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    公开号:WO1982001450A1
    申请号:PCT/JP1981/000282
    申请日:1981-10-14
    公开日:1982-04-29
    发明作者:Fanuc Ltd Fujitsu
    申请人:Miyashita Hideo；
    IPC主号:H02P3-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 発明の名称 - 直流ブ レー キ の制御回路
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は、 直流プ レ ， キ の制御回路に関 し、 特に ソ レ ノ ィ ド通電制御用 ト ラ ン ジ ス タ を用いた直流ブ レ ー キ の制御回路に関する。
    [0005] 背景技術 .
    [0006] 産業用口 ッ ト装置等において、 重量物の重力に 抗 して上下方向の厫動を行 う機構における ブ レ ー キ 装置 と して従来、 第 1 図に示される よ う な直流ブ レ ーキが用い られている 。 - 第 1 図の直流ブ レー キ 3 は、 ロ ボ、 ッ ト フ レ ー ム 1 に固定されるブ レー キ ハ ウ ジ ン グ 3 1 、 送 ]3 ね じ 2 に固定されたブ レーキ.円板 3 2 、 該プ レーキ円板
    [0007] 3 2 に対向 して配置された接極子円板 3 3 、 該接極 子円板 3 3 をブ レ ー キ円板 3 2 に圧着する よ う に作 用するばね部材 3 4 、 および、 該接極子円板 3 3 を ブ レ ーキ円板 3 2 か ら引 き離すよ う に作甩する プ レ — キ コ イ ル 3 5· を有する。 該ブ レ ー キ コ イ ル 3 5 カ 通電され い と き、 接極子円板 3 3 はばね部材 3 4 に よ ] ブ レーキ円.板 3 2 に圧着され、 それに よ jr、 送 ね じ 2 はブ レー キ 3 に よ 口 ッ ト フ レー ム 1 に固定される 。 一方、 ブ レー キ コ イ ル 3 5 が通電さ
    [0008] ΟΜΡΙ れる と き、 該ブ レー キ コ イ ル 3 5 の周囲に設け られ たヨ ーク 3· 6 およ び接極子 3 3 の間に磁力が生 じ、 それに よ ]J接極子円板 3 3 は、 ブ レ ー キ円板 3 2 か ら引 き離され、 ブ レー キ作用が解除される 。 それに よ 送 ]) ね じは回転自 由 と るる。
    [0009] 第 1 図の直流ブ レ ー キ の作動を制御するために、 従来、 第 2 図に示される よ う な制御回路が用い られ ていた。 第 2 図の回路にお ては、 直流電源 8 'の両 端に直流ブ レ ー キ の ブ レ ー キ コ ィ ルぉ よ び該ブ レー キ コ イ ルの通電制御用 ト ラ ン ジ スタ 5 'が直列に接続 される。 該通電制御用 ト ラ ン ジ ス タ 5 'のペ ー ス電極 は、 ト ラ ン ス タ駆動回路 7 'の出力端子に接続され ている 。
    [0010] 第 2 図の回路においては、 通電状態か ら遮断され る と き にブ レー キ コ ィ ルの両端に発生する逆起電力 に よ ] 、 ト ラ ン ジ ス タ 5 'が破損される こ と を防止.す るために ブ レーキ コ ィ ル と並列に逆起電力抑制回路 6 'が接続されている 。 この逆起電力抑制回路 6 'の 1 例 と して、 抵抗と コ ン デ ン サを直列に接続 したも の- が用い られるが、 こ の も のでは、 充分に逆起電力を 吸収する こ とはでき い。 また、 ダイ オー ドを用い た逆起電力抑制回路 6 'が用い られているが、 このも のは、 逆起電力を吸収する こ とはでき るが、 プ レー キ コ イ ル の電流を完全に遮断する時間が長 く な ！） 、 動作が不安定に る こ とが知 られている。 更にまた. 逆起電力抑制回路 6'と して、 適切な動作電圧を有す るパ リ スタ を用いる こ とが提案されている 。 この場 合の通電制御用 ト ラ ン ジ ス タ の動作波形が、 第 3 図 に示される。 使用されるパ リ ス タ の電圧対電流特性 が第 4 図に示される。 第 3 図に示される よ う に、 ト ラ ン ジ ス タ 5 'が導通状態であ ] 、 ブ レ ー キ コ イ ルカ 通電されている と き 、 ト ラ ン 'ク ス タ 5'のコ レ ク タ · ェ ミ ッ タ間の電圧は、 ほ とんどゼ ロ である 。 ト ラ ン 'クス タ駆動回路 7'からの信号に よ j 、 ト ラ ン 'ク ス タ 5'が、 導通状態か ら遮断状態に移行する と き、 ト ラ ン ヅ ス タ 5'のコ レ ク タ · エ ミ タ タ電圧は、 急激に立 上が ] 、 電源電圧 Vsに達し、 更にコ イ ル に発生する 逆起電力に よ ] 、 Vs よ ]) も大き く なる。 しか しるが ら、 コ イ ル の逆起電力は、 コ イ ルに並列に接続され るパ リ ス タ の導通電圧 Vaによ ] 制限されてお ] 、 ·従 つ て、 ト ラ ン 'ク ス タ 5'のコ レ ク タ · ェ ミ ッ タ電圧は、 Vs + Va ま でしか上昇しない。 前記の値にク ラ ンプ されたコ レ ク タ '. エ ミ ッ タ電圧は、 コ イ ル の逆起電 力の減少 と と も に電源電圧 Vsに安定する。 それゆえ、 ブ レ ー キ の動作時間は、 短縮され、 ブ レ ー キ の動作 は、 '安定 した も の と ¾ る。
    [0011] しか し が ら、 前記の回路においては、 リ スタ の導通電圧 Vaは、 ズレ ー キ コ イ ル に印加される電圧
    [0012] OMPI よ ]9 ·も 大でなければ ¾ らず、 従って電源電圧 V s よ ] も大で ¾ければ ¾ ら ¾い。 それゆえ、 ト ラ ン 'ゾ ス タ 5 ,の定格電圧は、 電源電圧の 2倍¾上のも のである 必要がある 。 この よ う な高い電圧定格の ト ラ ン ク ス タは、 高価であ ])、 入手困難である こ とが、 前記の 回路にお て問題であった。
    [0013] 発明の開示
    [0014] 本発明の主 目 的は、 前記の従来形の問題点にか んがみ、 比較的低 定格電圧を有する ト ラ ン ジ ス タ を用いて、 遮断時において、 比較的短かい動作時間 において安定に制御を行 う こ とができ る、 低価格で 信頼性の高い直流ブ レーキの制御回路を提供する こ とにある 。
    [0015] ' 本発明におい ては、 電磁ブ レ ー キ用 ソ レ ノ イ ドお よびソ レ ノ ィ ド通電用 ト ラ ン ジ ス タ の直列回路を直 流電源に接続 し該ソ レ ノ イ ド通電制御用 ト ラ ン ジ ス タ の エ ミ ッ タ · コ レ ク タ間にパ リ スタ を並列に接続 し、 それに よ ])、 ソ レ ノ イ ド電流の遮断時 ^ ト ラ ン ク ス タ の エ ミ ッ タ · コ レ ク タ の間に発生する逆起電 力をク ラ ンプする よ う に したこ とを特徵とする、 直 流ブ レーキ 制御回路が提供される。
    [0016] 図面の簡単な説明 - 第 1 図は、 ロ ボ ッ ト装置等において用い られる直 流ブ レ ー キ の概略的 ¾構成を示す図、
    [0017] Ο ΡΙ 第 2 図は、 第 1 図の直流ブ レ ー キ の制御のために 用い られる挺来形の制御回路の回路図、
    [0018] 第 3 図は、 第 2 図の回路の特性を示す電圧波形図、 第 4 図は、 第 2 図の回路に用い られるパ リ ス タの 電圧電流特性を示す特性図、
    [0019] 第 5 図は、 本発明の一実施例 と しての直流ブ レー キの制御回路の回路図である 。
    [0020] 発明を実施するための最良の形態
    [0021] 本発明の実施例と しての直流ブ レ ー キ の制^回路 が第 5 図に示される。 第 5 図において、 ブ レ ー キ コ ィ ル 3 5 と通電制御用 ト ラ ン ジ スタ回路 5 との直列 回路が、 直流電源回路 8 の両出力端子の間に接続さ れ る 。 通電制御用 ト ラ ン ジ ス タ回路 5 は、 ト ラ ン 'ク ス タ駆動回路 7 に よ ] 、 作動が制御される 。 パ リ ス タ 4 が、 通電制御用 ト ラ ン 'ク ス タ回路 5 と並列に接 続される。 通電制御用 ト ラ ン ジ ス タ回路 5 は、 2 個 の ト ラ ン ス タ 5 1 , 5 2 をダ ー リ ン ト ン形接続す る よ う に構成される 。 ト ラ ン ジ ス タ駆動回路 7 にお いて、 ダ イ オー ド 7 2、 抵抗 7 3 お よ び 7 4 が直流 電源 8 の両端子間に直列に接続される 。 コ ン デ ン サ 7 5 が、 抵抗 7 4 と並列に接続される 。 ト ラ ン -ク ス タ駆動指令信号は、 フ ォ ト カ プ ラ 7 1 を介 して、 ト ラ ン ジ ス タ駆動回路 7 に接続され、 従って、 直流プ レーキ駆動用の電源回路とは絶緣されている 。 抵抗
    [0022] ΟΜΡΙ 7 3 と 7 4 の接続点は、 フ ォ ト カ プ ラ 7 1 の ト ラ ン ジ スタ回路 7 1 2 および抵抗 7 6 ·を介 して通電制御 用 ト ラ ン ジ ス タ回路 5 のペー ス端子に接続される。 通電制御用 ト ラ ン ジ ス タ回路 5 のベー ス端子はまた 抵抗 7 7 を介して直流電源の基準電圧側に接続され る。 必要な場合には、 ノ イ ズ防止回路 6 が、 ブ レー キ コ イ ル 3 5 と並列に接続され得る 。 直流電源回路 8 と して、 交流電源 8 1 か らの交流電圧波形を全波 整流ブ リ ッ ジ 8 2 に よ ])整流 し、 平滑化コ ン デ ン サ 8 3 によ ] 平滑化 したも のが使用され得る 。
    [0023] 第 5 図の回路の動作が、 下記において説明される 通電指令電流 I c がフォ ト カ プ ラ 7 1 の フ ォ ト ダ イ オー ド回路 7 1 1 に供袷されて い る と き、 フ ォ ト カ プ ラ 7 1 の ト ラ ン ジ ス タ 回路 7 1. 2 は、 導通されて お ] 、 抵抗 7 3 と 7 4 の接続点から ト ラ ン ジ ス タ回 路 7 1 2 および抵抗 7 6 を介 して、 駆動電流が通電 制御用 ト ラ ン ヅ ス タ'回路 5 の ペ ー ス端子に供給され ている。 それによ 1 、 ト ラ ン ジ ス タ 回路 5 の第 1 の ト ラ ン ジ ス タ 5 1 は、 導通 し第 2 の ト ラ ン ジ ス タ 5 2 に 'ペー ス電流を供給し、 それに よ ] 、 第 2 の ト ラ ン ジ スタ 5 2 のコ レ ク タ · エ ミ ッ タ間の導電路を 直して、 ブ レー キ コ イ ル電流が流通している。 この 場合、. 第 2 の ト ラ ン ジ ス タ 5 2 の コ レ ク タ · エ ミ ッ タ間の電圧 V c e は、 殆んどゼ ロ であ る。
    [0024] OMFI 通電制御用 ト ラ ン 'ク ス タ 回路 5 が、 .導通状態か .ら 遮断状態に移行する場合の第 2 の. ト ラ ン ゾ ス タ 5 2 のコ レ ク タ · エ ミ ッ タ 間の電圧 Vc e の変化が第 2 図 の電圧波形図において破線に よ ] 示される 。 通電指 令電流 I c の供給が停止された と き 、 フ ォ ト ダ イ ォ ー ド 7 1 2 が遮断され、 それに よ ]}、 通電用 ト ラ ン ク ス タ回路 5 へのべ一ス電流の供給が停止される。 そ れに よ ]) 、 ト ラ ン ジ ス タ 5 2 の コ レ ク タ · エ ミ ッ タ 電圧 Vce は、 急激に上昇する 。 この と き、 ブ レ ー キ コ イ ル 3 5 を流れる電流が減少するためにブ レ ー キ コ イ ル 3 5 には、 逆起電力が発生する。 こ の逆起電 力に よ ] コ レ ク タ ' エ ミ ッ タ電圧は、 電源電圧 Vs を 超えて上昇するが、 コ レ ク タ ' ェ ミ ッ タ間に並列に 接続されているパ V ス タ 4 の導通電圧 Vaによ ク ラ ンプされる 。 コ レ ク タ 。 エ ミ ッ タ電圧は、 前記の Va に達 した後、 短時間のうちに電源電 Vs に安定する。
    [0025] 上記に説明 した よ う に、 通電制御用 ト ラ ン ジ ス タ 回路 5 の コ レク タ · ェ ミ ッ タ間の電圧 Vce は、 電流 遮断時においても、 パ.リ スタ 4 の導通電圧 Vaによ ] 制限される値以上にはな らない。 この導通電圧 Vaは、 電源電圧 Vs よ ]) も僅かに大るる値であれば充分であ ] 、 従って、 通電制御用 ト ラ ン ジ ス タ 回路 5 の定格 電圧も ま た、 電源電圧 Vs よ も僅かに大 る値に選 択される こ とが可能である。 本発明に よれば、 比較的低い コ レ ク タ ' ベー ス定 格電圧を有する ト ラ ン ク スタ を用いて、 遮断時にお いて比較的短かい動作時間において安定に制御を行 う こ とのでき る、 低価格で信頼性の高い直流ブ レー キ の制御回路が提供され得る 。
    [0026] OMPI
    [0027] "WIPO
    [0028] ？ ON
    权利要求:
    Claims 請 求 の 範 囲
    1. 電磁プ レーキ用 ソ レ ノ ィ ド.お よ び ソ レ ノ ィ ド 通電制御用 ト ラ ン 'ク ス タ の直列回路を直流電源に接 続 し該ソ レ ノ ィ ド通電制御用 卜 ラ ン ク ス タ の エ ミ ッ タ · コ レ ク タ間にパ リ ス タ を並列に接続 し、 それに よ ] 、 ソ レ ノ イ ド電流の遮断時に ト ラ ン ス タ のェ ミ ッ タ · コ レ ク タ間に発生する逆起電力をク ラ ン プ する よ う に したこ と を特徵とする、 直流ブ レーキの 制御回路。
    2. 該ソ レ ノ イ ド通電制御用 ト ラ ン ジ ス タ駆動べ
    — ス電流供給は、 該電磁ブ レ ー キ の驟動用直流電源 電圧が抵抗分割され、 フ ォ ト カプ ラ に よ ] オ ン ' ォ フ制御された も のが、 '該ソ レ ノ ィ ド通電制御用 ト ラ ン ク ス タ の ペー ス電流と して供給される こ と に よ ] 行われる、 請求の範囲第 1 項記載の直流ブ レ ー キ の 制御回路。
    3. 電磁ブ レ ー キ用ソ レ ノ ィ ドコ イ ル と 、 ソ レ ノ Λ ド通電制御用 ト ラ ン ス タ'回路とパ リ ス タ の並歹 lj 回路とが直列に接続された回路が直流電源の出力端 子間に接続され、
    ソ レ ノ ィ ド通電制御用 ト ラ ン ジ ス タ 回路へは ト ラ ン ス タ駆動回路の出力信号が供給され、
    該 ソ レ ノ ィ ド通電制御用 ト ラ ン 、ク ス タ 回路はダ一 リ ン ト ン接続された 2 個の ト ラ ン ジ ス タ を具備 し、 該 ト ラ ン 'ク ス タ駆動回路にお てはダ イ ォ ー ド、 第 1 抵抗および第 2 抵抗が直流電源の出力端子間に 接続され、 該第 2 抵抗と並列にコ ン デ ンサが接続さ れ、
    該 ト ラ ン ヅ ス タ駆動回路へは フ ォ ト 力プ ラ を介 し て ト ラ ン ヅ ス タ駆動指令信号が供給されヽ ^ %r よび第 2抵抗の接続点は フ ォ ト カ プ ラ における ト ラ ン ジ ス タおよび第 3 抵抗を介してソ レ ノ ィ ド通電制 御用 ト ラ ン ジ ス タ の ベ ー ス に接続され
    ソ レ ノ ィ ド通電制御用 ト ラ ン ジ ス タ の スはま た直流電源の基準電圧側に接続される
    請求の範囲第 1 項記載の装置。 -
    4. 電磁ブ レ ー キ用 ソ レ ノ イ ド コ ィ ル と並列にノ ィ ズ防止回路が接続される、 請求の範囲第 3 項記載 の装置。
    O PI
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US4458290A|1984-07-03|
    JPS5768680A|1982-04-27|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1982-04-29| AK| Designated states|Designated state(s): DE US |
    1983-02-24| RET| De translation (de og part 6b)|Ref document number: 3152445 Country of ref document: DE Date of ref document: 19830224 |
    1983-02-24| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 3152445 Country of ref document: DE |
    1984-04-19| REG| Reference to national code|Ref country code: DE Ref legal event code: 8642 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP80/142358801014||1980-10-14||
    JP14235880A|JPS5768680A|1980-10-14|1980-10-14|Control circuit for direct current brake|DE19813152445| DE3152445A1|1980-10-14|1981-10-14|Schaltung zur steuerung einer elektromagnetischen gleichstrombremse|
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