JPH0833079B2 - コンクリートバイブレータ - Google Patents
コンクリートバイブレータInfo
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- JPH0833079B2 JPH0833079B2 JP63017112A JP1711288A JPH0833079B2 JP H0833079 B2 JPH0833079 B2 JP H0833079B2 JP 63017112 A JP63017112 A JP 63017112A JP 1711288 A JP1711288 A JP 1711288A JP H0833079 B2 JPH0833079 B2 JP H0833079B2
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- Japan
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- motor
- vibrator
- circuit
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- concrete
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
- E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
- E04G21/06—Solidifying concrete, e.g. by application of vacuum before hardening
- E04G21/08—Internal vibrators, e.g. needle vibrators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/182—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は脱泡用コンクリートバイブレータに関するも
のである。
のである。
（従来技術とその問題点） コンクリートの打設に当って使用されるコンクリート
バイブレータ、例えば第１図（ａ）（ｂ）のように起振
子を内蔵した振動部Ｉと、その駆動用のモータ部IIから
なるバイブレータ本体Ａ及びこれとケーブル（ａ）或い
は接続管体（ｂ）によって接続される起動スイッチなど
を収容した駆動回路ボックスＢなどからなり、バイブレ
ータ本体Ａをコンクリート中に差しこむことにより振動
を与えて、コンクリート中の気泡の充分な脱泡を図るコ
ンクリートバイブレータは、コンクリートを緻密なもの
として強度の高いコンクリート構造物を築造するのに欠
くことのできないものである。
バイブレータ、例えば第１図（ａ）（ｂ）のように起振
子を内蔵した振動部Ｉと、その駆動用のモータ部IIから
なるバイブレータ本体Ａ及びこれとケーブル（ａ）或い
は接続管体（ｂ）によって接続される起動スイッチなど
を収容した駆動回路ボックスＢなどからなり、バイブレ
ータ本体Ａをコンクリート中に差しこむことにより振動
を与えて、コンクリート中の気泡の充分な脱泡を図るコ
ンクリートバイブレータは、コンクリートを緻密なもの
として強度の高いコンクリート構造物を築造するのに欠
くことのできないものである。
ところでこのコンクリートバイブレータの具備すべき
主たる性能として、コンクリート中に差込んだとき振
動数の低下が少なく作業量の低下を招くことが少ないこ
と、コンクリートの硬軟例えば水分の少ないものと多
いものであっても最も効率的な脱泡を行いうるように振
動数の可変設定が可能であること、小型軽量，構造が
簡単であって故障が少なく、しかも少ない人数例えば一
人で容易に移動操作できること、電源として特殊のも
のを使用することなく、電圧変動の大きい電源でも使用
できることなどが要求されるが、その要求の殆どは振動
発生用の起振子例えば偏心振子を駆動回転するためのモ
ータの特性により決定される。しかし従来広く駆動源と
して使用されている例えばインダクションモータや整流
子モータのような高速駆動モータでは一長一短があり、
一方を満足させれば他方を満たすことができず、前記
〜の要求のすべてを満足させることができない。
主たる性能として、コンクリート中に差込んだとき振
動数の低下が少なく作業量の低下を招くことが少ないこ
と、コンクリートの硬軟例えば水分の少ないものと多
いものであっても最も効率的な脱泡を行いうるように振
動数の可変設定が可能であること、小型軽量，構造が
簡単であって故障が少なく、しかも少ない人数例えば一
人で容易に移動操作できること、電源として特殊のも
のを使用することなく、電圧変動の大きい電源でも使用
できることなどが要求されるが、その要求の殆どは振動
発生用の起振子例えば偏心振子を駆動回転するためのモ
ータの特性により決定される。しかし従来広く駆動源と
して使用されている例えばインダクションモータや整流
子モータのような高速駆動モータでは一長一短があり、
一方を満足させれば他方を満たすことができず、前記
〜の要求のすべてを満足させることができない。
例えば駆動源としてのインダクションモータは構造が
簡単堅牢で過負荷にも容易に耐え、しかも一般商用周波
電源によって使用できる利点があるが、その反面このモ
ータは滑りを有するため負荷の変動によって回転数を変
化して振動数の大きな変化をまぬがれ得ない。従って例
えば空中において起動してコンクリート中に投入する
と、回転数が例えば12krpmから6krpm程度に低下する。
このため必要な脱泡までに時間を要して作業量を大きく
低下したり脱泡を不十分とし易い欠点があり、このよう
な欠点はコンクリートの硬軟によっても発生する。また
このような欠点を防ごうとして容量に余裕をもったモー
タを使用すると大型高重量となるばかりでなく高価とな
る。
簡単堅牢で過負荷にも容易に耐え、しかも一般商用周波
電源によって使用できる利点があるが、その反面このモ
ータは滑りを有するため負荷の変動によって回転数を変
化して振動数の大きな変化をまぬがれ得ない。従って例
えば空中において起動してコンクリート中に投入する
と、回転数が例えば12krpmから6krpm程度に低下する。
このため必要な脱泡までに時間を要して作業量を大きく
低下したり脱泡を不十分とし易い欠点があり、このよう
な欠点はコンクリートの硬軟によっても発生する。また
このような欠点を防ごうとして容量に余裕をもったモー
タを使用すると大型高重量となるばかりでなく高価とな
る。
また従来広く使用されている電動発電機や静止形イン
バータ装置などの周波数変換装置によって、インダクシ
ョンモータを高周波例えば200Hz程度の周波数で駆動す
る方式は、振動数を高くして作業量を増すことができる
が、その反面周波数変換装置の使用によって高価とな
り、しかも総重量が大となる。これに加えて高周波駆動
であるため鉄損の増大を招いて、ロータ，ステータの両
者からの発熱を大とする。従って特に負荷の少ない空中
において長く運転したとき或いは長時間使用したときモ
ータを焼損するおそれがあるため、サーマルプロテクタ
を設けて熱保護する必要がある。従ってそれだけ不利と
なる。しかもインダクションモータであるため、滑りに
よる前記と同様の欠点を除くため、容量の大きい余裕を
もったものを使用しなければならない。このため大型高
重量となる。また従来のものは回転数が固定であるため
コンクリートの硬軟などに応じて回転数を可変できず、
しかも電圧変動の大きいエンジン発電機の使用は不利で
あって使用電源の制約が大きいなど、前記インダクショ
ンモータ特有の欠点をもつ。
バータ装置などの周波数変換装置によって、インダクシ
ョンモータを高周波例えば200Hz程度の周波数で駆動す
る方式は、振動数を高くして作業量を増すことができる
が、その反面周波数変換装置の使用によって高価とな
り、しかも総重量が大となる。これに加えて高周波駆動
であるため鉄損の増大を招いて、ロータ，ステータの両
者からの発熱を大とする。従って特に負荷の少ない空中
において長く運転したとき或いは長時間使用したときモ
ータを焼損するおそれがあるため、サーマルプロテクタ
を設けて熱保護する必要がある。従ってそれだけ不利と
なる。しかもインダクションモータであるため、滑りに
よる前記と同様の欠点を除くため、容量の大きい余裕を
もったものを使用しなければならない。このため大型高
重量となる。また従来のものは回転数が固定であるため
コンクリートの硬軟などに応じて回転数を可変できず、
しかも電圧変動の大きいエンジン発電機の使用は不利で
あって使用電源の制約が大きいなど、前記インダクショ
ンモータ特有の欠点をもつ。
そこで最近インダクションモータに代えてセンサ付半
導体モータ別名DCブラッシレスモータ、即ち永久磁石式
回転子と、固定子，直流モータの刷子に代る永久磁石回
転子の回転位置検出用のホール素子などの感磁素子及び
整流子に代るトランジスタなどによる半導体素子回路な
どから構成される所謂直流ブラッシレスモータを起振子
の駆動源とする試みがなされている。
導体モータ別名DCブラッシレスモータ、即ち永久磁石式
回転子と、固定子，直流モータの刷子に代る永久磁石回
転子の回転位置検出用のホール素子などの感磁素子及び
整流子に代るトランジスタなどによる半導体素子回路な
どから構成される所謂直流ブラッシレスモータを起振子
の駆動源とする試みがなされている。
このモータによればその特性上の利点、即ちインダク
ションモータに比べて小型で効率が高く（10〜20％高
い）、しかも定速制御性，可変速性などの制御性と起動
特性にすぐれ、しかもブラッシレスのもつ保守の容易化
などから、前記インダクションモータであるが故に生ず
る各種の欠点を排除できる。しかしその反面この方法で
は永久磁石回転子の回転位置の検出に使用されるホール
素子、エンコーダ，インダクタンスなどがバイブレータ
の振動，モータからの発熱などによって損傷し易いた
め、故障の発生が多くなって保守管理において不利であ
り、使用効率を低下する欠点がある。またこれを防ぐた
めモータとホール素子および起振子とよりなるバイブレ
ータ本体と分離してモータの駆動回路をボックス内に収
容し、両者をバイブレータ本体とケーブルによって接続
する試みがなされている。しかしこれによって制御可能
なバイブレータ本体と駆動回路間に許される距離は雑音
障害などによる制約により最大1.5m程度である。従って
バイブレータの移動のためケーブル長さ20m前後を要す
るコンクリートバイブレータには適用が困難であるばか
りか、モータの電源線を含んだ制御線の数が11本程度の
太いケーブルを必要とするため、バイブレータ本体の移
動に不利である難点があり、センサ付半導体モータのコ
ンクリートバイブレータへの適用には従来方式にない新
たな欠点をもたらすことになる。
ションモータに比べて小型で効率が高く（10〜20％高
い）、しかも定速制御性，可変速性などの制御性と起動
特性にすぐれ、しかもブラッシレスのもつ保守の容易化
などから、前記インダクションモータであるが故に生ず
る各種の欠点を排除できる。しかしその反面この方法で
は永久磁石回転子の回転位置の検出に使用されるホール
素子、エンコーダ，インダクタンスなどがバイブレータ
の振動，モータからの発熱などによって損傷し易いた
め、故障の発生が多くなって保守管理において不利であ
り、使用効率を低下する欠点がある。またこれを防ぐた
めモータとホール素子および起振子とよりなるバイブレ
ータ本体と分離してモータの駆動回路をボックス内に収
容し、両者をバイブレータ本体とケーブルによって接続
する試みがなされている。しかしこれによって制御可能
なバイブレータ本体と駆動回路間に許される距離は雑音
障害などによる制約により最大1.5m程度である。従って
バイブレータの移動のためケーブル長さ20m前後を要す
るコンクリートバイブレータには適用が困難であるばか
りか、モータの電源線を含んだ制御線の数が11本程度の
太いケーブルを必要とするため、バイブレータ本体の移
動に不利である難点があり、センサ付半導体モータのコ
ンクリートバイブレータへの適用には従来方式にない新
たな欠点をもたらすことになる。
（発明の目的） 本発明は上記インダクションモータ，整流子モータの
ような高速駆動モータ，センサ付半導体モータなどを駆
動源とする従来のコンクリートバイブレータのもつ各種
の欠点を一挙に排除したコンクリートバイブレータの提
供を目的としてなされたものである。
ような高速駆動モータ，センサ付半導体モータなどを駆
動源とする従来のコンクリートバイブレータのもつ各種
の欠点を一挙に排除したコンクリートバイブレータの提
供を目的としてなされたものである。
（問題点を解決するための本発明の手段） 本発明の特徴とするところは、永久磁石回転子の回転
位置検出器として、振動，発熱などによる損傷など耐環
境性に大きく劣るホール素子などを用いることなく、３
相固定子巻線に誘起される電圧、即ちギャップ内の磁束
分布によって発生し、回転数によってのみ周波数が変化
する誘起電圧を永久磁石回転子の回転位置検出に用い、
これによりPWM,PAM方式などにより制御される半導体イ
ンバータにより、固定子巻線の供給電流が制御されるよ
うにしたセンサレス半導体モータ、所謂同期モータを起
振子の駆動源として使用する点にある。
位置検出器として、振動，発熱などによる損傷など耐環
境性に大きく劣るホール素子などを用いることなく、３
相固定子巻線に誘起される電圧、即ちギャップ内の磁束
分布によって発生し、回転数によってのみ周波数が変化
する誘起電圧を永久磁石回転子の回転位置検出に用い、
これによりPWM,PAM方式などにより制御される半導体イ
ンバータにより、固定子巻線の供給電流が制御されるよ
うにしたセンサレス半導体モータ、所謂同期モータを起
振子の駆動源として使用する点にある。
次に本発明を一実施例により詳細に説明する。
（実施例の構成） 第２図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例を示すバイブ
レータ本体の分解斜視図と組立断面図、第３図はモータ
及びその制御回路図である。
レータ本体の分解斜視図と組立断面図、第３図はモータ
及びその制御回路図である。
第２図（ａ）においてＩは振動部であって、このうち
（１）は偏心振子、（1a）はその軸、（1b）はカップリ
ング、（1c）はスナップリング、（1d）はベアリングで
あって、ベアリング（1d）としては偏心振子（１）より
外径の大きいものが使用され、かつ長期間の使用に耐え
るものが使用される。IIはモータ部であって、このうち
（２）は固定子鉄心、（2a）は固定子巻線、（2b）は永
久磁石回転子、（2c）はその回転軸、（2d）はカップリ
ングであって、上記偏心振子（１）のカップリング（1
b）と結合される。（2e）はスナップリング、（2f），
（2f'）はベアリングであって、回転軸（2c）を支承す
る。（３）は固定子巻線（2a）と後記する駆動部とをケ
ーブルにより接続するためのターミナル具である。
（１）は偏心振子、（1a）はその軸、（1b）はカップリ
ング、（1c）はスナップリング、（1d）はベアリングで
あって、ベアリング（1d）としては偏心振子（１）より
外径の大きいものが使用され、かつ長期間の使用に耐え
るものが使用される。IIはモータ部であって、このうち
（２）は固定子鉄心、（2a）は固定子巻線、（2b）は永
久磁石回転子、（2c）はその回転軸、（2d）はカップリ
ングであって、上記偏心振子（１）のカップリング（1
b）と結合される。（2e）はスナップリング、（2f），
（2f'）はベアリングであって、回転軸（2c）を支承す
る。（３）は固定子巻線（2a）と後記する駆動部とをケ
ーブルにより接続するためのターミナル具である。
次に（４）は振動筒であって、耐摩耗性などにすぐれ
た材料によって作られる。（５）はモータケース、
（６）はターミナルケースであって、振動筒（４）とモ
ータケース（５）とは水密用Ｏリング（７）とジョイン
トケース（4a）を介して螺合結合される。またモータケ
ース（５）とターミナルケース（６）とは水密用Ｏリン
グ（８）を介して螺合結合され、内部に振動部I,モータ
部IIを収容し、第２図（ｂ）に示すバイブレータ本体Ａ
を構成する。第２図（ｂ）において（９）は駆動回路ボ
ックスで、その内部には後記する半導体チップとして形
成された後記回転位置検出回路B3、インバータ回路B4な
どが収容される。（10）は電源接続用のプラグ、（11）
は起動停止用押釦スイッチであって、バイブレータ本体
Ａに近いケーブル（12）の中間に設けられる。
た材料によって作られる。（５）はモータケース、
（６）はターミナルケースであって、振動筒（４）とモ
ータケース（５）とは水密用Ｏリング（７）とジョイン
トケース（4a）を介して螺合結合される。またモータケ
ース（５）とターミナルケース（６）とは水密用Ｏリン
グ（８）を介して螺合結合され、内部に振動部I,モータ
部IIを収容し、第２図（ｂ）に示すバイブレータ本体Ａ
を構成する。第２図（ｂ）において（９）は駆動回路ボ
ックスで、その内部には後記する半導体チップとして形
成された後記回転位置検出回路B3、インバータ回路B4な
どが収容される。（10）は電源接続用のプラグ、（11）
は起動停止用押釦スイッチであって、バイブレータ本体
Ａに近いケーブル（12）の中間に設けられる。
次に第３図においてI,IIはバイブレータ本体Ａを形成
する振動部とモータ部であって、モータ部IIにおいて
（2b）は永久磁石回転子、（2c）はその回転軸、（2a）
は３相固定子巻線であって星形接続される。Ｂは駆動回
路であって、このうちB1は永久磁石回転子の回転位置検
出回路であって、一端が３相固定子巻線（2a）に並列接
続された星形接続抵抗器（13）と、その中性点電圧V01
と３相星形接続固定子巻線（2a）の中性点電圧V02とが
入力される差動増幅器（14）とよりなる。B2は速度制御
回路であって速度設定用信号回路（15）を有し、これに
設定された信号と差動増幅器（14）により検出された信
号との比較出力を送出する。B3はパルス変調出力を送出
する転流制御回路、B4は転流制御回路B3によって転流位
置が制御される全波形半導体インバータ回路、（16）は
整流器、（17）は平滑用コンデンサであって、以上から
なる駆動回路は上記速度制御回路B2の速度設定用信号回
路（15）の調整摘み（15a）が外部に位置するように、
第２図（ｂ）で示した駆動回路ボックス９内に収容され
る。そしてケーブル（12）とプラグ（10）により商用周
波電源などに接続される。（11）は起動停止用押釦スイ
ッチであって、例えば押すことによってオンとなり再び
押すことによってオフとなるスイッチが用いられ、かつ
その操作電流を小さくし小型として例えば第２図（ｂ）
のようにバイブレータ本体に近接したケーブル（12）の
途中に埋めこみうるようにするため、電流値の少ない例
えばインバータ回路B4のベース信号回路に接続される。
次に以上の構成をもつ本発明コンクリートバイブレータ
の動作について説明する。
する振動部とモータ部であって、モータ部IIにおいて
（2b）は永久磁石回転子、（2c）はその回転軸、（2a）
は３相固定子巻線であって星形接続される。Ｂは駆動回
路であって、このうちB1は永久磁石回転子の回転位置検
出回路であって、一端が３相固定子巻線（2a）に並列接
続された星形接続抵抗器（13）と、その中性点電圧V01
と３相星形接続固定子巻線（2a）の中性点電圧V02とが
入力される差動増幅器（14）とよりなる。B2は速度制御
回路であって速度設定用信号回路（15）を有し、これに
設定された信号と差動増幅器（14）により検出された信
号との比較出力を送出する。B3はパルス変調出力を送出
する転流制御回路、B4は転流制御回路B3によって転流位
置が制御される全波形半導体インバータ回路、（16）は
整流器、（17）は平滑用コンデンサであって、以上から
なる駆動回路は上記速度制御回路B2の速度設定用信号回
路（15）の調整摘み（15a）が外部に位置するように、
第２図（ｂ）で示した駆動回路ボックス９内に収容され
る。そしてケーブル（12）とプラグ（10）により商用周
波電源などに接続される。（11）は起動停止用押釦スイ
ッチであって、例えば押すことによってオンとなり再び
押すことによってオフとなるスイッチが用いられ、かつ
その操作電流を小さくし小型として例えば第２図（ｂ）
のようにバイブレータ本体に近接したケーブル（12）の
途中に埋めこみうるようにするため、電流値の少ない例
えばインバータ回路B4のベース信号回路に接続される。
次に以上の構成をもつ本発明コンクリートバイブレータ
の動作について説明する。
（実施例の動作） 電流からの交流を整流器（16）によって直流化したの
ち、インバータ回路B4によって設定された所要周波数の
交流に変換された電圧が加えられる星形接続された３相
固定子巻線（2a）の誘起電圧は主として基本波と、ギャ
ップの磁束分布によって定まるレベルの高周波、主とし
て第３調波とからなることは周知である。ここで基本波
は120度宛の角度間隔を有しているため、３相固定子巻
線（2a）の中性点に現れることがなく、同相である基本
波の３倍の周波数をもつ電圧、即ちモータの回転数と同
期して周期の変わる第３奇数調波電圧V02のみを得るこ
とができる。従って各相の電圧が平衡していればその中
性点に基本波成分電圧が現れることがなく、また電源電
圧がほぼ基本成分のみであれば中性点の電位が常に零に
保たれる、３相星形接続の抵抗器（13）の中性点電位N
01を基準レベルとして、３相固定子巻線（2a）の中性点
電位N02との差をとれば、永久磁石回転子の回転に同期
し、かつ回転数に比例して繰返し周期の変わる第３調波
電圧成分を得ることができる。従って振動やモータの発
熱などによって損傷と易いなど耐環境性に著しく劣り、
故障多発の原因となるホール素子などを用いることな
く、しかもホール素子などのようにモータに近接させる
ことなくバイブレータ本体Ａから離れた位置において電
気的に永久磁石回転子の回転位置の検出が可能となる。
ち、インバータ回路B4によって設定された所要周波数の
交流に変換された電圧が加えられる星形接続された３相
固定子巻線（2a）の誘起電圧は主として基本波と、ギャ
ップの磁束分布によって定まるレベルの高周波、主とし
て第３調波とからなることは周知である。ここで基本波
は120度宛の角度間隔を有しているため、３相固定子巻
線（2a）の中性点に現れることがなく、同相である基本
波の３倍の周波数をもつ電圧、即ちモータの回転数と同
期して周期の変わる第３奇数調波電圧V02のみを得るこ
とができる。従って各相の電圧が平衡していればその中
性点に基本波成分電圧が現れることがなく、また電源電
圧がほぼ基本成分のみであれば中性点の電位が常に零に
保たれる、３相星形接続の抵抗器（13）の中性点電位N
01を基準レベルとして、３相固定子巻線（2a）の中性点
電位N02との差をとれば、永久磁石回転子の回転に同期
し、かつ回転数に比例して繰返し周期の変わる第３調波
電圧成分を得ることができる。従って振動やモータの発
熱などによって損傷と易いなど耐環境性に著しく劣り、
故障多発の原因となるホール素子などを用いることな
く、しかもホール素子などのようにモータに近接させる
ことなくバイブレータ本体Ａから離れた位置において電
気的に永久磁石回転子の回転位置の検出が可能となる。
即ち速度制御回路B2に入力される速度設定用信号回路
（15）からの設定用クロックパルスを基準として、回転
位置検出回路B1からの繰返し周期に対応するパルス信号
とを比較し、その検出誤差周期信号が常に零となるよう
に転流制御回路B3を介してインバータ回路B4をパルス幅
変調出力により負帰還制御して固定子巻線（2a）に供給
する電流を制御することにより、常に設定回転数に追随
した回転数の一定制御が行われる。しかも設定回転数を
可変としているので必要に応じて自由に所望の回転数、
従って振動数を得ることができる。
（15）からの設定用クロックパルスを基準として、回転
位置検出回路B1からの繰返し周期に対応するパルス信号
とを比較し、その検出誤差周期信号が常に零となるよう
に転流制御回路B3を介してインバータ回路B4をパルス幅
変調出力により負帰還制御して固定子巻線（2a）に供給
する電流を制御することにより、常に設定回転数に追随
した回転数の一定制御が行われる。しかも設定回転数を
可変としているので必要に応じて自由に所望の回転数、
従って振動数を得ることができる。
（他の実施例） 以上の実施例においてはインバータの転流制御にパル
ス幅変調方式所謂PWM制御方式を用いたが、例えば第４
図に示すチョッパ制御式所謂PAMインバータを用いるこ
とができる。なお公知であるので説明を省略する。また
以上の実施例では固定子巻線に生ずる第３調波電圧によ
り永久磁石回転子の回転位置の検出を行うようにした半
導体モータを使用した例について述べたが、固定子巻線
にそれぞれ発生する駆動電源周波数の逆起電力を永久磁
石回転子の回転位置検出に用いる半導体モータを使用す
ることができる。
ス幅変調方式所謂PWM制御方式を用いたが、例えば第４
図に示すチョッパ制御式所謂PAMインバータを用いるこ
とができる。なお公知であるので説明を省略する。また
以上の実施例では固定子巻線に生ずる第３調波電圧によ
り永久磁石回転子の回転位置の検出を行うようにした半
導体モータを使用した例について述べたが、固定子巻線
にそれぞれ発生する駆動電源周波数の逆起電力を永久磁
石回転子の回転位置検出に用いる半導体モータを使用す
ることができる。
以上のように本発明では永久磁石回転子の回転位置の
検出に、固定子巻線に誘起される電圧を用いた同期モー
タをバイブレータの駆動源として用いているので、前記
した従来バイブレータのもつ各種の欠点は一掃され、コ
ンクリートバイブレータに要求される性能をほぼ満足さ
せうるすぐれた効果を奏する。即ち固定子巻線に誘起
する電圧を永久磁石回転子の回転位置検出信号として利
用して、直流モータの刷子に相当する作用を行わせるの
で、振動やモータの発生熱による損傷など耐環境性に著
しく劣るホール素子などを使用する必要がない。また
誘起電圧を位置検出に用いるので、バイブレータ本体と
駆動回路ボックスとの距離を所要の距離（例えば前述の
20m）以上離しても差し支えなく、しかも駆動回路ボッ
クスとバイブレータ本体とを接続するケーブルの芯線数
は、固定子巻線用の３本乃至４本の芯線で済み、ケーブ
ルを太くすることがないので従来のセンサ付半導体モー
タの使用によるバイブレータの欠点は一掃される。更
に本発明では速度設定用信号回路の基準信号周期を設定
替することにより、任意の一定振動数を得ることができ
るので、コンクリートの硬軟にあわせて最適な振動をコ
ンクリートに与えることができるばかりでなく、電源電
圧の変動があっても回転数を一定にすることができる。
従って商用周波電圧、更にはエンジン発電機によって駆
動できるので使用電源の制約がない。これに加えて回転
数が一定制御されるので、従来のインダクションモータ
のように滑りによる振動数の低下がなく、これによる作
業量の低下防止を図りうる。また更にインダクションモ
ータによる場合のように滑りによる振動数の低下のため
容量の大きいモータを使用する必要がないのでバイブレ
ータをそれぞれ小型軽量とすることができ、最近におけ
る建設労働者の高齢化に対応できる。専用高周波電源
例えば電動発電機を必要としないのでそれだけ構成，簡
単、しかも安価となる。回転子は永久磁石式であるの
で発熱がなく、発熱部となるステータもロータの外側に
位置し、その冷却が容易である。半導体モータはイン
ダクションモータより10〜20％効率が高いので、それだ
け小型軽量となり電力消費も少ない。起動停止用スイ
ッチを小電流回路、例えば第３図に示すインバータB4の
ベース信号回路に設けることができるので小型となる。
従ってスイッチとしてリードスイッチ，スナップスイッ
チを用い、これをバイブレータ近傍のケーブル内に埋込
んで使用でき、またケーブルの上から操作できるように
して水密構造とすることができるのでスイッチの破損や
感電の危険がない。またバイブレータの近傍にスイッチ
を設けることができるので、コンクリート中へのバイブ
レータの差込みと起動を一人で行うことができるばかり
でなく、遠隔操作も可能となるので操作上の自由度を増
すことができる。インダクションモータを用いたもの
に比べて小型軽量となり、一人で運搬が可能になるの
で、ビルなどの工事現場のフロア移動が従来のものに比
べて容易になるなど、バイブレータとして要求される性
能を満足させうる。
検出に、固定子巻線に誘起される電圧を用いた同期モー
タをバイブレータの駆動源として用いているので、前記
した従来バイブレータのもつ各種の欠点は一掃され、コ
ンクリートバイブレータに要求される性能をほぼ満足さ
せうるすぐれた効果を奏する。即ち固定子巻線に誘起
する電圧を永久磁石回転子の回転位置検出信号として利
用して、直流モータの刷子に相当する作用を行わせるの
で、振動やモータの発生熱による損傷など耐環境性に著
しく劣るホール素子などを使用する必要がない。また
誘起電圧を位置検出に用いるので、バイブレータ本体と
駆動回路ボックスとの距離を所要の距離（例えば前述の
20m）以上離しても差し支えなく、しかも駆動回路ボッ
クスとバイブレータ本体とを接続するケーブルの芯線数
は、固定子巻線用の３本乃至４本の芯線で済み、ケーブ
ルを太くすることがないので従来のセンサ付半導体モー
タの使用によるバイブレータの欠点は一掃される。更
に本発明では速度設定用信号回路の基準信号周期を設定
替することにより、任意の一定振動数を得ることができ
るので、コンクリートの硬軟にあわせて最適な振動をコ
ンクリートに与えることができるばかりでなく、電源電
圧の変動があっても回転数を一定にすることができる。
従って商用周波電圧、更にはエンジン発電機によって駆
動できるので使用電源の制約がない。これに加えて回転
数が一定制御されるので、従来のインダクションモータ
のように滑りによる振動数の低下がなく、これによる作
業量の低下防止を図りうる。また更にインダクションモ
ータによる場合のように滑りによる振動数の低下のため
容量の大きいモータを使用する必要がないのでバイブレ
ータをそれぞれ小型軽量とすることができ、最近におけ
る建設労働者の高齢化に対応できる。専用高周波電源
例えば電動発電機を必要としないのでそれだけ構成，簡
単、しかも安価となる。回転子は永久磁石式であるの
で発熱がなく、発熱部となるステータもロータの外側に
位置し、その冷却が容易である。半導体モータはイン
ダクションモータより10〜20％効率が高いので、それだ
け小型軽量となり電力消費も少ない。起動停止用スイ
ッチを小電流回路、例えば第３図に示すインバータB4の
ベース信号回路に設けることができるので小型となる。
従ってスイッチとしてリードスイッチ，スナップスイッ
チを用い、これをバイブレータ近傍のケーブル内に埋込
んで使用でき、またケーブルの上から操作できるように
して水密構造とすることができるのでスイッチの破損や
感電の危険がない。またバイブレータの近傍にスイッチ
を設けることができるので、コンクリート中へのバイブ
レータの差込みと起動を一人で行うことができるばかり
でなく、遠隔操作も可能となるので操作上の自由度を増
すことができる。インダクションモータを用いたもの
に比べて小型軽量となり、一人で運搬が可能になるの
で、ビルなどの工事現場のフロア移動が従来のものに比
べて容易になるなど、バイブレータとして要求される性
能を満足させうる。
第１図はコンクリートバイブレータの構造概略図、第２
図は本発明の一実施例を示すバイブレータ本体の分解斜
視図及び全体構成を示す部分断面図、第３図はその電気
回路図、第４図は他の転流制御方式の説明図である。 Ａ……バイブレータ本体、Ｉ……振動部、（１）……偏
心振子、（1a）……その軸、（1b）……カップリング、
（1c）……スナップリング、（1d）……ベアリング、II
……モータ部、（２）……固定子鉄心、（2a）……３相
星形接続固定子巻線、（2b）……永久磁石回転子、（2
c）……回転軸、（2d）……カップリング、（2e）……
スナップリング、（2f）（2f'）……ベアリング、
（３）……ターミナル具、（４）……振動筒、（５）…
…モータケース、（６）……ターミナルケース、（７）
（８）……Ｏリング、（10）……プラグ、（11）……起
動停止用押釦スイッチ、（12）……ケーブル、Ｂ……駆
動回路、B1……回転位置検出回路、（13）……星形接続
抵抗器、（14）……差動増幅器、B2……速度制御回路、
（15）……速度設定用信号回路、B3……転流制御回路、
B4……インバータ回路、（16）……整流器、（17）……
平滑用コンデンサ。
図は本発明の一実施例を示すバイブレータ本体の分解斜
視図及び全体構成を示す部分断面図、第３図はその電気
回路図、第４図は他の転流制御方式の説明図である。 Ａ……バイブレータ本体、Ｉ……振動部、（１）……偏
心振子、（1a）……その軸、（1b）……カップリング、
（1c）……スナップリング、（1d）……ベアリング、II
……モータ部、（２）……固定子鉄心、（2a）……３相
星形接続固定子巻線、（2b）……永久磁石回転子、（2
c）……回転軸、（2d）……カップリング、（2e）……
スナップリング、（2f）（2f'）……ベアリング、
（３）……ターミナル具、（４）……振動筒、（５）…
…モータケース、（６）……ターミナルケース、（７）
（８）……Ｏリング、（10）……プラグ、（11）……起
動停止用押釦スイッチ、（12）……ケーブル、Ｂ……駆
動回路、B1……回転位置検出回路、（13）……星形接続
抵抗器、（14）……差動増幅器、B2……速度制御回路、
（15）……速度設定用信号回路、B3……転流制御回路、
B4……インバータ回路、（16）……整流器、（17）……
平滑用コンデンサ。
フロントページの続き (72)発明者 松下 一男 埼玉県南埼玉郡白岡町大字下大崎15―１ 三笠産業株式会社技術研究所内 (72)発明者 馬場 功 東京都文京区千石１―23―11 信濃電気株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−234975（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−141960（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−33980（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】永久磁石回転子と３相固定子巻線を備えた
同期モータと、この同期モータにより駆動される起振子
とよりなるバイブレータ本体と、 前記３相固定子巻線に誘起される電圧により前記永久磁
石回転子の回転位置検出を行う回転位置検出回路と、 前記同期モータの回転速度を設定する速度設定用信号回
路と、 前記回転位置検出回路により検出される繰返し周期に対
応するパルス信号と前記速度設定用信号回路の設定用ク
ロックパルスとを比較して速度制御出力を送出する速度
制御回路と、 この速度制御回路の出力により負帰還転流制御されて前
記同期モータの回転数を制御する半導体インバータ回路
とから構成されたコンクリートバイブレータ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63017112A JPH0833079B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | コンクリートバイブレータ |
| DE3901893A DE3901893A1 (de) | 1988-01-29 | 1989-01-23 | Betonruettler |
| US07/802,693 US5202612A (en) | 1988-01-29 | 1991-12-03 | Concrete vibrator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63017112A JPH0833079B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | コンクリートバイブレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01192960A JPH01192960A (ja) | 1989-08-03 |
| JPH0833079B2 true JPH0833079B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=11934949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63017112A Expired - Fee Related JPH0833079B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | コンクリートバイブレータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0833079B2 (ja) |
| DE (1) | DE3901893A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020184845A (ja) * | 2019-05-09 | 2020-11-12 | 三笠産業株式会社 | コンクリートバイブレータの電源部 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE69326963T2 (de) * | 1992-12-17 | 2000-02-17 | Stmicroelectronics, Inc. | Verfahren und Apparat zum Betrieb von mehrphasigen Gleichstrommotoren mit einem Pulsdauer-modulierten Signal zur Nulldurchgangsbestimmung |
| DE9217854U1 (de) * | 1992-12-30 | 1993-03-04 | Wacker-Werke Gmbh & Co Kg, 8077 Reichertshofen | Von einem Umformer gespeister Innenrüttler |
| DE9316430U1 (de) * | 1993-10-27 | 1994-01-13 | Heilit + Woerner Bau-AG, 81677 München | Innenrüttler |
| DE4442262C2 (de) * | 1994-11-28 | 1999-06-24 | Kaltenbach & Voigt | Rütteltisch für ein Labor, insbesondere für ein medizinisches oder dentales Labor |
| DE29505785U1 (de) * | 1995-04-04 | 1995-06-01 | RAVI Bau-Vibriermaschinen GmbH, 01454 Radeberg | Vibrator |
| DE19913077C2 (de) | 1999-03-23 | 2003-06-12 | Wacker Construction Equipment | Innenrüttler mit Meßsystem |
| DE19913305C2 (de) * | 1999-03-24 | 2003-01-02 | Wacker Werke Kg | Innenrüttler mit Frequenzumformer |
| DE19916378C2 (de) * | 1999-04-12 | 2003-08-21 | Wacker Construction Equipment | Innenrüttelvorrichtung mit veränderbarer Schwingungsamplitude |
| CH694433A5 (de) * | 1999-07-28 | 2005-01-14 | Fabrizi Gmbh | Betonvibrator |
| DE10033137A1 (de) | 2000-07-07 | 2002-01-31 | Wacker Werke Kg | Frequenzumformer für einen Innenrüttler |
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| DE202004001814U1 (de) * | 2004-02-06 | 2004-04-08 | Rilco Maschinenfabrik Gmbh | Rüttel-Verdichter mit Betriebsstundenzähler |
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| DE102018118558A1 (de) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG | Tragvorrichtung mit einem Energiesystem |
| DE102018118563A1 (de) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG | Innenrüttler mit Gleichspannungsversorgung |
| KR102490679B1 (ko) * | 2022-05-23 | 2023-01-20 | 배도철 | 휴대용 고주파 바이브레이터 |
| CN120946109B (zh) * | 2025-10-17 | 2025-12-23 | 德通建设集团有限公司 | 一种风电基础施工用混凝土振捣装置 |
Family Cites Families (7)
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| DE6903011U (de) * | 1969-01-27 | 1970-07-16 | Kaick Avk Generatoren | Frequenzregelbarer stromerzeugeraggregat zur speisung von betonruettlern |
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| DE3012833A1 (de) * | 1980-04-02 | 1981-10-22 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schaltungsanordnung zurversorgung eines synchronomotors aus einem gleichspannungsnetz |
| JPS6033980A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-02-21 | 大崎建設株式会社 | コンクリ−ト打固め用バイブレ−タ装置の制御回路 |
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| CN85102855B (zh) * | 1985-04-01 | 1987-09-23 | 曹培生 | 一种非线性电磁振动装置 |
-
1988
- 1988-01-29 JP JP63017112A patent/JPH0833079B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-01-23 DE DE3901893A patent/DE3901893A1/de active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020184845A (ja) * | 2019-05-09 | 2020-11-12 | 三笠産業株式会社 | コンクリートバイブレータの電源部 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3901893A1 (de) | 1989-08-10 |
| JPH01192960A (ja) | 1989-08-03 |
| DE3901893C2 (ja) | 1992-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |