(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源の印加によりコイルが励磁され磁気吸引力を生じて摩擦制動式のブレーキ要素をスプリング力に抗してブレーキ開放方向に吸引するブレーキ電磁石を備えた電動機制動用の直流電磁ブレーキであって、
上記ブレーキ電磁石の磁気吸引力を２段階に設定する手段と、
電動機電流を検出する電流センサと、
該電流センサの出力を受け、電動機起動時の電動機電流に相当するセンサ出力と電動機起動完了後の電動機電流に相当するセンサ出力とで開閉が切り替わって、上記ブレーキ電磁石の磁気吸引力を電動機起動時には強くし、電動機起動完了後はブレーキ開放を持続保持するだけの吸引力まで下げるよう、上記手段による磁気吸引力の設定を選択的に切り替えるスイッチ回路を設けたことを特徴とする直流電磁ブレーキ。
【請求項２】
上記ブレーキ電磁石のコイルを全波整流回路を介して交流電源に接続し、上記コイルと上記全波整流回路との間に上記スイッチ回路を設けるとともに、ダイオードを設け、上記スイッチ回路の開回路と上記ダイオードとで半波整流回路を形成するものとした請求項１記載の直流電磁ブレーキ。
【請求項３】
上記ブレーキ電磁石のコイルをアンペアターンの異なる２系列に構成し、これら２系列のコイルの接続を上記スイッチ回路により選択的に切り替えるものとした請求項１または２記載の直流電磁ブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、励磁により摩擦制動式のブレーキ要素をスプリング力に抗して吸引しブレーキを開放するブレーキ電磁石を備えた電動機制動用の直流電磁ブレーキに係り、特に大型電動機に好適なコンパクトな直流電磁ブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば工作機械、自動倉庫、あるいはクレーン，ホイスト，ウインチ等の駆動用電動機には、急停止を必要とするとか、制動をソフト且つ確実にかけたいとか、惰走防止の必要があるとか、あるいは高頻度で安定した制動を必要とするといった要求があり、そういった場合に用いられるブレーキとして、スプリングにより常時制動方向に付勢された摩擦要素を直流電磁石の磁気吸引力によって開放操作するブレーキ（直流電磁ブレーキという）が従来から知られている。
【０００３】
上記直流電磁ブレーキは、具体的には、例えば電動機軸の一端に固定したファン付ブレーキ板の軸方向内側に対向して、ハウジング側に固定された直流電磁石を配置し、その直流電磁石とブレーキ板との間にライニングを有するアーマチュアを配置して、アーマチュアをスプリング（制動ばね）によって制動方向に付勢し、ブレーキ電源を入れ電磁石コイルを励磁することによって、電磁石に生ずる磁気吸引力によりスプリング力に抗してアーマチュアを吸引し、ライニングをブレーキファンから離してブレーキを開放するようにしたものである。
【０００４】
ところで、上記電磁ブレーキは摩擦制動式であって、電動機が例えば０．２〜２．２ｋＷというような比較的低出力の場合は、一組の摩擦要素による一面制動とすることにより軸方向のコンパクト化を図るのが普通であったが、電動機が大型化（高出力化）すると、電磁ブレーキのブレーキ力を大きくするために、摩擦要素を多段にし多面制動とするか、あるいは一面制動のままで押し付け力（スプリング力）を大きくするかのいずれかで対処することが必要となる。
【０００５】
しかしながら、電磁ブレーキを多面制動にすると、軸方向のコンパクト化が損なわれ、また、コストも高くつく。
【０００６】
また、一面制動でスプリング力を大きくする場合は、ブレーキ開放のための電磁石の磁気吸引力も大きくしなければならず、磁気吸引力は電磁石の直径によって左右されので、電磁石の直径を大きくする必要があるが、電動機に組み込まれる電磁ブレーキは電磁石の直径が電動機外径によって制約され、一方、電動機外径は電動機出力の割りには大きくならないため、電磁石の直径を大きくしてブレーキ開放の吸引力を高めるのには限度があった。
【０００７】
また、電磁ブレーキの磁気吸引力は、電磁石コイルに流れる電流Ｉ（Ａ）とコイルの巻数ｎ（Ｔ）との積に比例する起磁力の大きさすなわちアンペアターン（ＡＴで表す）に比例することから、電磁石コイルに流れる電流を増やすことによって磁気吸引力を大きくすることも考えられるが、ブレーキ電磁石のコイルには電動機を運転している間中電流が流れるため、電流が増えることによる温度上昇の問題が生ずる。
【０００８】
そこで、三相交流を電源とする電動機（誘導電動機）の場合に、小型の電動機であれば電源側リード線から導いた交流電流を半波整流することによってブレーキ電源を得るところを、大型電動機に対しては、電子タイマーを含むＳＣＲ制御回路によって全波整流と半波整流とに切り替え、それによりブレーキ電磁石に印加する電圧を切り替えて磁気吸引力を必要なときだけ大きくし、温度上昇を極力抑えるようにした電磁ブレーキおよびその制御装置が提案されている。図６はそのような装置の一例を示すものであって、図において１１は電動機、１２，１３および１４は三相交流電源に接続するリード線、１５は電動機スイッチを構成する電磁開閉器である。また、１６は直流電磁ブレーキの電磁石すなわちブレーキ電磁石であり、１７は該電磁石１６のコイルすなわちブレーキコイルである。また、１８は電子タイマーを含むＳＣＲ制御回路である。ＳＣＲ制御回路１８は電磁開閉器１５の負荷側と電源側に配線され、ＳＣＲ制御回路１８を介し電磁石１６のコイル１７が交流電源に接続されている。
【０００９】
電動機起動時はブレーキ電磁石がアーマチュアおよびライニングを吸引し始める時であって、アーマチュアと電磁石との間にギャップがあるためブレーキを開放するのに大きな吸引力を要する。それに対し、アーマチュアが一旦吸引されるとギャップはなくなるので、電動機起動完了後にブレーキ開放を持続保持するための吸引力は小さくてすむ。つまり、電動機起動時にブレーキ開放のための磁気吸引力を得るのに必要なブレーキ電源電圧（吸引電圧）に対し、電動機起動完了後にブレーキ開放を持続保持するのに必要なブレーキ電源電圧すなわち制動に入る最低電圧（落下電圧）は小さくてよく、したがって、上記図６に示す従来装置のように、電動機起動時は全波整流によって半波整流による通常の電圧に対し倍の電圧を印加し、電動機起動完了後は半波整流に切り替えて電圧を落とすようにできるのであり、そうすることにより電動機運転中の温度上昇を抑えることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
電磁石の磁気吸引力によりブレーキ開放方向に操作する電動機制動用の直流電磁ブレーキであって、軸方向にコンパクトでコスト的にも有利な一面制動とし、かつ、電動機運転中にブレーキ電磁石に電流が流れることによる温度上昇を抑えつつ電動機の大型化に対処して必要な磁気吸引力を得ることができる装置としては、上述の例えば図６に示すような、電磁石の吸引電圧と落下電圧の差を利用して電磁石へ印加する電圧を全波整流と半波整流とに切換える手段を備えたものが知られているが、図６に示す上記装置は電子タイマーを含むＳＣＲ制御回路を有するのでこの種のものとしては複雑で高価につき、故障の原因も多く含んでいて信頼性に欠ける。また、電磁開閉器の負荷側以外に電源側にも配線しなくてはならないので、ユーザの配線作業が煩雑になるという難点がある。
【００１１】
したがって、直流電磁ブレーキを、軸方向にコンパクトかつ経済的な例えば一面制動式で、電動機の大型化にも対応でき、制御回路が簡単で、故障の原因が少なく、配線作業も簡単なものとすることが課題である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、直流電磁ブレーキを例えば一面制動式として軸方向のコンパクト性および経済性を確保しつつ、電磁石の直径を大きくすることなしに、また、電流値増大による温度上昇を伴うことなしに、大型の電動機にも対応できるよう電動機起動時の磁気吸引力を高め、しかも、制御回路が複雑かつ高価で故障の原因になりやすく配線作業も煩雑になるという従来技術の難点を解消する手段として、第１に、ブレーキ電磁石のコイルをアンペアターンの異なる２系列に構成して、それら２系列のコイルの接続を電動機起動時と起動完了後とで切り替えることが有効であり、第２に、電動機の起動電流は定格電流の３倍以上となることを利用して、電動機電流を検出し、電動機起動と起動完了を判定してスイッチ回路により、コイルを切り替えたりブレーキ電源を全波整流と半波整流とに切り替えることが有効であり、また、それらの組み合わせが有効であることを見いだしたことによるものである。
【００１３】
請求項１に係る発明の直流電磁ブレーキは、直流電源の印加によりコイルが励磁され磁気吸引力を生じて摩擦制動式のブレーキ要素をスプリング力に抗してブレーキ開放方向に吸引するブレーキ電磁石を備えた電動機制動用の直流電磁ブレーキであって、上記ブレーキ電磁石の磁気吸引力を２段階に設定する手段と、電動機電流を検出する電流センサと、該電流センサの出力を受け、電動機起動時の電動機電流に相当するセンサ出力と電動機起動完了後の電動機電流に相当するセンサ出力とで開閉が切り替わって、上記ブレーキ電磁石の磁気吸引力を電動機起動時には強くし、電動機起動完了後はブレーキ開放を持続保持するだけの吸引力まで下げるよう、上記手段による磁気吸引力の設定を選択的に切り替えるスイッチ回路を設けたことを特徴とする。
【００１４】
この直流電磁ブレーキにおいて、ブレーキ電磁石を２段階に設定する手段は、アンペアターンの異なる２系列のコイルであってよく、また、全波整流と半波整流とに切り替わる制御回路であってもよい。また、電動機電流を検出する電流センサは、例えば電動機リード線の１本を貫通させたサーチコイルであってよい。
【００１５】
この場合、電動機起動時と起動完了後が電流センサの出力から判定される。そして、電動機起動時にはブレーキ電磁石の磁気吸引力が大となる設定とされ、電動機起動完了後は磁気吸引力はブレーキ開放を持続保持するだけの吸引力となるよう切り替えられる。したがって、やはり、大型の電動機に対応して電動機起動時の磁気吸引力を高めるようアンペアターンを高めても電動機運転中は電流を下げてコイルの発熱による温度上昇を抑えるようにでき、制動面を増やしたり電磁石の直径を大きくする必要がなくて、例えば一面制動でコンパクトかつ経済的な電磁ブレーキとすることができ、また、複雑かつ高価で故障の原因になりやすく配線作業も煩雑なＳＣＲ制御回路が不要となる。また、やはり電動機停止時は磁気吸引力を下げた状態であるため、電動機停止制動作用への逆励磁の影響は少ない。
【００１６】
また、請求項２に係る発明の直流電磁ブレーキは、請求項１に係る発明の上記直流電磁ブレーキにおいて、上記ブレーキ電磁石のコイルを全波整流回路を介して交流電源に接続し、上記コイルと上記全波整流回路との間に上記スイッチ回路を設けるとともに、ダイオードを設け、上記スイッチ回路の開回路と上記ダイオードとで半波整流回路を形成するようにしたものである。この場合のスイッチ回路は、電動機起動時にＯＮ、起動完了後はＯＦＦとなるスイッチ機能を持つものであればよく、手段を問わない。
【００１７】
この場合、電動機起動時にはスイッチ回路が閉じて全波整流回路が形成され、ブレーキコイルに流れる電流が大きくなって、ブレーキ電磁石の磁気吸引力が強くなる。また、電動機起動完了後はスイッチ回路が開いて半波整流回路が形成され、ブレーキコイルに流れる電流が小さくなって、ブレーキ電磁石の磁気吸引力が下がる。
【００１８】
また、請求項３に係る発明の直流電磁ブレーキは、請求項１，２に係る発明の上記直流電磁ブレーキにおいて、上記ブレーキ電磁石のコイルをアンペアターンの異なる２系列に構成し、これら２系列のコイルの接続を上記スイッチ回路により選択的に切り替えるようにしたものである。
【００１９】
この場合、電動機起動時に大きな電流が流れてアンペアターンが大となり、電動機起動完了後は電流が小さくなってアンペアターンが小となるよう２系列のコイルが切り替わることにより、電動機起動時にはブレーキ電磁石の磁気吸引力が強くなり、電動機起動完了後はブレーキ開放を持続保持するだけの吸引力に下がる。また、電動機起動時に全波整流回路が形成され、電動機起動完了後に半波整流回路が形成されるものにおいては、相乗的にアンペアターンの変化が大きくなり、電動機起動時のブレーキ電磁石の磁気吸引力を高めてブレーキを一層素早く開放するようにできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（参考例を含む）を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は第１の実施の形態（参考例）を示すブレーキ付電動機の回路図である、図において１１は電動機、１２，１３および１４は三相交流電源に接続するリード線、１５は電動機スイッチを構成する電磁開閉器、１６は直流電磁ブレーキの電磁石（ブレーキ電磁石）、１７は電磁石１６のコイル（ブレーキコイル）、２０は半波整流ダイオード、２１は手動または自動のスイッチである。上記電磁石１６のコイル１７は、直列に接続された抵抗の異なる二つのコイル１７ａ，１７ｂからなり、スイッチ２１がＯＮのときには半波整流電源が抵抗の小さい方のコイル１７ａに印加されて該コイル１７ａのみに電流が流れ、スイッチ２１がＯＦＦになると半波整流電源が二つのコイル１７ａ，１７ｂの直列回路に印加されて両コイル１７ａ，１７ｂに電流が流れるよう、半波整流ダイオード２０およびスイッチ２１を介して電動機電源にコイル１７が接続される。
【００２２】
二つのコイル１７ａ，１７ｂのうちの一方のコイル１７ａは、該コイル１７ａ単独に電流が流れたときに電動機起動時ブレーキ開放のための磁気吸引力を得るのに必要なアンペアターンが得られるよう抵抗および巻数が設定され、他方のコイル１７ｂは、両コイル１７ａ，１７ｂの直列回路に電流が流れたときに、上記一方のコイル１７ａのみの場合に対し巻数の増加の割に電流値が極端に下がり、一旦開放したブレーキを開放状態に持続保持するだけの磁気吸引力が得られるよう抵抗および巻数が設定される。
【００２３】
上記ブレーキ付電動機は、工作機械、自動倉庫、あるいはクレーン，ホイスト，ウインチ等の駆動用で、三相交流を電源とする誘導電動機に、ブレーキ開放用の直流電磁ブレーキを備えた一面制動摩擦式のブレーキを一体に組み込んだものである。直流電磁ブレーキの上記電磁石１６は、例えば電動機軸の一端に固定したファン付ブレーキ板の軸方向内側に対向して配置し、電磁石１６とブレーキ板との間にライニングを有するアーマチュアを配置し、アーマチュアをスプリング（制動ばね）によって制動方向に付勢する。
【００２４】
この場合、電磁開閉器１５をＯＮにし、同時に手動または自動でスイッチ２１をＯＮにすると、電磁石１６の一方のコイル１７ａに半波整流された直流電流が流れ、電磁石１６に強力な磁気吸引力が発生してブレーキを開放し、電動機は起動する。そして、起動完了後は、手動またはタイマー（自動）でスイッチ２１をＯＦＦにすることにより、二つのコイル１７ａ，１７ｂの直列回路に電流が流れて、電磁石１６の磁気吸引力はブレーキ開放を持続保持できる吸引力程度に下がり、電動機１１は運転を継続する。また、電磁開閉器１５をＯＦＦにすると、電動機電源は喪失し、同時にブレーキ電源も喪失し、磁気吸引力がなくなって、スプリング力によりブレーキがかかり電動機１１は停止する。その際、電動機運転中のブレーキ開放方向の吸引力は強くないので、電動機停止制動作用への逆励磁の影響は少なく、電動機１１は比較的速く停止する。
【００２５】
図２は第２の実施の形態（参考例）を示す。この実施の形態もまたブレーキ電磁石のコイルが抵抗の異なる二つのコイル１７ａ，１７ｂの接続を電動機起動時と起動完了後とで手動または自動で切り替えるようにしたものである。図において１１は電動機、１２，１３および１４は三相交流電源に接続するリード線、１５は電動機スイッチを構成する電磁開閉器、１６は直流電磁ブレーキの電磁石（ブレーキ電磁石）、１７は電磁石１６のコイル（ブレーキコイル）、２０は半波整流ダイオード、２１は手動または自動のスイッチである。
【００２６】
この実施の形態では、電磁石１６の二つのコイル１７ａ，１７ｂは並列に配置され、スイッチ２１がＯＮのときには半波整流電源が両コイル１７ａ，１７ｂの並列回路に印加されて、両コイル１７ａ，１７ｂに電流が流れ、スイッチ２１がＯＦＦになると半波整流電源が一方のコイル１７ｂにのみ印加されて該コイル１７ｂに電流が流れるよう、半波整流ダイオード２０およびスイッチ２１を介して電動機電源に接続される。両コイル１７ａ，１７ｂは、これら両コイル１７ａ，１７ｂに同時に半波整流電源が印加されたときに電動機起動時ブレーキ開放のための磁気吸引力を得るのに必要なアンペアターンが得られるよう抵抗および巻数が設定され、上記一方のコイル１７ｂは、一旦開放したブレーキを開放状態に持続保持するだけの磁気吸引力が得られるアンペアターンとなるよう抵抗および巻数が設定される。このブレーキ付電動機の用途、具体的構造等は、上記第１の実施の形態のものと同様である。
【００２７】
この場合、電磁開閉器１５をＯＮにし、同時に手動または自動でスイッチ２１をＯＮにすると、両コイル１７ａ，１７ｂに半波整流された直流電流が流れ、電磁石１６に強力な磁気吸引力が発生してブレーキを開放し、電動機は起動する。そして、起動完了後は、手動またはタイマー（自動）でスイッチ２１をＯＦＦにすることにより、一方のコイル１７ｂのみに電流が流れて、電磁石１６の磁気吸引力はブレーキ開放を持続保持できる吸引力程度に下がり、電動機１１は運転を継続する。また、電磁開閉器１５をＯＦＦにすると、電動機電源は喪失し、同時にブレーキ電源も喪失してブレーキがかかり、電動機１１は停止する。その際も、やはり電動機運転中のブレーキ開放方向の吸引力は強くないので、電動機停止制動作用への逆励磁の影響は少なく、電動機１１は比較的速く停止する。
【００２８】
図３は第３の実施の形態を示す。図において１１は電動機、１２，１３および１４は三相交流電源に接続するリード線、１５は電動機スイッチを構成する電磁開閉器、１６は直流電磁ブレーキの電磁石（ブレーキ電磁石）、１７は電磁石１６のコイル（ブレーキコイル）、２０は半波整流ダイオードである。上記電磁石１６のコイル１７は、直列に接続された抵抗の異なる二つのコイル１７ａ，１７ｂからなっている。また、３０は電動機１１の１本のリード線１４を貫通させたサーチコイル３０で、電動機電流を検出する電流センサを構成する。また、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３１と、ダイオード３２とコンデンサ３３と抵抗３４とからなるゲート電圧制御回路とで、スイッチ回路３５が構成されている。そして、サーチコイル３０の誘起電圧が整流されてＦＥＴ３１のゲートＧに印加され、電動機起動時には電動機電流が定格電流の３倍以上となることによりゲート電圧が大となって、ＦＥＴ３１のドレインＤ・ソースＳ間が導通し、半波整流電源が抵抗の小さい方のコイル１７ａに印加されて該コイル１７ａのみに電流が流れ、また、起動完了後、電動機電流が低下することによりゲート電圧が小となって、ＦＥＴ３１のドレインＤ・ソースＳ間が遮断され、半波整流電源が二つのコイル１７ａ，１７ｂの直列回路に印加されて両コイル１７ａ，１７ｂに電流が流れるよう、半波整流ダイオード２０およびスイッチ回路３５を介して電動機電源にコイル１７が接続される。
【００２９】
抵抗の小さい方のコイル１７ａはそれ単独で電動機起動時ブレーキ開放のための磁気吸引力を得るのに必要なアンペアターンが得られるよう抵抗および巻数が設定され、抵抗の大きい方のコイル１７ｂは、両コイル１７ａ，１７ｂの直列回路に電流が流れたときに電流値が極端に下がって、一旦開放したブレーキを開放状態に持続保持するだけの磁気吸引力が得られるよう抵抗および巻数が設定される。ブレーキ付電動機の用途、具体的構造等は、上記第１の実施の形態のものと同様である。
【００３０】
この場合、電磁開閉器１５をＯＮにすると、電動機１１の起動電流が大きいことによってＦＥＴ３１が導通し、電磁石１６の抵抗の小さい方のコイル１７ａに半波整流された直流電流が流れ、電磁石１６に強力な磁気吸引力が発生してブレーキを開放し、電動機は起動する。そして、起動完了後は、電動機電流が下がることによって、ＦＥＴ３１が遮断になり、二つのコイル１７ａ，１７ｂの直列回路に電流が流れて、電磁石１６の磁気吸引力はブレーキ開放を持続保持できる吸引力程度に下がり、電動機１１は運転を継続する。また、電磁開閉器１５をＯＦＦにすると、電動機電源は喪失し、同時にブレーキ電源も喪失し、磁気吸引力がなくなって、スプリング力によりブレーキがかかり電動機１１は停止する。その際、電動機運転中のブレーキ開放方向の吸引力は強くないので、電動機停止制動作用への逆励磁の影響は少なく、電動機１１は比較的速く停止する。
【００３１】
図４は第４の実施の形態を示す。図において１１は電動機、１２，１３および１４は三相交流電源に接続するリード線、１５は電動機スイッチを構成する電磁開閉器、１６は直流電磁ブレーキの電磁石（ブレーキ電磁石）、１７は電磁石１６のコイル（ブレーキコイル）である。また、３０は電動機１１の１本のリード線１４を貫通させたサーチコイル３０で、電動機電流を検出する電流センサを構成する。また、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３１と、ダイオード３２とコンデンサ３３と抵抗３４とからなるゲート電圧制御回路とでスイッチ回路３５が構成されている。また、３６は直流電源を形成する全波ブリッジ整流回路、３７は短絡防止ダイオードである。そして、サーチコイル３０の誘起電圧が整流されてＦＥＴ３１のゲートＧに印加され、電動機起動時には電動機電流が定格電流の３倍以上となることによりゲート電圧が大となり、ＦＥＴ３１のドレインＤ・ソースＳ間が導通し、全波整流電源がコイル１７に印加されて大きな電流が流れ、また、起動完了後、電動機電流が低下することによりゲート電圧が小となって、ＦＥＴ３１のドレインＤ・ソースＳ間が遮断されスイッチ回路３５が開回路となると、そのスイッチ回路３５の開回路と短絡防止ダイオード３７とで半波整流回路が形成され、半波整流電源がコイル１７に印加されて流れる電流が半分になるよう、全波ブリッジ整流回路３６および短絡防止ダイオード３７とスイッチ回路３５とを介して電動機電源にコイル１７が接続される。
【００３２】
上記コイル１７は、全波整流電源が印加されたときに電動機起動時のブレーキ開放のための磁気吸引力を得るのに必要なアンペアターンが得られ、半波整流電源が印加され電流値が半分になったときには、一旦開放したブレーキを開放状態に持続保持するだけの磁気吸引力が得られるよう、抵抗および巻数が設定される。ブレーキ付電動機の用途、具体的構造等は、上記第１の実施の形態のものと同様である。
【００３３】
この場合、電磁開閉器１５をＯＮにすると、電動機１１の起動電流が大きいことによってＦＥＴ３１が導通し、電磁石１６のコイル１７に全波整流された直流電流が流れ、電磁石１６に強力な磁気吸引力が発生してブレーキを開放し、電動機は起動する。そして、起動完了後は、電動機電流が下がることによって、ＦＥＴ３１が遮断になり、半波整流されて半分になった電流がコイル１７に流れて、電磁石１６の磁気吸引力はブレーキ開放を持続保持できる吸引力程度に下がり、電動機１１は運転を継続する。また、電磁開閉器１５をＯＦＦにすると、電動機電源は喪失し、同時にブレーキ電源も喪失し、磁気吸引力がなくなって、スプリング力によりブレーキがかかり電動機１１は停止する。その際、電動機運転中のブレーキ開放方向の吸引力は強くないので、電動機停止制動作用への逆励磁の影響は少なく、電動機１１は比較的速く停止する。
【００３４】
図５は第５の実施の形態を示す。図において１１は電動機、１２，１３および１４は三相交流電源に接続するリード線、１５は電動機スイッチを構成する電磁開閉器、１６は直流電磁ブレーキの電磁石（ブレーキ電磁石）、１７は電磁石１６のコイル（ブレーキコイル）、３０は電動機１１の１本のリード線１４を貫通させたサーチコイル３０（電流センサ）、３５は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３１と、ダイオード３２とコンデンサ３３と抵抗３４とからなるゲート電圧制御回路とからなるスイッチ回路、３６は直流電源を形成する全波ブリッジ整流回路、３７は短絡防止ダイードである。上記電磁石１６のコイル１７は、直列に接続された抵抗の異なる二つのコイル１７ａ，１７ｂからなっている。そして、サーチコイル３０の誘起電圧が整流されてＦＥＴ３１のゲートＧに印加され、電動機起動時にはＦＥＴ３１のドレインＤ・ソースＳ間が導通し、全波整流電源が抵抗の小さい方のコイル１７ａに印加されて該コイル１７ａのみに電流が流れ、また、起動完了後、電動機電流が低下することによりゲート電圧が小となって、ＦＥＴ３１のドレインＤ・ソースＳ間が遮断されスイッチ回路３５が開回路となると、そのスイッチ回路３５の開回路と短絡防止ダイオード３７とで半波整流回路が形成され、半波整流電源が二つのコイル１７ａ，１７ｂの直流回路に印加されて両コイル１７ａ，１７ｂに電流が流れるよう、全波ブリッジ整流回路３６および短絡防止ダイオード３７とスイッチ回路３５とを介して電動機電源にコイル１７が接続される。
【００３５】
抵抗の小さい方のコイル１７ａは全波整流による電流が流れたときに電動機起動時ブレーキ開放のための磁気吸引力を得るのに必要なアンペアターンが得られるよう抵抗および巻数が設定され、抵抗の大きい方のコイル１７ｂは、両コイル１７ａ，１７ｂの直列回路に半波整流による半分の電流が流れたときに、一旦開放したブレーキを開放状態に持続保持するだけの磁気吸引力が得られるよう抵抗および巻数が設定される。ブレーキ付電動機の用途、具体的構造等は、上記第１の実施の形態のものと同様である。
【００３６】
この場合、電磁開閉器１５をＯＮにすると、電動機１１の起動電流が大きいことによってＦＥＴ３１が導通し、電磁石１６の抵抗の小さい方のコイル１７ａに全波整流された直流電流が流れ、電磁石１６に強力な磁気吸引力が発生してブレーキを開放し、電動機は起動する。そして、起動完了後は、電動機電流が下がることによって、ＦＥＴ３１が遮断になり、半波整流されて半分になった電流が二つのコイル１７ａ，１７ｂの直列回路に流れて、電磁石１６の磁気吸引力はブレーキ開放を持続保持できる吸引力程度に下がり、電動機１１は運転を継続する。また、電磁開閉器１５をＯＦＦにすると、電動機電源は喪失し、同時にブレーキ電源も喪失し、磁気吸引力がなくなって、スプリング力によりブレーキがかかり電動機１１は停止する。その際、電動機運転中のブレーキ開放方向の吸引力は強くないので、電動機停止制動作用への逆励磁の影響は少なく、電動機１１は比較的速く停止する。
【００３７】
なお、上記第３，第４および第５の実施の形態ではスイッチ回路をいずれもＦＥＴを利用した無接点回路で構成しているが、それらスイッチ回路はリレー等を利用した有接点回路で構成してもよい。
【００３８】
また、上記第４および第５の実施の形態における全波ブリッジ整流回路は、他の回路構成からなる全波整流回路に置き換えることもできる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、電動機の大型化に伴って電磁ブレーキの磁気吸引力を大きくする必要がある場合でも、電磁石の直径を大きくすることなく、また、ブレーキを多面制動式とすることなく、軸方向にコンパクトかつ経済的な一面制動式のまま磁気吸引力を高めることができ、しかも、制御回路が簡単で、故障の原因が少なく、配線作業も簡単である。そして、例えば３．５ｋＷ以上の大型電動機にも対応でき、素早いブレーキ開放と停止制動時間の短縮を実現できる。また、ブレーキ電源および制御装置は小さくまとめて電動機端子箱内に収納することができ、電源装置の接続は端子箱内の電源端子を利用でき、外部配線は不要で、それによる経済的効果も大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態（参考例）を示すブレーキ付電動機の回路図である。
【図２】  本発明の第２の実施の形態（参考例）を示すブレーキ付電動機の回路図である。
【図３】  本発明の第３の実施の形態を示すブレーキ付電動機の回路図である。
【図４】  本発明の第４の実施の形態を示すブレーキ付電動機の回路図である。
【図５】  本発明の第５の実施の形態を示すブレーキ付電動機の回路図である。
【図６】  従来のブレーキ付電動機の回路図である。
【符号の説明】
１１  電動機
１２，１３，１４  リード線
１５  電磁開閉器（電動機スイッチ）
１６  電磁石（ブレーキ電磁石）
１７（１７ａ，１７ｂ）  コイル
２０  半波整流ダイオード
２１  スイッチ
３０  サーチコイル（電流センサ）
３１  ＦＥＴ
３５  スイッチ回路
３６  全波ブリッジ整流回路
３７  短絡防止ダイオード
【図１】
0003919957.tif 000002
【図２】
0003919957.tif 000003
【図３】
0003919957.tif 000004
【図４】
0003919957.tif 000005
【図５】
0003919957.tif 000006
【図６】
0003919957.tif 000007