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    • 专利摘要:

    公开号:WO1989007858A1
    申请号:PCT/JP1989/000167
    申请日:1989-02-20
    公开日:1989-08-24
    发明作者:Katsuo Kohari；Kosei Nakamura；Yoshiki Fujioka；Shinichi Kono；Tatsuo Shinohara
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:H02P1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] モ ー タ の 出カ切換制御装置
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 本発明 ほ、 ェ作機械類の主軸モ ー タ に 使用 さ れ る モ ー タ の 出カ切換制御装置 に 関す る 。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] 通常のェ作機械の主軸モー タ は 、 広ぃ速度範囲でー定 の 出カ を確保す る た め に 、 ギ ャ機構 を備 ぇ て ぉ り 、 こ の 主軸 モ ー タ と 接続 さ れ る 主軸の回転数を変 ぇ る こ と に ょ り 、 ェ作機械で の多様 な切削条件を実現す る ょ ぅ に し て ぃ た 。
    [0007] こ の ょ ぅ な従来の ギ ャ に ょ り 広域定出カ を実現す る 主 軸変速機構 は 、 主軸 モ ー タ が单ー巻線 で 構成 さ れ て ぃ た 。 そ の た め 、 巻線で の発熱が大 き く な り 、 ま た ギ ャ に ょ る 変速機構が大がか り に な っ て レヽ た 。 そ の ぅ ぇ 、 モ 一 タ 自 体の体積 も 大 き く し な く て ほ な ら な レヽ と レヽ ぅ 問題が ぁ っ た 。
    [0008] 発 明 の 開 示
    [0009] 本癸明 は、 こ ぅ し た 問題点 を解決すべ く な さ れ た も の で、 低速巻線 と 高速巻線 と を有す る 交流電動機 に ょ り 主 軸 モ ー タ の広域定出カ化を可能 に す る モ ー タ の 出カ切換 制御装置を提供す る こ と を 目 的 と し て ぃ る 。
    [0010] 本発明 に ょ れ ば、 低速巻線 と 高速巻線 と を有す る 交流 電動機の モ 一 タ の 出 カ切換制御装置 に ぉ ぃ て 、 前記交流 電動機の動カ線の接続を切換 ぇ る 巻線切換手段 と 、 切換 要求 に基づぃ て前記巻線切換手段に対す る動カ線切換指 令を発生す る 指令手段 と を具備す る こ と を特徴 と す る モータ の出カ切換制御装置を提供で き る 。
    [0011] 従っ て本発明の巻線切換制御装置は、 交流電動機の動 カ線の接続を切換ぇ る こ と に ょ り 高速か ら低速に至る ま での広ぃ範囲での出カ特性を安定させ る こ と がで き、 し か も单一巻線に ょ り 広域定出カ化が実現で き る か ら、 小 型のェ作機械用 の主軸モ ー タ を構成す る ぅ ぇ で有効な モータ の出カ切換制御装置を提供で き る。
    [0012] 図面の簡单な説明
    [0013] 第 1 図は、 本発明の一実施例を示すブ ロ ヅ ク図、 第 2 図 （ a ) , ( b ) ほ、 主軸モータ の電気子巻線の Y接続 と Δ接続の巻線構成を示す図、 第 3 図は、 巻線切換シー ケ ン スの一例を示す図、 第 4 図は、 回転速度に対す る 出 カ特性の一例を示す特性図で ぁ る。
    [0014] 発明を実施する ための最良の形態
    [0015] 以下、 図面を用ぃて本発明のー実施例にっぃて詳細 に 説明す る 。
    [0016] 第 1 図 は、 A C ス ビ ン ド ル サ ー ボュニ ッ ト 1 に ょ る モータ の出カ切換制御の一例を示す ブロ ッ ク図でぁ る。 主軸モータ 2 は ス ビ ン ド ルサ一ボュニ ッ ト 1 の ト ラ ン ジ ス タ ィ ン ノ ータ に ょ り パ ルス幅変調さ れた電流信号 に ょ り 、 デ ィ ジ タ ル で速度制御 さ れ る も の で、 ス ビ ン ド ル サーボュニ ッ ト 1 は主軸切換回路 1 1 を舍んでぃ る 。 主 軸モータ 2 は、 低速巻線 と高速巻線 と を有す る交流電動 機 で ぁ り 、 動カ線 の u , V , W と X , Υ , ζ 端子間の接 続を切換 ぇ る こ と に ょ り 巻線切換が可能 に 構成 さ れ て ぃ る 。
    [0017] 3 は ブ ロ グ ラ マ ブル コ ン ト ロ ー ラ で ぁ り 、 ス ビ ン ド ル サ一 ボュニ ッ ト 1 で検出 さ れ た主軸モ 一 タ 2 に っ ぃ て の 速度検出信号 に ょ り 切換要求信号を主軸切換回路 1 1 に 出 カ し て ぃ る 。 こ の ブ ロ グ ラ マ ブ ル コ ン ト ロ 一 ラ 3 で は、 切換速度 に応 じ て上記切換要求信号を形成す る ょ ぅ に し て ぃ る 。 主軸切換回路 1 1 は、 切換要求信号 に 基づ ぃ て リ レ 一回路 4 に 対す る 動カ線切換指令 と 、 R 0 Μ を メ ィ ン R O M か ら サ ブ R O M へ切換 る 指令 と を発生す る も の で ぁ り 、 こ の動カ線切換指令 は主軸 モ ー タ 2 の巻線 切換用 の電磁接点 M C I , M C 2 を交互 に ォ ン 、 才 フ す る 。
    [0018] 第 2 図 （ a ) , ( b ) は、 主軸 モ ー タ 2 の電気子巻線 を低速巻線 と し て Y 接続 に 構成 し た場合 と 、 高速巻線 と し て Δ 接続 に 巻線構成 し た 場合を示 し て ぃ る 。 っ ま り 、 電磁接点 M C 1 を ォ ン す る と き に ほ 、 巻線構成 は Y 接続 に な り 、 低速回転の領域で定出カ特性の電動機 と な り 、 電磁接点 M C 2 を 才 ン す る と き に は 、 巻線構成 は Δ 接続 に な り 、 高速回転の領域で定出カ特性の電動機 に 切換 ぇ ら れ る 。
    [0019] 第 3 図 に は 、 上記 A C ス ピ ン ド ルサー ボュ ニ ッ ト 1 に ょ る 巻線切換 シー ケ ン ス のー例を示 し て ぃ る 。
    [0020] 主軸 モ ー タ 2 の速度が設定速度 を越 ぇ て 、 速度検出信 号 SDT がォ フ か ら ォ ン に切換ぇ ら れる と 、 P C 3 か らの 切換要求指令 S E L がォ ン に な り 、 それが主軸切換回路 1 1 に入カ さ れる と 、 ィ ネ一ブル信号 ENB はォ フ す る。 こ れに ょ り モータ 電流が切断さ れる と と も に、 主軸切換回 路 1 1 か ら ほ R O M選択指令 *SELR0M に基づレ、て メ ィ ン R 0 Mか ら サ ブ R 0 Mへの切換が指令され、 ま た同時に 主軸切換回路 1 1 に ょ り 動カ線切換指令 CHP 1 , 2が ロ ゥ ( 「 0 j ) か ら ノヽ ィ （ 「 l j ) に な っ て リ レー回路 4 を 駆動す る 。 リ レー回路 4 に ょ り 電磁接点 M C 1 がォ フ さ れ M C 2 がォ ン に切換ぇ ら れ、 主軸モータ 2 を低速巻線 か ら高速巻線に し た後、 R 0 M切換完了信号 *MRF IN'と動 カ線切換完了信号 C I Nに ょ り ィ ネーブル信号 E N B をォ ン し、 その結果、 再びモータ電流が供給される 。
    [0021] そ の後、 主軸モータ 2 の回転速度が再び低下 して設定 速度を下回っ た と き に は、 速度検出信号 S D T が才 ン か ら ォ フ に切換ぇ ら れ、 上述の シーケ ン ス と 逆の シーケ ン ス に従っ て主軸モータ 2 の巻線構成を低速巻線 と す る。
    [0022] 第 4 図は、 主軸モータ 2 の回転速度に対す る 出カ特性 の一例を示す特性図でぁ る 。 例ぇ ば設定速度 と して回転 数 N を 100 Qと し、 低速巻線 に ょ り N = 400 ~ 1000 , 高速 巻線 に ょ り N = 1000〜 8000がそれぞれ定出カ領域でぁ る と すれば、 单一の巻線で、 しか も ギャ機構を不要に して 広域定出カ化が実現さ れる。 っ ま り 、 ェ作機械の搆成を 簡素化 し、 コ ス ト 的 に も従来装置に比較 して極めて有利 に な る。 こ の場合の設定速度に っぃて は、 切換速度の前 後 で の動作 を安定 さ せ る べ く 、 加速時 と 減速時 と の間で 所定の ヒ ス テ リ シ ス が設定 さ れ て レヽ る こ と が望 ま し ぃ。
    [0023] 以上、 本発明 のー実施例を説明 し た が、 本発明 は こ れ に 限定 さ れ る も の で な く 、 本発明の要 旨 の範囲内で種 々 の変形が可能で ぁ っ て 、 こ れ ら を本発明の範图か ら 排除 す る も の で は なぃ。
    [0024] 産業上の利用可能性
    [0025] *発明 の モ ー タ の 出カ切換制御装置 は 、 单ー巻線 に ょ り 広域定 出 カ化 が実現 で き 、 小型 の ェ作機械 用 の 主軸 モ ー タ を構成す る ぅ ぇ で有効で ぁ る 。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    ( 1 ) 低速巻線 と 高速巻線 と を有す る モ ー タ の出カ切 換制御装置は、 次を含む ：
    前記交流電動機の動カ線の接続を切換ぇ る巻線切換手 段 ：
    切換要求 に基づぃて前記巻線切換手段に対する動カ線 切換指令を発生する指令手段。
    ( 2 ) 前記請求の範函第 （ 1 ) 項記載のモ ー タ の出カ 切換制御装置は、 更に次を有す る ：
    前記交流電動機への複数の信号パター ン を記憶す る記 憶手段 ；
    こ の 記憶手段か ら 出カ さ れる信号バタ ーン の 切換と動 カ線接続の切換ぇが完了 す る ま で前記切換要求に基づぃ て動カ線への駆動電流を停止す る電流制限手段。
    ( 3 ) 前記請求の範囲第 （ 2 ) 項記載のモ ー タ の出カ 切換制御装置は、 更に次を有す る ：
    切換速度を設定す る設定手段 ；
    前記交流電動機の速度が設定速度 に達し た と き切換要 求を出カす る制御手段。
    ( 4 ) 前記切換速度に は 、 加速時 と減速時 と の間で所 定 の ヒ ス テ リ シ ス が設定ざ れ て ぃ る こ と を特徴 と す る請 求の範囲第 （ 3 ) 項記載の モ 一 タ の出カ切換制御装置。 ( 5 ) 前記巻線切換手段を リ レ ー回路ぉ ょ び電磁接触 器に ょ り 構成 し、 低速巻線 と し て Y 接続、 高速巻線 と し て Δ接続の巻線を構成す る こ と を特徴 と す る請求の範囲 第 （ 1 ) 項乃至第 （ 4 ) 項記載の モータ の出カ切換制御
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US5068587A|1991-11-26|Spindle drive control apparatus for a machine tool
    US5614799A|1997-03-25|Brushless direct current motor having adjustable motor characteristics
    US5304886A|1994-04-19|Printed circuit motor
    DE19533076B4|2008-11-20|Steuerschaltung für einen bürstenlosen Synchron-Elektromotor
    US3783359A|1974-01-01|Brushless d. c. motor using hall generators for commutation
    US4583028A|1986-04-15|Drive mechanism for working machines, especially industrial sewing machines
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    US5087845A|1992-02-11|Series electric motor with permanent magnet brake
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    KR0132904B1|1998-04-20|유도전동기의 구동 제어 방법 및 장치
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    DE2802224A1|1979-07-26|Schaltungsanordnung zur drehzahlregelung einer von einem elektromotor angetriebenen arbeitsmaschine mit veraenderlicher belastung
    FR2518776A1|1983-06-24|Procede et appareillage pour alimenter en energie electrique un outil mecanique portable
    US6313593B1|2001-11-06|Motor controller
    JP2788038B2|1998-08-20|低・高速出力切り換え形交流スピンドルモータとその低・高速出力切り換え方法
    US3452263A|1969-06-24|Step motor drive system including current feedback
    US4763052A|1988-08-09|Method and means for driving a brushless D.C. motor
    TW322655B|1997-12-11|The automatic adjust device for driving phase angle
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP2704263B2|1998-01-26|
    EP0362399B1|1995-04-19|
    EP0362399A1|1990-04-11|
    DE68922262T2|1995-08-24|
    DE68922262D1|1995-05-24|
    JPH01214293A|1989-08-28|
    KR900701088A|1990-08-17|
    EP0362399A4|1991-11-13|
    US5049800A|1991-09-17|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-08-24| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): KR US |
    1989-08-24| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    1989-09-25| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1989902546 Country of ref document: EP |
    1990-04-11| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1989902546 Country of ref document: EP |
    1995-04-19| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1989902546 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP63/39054||1988-02-22||
    JP63039054A|JP2704263B2|1988-02-22|1988-02-22|巻線切換制御装置|DE68922262T| DE68922262T2|1988-02-22|1989-02-20|Umschaltungsregeleinheit für die motorleistung.|
    KR1019890701890A| KR900701088A|1988-02-22|1989-02-20|모터의 출력 전환 제어장치|
    EP89902546A| EP0362399B1|1988-02-22|1989-02-20|Motor output change-over control unit|
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