帶制動器電動機的制作方法
【專利摘要】一種帶制動器電動機，其具有保持用制動器的功能，在該帶制動器電動機中，制動電阻(23)具備3個電阻器(1、2、3)，在通常時，3個電阻器(1、2、3)的各一端側及各另一端側被共接而與制動器用DC電源(24)并聯連接，在非常時刻或緊急停止時，3個電阻器(1、2、3)的各一端側被共接而以Y型進行接線，沒有被共接的各另一端電連接至電動機(22)的定子線圈(27)的輸出端或與該輸出端相同電位的端。
【專利說明】
帶制動器電動機
技術領域
[0001]本發明涉及帶制動器電動機。
【背景技術】
[0002]在例如伺服電動機等旋轉電動機(以下簡稱為“電動機”)中，大多附加有制動器的功能。該制動器通常作為保持用制動器的用途而使用，但存在下述情況，即，在非常時刻或緊急時刻，保持用制動器出于剎車這一用途而動作。
[0003]在這里，作為典型的保持用制動器的構造，通常是設置與電動機的軸成為嵌合構造的襯片。在該構造中，保持用制動器以下述方式動作，即，在維持電動機的停止狀態的情況下，對襯片賦予剎車力，在對電動機進行驅動的情況下，利用向勵磁線圈通電而發生的磁動勢，使作用于襯片的剎車力成為零，解除制動力。
[0004]此外，關于下述專利文獻I記載的制動裝置，公開有下述結構，S卩，設置:以能夠將電動機的兩端短路的方式連接的電阻;對制動杠桿賦予吸引力的螺線管；以及由電動機驅動用電源進行充電而向螺線管施加直流電壓的充電裝置等。
[0005]專利文獻I:日本特開昭60-22443號公報
【發明內容】
[0006]如上所述，在現有的帶制動器電動機中，存在保持用制動器作為剎車制動器而動作的情況。如果保持用制動器作為剎車制動器而動作的次數增多，則襯片的壽命由于磨耗、損耗而變短，襯片的更換頻率變高，因此出現制造成本、管理成本增加的問題。
[0007]此外，采用后述的對策等，也能夠防止襯片自身的磨耗、損耗，但需要追加設置新的裝置，制造成本及管理成本的增加是不可避免的，其中，前面提到的對策是指，設置使制動器的動作延遲的保護電路、或以追加的方式設置外置的動力制動器(dynamic brake)等。
[0008]本發明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于得到一種帶制動器電動機，該帶制動器電動機能夠防止保持用制動器作為剎車制動器而動作，在避免成本增加的同時有效地實現得到代用剎車力的結構。
[0009]為了解決上述的課題，實現目的，本發明的帶制動器電動機具有保持用制動器的功能，該帶制動器電動機的特征在于，設置制動電阻，該制動電阻具備3個電阻器，關于所述制動電阻，在通常時，所述3個電阻器的各一端側及各另一端側被共接而與直流電源并聯連接，在非常時刻或緊急停止時，所述3個電阻器的各一端側被共接而以Y型進行接線，沒有被共接的各另一端電連接至電動機的定子線圈的輸出端或與該輸出端相同電位的端。
[0010]發明的效果
[0011]根據本發明實現下述效果，S卩，能夠防止保持用制動器作為剎車制動器而動作，能夠在避免成本增加的同時有效地實現代用的剎車力。
【附圖說明】
[0012]圖1是表示包含實施方式所涉及的帶制動器電動機在內的電動機系統的結構例的圖。
[0013]圖2是使帶制動器電動機的制動電阻作為非常時刻的動力制動器而動作的情況下的電路圖。
[0014]圖3是使帶制動器電動機的制動電阻進行通常動作的情況下的電路圖。
【具體實施方式】
[0015]下面參照【附圖說明】本發明的實施方式涉及的帶制動器電動機。此外，本發明不限定于以下所示的實施方式。
[0016]圖1表示包含實施方式所涉及的帶制動器電動機在內的電動機系統的結構的圖，示出將該電動機系統利用逆變器進行驅動的情況下的一個結構例。如圖1所示，實施方式所涉及的電動機系統20具有:帶制動器電動機21，其具備電動機22及制動電阻23;制動器用DC電源24;制動器電源開關25;以及繼電器元件26，該電動機系統20構成為，利用逆變器30對電動機22進行驅動。
[0017]逆變器30是公知的電路結構，如圖1所示，連接有在高電位(P電位)側的DC線31a和低電位(N電位)側的DC線31b之間連接的平滑電容器32，正側橋臂的開關元件34a(U+)和負側橋臂的開關元件34b(U—)串聯連接，將3個該串聯電路并聯連接而構成UVW相(U+、IT、V+、V—、W+、『)的三相逆變器電路。
[0018]從開關元件34a和開關元件34b的連接點引出U相AC電壓用配線15。同樣地，從開關元件34c和開關元件34d的連接點、及開關元件34e和開關元件34f的連接點分別引出V相AC電壓用配線16及W相AC電壓用配線17。這些U相AC電壓用配線15、V相AC電壓用配線16及W相AC電壓用配線17與電動機22連接。
[0019]繼電器元件26具有:作為共用端子(觸點)組的共用端子6、7、8;作為一側的切換端子(觸點)組的繼電器端子9、10、11;以及作為另一側的切換端子(觸點)組的繼電器端子12、13、14。
[0020]在帶制動器電動機21中，除電動機22之外，還具有制動電阻23。制動電阻23具有3個電阻器1、2、3，這3個電阻器1、2、3的一端被共接而與制動器用DC電源24的負極側連接，另一端側沒有被共接而是分別與繼電器元件26的共用端子6、7、8連接。即，制動電阻23的3個電阻器以Y型進行接線，中性點與制動器用DC電源24的負極側連接。此外，當然也可以是與圖1相反的連接結構、即3個電阻器的中性點與制動器用DC電源24的正極偵U連接。
[0021]U相AC電壓用配線15、V相AC電壓用配線16及W相AC電壓用配線17分別與繼電器元件26的繼電器端子9、10、11接線，在繼電器元件26中，通過接通至繼電器端子9、10、11，從而構成也如圖2所示的動力制動電路。
[0022]繼電器元件26的繼電器端子12、13、14彼此電連接而成為同電位的端子，通過接通至繼電器端子12、13、14，從而構成也如圖3所示的制動電路。
[0023]接著，參照圖1至圖3的附圖，說明本實施方式所涉及的帶制動器電動機的動作。
[0024]逆變器30使用平滑電容器32的電力，對電動機22進行驅動。控制部36生成用于對逆變器30進行PWM(Pulse Width Modulat1n)調制的控制信號，對逆變器30的開關元件34a?34f進行控制。
[0025]在通常時，繼電器元件26切換至繼電器端子12、13、14側，形成圖3所示的制動電路。在使該制動電路動作的情況下，將制動器電源開關25控制為接通。
[0026]另一方面，在發生了判斷為非常時刻或緊急時刻的事態的情況下，例如從控制部36的端子18、19發出動力制動信號。該動力制動信號經過繼電器元件26的信號輸入端子4、5輸入至勵磁線圈28。如果被輸入了動力制動信號，則繼電器元件26的繼電器觸點切換至繼電器端子9、10、11側，成為電阻器1、2、3能夠作為動力制動器而動作的電路結構。
[0027]在對圖2及圖3進行對比觀察時，特征性部分是，在制動電阻23作為動力制動器而動作時，3個電阻器中的2個串聯連接。例如，在圖2中，從U相AC電壓用配線15分支而流入制動電阻23并向V相AC電壓用配線16返回的電流經過電阻器1、2。同樣地，從V相AC電壓用配線16分支而流入制動電阻23并向W相AC電壓用配線17返回的電流經過電阻器2、3，從W相AC電壓用配線17分支而流入制動電阻23并向U相AC電壓用配線15返回的電流經過電阻器1、2。因此，能夠使電路上的電阻值大，其結果，能夠將電阻器的發熱量增大，因此能夠有效且高效地進行旋轉能量的消耗。
[0028]另外，在使制動電阻23進行通常動作的情況下，3個電阻器1、2、3相對于制動器用DC電源24并聯連接，這也是特征性部分(參照圖3)。3個電阻器1、2、3并聯連接，因此與電阻器為一個的情況相比，能夠流過3倍的電流，高效且有效。另外，在將從制動器用DC電源24流出的電流設為相同電流的條件下，能夠將制動器用DC電源24的電壓設為1/3。
[0029]此外，在圖1中，圖示為將向繼電器元件26的繼電器端子9、10、11的連接從U相AC電壓用配線15、V相AC電壓用配線16及W相AC電壓用配線17引出，但U相AC電壓用配線15、V相AC電壓用配線16及W相AC電壓用配線17與電動機22的定子線圈27連接，能夠從定子線圈27的輸出端或與該輸出端相同電位的端引出。
[0030]另外，在圖1中，例示出將繼電器元件26設置在帶制動器電動機21的外部的結構，但也可以是設置在帶制動器電動機21的內部的結構。制動器用DC電源24及制動器電源開關25也能夠設置在帶制動器電動機21的內部。
[0031]另外，繼電器元件26的繼電器端子9、10、11只要分別與U相AC電壓用配線15、V相AC電壓用配線16及W相AC電壓用配線17之間實現電連接即可，也可以設置在逆變器30內。在該情況下，Φ慟器用DC電源24及制動器電源開關25也能夠設置在逆變器30的內部。
[0032]如以上說明所示，根據本實施方式所涉及的帶制動器電動機，構成為，在制動電阻設置3個電阻器，這3個電阻器將各一端側共接而以Y型進行接線，在通常時，3個電阻器的各一端側及各另一端側被共接而與制動器用DC電源并聯連接，在非常時刻或緊急停止時，沒有被共接的各另一端電連接至電動機的定子線圈的輸出端或與該輸出端相同電位的端，因此能夠防止保持用制動器作為剎車制動器而動作，能夠在避免成本增加的同時實現代用的剎車力。
[0033]另外，由于能夠防止保持用制動器作為剎車制動器而動作，因此能夠抑制保持用制動器的襯片的磨耗、損耗，能夠延長襯片的壽命，能夠抑制制造成本、管理成本的增加。
[0034]能夠使保持用制動電阻作為動力制動器而動作，因此能夠避免將動力制動電阻追加設置于外部，能夠抑制制造成本、管理成本的增加以及系統規模的增加。
[0035]此外，在以上的實施方式中示出的結構是本發明的結構的一個例子，當然還能夠與其他公知技術組合，能夠在不脫離本發明的主旨的范圍以省略一部分等的方式進行變更而構成。
[0036]工業實用性
[0037]如上所述，本發明所涉及的帶制動器電動機作為下述發明是有用的，S卩，能夠防止保持用制動器作為剎車制動器而動作，在避免成本增加的同時有效地實現得到代用剎車力的結構。
[0038]標號的說明
[0039]1、2、3電阻器，4、5信號輸入端子，6、7、8共用端子，9?14繼電器端子，15U相AC電壓用配線，16V相AC電壓用配線，17W相AC電壓用配線，18、19端子，20電動機系統，21帶制動器電動機，22電動機，23制動電阻，24制動器用DC電源，25制動器電源開關，26繼電器元件，27定子線圈，28勵磁線圈，30逆變器，3Ia高電位側的DC線，31b低電位側的DC線，32平滑電容器，34a?34f開關元件，36控制部。
【主權項】
1.一種帶制動器電動機，其具有保持用制動器的功能， 該帶制動器電動機的特征在于， 設置制動電阻，該制動電阻具備3個電阻器， 關于所述制動電阻， 在通常時，所述3個電阻器的各一端側及各另一端側被共接而與直流電源并聯連接，在非常時刻或緊急停止時，所述3個電阻器的各一端側被共接而以Y型進行接線，沒有被共接的各另一端電連接至電動機的定子線圈的輸出端或與該輸出端相同電位的端。2.根據權利要求1所述的帶制動器電動機，其特征在于， 所述制動電阻在非常時刻或緊急停止時，作為動力制動器起作用。3.根據權利要求1或2所述的帶制動器電動機，其特征在于， 設置繼電器元件，該繼電器元件具備勵磁線圈， 所述勵磁線圈通過動力制動信號而工作， 所述繼電器元件按照所述動力制動信號，對所述制動電阻的3個電阻器的連接進行切換。4.根據權利要求3所述的帶制動器電動機，其特征在于， 所述繼電器元件內置于所述帶制動器電動機。
【文檔編號】H02P3/18GK106068611SQ201480076892
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2014年3月7日 公開號201480076892.1, CN 106068611 A, CN 106068611A, CN 201480076892, CN-A-106068611, CN106068611 A, CN106068611A, CN201480076892, CN201480076892.1, PCT/2014/55979, PCT/JP/14/055979, PCT/JP/14/55979, PCT/JP/2014/055979, PCT/JP/2014/55979, PCT/JP14/055979, PCT/JP14/55979, PCT/JP14055979, PCT/JP1455979, PCT/JP2014/055979, PCT/JP2014/55979, PCT/JP2014055979, PCT/JP201455979
【發明人】森修一, 長谷川治之, 片江徹
【申請人】三菱電機株式會社