JPS5854756B2 - 交流直巻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】 本発明は交流直巻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
規上の要求があり、このスイッチＯＦＦ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
式のものがある。

上記自己励磁式の発電ブレーキ装置を交流整流子電動機
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ａ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、発電ブレーキ作用のブレ
ーキ力も残留磁気に応じ第１図すのイ線のように変化す
るもので、電流の正弦フ 波形の零を中心とする成る位
相範囲ｔ１では、残留磁気がブレーキ作用に寄与できな
いか零であるために、この位相範囲ｔ１においてスイッ
チをＯＦＦして電源を遮断しても電動機が発電機として
充分に働かず、ブレーキ力が小さすぎるか零となり、ｉ
発電ブレーキとしての役目を果し得ないものである。

殊に、多相直巻整流子電動機の場合も、各界磁巻線には
同位相の電流が流れるため、−の界磁巻線の残留磁気が
少ない場合、他の界磁巻線の残留磁気も同様に少な（、
発電ブレーキ作用を行なえなかった。

上記のように交流直巻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。

また、上記の発電ブレーキ装置においては、電流の正弦
波形のうち、残留磁気がブレーキ作用に寄与できない位
相範囲ｔ１以外即ち、残留磁気がブレーキ作用に寄与で
きる位相範囲ｔ２内においてスイッチをＯＦＦして電源
を遮断すれば、充分なブレーキ作用を行なえるのである
が、スイッチＯＦＦ時の電流の大きさによってスイッチ
の部分に生じる火花の大きさも第１図すの口線のように
変化し、そのため、ブレーキ力が大きいからといって電
流の最大値付近のところでスイッチをＯＦＦするのは、
スイッチの部分に生じる火花も大きなものとなり、スイ
ッチが早期に焼損したり耐久力が弱まり、その寿命が短
かくなる結果となる。

従って、スイッチをＯＦＦして電源を遮断する時点は、
残留磁気がブレーキ作用に寄与できる位相範囲ｔ２のう
ちでも、上記火花が小さいところ即ち、残留磁気がブレ
ーキ作用に寄与できない位相範囲ｔ１近くであることが
最も適切なのであるが、従来の発電ブレーキ装置におい
ては、このような点については何等考慮されてないもの
であった。

本発明は上記のような従来の欠点を解消して、どの時点
においてスイッチＯＦＦしても、常に発電ブレーキを効
かせることができるとともに、スイッチ部分の発生火花
も小さくスイッチの寿命を延長させることができるよう
発明したものであり、位相検知手段により電動機の運転
電流の位相を検知して、スイッチＯＦＦ時には位相検知
手段からの連絡により、残留磁気がブレーキ作用に寄与
できる位相範囲ｔ２のうち特に残留磁気がブレーキ作用
に寄与できない位相範囲ｔ１近くでブレーキ回路形成手
段を働かせて電源を遮断してブレーキ回路を形成するよ
うなしたものである。

次に本発明の実施例を図によりながら説明する。

第２図の回路図は交流直巻整流子電動機の基本型におけ
る本発明の実施例を示すものであり、この回路図と第３
図のブロック図によって説明すると、１は電動機の電機
子巻線、２は界磁巻線、３は電源である。

４は電動機の運転電流の位相を検知すべく備えた位相検
知手段であり、この位相検知手段４は周知の位相検知回
路等を利用して構成すればよい。

５はブレーキ回路形成手段であり、上記位相検知手段４
にて検知した位相をこのブレーキ回路形成手段５に連絡
することができるよう位相検知手段４とブレーキ回路形
成手段５とは接続されている。

そしてブレーキ回路形成手段５は、スイッチ（第２図に
は図示せず）のＯＦＦ時に、位相検知手段４からの連絡
を受けて残留磁気がブレーキ作用に寄与できる位相範囲
ｔ２のうち、電流値がなるべく小さい時点即ち残留磁気
がブレーキ作用に寄与できない位相範囲ｔ１近くの所定
の時瘤Ｐで電源３を遮断してブレーキ回路を形成するよ
う構成されている。

前記所定の時点Ｐは、実験によって定めればよいもので
、例えば、第１図のように１サイクル中、残留磁気がブ
レーキ作用に寄与できない位相範囲ｔ１に近い位相角α
、１８０°−α。

１８０°＋αおよび３６００−αの全部の時点またはそ
のうちの数時点を上記時点Ｐとして設定する。

ブレーキ回路形成手段５は周知の制御回路、切換えスイ
ッチその他の電子部品により構成すればよい。

このような構成の本発明においては、電動機の運転電流
の位相が、位相検知手段にて検知され、ブレーキ回路形
成手段に連絡されている。

そして、電動機を停止させるべくスイッチをＯＦＦした
場合、ブレーキ回路形成手段は、位相検知手段からの連
絡を受けて、スイッチＯＦＦ時の位相が、残留磁気がブ
レーキ作用に寄与しない位相範囲ｔ１にある場合はもち
ろん、残留磁気がブレーキ作用に寄与できる位相範囲ｔ
２にあっても、位相範囲ｔ１近くに予じめ定めた所定の
時点Ｐ以外の位相である場合には、同時に電源を切るこ
となく一瞬間そのまま電流を流し、位相が前記所定の時
点Ｐの位相であるときを選択１−で電源を遮断するとと
もにブレーキ回路を形成するものである。

なお、スイッチＯＦＦ時にそのまま電流を流す時間は、
所定の時点Ｐが１サイクルに数個所設定されるのでごく
短い時間である。

もちろんスイッチＯＦＦ時点が上記所定の時点Ｐである
場合には同時に電源が遮断され、ブレーキ回路が形成さ
れる。

本発明は上記のように位相検知手段により電動機の運転
電流の位相を検知して、スイッチＯＦＦ時には残留磁気
がブレーキ作用に寄与できる位相範囲のうち、特に残留
磁気がブレーキ作用に寄与できない位相範囲近くの所定
の時点を選択してブレーキ回路形成手段を働かせ、この
所定の時点で電源を遮断してブレーキ回路を形成するよ
うなしたものであるから、いかなる時点においてスイッ
チＯＦＦ操作を行なっても、実際の電源遮断時の残留磁
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、発電ブレーキ作用を確実に行なえ、常に完
全なブレーキをかけることができ、安全性の高いもので
ある。

しかも、実際の電源遮断およびブレーキ回路形成を行な
う時点を、残留磁気がブレーキ作用に寄与できない位相
範囲近くに定めているから、残留磁気がブレーキ作用に
寄与できる位相範囲の中でも電流値が小さく、従ってス
イッチＯＦＦ時にスイッチ部分に発生する火花が小さく
、火花による焼損、耐久力の低下等を防ぎ、その寿命を
従来のものに比し相当延長させることができる。

以上のように本発明は、スイッチＯＦＦ時の電源遮断お
よびブレーキ回路形成を、ブレーキ作用および火花発生
の面から最も適切な時点で行ない得て、交流直巻整流子
電動機の発電ブレーキ装置として従来にない優れた効果
を奏する発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは交流電流の波形図、同図すは電流に対するブ
レーキ力および火花発生状態を示す曲線図、第２図は電
動機の基本型における本発明の実施例を示す回路図、第
３図は本発明装置のブロック図である。 １・・・・・・電動機の電機子巻線、２・・・・・・界
磁巻線、３・・・・・・電源、４・・・・・・位相検知
手段、５・・・・・・ブレーキ回路形成手段、ｔｌ・・
・・・・残留磁気がブレーキ作用に寄与できない位相範
囲、ｔ２・・・・・・残留磁気がブレーキ作用に寄与で
きる位相範囲、Ｐ・・・・・・ブレーキ回路形成手段を
働かせる時点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 界磁巻線に生じる残留磁気を利用して発電制動を行
   なう交流直巻整流子電動機の発電ブレーキ装置において
   、電動機の運転電流の位相検知手段と、スイッチＯＦＦ
   時に、位相検知手段からの連絡を受けて残留磁気がブレ
   ーキ作用に寄与できる位相範囲のうちブレーキ作用に寄
   与できない位相範囲近くの所定の時点で電源を遮断して
   ブレーキ回路を形成する手段とを備えた交流直巻整流子
   電動機における発電ブレーキ装置。