置で、固定電機子／６に固定されている。記号１
０は、周波数がｌメガサイクル位の発振器である。コイ
ル１０ａ、１０ｂ　、抵抗／ｑａ　、　／？ｂ　、　／
ｑＣ。

／？ｄは、ブリッジ回路となり、コイル１０ａ、１０ｂ
が、突極／ａ、／ｂ、・・・に対向したときに、ブリッ
ジ回路は平衡して、オペアンプ２１１ａ、２４１ｂのそ
れぞれの２つの入力は等しくなる。

上述した入力は、ダイオ−）’／／ａ　、　／／ｂ　、
　／／ｃにより整流されて直流化される。平滑用のコン
デンサを付加すると、整流は完全となるが、必ずしも必
要なものではない。コンデンサを除去すると集積回路化
するときに有効な手段となる。

コイル／θａによるオペアンプｊ４ｆａの出力は、矩形
波となり、第３図（ｂ）のタイムチャートで、曲線！；
Ｏａ、！；Ｏｂ、・・・とじて示される。オペアンプｊ
’Ｊｂの出力は、コイル１０ｂによる位置検知信号で、
この電気信号は、第３図（ｂ）で曲線ｊ／ａ、５／ｂ、
・・・として示されている。

コイル１０ａ、１０ｂは、（ｔｔｒＯ＋９０）変能間し
ている。従って１曲線５θａ、！ｒＯｂ、・・・と曲線
ｊ／ａ。

！ｆｕｂ、・・・どの位相差は９０度となる。

反転回路／３ｅ、／Ｊｆを介する出力は、第３図（ｂ）
の曲線ｊｕａ、ｊ２ｂ、・・・及び曲線！ｒ３ａ、！；
３ｂ、・・・となる０端子ざａ、ｇｂ、ｇｃ、１ｄより
、上述した位置検知信号が出力されている。

端子ｇｈ、ｇｂ、ｇｃ、１ｄの出力は、第Ｓ図の端子？
ａ、りす、７ｃ、７ｄにそれぞれ入力されている。

第Ｓ図の７７１回路／９ａの出力は、曲線３・θａ。

５０ｂ、・・・と曲線！；３ｈ、ｓ３ｂ、・・・の重畳
する部分のみとなるので、第３図（ｂ）の曲線ｊ９ａ、
ｉｂ、・・・となり、９０度の巾で３６０度離間口てい
る。

アンド回路／’Ｉｂ、／グｃ、７Ｑｄの出力信号は、同
様な理由で、第３図（ｂ）の曲線ｊ！；ｈ、！Ｕｂ、・
・・９曲線九ａ、ｊ６ｂ、・・・曲線に７ａ、３７ｂ、
・・・どなる。

端子〃にハイレベルの入力信号があるときには、アンド
回路／ｇａ、／ｆｆｂ　、・・・、／Ａ’ａの下側の入
力がハイレベルとなるので、オア回路／ｑａ　、　／９
ｂ　、・・・／９．（ｌを介して、端子りａ、りす、・
・・、りｄより、端子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの入力が
それぞれ出力される。

端子Ｊの入力がローレベルのときには、アンド回路／ｆ
ｆｅ　、７ｇ！　、１ｇｇ、／ｆｈの下側の入力がハイ
レベルとなるので、アンド回路／ｌＩａ　、　／４ｂ　
、　／ｌｌｃ　。

／ダｄの出力は、それぞれ端子りＣ２りｄ、りａ。

りｂより得られる。

詳細については後述するが、端子〃のハイレベル、ロー
レベルの入力により、電動機を正転若しくは逆転させる
ことができる位置検知信号を得ることができるものであ
る。

記号／Ｊａ　、／、、？ｂ、／３ｃ　、／３ｄは、微分
回路で、それぞれ端子７ａ、？ｂ、７ｃ、７ｄの入力信
号の始端部の微分パルスを得る為のものである。

端子／２より微分パルスが出力される。電動機の回転子
ｌが３６０度回転することにより、７個の微分パルスが
得られる。即ち回転子ｌが９０度回転する毎に１個の電
気パルスが得られるものである。

端子りａ、りす、りＣ２りｄの出力は、それぞれ第６図
の端子４（／ａ　、９／ｂ　、！／ｃ　、Ｑ／ａに入力
される。

第６図のブロック回路Ｂ、Ｃは、励磁コイルＭ（励磁コ
イル／？Ｃ，７７ｇの直列若しくは並列回路）及び励磁
コイルＮ（励磁コイル／’ｌｄ、／７ｈの直列若しくは
並列回路）の通電制御をする為の回路で、励磁コイルに
のものと同じ構成となっている。

第６図の端子＜Ｚ／ａ　、　４／ｂ　、　ＩＩ／ｃ　、
　９／ｄに入力さ第６図の端子ｌ！／ａ　、’Ｉ／ｂ　
、ＩＩ／ｃ　、＜１／ｄに入力される位置検知信号が、
第ｇ図ｆａ）のタイムチャートに、曲線＆ｌＩａ　、　
ｓ＆ａ　、　＆Ａａ　、　！？ａとして示されている。

曲線ｊＱａの電気信号が、端子９／ａに入力されると、
励磁コイルＫが通電され、点線５ｇ已に示すように励磁
電流が流れる。

曲線ｊＱａの末端で、トランジスタｕｕａ、２ｕｂが不
導通に転化するので、励磁コイルＫＫ蓄積された磁気エ
ネルギは、点線の曲線の末端に示すように放電される。

この放電電流の区間が長（可変を越えると反トルクとな
る。

又１次に端子９／　ｂ　Ｋ曲線ｊｊａの電気信号が入力
されるので、励磁コイルＬが通電される。この上昇する
電流の立上りがおくれると減トルクとなる。

上述したように、降下部と立上り部の区間の時間が長い
と、反トルクと減トルクを発生する不都合がある。

本実施例では、トランジスタ２２ａ、２２ｂが不導通に
なったときに、ダイオード２Ｊｂ、抵抗ｌＩＯ，ダイオ
−）’ｕ、？ａを介して、直流電源正負端子２ａ。

２ｂより、電源に磁気エネルギを還流するように構成さ
れている。上記した磁気エネルギは、励磁コイルＫに蓄
積された磁気エネルギである。コンデンサ４？は必ずし
も必要なものではないが、磁気エネルギを充電する為と
、交流電源を整流して直流電源とする場合の平滑作用の
為のものである。

従って通電の末期の降下が急速となる。

このときに、同時に、トランジスタ２２ｃ、ｎｄは、端
子４／／ｂの入力があるので導通し、励磁コイルＬの通
電が開始される。

従って、励磁コイルにの磁気エネルギは、励磁コイルＬ
の磁気エネルギに転化されて、励磁コイルＬの通電の立
上りは急速となり、減トルクの発生が抑止される。

通電の降下部の巾と立上りの巾をほぼ等しくなるように
、電源電圧を調整することにより、出力トルクのりプル
分を減少することができる。

降下部の巾はｅｓ度以内となるようにすることにより、
反トルクは消滅する。

高速度となると、曲線ｊｅａ、！ｊａ、・・・の巾が小
さ（なるので、高速度とする為には、端子２ｈ。

２ｂの電圧を高（する必要がある。

後述するように、印加電圧を高（しても、励磁電流は増
加することな（、回転速度の効率の良い上昇手段が得ら
れる作用がある。

曲線ｊＡａ、ｊ７ａの電気信号が、第６図の端子Ｑ／ｃ
、ｕ／ｄに入力された場合の励磁コイルＭ、Ｎの通電時
においても、励磁電流（点線！；ｇｃ、Ｍｄで示す）の
立上りと降下部の区間が、同様忙小さ（されて、反トル
クと減トルクの発生が抑止されるものである。

各励磁コイルの通電区間が９０度なので、第１図（ｂ）
のコイルｌＯａ、１０ｂの位置を調整して、最大トルク
の発生する区間とすることにより、効率を上昇せしめる
ことができる効果がある。

この為に、突極が磁極に侵入し始めた点より、９５度侵
入したときに、励磁コイルが通電されるように前記した
コイル／θａ、１０ｂの位置調整が行なわれる。

又上述した手段は、正逆転を行なう場合にも必要となる
が、これについては後述する。

又第６図の通電制御回路は、周知のコ相のリラクタンス
型の電動機の通電制御回路より簡素化される特徴がある
。これは、位置検知信号曲線ｊ４ａ。

３！；ａ、・・・が連続している為である。

曲線！９ａ、ｊ＆ａ、・・・の境界部（第Ｓ図（ａ）で
太線で示されている。）に空隙があると、起動時に励磁
電流が通電されなく、起動が不安定となる。

従って、空隙がないように構成する必要がある。

第６図のオペアンプ１Ｉｆｆａ、絶対値回路ｌＩ／（抵
抗ｑｏの電圧降下を整流する回路）、アンド回路／ｊａ
。

／ｊｂ　、　／！；ｃ　、　／！；ｄは、チョッパ回路
となるもので、次にその説明をする。

端子１ｉｆ／ａに入力される位置検知信号曲線、ｔｌＩ
ａが拡大されて、第３図（ａ）の上から１段目に同一記
号で示されている。

点線３１１部は、励磁コイルにの励磁電流の立上り部で
ある。

励磁電流が増大して、抵抗ｑｏの電圧降下即ち絶対値回
路グ／の出力がオペアンプｌ１ｇａの子端子の電圧即ち
基準電圧源１ＩＡａの電圧を越えると、オペアンプＲａ
の出力がローレベルとなり、アンド回路／ｊａの出力も
ローレベルとなり、トランジスタ、２コｈ、２２ｂは不
導通に転化する。従って、励磁電流は、ダイオード２３
ｂ、電源、ダイオ−ｒ２．？ａを介して、電源に磁気エ
ネルギを帰還するように流れる。この曲線が、第３図（
、）で点線３ｇ’Ｆ）として示されている。

所定値まで降下すると、オペアンプＲａのヒステリシス
特性により、オペアンプｌ１ｇｈの出力はハイレベルに
転化して、トランジスタ２２ａ、２２ｂが導通して、点
線、Ｍｃのよ５に励磁電流が増大する。

設定値まで増大すると、再びオペアンプダざａの出力は
ローレベルに転化し、トランジスタ２２ｈ。

ココｂは不導通に転化する。

上述したサイクルを繰返すチョッパ作用が行なわれ、曲
線Ｓりａの末端でトランジスタ２２ａ、２２ｂが不導通
となるので、励磁電流は急速に降下する。

他の励磁コイルについても上述したチョッパ作用が同様
に行なわれるものである。

励磁電流の値は、基準電圧源ダ６ａの電圧により規制さ
れ、出力トルクも同じく制御される。

印加電圧（端子λａ、２ｂの電圧）を高（すると、チョ
ッパ周波数が上昇するのみで、出力トルクに無関係とな
る。

印加電圧を高（すると高速回転の電動機とすることがで
きる。励磁電流の立上り部と降下部が急速となるからで
ある。

第１図（ｂ）の磁極／Ａａと／乙θが同時に励磁される
ので、突極との磁気吸引力（径方向で出力トルクに無関
係なもの）はバランスして軸受に衝撃を与えることな（
、従って機械音の発生が抑止される作用がある。他の磁
極についても軸対称のものが励磁されているので同じ作
用効果がある。

又磁極の励磁される区間は、第３図（ａ）の励磁電流曲
線！；ｇ　ａ　、　！ｒｇ　ｂ　、　３；ｇ　ｃ　、　
Ｍ　ｄより判るように９０度を越えているので、隣接す
る磁極間の径方向の磁気吸引力は、重畳している。従っ
て機械音の発生が抑止される特徴がある。

第６図の端子ＩＩＡａの基準電圧を変更すると、対応し
て出力トルクが変更される。

第５図の端子Ｊの入力が・・イレベルのときに、上述し
た励磁コイルの通電制御が行なわれて正転する。端子〃
の入力をローレベルとすると、前述したように、第６図
の端子ダ／ａ、９／ｂ、り／ｃ、１１／ｄの入力信号が
変更されて、端子ｌＩ／ａと’ｌ／ｃの入力信号が交替
され、端子ｌＩ／ｂとｑ／ｄの入力信号も交替される。

従って電動機は逆転する。

逆転モードの場合にも、励磁電流の制御は、正転モード
の場合と同様に行なわれる。

しかし、正転中に逆転モードに切換えると、大きい衝撃
音が発生し、励磁コイルが焼損する場合がある。これは
、逆転モードとしたときに、被励磁コイルの逆起電力の
方向が通電方向と同一となり、大きい励磁電流が流れる
からである。

本発明装置では、逆転モードにした場合でも、チョッパ
作用があるので、励磁電流は設定値に保持され、上述し
た不都合は発生しない、従って、正転中に逆転モードと
した場合に減速することができ、減速のトルクは、基準
電圧源ｑ６ａの電圧を制御することにより変更できる。

周知のりラフタンス型の電動機では、反トルクの発生を
防止する為に、突極が磁極に侵入する手前で通電を開始
している。かかる電動機を逆転すると、出力トルクが太
き（減少する不都合を生じて使用できない。

本発明装置では、第３図（ｂ）のトルク曲線１１３ａと
したので、逆転時においても、突極が財産だけ磁極に侵
入した点より励磁コイルが通電されるので、出力トルク
は、正転逆転いずれの場合でも変化な（、上述した欠点
が除去されろ特徴がある。

リラクタンス型の電動機は、界磁マグネットがないので
、電源を断ったときに、回転子／を電磁制動する手段が
ないが、逆転モードとすることにより制動減速すること
ができる。この場合における通電を励磁コイルＫについ
て説明すると、逆起電力は第６図の矢印ｑｓの方向とな
り、励磁コイルＫに印加される電圧は、ｖ十ｇとなる。

■は端子２ａ、２ｂの電圧、Ｅは逆起電力即ち励磁コイ
ルＫに鎖交する磁束量が減少することによる起電力であ
る。従って、第３図（、）のタイムチャートの二段目の
曲線ｉａの位置検知信号により、点線３ｑａ。

、？ｑｃ、・・・のように急速に励磁電流が増大する。

設定値まで増大すると、オペアンプダｇａの出力がロー
レベルとなるので、トランジスタｕｕａ、、２ｕｂが不
導通に転化し、励磁コイルにの蓄積磁気エネルギによる
通電方向と逆起電力の方向は同方向となる。正転中には
、上記した通電方向は反対方向となっているが、逆転モ
ードの為に、制動トルクが発生しているので、通電方向
が同方向となるものである。従って、ダイオード２Ｊａ
、２３ｂを介して流れる電流は、ｖ＋ｇの電圧により、
電源電圧に蓄積磁気エネルギを帰還することになるので
、通電電流の減少度合は、正回転時の場合より小さ（、
降下部の巾が大きくなる。

従って、第ｇ図（ａ）の点線３９ｂ、３９ｄに示すよう
になる。所定値まで減少すると、オペアンプｌ１ｇａの
ヒステリシス特性により、その出力がハイレベルとなり
、再びトランジスタ２１ａ、２２ｂが導通して励磁電流
は急速に増大する。

かかるサイクルを繰返すチョッパ回路となる。

各位置検知信号の始端と末端におけるダイオード、２．
７ａ、ｕ、、？ｂ、・・・の作用効果は正転時の場合と
全（同様である。

第ｇ図（ａ）の点線、？ｑａ　、　３９Ｃ、−の巾は、
点線３９１）、Ｊ９ｄ、・・・の巾より小さ（なってい
る。

点線３９ｈ、Ｊ９Ｃ，・・・の区間では、電力を消費す
るが、時間巾が小さいので電力は小量である。点線３９
ｂ、、３９ｄ、・・・では、回転子と負荷のエネルギが
電力に変換されて電源に帰還回生されている。

この時間巾は大きいので回生制動が行なわれる効果があ
る。

記号りｑ＋ま、アナログスイッチで、オペアンプｑｇｂ
の出力が正電圧となると、切換えられて、オペアンプｌ
Ｉｇｂの出力が、オペアンプダｇａの十端子に入力され
る。ブロック回路ダ７は、電動機の回転速度を検知して
、回転速度に比例する正電圧を出力する周知の回転速度
検知回路である。

基準正電圧ｐ＋ａＫ規制された出力トルクで正転中に、
逆転モードに転化すると減速される。この転化点につい
ては、第７図につき後述する。

電動機が減速されて、オペアンプｔｉｇｂの一端子の入
力が十端子（基準正電圧ｐｘｂ）の入力より減少すると
、オペアンプｌＩｇｂの出力は正電圧となり、アナログ
スイッチ特は切換えられて、オペアンプｌＩｇｂの出力
電圧は、オペアンプｌ１ｇａの十端子に入力される。

回転速度が上昇すると、オペアンプ’ＩｇａＯ十端子の
入力電圧が降下するので、出力トルクも減少する。従っ
て、オペアンプｔＩｇｂは比較回路となり、オペアンプ
Ｒａは誤差増巾回路となり、基準電圧＋ｘｂにより規制
される定速制御回路となるので、定速運転が行なわれる
ものである。

前記した逆転モードのときに回生される電力は、端子−
ａ、２ｂが蓄電性の場合には、充電して回生される。

交流電源を整流した直流電源の場合には、負のコン、Ｆ
−夕を利用する周知の手段により、交流電源側に回生さ
れる。

又端子、２ａ、ｊｂ間に複数個の電動機が接続されてい
る場合には、他の電動機の電源として回生される。

他の電動機の代りに、照明機器、電熱器具とすると、そ
の電源として回生される。

上述した実施例は、突極が磁極にｑｓ度侵入した点で励
磁コイルの通電が開始され、９０度の巾の通電が行なわ
れる場合である。出力トルク曲線が、第ｇ図（ｂ）の曲
線＋、？ａのように対称形の場合である。

しかし、曲線ｌＩ３のトルク曲線の場合に最大トルクを
得る為には、突極が磁極に侵入し始めた点より通電を開
始し、９０度の巾の通電を行なうことが必要となる。

かかる場合には、正転時には、第６図の端子ｑ／ａ　、
　ｔＩ／ｂ　、　ＩＩ／ｃ　、　ｕ／ｄの入力信号を第
ｇ図（ｂ）の曲線ｊ９ａ　、　５９．ｂ　、　−曲線ｉ
ａ　、　！ｊｂ　、　−・−、曲線５６ａ。

ｊｏｂ、・・・２曲線＆？ａ、ｊ？ｂ、・・・の電気信
号により行ない、逆転時には、上述した弘組の電気信号
でな（、これ等をそれぞれ９０度右方に移動した電気信
号を端子１１／ｃ　、　＆／ｄ　、　＃／ａ　、　４／
ｂの入力信号とする必要がある。

即ち端子１１／ｃの入力信号は、曲線！！ａ、３；！；
ｂ。

・・・となり、端子９／ｄの入力信号は、曲線ｋＡ　ａ
　、　！；ｌ。

ｂ、・・・となり、端子ダ／ａの入力信号は、曲線！ｒ
７ａ。

５７．１）、・・・となり、端子’４／ｂの入力信号は
、曲線評ａ、ｊダｂ、・・・となる。

第１図（ａ）の電動機の回転軸ｊにより、ボールねじ装
置が駆動され、その出力軸により、負荷の移動制御が行
なわれるが、次に、その詳細を第り図（ａ）（ｂ）（ｃ
）について説明する。第り図（ａ）（ｂ）の左側の部分
で、第１図（ａ）　、第１図（ｂ）と同一記号のものは
同一部材で、λ相すラクタンメ型の電動機の断面図を示
している。右側の部分が、ボールねじ装置である。

第り図（ａ）において、中空回転軸夕の内側には、これ
に固定したボールナッ）５？が設けられ、ボールナッ）
５？とねじ弘のゾール溝には、スチール製のボール４＜
＆ａ　、　＋５ｂ　、・・−が介在されている。ボール
９ｊａ、＆ｊｂ、・・・は、ボール溝を転動して移動す
るので、周知のゾールの還流装置が付設されているが、
省略して図示していない。

記号＃９ａ、４（ｌＩｂで示すものは、オイルシールで
ある。固定電機子／６の外側に嵌着された冷却フィン６
ａの基部の円環部６と中空回転動ヨとの間にはぎ−ル軸
受ｑＯｂと１ｌＯａが介在されて、中空回転軸夕は回動
自在に、又左右の移動が抑止されて支持されている。

記号ダ／ａ、９／ｂはオイルシールである。

中空回転軸ｊの左端には、冷却ファン３Ａ複数枚が固定
され、その回転により、矢印？方向の空気流を発生する
。空気流は、矢印Ｇ方向に、外筐の空孔（図示せず）よ
り浸入し、冷却フィンＡａ。

＋ｂ、・・・を通過することにより、固定電機子／乙の
磁極と励磁コイルを冷却している。記号３７は、アルミ
ニューム製の回転子で、その外周部には、第１図（ｂ）
の突極／ａ、／ｂ、・・・と同じ数の突出部が、同じ巾
と同ピツチで配設されている。この突出部は、空隙を介
して、固定電機子側に設けたコイル１０ａ、１０ｂと対
向している。従って位置検知信号を得ることができる。

中空回転軸ｊの正逆転により、ねじ≠は左右に移動し、
対応して負荷Ｅを左右に駆動することができる。

第り図（ｂ）（Ｃ）は、第り図（ａ）と構成が異なるが
、同じくボールねじの駆動をする手段の実施例を簡略化
して図示したものである。

第り図（１））において、記号Ｈは、上述した２相の電
動機で、その回転により中空回転軸！（図示せず）によ
り、ゾールナツト５９（図示せず）が回転して、ねじ弘
を左右に移動する。ねじりの右端には、負荷Ｅが固定さ
れ、負荷Ｅは、ガイ）’ＡＯａ。

６０ｂにそって左右に移動している。

ゾールナツトｓｑは、外筐見に収納され、支持体６３に
より本体６／に固定され、電動機Ｈも本体６／に荷Ｅを
左右に駆動できるので、第り図（ｂ）の負荷Ｅとねじ弘
との機構の詳細が示されているものである。第り図（Ｃ
）において、電動機Ｈは、本体Ａ／と支持体Ａ７に固定
され、電動機Ｈの回転軸とねじψは固定される。

記号６２はゾール軸受で、左端の２−ル軸受Ａ２ａとと
もに、ねじ弘を回動自在に支持している。

記号６ｈａは支持体で、ゾール軸受６コａを本体Ａ／ａ
に対して支持する為のものである。

記号６ダは、ゾールナツトｔｑ（図示せず）を収納する
筐体である。

筐体１．ｌＩには、負荷（図示せず）が載置された支持
台４３が固定されている。

支持台６３は、図示していないが、ガイドにより左右に
滑動できるように構成されている。

以上の構成なので、電動機Ｈの回転により、筐体Ａ’ｌ
、支持台６３は左右に駆動される。従って前実施例と同
じ目的を達成することができる。

第１図（ａ）の中空回転軸！の回転角を数値制御する手
段を第７図につき説明する。

第７図において、端子、７／ａ　、、７／ｂ　、３／ｃ
　、、７／ｄには、第５図の端子りａ、りす、りＣ２り
ｄの出力がそれぞれ入力され、端子Ｊ４ａ　、　３１ｂ
　、　、３１１ｃ　。

３ダｄの出力は、第６図の端子ダ／ａ、４／ｂ、ダ／Ｃ
。

ｑ／ｄにそれぞれ入力されて位置検知信号となる。

第７図の記号３０は計数回路で、作業手順に従って、中
空回転軸夕（第り図（ａ））の回転角を数値制御する為
の計数値が、コンピュータ３Ｓのプログラムより選択さ
れて、端子Ｃ（計数回路３０の端子）に入力されて置数
される。

端子Ｃには、端子３０ａを介して、第５図の端子１２の
出力が入力され、電動機がｑＯ度回転する毎に減算され
て置数値が７個づつ減少する。コンピュータ３５による
前記した置数の完了とともに、フリップフロップ回路お
ａのＳ端子に入力が行なわれ、アンド回路？Ｊａ　、？
２ｂ、３２ｃ　、？２ａの下側端子はハイレベルとなる
。

又第５図の端子Ｊの入力をともにハイレベルとするので
正転モードに転化される。この詳細は後述する。

電源を投入すると、電動機は駆動され、最大トルクで運
転される。このトルクは第２図の基準電圧４４ａにより
規制される。

端子３θｂは、リセットパルスの入力端子で、計数回路
を零リセットする為のものである。零リセットは、置数
前に行なわれ、計数値零の出力信号により、フリップフ
ロップ回路ｘｂ（以降は２回路と呼称する。）のＲ端子
が付勢され、Ｑ端子はローレベルとなり、トランジスタ
２ｇは不導通に保持されている。

第り図（ａＪの中空回転軸ｊにより、負荷が移動回転す
ると、計数回路３０の計数値が減算され、ｎ個となると
、ＪＫ型のフリップフロップ回路ム（以降は、ＪＫ型型
口回路呼称する。）に電気信号が入力されて、その出力
を反転する。

子−乙ａ側にハイレベルの出力があるよ５にセットされ
ている。端子ｕＡａの出力は、第５図の端子Ｊに入力さ
れているので、正転モードとなっている。

残留計数値がｎ個となると、前述したように１、ＴＫ型
型口回路２６付勢されるので、端子２Ａａの出力がロー
レベルに転化して、逆転モードとなり減速されて回転速
度が降下する。

設定値まで降下すると、第６図のオペアンプ何に型２回
路２６は再び付勢されて、端子λ＋４ａの出力がハイレ
ベルとなり、電動機は正転モードに復帰する。

従って、第２図の基準電圧＋ｇｂに規制された定速運転
となる。負荷を逆行させる必要のある場合には、コンピ
ュータ３Ｓにプログラムされた出力信号を端子２Ａｂに
入力せしめること九より、端子ムａの出力がローレベル
にセットされるので、電動機は逆転して負荷を移動回転
し、残留計数値がｎ個となると、正転モードとなって制
動減速され、次に定速運転となる。

残留計数値がｍ個まで減少すると、そのときの出力によ
り、Ｆ回路ＲａのＲ端子が付勢されて、Ｑ端子の出力が
ローレベルとなり、アンＰ回路？コａ、？：ｌｂ、・・
・、？、２ｄの出力がローレベルに転して、位置検知信
号の出力が消滅する。

Ｆ回路ｘｂのＳ端子にも同時に入力があるので、Ｑ端子
の出力はハイレはルとなり、トランジスタ２ｇが導通す
る。

従って、クロックパルス発生回路（発振回路）２７の出
力パルスが１．ＴＫ型Ｆ回路２ｇａを付勢する。

ＪＫ型Ｆ回路２ｇａのＱ、Ｑ端子の出力により、ＪＫ型
Ｆ回路２ｇｂ、２ｇｃがキ＃≠屯付勢されるので１．Ｔ
Ｋ型Ｆ回路２ｇｂのＱ、Ｑ端子の出力は／相のステッピ
ング駆動の為の出力が得られ、ＪＫ型Ｆ回路ＸｃのＱ、
Ｑ端子の出力は、位相が９０度異なる他の相のステッピ
ング出力が得られる。

上述したλ相のステッピング出力は、アンド回路？２ｅ
、？コｆ　、　７２ｇ、　、　Ｌ２ｈ及びオア回路Ｊ３
ａ、３３ｂ、・・・、３３ｄを介して出力されるので、
これ等の出力信号は、端子、？４Ｚａ、Ｊ４ｃｂ、・・
・、、、７！ｄの出力となり、第４図の回路が付勢され
ると、コ相のステッピング電動機として駆動される。

Ｆ回路ＲａのＱ端子の出力がある区間では、端子Ｊ１ａ
、３１ｂ、・・・、、３１ｅＬの位置検知信号の入力は
、端子、？ｌＩａ　、　３Ｆｂ　、　・・−、３１１ｄ
より出力されて、λ相すラクタンス電動機として駆動さ
れる。

前述したように、計数回路３θの残留計数値がｍ個とな
ると、Ｆ回路Ｒａの出力が反転し、Ｑ端子の出力がハイ
レベルとなる。従って、端子３／ａ。

３１ｂ、・・・、３／ｄの入力は遮断され、ＪＫ型−７
回路２ｇｂ、２ｇｃの出力が端子Ｊｌａ　、　３’ｌ　
ｂ　、　・−、，７４（ｄより出力される。

従って、ステッピング動作に転化する。

残留計数値が零となると、Ｆ回路ｘｂのＲ端子が付勢さ
れて、反転され、Ｑ端子はローレベルとなるので、トラ
ンジスタ２ｇは不導通となり、ステッピング出力の変化
も消滅する。

従って、２相のステッピング動作も、停止されロックト
ルクにより負荷の移動も停止矛るので、負荷の数値制御
を行なうことができる。

上述した動作で問題となるのは、定速制御されている電
動機が残留計数値がｍ個の点においてスチッピング動作
に転化するときに、位置検知信号により通電されている
励磁コイルにステッピング出力が同時に入力され、しか
も同方向に駆動されることが必要となる。

この為の手段を次に説明する。

端子３Ｑａ、　３４（ｂ　、　３１！ｃ　、　Ｊｕｄの
矩形波の出力の立上り部の微分回路（図示せず）を介す
る微分ノくルスが、それぞれ端子２９ａ　、　２９ｂ、
　２９ｃ　、　２９ｄに入力されている。従って、ＪＫ
型Ｆ回路２ｇ　１）　、　２ＥＣのそれぞれのＱ、Ｑ端
子の出力は、第２図（ｂ）の曲線３０ａ、！Ｏｂ、・・
・２曲線見ａ、見す、・・・９曲線＆／ａ　、５／ｂ　
、＋・＋、曲線！；３ａ、　！ｒ３　’ｂ　、　−とな
る。

電動機が定速度回転中に、残留計数値がｍ個となり、こ
のときに端子３’ｌａより位置検知信号が得られている
とすると、端子２９ａより、すでに微分パルスが入力さ
れているので、アンド回路？２ｈのλつの入力はともに
７１イレペルとなるので、ＪＫ型Ｆ回路コざｂのＱ端子
の出力が端子３１１ａより出力され、アンド回路？２ａ
を介する位置検知信号は遮断される。

クロックパルス発生回路２７の出力パルス間の時間巾は
、第２図（ｂ）の曲線ＳＯａの巾の％より少し太き（さ
れている。

上記した出力パルスが次に入力されると、ＪＫ型Ｆ回路
２ｇａのＱ端子の出力が得られて、ＪＫ型Ｆ回路２ｇｃ
は、Ｑ端子の出力となり、アンド回路？、２ｆを介して
、端子Ｊ４’ｂより出力が得られる。

クロックパルス発振回路コアの出力パルスが、順次に入
力されることにより、ステッピング電動機として回転す
る。

定速回転よりステッピング回転に転化したときに、端子
３１１　ｂ　、　３１ｉ−ｃ　、　Ｊ弘ｄのいづれかの
位置検知信号であった場合にも、上述した事情は全（同
様で、乱調を引起すことなく、ステッピング回転に転化
することができる。

上述した説明より理解されるように、第７図（ａ）のね
じ弘即ち負荷Ｅは、コンピュータ３Ｓのプログラムされ
たデータにより、数値制御を行なうことができる。電動
機が逆転して負荷を駆動している場合には、上述したス
テッピングによる駆動も逆転する。

ボールねじ装置により、減速されているので、太きい出
力トルクで負荷が駆動され、ステッピング動作時の／ス
テップの移動量は小さ（でき、又その推力も太き（なる
。この推力を１０１７〜７０００Ｋｙ位とすることがで
きる特徴がある。

残留計数値ｍ個は、よ〜ｉｏ個とすることができる。又
他の動作中即ち残留計数値ｎ個までは、高速回転となり
、ｍ個までは定速回転となるので、負荷の所要の移動を
急速に行なうことができるとともに急音の発生が抑止さ
れる特徴がある。

残留計数値ｍ、ｎの値は、負荷の必要推力、負荷の慣性
により調整される。

コンピュータ３Ｓに学習機能を付加して、上記した調整
を自動的に行なって、最短時間の負荷の数値制御を行な
うこともできる。

第１図（ｂ）の突極／ａ、／ｂ、・・・の巾は、磁極の
歯を多（すると小さ（なる。

従って、第２図で説明したコイル１０ａ、１０．ｂの径
が小さくなり、実用性が失なわれる。

この場合には、コイルを位置検知素子として使用するこ
とが不可能となる。コイルの径は小さ（することに限界
があり、突極部が小さ（なると、位置検知信号の分解能
が劣化するからである。

かかる問題を解決するには、周知の磁気エンコーダに利
用されている磁気抵抗素子を位置検知素子として利用す
ればよい。

次にその例を、第３図につき説明する。

中空回転軸ｊには、プラスチックマグネット円環３が固
着される。該円環３の外周には、突出部ｊ　ａ　、　３
　ｃ　、　３　ｅ　、　−及び凹部３１）　、　３　ｄ
　、　・・・が設けられる。突出部と凹部の巾は等しく
される。

突極部Ｊ　ａ　、　３　ｃ　、　３　ｅ　、−は、交互
にＮ、Ｓ磁極に、図示のように着磁されている。下側の
点線部も同じ構成の突出部磁極が設けられているもので
ある。

磁気抵抗素子としては、磁性体素子若しくは半導体素子
のいずれでもよい。

磁気抵抗素子４Ｌａ、４！ｂは、（ｑｏ＋　ｎｏ　）変
能して、突出部磁極Ｊａ、３ｃ、・・−に空隙を介して
対向されているので、時計方向に回転軸夕が回転すると
、磁気抵抗素子≠ａ、≠ｂより得られる位置検知信号は
、コイル１０ｈ　、１０ｂ、の場合と同じものとなる。

第３図の実施例は、図面を判り易くする為に、第７図（
ｂ）の突極／ａ、／ｂ、・・・が１０個の場合を示した
ものである。第１図（ｂ）の構成の突極数の場合には、
第３図の突出部磁極３ｅ、、３ｂ、・・・の数を第１図
（ｂ）の突極数と同じ数とすることが必要となる０ 〔効果〕 第１の効果。

高推力で高分解能のステッピング作用を付加した数値制
御装置を得ることができる。

第２の効果。

数値制御が迅速精密に行なわれる装置を得ることができ
る。

第３の効果。

高効率で、騒音の小さい負荷の数値制御装置が得られる
。

第１の効果。

動をして急減速することができる。

このときに回生制動が行なわれる。

回転中に、磁極に蓄積された磁気エネルギの出入を急速
に行なうことができる手段を採用したので高速度の電動
機とすることができる。

第ｊの効果。

励磁コイルの通電区間が連続した９ａ度の巾となる通電
制御手段となっているので、制御回路が簡素化される。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は２相すラクタンス電動機の断面図、第１
図（ｂ）は、同じ（その突極と磁極の展開図、第２図は
、位置検知信号を得る電気回路図、第３図は、位置検知
信号を得る為の装置の説明図、第≠図は、出力トルクを
対称形とする手段の説明図、第５図は、正逆転手段の電
気回路図、第６図は、励磁コイルの通電制御回路図、第
７図は、負荷の数値制御の為の電気回路図、第ｇ図は、
位置検知信号、励磁電流、出力トルクのタイムチャート
、第り図は、本発明に使用されるぜ−ルねじ装置の説明
図をそれぞれ示す。 ／Ａ−−・電機子、　／Ａａ　、　／４ｂ　、　・−、
／Ａｈ−磁極、／・・・回転子、　／ａ、／ｃ、・・・
、突極、　！・・・中空回転軸、　Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、／
７ａ、／７ｂ、−／７ｈ・・・励磁コイル、　１０ａ、
１０ｂ・・・コイル、　１０・・・発振器、　、２ａ、
、２ｂ・・・電源圧負極、　４ｔａ。 ＋ｂ、・・・磁気抵抗素子、　３　、３ｅ、　、　Ｊｂ
　、・・・プラスチックマグネット回転子、　Ｊ、＆ａ
、Ｊｂ。 ・・・、冷却フィン、　／Ａａ−／　、／Ａａ−２，・
・・歯、≠・・・ネジ、　コバ・・外筐、　評ａ、評す
、ｌＩｇａ。 ｒｉｇ　ｂ−・・オペアンプ、　／、？ａ　、／Ｊｂ　
、／ｊｃ　、／３ｄ−・・微分回路、　ダ９・・・アナ
ログスイッチ、　２２ａ、　、　２２ｂ、・・・、ｕｄ
、、２ｇ・・・トランジスタ、　グか・・絶対値の為の
ブロック回路、　２７・・−クロックパルス発生回路、
　ｎ　ａ　、　２！ｒ　ｂ・・・フリップフロップ回路
、２ｔａ　、　２１１ｂ、　２ｔａ　、　２ｌ−ＪＫ型
フリップフロップ回路、　３０・・・計数回路、　・３
Ｓ・・・コンピュータ、３０ａ、！；Ｏｂ　、・＝、ｊ
／ａ、ｊ／ｂ　、−、ｌａ　、ｊ２ｂ。 −、！３ａ、！；３ｂ　、−、ｊｌｌａ　、ｊｌｂ　、
−、！ｒｊｔｚ　、３！ｒｂ　、−、ｊ６ａ　、ｔＡｂ
　、−、！；７ａ、５？ｂ　、−位置検知信号曲線、　
ダコ、１１２ａ、３ｇａ、Ｊｌｂ、−、、，７ｑａ　。 ３ｑｂ、−・−、ｓｇａ、ｈｒｂ　、”’励磁電流曲線
、　ｑ３゜１１Ｊａ・−・トルク曲線、　３６・・・冷
却ファン、　３７・・・回転子、　１ｌＯａ、　１ｌＯ
ｂ　、　Ａ、２．　Ａ２ａ−＃ニール軸受、ｕ／ａ　、
　９／ｂ　、　＋４ａ　、　ｌＩ＆ｂ−オイルシール、
　９５ａ。 グｔｂ、・・・スチー／Ｉ／ボール、　５９・・・ダー
ルナント、Ｋ　・・・負荷、　４／　、　Ａ／　ａ−本
体、　６θａ、ＡＯｂ。 ・・・ガイド、　Ｈ・・・電動機、　訪、　Ａ？　、　
６ｈａ・・・支持体、　６３・・・支持台、　評、６６
・・・ボールナットを含む筐体、 ；ン（ｌ　　図　（ａ〕 嘉 凹 某 目 某 某 ５ 凹 ７ 某 凹 甚 凹（（Ｌ’） 甚 ε 凹（Ｊ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　２相のリラクタンス型電動機の出力軸により駆動され
   るボールねじ装置の出力軸により移動が制御される負荷
   の移動制御装置において、設定された離間角で固定電機
   子側に固定された２個の位置検知素子により、回転子の
   突極の位置を検知して、時間的に重畳しなく、しかも連
   続した電気角で、９０度の巾の第１、第２、第３、第４
   の位置検知信号がサイクリックに配設された電気信号を
   得る位置検知装置と、第１、第２の相の励磁コイルを、
   それぞれ第１、第＠１＠の励磁コイル及び第２、第＠２
   ＠の励磁コイルと呼称したときに、第１、第２、第３、
   第４の位置検知信号により、それぞれ第１、第２、第＠
   １＠、第＠２＠の励磁コイルに直列に接続された半導体
   スイッチング素子を付勢して、各励磁コイルに直流電源
   より通電して、電動機を正転せしめ、若しくは、第１、
   第２、第３、第４の位置検知信号により、それぞれ第＠
   １＠、第＠２＠、第１、第２の励磁コイルに直列に接続
   された前記した半導体スイッチング素子を付勢して、各
   励磁コイルに前記した直流電源より通電して、電動機を
   逆転せしめる通電制御回路と、各励磁コイルの励磁電流
   に比例した検知信号が得られる検知回路と、該検知回路
   の検知信号出力により、励磁電流が設定値を越えたとき
   に、励磁コイルの通電を停止し、励磁電流が所定値まで
   降下したときに再び通電を開始する単一のチョッパ回路
   と、前記した位置検知信号のそれぞれの末端において、
   対応する励磁コイルの通電が断たれたときに、該励磁コ
   イルに蓄積された磁気エネルギを、前記した半導体スイ
   ッチング素子に並置されたダイオードを介して、次の位
   置検知信号により通電される励磁コイルに流入せしめて
   急速に消滅せしめ、前記した磁気エネルギの放出による
   通電及び位置検知信号の始端部で、励磁電流が所定値ま
   で立上がるまでの通電のそれぞれによる反トルクと減ト
   ルクを除去する電気回路と、正転中において、逆転モー
   ドに転換したときに、チョッパ回路による通電の区間中
   の電流の立上り部を、励磁コイルと鎖交する磁束量の減
   少による起電力と直流電源電圧を加算して急速とし、励
   磁コイルと鎖交する磁束量の減少による起電力と励磁コ
   イルに蓄積された磁気エネルギ放出による起電力を加算
   した電圧により電力を回生して、電流の降下部を緩慢と
   して電磁制動を行なう電気回路と、前記した位置検知素
   子の固定位置を調整して各励磁コイルの通電開始点を、
   突極が磁極に電気角で所定の角度侵入した点とする手段
   と、第１、第２、第３、第４の位置検知信号の端部より
   、それぞれ第１、第２、第３、第４の電気パルス信号を
   得る電気回路と、負荷の所要の移動量に対応する電気パ
   ルス数を入力して置数する計数回路と、置数の終了とと
   もに電動機を正転駆動し、駆動とともに得られる第１、
   第２、第３、第４の電気パルス信号により計数回路の置
   数された計数値を減算する電気回路と、置数された計数
   値が第１の設定値より大きいときには、前記したチョッ
   パ回路による励磁電流値を最大値に保持し、残留計数値
   が第１の設定値より小さい第２の設定値の区間では、第
   １の設定値の計数値の出力信号により電動機を逆転モー
   ドに転換し、電動機の回転速度が所定値まで降下すると
   再び正転モードに復帰し、その後は所定値の回転速度に
   保持され、計数回路の計数値が第２の設定値になると、
   第１、第２、第３、第４の位置検知信号の入力が停止さ
   れて、ステッピング動作の為の電気信号が順次に入力さ
   れ、２相のステッピング電動機として駆動され、計数回
   路の計数値が零となるとステッピング動作の為の電気信
   号の順次の入力が停止される電気回路とより構成された
   ことを特徴とする負荷の数値制御装置。