JPS6264246A

JPS6264246A - 直流サ−ボモ−タ

Info

Publication number: JPS6264246A
Application number: JP60202296A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kimoto; 木本　伸一; Kimio Ono; 大野　喜美雄
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1985-09-12
Filing date: 1985-09-12
Publication date: 1987-03-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、出力がｔｏｏｗ以上の比較的大容量の直流
サーボモータに係り、特に、駆動回路を内蔵することに
より、電源線の節約と、これにともなうコストおよびノ
イズの低減を計った直流サーボモータに関する。

［従来の技術］周知の通り、直流サーボモータは制御が簡単でかつ起動
トルクが大きいなどの優れた特徴から、自動制御等の分
野で広く用いられている。

第６図、第７図は、従来の直流サーボモータ系の全体構
成を示すものである。図において、直流電源３１から出
力された直流は、４組のトランジスタＱｌ−Ｑ４からな
る駆動回路３２ａを介して、直流サーボモータ３３を駆
動制御する。直流サーボモータ３３の回転速度は、速度
発電機３４によって検出され、制御回路３２ｂにフィー
ドバックされる。制御回路３２ｂは、このフィードバッ
ク信号と、シャント抵抗３５によって検出されたモータ
電流とによって、トランジスタＱ１〜Ｑ４をパルス幅制
御して直流サーボモータ３３のトルク制御を行う。なお
、上記駆動回路３２ａと制御回路３２ｂとが駆動装置３
２を構成しており、また直流サーボモータ３３は、トラ
ンジスタＱｌ、Ｑ４が導通状態のときに正転し、トラン
ジスタＱ２゜Ｑ３が導通状態のときに逆転するようにな
っている。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、上述した従来の直流サーボモータ系において
は、直流電源３１と駆動装置３２との間、および駆動装
置３２と直流サーボモータ３３との間を、大電流の流れ
るパワーライン３７で接続しなければならないため、次
のような問題があった。

（１）パワーライン３７の全長が非常に長くなるため、
このパワーライン３７による電圧降下が大きくなり、損
失が増大する。

（２）上記（１）と同じ理由により、配線重量が増加す
る。

（３）パワーライン３７を流れる脈動大電流によって、
ラジオノイズが発生する。

特に、駆動装置３２の設置箇所が限定され、第８図に示
すように、直流電源３１や直流サーボモータ３３から離
れた所に設置しなければならない場合、パワーライン３
７の全長が極めて長くなり、上記のような問題が顕著に
なる。

この発明は、このような背景の下になされたもので、上
記問題点を解決した直流サーボモータを提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］上記問題点を解決するためにこの発明は、円筒部と多角
形部とを持ち、前記多角形部の内部に通風路が形成され
たヨークと、前記ヨーク内壁に設けられた界磁磁極と、
この界磁磁極内に回動自在に設けられた回転子と、前記
多角形部の外周に固定され、かつモータ巻線にモータ電
流を供給する駆動回路と、前記モータ電流を検出する検
出手段とを同一ケーシング内に収めたことを特徴とする
。

［作用　］上記構成によれば、大電流を扱う駆動回路や電流検出手
段がすべて直流サーボモータに内蔵された形となるため
、パワーライン３７は、第５図に示すように、直流電源
３１と直流サーボモータとの間を接続するだけで済み、
他は微弱な電流を通すラインになる。従って、直流電源
３１と直流サーボモータとが近接してさえいれば、上述
した問題点はすべて解決されることとなる。

［実施例］以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の一実施例による直流サーボモータの
構造を示す縦断面図、第２図は第１図の■−■線断面図
である。これらの図において、ｌは回転子であり、回転
子ｌの外周には、内壁に界磁磁極２・・・が形成された
ヨーク３が設けられている。このヨーク３は、第２図、
第３図に示すように、回転子ｌより僅かに大きい径の円
筒部４と・、内壁端部が円筒部４の外周端部に連なるよ
うに形成された多角形部５とからなり、円筒部４と多角
形部５とは一体形成されている。該多角形部５の各面を
形成する壁部５ａ・・・には、その両端において開口す
る複数の通風路６・・・が形成され、壁部５ａの外周に
は、放熱効果を高めるための櫛状の突出部５ｂが形成さ
れている。

上記壁部５ａの外周には、また、第４図に示すドライブ
用のパワーＩＣ（タイプＡ）７ａ〜７ｄと、出力用のパ
ワーＩＣ（タイプＢ）８　ａ〜８ｄとが取り付けられて
いる。この場合、大電力を消費する出力用のパワーＩＣ
（タイプＢ）８ａ〜８ｄが通風路６の上流側に取り付け
られ、比較的消費電力の小さいドライブ用のパワーＩＣ
（タイプＡ）７　ａ〜７ｄが下流側に取り付けられてい
る。また、壁部５ａの他の外周には、対向する一対の支
持部材９．９が取り付けられ、この支持部材９．９間に
線状のシャント抵抗ｌＯが張設されている。

更に、回転子ｌの一端側（第１図の左側）には、速度発
電機１１が、回転子１と軸心を共通にして固定され、速
度発電機１１の外側には、後述するプリントカード１２
、冷却用ファン１３が順次取り付けられている。

なお、図中、１４はモータ整流子、１５はモータブラシ
、１６はレセプタクルであり、これらの構成要素１〜１
５が１個のケーシング１７に収められ、直流サーボモー
タ１８を構成している。

次に、第４図において、プリントカード１２は４個のフ
ォトカブラ２１ａ〜２１ｄと、電流リミッタ２２とから
なり、フォトカプラ２１ａ、２１ｂの出力がパワーＩＣ
（タイプＡ）７ａ、７ｂの各ベースに供給されるととも
に、フォトカブラ２１ｃ、２１ｄの出力が抵抗２３ｃ、
２３ｄを介してパワーＩＣ（タイプＡ）７ｃ、７ｄの各
ベースに供給されている。

また、電流リミッタ２２の入力端には、シャント抵抗１
０の両端に得られたモータ電流検出信号が供給され、モ
ータに過大な電流が流れたときには、パワーＩＣ（タイ
プＡ）７ｃ、７ｄのベース電流が規制されて、モータ電
流が制限されるようになっている。なお、図中、２４は
モータ温度が上昇したときにオフとなるサーマルスイッ
チである。

第５図は、上記実施例による直流サーボモータ１８と直
流電源３１および制御装置２５との接続関係を示すブロ
ック図である。まず、直流電源３１と直流サーボモータ
１８との間は、パワーライン３７によって接続され、第
４図に示す２８ＶＤＣを直流サーボモータ１８に供給す
るようになっている。また、制御装置２５と直流サーボ
モータ１８との間には、フォトカブラ２１ａ〜２１ｄへ
の制御信号、冷却用ファン１３への供給電流および速度
発電機１１とサーマルスイッチ２４の出力信号を送るラ
イン２６が設けられている。更に、直流電源３１から制
御装置２５には電源供給用のライン２７が設けられてい
る。

このような構成によれば、ライン２６を通して、制御装
置２５から直流サーボモータ１８へ供給される制御信号
によって、駆動用のパワーＩＣ（タイプＡ）７ａ〜７ｂ
がオン／オフ制御され、これによって出力用のパワーＩ
Ｃ（タイプＢ）８ａ〜８ｄもオン／オフして回転子ｌの
回転が制御される。そして、パワーＩＣ７ａ、７ｄおよ
び８ａ、８ｄがオンのときに回転子ｌが正転し、パワー
ＩＣ７ｂ、７ｃおよび８ｂ、８ｃがオンのときに回転子
１が逆転する。

この場合、大電流が流れるのはパワーライン３７だけで
あり、他のライン２６．２７には小さな電流が流れるだ
けである。従って、直流電源３１と直流サーボモータ１
８との設置場所が接近している場合は、パワーライン３
７は短くて済み、所期の効果を奏することができる。

また、パワーＩＣ７ａ〜８ｄから放出された熱は、冷却
用ファン１３からの送風に乗って、第１図に矢印で示す
ように通風路６等を流れ、外部に放出される。こうして
、円筒部４と多角形部５の組み合わせにより、パワーＩ
Ｃ７ａ〜８ｄおよびシャント抵抗１０の設置場所を確保
するとともに、放熱効果を高めることができる。

し発明の効果］以上説明したように、この発明は、駆動回路やモータ電
流検出手段など、大電流を扱う回路手段を直流サーボモ
ータに内蔵させたので、次の効果を奏することができる
。

（１）パワーラインの節約が可能となり、電圧損失およ
び配線重量を低減することができる。

（２）ラジオノイズ発生源である、モータブラシ部や駆
動回路を、同一のケーシング内に収めたので、ノイズ抑
制対策が比較的容易となる。

（３）発熱量の大きい駆動回路とモータ部とを同一のケ
ーシング内に収めたので、１個の冷却ファンによって双
方を同時に冷却できる。従って、ファンの個数節約と、
スペースの節約およびコストの低減を計ることかできる
。

（４）駆動回路に、ＩＣ化した効率の良いトランジスタ
を用いることにより、サーボシステム全体の小型軽量化
を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の゛一実施例による直流サーボモータ
の構造を示す縦断面図、第２図は第１図の■−■線断面
図、第３図は同直流サーボモータのヨークの外観をしめ
ず概略図、第４図は同直流サーボモータの電気的構成を
示すブロック図、第５図は同直流サーボモータ系におけ
るパワーラインの接続位置を示すブロック図、第６図は
従来の直流サーボモータ系の構成を示す概略斜視図、第
７図は同直流サーボモータ系の電気的構成を示す回路図
、第８図は同直流サーボモータ系におけるパワーライン
の接続位置を示すブロック図である。ｌ・・・・・・回転子、２・・・・・・界磁磁極、３・
・・・・・ヨーク、４・・・・・・円筒部、５・・・・
・・多角形部、６・・・・・・通風路、７ａ〜７ｄ・・
・・・・パワーＩＣ（タイプＡ）（駆動回路）、８ａ〜
８ｄ・・・・・・パワーＩＣ（タイプＢ）（駆動回路）
、ｌＯ・・・・・・シャント抵抗（検出手段）１７・・
・・・・ケーシング、１８・・・・・・直流サーボモー
タ。

Claims

【特許請求の範囲】

円筒部と多角形部とを持ち、前記多角形部の内部に通風
路が形成されたヨークと、前記ヨーク内壁に設けられた
界磁磁極と、この界磁磁極内に回動自在に設けられた回
転子と、前記多角形部の外周に固定され、かつモータ巻
線にモータ電流を供給する駆動回路と、前記モータ電流
を検出する検出手段とを同一ケーシング内に収めたこと
を特徴とする直流サーボモータ。