JP3623321B2 - Linear motor type electric curtain device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はリニアモータにおけるアーマチュアの移動速度を制御する速度制御回路を備えるリニアモータ式電動カーテン装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、速度制御回路を備えるリニアモータ式電動カーテン装置としては、実開平3−39395号公報で開示される電動カーテン装置が知られている。
【0003】
同公報に開示される電動カーテン装置は、リニアモータに対して駆動電力を供給する給電線路にカップリングコンデンサを接続し、整流子により発生するインパルス信号を信号検出部により検出するとともに、この信号検出部から得るインパルス信号に基づいて駆動電力の大きさをフィードバック制御する速度制御回路を備え、これにより、定速制御等の所要の速度制御を行っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の電動カーテン装置に備える速度制御回路は、給電線路にカップリングコンデンサを接続してインパルス信号を検出する信号検出部が必要になるなど、回路構成の複雑化による装置の大型化及びコストアップを招くとともに、整流子により発生するインパルス信号に依存するため、特に、低速制御を高精度かつ安定に行うことができない難点があった。
【0005】
本発明はこのような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、回路構成の簡略化による装置の小型コンパクト化及びコストダウンを図れるとともに、低速制御を高精度かつ安定に行うことができるリニアモータ式電動カーテン装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明はリニアモータMにおけるアーマチュアAの移動速度を制御する速度制御回路2を備えるリニアモータ式電動カーテン装置1を構成するに際して、基準電圧Esを出力する基準電圧出力部3と、リニアモータMの端子電圧から検出した誘起電圧Enと当該基準電圧Esを比較して誘起電圧Enと基準電圧Esの偏差eを出力する比較部4と、偏差eに基いてリニアモータMに流れる駆動電流Idを可変してアーマチュアAの移動速度を一定に制御する電流制御部5と、基準電圧Es又は誘起電圧Enの大きさを調整してアーマチュアAの移動速度を設定する速度設定部6とを有する速度制御回路2を備えることを特徴とする。この場合、好適な実施の形態により、速度設定部6は基準電圧Es又は誘起電圧Enの大きさを任意に可変することにより、アーマチュアAの移動速度を可変制御する速度変更部7として機能させることができる。
【0007】
これにより、リニアモータMの端子電圧から検出した誘起電圧Enと基準電圧出力部3から出力する基準電圧Esの大きさは比較部4により比較され、その偏差eが求められるとともに、この偏差eは電流制御部5に付与される。そして、電流制御部5では当該偏差eに基いてリニアモータMに流れる駆動電流Idが可変され、アーマチュアAの移動速度が一定になるように制御される。また、速度設定部6(速度変更部7)では基準電圧Es又は誘起電圧Enの大きさが調整(可変)され、アーマチュアAの移動速度が設定、特に、低速に設定(可変制御)される。
【0008】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【0009】
まず、本実施例に係るリニアモータ式電動カーテン装置1の全体的構成について、図1〜図5を参照して説明する。
【0010】
21はカーテンレールであり、例えば、図1に示すように、列車や病院等の窓Wの上方に付設される。カーテンレール21は図5に示すように、断面略矩形の中空に形成し、底面には長手方向に沿った開口スリット部22を有する。また、図5及び図3に示すように、カーテンレール21の内部であって、一方の側面にはレールに沿って交互に異極が着磁された界磁用マグネット23と同マグネット23に重なるヨーク24を配設し、界磁部25を構成するとともに、他方の側面には異電極が交互に配列する電極パターン26a,26bを有する整流子基板27を設ける。
【0011】
また、カーテンレール21の内部にはレールに沿ってスライド自在のアーマチュアA及び複数の可動子L…を装填する。アーマチュアAは一対のコア28x,28yにコイル29x,29yを巻回して構成される四つの磁極30,31,32,33を有し、各磁極30…は界磁部25に対向する。一方、アーマチュアAには電極パターン26a,26bに接触するブラシ34x…,34y…を有し、各ブラシ34x…,34y…は各コイル29x,29yに接続する。なお、35…はアーマチュアAが円滑にスライドするための回動ローラである。
【0012】
以上により、リニアモータMが構成され、電極パターン26a,26bの端部はリニアモータMの接続端子36,37となり、接続端子36,37には速度制御回路2を接続する。
【0013】
このようなリニアモータMは一本のカーテンレール21の中心位置から両側に一対配設し、それぞれ対称的に構成する。図2中、Asは他方側のアーマチュアを示す。また、アーマチュアA(As)及び複数の可動子L…の下端にはカーテンC…のフックF…を掛止する。よって、電極パターン26a,26bに正(逆)の直流電圧を印加すれば、アーマチュアA(As)はカーテンレール21に沿って正方向(逆方向)に移動し、図1に示す左右一対のカーテンC,Cは対称的に開閉する。
【0014】
次に、本発明の要部を構成する速度制御回路2の構成について、図1を参照して具体的に説明する。
【0015】
速度制御回路2はアーマチュアAの移動速度を制御する機能を有する。図1において、11は直流電源部であり、リニアモータMにおける一方の接続端子36及び比較部4に給電するとともに、抵抗器12を介して基準電圧出力部3の入力部及び電流制御部5に給電する。また、リニアモータMにおける他方の接続端子37は比較部4の一方の入力部及び電流制御部5に接続するとともに、可変抵抗器13を用いた速度設定部6(速度変更部7)を介して基準電圧出力部3の入力部と抵抗器12間に接続する。一方、基準電圧出力部3は比較部4の他方の入力部に接続するとともに、比較部4の出力部は電流制御部5に接続する。
【0016】
次に、速度制御回路2の動作について説明する。まず、直流電源部11からは、リニアモータM及び電流制御部5を経由して駆動電流Idが流れる。そして、リニアモータMの端子電圧から検出される誘起電圧En(逆起電力)、即ち、リニアモータMの端子電圧から内部抵抗による電圧降下を差し引いた誘起電圧Enは、比較部4の一方の入力部に付与される。また、基準電圧出力部3からは基準電圧Esが出力し、比較部4の他方の入力部に付与される。
【0017】
これにより、比較部4の出力部からは基準電圧Esと誘起電圧Enの偏差eが出力し、この偏差eは電流制御部5に付与される。電流制御部5では当該偏差eに基いてリニアモータMに流れる駆動電流Idを可変し、アーマチュアAの移動速度が一定となるように制御する。即ち、リニアモータMの負荷トルクが増加してアーマチュアAの移動速度が低下すれば、誘起電圧Enが低下するため、比較部4から出力する偏差eが大きくなる。この結果、電流制御部5は駆動電流Idを増加させ、モータトルクを大きくすることにより、アーマチュアAの移動速度の低下を抑制する。
【0018】
一方、速度設定部6を構成する可変抵抗器13を可変すれば、誘起電圧Enから見た基準電圧Esの大きさが相対的に変化し、任意の偏差eにおける駆動電流Idの大きさが変化するため、これにより、アーマチュアAの移動速度を設定できる。したがって、アーマチュアAの目標速度が得られるように可変抵抗器13を調整すれば、アーマチュアAは設定された目標速度で定速移動する。また、調整つまみ等により可変抵抗器13を任意に可変操作できるように構成すれば、目標速度を任意に可変できる。この場合、可変抵抗器13は速度変更部7として機能する。
【0019】
このような速度制御回路2により、アーマチュアAの移動速度を、リニアモータMの接続端子36と37間に一定直流電圧を印加した場合(速度制御回路2を用いない場合)の移動速度に比べて20〜30%程度まで低下させることができた。
【0020】
即ち、リニアモータMの場合、一般的な回転式モータのように、減速ギア機構等により減速できないため、一定直流電圧を印加した際には相当に速い速度になるとともに、従来の速度制御回路では十分な低速制御を行うことができなかった。したがって、例えば、カーテンCを希望する開位置に容易に停止させることができないとともに、開閉時の発生音もかなり大きくなる不具合があった。しかし、本実施例に係る速度制御回路2により、リニアモータMにおけるアーマチュアAの十分な低速制御が実現され、しかも、低速制御が高精度かつ安定に行われるため、例えば、列車や病院等の窓に付設した場合、カーテンCを、日差しを避けるための希望する開位置に容易に停止できるとともに、開閉時の発生音も大幅に低減させることができる。また、回路構成の簡略化による装置の小型コンパクト化及びコストダウンも実現できた。
【0021】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の回路構成等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。
【0022】
【発明の効果】
このように、本発明に係るリニアモータ式電動カーテン装置は、基準電圧を出力する基準電圧出力部と、リニアモータの端子電圧から検出した誘起電圧と基準電圧を比較して誘起電圧と基準電圧の偏差を出力する比較部と、偏差に基いてリニアモータに流れる駆動電流を可変してアーマチュアの移動速度を一定に制御する電流制御部と、基準電圧又は誘起電圧の大きさを調整してアーマチュアの移動速度を設定する速度設定部とを有する速度制御回路を備えるため、回路構成の簡略化による装置の小型コンパクト化及びコストダウンを図れるとともに、低速制御を高精度かつ安定に行うことができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電動カーテン装置に備える速度制御回路のブロック回路図、
【図2】同電動カーテン装置の外観正面図、
【図3】同電動カーテン装置の界磁マグネット,電極パターン及びアーマチュアの位置関係図、
【図4】同電動カーテン装置のアーマチュアの底面図、
【図5】同電動カーテン装置の縦断側面図、
【符号の説明】
1 リニアモータ式電動カーテン装置
2 速度制御回路
3 基準電圧出力部
4 比較部
5 電流制御部
6 速度設定部
7 速度変更部
M リニアモータ
A アーマチュア
Es 基準電圧
En 誘起電圧
e 偏差
Id 駆動電流[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear motor type electric curtain device including a speed control circuit for controlling a moving speed of an armature in a linear motor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a linear motor type electric curtain device provided with a speed control circuit, an electric curtain device disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-39395 is known.
[0003]
In the electric curtain device disclosed in the publication, a coupling capacitor is connected to a feed line that supplies driving power to a linear motor, and an impulse signal generated by a commutator is detected by a signal detection unit, and this signal detection is performed. A speed control circuit that feedback-controls the magnitude of the drive power based on an impulse signal obtained from the unit is provided, thereby performing required speed control such as constant speed control.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the speed control circuit provided in the above-described conventional electric curtain device requires a signal detection unit that detects an impulse signal by connecting a coupling capacitor to the feeder line, and the size of the device is increased due to a complicated circuit configuration. In addition, this increases the cost and depends on the impulse signal generated by the commutator. Therefore, there is a problem that the low speed control cannot be performed with high accuracy and stability.
[0005]
The present invention solves such a problem existing in the prior art, and it is possible to reduce the size and cost of the apparatus by simplifying the circuit configuration and to reduce the cost, and to perform low-speed control with high accuracy and stability. An object is to provide a linear motor type electric curtain device.
[0006]
[Means for Solving the Problems and Embodiments]
In the present invention, when configuring the linear motor electric curtain device 1 including the
[0007]
As a result, the magnitude of the induced voltage En detected from the terminal voltage of the linear motor M and the reference voltage Es output from the reference
[0008]
【Example】
Next, preferred embodiments according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
[0009]
First, an overall configuration of the linear motor electric curtain device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0010]
[0011]
Further, an armature A and a plurality of movers L... Slidable along the rail are loaded in the
[0012]
As described above, the linear motor M is configured, and the ends of the
[0013]
A pair of such linear motors M are arranged on both sides from the center position of one
[0014]
Next, the configuration of the
[0015]
The
[0016]
Next, the operation of the
[0017]
Thereby, the deviation e between the reference voltage Es and the induced voltage En is output from the output section of the comparison section 4, and this deviation e is given to the
[0018]
On the other hand, if the
[0019]
By such a
[0020]
That is, in the case of the linear motor M, since it cannot be decelerated by a reduction gear mechanism or the like as in a general rotary motor, the speed becomes considerably high when a constant DC voltage is applied. Sufficient low-speed control could not be performed. Therefore, for example, there is a problem that the curtain C cannot be easily stopped at the desired open position and the sound generated when opening and closing is considerably increased. However, the
[0021]
Although the embodiments have been described in detail above, the present invention is not limited to such embodiments, and detailed circuit configurations and the like can be arbitrarily changed without departing from the gist of the present invention.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, the linear motor type electric curtain device according to the present invention compares the reference voltage with the reference voltage output unit that outputs the reference voltage, the induced voltage detected from the terminal voltage of the linear motor, and the reference voltage. A comparison unit that outputs a deviation, a current control unit that controls the movement speed of the armature to be constant by changing the drive current flowing through the linear motor based on the deviation, and the magnitude of the reference voltage or induced voltage to adjust the armature A speed control circuit having a speed setting unit for setting a moving speed is provided, so that the apparatus can be reduced in size and cost by simplifying the circuit configuration, and low-speed control can be performed with high accuracy and stability. Has an effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block circuit diagram of a speed control circuit provided in an electric curtain device according to the present invention;
FIG. 2 is an external front view of the electric curtain device,
FIG. 3 is a positional relation diagram of a field magnet, an electrode pattern and an armature of the electric curtain device,
FIG. 4 is a bottom view of an armature of the electric curtain device,
FIG. 5 is a longitudinal side view of the electric curtain device,
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Linear motor type
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