带制动器的电动机 【技术领域】
本发明涉及一种带制动器的电动机，尤其是涉及一种新型改良，当合上电动机驱动电源，为解除制动而进行初期励磁时，施加通常的电压，初期励磁后，则通过更低的电压励磁，从而抑制制动器电磁驱动部线圈发热。
背景技术
以前所使用的此种带制动器的电动机，当电动机开机时，其电磁驱动部启动，通过电磁作用使制动器保持解除状态，当电动机关机时，通过弹簧的作用使制动器闭合，使转子的转动处于停止状态(例如，专利文献1)。
[专利文献]特开2000-50569号公报
由于以前的带驱动器的电动机采用上述结构，故存在以下问题。
在构造上，当电动机关机时，未对制动器施加电压，弹簧的赋能使制动器可动板与制动器固定板接合，产生制动作用；当电动机开机时，制动器被励磁，克服弹簧的弹力牵拉制动器可动板，从而解除制动。因而，电动机开机时通常要对制动器施加较高的电压。
因此，电动机长时间运转时，在运转期间，制动器持续被施加与最初励磁时相同水平的电压，导致制动器发热，热量也将传导至定子一侧，不仅是制动器，也将导致电动机本身过载。
另外，制动器驱动电压由所使用的制动器决定，通常此电压与电动机驱动电源的电压是不同的，因此，仅仅为了驱动制动器，必须再准备一个制动器驱动用电源。
【发明内容】
本发明正是为了解决上述课题而作出的，其目的是提供一种带制动器的驱动电路内置电动机，当合上电动机驱动电源，为解除制动而进行初期励磁时，施加通常的电压，初期励磁后，则通过更低地电压励磁，从而抑制制动器电磁驱动部线圈发热，同时，制动器驱动共用电动机驱动电源，不需要制动器专用电源。
本发明解决上述问题所采用的技术方法是：
基于本发明的带制动器的电动机，由设于筒状机壳上的带有定子线圈的定子、通过设于筒状机壳两端的轴承而能自由转动地被设置的带有转子的转动轴、带有用于使转子停止转动的制动器可动板的电磁驱动部、固定于转子一侧的制动器固定板、用于给制动器可动板赋能使其与制动器固定板接合的弹簧等组成，关闭电源时，通过弹簧的作用使转子制动，驱动时，励磁电磁驱动部，制动器可动板脱离制动器固定板，从而使转子转动，初期励磁电磁驱动部，制动器可动板脱离制动器固定板后，降低供给电磁驱动部的电压，使其低于初期励磁时的初期励磁电压，并利用PWM脉冲信号控制驱动电磁驱动部的电压。
基于本发明的带制动器的电动机由于具有上述结构，可产生如下效果：
不是对制动器电磁驱动部施加与平时相同水平的电压，初期励磁时即合上电源时施加通常电压水平的驱动信号，此后，使用将电压降至能拉住制动器可动板使制动器勉强维持在解除状态的驱动信号，因此，即使电动机长时间运转，也能抑制电磁驱动部线圈的发热，从而控制电动机发热，使电动机能够承载较大的负荷。并且，由于可通过PWM信号控制制动器驱动电压，制动器驱动和电动机驱动可并用同一电源。
【附图说明】
图1是基于本发明的带制动器的电动机的截面图。
图2是显示图1功能的结构图。
图3是显示图1中制动器驱动系统的框图。
图4是显示图3的其他形态的框图
图中标号说明：
1.筒状机壳，2.定子线圈，3.定子，3A.前盖，4.后盖，5、6.轴承，7.转动轴，8.转子，9.电磁驱动部，9a.筐体，10.螺栓，11.固定板，12.制动器固定板，13.制动器可动板，20.制动器，21.编码板，22.保持板，23.发光体，24.支撑体，25.传感器电路板，26.光敏元件，30.编码器，31.传感器电路部，32.驱动控制电路部，40.传感器罩，40a.传感器罩内面，41.保持架，42.电动机驱动基板，43.功率元件，43A.电动机驱动电路，44.冷却片，100.伺服电动机部，200.驱动信号，201.PWM脉冲信号，202.选择部，300，电源，301.切换部，D.间隙
【具体实施方式】
下面结合附图说明基于本发明的带制动器的电动机的适宜的实施形态。
图1中标号1为带有缠绕着定子线圈2的定子3的筒状机壳，此筒状机壳1的两端安装着前盖3A和后盖4。
各轴承5、6安装在前盖3A和后盖4上，转动轴7可自由转动地安装在各轴承5、6上，位于定子3内侧的转子8可自由转动地安装在转动轴7上，带有励磁用线圈(图中未标示)的电磁驱动部9安装在后盖4上。定子3、转子8和编码器30构成了伺服电动机部100。
在电磁驱动部9的前盖3A侧位置处，利用螺栓10将固定板11固定装配在电磁驱动部9上，并留出一个间隙D。
在间隔D内，配备有制动器固定板12和制动器可动板13，制动器固定板12固定于转子8一侧，制动器可动板13则通过图中未标出的弹簧与电磁驱动部9相连接，并可沿轴方向移动。
弹簧如众所周知的那样，以压缩状态被内设在电磁驱动部9的筐体9a内，在弹簧的作用下，制动器可动板13可与制动器固定板12接合。
因此，当电磁驱动部9未励磁时，弹簧的弹力使制动器可动板13与制动器固定板12接合，终止转子8的转动，一旦电磁驱动部9受到励磁，制动器可动板13受到牵拉而与制动器固定板12脱离，转子8便可转动。
制动器固定板11、制动器可动板13和电磁驱动部9构成了制动器20。
通过施加带有规定电压的驱动信号200而电磁驱动部9被励磁。在图3中，通过基于脉宽调制方式的PWM脉冲信号201(例如，公开在特开平6-284781号公报以及特开平6-165573号公报)，在由PWM脉冲信号控制的选择部202可变地选择规定电压的驱动信号200，并将其输往电磁驱动部9。
也就是说，只有在合上电动机电源时，才向电磁驱动部9施加规定电压如：10V的驱动信号200，进行初期励磁，将制动器可动板13拉离制动器固定板12，制动器20关闭。
初期励磁时的初期励磁电压与驱动信号200的电压相同。但是，一旦制动器20关闭后，则在预先设定的计时内，通过PWM脉冲信号201在选择部202调低驱动信号200的电压(如：5V)，使其低于初期励磁时的电压，并切换至能保持制动器关闭的最低电压水平，从而使电动机运行中电磁驱动部9线圈的发热降至最小。
不仅仅局限于使用PWM脉冲信号的方法。如图4所示，向与电源300相连的切换部301输入驱动信号200，只在初期励磁时将驱动信号200的电压按原水平输往电磁驱动部9，当制动器20关闭后，则将已在切换部301调低电压水平的驱动信号200输往电磁驱动部9，从而抑制电动机驱动时的发热。
此外，输往电磁驱动部9的驱动信号200的电压切换单元不限于上述图3、图4的方法，也可以选择使用定时器等其它方法。
另外，制动器驱动与电动机驱动使用同一电源，即使电动机驱动电源的电压高于制动器20初期励磁电压时，也可利用PWM脉冲信号201，向制动器20提供适当的制动器驱动电压。
转动轴7穿过后盖4的开口4a，在其突出来的突出轴7a上设置有编码板21，安装于后盖4的保持板22上设置有发光体23。
由印刷线路板组成的传感器电路板25通过支撑体24安装在后盖4上，此传感器电路板25被固定于编码板21的外侧即后侧。
传感器电路板25的一面设置有光敏元件26，由发光体23、编码板21及光敏元件26组成作为转动探测器的编码器30，此编码器也可用分相器替代。
在传感器电路板25的另一面上，设置有由IC组成的传感器电路部31及驱动控制电路部32，此传感器电路部31对通往编码器30的电源及信号进行处理，并将编码器信号输往驱动控制电路部32。
在后盖4的后面一侧，安装有用于覆盖编码器30的、由铅也可用其它材料等散热性良好的材料组成的盖筒型的传感器罩40。
在设置于传感器罩40内面的保持架41上安装着由印刷线路板组成的电动机驱动基板42，该电动机驱动基板42的由功率晶体管等组成的功率元件43与传感器罩40的内面40a相接合，从而能够导热和散热。
通过传感器罩40表面上形成的冷却片44可以高效散热。
在电动机驱动基板42上如众所周知，设置有电动机驱动电路43A，该电动机驱动电路43A通过功率元件43驱动三相定子线圈2。驱动控制电路部32对电动机驱动电路43A进行驱动控制。
传感器电路板25及电动机驱动基板42沿轴方向留有一定间隔地并排安装于传感器罩40内，其外径较传感器罩40的内径及伺服电动机部100的外径要小。
传感器电路部31、驱动控制电路部32及电动机驱动电路43A，在电气上相互构成一个电路，而不是象以往那样，使用相互隔绝的电路。
图1中的各基板25、42等，其构成如图2的模式图所示，示出其电气上的接续关系。
下面论述其运行情况。首先，当合上电源时，电磁驱动部9启动，牵拉制动器可动板13，制动器20关闭，伺服电动机部100根据来自编码器30的位置信号相切换信号开始转动，其后，根据外部指令信号图中未标示和编码器30的编码信号，伺服电动机部100开始伺服驱动，同时，制动器20通过施加前述的最低电压而维持在关闭状态，从而使电动机驱动得以继续。
电动机不仅仅局限于伺服电动机，也适用于通常的电动机。