JPS5850116B2 - 交流整流子電動機における発電ブレ−キ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は交流整流子電動機における発電ブレーキ装置に
関するものである。

丸鋸盤等の電動工具用の電動機においては、スイッチＯ
ＦＦ後、１０秒以内に停止しなければならないという法
規上の要求もあり、このスイッチＯＦ、’Ｆ時のブレー
キ装置として、一般には、電動機を発電機として働かせ
、電機子の回転エネルギーを電気エネルギーに変換し、
そのときの電機子逆回転力によりブレーキ作用を行なう
発電ブレーキが多く使用されている。

発電ブレーキとしては、界磁を別の電源で行なう他励磁
式と、スイッチＯＦＦ時の残留磁気を利用する自己励磁
のものがある。

上記自己励磁式の発電ブレーキ装置を、直流電動機に使
用した場合には、ブレーキ作用に細管問題は生じないも
のであるが、交流整流子電動機に使用した場合には、ス
イッチをＯＦＦさせても発電ブレーキが作用しないこと
がある。

即ち、電流が交流であって第１図のような正弦波形を描
くため、残留磁気が電流の変化に伴なってヒステリシス
カーブを描くように変化し、電流の正弦波形の零を中心
とする成る範囲ｔでは残留磁気が少ないかまたは零とな
り、この範囲ｔにおいてスイッチを０ＦＦＬ、でも残留
磁気が少ないか零であるために電動機が発電機として働
かず、発電ブレーキとしての役目を果さないものである
。

殊に、従来の交流整流子電動機は両極の界磁巻線がそれ
ぞれ一個の巻線よりなりかつ直列に接続されているため
、両界磁巻線とも同位相の電流が流れることになり、使
留磁気が両極同時に変化し、スイッチＯＦＦ時、一極の
残留磁気が少ない場合には他極の残留磁気も同様に少な
く、発電ブレーキ作用を行なえないものであった。

また、両極の界磁巻線は、それぞれ−の巻線で同一の巻
数にするのが当然のこととされているため、界磁巻線を
並列に接続した場合にもインピーダンスが同じで同位相
の電流が流れ、上記と同様に残留磁気が少なくて発電作
用を行なえないことが生じた。

上記のように、従来の交流整流子電動機における自己励
磁式の発電ブレーキ装置は、何回かに一回はブレーキが
効かないという欠点があり、非常に危険なものであるに
も拘らず、その回数が少ないということでそのまま市販
されているのが実情である。

本発明は上記のような従来の欠点を解消すべ〈発明した
ものであり、巻線をもつ電機子と、一対の磁極の界磁巻
線と、これら電機子および肉界磁巻線を、通常の運転時
には電源に対して直列になるように接続するとともに、
発電ブレーキ作用時には電源と切離して発電制動回路を
構成するよう接続する切換えスイッチとを備えた交流整
流子電動機における発電ブレーキ装置において、前記両
極の界磁巻線をそれぞれ巻数の異なる二個の巻線にて構
成してなり、一極の界磁巻線における一方の巻線を他極
の界磁巻線におけるーの巻線に、また一極の界磁巻線に
おける他方の巻線を他極の界磁巻線における池の巻線に
それぞれ直列に接続し、さらに前記一方の直列接続の巻
線と他方の直列接続の巻線とを互に並列にして接続せし
め、この並列関係にある一方の直列接続の巻線と他方の
直列接続の巻線とのそれぞれに流れる電流に位相差を設
けて、一方の直列接続の巻線による残留磁気が少ないか
零であっても、他方の直列接続の巻線に流れる電流によ
り発電作用を行なうのに充分な残留磁気を生じ得るよう
なし、どの時点においてスイッチを０ＦＦＬ、でも常に
発電ブレーキを効かせることができるようにしたことを
特徴とするものである。

次に本発明の実施例を図によりながら説明する。

回路図を示す第２図において、１は電源、Ａｒは巻線を
もつ電機子（以下単に電機子という）１０および２０は
対応するＮＳ両極となる界磁巻線である。

上記両極の界磁巻線１０ 、２０は、それぞれ巻数の異
なる二個の巻線１０１，１０２，２０１゜２０２よりな
り、一極の界磁巻線１０における一方の巻線１０１と他
極の界磁巻線２０における−の巻線２０１とを、また界
磁巻線１０における他方の巻線１０２と界磁巻線２０に
おける池の巻線２０２とをそれぞれ直列に接続し、さら
に前記一方の直列接続の巻線１０１，２０１と他方の直
列接続の巻線１０２．２０２とを互に並列にして接続せ
しめ、例えは第３図のように、電機子Ａｒを中心とする
対応位置に配置する。

そして上記並列関係にある一方の直列接続の巻線１０１
、２０１と他方の直列接続の巻線１０２，２０２との
それぞれに流れる電流に位相差を設けてなるものである
。

この位相差は、一方の直列接続の巻線１０１゜２０１に
流れる電流によって作られる残留磁気が発電ブレーキ作
用に寄与できないほど少ないか零である場合、他方の直
列接続の巻線１０２，２０２に流れる電流によって作ら
れる残留磁気が発電ブレーキ作用に寄与し得るように設
定しておく。

位相差を設けるには、一方の直列接続の巻線１０１．２
０１に特別のりアクタンスあるいはコンデンサー２を接
続するかまたは池の手段により、直列接続の巻線１０１
．２０１と他方の直列接続の巻線１０２，２０２との双
方のインピーダンスを異ならしめることによって行なう
。

もちろん池の手段によって位相差を設けるようにしても
よい。

なお、界磁巻線１０．２０を構成する二個の巻線１０１
．１０２，２０１．２０２は、倒れも一方の巻数と他方
の巻数とを異にして、しかも界磁巻線１０．２０として
の総巻数を同じにしてかつ一方の直列接続の巻線１０１
，２０１の総巻数と他方の直列接続の巻線１０２，２０
２の総巻数とが同じになるよう接続するのが、例えばそ
れぞれ２個の巻線の一方の巻数を８０ターンに、他方の
巻数を２０ターンにして、巻数８０ターンの巻線１０１
または２０２と巻数２０ターンの巻線２０１または１０
２とを直列に接続するのが固定子コアへの巻線装着等の
製作上および磁気振動を少なくする上で好適である。

Ｓｗは電機子Ａｒと接続した切換えスイッチであり、こ
の切換えスイン＋Ｓｗを、上記一方の界磁巻線１０と接
続した端子３．および電源１の他方側と接続した端子４
に接続させたとき、即ち図中Ａ側に接続させたときには
電機子Ａｒおよび界磁巻線１０，２０を電源１に直列に
接続して通常の運転を行ない、また切換えスイッチＳｗ
を、上記他方の界磁巻線２０と電源１との間に設けた端
子５および端子３を介して界磁巻線１０と接続した端子
６に接続させたとき、即ち図中Ｂ側に接続させたときに
は電機子Ａｒおよび界磁巻１０，２０を電源１と切離し
た状態で接続させる発電制動回路を構成して発電ブレー
キ作用を行なうようにしている。

Ｒはブレーキ時間を調整するための外部抵抗であり、発
電ブレーキ作用時、界磁巻線１０゜２００抵抗だけでは
ブレーキが効きすぎて反動を伴ない危険であるのを防止
するよう設けている。

本発明は、上記のように、対応する両極の界磁巻線１０
．２０をそれぞれ巻数の異なる二個の巻線１０１，１０
２，２０１，２０２にて構成し、一極の界磁巻線１０に
おける一方の巻線１０１と他極の界磁巻線２０なおける
ーの巻線２０１とを、また界磁巻線１０における他方の
巻線１０２と界磁巻線２０における能の巻線２０２とを
それぞれ直列に接続し、さらに前記一方の直列接続の巻
線１０１．２０１と他方の直列接続の巻線１０２゜２０
２とを互に並列にして接続せしめ、この並列関係にある
一方の直列接続の巻線１０１，２０１と他方の直列接続
の巻線１０２，２０２とのそれぞれに流れる電流に位相
差を設けたので、第４図のように、一方の直列接続の巻
線１０１，２０１に流れる電流ａに対し、他方の直列接
続の巻線１０２．２０２にはこれよりも遅れた電流すが
流れることになる。

そのため、スイッチをＯＦＦした時点が、一方の直列接
続の巻線１０１，２０１に流れる電流によって作られる
残留磁気が少ないか零の発電ブレーキ作用に寄与できな
い範囲ｔ１であっても、能力の直列接続の巻線１０２，
２０２に流れる電流によって作られる残留磁気は電動機
を発電機として働かせるのに充分寄与できるものであり
、発電作用を確実に行なえ、完全なブレーキをかけるこ
とができる。

また、上記とは逆に、他方の直列接続の巻線１０２，２
０２に流れる電流によって作られる残留磁気が発電ブレ
ーキ作用に寄与できない範囲ｔ２においてスイッチをＯ
ＦＦした場合にも、直列接続の巻線１０１，２０１に流
れる電流によって作られる残留磁気を利用して、上記と
同様に確実に発電ブレーキ作用を果すことができるもの
である。

殊に直列に接続した二個の巻線は双方の界磁巻線１０お
よび２ｏのそれぞれ一部を構成しているので、倒れか一
方の直列接続の巻線１０１．２０１または１０２，２０
２による残留磁気は、双方の界磁巻線に生じることにな
り、発電ブレーキ作用が一層良好となる。

以上のように、本発明は、どの時点においてスイッチを
０ＦＦＬ、でも常に完全なブレーキを効かせることがで
き、安全である等、交流整流子電動機における発電ブレ
ーキ装置として、従来の欠点を悉く解消し得る優れた発
明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は交流電流の波形図、第２図は本発明の実施例を
示す回路図、第３図は界磁巻線の配置図、第４図は並列
関係にある二つの直列接続の巻線に流れる電流の波形図
を示す。 １・・・・・・電源、１０，２０・・・・・・界磁巻線
、１０１゜１０２．２０１．２０２−一曲巻線、Ａｒ−
・−・電機子、ｔｌ、ｔ２・・・・・・残留磁気が発電
ブレーキ作用に寄与できない範囲。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 巻線をもつ電機子Ａｒと、一対の磁極の界磁巻線１
   ０．２０と、これら電機子Ａｒおよび両界磁巻線１０．
   ２０を、通常の運転時には電源１に対して直列になるよ
   うに接続するとともに、発電ブレーキ作用時には電源１
   と切離して発電制動回路を構成するよう接続する切換え
   スイッチｓｗとを備えた交流整流子電動機における発電
   ブレーキ装置において、前記両極の界磁巻線１０．２０
   をそれぞれ巻数の異なる二個の巻線１０１，１０２゜２
   ０１．２０２にて構成してなり、一極の界磁巻線１０に
   おける一方の巻線１０１と他極の界磁巻線２０における
   ーの巻線２０１とを、また界磁巻線１０における他方の
   巻線１０２と界磁巻線２０における池の巻線２０２とを
   それぞれ直列に接続し、さらに前記一方の直列接続の巻
   組１・０１，２０１と能力の直列接続の巻線１０２，２
   ０２とを互に並列にして接続せしめ。 この並列関係にある一方の直列接続の巻線１０１，２０
   １と能力の直列接続の巻線１０２，２０２とのそれぞれ
   に流れる電流に位相差を設けてなることを特徴とする交
   流整流子電動機における発電ブレーキ装部