特許 7399125 電磁ブレーキ動作補償装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-07

(45)【発行日】2023-12-15

(54)【発明の名称】電磁ブレーキ動作補償装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 15/00 20060101AFI20231208BHJP

   F16D 55/00 20060101ALI20231208BHJP

   H02P 3/04 20060101ALI20231208BHJP

【ＦＩ】

H02P15/00 H

F16D55/00 A

H02P3/04 B

H02P15/00 K

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021002050

(22)【出願日】2021-01-08

(65)【公開番号】P2022107228

(43)【公開日】2022-07-21

【審査請求日】2023-02-06

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108062

【弁理士】

【氏名又は名称】日向寺 雅彦

(74)【代理人】

【識別番号】100168332

【弁理士】

【氏名又は名称】小崎 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100172188

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 敬人

(72)【発明者】

【氏名】野副 耀介

【審査官】若林 治男

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１２０３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７８５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－３４１４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－００６９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０３２８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４２８９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ １５／００

Ｆ１６Ｄ ５５／００

Ｈ０２Ｐ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１組のブレーキパッドでディスクを制動し、コイルに電流を流して前記ディスクの制動状態を開放する電磁ブレーキの動作を補償する電磁ブレーキ動作補償装置であって、
前記１組のブレーキパッドが前記ディスクを開放したことを検出するように設けられた第１センサから出力された開放信号を受信した第１時刻から、前記１組のブレーキパッドの間隔を計測するように設けられた光学式の第２センサからのギャップ信号の受信を開始し、
前記ギャップ信号にもとづいて前記間隔を計測し、
前記コイルの保持電流を大きくするように第１補償電流を設定するブレーキ動作判定部を備え、
前記ブレーキ動作判定部は、
前記間隔があらかじめ設定された第１しきい値よりも小さい場合に前記第１補償電流を設定し、
前記間隔が前記第１しきい値以上の場合には前記第１補償電流をゼロに設定する電磁ブレーキ動作補償装置。

【請求項2】

前記ブレーキ動作判定部は、
前記電磁ブレーキを開放するように生成された開放指令を受信した第２時刻と前記第１時刻との差を計算して、開放時間を計算し、
前記開放時間があらかじめ設定された第２しきい値以上の場合に、警報信号を出力する請求項１記載の電磁ブレーキ動作補償装置。

【請求項3】

前記ブレーキ動作判定部は、
前記開放時間があらかじめ設定された第３しきい値以上の場合に、前記保持電流を大きくするように第２補償電流を設定する請求項２記載の電磁ブレーキ動作補償装置。

【請求項4】

前記ブレーキ動作判定部は、
前記ギャップ信号を、その取得時刻とともに定周期で収集して第１時系列データとし、前記第１時系列データを格納するデータベース部と、
前記データベース部から前記第１時系列データをあらかじめ設定された条件で抽出して出力するブレーキ動作管理部と、
をさらに備えた請求項１～３のいずれか１つに記載の電磁ブレーキ動作補償装置。

【請求項5】

前記電磁ブレーキは、一端に、前記１組のブレーキパッドが設けられた１組のブレーキキャリパを含み、
前記第１センサおよび前記第２センサは、前記１組のブレーキキャリパの他端に設けられた請求項１～４のいずれか１つに記載の電磁ブレーキ動作補償装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、プラント設備等の産業用モータを制動する電磁ブレーキ装置の動作を補償する電磁ブレーキ動作補償装置に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄鋼設備等のプラント設備用の電磁ブレーキ装置では、設備稼働時等にブレーキを開放する場合には、コイルに突入電流を流し、強励磁することで、ブレーキを開放し、モータを運転可能な状態にする。設備稼働中には、コイルに保持電流を常時流すことにより、ブレーキ開放状態を維持する。ブレーキを制動状態とするには、コイルに流れる電流を遮断する。

【0003】

コイルを強励磁してもブレーキを開放できない場合には、モータを運転させることができず、設備操業に大きな影響が生じるおそれがある。また、設備稼働中にブレーキに異常が発生し、ブレーキの開放状態を維持できない場合には、設備が停止され、操業に影響が生じて、大きな損失を生じるおそれがある。

【0004】

このような電磁ブレーキ装置では、ブレーキに異常が生じているか否かは、定期、不定期の点検等に頼らざるを得ず、電磁ブレーキ装置の異常をリアルタイムに検知することが望まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平１－２８５５５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の実施形態は、電磁ブレーキ装置の状態をリアルタイムで検知し、より適切な状態で設備の運転を継続することができる電磁ブレーキ動作補償装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の実施形態に係る電磁ブレーキ動作補償装置は、１組のブレーキパッドでディスクを制動し、コイルに電流を流して前記ディスクの制動状態を開放する電磁ブレーキの動作を補償する。この電磁ブレーキ動作補償装置は、前記１組のブレーキパッドが前記ディスクを開放したことを検出するように設けられた第１センサから出力された開放信号を受信した第１時刻から、前記１組のブレーキパッドの間隔を計測するように設けられた光学式の第２センサからのギャップ信号の受信を開始し、前記ギャップ信号にもとづいて前記間隔を計測し、前記コイルの保持電流を大きくするように第１補償電流を設定するブレーキ動作判定部を備える。前記ブレーキ動作判定部は、前記間隔があらかじめ設定された第１しきい値よりも小さい場合に前記第１補償電流を設定し、前記間隔が前記第１しきい値以上の場合には前記第１補償電流をゼロに設定する。

【発明の効果】

【0008】

本実施形態では、電磁ブレーキ装置の状態をリアルタイムで検知し、より適切な状態で設備の運転を継続することができる電磁ブレーキ動作補償装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係る電磁ブレーキ動作補償装置を例示する模式的なブロック図である。

【図2】図２（ａ）～図２（ｃ）は、実施形態の電磁ブレーキ動作補償装置の一部を例示する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。

【0011】

図１は、実施形態に係る電磁ブレーキ動作補償装置を例示する模式的なブロック図である。
図１に示すように、電磁ブレーキ動作補償装置３０は、ブレーキ制御装置４に接続されている。この例では、電磁ブレーキ動作補償装置３０は、ＩＯ盤２０を介して、ブレーキ制御装置４に接続されている。

【0012】

ブレーキ制御装置４は、変圧器１、遮断器２およびリアクトル３を介して接続されており、電磁ブレーキ装置１０のコイル１１に電流を供給するように設けられている。ブレーキ制御装置４は、電流駆動回路５を含んでおり、電流駆動回路５は、変圧器１によって供給される交流電源と電磁ブレーキ装置１０のコイル１１との間に設けられている。ブレーキ制御装置４には、電流駆動回路５を介してコイル１１に流れる電流を帰還電流として検出する電流検出器６が設けられている。

【0013】

電流検出器６によって検出された帰還電流ＩＦＢＫは、演算器７に入力される。演算器７には、あらかじめ設定された電流指令値ＩＲＥＦが入力されている。演算器７は、電流指令値ＩＲＥＦと帰還電流ＩＦＢＫとの差分を電流駆動回路５に供給する。電流駆動回路５は、帰還電流ＩＦＢＫの値が電流指令値ＩＲＥＦに追従するように出力する電流を制御する。

【0014】

この例では、演算器７は、ブレーキ制御装置４内に設けられ、電流指令値ＩＲＥＦもブレーキ制御装置４内に設定されているが、これらに限らず、後に詳述する電磁ブレーキ動作補償装置３０が、たとえばＩＯ盤２０を介して、電流指令値ＩＲＥＦと帰還電流ＩＦＢＫとの差分を電流駆動回路５に供給するようにしてもよい。

【0015】

電磁ブレーキ装置１０は、少なくとも２つのセンサ１２，１３に接続されている。一方のセンサ１２は、距離計測センサである。後に詳述するように、センサ（第２センサ）１２は、光学式のセンサであり、電磁ブレーキ装置１０の開放時のギャップ幅Ｌを計測する。センサ１２は、計測したギャップ幅ＬのデータをＩＯ盤２０によって、電磁ブレーキ動作補償装置３０に送信する。他方のセンサ１３は、リミットスイッチである。センサ（第１センサ）１３から出力された信号は、ＩＯ盤２０によって、電磁ブレーキ動作補償装置３０に送信される。センサ１３は、電磁ブレーキ装置１０のコイル１１を駆動してブレーキを開放する開放指令が出力されてから、電磁ブレーキ装置１０が動作してブレーキが開放されるまでの開放時間を計測するために用いられる。

【0016】

電磁ブレーキ動作補償装置３０は、ブレーキ動作判定部３１、を備える。ブレーキ動作判定部３１は、ＩＯ盤２０からギャップ幅Ｌのデータを入力し、ギャップ幅Ｌのデータにもとづいて、補償電流ＩＣＯＭを出力する。出力された補償電流ＩＣＯＭは、演算器７によって、電流指令値ＩＲＥＦと帰還電流ＩＦＢＫの差分に加算される。

【0017】

また、ブレーキ動作判定部３１は、ＩＯ盤２０から開放指令とセンサ１３が出力する開放信号を入力し、開放指令と開放信号の時間差である開放時間Ｔを計算する。ブレーキ動作判定部３１は、計算した開放時間Ｔにもとづいて、警報信号を生成して出力する。

【0018】

ブレーキ動作判定部３１では、開放信号の受信後に、センサ１２によるギャップ幅Ｌの計測および判定を開始する。電磁ブレーキ装置１０では、ブレーキの制動状態、つまり電動機の停止状態から開放指令によってブレーキの開放が始まり、センサ１３の動作により、ブレーキの開放状態が確定し、有効なギャップ幅Ｌの計測が可能になるからである。

【0019】

電磁ブレーキ動作補償装置３０は、データベース部３２を備えており、この例では、データベース部３２に、ギャップ幅Ｌのしきい値ΔＬが設定されている。ブレーキ動作判定部３１は、ギャップ幅Ｌのデータを受信すると、データベース部３２にアクセスして、受信したギャップ幅Ｌの値がしきい値ΔＬよりも大きいときに、データベース部３２に設定された補償電流ＩＣＯＭを読み出して、ＩＯ盤２０に出力する。データベース部３２には、ギャップ幅Ｌのデータとギャップ幅Ｌに対する補償電流ＩＣＯＭのデータがたとえばテーブル形式で格納されている。

【0020】

たとえば、ギャップ幅Ｌと補償電流ＩＣＯＭとの関係は、ギャップ幅Ｌがしきい値ΔＬ以上の場合には、一定の補償電流ＩＣＯＭとされ、ギャップ幅Ｌがしきい値ΔＬよりも小さい場合には、補償電流ＩＣＯＭをゼロとするように設定されている。これに限らず、ギャップ幅Ｌがしきい値ΔＬ以上になった場合には、ギャップ幅Ｌが大きくなるほど、大きな補償電流ＩＣＯＭとなるようにしてもよい。

【0021】

データベース部３２には、開放時間Ｔのしきい値ΔＴが設定されている。ブレーキ動作判定部３１は、開放時間Ｔを計算すると、データベース部３２にアクセスして、計算した開放時間Ｔの値がしきい値ΔＴ以上の場合に警報信号を生成して、出力する。警報信号は、テキストデータや音声データ、画像データ等を含むことができ、出力された警報信号は、ブレーキ動作管理部３３およびブレーキ状態表示部３４を介して、表示装置４０に表示される。開放時間Ｔのしきい値ΔＴは、計算した開放時間Ｔが長くなるにつれて、異なるテストデータ等を含む警報信号となるように、複数の段階にわたって設定されてもよい。

【0022】

ブレーキ動作判定部３１は、ＩＯ盤２０の側で設定されている周期でギャップ幅Ｌのデータを収集する。収集されたギャップ幅Ｌのデータは、収集した時刻とともに、データベース部３２に格納される。データベース部３２に格納されるギャップ幅Ｌのデータおよび取得時刻のデータには、補償電流ＩＣＯＭを適用した時刻および適用した補償電流ＩＣＯＭのデータも記録される。

【0023】

また、ブレーキ動作判定部３１は、計算された開放時間Ｔのデータを、開放指令の生成時刻およびセンサ１３からの開放信号の受信時刻とともに、データベース部３２に格納する。データベース部３２には、開放時間Ｔに関する警報信号が生成された旨およびその時刻も記録される。

【0024】

ブレーキ動作管理部３３は、データベース部３２にアクセスして、ギャップ幅Ｌのデータとその取得時刻のデータを読み出して、時系列データをグラフ等に変換し、経時的な変動や統計的解析等のためのデータとして出力することができる。分析するデータには、補償電流ＩＣＯＭを適用した時刻を含めることができ、補償電流ＩＣＯＭの適用の効果の有無を確認等するのに役立てることができる。

【0025】

また、ブレーキ動作管理部３３は、データベース部３２にアクセスして、開放時間Ｔに関する時系列データをグラフ等に変換して、出力することができる。開放時間Ｔの時系列データは、ギャップ幅Ｌの時系列データと同時に表示するように設定することができ、ギャップ幅Ｌと開放時間Ｔの相関関係を表すデータとすることもできる。

【0026】

ブレーキ動作管理部３３では、データベース部３２に格納された時系列データとともに、リアルタイムで取得したギャップ幅Ｌのデータおよび開放時間Ｔの計算値も同時に出力し、表示することもでき、電磁ブレーキ装置１０の状態をリアルタイムで観測することもできる。

【0027】

ブレーキ状態表示部３４は、ブレーキ動作管理部３３によって出力されたデータをあらかじめ設定された表示方式に対応するデータに変換して出力する。出力されたデータは、表示装置４０によって表示される。

【0028】

実施形態の電磁ブレーキ動作補償装置３０の動作について詳細に説明する。
電磁ブレーキ装置１０の構成および動作について説明する。
図２（ａ）～図２（ｃ）は、実施形態の電磁ブレーキ動作補償装置の一部を例示する模式図である。
図２（ａ）は、電磁ブレーキ装置１０が動作している、つまり、ブレーキがかかり電動機が停止している状態を表す図である。図２（ａ）は、この例では、電磁ブレーキ装置１０の正面図を表しているものとする。
図２（ｂ）は、コイル１１の形状を模式的に表しており、左の図は、コイル１１の側面図、右の図は、コイル１１の正面図である。
図２（ｃ）は、電磁ブレーキ装置１０のコイル１１に通電され、ブレーキが開放された状態を表す図である。

【0029】

図２（ａ）に示すように、電磁ブレーキ装置１０は、１組のブレーキキャリパ１５ａ，１５ｂを有しており、ブレーキキャリパ１５ａ，１５ｂの先端には、対向して配置されたブレーキパッドＰａ，Ｐｂが設けられている。電磁ブレーキ装置１０が制動状態では、ブレーキパッドＰａ，Ｐｂの間にディスク１６が挟み込まれている。ディスク１６は、電動機の回転軸に機械的に結合された円形の部材であり、電動機の回転に応じて、回転する。

【0030】

コイル１１は、ブレーキキャリパ１５ａ，１５ｂの間に設けられており、ブレーキキャリパ１５ａ，１５ｂの他端に設けられた支持部材によってブレーキキャリパ１５ａ，１５ｂを支持している。ブレーキキャリパ１５ａ，１５ｂは、一端と他端の間に固定された支点Ｓａ，Ｓｂをそれぞれ有しており、コイル１１に固定されている他端側が開いていると、一端側が閉じて、ブレーキパッドＰａ，Ｐｂがディスク１６を挟み込んで保持する。コイルに通電されていない制動状態では、図２（ｂ）の右の図に斜線で示す弾性部材によって、コイル１１は、図の上下方向に伸びた状態で維持されており、ブレーキパッドＰａ，Ｐｂがディスク１６を挟み込んで保持した状態を維持している。

【0031】

ブレーキキャリパ１５ａ，１５ｂの他端には、アングル１４ａ，１４ｂの一端がそれぞれ結合されている。アングル１４ａ，１４ｂは、ブレーキキャリパ１５ａ，１５ｂとほぼ同じ方向に沿って長手方向を有する部材である。

【0032】

センサ１２は、２つの対向して配置されているアングル１４ａ，１４ｂの他端の間の距離を計測するように設けられている。

【0033】

ブレーキの制動状態では、コイル１１の弾性部材の動作により、アングル１４ａ，１４ｂは、図の矢印の方向に力を受けている。そのため、センサ１２が設けられたアングル１４ａ，１４ｂの他端は、開いた状態で維持されている。

【0034】

センサ１３は、アングル１４ａ，１４ｂが所定の位置まで接近したときに、アングル１４ｂに接するように、コイル１１に設けられている。この図では、アングル１４ａ，１４ｂが十分に離れているので、センサ１３は、オフしている。

【0035】

図２（ｂ）に示すように、この例では、センサ１３は、コイル１１に設けられている。センサ１３は、アングル１４ｂに対向する位置に設けられる。また、コイル１１には、支持部１１ａが設けられており、支持部１１ａを介して、ブレーキキャリパ１５ａ，１５ｂに結合される。図２（ｂ）の右の図において、コイル１１は、斜線で示した弾性部材によって、通電時に図の上下方向に圧縮されるように動作する。これによって、ブレーキキャリパ１５ａ，１５ｂは、支点Ｓａ，ＳｂによってブレーキパッドＰａ，Ｐｂの間を開くように動作する。

【0036】

図２（ｃ）に示すように、通電によって、上下方向に圧縮されたコイル１１は、ブレーキキャリパ１５ａ，１５ｂの間の距離を縮めるように動作する。そのため、ブレーキパッドＰａ，Ｐｂは、ディスク１６を開放するように、図の上下方向に開く。アングル１４ａ，１４ｂは、ブレーキキャリパ１５ａ，１５ｂの他端に結合されているので、ブレーキキャリパ１５ａ，１５ｂの他端とともに、図の矢印の方向に動き、アングル１４ａ，１４ｂの間隔は狭くなる。ブレーキパッドＰａ，Ｐｂの間隔は、狭くなったアングル１４ａ，１４ｂの間隔を測定することによって、実質的に測定される。つまり、センサ１２は、アングル１４ａ，１４ｂの間の距離の計測することによって、実質的にブレーキパッドＰａ，Ｐｂ間の距離を計測する。

【0037】

アングル１４ａ，１４ｂの側では、センサ１３がアングル１４ｂに接触することによって、リミットスイッチであるセンサ１３は、開放信号を出力する。センサ１２は、ギャップ幅Ｌを計測し、計測したデータを出力する。

【0038】

このようにセンサ１２，１３を設けることによって、ブレーキパッドＰａ，Ｐｂ間の距離を実質的に計測することができ、ブレーキが十分に開放されているか否かを実質的に判定することができる。このような電磁ブレーキ装置１０に設けられたセンサ１２，１３は、検出したデータや信号等を電磁ブレーキ動作補償装置３０に送信する。

【0039】

以下、センサ１２，１３からの信号等から出力された後の電磁ブレーキ動作補償装置３０の一連の動作について説明する。
（１）電磁ブレーキ動作補償装置３０では、ブレーキ動作判定部３１が開放指令を受信し、続いてセンサ１３から開放信号を受信する。ブレーキ動作判定部３１は、開放時間Ｔを計算し、データベース部３２のしきい値ΔＴと比較する。

【0040】

（２）ブレーキ動作判定部３１は、開放時間Ｔの値がしきい値ΔＴよりも小さい場合には、そのまま動作を継続し、開放時間Ｔの値がしきい値ΔＴ以上の場合には、警報信号を出力する。

【0041】

（３）ブレーキ動作判定部３１は、開放信号の受信により、センサ１２から定周期で送られてくるギャップ幅Ｌのデータを受信およびデータベース部３２への記録を開始する。ブレーキ動作判定部３１は、ギャップ幅Ｌのデータを受信するごとに、ギャップ幅Ｌのデータをデータベース部３２のしきい値ΔＬと比較する。ブレーキ動作判定部３１は、受信したギャップ幅Ｌのデータがしきい値ΔＬ以上の場合にはそのまま動作を継続する。ブレーキ動作判定部３１は、受信したギャップ幅Ｌのデータがしきい値ΔＬよりも小さい場合には、ギャップ幅Ｌのデータに応じた補償電流ＩＣＯＭをデータベース部３２より読み出して、ブレーキ制御装置４に対して設定する。

【0042】

（４）必要に応じて、操作者の操作にもとづいて、ブレーキ動作管理部３３は、過去のデータのデータベース部３２より抽出し、リアルタイムのデータとともにブレーキ状態表示部３４を介して、表示装置４０に表示する。

【0043】

上述の手順（４）は、リアルタイムのデータの表示をしない場合には、ブレーキが制動されている期間、すなわち、電磁ブレーキ装置１０のコイル１１に電流が流れていない状態であっても、過去のデータの分析等のために実行することができるのは言うまでもない。

【0044】

上述では、リミットスイッチであるセンサ１３による開放時間Ｔがしきい値ΔＴ以上の場合に、ブレーキ動作判定部３１は、警報信号を出力するものとしたが、これに限るものではない。たとえば、データベース部３２には、開放時間Ｔがしきい値ΔＴ以上の場合の補償電流ＩＣＯＭ’が設定されており、ブレーキ動作判定部３１は、開放時間Ｔに応じて、補償電流ＩＣＯＭ’を出力するようにしてもよい。なお、開放時間Ｔのしきい値は、警報信号を出力する場合と、補償電流ＩＣＯＭ’を出力する場合とで、同一値としてもよいし、異なる値としてもよい。また、補償電流ＩＣＯＭ’の値は、補償電流ＩＣＯＭと同一値でもよいし、異なる値としてもよい。これらの値は、設備に応じて適切な任意の値とすることができる。

【0045】

開放時間Ｔが長くなる場合には、コイル１１による電磁力が劣化している場合が考えられ、その場合には、ブレーキ開放後の保持電流も開放状態を維持するには十分でない場合がある。そのため、ブレーキ動作判定部３１は、保持電流による動作に入る時点で補償電流（第２補償電流）ＩＣＯＭ’を設定して、コイル１１の電磁力を確保することができる。その後、ギャップ幅Ｌのデータがしきい値ΔＬを下回っていなければ、補償電流ＩＣＯＭ’の設定を維持し、ギャップ幅Ｌが狭まってきた場合には、補償電流ＩＣＯＭ’にさらに補償電流ＩＣＯＭを加算してコイル１１を駆動するようにしてもよい。

【0046】

上述では、電磁ブレーキは、ブレーキキャリパの一端にブレーキパッドが設けられ、ブレーキパッド間の距離をブレーキキャリパの他端側のアングル間の距離で計測するものとしたが、これに限るものではない。光学式のセンサを用いることで、ブレーキパッド間の距離を直接的に計測するようにしてももちろんよい。このように構成することによって、アングルの設けられていない電磁ブレーキにも適用することができ、また、ブレーキパッドとディスクとの間の設定ずれ等もより正確に計測することができる。

【0047】

実施形態の電磁ブレーキ動作補償装置は、たとえば、演算処理装置を備えたコンピュータ装置で実現するようにしてもよい。電磁ブレーキ動作補償装置をコンピュータ装置で示現する場合には、図１で示した各ブロックの機能の一部または全部は、演算処理装置で逐次実行される１つ以上のステップで実現される。たとえば、ブレーキ動作判定部３１は、一部をＩＯ盤２０側のプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）で実現し、他の部分をコンピュータ装置のプログラムで実現する等である。

【0048】

実施形態の電磁ブレーキ動作補償装置３０の効果について説明する。
実施形態の電磁ブレーキ動作補償装置３０は、電磁ブレーキ装置１０のアングル１４ａに取り付けたセンサ１２によって、アングル１４ａ，１４ｂ間のギャップ幅Ｌをリアルタイムで計測し、データをリアルタイムで取得することができる。

【0049】

コイル１１による電磁力は、コイル１１に劣化等がない場合には、コイル１１に保持電流を流したときの電磁力はほぼ一定である。一方、ブレーキパッドＰａ，Ｐｂが摩耗したときには、ブレーキ制動時のギャップ幅Ｌは、ブレーキパッドＰａ，Ｐｂが摩耗していないときに比べて広がっている。そのような状態で、ブレーキを開放すると、開放時のギャップ幅Ｌは、ブレーキパッドＰａ，Ｐｂが摩耗していないときのギャップ幅Ｌよりも狭くなる。ブレーキパッドＰａ，Ｐｂの摩耗状況に応じて、ギャップ幅Ｌのしきい値ΔＬを設定して、補償電流ＩＣＯＭを追加するように流すことができる。そのため、コイル１１の電磁力が実質的に向上し、ブレーキ開放時のブレーキパッドＰａ，Ｐｂ間の距離を十分確保することができ、不測のブレーキ制動を回避することができる。

【0050】

また、ブレーキキャリパ１５ａ，１５ｂとディスク１６との相対位置関係が設備の振動等によってずれた場合には、ディスク１６がブレーキパッドＰａ，Ｐｂのいずれか一方との距離が短くなる。そのため、片方のブレーキパッドを摩耗させるような不具合を生じるおそれがあるので、補償電流ＩＣＯＭを設定することによって、コイル１１に十分な電磁力を生じさせ、ブレーキパッドＰａ，Ｐｂ間の距離を十分確保することができる。

【0051】

実施形態の電磁ブレーキ動作補償装置３０は、ブレーキ開放時にアングル１４ａ，１４ｂ間の距離が十分確保されていることを検出できるように設けられたセンサ１３からの信号と、電磁ブレーキ装置１０の開放動作開始時の開始指令にもとづいて、開放時間Ｔをリアルタイムで計算し、監視することができる。

【0052】

産業用途においては、電磁ブレーキ装置１０は、高温高湿等の過酷な環境条件で用いられる場合も多く、磁性体の劣化等によってコイル１１の電磁力が低下する場合がある。コイル１１の性能の劣化によって発生し得る問題は、起動時に、コイル１１の突入電流を流して強励磁しても、劣化したコイル１１では、十分に励磁できずに、ブレーキを開放するまでの開放時間が長くなること等である。

【0053】

実施形態の電磁ブレーキ動作補償装置３０では、開放時間Ｔを計算して、開放時間Ｔが所定のしきい値ΔＴ以上の場合には、コイル１１が劣化しているおそれがある旨を警報信号として出力することができる。そのため、コイル１１の劣化状態をあらかじめ把握することができ、事前に部品交換や補修等を行うことができ、設備稼働開始時に、ブレーキが開放されず、操業停止しなければならないような状況を回避することができる。

【0054】

劣化を生じたコイル１１に保持電流を流したときには、電磁力も低下している場合がある。その場合には、開放時間Ｔに応じて設定された補償電流ＩＣＯＭ’をギャップ幅Ｌにかかわらずに設定することによって、十分な電磁力が確保され、不測のブレーキ動作という状況を回避することが可能になる。

【0055】

以上説明した実施形態によれば、電磁ブレーキ装置の状態をリアルタイムで検知し、より適切な状態で運転を継続することができる電磁ブレーキ動作補償装置を実現することができる。

【0056】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

【符号の説明】

【0057】

１ 変圧器、２ 遮断器、４ ブレーキ制御装置、５ 電流駆動回路、６ 電流検出器、１０ 電磁ブレーキ装置、１１ コイル、１２，１３ センサ、１４ａ，１４ｂ アングル、１５ａ，１５ｂ ブレーキキャリパ、２０ ＩＯ盤、３０ 電磁ブレーキ動作補償装置、３１ ブレーキ動作判定部、３２ データベース部、３３ ブレーキ動作管理部、３４ ブレーキ状態表示部、４０ 表示装置

【図1】

【図2】