(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベヤの駆動軸をダイレクトドライブ方式で回転駆動する、交流電源に対しベクトル制御インバータ装置を介して接続され、回転軸に固定された永久磁石回転子とその周囲外側に位置するステータとからなり、ベクトル制御インバータ装置は、リアクトル及びダイオード及びコンデンサからなる直流電圧源と該直流電圧源の入力端子に接続される充電用半導体スイッチング素子と増減磁制御手段及び充電手段としての機能を有するマイクロコンピュータとを有し、ベクトル制御インバータ装置の充電用半導体スイッチング素子をオンオフすることにより、回転数を変えつつトルクが一定となるように制御するよう構成されたインナーロータ型の永久磁石同期モータを備えたコンベヤ駆動装置であって、
単位長さ当りの搬送物重量の上限が５０［ｋｇ／ｍ］、
コンベヤ速度の上限が２００［ｍ／ｍｉｎ］、
コンベヤ機長の上限が１０［ｍ］である一般物流用のコンベヤに適用され、
前記永久磁石同期モータの永久磁石回転子に、ベクトル制御インバータ装置による通電で着磁量が変化するレベルの低保磁力永久磁石を永久磁石の一部として配置し、
該低保磁力永久磁石を所定の回転数範囲内で回転数が高くなるほど増磁させ回転数が低くなるほど減磁させるよう、前記永久磁石同期モータの各相の巻線に対して通電を行うことにより、該永久磁石同期モータが所定の回転数範囲内でトルク一定となるよう構成したことを特徴とするコンベヤ駆動装置。
【請求項２】
前記永久磁石回転子に固定された回転軸が中空のホローシャフトになっていることを特徴とする請求項１記載のコンベヤ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベヤ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空港、郵便局、配送センター、トラックターミナル等の物流施設では荷物を運搬するためのベルトコンベヤやローラコンベヤ等のコンベヤが設置されている。これらの物流施設では、一つ一つの搬送物（ワーク）については、人が運べる重さ及び容積程度のものを運搬する。
【０００３】
従来、コンベヤを駆動するためのモータとしては、構造や取扱いの簡便さ、安価なこと及び民生用として多種多容量の品揃えがあることから、インダクションモータ（誘導電動機）が汎用的に使用される。通常、前記物流施設におけるコンベヤを駆動するためのインダクションモータの容量としては、０．２［ｋｗ］、０．４［ｋｗ］、０．７５［ｋｗ］、１．５［ｋｗ］、２．２［ｋｗ］、３．０［ｋｗ］、３．７［ｋｗ］である七種類のモータが、その必要搬送トルクにより選定されるよう用意され、コンベヤの能力に応じて所望の容量のモータが選定されるようになっている。
【０００４】
前記コンベヤを駆動する駆動源であるモータは、搬送するワークの速さ、必要な力に合わせて出力、つまりモータ容量を選定するが、一般に搬送するワークの速度に対して、電動機の回転速度は速く、回転力（トルク）は小さいものである。駆動源の出力Ｐ［Ｗ］は次式で表される。
[数１]
Ｐ＝（Ｔ・Ｎ）／９７．３
但し、Ｐ：出力［Ｗ］
Ｔ：トルク［ｋｇｆ・ｃｍ］
９７．３：定数
Ｎ：回転数［ｒｐｍ］
【０００５】
そして、前記コンベヤの駆動軸に対し減速機を介して前記選定されたモータが接続されるようになっている。前記［数１］において出力一定とした場合、回転数Ｎを減らすと、トルクＴを増加させることができ、つまり減速機は、速度を減速しながらトルクを増幅するのである。これにより、搬送するワークの速度や搬送必要力に対して、出力一定においては使いやすいインダクションモータを適用させることができる。
【０００６】
尚、前述の如きコンベヤを駆動するモータと関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１、２がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−２８０９４６号公報
【特許文献２】特開２００５−２６３３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述の如き従来のインダクションモータを適用したコンベヤ駆動装置においては、各種施設における様々なワークの搬送に適応させる、搬送するワークの速度や搬送必要力をカバーするため、モータ出力とその回転数に応じて、必要トルクと回転数から網羅していくと、前記容量の異なるモータ毎にそれぞれ減速比の異なる八種類前後の減速機を必要としていた。
【０００９】
インダクションモータの場合、前述のように搬送するワークの速度に対して、電動機の回転速度は速く、回転力（トルク）は小さいものであり、たとえインバータにより電源周波数を変化させて周波数を小さくすることで電動機回転速度を遅くできても、トルクも小さくなってしまう。又、電動機の極数を増やすと回転速度は小さくできるが、スペースも小さくなって各極でのコイル巻きに制限ができ基本的にトルクも小さくなるし、トルクを変えないままで極数可変とするのは無理である。このように搬送力の確保ができないため、どうしてもトルクを増幅できる減速機を必要とするからである。
【００１０】
このため、前記コンベヤの駆動部における構成部品も相当数の種類が必要となり、部品点数が増えて納期が長引くと共に、コストアップにもつながるという欠点を有していた。
【００１１】
又、前記モータからコンベヤの駆動軸に至る回転力伝達経路中に減速機が設けられているため、効率が低下すると共に、装置全体をコンパクト化することが難しく、外観も悪くなるという不具合があった。
【００１２】
本発明は、斯かる実情に鑑み、インバータ装置によって通電制御する永久磁石モータについてその制御を工夫することでコンベヤ駆動装置に利用し、搬送するワークの速度に対して、電動機の回転速度をマッチングさせ、且つ、必要回転力（トルク）の確保可能なダイレクトドライブ駆動装置として適用することで、少品種のモータに限定でき、部品点数を削減して納期の短縮化とコストダウンを図り得ると共に、効率を高めて省エネルギ化とコンパクト化を図ることができ、更に外観向上をも図り得るコンベヤ駆動装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、コンベヤの駆動軸をダイレクトドライブ方式で回転駆動する、交流電源に対しベクトル制御インバータ装置を介して接続され、回転軸に固定された永久磁石回転子とその周囲外側に位置するステータとからなり、ベクトル制御インバータ装置は、リアクトル及びダイオード及びコンデンサからなる直流電圧源と該直流電圧源の入力端子に接続される充電用半導体スイッチング素子と増減磁制御手段及び充電手段としての機能を有するマイクロコンピュータとを有し、ベクトル制御インバータ装置の充電用半導体スイッチング素子をオンオフすることにより、回転数を変えつつトルクが一定となるように制御するよう構成されたインナーロータ型の永久磁石同期モータを備えたコンベヤ駆動装置であって、
単位長さ当りの搬送物重量の上限が５０［ｋｇ／ｍ］、
コンベヤ速度の上限が２００［ｍ／ｍｉｎ］、
コンベヤ機長の上限が１０［ｍ］である一般物流用のコンベヤに適用され、
前記永久磁石同期モータの永久磁石回転子に、ベクトル制御インバータ装置による通電で着磁量が変化するレベルの低保磁力永久磁石を永久磁石の一部として配置し、
該低保磁力永久磁石を所定の回転数範囲内で回転数が高くなるほど増磁させ回転数が低くなるほど減磁させるよう、前記永久磁石同期モータの各相の巻線に対して通電を行うことにより、該永久磁石同期モータが所定の回転数範囲内でトルク一定となるよう構成したことを特徴とするコンベヤ駆動装置にかかるものである。
【００１４】
前記コンベヤ駆動装置においては、前記永久磁石回転子に固定された回転軸が中空のホローシャフトになっているようにすることができる。
【００１６】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１７】
前述の如く、コンベヤの駆動軸をダイレクトドライブ方式で回転駆動する、交流電源に対しベクトル制御インバータ装置を介して接続され、回転軸に固定された永久磁石回転子とその周囲外側に位置するステータとからなり、ベクトル制御インバータ装置は、リアクトル及びダイオード及びコンデンサからなる直流電圧源と該直流電圧源の入力端子に接続される充電用半導体スイッチング素子と増減磁制御手段及び充電手段としての機能を有するマイクロコンピュータとを有し、ベクトル制御インバータ装置の充電用半導体スイッチング素子をオンオフすることにより、回転数を変えつつトルクが一定となるように制御するよう構成されたインナーロータ型の永久磁石同期モータを備え、
単位長さ当りの搬送物重量の上限が５０［ｋｇ／ｍ］、
コンベヤ速度の上限が２００［ｍ／ｍｉｎ］、
コンベヤ機長の上限が１０［ｍ］である一般物流用のコンベヤに適用され、
前記永久磁石同期モータの永久磁石回転子に、ベクトル制御インバータ装置による通電で着磁量が変化するレベルの低保磁力永久磁石を永久磁石の一部として配置し、
該低保磁力永久磁石を所定の回転数範囲内で回転数が高くなるほど増磁させ回転数が低くなるほど減磁させるよう、前記永久磁石同期モータの各相の巻線に対して通電を行うことにより、該永久磁石同期モータが所定の回転数範囲内でトルク一定となるよう構成すると、一般物流用のコンベヤであれば、該コンベヤの能力にかかわらず、一種類か二種類程度の容量の永久磁石同期モータで対応することが可能となり、減速機も不要となる。
【００１８】
この結果、従来のコンベヤ駆動装置に比べて、容量の異なるモータ毎にそれぞれ減速比の異なる複数種類の減速機を必要としなくなるため、前記コンベヤの駆動部における構成部品も最小限で済み、部品点数が増えず納期が短くなると共に、コストアップも避けられる。
【００１９】
又、前記永久磁石同期モータからコンベヤの駆動軸に至る回転力伝達経路中に減速機が設けられていないため、効率が良くなると共に、装置全体をコンパクト化することが可能となり、外観も良くなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のコンベヤ駆動装置によれば、部品点数を削減して納期の短縮化とコストダウンを図り得ると共に、効率を高めて省エネルギ化とコンパクト化を図ることができ、更に外観向上をも図り得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のコンベヤ駆動装置の実施例を示す概要構成図であって、ケーシングを一部切除して内部断面を示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】本発明のコンベヤ駆動装置の実施例におけるインバータ装置を示すブロック図である。
【図４】本発明のコンベヤ駆動装置の実施例における増減磁制御を示すフローチャートである。
【図５】永久磁石同期モータのトルク−回転数特性を示す線図である。
【図６】本発明のコンベヤ駆動装置の実施例における永久磁石同期モータの回転数−トルク特性を示す線図である。
【図７】本発明のコンベヤ駆動装置の実施例における永久磁石同期モータをコンベヤに装着した状態を示す斜視図である。
【図８】本発明のコンベヤ駆動装置の実施例における永久磁石同期モータをコンベヤに装着した状態を示す拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２３】
図１〜図８は本発明のコンベヤ駆動装置の実施例であって、コンベヤ１の駆動軸２をダイレクトドライブ方式で回転駆動する永久磁石同期モータ３を備えたコンベヤ駆動装置である。
【００２４】
前記コンベヤ１は、例えば、ベルトコンベヤであって、その駆動軸２が頭部プーリに固定された駆動プーリ中心軸である場合でも良いし、前記コンベヤ１が、例えば、ローラコンベヤであり、並列されている駆動ローラの親に当たる駆動ローラの中心軸を駆動軸２として他の駆動ローラをタイミングベルトやチェーンを介して回転させるように連動する場合でも良いし、例えばその他の形式例として、チェーン駆動で駆動部を駆動する元のスプロケットの中心軸を駆動軸２としたコンベヤの場合等でも良い。いずれも、前記コンベヤ１の機側フレーム外側等から突出している駆動軸２を駆動する駆動源の技術である。
【００２５】
前記永久磁石同期モータ３は、コンベヤ１の機側に設置しても可動部がむき出しのため触れると巻込み事故が発生するという問題のない、インナーロータ型の永久磁石同期モータ（一部の形式は一般にブラシレスＤＣモータといわれるものも含む）である。そして、この形式の永久磁石同期モータ３では、回転子表面に磁石が配置されたＳＰＭモータ（Surface Permanent Magnet motor）、或いは回転子の中に磁石が埋め込まれたＩＰＭモータ（Interior Permanent Magnet motor）として公知のものであるが、本実施例の場合、円筒状のケーシング４の軸線方向片端面のコンベヤ機側に近い方を覆うようにトルクアーム部５ａが下部に突出する側板５が取り付けられ、前記ケーシング４の軸線方向もう片端面のコンベヤ機側から遠い方を覆うように側板６が取り付けられ、前記側板５の中心部に穿設された中心軸孔７ａから、前記永久磁石同期モータ３の内部の永久磁石回転子３ｄの同心中心に固定されケーシング４に軸受３２を介して回動自在に支持される中空軸（ホローシャフト）３１の中央孔部７に前記コンベヤ１の駆動軸２を挿入し、図示していないキーを駆動軸２と中空軸３１それぞれの溝に打ち込んで固定することにより、該コンベヤ１の駆動軸２をダイレクトドライブ方式で回転駆動するようになっている。尚、前記側板５の下方のトルクアーム部５ａは、図２に示す如く、その張出部に穿設された係止孔８にボルト９を僅かな隙間をあけて挿入し、図８に示す如く、該ボルト９によりコンベヤ１側のフレームに固定することで、該コンベヤ１側のフレームに固定されたボルト９に対し係止孔８を介して係合されるようになっており、前記永久磁石同期モータ３が回転している際に、駆動軸２側のトルクに負けて該永久磁石同期モータ３自体が回転してしまうことを阻止し、且つ、前記永久磁石同期モータの始動時には、トルクアーム部５ａの係止孔８とボルト９との隙間により、強大な始動トルクを一旦いなしてから回転させることで、駆動軸２側や永久磁石同期モータ３側の回転部分へ無理な力がかかるのを分散するようになっている。
【００２６】
前記永久磁石同期モータ３は、モータ回転軸である中空軸３１に固定された永久磁石回転子３ｄと、その周囲外側に位置し各極毎に巻線３ａ，３ｂ，３ｃを施すステータ３４とからなるインナーロータ型である。本実施例では、ＩＰＭモータであり、回転子表面にも永久磁石を配置してもよいものが好適である。
【００２７】
そして、本実施例の場合、図１及び図３に示す如く、前記永久磁石同期モータ３の永久磁石回転子３ｄに、インバータ装置１１による通電で着磁量が変化するレベルの低保磁力永久磁石３ｐ，３ｑ，３ｒ，３ｓを永久磁石の一部として配置し、該低保磁力永久磁石３ｐ〜３ｓを所定の回転数範囲内で回転数が高くなるほど増磁させ回転数が低くなるほど減磁させるよう、前記永久磁石同期モータ３の各相の巻線３ａ〜３ｃに対して通電を行うことにより、該永久磁石同期モータ３が所定の回転数範囲内でトルク一定となるよう構成した点を特徴としている。
【００２８】
このように構成した理由は、本発明者の研究の結果、単位長さ当りの搬送物重量の上限が５０［ｋｇ／ｍ］、コンベヤ速度の上限が２００［ｍ／ｍｉｎ］、コンベヤ機長の上限が１０［ｍ］である一般物流用のコンベヤの場合、下記の［表１］に示されるように、所定の回転数範囲内でトルク一定となるモータであれば、従来のように、複数種類の容量のモータを用意する必要がなくなることが判明したためである。
【表１】
0005845065.tif 000002
【００２９】
前記永久磁石同期モータ３は、図１に示す如く、交流電源１０に対し、インバータ装置１１を介して接続されており、該インバータ装置１１の構成を図３を用いて以下に詳細に説明する。
【００３０】
前記交流電源１０の一端は、リアクトル１２を介して倍電圧整流回路の入力端子であるダイオード１３ａのアノード及びダイオード１３ｃのカソードに接続され、交流電源１０の他端は、もう一方の入力端子であるダイオード１３ｂのアノード及びダイオード１３ｄのカソードと、コンデンサ１４，１５の共通接続点に接続されている。ダイオード１３ａ，１３ｂのカソードはコンデンサ１４の正側端子に接続され、ダイオード１３ｃ，１３ｄのアノードはコンデンサ１５の負側端子に接続されている。そして、リアクトル１２、ダイオード１３ａ〜１３ｄ、コンデンサ１４，１５が直流電圧源１６を構成している。又、直流電圧源１６の入力端子には、例えば、エミッタが共通に接続された充電用半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor、但し、ＭＯＳ−ＦＥＴ：Metal Oxide Semiconductor - Field Effect Transistorでも良い）１７ａ，１７ｂが接続され、スイッチ回路１７（充電手段）を構成している。
【００３１】
前記直流電圧源１６の出力端子には、例えば、半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor、但し、ＭＯＳ−ＦＥＴ：Metal Oxide Semiconductor - Field Effect Transistorでも良い）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆを３相ブリッジ接続して構成されるインバータ回路１８が接続されており、インバータ回路１８の出力端子は、一端が共通に接続され且つ永久磁石同期モータ３の固定子を構成する巻線３ａ，３ｂ，３ｃの他端に接続されている。
【００３２】
前記永久磁石同期モータ３の永久磁石回転子３ｄには、高保磁力永久磁石３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈと低保磁力永久磁石３ｐ，３ｑ，３ｒ，３ｓとが配置されている。ここで、高保磁力永久磁石とは、インバータ装置１１による通電で着磁量が変化しないレベルの永久磁石であり、例えば、ネオジム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）、ホウ素（Ｂ）を主成分とするネオジム磁石で形成され、低保磁力永久磁石とは、インバータ装置１１による通電で着磁量が変化するレベルの永久磁石であり、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）等を原料として鋳造されたアルニコ磁石で形成される。
【００３３】
例えば、高保持力永久磁石３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈを永久磁石回転子３ｄの表面、又は表面近くの永久磁石回転子３ｄ内部に配置し、低保持力永久磁石３ｐ，３ｑ，３ｒ，３ｓは、永久磁石回転子３ｄの内部の深い箇所に配置することが好適である。
【００３４】
前記インバータ装置１１に内蔵されるマイクロコンピュータ１９は、増減磁制御手段及び充電手段としての機能を有し、永久磁石同期モータ３を駆動制御するプログラムに従い、ゲートドライブ回路２０を介してインバータ回路１８の半導体スイッチング素子１８ａ〜１８ｆのゲートにゲート信号を供給するように構成されている。又、前記マイクロコンピュータ１９は、分圧回路２１を介して直流電圧源１６の出力電圧を検出している。更に、前記マイクロコンピュータ１９は、ゲートドライブ回路２２を介して、スイッチ回路１７を構成する充電用半導体スイッチング素子１７ａ，１７ｂのゲートにゲート信号を与えてそれらをスイッチング制御するようになっており、以上により、インバータ装置１１が構成されている。
【００３５】
前記マイクロコンピュータ１９には、いわゆるベクトル制御プログラムがプログラミングされており、永久磁石同期モータ３の永久磁石回転子３ｄの回転位置を検出する手段や、巻線３ａ〜３ｃに通電される電流を検出する手段（何れも図示せず）を有し、検出した電流を、永久磁石同期モータ３の磁束軸方向成分（ｄ軸）とこれに直交するトルク方向成分（ｑ軸）とに分離して独立に制御する機能を備えている。尚、その制御の詳細については、例えば、特開２００４−９６９７７８号公報等に記載されている。又、前記マイクロコンピュータ１９は、永久磁石同期モータ３の増減磁制御プログラムがプログラミングされており、該増減磁制御の流れについて、図４のフローチャートを用い、以下に説明する。
【００３６】
先ず、永久磁石同期モータ３が停止中であるか回転中であるかに関わらず、インバータ回路１８の半導体スイッチング素子１８ａ〜１８ｆを全てオフとする（ステップＳ１）。これにより、コンデンサ１４，１５のエネルギ（充電電荷）は、永久磁石同期モータ３側に流出しない状態となる。又、コンデンサ１４，１５は、交流電源１０にダイオード１３ａ〜１３ｄを介して接続されているので、交流電源１０側に流出することもない状態が形成される。
【００３７】
次に、スイッチ回路１７の充電用半導体スイッチング素子１７ａ，１７ｂに対し、オンオフ信号を繰り返し供給する（ステップＳ２）。この動作により、コンデンサ１４，１５が充電されるが、その電流経路について説明する。先ず、図３において、交流電源１０の電圧極性がリアクトル１２側が正のとき、スイッチ回路１７がオンすることで交流電源１０→リアクトル１２→スイッチ回路１７→交流電源１０の経路で電流が流れ、リアクトル１２に電磁エネルギが蓄えられる。その状態から、スイッチ回路１７がオフすることで交流電源１０→リアクトル１２→ダイオード１３ａ→コンデンサ１４→交流電源１０の経路で電流が流れ、コンデンサ１４が充電されて静電エネルギとして蓄積される。従って、スイッチ回路１７のオンオフ（スイッチング）が繰り返されることでコンデンサ１４の電圧が上昇する。
【００３８】
一方、図３において、交流電源１０の極性がリアクトル１２側が負のとき、スイッチ回路１７がオンすることで交流電源１０→スイッチ回路１７→リアクトル１２→交流電源１０の経路で電流が流れ、リアクトル１２に電磁エネルギが蓄えられる。その状態から、スイッチ回路１７がオフすることで、交流電源１０→コンデンサ１５→ダイオード１３ｃ→リアクトル１２→交流電源１０の経路で電流が流れ、コンデンサ１５が充電されて静電エネルギとして蓄積される。従って、スイッチ回路１７のオンオフが繰り返されることでコンデンサ１５の電圧が上昇する。
【００３９】
上記のようにして充電を行うための電流は、インバータ装置１１の定格電流に対して例えば、１／１０程度の少ない電流で良い。特に、永久磁石同期モータ３が停止中等であり、増減磁動作時間が制約されない場合には、例えば、３秒といった長い時間で充電動作を実行すれば良く、従って、充電電流がより少なくて済む。その結果、スイッチ回路１７には、電流容量が少ないＩＧＢＴが使用できるので、コストの増加が抑えられ、同様の理由により、スイッチ回路１７のスイッチングに伴う発生ノイズも小さくなるから、その対策も容易となる。
【００４０】
勿論、永久磁石同期モータ３が運転中でも、電流容量が増減磁動作時間に応じた容量のＩＧＢＴを用意すれば、継続的に増減磁動作ができるのは言うまでもない。
【００４１】
前記ステップＳ２の処理は、続くステップＳ３において、コンデンサ１４，１５の電圧が所定電圧（例えば、インバータ回路１８の耐圧で決まる電圧）に達したことが検出されるまで継続される。その後、ステップＳ４において、永久磁石同期モータ３の適用制御を行うにあたり低保磁力永久磁石３ｐ〜３ｓを増磁するか、或いは減磁するかが判定され、増磁通電（ステップＳ５）又は減磁通電（ステップＳ６）が実行される。
【００４２】
前記ステップＳ５における増磁通電では、永久磁石回転子３ｄの回転位置に応じて正（プラス）のｄ軸電流が発生するように、インバータ回路１８の半導体スイッチング素子１８ａ〜１８ｆを選択してオンする。これによる電流は、高保磁力永久磁石３ｅ〜３ｈと同方向の磁束を発生させることで、該高保磁力永久磁石３ｅ〜３ｈの磁界を増加させる方向に低保磁力永久磁石３ｐ〜３ｓを着磁する。
【００４３】
逆に、前記ステップＳ６における減磁通電では、永久磁石回転子３ｄの回転位置に応じて負（マイナス）のｄ軸電流が発生するように、インバータ回路１８の半導体スイッチング素子１８ａ〜１８ｆを選択してオンする。これによる電流は、高保磁力永久磁石３ｅ〜３ｈと逆方向の磁束を発生させ、該高保磁力永久磁石３ｅ〜３ｈの磁界を減少させる方向に低保磁力永久磁石３ｐ〜３ｓを着磁する。
【００４４】
以上のように増磁通電又は減磁通電を行うことで、永久磁石同期モータ３の高保磁力永久磁石３ｅ〜３ｈと低保磁力永久磁石３ｐ〜３ｓとの合成磁力を増減させて、永久磁石同期モータ３の特性を変化させることができる。これらの電流が所定値に達したとき、或いは所定時間経過後に通電が終了する。
【００４５】
ここで、前記永久磁石同期モータ３の通常の特性は、図５において、特性Ａとして示され、トルクの増加に伴い回転数が減少するものであり、この場合には、誘起電圧がインバータ装置１１の出力電圧を越えないように永久磁石同期モータ３の回転数が制限されるように構成されている。これに対して、低保磁力永久磁石３ｐ〜３ｓを所定の回転数範囲内で回転数が高くなるほど増磁させ回転数が低くなるほど減磁させるよう、前記永久磁石同期モータ３の各相の巻線３ａ〜３ｃに対して通電制御すると、図５においてＢで示される特性となる。そして、前記低保磁力永久磁石３ｐ〜３ｓを所定の回転数範囲内で回転数が高くなるほど増磁させる傾向を更に強め回転数が低くなるほど減磁させる傾向を更に強めるように通電制御すると、図５においてＣで示される特性となる。
【００４６】
即ち、前記低保磁力永久磁石３ｐ〜３ｓを所定の回転数範囲内で回転数が高くなるほど増磁させ回転数が低くなるほど減磁させるよう、前記永久磁石同期モータ３の各相の巻線３ａ〜３ｃに対して通電を行えば、図６に示す如く、該永久磁石同期モータ３が所定の回転数範囲内でトルク一定となるよう構成することが可能となる。
【００４７】
次に、上記実施例の作用を説明する。
【００４８】
前述の如く、コンベヤ１の駆動軸２をダイレクトドライブ方式で回転駆動する永久磁石同期モータ３を備え、該永久磁石同期モータ３の永久磁石回転子３ｄに、インバータ装置１１による通電で着磁量が変化するレベルの低保磁力永久磁石３ｐ〜３ｓを永久磁石の一部として配置し、該低保磁力永久磁石３ｐ〜３ｓを所定の回転数範囲内で回転数が高くなるほど増磁させ回転数が低くなるほど減磁させるよう、前記永久磁石同期モータ３の各相の巻線３ａ〜３ｃに対して通電を行うことにより、該永久磁石同期モータ３が所定の回転数範囲内でトルク一定となるよう構成すると、一般物流用のコンベヤ１であれば、該コンベヤ１の能力にかかわらず、一種類か二種類程度の容量の永久磁石同期モータ３で対応することが可能となり、減速機も不要となる。
【００４９】
この結果、従来のコンベヤ駆動装置に比べて、容量の異なるモータ毎にそれぞれ減速比の異なる複数種類の減速機を必要としなくなるため、前記コンベヤの駆動部における構成部品も最小限で済み、部品点数が増えず納期が短くなると共に、コストアップも避けられる。
【００５０】
又、前記永久磁石同期モータ３からコンベヤの駆動軸に至る回転力伝達経路中に減速機が設けられていないため、効率が良くなると共に、図７に示す如く、装置全体をコンパクト化することが可能となり、外観も良くなる。
【００５１】
因みに、インバータ入力電源を２００［Ｖ］−５０［Ｈｚ］とし、インバータ出力周波数を５０［Ｈｚ］とした電源条件のもと、０．４［ｋＷ］の永久磁石同期モータ３（本発明）と、０．４［ｋＷ］のインダクションモータ（従来）とを用いた負荷試験を行ったところ、試験結果は下記の［表２］に示されるようなものとなり、効率が約２０［％］向上することが確認された。
【表２】
0005845065.tif 000003
【００５２】
こうして、部品点数を削減して納期の短縮化とコストダウンを図り得ると共に、効率を高めて省エネルギ化とコンパクト化を図ることができ、更に外観向上をも図り得る。
【００５３】
尚、本発明のコンベヤ駆動装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５４】
１    コンベヤ
２    駆動軸
３    永久磁石同期モータ
３ａ  巻線
３ｂ  巻線
３ｃ  巻線
３ｄ  永久磁石回転子
３ｐ  低保磁力永久磁石
３ｑ  低保磁力永久磁石
３ｒ  低保磁力永久磁石
３ｓ  低保磁力永久磁石
４    ケーシング
１０    交流電源
１１    インバータ装置
１６    直流電圧源
１７    スイッチ回路
１８    インバータ回路
１９    マイクロコンピュータ
２０    ゲートドライブ回路
２１    分圧回路
２２    ゲートドライブ回路
【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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