| 【発明の名称】 |
電気巻上機のモータ切替駆動回路 |
| 【発明者】 |
【氏名】降矢 裕
【氏名】渡辺 久嗣
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| 【要約】 |
【課題】接点の消耗、溶着がなく、定期的に交換する必要のない電気巻上機のモータ切替駆動回路を提供すること。
【解決手段】電気巻上機の巻上下用モータＭ１の正転逆転切り替え及び／又は高速低速切り替えを行う電気巻上機のモータ切替駆動回路であって、巻上下用モータＭ１への電流を正転逆転用及び／又は高速低速用に切り替える開閉器にトライアックＴＡＣ１０〜ＴＡＣ４０を用い、過電流を防止するヒューズＦ１〜Ｆ３、外来ノイズの侵入を防止するチョークコイルＣＨ１〜ＣＨ３、バリスターＺＤ１〜ＺＤ３等からノイズ防止回路を設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電気巻上機の巻上下用モータの正転逆転切り替え及び／又は高速低速切り替えを行う電気巻上機のモータ切替駆動回路であって、前記巻上下用モータへの電流を正転逆転用及び／又は高速低速用に切り替える開閉器に無接点開閉器を用いたことを特徴とする電気巻上機のモータ切替駆動回路。
【請求項２】 請求項１に記載の電気巻上機のモータ切替駆動回路において、前記巻上下用モータへ正転逆転用電流及び／又は高速低速用電流を供給する電流供給路に過電流を防止するヒューズを設けたことを特徴とする電気巻上機のモータ切替駆動回路。
【請求項３】 請求項１又は２に記載の電気巻上機のモータ切替駆動回路において、前記電流供給路に外来ノイズ侵入を防止するノイズ防止手段を設けたことを特徴とする電気巻上機のモータ切替駆動回路。
【請求項４】 請求項１又は２又は３に記載の電気巻上機のモータ切替駆動回路において、前記正転逆転用電流を切り替える正転逆転用無接点開閉器を駆動する正転逆転操作回路に該正転逆転用無接点開閉器が同時にＯＮになるのを防止するためインターロック回路を設けたことを特徴とする電気巻上機のモータ切替駆動回路。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気チェーンブロックや電気ホイスト等の巻上下用モータの正転逆転及び高速低速の切り替えを行なう電気巻上機のモータ切替駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の電気巻上機のモータ切替駆動回路においては、巻上下用モータへの起動停止、電流の正転逆転切り替えや高速低速切り替えを行なう開閉器に接点部が機械的に開閉する電磁開閉器を用いていた。そのため、接点部の消耗や溶着があった。特に電気巻上機のインチング動作を多用する自動車製造ラインで用いる電気チェーンブロック等の電気巻上機においては、定期的に電磁開閉器の交換が必要となり、この交換作業が煩わしいだけでなく、費用もかかるという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、接点の消耗、溶着がなく、定期的に交換する必要のない電気巻上機のモータ切替駆動回路を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、電気巻上機の巻上下用モータの正転逆転切り替え及び／又は高速低速切り替えを行う電気巻上機のモータ切替駆動回路であって、巻上下用モータへの電流を正転逆転用及び／又は高速低速用に切り替える開閉器に無接点開閉器を用いたことを特徴とする。
【０００５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電気巻上機のモータ切替駆動回路において、巻上下用モータへ正転逆転用電流及び／又は高速低速用電流を供給する電流供給路に過電流を防止するヒューズを設けたことを特徴とする。
【０００６】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電気巻上機のモータ切替駆動回路において、電流供給路に外来ノイズ侵入を防止するノイズ防止手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】請求項４に記載の発明は、請求項１又は２又は３に記載の電気巻上機のモータ切替駆動回路において、正転逆転用電流を切り替える正転逆転用無接点開閉器を駆動する正転逆転操作回路に該正転逆転用無接点開閉器が同時にＯＮになるのを防止するためインターロック回路を設けたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本発明に係る電気巻上機のモータ切替駆動回路の構成を示す図である。本モータ切替駆動回路は図１に示す巻上下用モータＭ１を駆動する駆動回路と、図２に示す駆動回路を操作する操作回路を具備する。駆動回路は図１に示すように、３相交流電源（２００Ｖ）が接続される端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を有し、端子Ｔ１、Ｔ３には正転用のトライアックＴＡＣ１０、ＴＡＣ２０と逆転用のトライアックＴＡＣ３０、ＴＡＣ４０がそれぞれ直列に接続され、正転用の電流及び逆転用の電流を巻上下用モータＭ１に供給するようになっている。
【０００９】端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３にはそれぞれ過電流を防止するためのヒューズＦ１、Ｆ２、Ｆ３、チョークコイルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３が直列に接続されている。また、端子Ｔ１とＴ２の間にはバリスターＺＤ１と抵抗器Ｒ１及びコンデンサ（フィルムコンデンサ）Ｃ１の直列回路が接続され、端子Ｔ２とＴ３の間にはバリスターＺＤ２と抵抗器Ｒ２及びコンデンサ（フィルムコンデンサ）Ｃ２の直列回路が接続され、端子Ｔ１とＴ３の間にはバリスターＺＤ３と抵抗器Ｒ３及びコンデンサＣ３（フィルムコンデンサ）の直列回路が接続されている。
【００１０】ＰＣ１０、ＰＣ２０、ＰＣ３０、ＰＣ４０はそれぞれトライアックＴＡＣ１０、ＴＡＣ２０、ＴＡＣ３０、ＴＡＣ４０をトリガーするフォトサイリスタである。トライアックＴＡＣ１０には抵抗器Ｒ１０とコンデンサ（フィルムコンデンサ）Ｃ１０の直列回路が並列に接続され、トライアックＴＡＣ２０には抵抗器Ｒ２０とコンデンサ（フィルムコンデンサ）Ｃ２０の直列回路が並列に接続され、トライアックＴＡＣ３０には抵抗器Ｒ３０とコンデンサ（フィルムコンデンサ）Ｃ３０の直列回路が並列に接続され、トライアックＴＡＣ４０には抵抗器Ｒ４０とコンデンサ（フィルムコンデンサ）Ｃ４０の直接回路が並列に接続されている。なお、Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１、Ｒ４１はそれぞれ抵抗器、Ｃ１１、Ｃ２１、Ｃ３１、Ｃ４１はそれぞれコンデンサ（フィルムコンデンサ）である。
【００１１】また、端子Ｔ１とＴ２の間にトランスＴＲ１（変圧比２００Ｖ：２０Ｖ）が接続され、その出力側に全波整流回路ＲＥＣ１、コンデンサ（フィルムコンデンサ）Ｃ５、コンデンサ（電解コンデンサ）Ｃ４及びダイオードＤ１が接続されて直流電源回路が構成され、各部に直流電源（ＤＣ２４Ｖ）が供給されるようになっている。
【００１２】操作回路は図２に示すように、端子Ｔ４、Ｔ５を具備し、端子Ｔ４、Ｔ５のそれぞれには巻上用押ボタンスイッチＰＢＵ、巻下用押ボタンスイッチＰＢＤの一端が接続され、巻上用押ボタンスイッチＰＢＵ、巻下用押ボタンスイッチＰＢＤの他端は上記直流電源の端子Ｖ＋に接続され、直流電源から＋電圧（ＤＣ２４Ｖ）が印加されるようになっている。
【００１３】図２に示す操作装置において、巻上用押ボタンスイッチＰＢＵをＯＮにすると、端子Ｔ４から、抵抗器Ｒ５１、エスビエスＳＢＳ５０を通ってフォトサイリスタＰＣ１０及びＰＣ２０に電流が流れ、該フォトサイリスタＰＣ１０及びＰＣ２０がＯＮとなり、図１のトライアックＴＡＣ１０及びＴＡＣ２０がＯＮとなる。これにより巻上下用モータＭ１に３相交流電流が供給され、巻上下用モータＭ１は巻き上げ方向に正回転する。この巻上用押ボタンスイッチＰＢＵをＯＮにすると、抵抗器Ｒ６０を通してトランジスタＴＲＮ６０のベースに＋電圧が印加され、該トランジスタＴＲＮ６０がＯＮとなる。これにより、誤って巻下用押ボタンスイッチＰＢＤをＯＮにしても、フォトサイリスタＰＣ３０及びＰＣ４０に電流が流れず、フォトサイリスタＰＣ３０及びＰＣ４０がＯＮとなることはない。
【００１４】また、巻下用押ボタンスイッチＰＢＤをＯＮにすると、端子Ｔ５から、抵抗器Ｒ６１、エスビエスＳＢＳ６０を通ってフォトサイリスタＰＣ３０及びＰＣ４０に電流が流れ、該フォトサイリスタＰＣ３０及びＰＣ４０がＯＮとなり、図１のトライアックＴＡＣ３０及びＴＡＣ４０がＯＮとなる。これにより巻上下用のモータＭ１に３相交流電流が供給され、巻上下用モータＭ１は巻き下げ方向に逆回転する。この巻下用押ボタンスイッチＰＢＤをＯＮにすると、抵抗器Ｒ５０を通してトランジスタＴＲＮ５０のベースに＋電圧が印加され、該トランジスタＴＲＮ５０がＯＮとなる。これにより、誤って巻上用押ボタンスイッチＰＢＵをＯＮにしても、フォトサイリスタＰＣ１０及びＰＣ２０に電流が流れず、フォトサイリスタＰＣ１０及びＰＣ２０がＯＮとなることはない。
【００１５】上記操作回路において、トランジスタＴＲＮ５０とトランジスタＴＲＮ６０でインターロック回路を構成している。なお、図２の上記操作回路において、Ｒ５２、Ｒ５４、Ｒ６２、Ｒ６４は抵抗器、Ｃ５０、Ｃ６０はコンデンサ（電解コンデンサ）、Ｄ５０、Ｄ５１、Ｄ６０、Ｄ６１はダイオードである。
【００１６】なお、上記フォトサイリスタＰＣ１０〜ＰＣ４０にはそれぞれゼロクロス制御タイプのフォトサイリスタを使用する。このようにゼロクロス制御タイプのフォトサイリスタを使用することにより、電流ゼロの点のところから駆動回路をスタートさせることが可能となり、単位時間当りの電流変化量が殆どないため、ノイズの発生を抑えることができると共に、トライアックＴＡＣ１０〜ＴＡＣ４０の安全性を図ることができる。よって、ノイズが発生しないから、他の機器にノイズによる障害を発生させることがない。また、素子の小型化が図れる。
【００１７】上記のように巻上下用モータＭ１の正逆転電流を供給する開閉器に電子式スイッチ（無接点開閉器）であるトライアックＴＡＣ１０、ＴＡＣ２０、ＴＡＣ３０、ＴＡＣ４０を用いることにより、機械式接点のような接点の消耗や溶着という問題はなくなる。また、トライアック等の電子式スイッチは、巻上下用モータＭ１の巻線短絡、不用意な負荷短絡等の過負荷に対して非常に弱く、簡単に焼損してしまう恐れがある。これを防止するために、図１に示すように、ヒューズＦ１〜Ｆ３を設けている。
【００１８】また、トライアック等の電子式スイッチを用いると、外来ノイズによりトライアック等の電子式スイッチが誤動作して、巻上下用モータＭ１が勝手に動作する可能性があるので、ここでは図１に示すように、チョークコイルＣＨ１〜ＣＨ３、バリスターＺＤ１〜ＺＤ３、抵抗器Ｒ１〜Ｒ３、コンデンサＣ１〜Ｃ３からなる外来ノイズ侵入防止回路を設けている。また、この外来ノイズ侵入防止回路はトライアックＴＡＣ１０〜ＴＡＣ４０が出すノイズが電源側に侵入するのを防止する作用も有する。
【００１９】図３は高速低速の切替が可能なモータ切替駆動回路の一部を示す図で、図１の端子Ａ、Ｂ、Ｃから巻上下用モータＭ１を切り離し、該端子Ａ、Ｂ、Ｃを図３の端子Ａ、Ｂ、Ｃに接続することにより、高速低速の切替が可能な駆動回路となる。図４はその操作回路の構成を示す図である。
【００２０】端子Ａ、Ｃにはそれぞれ低速用のトライアックＴＡＣ１０Ｌ、ＴＡＣ２０Ｌと高速用のトライアックＴＡＣ３０Ｈ、ＴＡＣ４０Ｈがそれぞれ直列に接続され、高速低速回転が可能な極数変換型の巻上下用モータＭ２の低速端子ＵＬ、ＶＬ、ＷＬ及び高速端子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨに電流を供給するようになっている。
【００２１】ＰＣ１０Ｌ、ＰＣ２０Ｌ、ＰＣ３０Ｈ、ＰＣ４０ＨはそれぞれトライアックＴＡＣ１０Ｌ、ＴＡＣ２０Ｌ、ＴＡＣ３０Ｈ、ＴＡＣ４０Ｈをトリガーするフォトサイリスタである。トライアックＴＡＣ１０Ｌには抵抗器Ｒ１０Ｌとコンデンサ（フィルムコンデンサ）Ｃ１０Ｌの直列回路が並列に接続され、トライアックＴＡＣ２０Ｌには抵抗器Ｒ２０Ｌとコンデンサ（フィルムコンデンサ）Ｃ２０Ｌの直列回路が並列に接続され、トライアックＴＡＣ３０Ｈには抵抗器Ｒ３０Ｈとコンデンサ（フィルムコンデンサ）Ｃ３０Ｈの直列回路が並列に接続され、トライアックＴＡＣ４０Ｈには抵抗器Ｒ４０Ｈとコンデンサ（フィルムコンデンサ）Ｃ４０Ｈの直接回路が並列に接続されている。なお、Ｒ１１Ｌ、Ｒ２１Ｌ、Ｒ３１Ｈ、Ｒ４１Ｈはそれぞれ抵抗器、Ｃ１１Ｌ、Ｃ２１Ｌ、Ｃ３１Ｈ、Ｃ４１Ｈはそれぞれコンデンサ（フィルムコンデンサ）である。
【００２２】図４に示す操作回路が図２の操作回路と相違する点は、高速切替用押ボタンスイッチＰＢＨを具備し、その一端に抵抗器Ｒ８０、高速用のフォトサイリスタＰＣ３０Ｈ及びＰＣ４０Ｈが直列に接続された高速選択回路と、ダイオードＤ７０、抵抗器Ｒ７０、抵抗器Ｒ７１、低速用のフォトサイリスタＰＣ１０Ｌ及びＰＣ２０Ｌが直列に接続された低速選択回路が設けられていることである。なお、ＴＲＮ７０はトランジスタ、Ｒ８１、Ｒ８２は抵抗器、Ｄ７２、Ｄ７３、Ｄ８０はダイオードである。
【００２３】上記構成の操作回路において、巻上下用モータＭ２の正逆回転操作（巻上下操作）は図２の場合と同一であるからその説明は省略する。常時はダイオードＤ７０、抵抗器Ｒ７０及び抵抗器Ｒ７１を通して、フォトサイリスタＰＣ１０ＬとＰＣ２０Ｌに電流が流れ、該フォトサイリスタＰＣ１０ＬとＰＣ２０ＬがＯＮとなり、図３の低速用のトライアックＴＡＣ１０ＬとＴＡＣ２０ＬがＯＮの状態になっている。
【００２４】この状態で巻上用押ボタンスイッチＰＢＵをＯＮにすると、図１のトライアックＴＡＣ１０とＴＡＣ２０がＯＮとなり、巻上下用モータＭ２の低速端子ＵＬ、ＶＬ、ＷＬに電流が供給され、該巻上下用モータＭ２は低速で巻上方向、即ち正回転する。また、巻下用押ボタンスイッチＰＢＤをＯＮにすると、図１のトライアックＴＡＣ３０とＴＡＣ４０がＯＮとなり、巻上下用モータＭ２の低速端子ＵＬ、ＶＬ、ＷＬに電流が供給され、該巻上下用モータＭ２は低速で巻下方向、即ち逆回転する。
【００２５】高速切替用押ボタンスイッチＰＢＨをＯＮにすると、抵抗器Ｒ８０を通して高速用のフォトサイリスタＰＣ３０ＨとＰＣ４０Ｈに電流が流れ、該フォトサイリスタＰＣ３０ＨとＰＣ４０ＨがＯＮとなり、図３の高速用のトライアックＴＡＣ３０ＨとＴＡＣ４０ＨがＯＮの状態になる。また、高速切替用押ボタンスイッチＰＢＨをＯＮにすると抵抗器Ｒ８１を通してトランジスタＴＲＮ７０のベースに＋電圧が印加され、該トランジスタＴＲＮ７０がＯＮになるから、フォトサイリスタＰＣ１０ＬとＰＣ２０Ｌには電流が流れず、該フォトサイリスタＰＣ１０ＬとＰＣ２０ＬがＯＦＦとなる。即ち、トランジスタＴＲＮ７０はインターロック回路を構成することになる。
【００２６】上記高速用のトライアックＴＡＣ３０ＨとＴＡＣ４０ＨがＯＮの状態において、巻上用押ボタンスイッチＰＢＵをＯＮにすると、図１のトライアックＴＡＣ１０とＴＡＣ２０がＯＮとなり、巻上下用モータＭ２の高速端子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨに電流が供給され、該巻上下用モータＭ２は高速で巻上方向、即ち正回転する。また、巻下用押ボタンスイッチＰＢＤをＯＮにすると、図１のトライアックＴＡＣ３０とＴＡＣ４０がＯＮとなり、巻上下用モータＭ２の高速端子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨに電流が供給され、該巻上下用モータＭ２は高速で巻下方向、即ち逆回転する。
【００２７】なお、上記フォトサイリスタＰＣ１０Ｌ、ＰＣ２０Ｌ、ＰＣ３０Ｈ、ＰＣ４０Ｈには、いずれもゼロクロス制御タイプのフォトサイリスタを用いる。
【００２８】上記モータ切替駆動回路において、ヒューズＦ１〜Ｆ３、トライアックＴＡＣの設定基準は、図５に示す試験結果より、電気チェーンブロックに使用するモータの定格電流の約１．８５２倍以下のヒューズでは、過酷な運転試験には耐えられず、溶断してしまうため、モータの定格電流の２倍以上の容量のヒューズを選定した。トライアックＴＡＣの容量は、選定したヒューズ容量の１．２倍以上の容量を選定した。
【００２９】なお、上記実施例では、巻上下用モータへの電流を正転逆転用及び／又は高速低速用に切り換える無接点開閉器としてトライアックを用いているが、無接点開閉器はトライアックに限定されるものではなく、例えばＳＣＲ等でもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように各請求項に記載の発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００３１】請求項１に記載の発明によれば、巻上下用モータへの電流を正転逆転用及び／又は高速低速用に切り替える開閉器に無接点開閉器を用いたので、接点の消耗、溶着が無く、開閉器を定期的に交換する必要のない電気巻上機のモータ切替駆動回路を提供することができる。
【００３２】請求項２に記載の発明によれば、巻上下用モータへ正転逆転用電流及び／又は高速低速用電流を供給する電流供給路に過電流を防止するヒューズを設けたので、巻上下用モータの巻線短絡、不用意な負荷短絡等の過負荷に対して無接点開閉器の焼損を防止できる。
【００３３】請求項３に記載の発明によれば、電流供給路に外来ノイズ侵入を防止するノイズ防止手段を設けたので、巻上下用モータが外来ノイズで不用意に動作をすることがない。
【００３４】請求項４に記載の発明によれば、正転逆転用電流を切り替える正転逆転用無接点開閉器を操作する操作回路に正転逆転用の無接点開閉器が同時にＯＮになるのを防止するためインターロック回路を設けたので、巻下げ、巻上げ、高速低速操作の誤操作により、無接点開閉器や巻上下用モータの焼損等の事故を防止できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１２９３６７
【氏名又は名称】株式会社キトー
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月５日（１９９９．１１．５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８７０６６
【弁理士】
【氏名又は名称】熊谷 隆 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１３６７８５（Ｐ２００１−１３６７８５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月１８日（２００１．５．１８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３１５２９６ |
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