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課題

本発明は、校正回転体の回転速度の調整を広範囲にわたって容易且つ精度良く行うことができるとともに、校正回転体の安定した回転を確保することができて高い信頼性を有し、加えて装置の大型化を回避できる回転計校正装置を提供することを課題とする。

解決手段

交流電動機1と、この交流電動機1の電源回路に組み込まれたインバータ回路4と、このインバータ回路4を制御して交流電動機1の回転数を設定する操作器5と、交流電動機1の電機子軸2に取付けられて回転するフライホィール3と、交流電動機1の電機子軸2の回転を検出する回転検出器6とを具備することを特徴とする。

概要

背景

例えば圧延機においては圧延ロールの回転速度を回転計によって測定することが行われている。このような回転計には接触式非接触式がある。接触式の回転計は、測定部として回転測定体を備え、この回転測定体が測定対象である圧延ロールなどの回転体直接接触して、回転体の回転に従動して回転することにより回転体の回転速度を測定するものである。

非接触式の回転計は、発光部と受光部を有する測定部を備え、測定対象である回転体を回転しながらこの回転体に貼り付けられた反射片に対して発光部から光を照射し、この反射片での反射光を受光部で受けて回転体の回転速度を測定する。反射片は回転体の回転とともにその回転速度をもって回転する。

このため、反射片で光が反射する時間間隔を測定することにより回転体の回転速度を求めることができる。ところで、回転計は回転速度を正確に測定するために、必要に応じて回転計校正装置により測定精度検査している。この校正装置は、電動機とこの電動機によって回転される校正回転体を備え、電動機を基準の回転速度で駆動して校正回転体を回転する。

接触式回転計および非接触式回転計は、校正回転体の回転速度を夫々の方式で測定し、その回転計の測定結果基準値である校正回転体の回転速度と比較対照して、その差に応じて回転計の測定精度を調べる。

校正装置には、接触式回転計を対象とする接触式と、非接触式回転計を対象とする非接触式がある。接触式校正装置は、校正回転体を接触式回転計の回転測定体に直接接触させ、校正回転体の回転により回転測定体を回転させるものである。非接触校正装置は、校正回転体に反射片を貼り付け、校正回転体を回転して反射片を回転移動させ、非接触式回転計に設けられた発光部から発する光を反射片で照射させるものである。

従来の回転計校正装置では、電動機として直流電動機を使用するとともに、この直流電動機の回転速度の設定をするために直流電動機の電源回路に組み込んだ摺動抵抗を用いている。また、回転速度の調整の段階を細くするために直流電動機の電機子軸と校正回転体との間に変速用歯車群を組み込んでいる。

さらに、直流電動機の回転の安定を保持するために、直流電動機の回転数を測定して、この測定回転数基準回転数と比較して直流電動機の回転の制御を行っている。

概要

本発明は、校正回転体の回転速度の調整を広範囲にわたって容易且つ精度良く行うことができるとともに、校正回転体の安定した回転を確保することができて高い信頼性を有し、加えて装置の大型化を回避できる回転計校正装置を提供することを課題とする。

交流電動機1と、この交流電動機1の電源回路に組み込まれたインバータ回路4と、このインバータ回路4を制御して交流電動機1の回転数を設定する操作器5と、交流電動機1の電機子軸2に取付けられて回転するフライホィール3と、交流電動機1の電機子軸2の回転を検出する回転検出器6とを具備することを特徴とする。

目的

さらに、装置内部に歯車群を収容するスペースを確保する必要があるために装置が大型化する。本発明は前記事情に基づいてなされたもので、校正回転体の回転速度の調整を広範囲にわたって容易且つ精度良く行うことができるとともに、校正回転体の安定した回転を確保することができて高い信頼性を有し、加えて装置の大型化を回避できる回転計校正装置を提供することを課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

交流電動機と、この交流電動機の電源回路に組み込まれたインバータ回路と、このインバータ回路を制御して前記交流電動機の回転数を設定する操作器と、前記交流電動機の電機子軸取付けられて回転するフライホィールと、前記交流電動機の電機子軸の回転速度を検出する回転検出器とを具備することを特徴とする回転計校正装置

請求項2

交流電動機と、この交流電動機の電源回路に組み込まれたインバータ回路と、このインバータ回路を制御して前記交流電動機の回転数を設定する操作器と、前記交流電動機の電機子軸に取付けられて回転するフライホィールと、前記交流電動機の電機子軸によって回転される歯車、この歯車の外側に設けられ歯車の回転に伴う歯部の通過により磁束が変化する永久磁石およびこの永久磁石に設けられ永久磁石の磁束変化に応じた電圧を生じるコイルを有する回転検出器と、この回転検出器のコイルから出力される電圧を発信器から発振される信号を基準にして測定する周波数カウンタとを具備することを特徴とする回転計校正装置。

技術分野

0001

本発明は回転計の精度を検査する校正装置に関する。

背景技術

0002

例えば圧延機においては圧延ロールの回転速度を回転計によって測定することが行われている。このような回転計には接触式非接触式がある。接触式の回転計は、測定部として回転測定体を備え、この回転測定体が測定対象である圧延ロールなどの回転体直接接触して、回転体の回転に従動して回転することにより回転体の回転速度を測定するものである。

0003

非接触式の回転計は、発光部と受光部を有する測定部を備え、測定対象である回転体を回転しながらこの回転体に貼り付けられた反射片に対して発光部から光を照射し、この反射片での反射光を受光部で受けて回転体の回転速度を測定する。反射片は回転体の回転とともにその回転速度をもって回転する。

0004

このため、反射片で光が反射する時間間隔を測定することにより回転体の回転速度を求めることができる。ところで、回転計は回転速度を正確に測定するために、必要に応じて回転計校正装置により測定精度を検査している。この校正装置は、電動機とこの電動機によって回転される校正回転体を備え、電動機を基準の回転速度で駆動して校正回転体を回転する。

0005

接触式回転計および非接触式回転計は、校正回転体の回転速度を夫々の方式で測定し、その回転計の測定結果基準値である校正回転体の回転速度と比較対照して、その差に応じて回転計の測定精度を調べる。

0006

校正装置には、接触式回転計を対象とする接触式と、非接触式回転計を対象とする非接触式がある。接触式校正装置は、校正回転体を接触式回転計の回転測定体に直接接触させ、校正回転体の回転により回転測定体を回転させるものである。非接触校正装置は、校正回転体に反射片を貼り付け、校正回転体を回転して反射片を回転移動させ、非接触式回転計に設けられた発光部から発する光を反射片で照射させるものである。

0007

従来の回転計校正装置では、電動機として直流電動機を使用するとともに、この直流電動機の回転速度の設定をするために直流電動機の電源回路に組み込んだ摺動抵抗を用いている。また、回転速度の調整の段階を細くするために直流電動機の電機子軸と校正回転体との間に変速用歯車群を組み込んでいる。

0008

さらに、直流電動機の回転の安定を保持するために、直流電動機の回転数を測定して、この測定回転数基準回転数と比較して直流電動機の回転の制御を行っている。

発明が解決しようとする課題

0009

しかしながら、従来の回転計校正装置には次に述べる問題がある。すなわち、従来の回転計校正装置は、校正回転体の回転速度を調整するために、電動機電回路に組み込んだ摺動抵抗による直流電動機の回転速度の設定に加えて、直流電動機の電機子軸と校正回転体との間に組み込んだ歯車群を用いているために、校正回転体の回転速度の調整を精度良く行うことができない。

0010

特に歯車群における歯車組合せを変化する操作を行うので、校正回転体の回転速度を調整する操作が面倒であり、校正回転体の回転速度の調整に時間を要する。また、歯車群が直流電動機の電機子軸と校正回転体との間における抵抗となって、直流電動機の電機子軸の回転が不安定になり、校正回転体の回転にむらが発生して、校正装置としての信頼性が低下する。

0011

さらに、装置内部に歯車群を収容するスペースを確保する必要があるために装置が大型化する。本発明は前記事情に基づいてなされたもので、校正回転体の回転速度の調整を広範囲にわたって容易且つ精度良く行うことができるとともに、校正回転体の安定した回転を確保することができて高い信頼性を有し、加えて装置の大型化を回避できる回転計校正装置を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0012

請求項1の発明の回転計校正装置は、交流電動機と、この交流電動機の電源回路に組み込まれたインバータ回路と、このインバータ回路を制御して前記交流電動機の回転数を設定する操作器と、前記交流電動機の電機子軸に取付けられて回転するフライホィールと、前記交流電動機の電機子軸の回転を検出する回転検出器とを具備することを特徴とする。

0013

請求項2の発明の回転計校正装置は、交流電動機と、この交流電動機の電源回路に組み込まれたインバータ回路と、このインバータ回路を制御して前記交流電動機の回転数を設定する操作器と、前記交流電動機の電機子軸に取付けられて回転するフライホィールと、前記交流電動機の電機子軸によって回転される歯車、この歯車の外側に配置され歯車の回転に伴う歯部の通過により磁束が変化する永久磁石およびこの永久磁石に設けられ永久磁石の磁束変化に応じた電圧を生じるコイルを有する回転検出器と、この回転検出器のコイルから出力される電圧を発信器から発振される信号を基準にして測定する周波数カウンタとを具備することを特徴とする。

0014

請求項1の発明の回転計校正装置によれば、交流電動機と、この交流電動機の電源回路に組み込まれたインバータ回路との組合せにより、交流電動機の回転速度を精度良く安定して制御することができる。また、交流電動機の電機子軸にフライホィールを取り付けることにより、電機子軸をさらに安定して回転させることができる。このため、交流電動機の電機子軸とフライホィールとの間に変速用歯車群を設けることなく校正回転体の安定した回転を確保することができる。

0015

さらに、操作器の操作によりインバータ回路を制御することにより交流電動機の回転速度を容易に設定することができる。特に操作器は装置の外部に設けることができ、装置の外部に設けた操作器を操作することにより、一層操作を容易に行うことが可能となる。

0016

さらにまた、装置内部に変速用歯車群を設けるためのスペースを確保する必要がないので、装置が大型化することを回避することができる。請求項2の発明の回転計校正装置によれば、前記請求項1の発明の作用効果に加えて、交流電動機の電機子軸によって回転される歯車、この歯車の外側に配置され歯車の回転に伴う歯部の通過により磁束が変化する永久磁石およびこの永久磁石に設けられ永久磁石の磁束変化に応じた電圧を生じるコイルを有する回転検出器と、この回転検出器のコイルから出力される電圧を発信器から発振される信号を基準にして測定する周波数カウンタとを組合せる。このため、交流電動機の回転速度を正確に測定して、回転計に対して基準となる交流電動機の回転速度を精度良く制御することができる。

発明を実施するための最良の形態

0017

本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本発明の一実施の形態について図1を参照して説明する。図1はこの実施の形態の回転計校正装置を示している。図中1は交流電動機で、これは例えば三相誘導電動機が挙げられる。この三相誘導電動機には、かご形回転子を用いたかご形誘導電動機巻線形回転子を用いた巻線形電動機が挙げられる。すなわち、三相誘導電動機は、構造が簡素で製造が容易であるという利点を有している。この交流電動機1は三相交流電源Gに接続されている。

0018

交流電動機1に設けられた電機子軸2は交流電動機1のケースの両方の端部から外側に突出され、電機子軸2の一方の端部にはフライホィール3が取付けられている。このフライホィール3はフライホィール効果によって電機子軸2の回転を安定にするものである。ここで、電機子軸2は、校正対象である回転計21が接触式である場合には、回転計21における接触子に直接接触するものである。フライホィール3は、図2に示すように校正対象である回転計21が非接触式である場合に、回転計21に設けられた発光部から照射される光を反射する反射片を張り付けるものである。

0019

4はインバータ回路で、このインバータ回路4は直流電力交流電力に変換するものであり、電動機1の三相交流電源Gと接続した電源回路に組み込まれている。

0020

例えば交流電動機1として自励式インバータを用いた三相誘導電動機を採用した場合に、その交流電動機1の速度制御は次に述べるように行う。三相交流電源をサイリスタを用いて一旦直流に変換し、この直流電圧を自励式インバータによって希望周波数交流電圧に変換する。この方式によって交流電動機1の速度を広範囲に制御することができる。一般に定トルク特性をもたせるために、周波数に比例して電圧の大きさを変化させる。

0021

5はインバータ回路4を操作する操作器で、これは後述する装置ケース14の外部に装着して設けられている。すなわち、この操作器5はインバータ回路4に対して交流電動機1の駆動周波数(交流電動機1の回転数)の設定変更を行うものである。

0022

例えば操作器5としては可変抵抗器が挙げられる。具体的には可変抵抗器を装置ケース14に装着して、この可変抵抗器の操作部である可変操作つまみ(図示せず)を装置ケース14の外表面に位置させて、装置ケース14の外部から可変操作つまみを動かして可変抵抗器を操作することができるようになっている。

0023

なお、交流電動機1の電源回路には、図示しないが交流電動機1を起動させる、停止させるなどの駆動制御を行う機器が組み込まれる。6は回転数検出器で、これは交流電動機1の電機子軸2の回転数を検出するである。この回転数検出器6は、図3に示すように外周部に例えば60個の歯部8を有する歯車7と、この歯車7の外側に配置され歯車7の回転による歯部8の通過により磁束が変化する永久磁石9およびこの永久磁石9に設けられ永久磁石9の磁束変化に応じた電圧を生じてパルスを出力するコイル10を有している。歯車7は回転軸11に取付けられ、この回転軸11は継手12を介して交流電動機1の電機子軸2の他方の端部に接続されている。

0024

13は周波数カウンタで、これは回転数検出器6から出力されるパルスを測定して交流電動機1の回転数を表示するものである。この周波数カウンタ13は水晶発信器から発信される一定周波数の正弦波基準波形として、回転数検出器6から出力されるパルスを測定するようになっている。

0025

なお、これらの電動機1、インバータ回路4、操作器5、回転数検出器6および周波数カウンタ13は装置ケース14に収容されている。なお、フライホィール3は装置ケース14の外部に位置している。装置ケース14には内部に収容された前記の各機器を点検するために、開閉蓋(図示せず)が設けられており、この開閉蓋を開いた場合には内部に収容された前記の各機器の電源遮断されるようになっている。

0026

このように構成された回転計校正装置を用いて回転計の回転数を検査する方法について述べる。まず、交流電動機1を駆動するために、操作器5を操作してインバータ回路4に対して交流電動機1の駆動周波数、すなわち交流電動機1の駆動回転数を設定する。この場合、操作者は装置ケース14の外部に位置する操作つまみを動かすことにより操作器5を容易に操作することができる。

0027

そして、図示しない機器により電源回路を閉じて交流電動機1を始動する。これにより交流電動機1が駆動されて電機子軸2が設定された回転数をもって回転される。

0028

交流電動機1の電機子軸2の回転は継手12を介して回転検出器6の回転軸11に伝達される。図3に示すように回転検出器6では歯車7の歯部8と永久磁石9とによって形成された磁気回路が形成されている。回転軸11によって歯車7は磁気回路の中を回転して、歯車7の外周部に形成された600個の歯部8が永久磁石9の近傍を順次通過してゆく。歯車7の歯部8が永久磁石9の近傍を通過する毎に永久磁石9の磁束が変化し、永久磁石9に設けられたコイル10に、磁束の変化分に比例した周波数の誘起電圧が発生する。このコイル10に発生した誘起電圧が回転信号として取り出される。

0029

永久磁石9の磁束は周波数f={回転数(rpm)×歯車7の歯部数}/60秒の脈動をする。ここで、回転検出器6では歯車7の歯部8の数を600とすることにより、歯車7が1回転する毎に600パルスとなる。これにより後述する周波数カウンタ13において1分間当りの回転数を容易に測定することができる。

0030

このような方式の回転検出器6は大変精度の高い測定を行うことができる。回転検出器6の回転信号は周波数カウンタ13へ出力される。周波数カウンタ13は水晶発振器が発振する基準周波数を例えば1000Hzとする正弦波を基準として、回転検出器6から出力される回転信号の数を測定する。この周波数カウンタ13は水晶発振器が発振する信号を基準にしているので、大変精度の高い測定を行うことができる。

0031

この周波数カウンタ13の測定結果により交流電動機1の電機子軸2の回転数を知る。そして、周波数カウンタ13の測定結果があらかじめ設定した周波数になるように操作器5を操作して交流電動機1の駆動を制御する。

0032

一方、交流電動機1の電機子軸2の回転により電機子軸2に取付けたフライホィール3が一体に回転される。この場合、フライホィール3の効果により電機子軸2が安定して回転される。

0033

本実施の形態の校正装置が校正しようとする回転計21が接触式の場合には、電機子軸2の端面を回転計21に設けられている接触子22に直接接触する。そして、交流電動機1の電機子軸2が回転されると、接触子22も一緒に回転されて、回転計21が電機子軸2の回転速度を測定する。ここで、回転計21が測定した結果が、交流電動機1の電機子軸2の実際の回転速度(設定した回転速度)と差がある場合は、その差分だけ回転計21の測定精度が低いことになる。

0034

また、校正しようとする回転計21が非接触式である場合には、フライホィール3に反射片23を張り付ける。そして、回転計21に設けられた発光部から照射される光をフライホィール3の反射片23で反射させ、回転計21に設けられた受光部で反射光を受ける。受光部は単位時間当りに受ける反射光の数を測定して交流電動機1の電機子軸2の回転速度を測定する。

0035

前述したように請求項1の発明では、回転計校正装置を、交流電動機1と、この交流電動機1の電源回路に組み込まれたインバータ回路4と、このインバータ回路4を制御して交流電動機1の回転数を設定する操作器5と、交流電動機1の電機子軸2に取付けられて回転するフライホィール4と、交流電動機1の電機子軸2の回転を検出する回転検出器6とで構成している。

0036

この発明によれば、交流電動機1と、この交流電動機1の電源回路に組み込まれたインバータ回路4との組合せにより、交流電動機1の回転速度を精度良く安定して制御することができる。

0037

また、交流電動機1の電機子軸2にフライホィール3を取り付けることにより、電機子軸2をさらに安定して回転させることができる。このため、交流電動機1の電機子軸2とフライホィール3との間に変速用歯車群を設けることなく校正回転体の安定した回転を確保することができる。

0038

さらに、操作器5の操作によりインバータ回路4を制御することにより交流電動機1の回転速度を容易に設定することができる。特に操作器5は装置ケース14の外部に設けることができ、装置ケース14の外部に設けた操作器5を操作することにより、一層操作を容易に行うことが可能となる。

0039

さらにまた、装置ケース14の内部に変速用歯車群を設けるためのスペースを確保する必要がないので、装置ケース14が大型化することを回避することができる。

0040

請求項2の発明では、回転計校正装置に設ける回転検出器6を、交流電動機1の電機子軸2によって回転される歯車7、この歯車7の外側に配置され歯車7の回転に伴う歯部8の通過により磁束が変化する永久磁石9およびこの永久磁石9に設けられ永久磁石9の磁束変化に応じた電圧を生じるコイル10を有する構成とし、さらに回転検出器6のコイル10から出力される電圧を発振器から発振される信号を基準にして測定する周波数カウンタ13とを用いている。

0041

この発明によれば、請求項1の発明の作用効果に加えて、回転検出器6と周波数カウンタ13とを組合せることにより、交流電動機1の回転速度を正確に測定して、回転計に対して基準となる交流電動機1の回転速度を精度良く制御することができる。

0042

なお、本発明は前述した実施の形態に限定されるものでなく、要旨を変更しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、回転数検出器および周波数カウンタは夫々前述した実施の形態の方式のものが高い精度と信頼性を有しているので最も最適であるが、これに限定されずに他の方式にものが採用されている。

発明の効果

0043

以上説明したように請求項1の発明の回転計校正装置によれば、交流電動機と、この交流電動機の電源回路に組み込まれたインバータ回路との組合せにより、交流電動機の回転速度を精度良く安定して制御することができる。

0044

また、交流電動機の電機子軸にフライホィールを取り付けることにより、電機子軸をさらに安定して回転させることができる。このため、交流電動機の電機子軸と校正回転体であるフライホィールとの間に変速用歯車群を設けることなく校正回転体の安定した回転を確保することができる。

0045

さらに、操作器の操作によりインバータ回路を制御することにより交流電動機の回転速度を容易に設定することができる。特に操作器は装置の外部に設けることができ、装置の外部に設けた操作器を操作することにより、一層操作を容易に行うことが可能となる。

0046

さらにまた、装置内部に変速用歯車群を設けるためのスペースを確保する必要がないので、装置が大型化することを回避することができる。請求項2の発明の回転計校正装置によれば、前記の請求項1の発明の作用効果に加えて、交流電動機の電機子軸によって回転される歯車、この歯車の外側に配置され歯車の回転に伴う歯部の通過により磁束が変化する永久磁石およびこの永久磁石に設けられ永久磁石の磁束変化に応じた電圧を生じるコイルを有する回転検出器と、この回転検出器のコイルから出力される電圧を発信器から発振される信号を基準にして測定する周波数カウンタとを組合せている。このため、交流電動機の回転速度を正確に測定して、回転計に対して基準となる交流電動機の回転速度を精度良く制御することができる。

図面の簡単な説明

0047

図1本発明の一実施の形態である校正装置の概略的構成を示すブロック図。
図2同実施の形態におけるフライホィールと回転計との組み合せを示す図。
図3回転数検出器の動作を示す図。

--

0048

1…交流電動機、
2…電機子軸、
3…フライホィール、
4…インバータ回路、
5…操作器、
6…回転数検出器、
7…歯車、
8…歯部、
9…永久磁石、
10…コイル、
11…回転軸、
12…継手、
13…周波数カウンタ、
14…装置ケース、
21…回転計。

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