(57)【要約】【課題】この発明は、界磁巻線用電源とブレーキ用電源とを共有化して、低コスト化を図り、磁気回路を流れる磁束による磁気吸引力でブレーキを駆動するようにして、ブレーキの駆動力を大きくできるブレーキ付き回転電機を得る。【解決手段】ブレーキ付き回転電機は、主軸４に固着された第１固定コアブロック１６と、第１固定コアブロック１６の軸方向一側に軸方向に移動可能に配設された第２固定コアブロック１７と、第２固定コアブロック１７を軸方向一側に付勢する圧縮コイルばね２１と、第２固定コアブロック１７の軸方向一側の端面に配設されたライニング２４と、を備え、界磁巻線１８に通電されていないときには、圧縮コイルばね２１の付勢力によりライニング２４を界磁回転鉄心部８に押し付けて制動し、界磁巻線１８に通電されたときに、磁気回路を流れる磁束による磁気吸引力によりライニング２４を界磁回転鉄心部８から離反させて制動を解除する。【選択図】図１
2014030335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子鉄心、および該電機子鉄心に巻装された電機子巻線を有する電機子と、
上記電機子鉄心の軸心位置に配設された主軸と、
上記主軸に回転可能に支持されて、上記電機子鉄心に所定に空隙を介して相対して配設された界磁回転鉄心部と、
上記界磁回転鉄心部を挟んで上記電機子鉄心と対向するように配設された界磁固定鉄心部と、
導体線を円筒状に巻回して作製され、上記界磁固定鉄心部に装着され、通電されて磁束を発生し、上記界磁回転鉄心部の上記電機子鉄心に相対する周面に磁極を形成する界磁巻線と、
上記界磁回転鉄心部の回転を制動／制動解除するブレーキ機構部と、を備え、
上記ブレーキ機構部は、上記界磁巻線に通電されていないときには、弾性体の付勢力により制動トルクを発生させて制動し、上記界磁巻線に通電されたときには、該界磁巻線に通電することにより形成される磁気回路を流れる磁束による磁気吸引力を用いて制動解除するように構成されていることを特徴とするブレーキ付き回転電機。
【請求項２】
上記界磁回転鉄心部は、上記電機子鉄心の内周側に配設され、
上記界磁固定鉄心部は、上記主軸に固着されて上記界磁回転鉄心部の内周側に配設された第１固定コアブロックと、上記界磁回転鉄心部の内周側に、かつ上記第１固定コアブロックの上記主軸の軸方向の一側に並んで配設され、該第１固定コアブロックに対して軸方向に移動可能な第２固定コアブロックと、を備え、
上記界磁巻線は、上記第１固定ブロックと上記第２固定ブロックとに外嵌状態に装着され、
上記ブレーキ機構部は、上記第２固定コアブロックと、上記第１固定コアブロックと上記第２固定コアブロックとの間に配設されて該第２固定コアブロックを軸方向一側に付勢する上記弾性体と、上記第２固定コアブロックの軸方向一側の端面に配設され、上記弾性体の付勢力により上記界磁回転鉄心部に当接して制動トルクを発生するライニングと、を備えていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ付き回転電機。
【請求項３】
上記界磁回転鉄心部は、上記電機子鉄心の内周側に配設され、
上記界磁固定鉄心部は、上記主軸に固着されて上記界磁回転鉄心部の内周側に配設され、上記界磁巻線が軸方向の中央部に外嵌状態に装着された第１固定コアブロックと、上記第１固定コアブロックの軸方向の一側の径方向外側に、該第１固定コアブロックに対して径方向に移動可能に配設された第２固定コアブロックと、を備え、
上記ブレーキ機構部は、上記第２固定コアブロックと、上記第１固定コアブロックと上記第２固定コアブロックとの間に配設されて該第２固定コアブロックを径方向外側に付勢する上記弾性体と、上記第２固定コアブロックの径方向外側の面に配設され、上記弾性体の付勢力により上記界磁回転鉄心部に当接して制動トルクを発生するライニングと、を備えていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ付き回転電機。
【請求項４】
上記界磁回転鉄心部は、上記電機子鉄心の外周側に配設され、
上記界磁固定鉄心部は、固定部材に固着されて上記界磁回転鉄心部の外周側に配設された第１固定コアブロックと、上記界磁回転鉄心部の外周側に、かつ上記第１固定コアブロックの上記主軸の軸方向の一側に並んで配設され、該第１固定コアブロックに対して軸方向に移動可能な第２固定コアブロックと、を備え、
上記界磁巻線は、上記第１固定ブロックと上記第２固定ブロックとに内嵌状態に装着され、
上記ブレーキ機構部は、上記第２固定コアブロックと、上記第１固定コアブロックと上記第２固定コアブロックとの間に配設されて該第２固定コアブロックを軸方向一側に付勢する上記弾性体と、上記第２固定コアブロックの軸方向一側の端面に配設され、上記弾性体の付勢力により上記界磁回転鉄心部に当接して制動トルクを発生するライニングと、を備えていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ付き回転電機。
【請求項５】
上記界磁回転鉄心部は、上記電機子鉄心の外周側に配設され、
上記界磁固定鉄心部は、固定部材に固着されて上記界磁回転鉄心部の外周側に配設され、上記界磁巻線が軸方向の中央部に内嵌状態に装着された第１固定コアブロックと、上記第１固定コアブロックの軸方向の一側の径方向内側に、該第１固定コアブロックに対して径方向に移動可能に配設された第２固定コアブロックと、を備え、
上記ブレーキ機構部は、上記第２固定コアブロックと、上記第１固定コアブロックと上記第２固定コアブロックとの間に配設されて該第２固定コアブロックを径方向内側に付勢する上記弾性体と、上記第２固定コアブロックの径方向内側の面に配設され、上記弾性体の付勢力により上記界磁回転鉄心部に当接して制動トルクを発生するライニングと、を備えていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ付き回転電機。
【請求項６】
上記界磁回転鉄心部は、上記電機子鉄心の内周側に配設され、
上記界磁固定鉄心部は、上記主軸に固着されて上記界磁回転鉄心部の内周側に配設された第１固定コアブロックと、上記界磁回転鉄心部の内周側に、かつ上記第１固定コアブロックの上記主軸の軸方向の一側に並んで配設され、該第１固定コアブロックに対して軸方向に移動可能な第２固定コアブロックと、上記界磁回転鉄心部の内周側に、かつ上記第１固定コアブロックの上記主軸の軸方向の他側に並んで配設され、該第１固定コアブロックに対して軸方向に移動可能な第３固定コアブロックと、を備え、
上記界磁巻線は、上記第１固定コアブロックに外嵌状態に装着され、
上記ブレーキ機構部は、上記第２固定コアブロックと、上記第１固定コアブロックと上記第２固定コアブロックとの間に配設されて該第２固定コアブロックを軸方向一側に付勢する上記弾性体と、上記第３固定コアブロックと、上記第１固定コアブロックと上記第３固定コアブロックとの間に配設されて該第３固定コアブロックを軸方向他側に付勢する上記弾性体と、上記第２固定コアブロックの軸方向一側、および上記第３固定コアブロックの軸方向他側の端面に配設され、上記弾性体の付勢力により上記界磁回転鉄心部に当接して制動トルクを発生するライニングと、を備えていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ付き回転電機。
【請求項７】
上記界磁回転鉄心部は、上記電機子鉄心の外周側に配設され、
上記界磁固定鉄心部は、固定部材に固着されて上記界磁回転鉄心部の外周側に配設された第１固定コアブロックと、上記界磁回転鉄心部の外周側に、かつ上記第１固定コアブロックの上記主軸の軸方向の一側に並んで配設され、該第１固定コアブロックに対して軸方向に移動可能な第２固定コアブロックと、上記界磁回転鉄心部の外周側に、かつ上記第１固定コアブロックの上記主軸の軸方向の他側に並んで配設され、該第１固定コアブロックに対して軸方向に移動可能な第３固定コアブロックと、を備え、
上記界磁巻線は、上記第１固定コアブロックに内嵌状態に装着され、
上記ブレーキ機構部は、上記第２固定コアブロックと、上記第１固定コアブロックと上記第２固定コアブロックとの間に配設されて該第２固定コアブロックを軸方向一側に付勢する上記弾性体と、上記第３固定コアブロックと、上記第１固定コアブロックと上記第３固定コアブロックとの間に配設されて該第３固定コアブロックを軸方向他側に付勢する上記弾性体と、上記第２固定コアブロックの軸方向一側、および上記第３固定コアブロックの軸方向他側の端面に配設され、上記弾性体の付勢力により上記界磁回転鉄心部に当接して制動トルクを発生するライニングと、を備えていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ付き回転電機。
【請求項８】
上記界磁回転鉄心部は、
それぞれ、軸方向に延在して周方向に等角ピッチで配列された複数の第１爪状磁極部、および上記複数の第１爪状磁極部の軸方向の他端を連結、一体化する円盤状の第１底部を有する第１回転コアブロックと、
それぞれ、隣り合う上記第１爪状磁極部間の周方向の中央位置に、軸方向に延在して周方向に等角ピッチで配列された複数の第２爪状磁極部、および上記複数の第２爪状磁極部の軸方向の一端を連結、一体化する円盤状の第２底部を有する第２回転コアブロックと、
上記第１回転コアブロックと上記第２回転コアブロックとを連結、一体化する連結部材と、を備え、
上記第１回転コアブロックが、上記第１底部を上記主軸に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられ、
上記第２回転コアブロックが、上記第２底部を上記主軸に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられていることを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれか１項に記載のブレーキ付き回転電機。
【請求項９】
上記界磁回転鉄心部は、
それぞれ、軸方向に延在して周方向に等角ピッチで配列された複数の第１爪状磁極部の軸方向の他端を磁気的に連結、一体化した第１回転コアブロックと、
それぞれ、隣り合う上記第１爪状磁極部の周方向の中央位置に、軸方向に延在して周方向に等角ピッチで配列された複数の第２爪状磁極部、および上記複数の第２爪状磁極部の軸方向の一端を連結、一体化する円盤状の第２底部を有する第２回転コアブロックと、
上記第１回転コアブロックと上記第２回転コアブロックとを連結、一体化する連結部材と、を備え、
上記第２底部を上記主軸に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられて、該主軸に片持ち支持されていることを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれか１項に記載のブレーキ付き回転電機。
【請求項１０】
上記連結部材は、上記第１回転コアブロックと上記第２回転コアブロックとの周方向隙間および軸方向隙間の少なくとも一方の隙間に配置され、上記連結部材の少なくとも一部が、上記界磁巻線に通電したときに形成される磁気回路を流れる磁束を補強する方向に着磁された磁石により構成され、
上記ブレーキ機構部を動作させる停止信号に基づいて、上記界磁巻線に印加する電流を遮断するように制御する界磁巻線制御装置と、
上記停止信号に基づいて、上記界磁回転鉄心部にトルクを発生させるに必要な電流を上記電機子巻線に印加し、上記ライニングが上記界磁回転鉄心部に当接した後、上記電機子巻線に印加する電流を遮断するように制御する電機子巻線制御装置と、を備えていることを特徴とする請求項８又は請求項９記載のブレーキ付き回転電機。
【請求項１１】
上記第１回転コアブロックおよび上記回転コアブロックの少なくとも一方に、上記界磁巻線に通電することにより形成される磁気回路を流れる磁束と鎖交するように配置された、自身で短絡した導線と、
上記ブレーキ機構部を動作させる停止信号に基づいて、上記界磁巻線に印加する電流を遮断するように制御する界磁巻線制御装置と、
上記停止信号に基づいて、上記界磁回転鉄心部にトルクを発生させるに必要な電流を上記電機子巻線に印加し、上記ライニングが上記界磁回転鉄心部に当接した後、上記電機子巻線に印加する電流を遮断するように制御する電機子巻線制御装置と、を備えていることを特徴とする請求項８又は請求項９記載のブレーキ付き回転電機。
【請求項１２】
円筒状のフレーム、および底部からなる有底円筒状に作製され、上記主軸が該底部の軸心から同軸に延設されたハウジングをさらに備え、
上記電機子が、上記電機子鉄心を上記フレームに内嵌状態に固着されて上記ハウジングに支持され、
上記界磁回転鉄心部は、
それぞれ、軸方向に延在して周方向に等角ピッチで配列された複数の第１爪状磁極部、および上記複数の第１爪状磁極部の軸方向の他端を連結、一体化する円盤状の第１底部を有する第１回転コアブロックと、
それぞれ、隣り合う上記第１爪状磁極部間の周方向の中央位置に、軸方向に延在して周方向に等角ピッチで配列された複数の第２爪状磁極部、および上記複数の第２爪状磁極部の軸方向の一端を連結、一体化する円盤状の第２底部を有する第２回転コアブロックと、を備え、
上記第１回転コアブロックが、上記第１底部を上記底部に向けて上記主軸に回転可能に、かつ軸方向に移動可能に取り付けられ、上記第２回転コアブロックが、上記第２底部を上記主軸に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられて、上記電機子鉄心の内周側に配設され、
上記界磁固定鉄心部は、上記界磁巻線が軸方向の中央部に外嵌状態に装着され、上記主軸に固着されて上記界磁回転鉄心部の内周側に配設され、
上記ブレーキ機構部は、上記第１回転コアブロックと、上記第１回転コアブロックと上記第２回転コアブロックとの間に配設されて該第１回転コアブロックを上記底部側に付勢する上記弾性体と、上記底部の上記第１底部側の面に配設され、上記弾性体の付勢力により上記第１底部が押し当てられて制動トルクを発生するライニングと、を備えていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ付き回転電機。
【請求項１３】
上記ブレーキ機構部を動作させる停止信号に基づいて、上記界磁巻線に印加する電圧を上記停止信号を受ける前の電圧より低い電圧を上記界磁巻線に印加し、上記ライニングが上記界磁回転鉄心部に当接した後、上記界磁巻線に印加する電圧を遮断するように制御する界磁巻線制御装置と、
上記停止信号に基づいて、上記界磁回転鉄心部にトルクを発生させるに必要な電流を上記電機子巻線に印加し、上記ライニングが上記界磁回転鉄心部に当接した後、上記電機子巻線に印加する電流を遮断するように制御する電機子巻線制御装置と、を備えていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ付き回転電機。
【請求項１４】
上記ブレーキ機構部を動作させる停止信号に基づいて、上記界磁巻線に印加する電圧を遮断するように制御する界磁巻線制御装置と、
上記停止信号に基づいて、上記界磁回転鉄心部にトルクを発生させるに必要な振幅および位相の電流を上記電機子巻線に印加し、上記ライニングが上記界磁回転鉄心部に当接した後、上記電機子巻線に印加する電流を遮断するように制御する電機子巻線制御装置と、を備えていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ付き回転電機。
【請求項１５】
上記界磁巻線に通電されている電流を検出する電流検出手段と、
上記電流検出手段により検出された電流値を微分して微分値を得る手段と、
上記微分値に基づいて、上記界磁巻線に印加される電圧を制御する電圧制御手段と、を備えていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ付き回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばエレベータの巻き上げ機などに適用されるブレーキ付き回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の無励磁作動型電磁ブレーキを備えた回転電機は、回転体と、回転体に対し回転伝達可能、かつ軸方向に移動可能に係合され、制動時には、軸方向一方側へ移動して固定側部材へ接触するとともに、制動開放時には、軸方向他方側へ移動可能となる円盤状部材と、制動開放時には、円盤状部材に対し軸方向一方側への移動のための駆動力を与えず、制動時には、円盤状部材に対し軸方向一方側への移動のための駆動力を付与可能な駆動手段と、円盤状部材の軸方向他方側への移動量を規制する規制手段と、を備えていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来のブレーキ付き回転電機は、固定子鉄心の磁界内に、回転子と一体に形成された円周方向に磁気的に分割された複数個の磁極片を備え、磁極片により界磁磁束の一部を軸方向に変換し磁極片に対向し軸方向界磁磁束の磁気吸引力によって軸方向へ移動するブレーキ作動体と、磁極片とブレーキ作動体間に配設されたブレーキばねと、を備えていた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１９０９１８号公報
【特許文献２】実開昭６０−６９５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の回転電機では、回転体の駆動用電源と円盤状部材の駆動用電源がそれぞれ必要となり、高コストとなるという課題があった。
また、特許文献２に記載の回転電機では、磁極片により界磁磁束の一部が軸方向に変換された軸方向界磁磁束による磁気吸引力でブレーキ作動体を駆動しているので、ブレーキ作動体を駆動する磁気吸引力が小さくなるという課題があった。
【０００６】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、界磁巻線用電源とブレーキ用電源とを共有化し、低コスト化を図ることができるとともに、界磁巻線への通電により形成される磁気回路を流れる磁束による磁気吸引力でブレーキを駆動するようにし、ブレーキを駆動する磁気吸引力を大きくできるブレーキ付き回転電機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明によるブレーキ付き回転電機は、電機子鉄心、および該電機子鉄心に巻装された電機子巻線を有する電機子と、上記電機子鉄心の軸心位置に配設された主軸と、上記主軸に回転可能に支持されて、上記電機子鉄心に所定に空隙を介して相対して配設された界磁回転鉄心部と、上記界磁回転鉄心部を挟んで上記電機子鉄心と対向するように配設された界磁固定鉄心部と、導体線を円筒状に巻回して作製され、上記界磁固定鉄心部に装着され、通電されて磁束を発生し、上記界磁回転鉄心部の上記電機子鉄心に相対する周面に磁極を形成する界磁巻線と、上記界磁回転鉄心部の回転を制動／制動解除するブレーキ機構部と、を備えている。そして、上記ブレーキ機構部は、上記界磁巻線に通電されていないときには、弾性体の付勢力により制動トルクを発生させて制動し、上記界磁巻線に通電されたときには、該界磁巻線に通電することにより形成される磁気回路を流れる磁束による磁気吸引力を用いて制動解除するように構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、界磁巻線への通電により形成される磁気回路を流れる磁束による磁気吸引力で、弾性体の付勢力による制動を開放しているので、ブレーキを駆動する磁気吸引力を大きくできる。さらに、界磁巻線用電源とブレーキ用電源とを共有化できるので、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るブレーキ付き回転電機における界磁回転鉄心部の構成を説明する分解斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部の構成を説明する分解斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るブレーキ付き回転電機における界磁回転鉄心部の界磁巻線装着状態を示す斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図８】この発明の実施の形態４に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図９】この発明の実施の形態５に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態６に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態６に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部を示す斜視図である。
【図１２】この発明の実施の形態６に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部を示す端面図である。
【図１３】この発明の実施の形態６に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態７に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態７に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部を示す分解斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態７に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態８に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図１８】この発明の実施の形態９に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図１９】この発明の実施の形態１０に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図２０】この発明の実施の形態１０に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【図２１】この発明の実施の形態１１に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図２２】この発明の実施の形態１２に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図２３】この発明の実施の形態１２に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部の構成を説明する分解斜視図である。
【図２４】この発明の実施の形態１２に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【図２５】この発明の実施の形態１３に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図２６】この発明の実施の形態１３に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部を示す斜視図である。
【図２７】この発明の実施の形態１３に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部を示す端面図である。
【図２８】この発明の実施の形態１３に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【図２９】この発明の実施の形態１４に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【図３０】この発明の実施の形態１４に係るブレーキ付き回転電機における界磁回転鉄心部を示す斜視図である。
【図３１】この発明の実施の形態１４に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図３２】この発明の実施の形態１５に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図３３】この発明の実施の形態１５に係るブレーキ付き回転電機における界磁回転鉄心部を示す斜視図である。
【図３４】この発明の実施の形態１５に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【図３５】この発明の実施の形態１６に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【図３６】この発明の実施の形態１６に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部を示す分解斜視図である。
【図３７】この発明の実施の形態１６に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【図３８】この発明の実施の形態１７に係るブレーキ付き回転電機における界磁回転鉄心部を示す斜視図である。
【図３９】この発明の実施の形態１７に係るブレーキ付き回転電機における制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４０】この発明の実施の形態１７に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機における通電状態の時刻暦を示す図である。
【図４１】この発明の実施の形態１８に係るブレーキ付き回転電機における界磁回転鉄心部を示す斜視図である。
【図４２】この発明の実施の形態１９に係るブレーキ付き回転電機における制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４３】この発明の実施の形態１９に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機における通電状態を示す第１の時刻暦の図である。
【図４４】この発明の実施の形態１９に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機における通電状態を示す第２の時刻暦の図である。
【図４５】この発明の実施の形態２０に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機における通電状態を示す時刻暦の図である。
【図４６】この発明の実施の形態２０に係るブレーキ付き回転電機におけるベクトル制御系の構成を示す図である。
【図４７】この発明の実施の形態２１に係るブレーキ付き回転電機における制動システムの制御装置の構成を示す図である。
【図４８】この発明の実施の形態２１に係るブレーキ付き回転電機における制御システムの制御装置の制御内容を示すグラフである。
【図４９】この発明の実施の形態２１に係るブレーキ付き回転電機における制御システムの制御装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図５０】この発明の実施の形態２１に係るブレーキ付き回転電機における制御システムの制御装置の制御の効果を説明する図である。
【図５１】この発明の実施の形態２１に係るブレーキ付き回転電機における制御システムの制御装置の他の制御内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明によるブレーキ付き回転電機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係るブレーキ付き回転電機における界磁回転鉄心部の構成を説明する分解斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部の構成を説明する分解斜視図、図４はこの発明の実施の形態１に係るブレーキ付き回転電機における界磁回転鉄心部の界磁巻線装着状態を示す斜視図、図５はこの発明の実施の形態１に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。なお、図１および図５における半断面図とは、主軸の軸心を含む断面の上半分を示す図である。
【００１２】
図１において、ブレーキ付き回転電機１０００は、円筒状のフレーム２と底部３とからなる有底円筒状に作製され、主軸４が底部３の軸心位置から一体に同軸に突設された固定部材としてのハウジング１と、フレーム２に内嵌状態に固着された電機子５と、主軸４に回転可能に支持されて、電機子５の内周側に配設された界磁回転鉄心部８と、主軸４に支持されて界磁回転鉄心部８の内部に配設された界磁固定鉄心部１５と、界磁固定鉄心部１５に装着された界磁巻線１８と、ブレーキ機構部と、を備えている。
【００１３】
電機子５は、スロットが内周側に開口するように周方向に複数配列された、磁性材料で作製された円環状の電機子鉄心６と、電機子鉄心６に巻装された電機子巻線７と、を備えている。電機子５は、電機子鉄心６をフレーム２に圧入してハウジング１に装着されている。
【００１４】
界磁回転鉄心部８は、図２に示されるように、第１回転コアブロック９と、第２回転コアブロック１０と、から構成されている。第１回転コアブロック９は、磁性材料で作製され、中心穴９ｃを有する第１底部９ａと、それぞれ、第１底部９ａの一面の外周縁部から軸方向に延設されて、周方向に等角ピッチで配設された第１爪状磁極部９ｂと、を備えている。第２回転コアブロック１０は、磁性材料で作製され、第２底部１０ａと、それぞれ、第２底部１０ａの一面の外周縁部から軸方向に延設されて、周方向に等角ピッチで配設された第２爪状磁極部１０ｂと、第２底部１０ａの他面から同軸に延設された綱車１１と、第２底部１０ａと綱車１１の軸心位置に穿設された中心穴１０ｃと、を備えている。第１および第２爪状磁極部９ｂ、１０ｂの先端側の内周面が、その内径が先端側に向って漸次大きくなる傾斜面に形成されている。
【００１５】
そして、第１回転コアブロック９が、第１底部９ａを底部３に向けて、中心穴９ｃに装着された軸受１２を介して主軸４に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられている。第２回転コアブロック１０は、第２爪状磁極部１０ｂを第１爪状磁極部９ｂと噛み合わせて、中心穴１０ｃに装着された軸受１２を介して主軸４に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられている。これにより、第１および第２爪状磁極部９ｂ、１０ｂが、等角ピッチで、周方向に交互に配列されている。また、図示していないが、隣り合う第１および第２爪状磁極部９ｂ，１０ｂ間、あるいは第１および第２爪状磁極部９ｂ，１０ｂと第２および第１底部１０ａ，９ａとの間をアルミニウムなどの非磁性材料で作製された連結部材により連結され、第１および第２回転コアブロック９，１０が一体化されている。
【００１６】
界磁回転鉄心部８は、電機子鉄心６と第１および第２爪状磁極部９ｂ，１０ｂとの間に所定の空隙を確保して、電機子５の内周側に配設されている。
【００１７】
界磁固定鉄心部１５は、図３に示されるように、第１固定コアブロック１６と、第２固定コアブロック１７と、から構成されている。
【００１８】
第１固定コアブロック１６は、磁性材料で作製され、小径の第１胴体部１６ａと大径の第１エンドリング１６ｂとが同軸に連設され、中心穴１６ｃが軸心位置に穿設されている。そして、ガイドピン１９が、それぞれ、第１胴体部１６ａの端面から軸方向に突設されて同一円周上に等角ピッチで３つ配設されている。さらに、ばね収納凹部２０が、それぞれ、第１胴体部１６ａの端面に凹設されて同一円周上に等角ピッチで３つ配設され、弾性体としての圧縮コイルばね２１が、端部をばね収納凹部２０のそれぞれに収納されて配設されている。第１固定コアブロック１６は、第１エンドリング１６ｂを第１底部９ａに向けて、中心穴１６ｃに主軸４を挿通、固着させて、主軸４に取り付けられる。
【００１９】
第２固定コアブロック１７は、磁性材料で作製され、第１胴体部１６ａと同径の第２胴体部１７ａと第１エンドリング１６ｂと同径の第２エンドリング１７ｂとが同軸に連設され、中心穴１７ｃが軸心位置に穿設されている。そして、ガイド穴２２が、それぞれ、穴方向を軸方向としてガイドピン１９を挿入可能に第２胴体部１７ａの端面に凹設されて同一円周上に等角ピッチで３つ配設されている。さらに、円環状のライニング収納凹部２３が、第２エンドリング１７ｂの第２胴体部１７ａと逆側の端面に同心状に凹設され、円環状のライニング２４が、ライニング収納凹部２３に配設されている。第２固定コアブロック１７は、第２胴体部１７ａを第１胴体部１６ａに向けて、中心穴１７ｃに主軸４を遊嵌状態に挿通させて、主軸４に取り付けられる。このとき、ガイドピン１９がガイド穴２２に挿入され、第２固定コアブロック１７は、第１固定コアブロック１６との同軸度が確保されるとともに、軸方向の移動のみが可能となっている。
【００２０】
ボビン２５は、円筒状の巻き胴部２５ａと、巻き胴部２５ａの軸方向両端から径方向外方に延設された円盤状の一対のフランジ部２５ｂと、を備え、図４に示されるように、巻き胴部２５ａを第１および第２胴体部１６ａ，１７ａに外嵌状態に装着される。そして、導体線を巻き胴部２５ａに多層多列に巻回して、界磁巻線１８が作製される。ボビン２５は、図１に示されるように、第１エンドリング１６ｂに係止され、軸方向の移動が規制されて、第１エンドリング１６ｂの外径を超えないように第１固定コアブロック１６に取り付けられている。なお、第２固定コアブロック１７はボビン２５に対して軸方向に移動可能となっている。
【００２１】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１０００の動作について説明する。
【００２２】
ブレーキ付き回転電機１０００では、圧縮コイルばね２１の付勢力が第２固定コアブロック１７を第１固定コアブロック１６から離反するように軸方向に押圧している。そこで、界磁巻線１８に通電されていない状態、すなわち停止状態では、第２固定コアブロック１７は、図１中右方向に移動し、ライニング２４が圧縮コイルばね２１の付勢力により第２回転コアブロック１０の第２底部１０ａに当接している。そこで、綱車１１が回転しようとすると、ライニング２４と第２底部１０ａとの間に摩擦力が発生し、この摩擦力がブレーキトルクとなり、綱車１１の回転が阻止される。このように、第２固定コアブロック１７がブレーキアーマチュアの機能を果たす。なお、第２固定コアブロック１７、圧縮コイルばね２１およびライニング２４がブレーキ機構部を構成する。
【００２３】
この停止状態では、隙間ｇａが第２エンドリング１７ｂと第２底部１０ａとの間に形成され、隙間ｇｂが第１胴体部１６ａと第２胴体部１７ａとの間に形成されている。
【００２４】
ついで、界磁巻線１８に通電されると、磁束が発生する。この磁束により、Ｎ極とＳ極とが界磁回転鉄心部８の外周面に周方向の交互に形成される。つまり、第１爪状磁極部９ｂがＮ極となり、第２爪状磁極部１０ｂがＳ極となる。そこで、主磁束Ａが、図５中矢印で示されるように、第１胴体部１６ａから第１エンドリング１６ｂに流れ、第１エンドリング１６ｂから第１回転コアブロック９の第１底部９ａに流れ込み、第１底部９ａから第１爪状磁極部９ｂに流れて第１爪状磁極部９ｂから電機子鉄心６に流れ込み、電機子鉄心６内を流れて第２回転コアブロック１０の第２爪状磁極部１０ｂに流れ込み、第２爪状磁極部１０ｂから第２底部１０ａに流れて第２底部１０ａから第２固定コアブロック１７の第２エンドリング１７ｂに流れ込み、第２エンドリング１７ｂから第２胴体部１７ａに流れて、第１胴体部１６ａに戻る、磁気回路が形成される。
【００２５】
このとき、第１胴体部１６ａと第２胴体部１７ａとの間に磁気吸引力が発生し、第２固定コアブロック１７が、圧縮コイルばね２１の付勢力に抗して第１固定コアブロック１６側に移動する。これにより、ライニング２４が、図５に示されるように、第２回転コアブロック１０の第２底部１０ａから離反し、制動が開放される。
そして、界磁巻線１８への通電と同時に、交流電流が三相の電機子巻線７に順次供給され、界磁回転鉄心部８が回転駆動される。
【００２６】
ここで、第２固定コアブロック１７をブレーキアーマチュアとして機能させるために、停止状態における隙間ｇａおよび隙間ｇｂが、隙間ｇａ＞隙間ｇｂとなるように構成されている。
【００２７】
つぎに、ライニング２４と第２底部１０ａの接触位置について説明する。なお、図１において、距離ａは、ライニング２４と第２底部１０ａの接触位置と、主軸４の軸心と、の間の距離であり、距離ｂは、ライニング２４と第２底部１０ａの接触位置と、第２回転コアブロック１０の第２底部１０ａと綱車１１の肉厚の径方向半分の位置と、の間の距離である。必要なブレーキトルクと、ライニング２４と第２底部１０ａの摩擦力と、から、距離ａの最小値が決定される。そして、距離ｂと圧縮コイルばね２１の付勢力とで決定されるモーメントによる応力が、第２回転コアブロック１０の材料強度上問題のない範囲内となるように、距離ｂの最大値が設定される。このため、ライニング２４と第２底部１０ａの接触位置は、距離ａが上記の最小値以上となり、距離ｂが上記最大値以下となるように、設定される。
【００２８】
この実施の形態１によれば、界磁巻線１８への通電により発生する磁束を利用して界磁回転鉄心部８、すなわち綱車１１の制動／制動解除を行っているので、界磁巻線用電源とブレーキ用電源との共有化ができ、低コスト化を図ることができる。
界磁巻線１８への通電により形成される磁気回路を流れる主磁束Ａによる磁気吸引力により第２固定コアブロック１７を移動させているので、第２固定コアブロック１７を移動させる磁気吸引力が大きくなり、制動を確実に解除できる。
【００２９】
ブレーキアーマチュアとして機能する第２固定コアブロック１７が界磁回転鉄心部８に含まれていないので、イナーシャを小さくできる。
圧縮コイルばね２１が界磁固定鉄心部１５に配設されているので、圧縮コイルばね２１は回転せず、騒音の発生が抑制される。
【００３０】
なお、上記実施の形態１では、ガイドピンとガイド穴との３対により第１および第２固定コアブロックの同軸度を確保するものとしているが、ガイドピンとガイド穴との対数は３対に限定されず、２対以上であればよい。
また、上記実施の形態１では、ガイドピンとガイド穴との嵌合により、第２固定コアブロックを回転方向の移動を規制し、軸方向の移動を可能とするものとしているが、主軸を溝方向を軸方向とする溝付き軸とし、第２固定コアブロックの中心穴を溝方向を軸方向とする溝付き穴として、両者をスプライン嵌め合いとして、第２固定コアブロックを回転方向の移動を規制し、軸方向の移動を可能としてもよい。
【００３１】
また、上記実施の形態１では、３本の圧縮コイルばねを用いるものとしているが、圧縮コイルばねの本数は３本の限定されるものではなく、所定のブレーキトルクとなる押し付け力を発生するのに必要な本数以上であればよい。
また、上記実施の形態１では、弾性体として圧縮コイルばねを用いるものとしているが、弾性体としては、圧縮コイルばねに限定されず、例えば、板ばね、ゴムなどを用いることができる。
また、上記実施の形態１では、第１回転コアブロックと第２回転コアブロックとを非磁性材料からなる連結部材を用いて連結、一体化するものとしているが、極性が界磁の極性と軸方向に反対となる向きに着磁された磁石を用いて、第１回転コアブロックと第２回転コアブロックとを連結、一体化してもよい。
【００３２】
また、上記実施の形態１では、第１固定コアブロックと第２固定コアブロックが取り付けられる主軸の材料について説明していないが、非磁性材料で作製することが望ましい。つまり、主軸を非磁性材料で作製することにより、界磁巻線への通電により発生する磁束が、第１固定コアブロックおよび第２固定コアブロックから主軸に漏れ出すのを抑えることができる。これにより、界磁巻線への通電により第２固定コアブロックが第１固定コアブロックに吸引されて移動する時間を短縮することができる。
【００３３】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【００３４】
図６において、ライニング２４ａは、その軸を含む断面が略台形に形成されている。
なお、実施の形態２によるブレーキ付き回転電機１０００Ａは、長方形断面のライニング２４に換えて略台形断面のライニング２４ａを用いている点を除いて、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３５】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１０００Ａでは、ライニング２４ａが略台形断面の上辺（短辺）を第２底部１０ａに向けて第１固定コアブロック１６に配設されているので、ライニング２４ａの磨耗が進行し、第２固定コアブロック１７が図６中の軸方向右側に移動して圧縮コイルばね２１の付勢力が低下しても、第２底部１０ａとライニング２４ａとの接触面積が増加するため、ライニング２４ａの磨耗によるブレーキトルクの低下を抑制できる。
【００３６】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【００３７】
図７において、綱車１１は、非磁性材料で作製されたリング状の中間部材１３を挟んで第２底部１０ａの他面に固着されている。
なお、実施の形態３によるブレーキ付き回転電機１０００Ｂは、第２底部１０ａが綱車１１と磁気的に結合されていない点を除いて、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３８】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１０００Ｂでは、非磁性の中間部材１３が第２底部１０ａと綱車１１との間に配置されているので、磁束が綱車１１に流れるのが抑制される。これにより、漏れ磁束が低減され、回転電機のトルクを向上することができる。さらに、綱車１１に巻かれたエレベータのかごを吊るロープが綱車１１に引き付けられることに起因するロープの損傷発生が抑制される。
【００３９】
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【００４０】
図８において、第１回転コアブロック９が、第１底部９ａを底部３に向けて、中心穴９ｃに装着された２つの軸受１２を介して主軸４に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられている。第２回転コアブロック１０が、第２爪状磁極部１０ｂを第１爪状磁極部９ｂと噛み合わせて、中心穴１０ｃに装着された１つの軸受１２を介して主軸４に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられている。
【００４１】
第１固定コアブロック１６が、第１エンドリング１６ｂを第２底部１０ａに向けて、中心穴１６ｃに主軸４を挿通、固着させて、主軸４に取り付けられている。第２固定コアブロック１７が、第２胴体部１７ａを第１胴体部１６ａに向けて、中心穴１７ｃに主軸４を遊嵌状態に挿通させて、軸方向に移動可能に主軸４に取り付けられている。そして、ライニング２４が、第２エンドリング１７ｂの第２胴体部１７ａと逆側の端面に凹設されたライニング収納凹部２３に配設されている。
なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００４２】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１０００Ｃでは、界磁巻線１８に通電されていない状態では、ライニング２４が圧縮コイルばね２１の付勢力により第１底部９ａに当接し、停止状態となっている。また、界磁巻線１８に通電されると、第１胴体部１６ａと第２胴体部１７ａとの間に磁気吸引力が発生し、第２固定コアブロック１７が、圧縮コイルばね２１の付勢力に抗して第１固定コアブロック１６側に移動する。これにより、ライニング２４が、第１回転コアブロック９の第１底部９ａから離反し、制動が開放される。
【００４３】
実施の形態４においても、ライニング２４を介して第１底部９ａに作用する圧縮コイルばね２１の軸方向の付勢力を、第１底部９ａに配設された２個の軸受１２で受けているので、上記実施の形態１と同様に、耐久性が高められる。
【００４４】
実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【００４５】
図９において、第１ラビリンス溝２６は、矩形断面の溝形状を有し、第２回転コアブロック１０の第２底部１０ａの、第２エンドリング１７ｂに対向する面に、同心状に凹設されている。第１ラビリンス２７は、第２固定コアブロック１７の第２エンドリング１７ｂの第２胴体部１７ａと逆側の端面に、同心状に突設されている。第１ラビリンス２７は、外周の径が第１ラビリンス溝２６の最大径より小さく、内周の径が、第１ラビリンス溝２６の最小径より大きい円筒状に形成され、ライニング２４が第２底部１０ａに接触した場合でも、第１ラビリンス溝２６と、軸方向および径方向に接触しない寸法関係に設定されている。
なお、実施の形態５の他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００４６】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１０００Ｄでは、界磁巻線１８に通電されていない状態では、ライニング２４が圧縮コイルばね２１の付勢力により第２底部１０ａに当接し、停止状態となっている。そして、第１ラビリンス２７が、軸方向および径方向に接触しない状態で、第１ラビリンス溝２６内に挿入されている。そこで、ライニング２４と第２底部１０ａとの摩擦による磨耗粉が、界磁回転鉄心部８が回転するときに生じる遠心力により飛散しても、第１ラビリンス２７と第１ラビリンス溝２６との間の隙間にとどめることができる。これにより、摩耗粉が電機子巻線７および界磁巻線１８に巻き込まれるのが防止され、短絡の発生が抑制される。
【００４７】
ここで、界磁巻線１８への通電による磁気吸引力を低下させないためには、第１ラビリンス２７と第２底部１０ａとの軸方向の隙間ｇａ１を、第２エンドリング１７ｂと第２底部１０ａとの空隙ｇａより大きくすることが望ましい。また、上述のラビリンスの効果を大きくするためには、第１ラビリンス２７と第１ラビリンス溝２６との径方向の隙間ｇｃ１と隙間ｇｃ２を、空隙ｇａより小さくすることが望ましい。
【００４８】
また、非常時、例えば停電時に電源が喪失した場合においては、第２固定コアブロック１７は、図９中右側に移動し、ライニング２４が圧縮コイルばね２１の付勢力により第２回転コアブロック１０の第２底部１０ａに当接する。そして、ライニング２４と第２底部１０ａとの間に摩擦力が発生し、この摩擦力がブレーキトルクとなり、綱車１１の回転が阻止される。これにより、アーマチュア釈放時間の間、ブレーキ機構部の制動が働くまでは、電機子巻線７への通電が行えないため綱車１１の回転を阻止できないが、ブレーキ機構部の制動が働いた後は、綱車１１の回転を阻止でき、非常時の停止を確実に行うことができる。
【００４９】
実施の形態６．
図１０はこの発明の実施の形態６に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図、図１１はこの発明の実施の形態６に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部を示す斜視図、図１２はこの発明の実施の形態６に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部を示す端面図、図１３はこの発明の実施の形態６に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【００５０】
図１０乃至図１３において、界磁回転鉄心部８Ａは、第１回転コアブロック９Ａと、第２回転コアブロック１０Ａと、から構成されている。第１回転コアブロック９Ａは、第１底部９ａの一面の外周縁部から軸方向に突設された円筒部９ｄを備え、第１爪状磁極部９ｂが円筒部９ｄから軸方向に延設されている。第２回転コアブロック１０Ａは、第２底部１０ａの一面の外周縁部から軸方向に突設された円筒部１０ｄを備え、第２爪状磁極部１０ｂが円筒部１０ｄから軸方向に延設されている。
【００５１】
界磁固定鉄心部３０は、第１固定コアブロック３１と、第２固定コアブロック３２と、から構成されている。
【００５２】
第１固定コアブロック３１は、磁性材料で作製され、大径の第１エンドリング３１ｂと所定の軸方向長さを有する断面正方形の支持部３１ｃとを小径の胴体部３１ａの軸方向の両側に同軸に連結して構成され、中心穴３１ｄが軸心位置に穿設されている。支持部３１ｃは、軸心と直交する断面が正方形の四角柱に作製され、ガイドピン３３が支持部３１ｃの相対する２つの側面に２本ずつ、当該側面に直角に立設されている。
【００５３】
第２固定コアブロック３２は、磁性材料で作製され、第１エンドリング３１ｂと同径の外径を有し、支持部３１ｃより大形の正方形の穴が中心位置に開けられた、所定厚みのリング体を周方向に２等分割して構成された一対の第２エンドリング３２ａから構成されている。第２エンドリング３２ａの断面矩形の凹部の底面には、ガイド穴３４が、ガイドピン３３を挿入可能に凹設されている。第２エンドリング３２ａの外周面には、半円環状のライニング収納凹部３６が凹設され、ライニング３７がライニング収納凹部３６に収納されて配設されている。
【００５４】
この第２エンドリング３２ａは、ガイド穴３４にガイドピン３３を挿入させつつ、支持部３１ｃに装着される。そして、圧縮コイルばね３５が、支持部３１ｃの側面と第２エンドリング３２ａの断面矩形の凹部の底面との間に介装されている。なお、圧縮コイルばね３５は、その端部を、支持部３１ｃの側面又は第２エンドリング３２ａの断面矩形の凹部の底面に凹設されたばね収納凹部（図示せず）に収納されて、配設されている。
なお、実施の形態６は、界磁回転鉄心部８および界磁固定鉄心部１５に換えて、界磁回転鉄心部８Ａおよび界磁固定鉄心部３０を用いている点を除いて、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００５５】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１００１では、第１回転コアブロック９Ａが、中心穴９ｃに装着された軸受１２を介して主軸４に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられ、第２回転コアブロック１０Ａが、中心穴１０ｃに装着された軸受１２を介して主軸４に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられている。
また、第１固定コアブロック３１が、中心穴３１ｄに主軸４を挿通、固着させて、主軸４に取り付けられている。さらに、ボビン３８が、第１固定コアブロック３１の胴体部３１ａに装着され、ボルト３９を第１エンドリング３１ｂに締着して取り付けられている。また、界磁巻線１８がボビン３８に巻装されている。
【００５６】
ブレーキ付き回転電機１００１では、圧縮コイルばね３５の付勢力が第２エンドリング３２ａを径方向外方に移動するように押圧している。そこで、界磁巻線１８に通電されていない状態、すなわち停止状態では、第２エンドリング３２ａは、図１０中上方向に移動し、ライニング３７が圧縮コイルばね３５の付勢力により第２回転コアブロック１０Ａの円筒部１０ｄの内周壁面に当接している。そこで、綱車１１が回転しようとすると、ライニング３７と円筒部１０ｄとの間に摩擦力が発生し、この摩擦力がブレーキトルクとなり、綱車１１の回転が阻止される。このように、第２固定コアブロック３２がブレーキアーマチュアの機能を果たす。なお、第２固定コアブロック３２、圧縮コイルばね３５およびライニング３７がブレーキ機構部を構成する。
【００５７】
この停止状態では、隙間ｇｂが第２エンドリング３２ａと支持部３１ｃとの間に形成され、隙間ｇｃが第２エンドリング３２ａと円筒部１０ｄとの間に形成されている。
【００５８】
ついで、界磁巻線１８に通電されると、磁束が発生する。この磁束により、Ｎ極とＳ極とが界磁回転鉄心部８Ａの外周面に周方向の交互に形成される。つまり、第１爪状磁極部９ｂがＮ極となり、第２爪状磁極部１０ｂがＳ極となる。そこで、主磁束Ａが、図１３中矢印で示されるように、胴体部３１ａから第１エンドリング３１ｂに流れ、第１エンドリング３１ｂから第１回転コアブロック９Ａの円筒部９ｄに流れ込み、円筒部９ｄから第１爪状磁極部９ｂに流れて第１爪状磁極部９ｂから電機子鉄心６に流れ込み、電機子鉄心６内を流れて第２回転コアブロック１０Ａの第２爪状磁極部１０ｂに流れ込み、第２爪状磁極部１０ｂから円筒部１０ｄに流れて円筒部１０ｄから第２エンドリング３２ａに流れ込み、第２エンドリング３２ａから支持部３１ｃに流れ込み、支持部３１ｃを流れて胴体部３１ａに戻る、磁気回路が形成される。
【００５９】
このとき、支持部３１ｃと第２エンドリング３２ａとの間に磁気吸引力が発生し、第２固定コアブロック３１が、圧縮コイルばね３５の付勢力に抗して支持部３１ｃ側に移動する。これにより、ライニング３７が、図１３に示されるように、第２回転コアブロック１０Ａの円筒部１０ｄから離反し、制動が開放される。
そして、界磁巻線１８への通電と同時に、交流電流が三相の電機子巻線７に順次供給され、界磁回転鉄心部８Ａが回転駆動される。
【００６０】
ここで、第２固定コアブロック３２をブレーキアーマチュアとして機能させるために、停止状態における隙間ｇｂおよび隙間ｇｃが、隙間ｇｃ＞隙間ｇｂとなるように構成されている。また、ブレーキ付き回転電機１００１の運転状態では、第１エンドリング３１ｂと円筒部９ｄとの間の隙間は、第２エンドリング３２ａと円筒部１０ｄとの間の隙間に等しい。
【００６１】
この実施の形態６においても、界磁巻線１８への通電により発生する磁束を利用して界磁回転鉄心部８Ａ、すなわち綱車１１の制動／制動解除を行っているので、界磁巻線用電源とブレーキ用電源との共有化ができ、低コスト化を図ることができる。
界磁巻線１８への通電により形成される磁気回路を流れる主磁束Ａによる磁気吸引力により第２固定コアブロック３２を移動させているので、第２固定コアブロック３２を移動させる磁気吸引力が大きくなり、制動を確実に解除できる。
【００６２】
ブレーキアーマチュアとして機能する第２固定コアブロック３２が界磁回転鉄心部８Ａに含まれていないので、イナーシャを小さくできる。
圧縮コイルばね３５が界磁固定鉄心部３０に配設されているので、圧縮コイルばね３５は回転せず、騒音の発生が抑制される。
【００６３】
この実施の形態６によれば、圧縮コイルばね３５の付勢力が第２エンドリング３２ａおよびライニング３７を介して第２回転コアブロック１０Ａの円筒部１０ｄを径方向外方に押圧するように作用するので、軸受１２の寿命が向上される。
【００６４】
なお、上記実施の形態６では、ガイドピンとガイド穴との２対により第２エンドリングを径方向に移動可能に支持するものとしているが、ガイドピンとガイド穴との対数は２対に限定されず、３対以上でもよい。
【００６５】
また、上記実施の形態６では、２本の圧縮コイルばねを用いるものとしているが、圧縮コイルばねの本数は２本の限定されるものではなく、所定のブレーキトルクとなる押し付け力を発生するのに必要な本数以上であればよい。
【００６６】
実施の形態７．
図１４はこの発明の実施の形態７に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図、図１５はこの発明の実施の形態７に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部を示す分解斜視図、図１６はこの発明の実施の形態７に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【００６７】
図１４乃至図１６において、界磁回転鉄心部８Ａが軸受１２を介して主軸４に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられている。ボビン３８が、第１固定コアブロック１６の第１胴体部１６ａに装着され、ボルト３９を第１エンドリング１６ｂに形成されたねじ穴４０に締着して取り付けられている。そして、第２固定コアブロック１７はボビン３８に対して軸方向に移動可能となっている。
第１および第２固定コアブロック１６，１７は、第１および第２エンドリング１６ｂ，１７ｂと円筒部９ｄ，１０ｄとの間に隙間ｇｃが形成されるように作製されている。さらに、ブレーキ付き回転電機１００２の停止状態では、隙間ｇａが第２エンドリング１７ｂと第２底部１０ａとの間に形成され、隙間ｇｂが第１胴体部１６ａと第２胴体部１７ａとの間に形成されている。そして、隙間ｇａが隙間ｇｂおよび隙間ｇｃより大きくなっている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００６８】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１００２では、圧縮コイルばね２１の付勢力が第２固定コアブロック１７を第１固定コアブロック１６から離反するように軸方向に押圧している。そこで、界磁巻線１８に通電されていない状態、すなわち停止状態では、第２固定コアブロック１７は、図１４中右側に移動し、ライニング２４が圧縮コイルばね２１の付勢力により第２回転コアブロック１０Ａの第２底部１０ａに当接している。そこで、綱車１１が回転しようとすると、ライニング２４と第２底部１０ａとの間に摩擦力が発生し、この摩擦力がブレーキトルクとなり、綱車１１の回転が阻止される。このように、第２固定コアブロック１７がブレーキアーマチュアの機能を果たす。なお、第２固定コアブロック１７、圧縮コイルばね２１およびライニング２４がブレーキ機構部を構成する。
【００６９】
ついで、界磁巻線１８に通電されると、磁束が発生する。この磁束により、Ｎ極とＳ極とが界磁回転鉄心部８Ａの外周面に周方向の交互に形成される。つまり、第１爪状磁極部９ｂがＮ極となり、第２爪状磁極部１０ｂがＳ極となる。また、隙間ｇａが隙間ｇｂ，ｇｃより大きくなっている。そこで、主磁束Ａが、図１６中矢印で示されるように、第１胴体部１６ａから第１エンドリング１６ｂに流れ、第１エンドリング１６ｂから第１回転コアブロック９Ａの円筒部９ｄに流れ込み、円筒部９ｄから第１爪状磁極部９ｂに流れて第１爪状磁極部９ｂから電機子鉄心６に流れ込み、電機子鉄心６内を流れて第２回転コアブロック１０Ａの第２爪状磁極部１０ｂに流れ込み、第２爪状磁極部１０ｂから円筒部１０ｄに流れて円筒部１０ｄから第２エンドリング１７ｂに流れ込み、第２エンドリング１７ｂから第２胴体部１７ａに流れ込み、第２胴体部１７ａを流れて第１胴体部１６ａに戻る、磁気回路が形成される。
【００７０】
このとき、第１固定コアブロック１６と第２固定コアブロック１７との間に磁気吸引力が発生し、第２固定コアブロック１７が、圧縮コイルばね２１の付勢力に抗して第１固定コアブロック１６側に移動する。これにより、ライニング２４が、図１６に示されるように、第２回転コアブロック１０Ａの第２底部１０ａから離反し、制動が開放される。
そして、界磁巻線１８への通電と同時に、交流電流が三相の電機子巻線７に順次供給され、界磁回転鉄心部８Ａが回転駆動される。
【００７１】
この実施の形態７においても、界磁巻線１８への通電により発生する磁束を利用して界磁回転鉄心部８Ａ、すなわち綱車１１の制動／制動解除を行っているので、界磁巻線用電源とブレーキ用電源との共有化ができ、低コスト化を図ることができる。
界磁巻線１８への通電により形成される磁気回路を流れる主磁束Ａによる磁気吸引力により第２固定コアブロック１７を移動させているので、第２固定コアブロック１７を移動させる磁気吸引力が大きくなり、制動を確実に解除できる。
【００７２】
ブレーキアーマチュアとして機能する第２固定コアブロック１７が界磁回転鉄心部８Ａに含まれていないので、イナーシャを小さくできる。
圧縮コイルばね２１が界磁固定鉄心部１５に配設されているので、圧縮コイルばね２１は回転せず、騒音の発生が抑制される。
【００７３】
この実施の形態７によれば、ブレーキのメンテナンスを行うことにより隙間ｇａが変化しても、第１および第２エンドリング１６ｂ，１７ｂと円筒部９ｄ，１０ｄとの間の隙間ｇｃを一定に保つことができるので、モータ性能が安定化される。
【００７４】
また、隙間ｇａが隙間ｇｃより大きく形成されているので、界磁巻線１８への通電により発生する磁束のほとんどは円筒部１０ｄから第２エンドリング１７ｂに流れ込み、第２底部１０ａから第２エンドリング１７ｂに流れ込む磁束量は極めて少なくなる。そこで、第１固定コアブロック１６と第２固定コアブロック１７との間に発生する磁気吸引力が、第２固定コアブロック１７と第２底部１０ａとの間に発生する磁気吸引力により相殺されることなく、第２固定コアブロック１７を第１固定コアブロック１６側に移動させるように作用する。また、磁束が隙間ｇｃを流れることにより発生する磁気吸引力は、径方向の吸引力であり、第１固定コアブロック１６と第２固定コアブロック１７との間に発生する軸方向の磁気吸引力には影響を与えない。したがって、第２固定コアブロック１７を第１固定コアブロック１６側に移動させる磁気吸引力が大きくなり、制動を確実に解除できる。
【００７５】
実施の形態８．
図１７はこの発明の実施の形態８に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【００７６】
図１７において、アルミニウムなどの非磁性材料からなる隔壁４１が、第２回転コアブロック１０Ａの第２底部１０ａと相対する第２固定コアブロック１７の第２エンドリング１７ｂの端面に固着されている。
なお、他の構成は上記実施の形態７と同様に構成されている。
【００７７】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１００３は、非磁性材料からなる隔壁４１が第２エンドリング１７ｂの端面に固着され、第２底部１０ａと第２エンドリング１７ｂとの間に隙間ｇａを形成した場合と同等の磁気抵抗を確保している。
そこで、この実施の形態８でも、界磁巻線１８に通電されていない状態、すなわち停止状態では、ライニング２４が圧縮コイルばね２１の付勢力により第２回転コアブロック１０Ａの第２底部１０ａに当接し、綱車１１の回転が阻止される。
【００７８】
そして、界磁巻線１８に通電されると、主磁束Ａが、上記実施の形態７と同様に流れ、第２固定コアブロック１７が、圧縮コイルばね２１の付勢力に抗して第１固定コアブロック１６側に移動する。これにより、ライニング２４が、第２回転コアブロック１０Ａの第２底部１０ａから離反し、制動が開放される。
【００７９】
したがって、この実施の形態８においても、上記実施の形態７と同様の効果を奏する。
この実施の形態８によれば、第２底部１０ａと相対する第２エンドリング１７ｂの端面に非磁性の隔壁４１を配設しているので、第２底部１０ａと第２エンドリング１７ｂとの間の空隙を狭くしても、第２底部１０ａと第２エンドリング１７ｂとの間に隙間ｇａを確保した場合と同等の磁気抵抗を確保することができる。そこで、第２底部１０ａと第２エンドリング１７ｂとの間の空隙を狭くすることができ、ブレーキ付き回転電機１００３の軸方向長さを短くすることができる。
【００８０】
実施の形態９．
図１８はこの発明の実施の形態９に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【００８１】
図１８において、第２ラビリンス溝４２は、矩形断面の溝形状を有し、第２回転コアブロック１０Ａの第２底部１０ａの、第２エンドリング１７ｂに対向する面に、同心状に凹設されている。第２ラビリンス４３は、第２固定コアブロック１７の第２エンドリング１７ｂの第２胴体部１７ａと逆側の端面に配設された隔壁４１の外周縁部から軸方向に、かつ同心状に突出されている。第２ラビリンス４３は、外周の径が第２ラビリンス溝４２の最大径より小さく、内周の径が、第２ラビリンス溝４２の最小径より大きい円筒状に形成され、ライニング２４が第２底部１０ａに接触した場合でも、第２ラビリンス溝４２と、軸方向および径方向に接触しない寸法関係に設定されている。
なお、実施の形態９の他の構成は、上記実施の形態８と同様に構成されている。
【００８２】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１００３Ａでは、界磁巻線１８に通電されていない状態では、ライニング２４が圧縮コイルばね２１の付勢力により第２底部１０ａに当接し、停止状態となっている。そして、第２ラビリンス４３が、軸方向および径方向に接触しない状態で、第２ラビリンス溝４２内に挿入されている。そこで、ライニング２４と第２底部１０ａとの摩擦による磨耗粉が、界磁回転鉄心部８Ａが回転するときに生じる遠心力により飛散しても、第２ラビリンス４３と第２ラビリンス溝４２との間の隙間にとどめることができる。これにより、摩耗粉が電機子巻線７および界磁巻線１８に巻き込まれるのが防止され、短絡の発生が抑制される。
【００８３】
さらに、第２ラビリンス４３が非磁性材料で作製されているので、第２ラビリンス４３と第２ラビリンス溝４２との間の隙間ｇａ１を、第２固定コアブロック１７と第２底部１０ａとの空隙ｇａ以下に設定しても、界磁巻線１８への通電により発生する磁気吸引力を低下させることなく、上述のラビリンスの効果を発揮できる。
【００８４】
なお、上述のラビリンスの効果を大きくするためには、第２ラビリンス４３と第２ラビリンス溝４２との径方向の隙間ｇｃ１と隙間ｇｃ２を、空隙ｇａより小さくすることが望ましい。
【００８５】
実施の形態１０．
図１９はこの発明の実施の形態１０に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図、図２０はこの発明の実施の形態１０に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【００８６】
図１９および図２０において、第１固定コアブロック３１が、中心穴３１ｄに主軸４を挿通、固着させて、主軸４に取り付けられている。さらに、ボビン２５が、第１固定コアブロック３１の胴体部３１ａに装着され、第１エンドリング３１ｂに係止され、軸方向の移動が規制されて、第１エンドリング３１ｂの外径を超えないように第１固定コアブロック３１に取り付けられている。また、界磁巻線１８がボビン２５に巻装されている。
第２エンドリング３２ａは、ガイド穴３４（図示せず）にガイドピン３３を挿入させつつ、支持部３１ｃに装着される。なお、図示されていないが、圧縮コイルばね３５が、支持部３１ｃの側面と第２エンドリング３２ａの断面矩形の凹部の底面との間に介装されている。
【００８７】
そして、隙間ｇａが、第１エンドリング３１ｂの端面と第１回転コアブロック９Ａの第１底部９ａとの間、および第２エンドリング３２ａの端面と第２回転コアブロック１０Ａの第２底部１０ａとの間に形成されている。また、停止状態では、隙間ｇｂが第２エンドリング３２ａと支持部３１ｃとの間に形成され、隙間ｇｃが第２エンドリング３２ａと円筒部１０ｄとの間に形成されている。隙間ｇｃが隙間ｇａおよび隙間ｇｂより大きい。
なお、他の構成は上記実施の形態６と同様に構成されている。
【００８８】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１００４では、圧縮コイルばね３５の付勢力が第２エンドリング３２ａを径方向外方に移動するように押圧している。そこで、界磁巻線１８に通電されていない状態、すなわち停止状態では、第２エンドリング３２ａは、図１９中上方向に移動し、ライニング３７が圧縮コイルばね３５の付勢力により第２回転コアブロック１０Ａの円筒部１０ｄの内周壁面に当接し、綱車１１の回転が阻止される。
【００８９】
ついで、界磁巻線１８に通電されると、磁束が発生する。この磁束により、Ｎ極とＳ極とが界磁回転鉄心部８Ａの外周面に周方向の交互に形成される。つまり、第１爪状磁極部９ｂがＮ極となり、第２爪状磁極部１０ｂがＳ極となる。また、隙間ｇａが隙間ｇｃより小さく形成されている。そこで、主磁束Ａが、図２０中矢印で示されるように、胴体部３１ａから第１エンドリング３１ｂに流れ、第１エンドリング３１ｂから第１回転コアブロック９Ａの第１底部９ａに流れ込み、第１底部９ａから円筒部９ｄを経て第１爪状磁極部９ｂに流れて第１爪状磁極部９ｂから電機子鉄心６に流れ込み、電機子鉄心６内を流れて第２回転コアブロック１０Ａの第２爪状磁極部１０ｂに流れ込み、第２爪状磁極部１０ｂから円筒部１０ｄを経て第２底部１０ａに流れて第２底部１０ａから第２エンドリング３２ａに流れ込み、第２エンドリング３２ａから支持部３１ｃに流れ込み、支持部３１ｃを流れて胴体部３１ａに戻る、磁気回路が形成される。
【００９０】
このとき、支持部３１ｃと第２エンドリング３２ａとの間に磁気吸引力が発生し、第２固定コアブロック３１が、圧縮コイルばね３５の付勢力に抗して支持部３１ｃ側に移動する。これにより、ライニング３７が、図２０に示されるように、第２回転コアブロック１０Ａの円筒部１０ｄから離反し、制動が開放される。
そして、界磁巻線１８への通電と同時に、交流電流が三相の電機子巻線７に順次供給され、界磁回転鉄心部８Ａが回転駆動される。
【００９１】
したがって、この実施の形態１０においても、上記実施の形態６と同様の効果を奏する。
この実施の形態１０によれば、主磁束Ａが第２底部１０ａから第２エンドリング３２ａに流れ、円筒部１０ｄから第２エンドリング３２ａに流れ込む磁束量が極めて少なくなる。そこで、支持部３１ｃと第２エンドリング３２ａとの間に発生する磁気吸引力が、第２エンドリング３２ａと円筒部１０ｄとの間に発生する磁気吸引力により相殺されることなく、第２エンドリング３２ａを支持部３１ｃ側に移動させるように作用する。また、磁束が第２底部１０ａから第２エンドリング３２ａに流れることにより発生する磁気吸引力は、軸方向の吸引力であり、支持部３１ｃと第２エンドリング３２ａとの間に発生する径方向の磁気吸引力には影響を与えない。したがって、第２エンドリング３２ａを支持部３１ｃ側に移動させる磁気吸引力が大きくなり、制動を確実に解除できる。
【００９２】
実施の形態１１．
図２１はこの発明の実施の形態１１に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【００９３】
図２１において、隔壁４１が、第２回転コアブロック１０Ａの円筒部１０ｄと相対する第２エンドリング３２ａの外周面に固着されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１０と同様に構成されている。
【００９４】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１００５は、非磁性材料からなる隔壁４１が第２エンドリング３２ａの外周面に固着され、円筒部１０ｄと第２エンドリング３２ａとの間に隙間ｇｃを形成した場合と同等の磁気抵抗を確保している。
そこで、この実施の形態１１でも、界磁巻線１８に通電されていない状態、すなわち停止状態では、ライニング３７が圧縮コイルばね３５の付勢力により第２回転コアブロック１０Ａの円筒部１０ｄに当接し、綱車１１の回転が阻止される。
【００９５】
そして、界磁巻線１８に通電されると、主磁束Ａが、上記実施の形態１０と同様に流れ、第２エンドリング３２ａが、圧縮コイルばね３５の付勢力に抗して支持部３１ｃ側に移動する。これにより、ライニング３７が、第２回転コアブロック１０Ａの円筒部１０ｄから離反し、制動が開放される。
【００９６】
したがって、この実施の形態１１においても、上記実施の形態１０と同様の効果を奏する。
この実施の形態１１によれば、円筒部１０ｄと相対する第２エンドリング３２ａの外周面に非磁性の隔壁４１を配設しているので、円筒部１０ｄと第２エンドリング３２ａとの間の空隙を狭くしても、円筒部１０ｄと第２エンドリング３２ａとの間に隙間ｇｃを確保した場合と同等の磁気抵抗を確保することができる。そこで、円筒部１０ｄと第２エンドリング３２ａとの間の空隙を狭くすることができ、ブレーキ付き回転電機１００５の径方向長さを短くすることができる。
【００９７】
実施の形態１２．
図２２はこの発明の実施の形態１２に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図、図２３はこの発明の実施の形態１２に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部の構成を説明する分解斜視図、図２４はこの発明の実施の形態１２に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【００９８】
図２２乃至図２４において、ブレーキ付き回転電機１００６は、円筒状のフレーム２と底部３とからなる有底円筒状に作製され、主軸４が底部３の軸心位置から一体に同軸に突設されたハウジング１と、主軸４に固着された電機子５Ａと、主軸４に回転可能に支持されて、電機子５Ａの覆うように配設された界磁回転鉄心部８Ｂと、フレーム２に支持されて界磁回転鉄心部８Ｂの外周部に配設された界磁固定鉄心部４５と、界磁固定鉄心部４５に装着された界磁巻線１８と、ブレーキ機構部と、を備えている。
【００９９】
電機子５Ａは、スロットが外周側に開口するように周方向に複数配列された、磁性材料で作製された円環状の電機子鉄心６Ａと、電機子鉄心６Ａに巻装された電機子巻線７Ａと、を備えている。電機子５Ａは、電機子鉄心６Ａの中心穴に主軸４を挿通、固着させて、主軸４に取り付けられる。
【０１００】
界磁回転鉄心部８Ｂは、第１回転コアブロック９Ａと、第２回転コアブロック１０Ｂと、から構成されている。第２回転コアブロック１０Ｂは、第２底部１０ａの外周縁部から径方向外方に突設された円盤状のフランジ部１０ｅを備えている。界磁回転鉄心部８Ｂは、軸受１２を介して主軸４に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられている。そして、界磁回転鉄心部８Ｂは、電機子鉄心６Ａと第１および第２爪状磁極部９ｂ，１０ｂとの間に所定の空隙を確保して、電機子５Ａを囲繞するように配設されている。
【０１０１】
界磁固定鉄心部４５は、第１固定コアブロック４６と、第２固定コアブロック４７と、から構成されている。
【０１０２】
第１固定コアブロック４６は、磁性材料で作製され、大径の内径を有する第１胴体部４６ａと小径の内径を有する第１エンドリング４６ｂとが同軸に連設されている。そして、ガイドピン４９が、それぞれ、第１胴体部４６ａの端面から軸方向に突設されて同一円周上に等角ピッチで３つ配設されている。さらに、ばね収納凹部５０が、それぞれ、第１胴体部４６ａの端面に凹設されて同一円周上に等角ピッチで３つ配設され、弾性体としての圧縮コイルばね５１が、端部をばね収納凹部５０のそれぞれに収納されて配設されている。第１固定コアブロック４６は、第１エンドリング４６ｂを底部３に向けて、フレーム２に圧入、固着させて、ハウジング１に取り付けられる。
【０１０３】
第２固定コアブロック４７は、磁性材料で作製され、第１胴体部４６ａと同じ内径を有する第２胴体部４７ａと第１エンドリング４６ｂと同じ内径を有する第２エンドリング４７ｂとが同軸に連設されている。そして、ガイド穴５２が、それぞれ、穴方向を軸方向としてガイドピン４９を挿入可能に第２胴体部４７ａの端面に凹設されて同一円周上に等角ピッチで３つ配設されている。さらに、円環状のライニング収納凹部５３が、第２エンドリング４７ｂの第２胴体部４７ａと逆側の端面に同心状に凹設され、円環状のライニング５４が、ライニング収納凹部５３に配設されている。第２固定コアブロック４７は、第２胴体部４７ａを第１胴体部４６ａに向けて、フレーム２に遊嵌状態に挿入させて、ハウジング１に取り付けられる。このとき、ガイドピン４９がガイド穴５２に挿入され、第２固定コアブロック４７は、第１固定コアブロック４６との同軸度が確保されるとともに、軸方向の移動のみが可能となっている。
【０１０４】
界磁固定鉄心部４５は、界磁回転鉄心部８Ｂの外周側に配設されている。
ボビン５５は、第１および第２胴体部４６ａ，４７ａに内嵌状態に装着される。そして、導体線を多層多列に巻回して、界磁巻線１８が作製される。ボビン５５は、第１エンドリング４６ｂに係止され、軸方向の移動が規制されて、第１エンドリング４６ｂの内径を下回らないように第１固定コアブロック４６に取り付けられている。なお、第２固定コアブロック４７はボビン５５に対して軸方向に移動可能となっている。
【０１０５】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１００６の動作について説明する。
【０１０６】
ブレーキ付き回転電機１００６では、圧縮コイルばね５１の付勢力が第２固定コアブロック４７を第１固定コアブロック４６から離反するように軸方向に押圧している。そこで、界磁巻線１８に通電されていない状態、すなわち停止状態では、第２固定コアブロック４７は、図２２中右方向に移動し、ライニング５４が圧縮コイルばね５１の付勢力により第２回転コアブロック１０Ｂのフランジ部１０ｅに当接している。そこで、綱車１１が回転しようとすると、ライニング５４とフランジ部１０ｅとの間に摩擦力が発生し、この摩擦力がブレーキトルクとなり、綱車１１の回転が阻止される。このように、第２固定コアブロック４７がブレーキアーマチュアの機能を果たす。なお、第２固定コアブロック４７、圧縮コイルばね５１およびライニング５４がブレーキ機構部を構成する。
【０１０７】
この停止状態では、隙間ｇａが第２エンドリング４７ｂとフランジ部１０ｅとの間に形成され、隙間ｇｂが第１固定コアブロック４６と第２固定コアブロック４７との間に形成されている。また、隙間ｇｃが第１エンドリング４６ｂと円筒部９ｄとの間、および第２エンドリング４７ｂと円筒部１０ｄとの間に形成されている。そして、隙間ｇａが隙間ｇｂおよび隙間ｇｃより大きくなっている。
【０１０８】
ついで、界磁巻線１８に通電されると、磁束が発生する。この磁束により、Ｎ極とＳ極とが界磁回転鉄心部８Ｂの外周面に周方向の交互に形成される。つまり、第１爪状磁極部９ｂがＮ極となり、第２爪状磁極部１０ｂがＳ極となる。そこで、主磁束Ａが、図２４中矢印で示されるように、第１胴体部４６ａから第１エンドリング４６ｂに流れ、第１エンドリング４６ｂから第１回転コアブロック９Ａの円筒部９ｄに流れ込み、円筒部９ｄから第１爪状磁極部９ｂに流れて第１爪状磁極部９ｂから電機子鉄心６Ａに流れ込み、電機子鉄心６Ａ内を流れて第２回転コアブロック１０Ｂの第２爪状磁極部１０ｂに流れ込み、第２爪状磁極部１０ｂから円筒部１０ｄに流れて円筒部１０ｄから第２固定コアブロック４７の第２エンドリング４７ｂに流れ込み、第２エンドリング４７ｂから第２胴体部４７ａに流れて、第１胴体部４６ａに戻る、磁気回路が形成される。
【０１０９】
このとき、第１胴体部４６ａと第２胴体部４７ａとの間に磁気吸引力が発生し、第２固定コアブロック４７が、圧縮コイルばね５１の付勢力に抗して第１固定コアブロック４６側に移動する。これにより、ライニング５４が、図２４に示されるように、第２回転コアブロック１０Ｂのフランジ部１０ｅから離反し、制動が開放される。
そして、界磁巻線１８への通電と同時に、交流電流が三相の電機子巻線７Ａに順次供給され、界磁回転鉄心部８Ｂが回転駆動される。
【０１１０】
この実施の形態１２においても、界磁巻線１８への通電により発生する磁束を利用して界磁回転鉄心部８Ｂ、すなわち綱車１１の制動／制動解除を行っているので、界磁巻線用電源とブレーキ用電源との共有化ができ、低コスト化を図ることができる。
界磁巻線１８への通電により形成される磁気回路を流れる主磁束Ａによる磁気吸引力により第２固定コアブロック４７を移動させているので、第２固定コアブロック４７を移動させる磁気吸引力が大きくなり、制動を確実に解除できる。
ブレーキアーマチュアとして機能する第２固定コアブロック４７が界磁回転鉄心部８Ｂに含まれていないので、イナーシャを小さくできる。
圧縮コイルばね５１が界磁固定鉄心部４５に配設されているので、圧縮コイルばね５１が回転せず、騒音の発生が抑制される。
【０１１１】
この実施の形態１２によれば、ブレーキのメンテナンスを行うことにより隙間ｇａが変化しても、第１および第２エンドリング４６ｂ，４７ｂと円筒部９ｄ，１０ｄとの間の隙間ｇｃを一定に保つことができるので、モータ性能が安定化される。
【０１１２】
また、主磁束Ａが円筒部１０ｄから第２エンドリング４７ｂに流れ、フランジ部１０ｅから第２エンドリング４７ｂに流れ込む磁束量が極めて少なくなる。そこで、第１固定コアブロック４６と第２固定コアブロック４７との間に発生する磁気吸引力が、第２エンドリング４７ｂとフランジ部１０ｅとの間に発生する磁気吸引力により相殺されることなく、第２固定コアブロック４７を第１固定コアブロック４６側に移動させるように作用する。また、磁束が円筒部１０ｄから第２エンドリング４７ｂに流れることにより発生する磁気吸引力は、径方向の吸引力であり、第１固定コアブロック４６と第２固定コアブロック４７との間に発生する径方向の磁気吸引力には影響を与えない。したがって、第２固定コアブロック４７を第１固定コアブロック４６側に移動させる磁気吸引力が大きくなり、制動を確実に解除できる。
【０１１３】
実施の形態１３．
図２５はこの発明の実施の形態１３に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図、図２６はこの発明の実施の形態１３に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部を示す斜視図、図２７はこの発明の実施の形態１３に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部を示す端面図、図２８はこの発明の実施の形態１３に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【０１１４】
図２５乃至図２８において、界磁固定鉄心部６０は、第１固定コアブロック６１と、第２固定コアブロック６２と、から構成されている。
【０１１５】
第１固定コアブロック６１は、磁性材料で作製され、小径の内径を有する第１エンドリング６１ｂと所定の軸方向長さを有する断面正方形の穴形状を有する支持部６１ｃとを大径の内径を有する胴体部６１ａの軸方向の両側に同軸に連結して構成され、外周面を円筒面とするリング体に作製されている。ガイドピン６３が支持部６１ｃの相対する２つの内周面に２本ずつ、当該内周面に直角に立設されている。
【０１１６】
第２固定コアブロック６２は、磁性材料で作製され、支持部６１ｃの穴形状より小形の四角形の外形形状を有し、円筒部１０ｄの外径より大径の穴が中心位置に開けられた、所定厚みのリング体を周方向に２等分割して構成された一対の第２エンドリング６２ａから構成されている。第２エンドリング６２ａの側面には、ガイド穴６４が、ガイドピン６３を挿入可能に凹設されている。第２エンドリング６２ａの内周面には、半円環状のライニング収納凹部６６が凹設され、ライニング６７がライニング収納凹部６６に収納されて配設されている。
【０１１７】
この第２エンドリング６２ａは、ガイド穴６４にガイドピン６３を挿入させつつ、支持部６１ｃに装着される。そして、圧縮コイルばね６５が、支持部６１ｃの内周面と第２エンドリング６２ａの側面との間に介装されている。なお、圧縮コイルばね６５は、その端部を、支持部６１ｃの内周面又は第２エンドリング６２ａの側面に凹設されたばね収納凹部（図示せず）に収納されて、配設されている。
なお、実施の形態１３は、界磁固定鉄心部４５に換えて、界磁固定鉄心部６０を用いている点を除いて、上記実施の形態１２と同様に構成されている。
【０１１８】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１００７では、第１固定コアブロック６１が、フレーム２に圧入、固着させて、ハウジング１に取り付けられている。さらに、ボビン６８が、第１固定コアブロック６１の胴体部６１ａに装着され、ボルト６９を第１エンドリング６１ｂに締着して取り付けられている。また、界磁巻線１８がボビン６８に巻装されている。
【０１１９】
ブレーキ付き回転電機１００７では、圧縮コイルばね６５の付勢力が第２エンドリング６２ａを径方向内方に移動するように押圧している。そこで、界磁巻線１８に通電されていない状態、すなわち停止状態では、第２エンドリング６２ａは、図２５中下方向に移動し、ライニング６７が圧縮コイルばね６５の付勢力により第２回転コアブロック１０Ｂの円筒部１０ｄの外周壁面に当接している。そこで、綱車１１が回転しようとすると、ライニング６７と円筒部１０ｄとの間に摩擦力が発生し、この摩擦力がブレーキトルクとなり、綱車１１の回転が阻止される。このように、第２固定コアブロック６２がブレーキアーマチュアの機能を果たす。なお、第２固定コアブロック６２、圧縮コイルばね６５およびライニング６７がブレーキ機構部を構成する。
【０１２０】
この停止状態では、隙間ｇｂが第２エンドリング６２ａと支持部６１ｃとの間に形成され、隙間ｇｃが第２エンドリング６２ａと円筒部１０ｄとの間に形成されている。また、隙間ｇａが第２エンドリング６２ａとフランジ部１０ｅとの間に形成されている。そして、隙間ｇｃが隙間ｇａおよび隙間ｇｂより広くなっている。
【０１２１】
ついで、界磁巻線１８に通電されると、磁束が発生する。この磁束により、Ｎ極とＳ極とが界磁回転鉄心部８Ｂの外周面に周方向の交互に形成される。つまり、第１爪状磁極部９ｂがＮ極となり、第２爪状磁極部１０ｂがＳ極となる。そこで、主磁束Ａが、図２８中矢印で示されるように、胴体部６１ａから第１エンドリング６１ｂに流れ、第１エンドリング６１ｂから第１回転コアブロック９Ａの円筒部９ｄに流れ込み、円筒部９ｄから第１爪状磁極部９ｂに流れて第１爪状磁極部９ｂから電機子鉄心６Ａに流れ込み、電機子鉄心６Ａ内を流れて第２回転コアブロック１０Ｂの第２爪状磁極部１０ｂに流れ込み、第２爪状磁極部１０ｂから円筒部１０ｄを経てフランジ部１０ｅに流れ、フランジ部１０ｅから第２エンドリング６２ａに流れ込み、第２エンドリング６２ａから支持部６１ｃに流れ込み、支持部６１ｃを流れて胴体部６１ａに戻る、磁気回路が形成される。
【０１２２】
このとき、支持部６１ｃと第２エンドリング６２ａとの間に磁気吸引力が発生し、第２固定コアブロック６１が、圧縮コイルばね６５の付勢力に抗して支持部６１ｃ側に移動する。これにより、ライニング６７が、図２８に示されるように、第２回転コアブロック１０Ｂの円筒部１０ｄから離反し、制動が開放される。
そして、界磁巻線１８への通電と同時に、交流電流が三相の電機子巻線７Ａに順次供給され、界磁回転鉄心部８Ｂが回転駆動される。
【０１２３】
この実施の形態１３においても、界磁巻線１８への通電により発生する磁束を利用して界磁回転鉄心部８Ｂ、すなわち綱車１１の制動／制動解除を行っているので、界磁巻線用電源とブレーキ用電源との共有化ができ、低コスト化を図ることができる。
界磁巻線１８への通電により形成される磁気回路を流れる主磁束Ａによる磁気吸引力により第２固定コアブロック３２を移動させているので、第２固定コアブロック６２を移動させる磁気吸引力が大きくなり、制動を確実に解除できる。
【０１２４】
ブレーキアーマチュアとして機能する第２固定コアブロック６２が界磁回転鉄心部８Ｂに含まれていないので、イナーシャを小さくできる。
圧縮コイルばね６５が界磁固定鉄心部６０に配設されているので、圧縮コイルばね６５が回転せず、振動の発生が抑制される。
【０１２５】
この実施の形態１３によれば、ブレーキアーマチュアとして機能する第２固定コアブロック６２が界磁回転鉄心部８Ｂの外周側に配設されているので、ブレーキのメンテナンスが容易となる。
【０１２６】
また、隙間ｇａが隙間ｇｃより小さく形成されているので、界磁巻線１８への通電により発生する磁束のほとんどはフランジ部１０ｅから第２エンドリング６２ａに流れ込み、円筒部１０ｄから第２エンドリング６２ａに流れ込む磁束量は極めて少なくなる。そこで、支持部６１ｃと第２エンドリング６２ａとの間に発生する磁気吸引力が、第２エンドリング６２ａと円筒部１０ｄとの間に発生する磁気吸引力により相殺されることなく、第２エンドリング６２ａを支持部６１ｃ側に移動させるように作用する。また、磁束が隙間ｇａを流れることにより発生する磁気吸引力は、軸方向の吸引力であり、第２エンドリング６２ａと支持部６１ｃとの間に発生する径方向の磁気吸引力には影響を与えない。したがって、第２エンドリング６２ａを支持部６１ｃ側に移動させる磁気吸引力が大きくなり、制動を確実に解除できる。
【０１２７】
実施の形態１４．
図２９はこの発明の実施の形態１４に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図、図３０はこの発明の実施の形態１４に係るブレーキ付き回転電機における界磁回転鉄心部を示す斜視図、図３１はこの発明の実施の形態１４に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図である。
【０１２８】
図２９乃至図３１において、界磁回転鉄心部７０は、第１回転コアブロック７１と、第２回転コアブロック７２と、から構成されている。第１回転コアブロック７１は、磁性材料で作製され、中心穴７１ｃを有する第１底部７１ａと、それぞれ、第１底部７１ａの一面の外周縁部から軸方向に延設されて、周方向に等角ピッチで配設された第１爪状磁極部７１ｂと、第１底部７１ａの他面側縁部から径方向内方に延設された肩部７１ｄと、を備えている。第２回転コアブロック７２は、磁性材料で作製され、第２底部７２ａと、それぞれ、第２底部７２ａの一面の外周縁部から軸方向に延設されて、周方向に等角ピッチで配設された第２爪状磁極部７２ｂと、第２底部７２ａの他面から同軸に延設された綱車１１と、第２底部７２ａと綱車１１の軸心位置に穿設された中心穴７２ｃと、を備えている。
【０１２９】
ガイドピン７３が、第２回転コアブロック７２の第２底部７２ａの一面の外周縁部の、相対する２つの第２爪状磁極部７２ｂ間から軸方向に延設されている。また、圧縮コイルばね７４が、第２回転コアブロック７２の第２底部７２ａの一面の外周縁部の、相対する２つの第２爪状磁極部７２ｂ間に配設されている。さらに、ガイド穴７５が、穴方向を軸方向として、ガイドピン７３に対応するように、第１回転コアブロック７１の爪状磁極部７１ｂの先端面に凹設されている。
ライニング固定部７６が、ハウジング１の底部３に、第１回転コアブロック７１の第１底部７１ａと相対するように突設され、ライニング７７がライニング固定部７６に装着されている。また、メンテナンス用穴７８が、外側からライニング固定部７６にアクセス可能に底部３に形成されている。
【０１３０】
そして、第１回転コアブロック７１が、第１底部７１ａを底部３に向けて、中心穴７１ｃに装着された軸受１２を介して主軸４に回転可能に取り付けられている。第１回転コアブロック７１は、軸方向に移動可能に軸受１２に装着されている。第２回転コアブロック７２は、第２爪状磁極部７２ｂを第１爪状磁極部７１ｂと噛み合わせ、かつガイドピン７３をガイド穴７５に挿入して、中心穴７２ｃに装着された軸受１２を介して主軸４に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられている。これにより、第１および第２爪状磁極部７１ｂ、７２ｂが、等角ピッチで、周方向に交互に配列されている。
【０１３１】
界磁固定鉄心部８０は、大径の第１および第２エンドリング８０ｂ，８０ｃを小径の胴体部８０ａの軸方向の両側に同軸に連結して構成され、中心穴８０ｄが心位置に穿設されている。そして、界磁固定鉄心部８０は、第１エンドリング８０ｂを第１底部７１ａに向けて、中心穴８０ｄに主軸４を挿通、固着させて、界磁回転鉄心部７０の内部に収納されて、主軸４に取り付けられる。ボビン８１が、胴体部８０ａに外嵌状態に装着され、第１エンドリング８０ｂに係止され、軸方向の移動が規制されて、第１エンドリング８０ｂの外径を超えないように界磁固定鉄心部８０に取り付けられている。
【０１３２】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１００８では、圧縮コイルばね７４の付勢力が第１回転コアブロック７１を図３１中左側に移動するように押圧している。そこで、界磁巻線１８に通電されていない状態、すなわち停止状態では、第１回転コアブロック７１は、第１回転コアブロック７１の第１底部７１ａが圧縮コイルばね６５の付勢力によりライニング７７当接している。そこで、綱車１１が回転しようとすると、ライニング７７と第１底部７１ａとの間に摩擦力が発生し、この摩擦力がブレーキトルクとなり、綱車１１の回転が阻止される。このように、第１回転コアブロック７１がブレーキアーマチュアの機能を果たす。なお、第２回転コアブロック７１、圧縮コイルばね７４およびライニング７７がブレーキ機構部を構成する。
【０１３３】
この停止状態では、隙間ｇｂが第１エンドリング８０ｂと第１底部７１ａとの間に形成される。また、隙間ｇｃが第１および第２エンドリング８０ｂ、８０ｃと第１および第２爪状磁極部７１ｂ、７２ｂとの間に形成されている。そして、隙間ｇｃが隙間ｇｂより広くなっている。
【０１３４】
ついで、界磁巻線１８に通電されると、磁束が発生する。この磁束により、Ｎ極とＳ極とが界磁回転鉄心部７０の外周面に周方向の交互に形成される。つまり、第１爪状磁極部７１ｂがＮ極となり、第２爪状磁極部７２ｂがＳ極となる。そこで、主磁束Ａが、図２９中矢印で示されるように、胴体部８０ａから第１エンドリング８０ｂに流れ、第１エンドリング８０ｂから第１回転コアブロック７１の第１底部７１ａに流れ込み、第１底部７１ａから第１爪状磁極部７１ｂに流れて第１爪状磁極部７１ｂから電機子鉄心６に流れ込み、電機子鉄心６内を流れて第２回転コアブロック７２の第２爪状磁極部７２ｂに流れ込み、第２爪状磁極部７２ｂから第２底部７２ａに流れ、第２底部７２ａから第２エンドリング８０ｃに流れ込み、第２エンドリング８０ｃを流れて胴体部８０ａに戻る、磁気回路が形成される。
【０１３５】
このとき、第１エンドリング８０ｂと第１底部７１ａとの間に磁気吸引力が発生し、第１回転コアブロック７１が、圧縮コイルばね７４の付勢力に抗して第１エンドリング８０ｂ側に移動する。これにより、第１回転コアブロック７１の第１底部７１ａが、図２９に示されるように、ライニング７７から離反し、制動が開放される。
そして、界磁巻線１８への通電と同時に、交流電流が三相の電機子巻線７に順次供給され、界磁回転鉄心部７０が回転駆動される。
【０１３６】
この実施の形態１４においても、界磁巻線１８への通電により発生する磁束を利用して界磁回転鉄心部７０、すなわち綱車１１の制動／制動解除を行っているので、界磁巻線用電源とブレーキ用電源との共有化ができ、低コスト化を図ることができる。
界磁巻線１８への通電により形成される磁気回路を流れる主磁束Ａによる磁気吸引力により第２回転コアブロック７１を移動させているので、第２回転コアブロック７１を移動させる磁気吸引力が大きくなり、制動を確実に解除できる。
界磁回転鉄心部７０を構成する第２回転コアブロック７１がブレーキアーマチュアとして機能するので、別途ブレーキアーマチュアを付設する場合に比べ、イナーシャを小さくできる。
【０１３７】
この実施の形態１４によれば、ライニング固定部７６がハウジング１の底部３の内面の主軸４側に設けられ、メンテナンス用穴７８がライニング固定部７６に取り付けられたライニング７７に外部からアクセス可能に底部３に形成されている。そこで、界磁回転鉄心部７０を取り外すことなくライニング７７にアクセスでき、ブレーキのメンテナンスが容易となる。
【０１３８】
実施の形態１５．
図３２はこの発明の実施の形態１５に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図、図３３はこの発明の実施の形態１５に係るブレーキ付き回転電機における界磁回転鉄心部を示す斜視図、図３４はこの発明の実施の形態１５に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【０１３９】
図３２乃至図３４において、界磁回転鉄心部９０は、第１回転コアブロック９１と、第２回転コアブロック９２と、から構成されている。第１回転コアブロック９１は、磁性材料で作製され、円筒部９１ａと、それぞれ、円筒部９１ａの一面から軸方向に延設されて、周方向に等角ピッチで配設された第１爪状磁極部９１ｂと、を備えている。第２回転コアブロック９２は、磁性材料で作製され、第２底部９２ａと、第２底部９２ａの一面の外周縁部から軸方向に突設された円筒部９２ｄと、それぞれ、円筒部９２ｄから軸方向に延設されて、周方向に等角ピッチで配設された第２爪状磁極部９２ｂと、第２底部９２ａの他面から同軸に延設された綱車１１と、第２底部９２ａと綱車１１の軸心位置に穿設された中心穴９２ｃと、を備えている。
【０１４０】
そして、第１および第２回転コアブロック９１，９２は、第１および第２爪状磁極部９１ｂ，９２ｂが互いに噛み合うように組み合わされ、円筒部９１ａと第２爪状磁極部９２ｂとが非磁性材料からなる連結部材９３により固着され、かつ円筒部９２ｄと第１爪状磁極部９１ｂとが連結部材９３により固着されて一体化され、界磁回転鉄心部９０を構成している。これにより、第１および第２爪状磁極部９１ｂ，９２ｂが、等角ピッチで、周方向に交互に配列されている。
この界磁回転鉄心部９０は、中心穴９２ｃに装着された軸受１２を介して主軸４に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられている。
【０１４１】
なお、実施の形態１５は、界磁回転鉄心部８Ａに換えて界磁回転鉄心部９０を用いている点を除いて、上記実施の形態７と同様に構成されている。
【０１４２】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１００９では、圧縮コイルばね２１の付勢力が第２エンドリング１７ｂを図３２中右側に移動させるように押圧している。そこで、界磁巻線１８に通電されていない状態、すなわち停止状態では、第２エンドリング１７ｂは、図３２中右側に移動し、ライニング２４が圧縮コイルばね２１の付勢力により第２回転コアブロック９２の第２底部９２ａに当接している。そこで、綱車１１が回転しようとすると、ライニング２４と第２底部９２ａとの間に摩擦力が発生し、この摩擦力がブレーキトルクとなり、綱車１１の回転が阻止される。このように、第２固定コアブロック１７がブレーキアーマチュアの機能を果たす。なお、第２固定コアブロック１７、圧縮コイルばね２１およびライニング２４がブレーキ機構部を構成する。
【０１４３】
ついで、界磁巻線１８に通電されると、磁束が発生する。この磁束により、Ｎ極とＳ極とが界磁回転鉄心部９０の外周面に周方向の交互に形成される。つまり、第１爪状磁極部９１ｂがＮ極となり、第２爪状磁極部９２ｂがＳ極となる。また、隙間ｇａが隙間ｇｂ，ｇｃより大きくなっている。そこで、主磁束Ａが、図３４中矢印で示されるように、第１胴体部１６ａから第１エンドリング１６ｂに流れ、第１エンドリング１６ｂから第１回転コアブロック９１の円筒部９１ａに流れ込み、円筒部９１ａから第１爪状磁極部９１ｂに流れて第１爪状磁極部９１ｂから電機子鉄心６に流れ込み、電機子鉄心６内を流れて第２回転コアブロック９２の第２爪状磁極部９２ｂに流れ込み、第２爪状磁極部９２ｂから円筒部９２ｄに流れて円筒部９２ｄから第２エンドリング１７ｂに流れ込み、第２エンドリング１７ｂから第２胴体部１７ａに流れ込み、第２胴体部１７ａを流れて第１胴体部１６ａに戻る、磁気回路が形成される。
【０１４４】
このとき、第１固定コアブロック１６と第２固定コアブロック１７との間に磁気吸引力が発生し、第２固定コアブロック１７が、圧縮コイルばね２１の付勢力に抗して第１固定コアブロック１６側に移動する。これにより、ライニング２４が、図３４に示されるように、第２回転コアブロック９２の第２底部９２ａから離反し、制動が開放される。
そして、界磁巻線１８への通電と同時に、交流電流が三相の電機子巻線７に順次供給され、界磁回転鉄心部９０が回転駆動される。
【０１４５】
この実施の形態１５においても、界磁巻線１８への通電により発生する磁束を利用して界磁回転鉄心部９０、すなわち綱車１１の制動／制動解除を行っているので、界磁巻線用電源とブレーキ用電源との共有化ができ、低コスト化を図ることができる。
界磁巻線１８への通電により形成される磁気回路を流れる主磁束Ａによる磁気吸引力により第２固定コアブロック１７を移動させているので、第２固定コアブロック１７を移動させる磁気吸引力が大きくなり、制動を確実に解除できる。
【０１４６】
ブレーキアーマチュアとして機能する第２固定コアブロック１７が界磁回転鉄心部９０に含まれていないので、イナーシャを小さくできる。
圧縮コイルばね２１が界磁固定鉄心部１５に配設されているので、圧縮コイルばね２１が回転せず、振動の発生が抑制される。
【０１４７】
この実施の形態１５によれば、ブレーキのメンテナンスを行うことにより隙間ｇａが変化しても、第１および第２エンドリング１６ｂ，１７ｂと円筒部９１ａ，９２ｄとの間の隙間ｇｃを一定に保つことができるので、モータ性能が安定化される。
また、界磁回転鉄心部９０が片持ち支持されているので、界磁回転鉄心部９０の取り外しが容易となり、ブレーキのメンテナンスが容易となる。
【０１４８】
また、隙間ｇａが隙間ｇｃより大きく形成されているので、界磁巻線１８への通電により発生する磁束のほとんどは円筒部９２ｄから第２エンドリング１７ｂに流れ込み、第２底部９２ａから第２エンドリング１７ｂに流れ込む磁束量は極めて少なくなる。そこで、第１固定コアブロック１６と第２固定コアブロック１７との間に発生する磁気吸引力が、第２固定コアブロック１７と第２底部９２ａとの間に発生する磁気吸引力により相殺されることなく、第２固定コアブロック１７を第１固定コアブロック１６側に移動させるように作用する。また、磁束が隙間ｇｃを流れることにより発生する磁気吸引力は、径方向の吸引力であり、第１固定コアブロック１６と第２固定コアブロック１７との間に発生する軸方向の磁気吸引力には影響を与えない。したがって、第２固定コアブロック１７を第１固定コアブロック１６側に移動させる磁気吸引力が大きくなり、制動を確実に解除できる。
【０１４９】
なお、上記実施の形態１５では、第１回転コアブロックの円筒部と第２回転コアブロックの第２爪状磁極部とを非磁性材料からなる連結部材を用いて固着し、第１回転コアブロックの第１爪状磁極部と第２回転コアブロックの円筒部とを非磁性材料からなる連結部材を用いて固着するものとしているが、極性が界磁の極性と軸方向に反対となる向きに着磁された磁石を用いて、円筒部と爪状磁極部とを固着してもよい。
また、上記実施の形態１５では、界磁回転鉄心部９０を実施の形態７によるブレーキ付き回転電機に適用するものとして説明しているが、実施の形態１−６，８−１３によるブレーキ付き回転電機に適用しても、同様の効果を奏する。
【０１５０】
実施の形態１６．
図３５はこの発明の実施の形態１６に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の停止状態を示す半断面図、図３６はこの発明の実施の形態１６に係るブレーキ付き回転電機における界磁固定鉄心部を示す分解斜視図、図３７はこの発明の実施の形態１６に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機の運転状態を示す半断面図である。
【０１５１】
図３５および図３６において、界磁固定鉄心部１００は、第１固定コアブロック１０１と、第２固定コアブロック１１０と、第３固定コアブロック１１５と、から構成されている。
【０１５２】
第１固定コアブロック１０１は、磁性材料で作製され、小径の第１胴体部１０１ａと大径の第２胴体部１０１ｂと小径の第３胴体部１０１ｃとが同軸に連設され、中心穴１０２が軸心位置に穿設されている。そして、ガイドピン１０３が、それぞれ、第１胴体部１０１ａと第３胴体部１０１ｃの端面から軸方向に突設されて同一円周上に等角ピッチで３つ配設されている。さらに、ばね収納凹部１０４が、それぞれ、第１胴体部１０１ａと第３胴体部１０１ｃの端面に凹設されて同一円周上に等角ピッチで３つ配設され、弾性体としての圧縮コイルばね１０５が、端部をばね収納凹部１０４のそれぞれに収納されて配設されている。第１固定コアブロック１０１は、それぞれ、第１胴体部１０１ａを第１底部９ａに、第３胴体部１０１ｃを第２底部１０ａに向けて、中心穴１０２に主軸４を挿通、固着させて、主軸４に取り付けられる。
【０１５３】
第２固定コアブロック１１０は、磁性材料で作製され、第１胴体部１０１ａと同径の第４胴体部１１０ａと、第１胴体部１０１ａより大径の第１エンドリング１１０ｂとが同軸に連設され、中心穴１１１が軸心位置に穿設されている。そして、ガイド穴１１２が、それぞれ、穴方向を軸方向としてガイドピン１０３を挿入可能に第４胴体部１１０ａの端面に凹設されて同一円周上に等角ピッチで３つ配設されている。さらに、円環状のライニング収納凹部（図示せず）が、第１エンドリング１１０ｂの第４胴体部１１０ａと逆側の端面に同心状に凹設され、円環状のライニング１１３が、ライニング収納凹部に配設されている。第２固定コアブロック１１０は、第４胴体部１１０ａを第１胴体部１０１ａに向けて、中心穴１１１に主軸４を遊嵌状態に挿通させて、主軸４に取り付けられる。このとき、ガイドピン１０３がガイド穴１１２に挿入され、第２固定コアブロック１１０は、第１固定コアブロック１０１との同軸度が確保されるとともに、軸方向の移動のみが可能となっている。
【０１５４】
第３固定コアブロック１１５は、磁性材料で作製され、第３胴体部１０１ｃと同径の第５胴体部１１５ａと、第３胴体部１０１ｃより大径の第２エンドリング１１５ｂとが同軸に連設され、中心穴１１６が軸心位置に穿設されている。そして、ガイド穴（図示せず）が、それぞれ、穴方向を軸方向としてガイドピン１０３を挿入可能に第５胴体部１１５ａの端面に凹設されて同一円周上に等角ピッチで３つ配設されている。さらに、円環状のライニング収納凹部１１７が、第２エンドリング１１５ｂの第５胴体部１１５ａと逆側の端面に同心状に凹設され、円環状のライニング１１８が、ライニング収納凹部１１７に配設されている。第３固定コアブロック１１５は、第５胴体部１１５ａを第３胴体部１０１ｃに向けて、中心穴１１６に主軸４を遊嵌状態に挿通させて、主軸４に取り付けられる。このとき、ガイドピン１０３がガイド穴に挿入され、第３固定コアブロック１１５は、第１固定コアブロック１０１との同軸度が確保されるとともに、軸方向の移動のみが可能となっている。
【０１５５】
ボビン１２０は、円筒状の巻き胴部１２０ａを第２胴体部１０１ｂに外嵌状態に装着される。また、ボビン１２０は、第１固定コアブロック１０１の第１胴体部１０１ａと第３胴体部１０１ｃに係止され、軸方向の移動が規制されて、取り付けられている。そして、第２固定コアブロック１１０と第３固定コアブロック１１５はボビン１２０に対して軸方向に移動可能となっている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【０１５６】
このように構成されたブレーキ付き回転電機１０１０では、圧縮コイルばね１０５の付勢力が第２固定コアブロック１１０と第３固定コアブロック１１５を第１固定コアブロック１０１から離反するように軸方向に押圧している。そこで、界磁巻線１８に通電されていない状態、すなわち停止状態では、第２固定コアブロック１１０は、図３５中左側に、第３固定コアブロック１１５は、図３５中右側に移動する。そこで、ライニング１１３が圧縮コイルばね１０５の付勢力により第１回転コアブロック９の第１底部９ａに当接し、ライニング１１８が圧縮コイルばね１０５の付勢力により第２回転コアブロック１０の第２底部１０ａに当接する。これにより、綱車１１が回転しようとすると、ライニング１１３と第１底部９ａとの間、さらにライニング１１８と第２底部１０ａとの間に摩擦力が発生し、この摩擦力がブレーキトルクとなり、綱車１１の回転が阻止される。このように、第２固定コアブロック１１０と第３固定コアブロック１１５がブレーキアーマチュアの機能を果たす。なお、第２固定コアブロック１１０、第３固定コアブロック１１５、圧縮コイルばね１０５およびライニング１１３，１１８がブレーキ機構部を構成する。
【０１５７】
ついで、界磁巻線１８に通電されると、磁束が発生する。この磁束により、Ｎ極とＳ極とが界磁回転鉄心部８の外周面に周方向の交互に形成される。つまり、第１爪状磁極部９ｂがＮ極となり、第２爪状磁極部１０ｂがＳ極となる。また、隙間ｇａが隙間ｇｂより大きくなっている。そこで、主磁束Ａが、図３７中矢印で示されるように、第２胴体部１０１ｂから第１胴体部１０１ａを通って第４胴体部１１０ａに流れ、第４胴体部１１０ａから第１エンドリング１１０ｂに流れ、第１エンドリング１１０ｂから第１回転コアブロック９の第１底部９ａに流れ込み、第１底部９ａから第１爪状磁極部９ｂに流れて第１爪状磁極部９ｂから電機子鉄心６に流れ込み、電機子鉄心６内を流れて第２回転コアブロック１０の第２爪状磁極部１０ｂに流れ込み、第２爪状磁極部１０ｂから第２底部１０ｄに流れて第２底部１０ｂから第２エンドリング１１５ｂに流れ込み、第２エンドリング１１５ｂから第５胴体部１１５ａに流れ込み、第５胴体部１１５ａから第３胴体部１０１ｃを通って第２胴体部１０１ｂに戻る、磁気回路が形成される。
【０１５８】
このとき、第１固定コアブロック１０１と第２固定コアブロック１１０との間、第１固定コアブロック１０１と第３固定コアブロック１１５との間、に磁気吸引力が発生する。そこで、第２固定コアブロック１１０が、圧縮コイルばね１０５の付勢力に抗して、かつ第３固定コアブロック１１５が、圧縮コイルばね１０５の付勢力に抗して、第１固定コアブロック１０１側に移動する。これにより、ライニング１１３，１１８が、図３７に示されるように、第１回転コアブロック９の第１底部９ａおよび第２回転コアブロック１０の第２底部１０ａから離反し、制動が開放される。
そして、界磁巻線１８への通電と同時に、交流電流が三相の電機子巻線７に順次供給され、界磁回転鉄心部８が回転駆動される。
【０１５９】
この実施の形態１６においても、界磁巻線１８への通電により発生する磁束を利用して界磁回転鉄心部８、すなわち綱車１１の制動／制動解除を行っているので、界磁巻線用電源とブレーキ用電源との共有化ができ、低コスト化を図ることができる。
界磁巻線１８への通電により形成される磁気回路を流れる主磁束Ａによる磁気吸引力により第２固定コアブロック１１０と第３固定コアブロック１１５を移動させているので、第２固定コアブロック１１０と第３固定コアブロック１１５を移動させる磁気吸引力が大きくなり、制動を確実に解除できる。
【０１６０】
ブレーキアーマチュアとして機能する第２固定コアブロック１１０と第３固定コアブロック１１５が界磁回転鉄心部８に含まれていないので、イナーシャを小さくできる。
圧縮コイルばね１０５が界磁固定鉄心部１００に配設されているので、圧縮コイルばね１１３，１１７は回転せず、騒音の発生が抑制される。
【０１６１】
そして、ブレーキアーマチュアとしての第２固定コアブロック１１０と第３固定コアブロック１１５が独立して機能するため、ブレーキ機構１個当りのブレーキトルクを小さくでき、ブレーキ機構を小型化できる。また、ブレーキアーマチュアの一方が故障して移動できなくなった場合でも、他方を移動でき制動を行うことができるため、安全性が向上する。
【０１６２】
なお、上記実施の形態１６では、界磁固定鉄心部が界磁回転鉄心部の内周部に配設されているブレーキ付き回転電機について説明しているが、実施の形態１２と同様に、界磁固定鉄心部が界磁回転鉄心部の外周部に配設されているブレーキ付き回転電機に適用しても同様の効果が得られる。
【０１６３】
実施の形態１７．
図３８はこの発明の実施の形態１７に係るブレーキ付き回転電機における界磁回転鉄心部を示す斜視図、図３９はこの発明の実施の形態１７に係るブレーキ付き回転電機における制御装置の概略構成を示すブロック図、図４０はこの発明の実施の形態１７に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機における通電状態の時刻暦を示す図である。
【０１６４】
図３８において、第１および第２回転コアブロック９１，９２は、第１および第２爪状磁極部９１ｂ，９２ｂが互いに噛み合うように組み合わされ、円筒部９１ａと第２爪状磁極部９２ｂとが界磁の極性と軸方向に反対となる磁束の向きに着磁された磁石からなる連結部材９４により固着され、円筒部９２ｄと第１爪状磁極部９１ｂとが界磁の極性と軸方向に反対となる磁束の向きに着磁された磁石からなる連結部材９４により固着され、第１爪状磁極部９１ｂと第２爪状磁極部９２ｂとが界磁の極性と周方向に反対となる磁束の向きに着磁された磁石からなる連結部材９５により固着されて一体化され、界磁回転鉄心部９０Ａを構成している。これにより、第１および第２爪状磁極部９１ｂ、９２ｂが、等角ピッチで、周方向に交互に配列されている。この連結部材９４，９５は、界磁巻線１８に通電したときに形成される磁気回路を流れる磁束を補強する方向に磁束を流す。
【０１６５】
このように構成された界磁回転鉄心部９０Ａは、中心穴９２ｃに装着された軸受１２を介して主軸４に回転可能に、かつ軸方向の移動を規制されて取り付けられている。
なお、実施の形態１７によるブレーキ付き回転電機は、界磁回転鉄心部９０に換えて界磁回転鉄心部９０Ａを用いている点を除いて、上記実施の形態１５と同様に構成されている。
【０１６６】
この実施の形態１７によるブレーキ付き回転電機では、図３９に示されるように、界磁巻線１８に印加する界磁電流を制御する電流制御手段である界磁電流制御器２０１を備えた界磁巻線制御装置２００と、電機子巻線７に印加する電機子電流を制御する電流制御手段である電機子電流制御器２１１、および電機子巻線７に流れる電機子電流を検出する電流検出手段である電機子電流検出器２１２を備えた電機子巻線制御装置２１０と、を備える。
【０１６７】
つぎに、この実施の形態１７によるブレーキ付き回転電機の動作について図４０を参照しつつ説明する。
【０１６８】
まず、界磁回転鉄心部９０Ａが回転駆動された状態とする。ここで、界磁巻線制御装置２００の界磁電流制御器２０１が、図４０の（ａ）に示されるように、ブレーキ機構部を動作させるブレーキ動作信号（以下、停止信号という）に基づいて、界磁巻線１８への通電を停止する。
【０１６９】
これにより、界磁巻線１８により発生する磁束によって第２固定コアブロック１７に働いていた磁気吸引力が失われる。そこで、第２固定コアブロック１７が、圧縮コイルばね２１の付勢力により、図３２中右方向に移動し、ライニング２４が第２回転コアブロック９２の第２底部９２ａに押圧される。そして、ライニング２４と第２底部１０ａとの間に摩擦力が発生し、この摩擦力（ブレーキトルク）が綱車１１に伝わり、綱車１１の回転が阻止される。このように、界磁巻線１８への通電を停止することにより、ブレーキ付き回転電機が停止状態となる。
【０１７０】
このとき、図４０の（ｄ）に示されるように、停止信号からライニング２４が第２底部９２ａに当接して界磁回転鉄心部９０Ａに対してブレーキがかかるまでの時間(以下、アーマチュア釈放時間という)がブレーキ動作遅れとして発生する。このアーマチュア釈放時間の間は、綱車１１と一体となっている界磁回転鉄心部９０Ａに、ブレーキによる制動が働かない。つまり、アーマチュア釈放時間の間は、トルクが界磁回転鉄心部９０Ａに発生していない。
【０１７１】
ここで、磁石からなる連結部材９４，９５が界磁回転鉄心部９０Ａに装着されているので、界磁巻線１８への通電が停止されると、界磁巻線１８による磁束に代わり、連結部材９４，９５による磁束が流れ、磁極が界磁回転鉄心部９０Ａに形成される。
【０１７２】
そこで、図４０の（ｂ）に示されるように、電機子巻線制御装置２１０の電機子電流制御器２１１が、停止信号を受けて、アーマチュア釈放時間の間、電流を電機子巻線７に印加する。電機子電流制御器２１１は、電機子電流検出器２１２で検出された電機子電流が界磁回転鉄心部９０Ａに必要なトルクを発生させるに必要な電流値となるように、駆動制御される。これにより、図４０の（ｃ）に示されるように、界磁回転鉄心部９０Ａに所定のトルクＭが発生する。そこで、図４０の（ｅ）に示されるように、トルクＭが、停止信号からアーマチュア釈放時間の間、界磁回転鉄心部９０Ａから綱車１１に伝わり、アーマチュア釈放時間経過後、ブレーキトルクが綱車１１に伝わり、綱車１１の回転が阻止される。
【０１７３】
具体的には、第２固定コアブロック１７の質量、圧縮コイルばね２１のばね定数、隙間ｇｂからアーマチュア釈放時間を予測し、予測されたアーマチュア釈放時間が電機子巻線制御装置２１０の記憶部（図示せず）に格納される。また、アーマチュア釈放時間の間、界磁回転鉄心部９０Ａに発生させるトルクＭが設定され、トルクＭを発生させるのに必要な電流値が電機子巻線制御装置２１０の記憶部（図示せず）に格納される。そして、電機子巻線制御装置２１０は、停止信号を受けると、記憶部に格納されている予測されたアーマチュア釈放時間の間だけ、電機子電流検出器２１２の検出値に基づいて、電機子電流が記憶部に格納されている電流値となるように電機子電流制御器２１１を駆動制御する。
【０１７４】
この実施の形態１７によれば、界磁回転鉄心部９０Ａが回転駆動された状態から、界磁巻線１８への通電を停止してブレーキの制動が働くまでの間、界磁回転鉄心部９０Ａに必要なトルクＭを発生させている。そこで、ブレーキ付き回転電機をエレベータ巻き上げ機に適用した場合、トルクを界磁回転鉄心部９０Ａに常に発生させることができ、綱車１１の不要な回転を阻止できる。
【０１７５】
なお、上記実施の形態１７では、すべての連結部材が磁石で作製されているものとしているが、すべての連結部材を磁石で作製する必要はなく、一部の連結部材を磁石で作製し、他の連結部材を非磁性材料で作製してもよい。
【０１７６】
実施の形態１８．
図４１はこの発明の実施の形態１８に係るブレーキ付き回転電機における界磁回転鉄心部を示す斜視図である。
【０１７７】
図４１において、導線９６は、自身のみに短絡した環状に作製され、第１回転コアブロック９１の円筒部９１ａの外周部、および第２回転コアブロック９２の円筒部９２ｄの外周部のそれぞれに、界磁巻線１８に通電することにより形成される磁気回路を流れる磁束と鎖交するように配置されている。
なお、実施の形態１８では、導線９６が界磁回転鉄心部９０の円筒部９１ａ，９２ｄの外周部に配置されている点を除いて、上記実施の形態１５と同様に構成されている。
【０１７８】
この実施の形態１８においても、図３９に示される界磁巻線制御装置２００と電機子巻線制御装置２１０を備える。
【０１７９】
つぎに、この実施の形態１８によるブレーキ付き回転電機の動作について図４０を参照しつつ説明する。
【０１８０】
まず、界磁回転鉄心部９０が回転駆動された状態とする。ここで、界磁巻線制御装置２００の界磁電流制御器２０１が、図４０の（ａ）に示されるように、停止信号に基づいて、界磁巻線１８への通電を停止する。
【０１８１】
これにより、界磁巻線１８により発生する磁束によって第２固定コアブロック１７に働いていた磁気吸引力が失われる。そこで、第２固定コアブロック１７が、圧縮コイルばね２１の付勢力により、図３２中右方向に移動し、ライニング２４が第２回転コアブロック９２の第２底部９２ａに押圧される。そして、ライニング２４と第２底部１０ａとの間に摩擦力が発生し、この摩擦力（ブレーキトルク）が綱車１１に伝わり、綱車１１の回転が阻止される。このように、界磁巻線１８への通電を停止することにより、ブレーキ付き回転電機が停止状態となる。
【０１８２】
このとき、図４０の（ｄ）に示されるように、アーマチュア釈放時間がブレーキ動作遅れとして発生する。このアーマチュア釈放時間の間は、綱車１１と一体となっている界磁回転鉄心部９０に、ブレーキによる制動が働かない。つまり、アーマチュア釈放時間の間は、トルクが界磁回転鉄心部９０に発生していない。
【０１８３】
ここで、界磁巻線１８への通電が停止されると、導線９６の誘導性により、導線９６に起電力が発生する。つまり、界磁巻線１８への通電停止により、導線９６の周囲の磁界が変化し、導線９６に電流を流そうとする起電力が発生する。そして、この起電力により、導線９６に電流が流れる。これにより、界磁巻線１８による磁束に代わり、導線９６に電流が流れることにより磁束が流れ、磁極が界磁回転鉄心部９０に形成される。
【０１８４】
そこで、図４０の（ｂ）に示されるように、電機子巻線制御装置２１０の電機子電流制御器２１１が、停止信号を受けて、アーマチュア釈放時間の間、電機子電流を電機子巻線７に印加する。電機子電流制御器２１１は、電機子電流検出器２１２で検出された電機子電流が界磁回転鉄心部９０に必要なトルクを発生させるに必要な電流値となるように、駆動制御される。これにより、図４０の（ｃ）に示されるように、界磁回転鉄心部９０に所定のトルクＭが発生する。そこで、図４０の（ｅ）に示されるように、トルクＭが、停止信号からアーマチュア釈放時間の間、界磁回転鉄心部９０から綱車１１に伝わり、アーマチュア釈放時間経過後、ブレーキトルクが綱車１１に伝わり、綱車１１の回転が阻止される。
【０１８５】
なお、この実施の形態１８においても、予測されたアーマチュア釈放時間およびトルクＭを発生させるのに必要な電流値が電機子巻線制御装置２１０の記憶部（図示せず）に格納されている。そして、電機子巻線制御装置２１０は、停止信号を受けると、記憶部に格納されている予測されたアーマチュア釈放時間の間だけ、電機子電流検出器２１２の検出値に基づいて、電機子電流が記憶部に格納されている電流値となるように電機子電流制御器２１１を駆動制御する。
【０１８６】
この実施の形態１８によれば、界磁回転鉄心部９０が回転駆動された状態から、界磁巻線１８への通電を停止してブレーキの制動が働くまでの間、界磁回転鉄心部９０に必要なトルクＭを発生させている。そこで、ブレーキ付き回転電機をエレベータ巻き上げ機に適用した場合、トルクを界磁回転鉄心部９０に常に発生させることができ、綱車１１の不要な回転を阻止できる。
【０１８７】
なお、上記実施の形態１８では、導線は第１および第２回転コアブロックの円筒部の外周に配置されているが、導線は、界磁巻線に通電することにより形成される磁気回路を流れる磁束と鎖交するように配置されていればよく、例えば、導線を第１および第２回転コアブロックの円筒部の内周に配置してもよい。また、導線を第２回転子コアブロックの第２底部の外周にのみ配置してもよい。
【０１８８】
また、上記実施の形態１８では、実施の形態１５によるブレーキ付き回転電機に導線を配設し、導線９６の誘導性を利用して、アーマチュア釈放時間の間、界磁回転鉄心部にトルクを発生させているが、例えば、実施の形態１によるブレーキ付き回転電機に導線を配設しても、同様の効果が得られる。
【０１８９】
実施の形態１９．
図４２はこの発明の実施の形態１９に係るブレーキ付き回転電機における制御装置の概略構成を示すブロック図、図４３はこの発明の実施の形態１９に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機における通電状態を示す第１の時刻暦の図、図４４はこの発明の実施の形態１９に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機における通電状態を示す第２の時刻暦の図である。
【０１９０】
図４２において、制御装置は、界磁巻線１８に印加する電圧を制御する電圧制御手段である界磁電圧制御器２０２、および界磁巻線１８に流れる界磁電流を検出する電流検出手段である界磁電流検出器２０３を備えた界磁巻線制御装置２００Ａと、電機子巻線７に印加する電機子電流を制御する電流制御手段である電機子電流制御器２１１、および電機子巻線７に流れる電機子電流を検出する電流検出手段である電機子電流検出器２１２を備えた電機子巻線制御装置２１０と、を備える。
【０１９１】
ここで、予測されたアーマチュア釈放時間およびアーマチュア釈放電流値が界磁巻線制御装置２００Ａの記憶部（図示せず）に格納される。また、予測されたアーマチュア釈放時間およびトルクＭを発生させるのに必要な電流値が電機子巻線制御装置２１０の記憶部（図示せず）に格納される。なお、アーマチュア釈放電流値とは、界磁巻線１８により第１固定コアブロック１６と第２固定コアブロック１７との間に発生する磁気吸引力が、圧縮コイルばね２１の付勢力よりわずかに小さくなる時点の界磁電流値である。
【０１９２】
つぎに、本制御装置を上記実施の形態１５に適用したブレーキ付き回転電機１００９の動作について図４３を参照しつつ説明する。
【０１９３】
まず、界磁回転鉄心部９０が回転駆動された状態とする。ここで、界磁巻線制御装置２００の界磁電流制御器２０１が、図４３の（ａ）に示されるように、停止信号に基づいて、界磁巻線１８への通電を停止する。
【０１９４】
この際、図４３の（ｂ）に示されるように、界磁巻線１８の電圧を０にした後、界磁巻線１８の抵抗とインダクタンスから決まる電気的時定数（Ｒ／Ｌ）によって界磁巻線１８の電流が徐々に低下する。そして、界磁巻線１８の電流が所定の値になったとき、界磁巻線１８により発生する磁束によって第２固定コアブロック１７に働いていた磁気吸引力が、圧縮コイルばね２１の付勢力を下回り、第２固定コアブロック１７が移動を開始する。なお、この第２固定コアブロック１７が移動を開始した時の界磁電流値が、アーマチュア釈放電流値である。そして、第２固定コアブロック１７は、圧縮コイルばね２１の付勢力により、図３２中右方向にさらに移動し、ライニング２４が第２回転コアブロック９２の第２底部９２ａに押圧される。そして、ブレーキトルクが綱車１１に伝わり、綱車１１の回転が阻止される。このように、界磁巻線１８への通電を停止することにより、ブレーキ付き回転電機が停止状態となる。
【０１９５】
このとき、図４３の（ｅ）に示されるように、停止信号からアーマチュア釈放時間がブレーキ動作遅れとして発生する。このアーマチュア釈放時間の間は、綱車１１と一体となっている界磁回転鉄心部９０に、ブレーキによる制動が働かない。つまり、アーマチュア釈放時間の間は、トルクが界磁回転鉄心部９０に発生していない。
【０１９６】
そこで、界磁巻線制御装置２００Ａでは、予測されたアーマチュア釈放時間の間、界磁電流検出器２０３の検出値に基づいて、界磁電流がアーマチュア釈放電流値となるように、界磁電圧制御器２０２を駆動制御する。これにより、界磁巻線１８の電圧は、図４３の（ａ）に示されるように、予測されたアーマチュア釈放時間の間、アーマチュア釈放電圧の最大値に保持される。なお、アーマチュア釈放電圧の最大値とは、アーマチュア釈放電流値が定常状態で流れるように界磁巻線１８に印加される電圧値である。
【０１９７】
また、図４３の（ｃ）に示されるように、電機子巻線制御装置２１０の電機子電流制御器２１１が、停止信号を受けて、アーマチュア釈放時間の間、電機子電流を電機子巻線７に印加する。電機子電流制御器２１１は、電機子電流検出器２１２で検出された電機子電流が界磁回転鉄心部９０に必要なトルクを発生させるに必要な電流値となるように、駆動制御される。これにより、図４３の（ｄ）に示されるように、界磁回転鉄心部９０に所定のトルクＭが発生する。そこで、図４３の（ｆ）に示されるように、トルクＭが、停止信号からアーマチュア釈放時間の間、界磁回転鉄心部９０から綱車１１に伝わり、アーマチュア釈放時間経過後、ブレーキトルクが綱車１１に伝わり、綱車１１の回転が阻止される。
【０１９８】
ここで、図４３に基づいたブレーキ付き回転電機１００９の動作では、界磁巻線制御装置２００Ａが、アーマチュア釈放時間の間、界磁電流がアーマチュア釈放電流値となるように、界磁電圧制御器２０２を駆動制御している。しかし、図４４に示されるように、界磁巻線制御装置２００Ａが、アーマチュア釈放時間の間、界磁電流がアーマチュア釈放電流値より低い電流値となるように、界磁電圧制御器２０２を駆動制御してもよい。この場合、図４４の（ａ）に示されるように、界磁巻線１８に与える電圧が、アーマチュア釈放電圧の最大値より小さい電圧となり、界磁巻線１８に通電される電流を、第２固定コアブロック１７が圧縮コイルばね２１の付勢力に抗して移動できる電流に、より短時間で達するように制御できる。これにより、アーマチュア釈放時間を短縮する制御が可能となる。
【０１９９】
この実施の形態１９においても、界磁回転鉄心部９０が回転駆動された状態から、界磁巻線１８への通電を停止してブレーキの制動が働くまでの間、界磁回転鉄心部９０に必要なトルクＭを発生させている。そこで、ブレーキ付き回転電機をエレベータ巻き上げ機に適用した場合、トルクを界磁回転鉄心部９０に常に発生させることができ、綱車１１の不要な回転を阻止できる。
さらに、界磁巻線１８に印加される電圧を制御することにより、界磁巻線１８に流れる界磁電流を制御でき、アーマチュア釈放時間を調整することができる。
【０２００】
なお、上記実施の形態１９では、上記実施の形態１５によるブレーキ付き回転電機を制御する場合について説明しているが、例えば、実施の形態１によるブレーキ付き回転電機を制御しても、同様の効果が得られる。
【０２０１】
実施の形態２０．
図４５はこの発明の実施の形態２０に係るエレベータの巻き上げ機に適用されるブレーキ付き回転電機における通電状態を示す時刻暦の図、図４６はこの発明の実施の形態２０に係るブレーキ付き回転電機におけるベクトル制御系の構成を示す図である。
【０２０２】
実施の形態２０は、ブレーキ付き回転電機１００９のブレーキによる制動が働くまでの間、界磁巻線制御装置２００Ａが界磁巻線１８への通電を停止する点と、界磁回転鉄心部９０に対して必要なトルクＭを発生できるように、電機子巻線制御装置２１０が電機子巻線７に通電する電機子電流の振幅および位相を制御する点と、で上記実施の形態１９とは異なる。
【０２０３】
実施の形態２０におけるベクトル制御システムは、図４６に示されるように、回転電機１００９の回転角度θを検出する位置検出器２３０と、電機子電流検出器２１２と、電機子電流検出器２１２によって検出された３相分の電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗと位置検出器２３０によって検出された回転角度θに基づいて、２軸の電流ベクトルid、iqに変換する座標変換器２３１と、トルク指令値Ｔ＊に基づいてiq＊を演算するiq＊演算器２３２と、電流ベクトルidと電流指令値id＊および電流ベクトルiqとiq＊演算器２３２で計算されたiq＊に基づいて計算された値に基づいて電圧指令値Ｖd＊、Ｖq＊を計算する電機子電流制御器２１１と、電圧指令値Ｖd＊、Ｖq＊と位置検出器２３０によって検出された回転角度θに基づいて３相分の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊を計算する座標変換器２３３と、電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に基づいて実際の電圧を回転電機１００９に与える電力変換器２３４と、を有している。
【０２０４】
そして、このベクトル制御システム構成において、電機子巻線７の電流id、iq（電流ベクトル）と電機子巻線７の鎖交磁束（磁束ベクトル）φd、φqのベクトルの方向についてそれぞれ制御する、いわゆるベクトル制御を行うことにより、磁束ベクトルを一定に保ちながら、電流ベクトルを制御することにより、トルクＴ（=φd×iq−φq×id）を制御する。
【０２０５】
これにより、界磁巻線１８に通電しなくても、界磁回転鉄心部９０の突極性を表す定数である２軸のインダクタンスの差（Ｌｄ―Ｌｑ）を利用した必要なトルクＴ（＝（Ｌｄ−Ｌｑ）×ｉｄ×ｉｑ）を発生することができる。
【０２０６】
つぎに、この実施の形態２０によるブレーキ付き回転電機の制御動作について図４５を参照しつつ説明する。
【０２０７】
まず、界界磁巻線制御装置２００の界磁電流制御器２０１が、図４５の（ａ）に示されるように、停止信号に基づいて、界磁巻線１８への通電を停止する。そこで、界磁巻線１の電流が、図４５の（ｂ）に示されるように、界磁巻線１８の抵抗とインダクタンスから決まる電気的時定数（Ｒ／Ｌ）によって徐々に低下する。
【０２０８】
また、停止信号に基づいて、回転電機１００９の回転角度θが位置検出器２３０により検出され、３相分の電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗが電機子電流検出器２１２により検出される。そして、回転角度θ、３相分の電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ、電流指令値id＊、id＊に基づいて、上述ベクトル制御が行われる。そして、電力変換器２３４から所定の電圧が回転電機１００９に印加される。そこで、図４５の（ｃ）に示されるように、アーマチュア釈放時間の間、電機子電流が電機子巻線７に印加する。そして、図４５の（ｄ）に示されるように、界磁回転鉄心部９０に所定のトルクＭが発生する。そこで、図４０の（ｆ）に示されるように、トルクＭが、停止信号からアーマチュア釈放時間の間、界磁回転鉄心部９０から綱車１１に伝わり、アーマチュア釈放時間経過後、ブレーキトルクが綱車１１に伝わり、綱車１１の回転が阻止される。
【０２０９】
この実施の形態２０によれば、界磁回転鉄心部９０が回転駆動された状態から、界磁巻線１８への通電を停止してブレーキの制動が働くまでの間、界磁回転鉄心部９０に必要なトルクＭを発生させている。そこで、ブレーキ付き回転電機をエレベータ巻き上げ機に適用した場合、トルクを界磁回転鉄心部９０に常に発生させることができ、綱車１１の不要な回転を阻止できる。
【０２１０】
なお、上記実施の形態２０では、上記実施の形態１５によるブレーキ付き回転電機を制御する場合について説明しているが、例えば、実施の形態１によるブレーキ付き回転電機を制御しても、同様の効果が得られる。
【０２１１】
実施の形態２１．
図４７はこの発明の実施の形態２１に係るブレーキ付き回転電機における制動システムの制御装置の構成を示す図である。
【０２１２】
図４７において、制御装置２４０は、界磁巻線１８に流れる電流を検出する電流検出手段としての電流検出器２４１と、電流検出器２４１で検出された電流を時間で微分して微分値を得る微分器（微分回路）２４２と、この電流微分値２４２等を利用して界磁巻線１８に印加する電圧を制御する電圧制御手段としての電圧制御器２４３と、を有する。この制御装置２４０は、被接触部と、被接触部に対して相対的に移動する可動部と、可動部を被接触部に付勢して接触させるばねと、ばねの付勢力に対抗して可動部を被接触部から離間させる電磁石と、を備えた制動システムの制御に利用されるものである。例えば、この制御装置２４０を実施の形態１によるブレーキ付き回転電機１０００の制動システムに適用した場合、被接触部が「第２底部１０ａ」に相当し、可動部が「第２固定コアブロック１７」に相当し、ばねと電磁石がそれぞれ「圧縮コイルばね２１」と「第１固定コアブロック１６」に相当する。
【０２１３】
つぎに、制御装置２４０による上記実施の形態１のブレーキ付き回転電機の制御を図４８および図４９を参照して説明する。なお、図４８はこの発明の実施の形態２１に係るブレーキ付き回転電機における制御システムの制御装置の制御内容を示すグラフであり、図４８の（ａ）は、電圧制御器２４３によって制御される、界磁巻線印加電圧と時間との関係を示し、図４８の（ｂ）は、電流検出器２４１で検出される電流値と時間との関係を示し、図４８の（ｃ）は、第２固定コアブロック１７の変位（ライニング２４と第２底部１０ａとの距離）と時間との関係を示し、図４８の（ｄ）は、第２固定コアブロック１７の移動速度と時間との関係（ライニング２４と第２底部１０ａとの間の距離の時間的変化）を示している。図４９はこの発明の実施の形態２１に係るブレーキ付き回転電機における制御システムの制御装置の制御内容を示すフローチャート、図５０はこの発明の実施の形態２１に係るブレーキ付き回転電機における制御システムの制御装置の制御の効果を説明する図、図５１はこの発明の実施の形態２１に係るブレーキ付き回転電機における制御システムの制御装置の他の制御内容を示すフローチャートである。
【０２１４】
なお、図４８の（ａ）〜図４８の（ｄ）において、縦方向に横切る複数の点線はそれぞれ同一の時刻を示している。また、図４８の（ａ）〜図４８の（ｄ）において、符号Ｔ０で示す時間帯（時刻ｔ０までの時間）は、第１固定コアブロック１６が第２固定コアブロック１７を吸引し、ライニング２４を第２底部１０ａから離間して保持している状態（保持状態）を示す。この時間帯Ｔ０に界磁巻線１８に印加される電圧（保持電圧）Ｖ１は、第２底部１０ａに接触しているライニング２４を該第２底部１０ａから引き離すときに界磁巻線１８に印加される動作電圧よりも低く設定される。
【０２１５】
まず、界磁巻線１８に保持電圧Ｖ１が印加されている状態（時刻ｔ０の時点）で、図示しない外部装置から電圧制御器１３に停止信号が入力されると（ステップ＃１０１）、電圧制御器２４３は図４８の（ａ）に示す第１の電圧制御パターンＰ１に基づき、界磁巻線印加電圧を時間と共に直線的（リニア）に低下させる（ステップ＃１０２）。その結果、図４８の（ｂ）に示すように、界磁巻線１８を流れる電流は、Ｉ１から曲線（下に凸の曲線）を描きながら徐々に低下する。
【０２１６】
電流検出器２４１は電流を検出している。この電流検出器２４１で検出された電流値は微分器２４２に送信され、微分器２４２で時間微分される。微分器２４２で得られた微分値（ｄ／ｄｔ）は、図４８の（ｂ）に示す曲線の勾配（同図中に矢印で示す。）に相当する。したがって、図面から明らかなように、電流値がＩ１から徐々に低下する過程では、微分値は「負」の値をとる。そして、微分値が「負」の値をとっている間、第２固定コアブロック１７は第１固定コアブロック１６に吸引保持されている。
【０２１７】
界磁巻線１８の印加電圧をさらに低下させていくと、ある時点（時刻ｔ１）で、微分値が「負」から「正」に転じる。この時点が、第１固定コアブロック１６に吸引保持されていた第２固定コアブロック１７が第２底部１０ａに向けて移動し始める時にほぼ一致する。その理由は、第２固定コアブロック１７が第２底部１０ａに向けて移動し始めると、界磁巻線１８に逆起電力が発生して電流の増加を招き、その結果、微分値が「負」から「正」に変化するからである。厳密に言えば、微分値が「負」から「正」に逆転する時点は、逆起電力の発生時点（第２固定コアブロック１７が移動し始める時点）から僅かに遅れる。その理由は、逆起電力による電流は双曲線的に増加するからである。しかし、この遅れ時間は非常に小さく、制御上、微分値が「負」から「正」に逆転する時点を、第２固定コアブロック１７が移動し始める時点として扱うことに問題はない。
【０２１８】
界磁巻線印加電圧が低下している間、電圧制御器２４３は、微分値ｄ／ｄｔと基準値Ｒ１（＝０）とを比較し、微分値が「負」から「正」に変化したか否か判断する（ステップ＃１０３）。微分値が「負」から「正」に変化したことが検出されると、電圧制御部２４３は、第２の電圧制御パターンＰ２に基づいて界磁巻線印加電圧を制御し（ステップ＃１０４）、微分値ｄ／ｄｔが「負」から「正」に転じたときの界磁巻線印加電圧Ｖ２を引き続き界磁巻線１８に印加する。
【０２１９】
微分値が「負」から「正」に転じた時点で第１固定コアブロック１６から離間し始めた第２固定コアブロック１７は、図４８の（ｃ）の変位曲線にしたがって移動する。このとき、移動する第２固定コアブロック１７の速度は、図４８の（ｄ）のように変化する。図示するように、第２固定コアブロック１７の移動速度は、ライニング２４が第２底部１０ａに完全に接触する直前から急激に減少する。その結果、界磁巻線１８に発生する逆起電力の増加がとまり（図４８の（ｂ）の時刻ｔ２における電流ピークを参照）、界磁巻線１８を流れる電流が再び減少し始める。これにより、微分値ｄ／ｄｔは「正」から「負」に戻る。電圧制御器２４３は、微分値ｄ／ｄｔと基準値Ｒ２（＝０）とを比較し、微分値ｄ／ｄｔが「正」から「負」に転じたことを検出する（ステップ＃１０５）と、所定のタイマ値（このタイマ値は、図４８の〔ｔ３−ｔ２〕に相当する。）を有するタイマを起動し（ステップ＃１０６）、タイマの終了した時点（時刻ｔ３の時点）で界磁巻線印加電圧を遮断する（ステップ＃１０７、＃１０８）。
【０２２０】
このように、実施の形態２１では、ライニング２４が第１固定コアブロック１６から離間し始めてから第２底部１０ａに接触するまでの間、界磁巻線印加電圧は第２固定コアブロック１７が移動し始めたときの電圧に設定される。したがって、図５０の（ａ）に示すように、第２固定コアブロック１７を第２底部１０ａに向けて付勢するばね力Ｆ１と、第２固定コアブロック１７を第２底部１０ａから離間させようとする電磁石吸引力Ｆ２との差ΔＦは小さく、そのためにライニング２４が第２底部１０ａに接触したときに発生する衝撃音は非常に小さくなる。
【０２２１】
ここで、停止信号が入力した時点から直線的に界磁巻線印加電圧を低下させた比較例におけるばね力Ｆ１と電磁石吸引力Ｆ２との関係を図５０の（ｂ）に示した。図５０の（ｂ）から、停止信号が入力した時点から直線的に界磁巻線印加電圧を低下させた比較例では、ばね力Ｆ１と電磁石吸引力Ｆ２との差ΔＦ’が本実施形態２１における差ΔＦよりも大きくなることが分る。その結果、比較例では、ライニング２４が第２底部１０ａに接触したときに発生する衝撃音は比較的大きくなる。
【０２２２】
なお、上記実施の形態２１では、第１の電圧制御パターンＰ１は、時刻ｔ０〜ｔ１までの間、界磁巻線印加電圧を時間に比例して減少させるものとしたが、界磁巻線印加電圧は段階的に減少させてもよいし、曲線的に（すなわち、下に凸の曲線又は上に凸の曲線の状態で）減少させてもよい。また、第２の電圧制御パターンＰ２は、時刻ｔ１〜ｔ２までの間、界磁巻線印加電圧を一定の値Ｖ２に保持するものとしたが、時刻ｔ１の時点で第１固定コアブロック１６から離間し始めたライニング２４等が第１固定コアブロック１６に向けて引き戻されないという条件で、界磁巻線印加電圧を直線的に又は段階的に又は若しくは曲線的に（すなわち、下に凸の曲線又は上に凸の曲線の状態で）減少又は増加させてもよい。最も好ましい形態としては、図５０の（ｂ）に示す力の差ΔＦが出来るだけ小さくなるように、界磁巻線１８に印加する電圧を制御することである。
【０２２３】
また、上記実施の形態２１では、基準値Ｒ１を「ゼロ」に設定したが、その設定値は「ゼロ」に限るものでなく、「正」又は「負」のいずれの値であってもよい。さらに、実施の形態１６では、第１回微分値ｄ／ｄｔが第２の基準値に達したときにタイマを設定したが、図５１に示すように、ステップ＃１０５を省略し、第２の電圧制御パターンＰ２の開始直後にタイマ（タイマ値＝ｔ３−ｔ１）を設定し、そのタイマの終了により界磁巻線印加電圧を遮断してもよい。
【０２２４】
また、上記実施の形態２１において、上述した制御手段に加えて、図示していないが第２固定コアブロック１７を界磁巻線１８に通電して吸引する時の騒音を抑制するため、圧縮コイルバネ２１に加えて他の弾性体(例えばゴム)を第１固定コアブロック１６の第１胴体部１６ａの端面に突設することにより、第１固定コアブロック１６と第２固定コアブロック１７との衝撃を吸収してもよい。
【０２２５】
なお、上記実施の形態２１では、上記実施の形態１によるブレーキ付き回転電機を制御する場合について説明しているが、他の実施の形態によるブレーキ付き回転電機を制御しても、同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【０２２６】
１  ハウジング（固定部材）、２  フレーム、３  底部、４  主軸、５，５Ａ  電機子、６，６Ａ  電機子鉄心、７，７Ａ  電機子巻線、８，８Ａ，８Ｂ，７０，９０，９０Ａ  界磁回転鉄心部、９，９Ａ，７１，９１  第１回転コアブロック、９ａ，７１ａ  第１底部、９ｂ，７１ｂ，９１ｂ  第２爪状磁極部、１０，１０Ａ，１０Ｂ，７２，９２  第２回転コアブロック、１０ａ，７２ａ，９１ａ  第２底部、１０ｂ，７２ｂ，９２ｂ  第２爪状磁極部、１５，３０，４５，６０，８０，１００  界磁固定鉄心部、１６，３１，４６，６１，１０１  第１固定コアブロック、１７，３２，４７，６２，１０２  第２固定コアブロック（ブレーキ機構部）、１８  界磁巻線、２１，３５，５１，６５，７４  圧縮コイルばね（弾性体、ブレーキ機構部）、２４，２４ａ，３７，５４，６７，７７  ライニング（ブレーキ機構部）、９３，９４，９５  連結部材、９６  導線、１０３  第３固定コアブロック（ブレーキ機構部）、２００，２００Ａ  界磁巻線制御装置、２１０  電機子巻線制御装置、２４１  電流検出器、２４２  微分器、２４３  電圧制御器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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