JP2000050685A - Speed control circuit of motor - Google Patents

Speed control circuit of motor

Info

Publication number
JP2000050685A
JP2000050685A JP10225381A JP22538198A JP2000050685A JP 2000050685 A JP2000050685 A JP 2000050685A JP 10225381 A JP10225381 A JP 10225381A JP 22538198 A JP22538198 A JP 22538198A JP 2000050685 A JP2000050685 A JP 2000050685A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
capacitor
power supply
resistor
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10225381A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3413103B2 (en
Inventor
Hitoshi Suzuki
均 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Makita Corp
Original Assignee
Makita Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Makita Corp filed Critical Makita Corp
Priority to JP22538198A priority Critical patent/JP3413103B2/en
Publication of JP2000050685A publication Critical patent/JP2000050685A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3413103B2 publication Critical patent/JP3413103B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a speed control circuit of a motor where change of speed is small, when power source frequency is switched. SOLUTION: The capacitance of a second capacitor C21 and resistance of a second resistor R21 are so reduced that the phase of a voltage VR21 applied to the second resistor R21 leads almost 90 deg. to the phase of a power source. On the basis of a voltage applied to the second resistor R21, a first transistor TR21 makes a first capacitor C22 short-circuit corresponding to 90 deg. of the power source phase and delays application of a power source voltage to the first capacitor C22. Since charging of the first capacitor C22 is started, after the delay of about 90 deg. irrespective of the power source frequency, the time until the voltage of the first capacitor C22 turns on a trigger diode D23 on is not changed greatly by power source frequency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、モータの速度制
御回路に関し、特に電動工具等のモータの速度制御に好
適に用い得るモータの速度制御回路に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor speed control circuit, and more particularly to a motor speed control circuit that can be suitably used for controlling the speed of a motor such as a power tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】電動工具のモータの速度制御に用いられ
ていた位相制御回路の一例について、図7を参照して説
明する。トリガー回路は、可変抵抗R11とコンデンサC
11とを直列に接続してなり、該コンデンサC11の充電電
圧がトリガーダイオードD11をオンさせる電圧に達する
と、トライアックQ11がオンし、モータMに電圧を印加
する。そして、可変抵抗R11の値を調整することで、コ
ンデンサC11の充電時間を変え、トライアックQ11のオ
ン時間、即ち、モータMの速度を調整している。
2. Description of the Related Art An example of a phase control circuit used for controlling the speed of a motor of a power tool will be described with reference to FIG. The trigger circuit consists of a variable resistor R11 and a capacitor C
When the charging voltage of the capacitor C11 reaches a voltage for turning on the trigger diode D11, the triac Q11 turns on and applies a voltage to the motor M. Then, by adjusting the value of the variable resistor R11, the charging time of the capacitor C11 is changed, and the ON time of the triac Q11, that is, the speed of the motor M is adjusted.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たトリガー回路は、電源周波数の変化、例えば、電源周
波数が50Hzから60Hzへ切り替わった際に、モータの
速度が大きく変化する。この理由について、図8を参照
して説明する。図8(A)は、電源電圧ACと、60Hz
におけるコンデンサC11の充電電圧VC1と、50Hzの際
のコンデンサC11の充電電圧VC2とを示している。図8
(B)は、周波数が60Hzの際のモータへの印加電圧を
示している。即ち、図8(A)中に1点鎖線で示すトリ
ガーダイオードのトリガー電圧Vg を60Hzの際の充電
電圧VC1が越えた時点(タイミングt1)で、図8
(B)中にハッチングにて示すようにモータへ電圧が印
加される。他方、図8(C)は、周波数が50Hzの際の
モータへの印加電圧を示している。即ち、図8(A)中
に点線で示すトリガーダイオードのトリガー電圧Vg を
50Hzの際の充電電圧VC2が越えた時点(タイミングt
2)で、図8(C)中にハッチングにて示すようにモー
タに電圧が印加される。トライアックが導通するとR1
1とC11が短絡されるためC11には電圧は印加され
ない。図8(B)及び図8(C)から分かるように、上
述したトリガー回路は、電源周波数が50Hzから60Hz
へ切り替わった際に、モータへの通電時間が大幅に変わ
り、モータの速度が大きく変化する。
However, in the trigger circuit described above, when the power supply frequency changes, for example, when the power supply frequency is switched from 50 Hz to 60 Hz, the speed of the motor greatly changes. The reason will be described with reference to FIG. FIG. 8A shows the power supply voltage AC and 60 Hz.
And the charging voltage VC2 of the capacitor C11 at 50 Hz. FIG.
(B) shows the voltage applied to the motor when the frequency is 60 Hz. That is, when the charging voltage VC1 at 60 Hz exceeds the trigger voltage Vg of the trigger diode shown by the one-dot chain line in FIG. 8A (timing t1).
A voltage is applied to the motor as shown by hatching in (B). On the other hand, FIG. 8C shows the voltage applied to the motor when the frequency is 50 Hz. That is, when the charging voltage VC2 at the time of 50 Hz exceeds the trigger voltage Vg of the trigger diode shown by the dotted line in FIG.
In 2), a voltage is applied to the motor as shown by hatching in FIG. R1 when the triac conducts
Since 1 and C11 are short-circuited, no voltage is applied to C11. As can be seen from FIGS. 8B and 8C, the trigger circuit described above has a power supply frequency of 50 Hz to 60 Hz.
When the mode is switched to, the energization time to the motor changes greatly, and the speed of the motor changes greatly.

【0004】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、電源周
波数の切り替わった際にも速度変化の小さいモータの速
度制御回路を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a speed control circuit for a motor which has a small speed change even when the power supply frequency is switched. is there.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するため、第1抵抗と第1コンデンサとを直
列に接続し、両者の間にトライアックのゲート信号を与
えるトリガーダイオードを接続し、前記第1抵抗及び第
1コンデンサに電源電圧を印加することで該第1コンデ
ンサの充電電圧を前記トリガーダイオードに印加し、前
記トライアックの導通時間を位相制御するモータの速度
制御回路であって、前記第1コンデンサを短絡し、前記
第1コンデンサに電源電圧が印加されるのを遅らす短絡
回路と、第2コンデンサと第2抵抗とを直列に接続し、
第2抵抗に印加される電圧を前記短絡回路に加え、該短
絡回路の前記短絡動作の位相を制御する位相制御回路で
あって、該第2抵抗に印加される電圧の位相が、電源の
位相に対して電源周波数に依らずほぼ90°進むよう
に、第2コンデンサのキャパシタンスと第2抵抗のレジ
スタンスを小さくした位相制御回路と、を備えることを
技術的特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a trigger diode for connecting a first resistor and a first capacitor in series and providing a triac gate signal therebetween. A motor speed control circuit for connecting the power supply voltage to the first resistor and the first capacitor to apply the charging voltage of the first capacitor to the trigger diode, and controlling the phase of the conduction time of the triac. A short circuit that short-circuits the first capacitor, delays the application of a power supply voltage to the first capacitor, and a second capacitor and a second resistor that are connected in series;
A phase control circuit for applying a voltage applied to a second resistor to the short circuit, and controlling a phase of the short circuit operation of the short circuit, wherein a phase of the voltage applied to the second resistor is a phase of a power supply. And a phase control circuit that reduces the capacitance of the second capacitor and the resistance of the second resistor so as to advance by approximately 90 ° regardless of the power supply frequency.

【0006】また、請求項2のモータの速度制御回路
は、請求項1において、前記短絡回路が、電源電圧の正
の半波において前記第1コンデンサを短絡させる第1ダ
イオードと第1トランジスタとを直列に接続した回路
と、電源電圧の負の半波において前記第1コンデンサを
短絡させる第2ダイオードと第2トランジスタとを直列
に接続した回路、からなり、前記位相制御回路の第2抵
抗の電圧が前記第1、第2トランジスタのベースに印加
されることを技術的特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the motor speed control circuit according to the first aspect, the short circuit includes a first diode and a first transistor for short-circuiting the first capacitor in a positive half-wave of the power supply voltage. A circuit in which a second diode and a second transistor are connected in series to short-circuit the first capacitor at a negative half-wave of the power supply voltage, and a voltage of a second resistor of the phase control circuit. Is applied to the bases of the first and second transistors.

【0007】請求項1においては、位相制御回路の第2
抵抗に印加される電圧の位相が、電源の位相に対して電
源周波数に依らずほぼ90°進むように、第2コンデン
サのキャパシタンスと第2抵抗のレジスランスを小さく
してある。位相制御回路の第2抵抗に印加される電圧に
基づき、短絡回路が、電源位相の0°〜90°に相当す
るだけ第1コンデンサを短絡し、第1コンデンサの充電
を禁止する。このため、第1コンデンサへの充電が、電
源周波数に依らずほぼ90°遅れて開始されるので、第
1コンデンサの電圧によりトリガーダイオードがオンす
る位相は、電源周波数により大きく変化することがなく
なる。即ち、電源周波数を切り替えた際にもモータへの
印加電圧差が小さくなり、モータ回転速度の変化は少な
くなる。
According to the first aspect of the present invention, the second phase control circuit includes:
The capacitance of the second capacitor and the resistance of the second resistor are reduced so that the phase of the voltage applied to the resistor advances by approximately 90 ° with respect to the phase of the power supply regardless of the power supply frequency. Based on the voltage applied to the second resistor of the phase control circuit, the short circuit short-circuits the first capacitor by an amount corresponding to the power supply phase of 0 ° to 90 ° and inhibits charging of the first capacitor. For this reason, the charging of the first capacitor is started with a delay of approximately 90 ° irrespective of the power supply frequency, so that the phase at which the trigger diode is turned on by the voltage of the first capacitor does not greatly change with the power supply frequency. That is, even when the power supply frequency is switched, the voltage difference applied to the motor is reduced, and the change in the motor rotation speed is reduced.

【0008】請求項2においては、位相制御回路の第2
抵抗の電圧が、第1、第2トランジスタのベースに印加
される。ここで、電源電圧が低下すると、該第2抵抗へ
の電圧も低下し、該第1、第2トランジスタのオフする
タイミングが速まり、第1コンデンサの充電が電源位相
の90°遅れよりも早く開始される。このため、トライ
アックがオンしている時間が長くなるので、電源電圧が
低下しても、モータへの印加電圧は同等となりモータの
速度を一定に保つことができる。
According to a second aspect of the present invention, the second phase control circuit
A resistor voltage is applied to the bases of the first and second transistors. Here, when the power supply voltage decreases, the voltage to the second resistor also decreases, the timing for turning off the first and second transistors is accelerated, and the charging of the first capacitor is performed earlier than the 90 ° delay of the power supply phase. Be started. For this reason, the time during which the triac is on becomes longer, so that even if the power supply voltage decreases, the applied voltage to the motor becomes equal and the speed of the motor can be kept constant.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の1実施形態に係る
モータの速度制御回路について図を参照して説明する。
図1は第1実施態様に係るモータの速度制御回路の回路
構成を示している。速度制御回路10は、トリガー回路
20と、短絡回路を構成するゼロクロス検出回路30
と、位相制御回路40とから成る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A motor speed control circuit according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a circuit configuration of a motor speed control circuit according to the first embodiment. The speed control circuit 10 includes a trigger circuit 20 and a zero cross detection circuit 30 forming a short circuit.
And a phase control circuit 40.

【0010】トリガー回路20は、直列に接続された第
1抵抗R22と第1コンデンサC22とから成る。第1抵抗
R22と第1コンデンサC22との間には、トリガーダイオ
ードD23が接続されている。該トリガーダイオードD23
の他端は、モータの電機子A及びフィールド巻線L1,
L2への通電を位相制御するトライアックQ22のゲート
に接続されている。ここで、電源電圧が第1抵抗R22と
第1コンデンサC22に印加され、第1コンデンサC22の
充電電圧が、トリガーダイオードD23をオンさせる電圧
に達すると、トライアックQ22がオンし、モータの電機
子A及び巻線L1,L2へ電圧を印加する。
[0010] The trigger circuit 20 comprises a first resistor R22 and a first capacitor C22 connected in series. A trigger diode D23 is connected between the first resistor R22 and the first capacitor C22. The trigger diode D23
Of the motor armature A and the field winding L1,
It is connected to the gate of a triac Q22 that controls the phase of the current supply to L2. Here, when the power supply voltage is applied to the first resistor R22 and the first capacitor C22, and the charging voltage of the first capacitor C22 reaches a voltage for turning on the trigger diode D23, the triac Q22 turns on and the motor armature A And a voltage is applied to the windings L1 and L2.

【0011】ゼロクロス検出回路30は、電源電圧の正
の半波においてトリガー回路20の第1コンデンサC22
を短絡させる第1ダイオードD21と第1トランジスタT
r21とを直列に接続した回路と、電源電圧の負の半波に
おいて該第1コンデンサC22を短絡させる第2ダイオー
ドD22と第2トランジスタTr22 とを直列に接続した回
路と、からなり、位相制御回路40の第2抵抗R21の電
圧が該第1、第2トランジスタTr21 、Tr22 のベース
に印加され、該第1、第2トランジスタTr21、Tr22
がオンすることで、第1コンデンサC22を短絡し、第1
コンデンサC22への充電を禁止する。即ち、該位相制御
回路40の第2抵抗R21の電圧が、第1、第2トランジ
スタTr21 、Tr22 のカットオフ電圧を越えている間
は、該第1、第2トランジスタTr21 、Tr22 が第1コ
ンデンサC22を短絡させる。
The zero-cross detection circuit 30 detects the first capacitor C22 of the trigger circuit 20 at the positive half-wave of the power supply voltage.
Diode D21 and first transistor T for short-circuiting
and a circuit in which a second diode Tr22 and a second transistor Tr22 are connected in series to short-circuit the first capacitor C22 in the negative half-wave of the power supply voltage. The voltage of the second resistor R21 of 40 is applied to the bases of the first and second transistors Tr21 and Tr22, and the first and second transistors Tr21 and Tr22 are applied.
Is turned on, the first capacitor C22 is short-circuited and the first capacitor C22 is short-circuited.
The charging of the capacitor C22 is prohibited. That is, while the voltage of the second resistor R21 of the phase control circuit 40 exceeds the cutoff voltage of the first and second transistors Tr21 and Tr22, the first and second transistors Tr21 and Tr22 are connected to the first capacitor. C22 is short-circuited.

【0012】ここで、該位相制御回路40において、第
2抵抗R21に印加される電圧VR21は、電源電圧に対し
て下記のψだけ進む。 ψ=tan -1(1/2πf C21R21) ここで、本実施形態では、第2コンデンサC21のキャパ
シタンスと第2抵抗R21のレジスタンスを短絡回路のト
ランジスタへの印加電圧が絶対定格を超えない程度に小
さくすることで、電源周波数fに依らず、即ち、50H
z、60Hzのいずれでも、(1/2πf C21R21)の値
を無限大に近づけ、位相進みψをほぼ90°で一定にな
るように設定してある。そして、後述するように90°
で一定である位相進みψに相当するだけ第1コンデンサ
C22を短絡し、第1コンデンサC22への充電を禁止す
る。このため、第1コンデンサC22への充電が、電源周
波数に依らずほぼ90°遅れて開始されるので、第1コ
ンデンサC22の電圧によりトリガーダイオードD23がオ
ンする位相が、電源周波数によって大きく変化すること
がなくなる。即ち、電源周波数を切り替えた際にもモー
タへの印加電圧差が小さくなり、モータ回転速度の変化
は少なくなる。
Here, in the phase control circuit 40, the voltage VR21 applied to the second resistor R21 advances by the following Δ with respect to the power supply voltage. ψ = tan −1 (1 / 2πf C21R21) Here, in the present embodiment, the capacitance of the second capacitor C21 and the resistance of the second resistor R21 are reduced so that the voltage applied to the transistor of the short circuit does not exceed the absolute rating. By doing so, regardless of the power supply frequency f, ie, 50H
At both z and 60 Hz, the value of (1 / 2πf C21R21) is set close to infinity, and the phase advance ψ is set to be constant at approximately 90 °. And 90 ° as described later
, The first capacitor C22 is short-circuited by the amount corresponding to the constant phase lead で, and charging of the first capacitor C22 is prohibited. For this reason, the charging of the first capacitor C22 is started with a delay of about 90 ° regardless of the power supply frequency, and the phase at which the trigger diode D23 is turned on by the voltage of the first capacitor C22 greatly changes depending on the power supply frequency. Disappears. That is, even when the power supply frequency is switched, the voltage difference applied to the motor is reduced, and the change in the motor rotation speed is reduced.

【0013】この回路動作について、図2の波形図を参
照して更に詳細に説明する。図2(A)に、電源電圧の
位相ACと第2抵抗R21の電圧VR21 の位相とを示して
いる。上述したように第2抵抗R21の電圧VR21 の位相
は、電源電圧の位相ACよりも90°進む。このため、
時刻t3(電源位相の約90°)においてゼロクロスす
る。ここで、この時刻0から時刻t3までの間は、第2
抵抗R21の電圧VR21 により第1トランジスタTr21 が
オンすることで、第1コンデンサC22を短絡し、第1コ
ンデンサC22の充電は開始されない。
The operation of this circuit will be described in more detail with reference to the waveform diagram of FIG. FIG. 2A shows the phase AC of the power supply voltage and the phase of the voltage VR21 of the second resistor R21. As described above, the phase of the voltage VR21 of the second resistor R21 leads the phase AC of the power supply voltage by 90 °. For this reason,
Zero crossing occurs at time t3 (approximately 90 ° of the power supply phase). Here, during the period from time 0 to time t3, the second
When the first transistor Tr21 is turned on by the voltage VR21 of the resistor R21, the first capacitor C22 is short-circuited, and the charging of the first capacitor C22 is not started.

【0014】図2(B)は、第1トランジスタTr21 が
オフ(時刻t3)した後の第1コンデンサC22の充電電
圧を示している。ここで、曲線VC1は60Hzの際のコン
デンサC11の充電電圧を、また、曲線VC2は、50Hzに
おけるコンデンサC11の充電電圧を示している。60Hz
の電源電圧が印加されている際に、図2(B)中に1点
鎖線で示すトリガーダイオードのトリガー電圧Vg を6
0Hzの際の充電電圧VC1が越えた時点(タイミングt
5)で、図2(C)中にハッチングにて示すようにモー
タに電圧が印加される。他方、同様に、50Hzの電源電
圧が印加されている際に、図2(B)中に点線で示すト
リガーダイオードのトリガー電圧Vg を50Hzの際の充
電電圧VC2が越えた時点(タイミングt4)で、図2
(C)中に網線にて示すようにモータに電圧が印加され
る。
FIG. 2B shows the charging voltage of the first capacitor C22 after the first transistor Tr21 is turned off (time t3). Here, the curve VC1 indicates the charging voltage of the capacitor C11 at 60 Hz, and the curve VC2 indicates the charging voltage of the capacitor C11 at 50 Hz. 60Hz
When the power supply voltage is applied, the trigger voltage Vg of the trigger diode indicated by the one-dot chain line in FIG.
When the charging voltage VC1 at 0 Hz is exceeded (timing t
In 5), a voltage is applied to the motor as shown by hatching in FIG. On the other hand, similarly, when the power supply voltage of 50 Hz is applied, when the charging voltage VC2 at the time of 50 Hz exceeds the trigger voltage Vg of the trigger diode shown by the dotted line in FIG. 2B (timing t4). , FIG. 2
A voltage is applied to the motor as shown by the shaded line in (C).

【0015】なお、負の半サイクルにおいても、同様
に、第2抵抗R21の電圧V21により第2トランジスタT
r22 がオンすることで、第1コンデンサC22を短絡し、
負の半サイクル開始から90°が経過するまで、第1コ
ンデンサC22の充電が遅らされる。
In the negative half cycle, similarly, the voltage V21 of the second resistor R21 causes the second transistor T
By turning on r22, the first capacitor C22 is short-circuited,
The charging of the first capacitor C22 is delayed until 90 ° has elapsed from the start of the negative half cycle.

【0016】ここで、該第1コンデンサC22は、電源周
波数に依らず電源電圧の最大となっている90°から充
電を開始しているので急速に充電が進む。このため、図
2(B)中に示すように60HzにおけるコンデンサC22
の充電電圧VC1と50Hzの際のコンデンサC22の充電電
圧VC2との位相差が小さい値に止まり、50Hzの際にト
リガーダイオードQ21がオンする時刻t4と、60Hzの
際にトリガーダイオードD23がオンする時刻t5との差
が小さくなる。具体的には、図7を参照して上述した従
来技術のトリガー回路と比較して半分以下におさまる。
このため、電源周波数を50Hzと60Hzとで切り替えた
際にもモータへの印加電圧差が小さくなり、モータ回転
速度の変化は少なくなる。
Here, since the first capacitor C22 starts charging from 90 ° where the power supply voltage is maximum irrespective of the power supply frequency, charging proceeds rapidly. For this reason, as shown in FIG.
At which the phase difference between the charging voltage VC1 at 50 Hz and the charging voltage VC2 of the capacitor C22 at 50 Hz remains at a small value, and the time at which the trigger diode Q21 turns on at 50 Hz and the time at which the trigger diode D23 turns on at 60 Hz. The difference from t5 becomes smaller. Specifically, it is less than half as compared with the conventional trigger circuit described above with reference to FIG.
Therefore, even when the power supply frequency is switched between 50 Hz and 60 Hz, the voltage difference applied to the motor is reduced, and the change in the motor rotation speed is reduced.

【0017】この位相差についてシュミレーションした
結果について図4及び図5を参照して更に説明を行う。
図4(A)及び図4(B)は、電源電圧の位相と、第1
実施形態に係るモータの速度制御回路の第2抵抗R21に
印加される電圧の位相とを示している。ここで、図4
(A)中に60Hzの電源電圧の位相を□で示し、該60
Hzにおける第2抵抗R21の電圧波形を●で示す。また、
図4(B)中に50Hzの電源電圧の位相を□で示し、該
50Hzにおける第2コンデンサC21の電圧波形を●で示
す。図4(A)及び図4(B)から分かるように、第2
抵抗R21の電圧波形●は、電源周波数に依らず同様な曲
線となっている。
The result of simulation of the phase difference will be further described with reference to FIGS.
FIGS. 4A and 4B show the phase of the power supply voltage and the first phase.
4 shows a phase of a voltage applied to a second resistor R21 of the motor speed control circuit according to the embodiment. Here, FIG.
In (A), the phase of the power supply voltage at 60 Hz is indicated by □, and
The voltage waveform of the second resistor R21 at Hz is indicated by ●. Also,
In FIG. 4B, the phase of the power supply voltage at 50 Hz is indicated by □, and the voltage waveform of the second capacitor C21 at 50 Hz is indicated by ●. As can be seen from FIGS. 4A and 4B, the second
The voltage waveform of the resistor R21 has a similar curve regardless of the power supply frequency.

【0018】一方、60Hzの電源電圧の際のモータへの
印加電圧を実測した結果、65Vとなった。また、50
Hzの電源電圧の際のモータへの印加電圧を実測した結
果、67.2Vとなった。即ち、実測の結果でも、60
Hzと50Hzとで2.2Vしか差がないことが判明した。
On the other hand, the voltage applied to the motor when the power supply voltage was 60 Hz was measured and found to be 65 V. Also, 50
As a result of actually measuring the voltage applied to the motor when the power supply voltage was Hz, it was 67.2 V. That is, even in the actual measurement result, 60
It was found that there was only a 2.2 V difference between Hz and 50 Hz.

【0019】ここで、比較のために図7を参照して上述
した従来技術の回路をシュミレーションした結果につい
て、図5(A)及び図5(B)を参照して述べる。図5
(A)中に60Hzの電源電圧の位相を□で示し、該60
HzにおけるコンデンサC11の電圧波形を●で示す。ま
た、図5(B)中に50Hzの電源電圧の位相を□で示
し、該50HzにおけるコンデンサC11の電圧波形を●で
示す。図5(A)と図5(B)との比較から分かるよう
に、コンデンサC11の電圧波形●は、電源周波数に依り
大きく変化している。
Here, for comparison, the result of simulating the circuit of the prior art described above with reference to FIG. 7 will be described with reference to FIGS. 5A and 5B. FIG.
In (A), the phase of the power supply voltage at 60 Hz is indicated by □, and
The voltage waveform of the capacitor C11 at Hz is indicated by ●. In FIG. 5B, the phase of the power supply voltage at 50 Hz is indicated by □, and the voltage waveform of the capacitor C11 at 50 Hz is indicated by ●. As can be seen from a comparison between FIGS. 5A and 5B, the voltage waveform of the capacitor C11 greatly changes depending on the power supply frequency.

【0020】ここで、従来技術の回路によるモータへの
印加電圧を実測した結果について述べる。この従来技術
の回路は、60Hzで、モータへの印加電圧が65Vとな
るよう設定されている。この回路に50Hzの電源電圧を
印加したところ、モータへの印加電圧が72.5Vとな
った。実測の結果からも60Hzと50Hzとで12.5V
の差が発生することが分かり、電源周波数を60Hzと5
0Hzと切り替えた際にモータの速度が大きく変化するこ
と判明した。
Here, the result of actually measuring the voltage applied to the motor by the circuit of the prior art will be described. In this prior art circuit, the voltage applied to the motor is set to be 65 V at 60 Hz. When a power supply voltage of 50 Hz was applied to this circuit, the voltage applied to the motor became 72.5 V. 12.5V at 60Hz and 50Hz from the result of actual measurement
It can be seen that the difference between
It was found that the motor speed greatly changed when switching to 0 Hz.

【0021】図2(A)を参照して上述した説明では、
第2抵抗R21の電圧VR21 がゼロクロスするタイミング
t3において、第1トランジスタTr21 がオフすると便
宜上述べたが、正確にはトランジスタにはカットオフ電
圧が存在し、カットオフ電圧を下回った際にオフする。
この動作について、図3(A)を参照して説明する。図
3(A)では、図2(A)中に示した時刻0から時刻t
3までの電圧VR21 の波形を拡大して示している。上述
したように第2抵抗R21として比較的抵抗値の小さなも
のが選択されているため、図中実線で示すように第2抵
抗R21の電圧VR21 (第1、第2トランジスタTr21 、
Tr22 のベース電圧)は、小さくなり、図中点線で示す
第1、第2トランジスタTr21 、Tr22 のカットオフ電
圧TOFFを相対的に早いタイミング(時刻t6)にて下
回る。これにより、第1、第2トランジスタTr21 、T
r22 を早いタイミングでオフさせ、トリガー回路20を
早くオンさせ、モータへの印加電圧を上昇させるように
設定され、モータの回転数は上昇する。
In the above description with reference to FIG.
It has been described for convenience that the first transistor Tr21 is turned off at the timing t3 when the voltage VR21 of the second resistor R21 crosses zero, but to be precise, the transistor has a cutoff voltage and turns off when the voltage falls below the cutoff voltage.
This operation will be described with reference to FIG. In FIG. 3A, the time from time 0 to time t shown in FIG.
The waveforms of the voltage VR21 up to 3 are shown in an enlarged manner. As described above, since the second resistor R21 is selected to have a relatively small resistance value, the voltage VR21 of the second resistor R21 (first and second transistors Tr21, Tr21,
The base voltage of Tr22) becomes smaller and falls below the cutoff voltage TOFF of the first and second transistors Tr21 and Tr22 indicated by the dotted line in the figure at a relatively early timing (time t6). Thereby, the first and second transistors Tr21, T21
r22 is turned off at an early timing, the trigger circuit 20 is turned on early, and the voltage applied to the motor is set to be increased, so that the rotation speed of the motor is increased.

【0022】図3(A)中に比較のため、前述とは逆に
第2抵抗R21の値を従来技術程度まで大きくした際の電
圧を破線VR21 ’で示す。該抵抗値を大きくした際の電
圧VR21 ’は、図中破線で示す第1、第2トランジスタ
Tr21 、Tr22 のカットオフ電圧TOFF を相対的に遅い
タイミング(時刻t7)にて下回り、第1、第2トラン
ジスタTr21 、Tr22 を遅くオフさせることになり、モ
ータへの印加電圧は逆に減少し、モータの回転数は低下
する。
In FIG. 3A, for comparison, the voltage when the value of the second resistor R21 is increased to the level of the prior art is indicated by a broken line VR21 '. The voltage VR21 'when the resistance value is increased falls below the cutoff voltage TOFF of the first and second transistors Tr21 and Tr22 indicated by broken lines at a relatively late timing (time t7). Since the two transistors Tr21 and Tr22 are turned off slowly, the voltage applied to the motor decreases, and the rotation speed of the motor decreases.

【0023】第1実施形態のモータの速度制御回路にお
いては、電源電圧が低下した際にもモータの定速度性を
保つ動作を行う。これについて、図3(B)のグラフを
参照して説明する。図中で、電源電圧が下がると(例え
ば100Vから90Vへの降圧)、図中1点鎖線VR2
1'' で示すように第2抵抗R21の電圧は小さくなり、図
中破線で示す第1、第2トランジスタTr21 、Tr22 の
カットオフ電圧TOFF を更に早いタイミング(時刻t
8)にて下回り、第1、第2トランジスタTr21 、Tr2
2 をオフさせ、トリガー回路20を早くオンさせ、モー
タへの印加電圧の下降を防ぐように設定されている。
In the motor speed control circuit according to the first embodiment, an operation for maintaining the constant speed of the motor is performed even when the power supply voltage decreases. This will be described with reference to the graph of FIG. In the figure, when the power supply voltage decreases (for example, step-down from 100 V to 90 V), the one-dot chain line VR2 in the figure
As indicated by 1 ″, the voltage of the second resistor R21 decreases, and the cut-off voltage TOFF of the first and second transistors Tr21 and Tr22 indicated by the broken line in the figure becomes earlier (at time t).
8), the first and second transistors Tr21, Tr2
2 is turned off, and the trigger circuit 20 is turned on quickly so as to prevent the voltage applied to the motor from dropping.

【0024】即ち、電源の電圧が低下すると、該第1、
第2トランジスタTr21 、Tr22 のオフするタイミング
が速まり、第1コンデンサC22の充電が電源の90°遅
れよりも早く開始される。このため、トライアックQ22
がオンしている時間が長くなるので、電源電圧が低下し
ても、モータの速度を一定に保つことができる。
That is, when the voltage of the power supply decreases, the first,
The timing of turning off the second transistors Tr21 and Tr22 is accelerated, and the charging of the first capacitor C22 is started earlier than the 90 ° delay of the power supply. For this reason, TRIAC Q22
Is long, so that the motor speed can be kept constant even if the power supply voltage decreases.

【0025】更に、この実施形態では、第1、第2トラ
ンジスタTr21 、Tr22 コレクタ−エミッタ間の電圧
が、トリガーダイオードD23を介してトライアックに印
加するように接続されている。そのため、該トリガーダ
イオードD23のトリガ−電圧分しか、第1、第2トラン
ジスタTr21 、Tr22 のコレクタ−エミッタ間の耐圧は
必要とされない。つまり、第1、第2トランジスタTr2
1 、Tr22 は耐圧の低いものを用い得る利点がある。
Further, in this embodiment, the first and second transistors Tr21 and Tr22 are connected so that the voltage between the collector and the emitter is applied to the triac via the trigger diode D23. Therefore, the withstand voltage between the collector and the emitter of the first and second transistors Tr21 and Tr22 is required only for the trigger voltage of the trigger diode D23. That is, the first and second transistors Tr2
1, there is an advantage that Tr22 having a low withstand voltage can be used.

【0026】引き続き、本発明の第2実施形態に係るモ
ータの速度制御回路の回路構成について、図6を参照し
て説明する。この第2実施形態に係るモータの速度制御
回路の動作は、上述した第1実施形態のモータの速度制
御回路の動作と同様である。但し、この第2実施形態に
おいては、第2コンデンサC2に並列に抵抗R3を、ま
た、直列に抵抗R4を接続することで、回路動作の安定
が図られている。更に、第2抵抗VR2に対して、可変
抵抗VR1及び抵抗R2が付加され、素子のバラツキ、
特に、トリガーダイオードQ2の特性の違いを単体毎に
容易に調整できるように構成されている。
Next, a circuit configuration of a motor speed control circuit according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The operation of the motor speed control circuit according to the second embodiment is the same as the operation of the motor speed control circuit of the first embodiment described above. However, in the second embodiment, the circuit operation is stabilized by connecting the resistor R3 in parallel with the second capacitor C2 and the resistor R4 in series. Further, a variable resistor VR1 and a resistor R2 are added to the second resistor VR2, so that the variation of the element,
In particular, the configuration is such that the difference in the characteristics of the trigger diode Q2 can be easily adjusted for each unit.

【0027】なお、上述した第1、第2実施形態におい
ては、具体的な素子を挙げて説明したが、これら素子
は、他の同様な動作を行い得る素子で代用し得ることは
言うまでもない。例えば、トライアックの代わりに、2
組のサイリスタを用いることができ、トランジスタとし
てFETを用いることも可能である。
In the first and second embodiments described above, specific elements have been described. However, it is needless to say that these elements can be replaced by elements capable of performing similar operations. For example, instead of a triac, 2
A set of thyristors can be used, and FETs can be used as transistors.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように、請求項1の発明において
は、電源位相の90°に相当するだけ第1コンデンサに
電源電圧が印加されるのを遅くする。このため、第1コ
ンデンサの充電が、電源周波数に依らずほぼ90°遅れ
て開始され、第1コンデンサの電圧がトリガーダイオー
ドをオンにさせるまでの位相が、電源周波数により大き
く変化することがなくなる。即ち、電源周波数を切り替
えた際にもモータ速度の変化量を小さくすることが可能
となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the application of the power supply voltage to the first capacitor is delayed by an amount corresponding to the power supply phase of 90 °. For this reason, the charging of the first capacitor is started with a delay of about 90 ° regardless of the power supply frequency, and the phase until the voltage of the first capacitor turns on the trigger diode does not greatly change depending on the power supply frequency. That is, even when the power supply frequency is switched, the amount of change in the motor speed can be reduced.

【0029】請求項2の発明においては、電源電圧が低
下すると、該第1、第2トランジスタのオフするタイミ
ングが速まり、第1コンデンサの充電が電源の90°遅
れよりも早く開始されるため、トライアックがオンして
いる時間が長くなり、電源電圧が低下しても、モータの
速度を一定に保つことができる。
According to the second aspect of the present invention, when the power supply voltage decreases, the timing at which the first and second transistors are turned off is accelerated, and the charging of the first capacitor is started earlier than the 90 ° delay of the power supply. Therefore, even if the time during which the triac is on becomes longer and the power supply voltage drops, the motor speed can be kept constant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係るモータの速度制御
回路の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a motor speed control circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2(A)、図2(B)及び図2(C)は、第
1実施形態に係るモータの速度制御回路の波形図であ
る。
FIGS. 2A, 2B, and 2C are waveform diagrams of a motor speed control circuit according to the first embodiment.

【図3】図3(A)及び図3(B)は、第1実施形態に
係るモータの速度制御回路の波形図である。
FIGS. 3A and 3B are waveform diagrams of a motor speed control circuit according to the first embodiment.

【図4】図4(A)は、第1実施形態のモータの速度制
御回路において60Hzの電源電圧においてコンデンサに
印加される電圧の位相をシュミレーションしたグラフで
あり、図4(B)は、50Hzの電源電圧においてコンデ
ンサに印加される電圧の位相をシュミレーションしたグ
ラフである。
FIG. 4A is a graph simulating a phase of a voltage applied to a capacitor at a power supply voltage of 60 Hz in the motor speed control circuit according to the first embodiment, and FIG. 3 is a graph simulating a phase of a voltage applied to a capacitor at a power supply voltage of FIG.

【図5】図5(A)は、従来技術のモータの速度制御回
路において、60Hzの電源電圧においてコンデンサに印
加される電圧の位相をシュミレーションしたグラフであ
り、図5(B)は、50Hzの電源電圧においてコンデン
サに印加される電圧の位相をシュミレーションしたグラ
フである。
FIG. 5A is a graph simulating the phase of a voltage applied to a capacitor at a power supply voltage of 60 Hz in a conventional motor speed control circuit, and FIG. 4 is a graph simulating a phase of a voltage applied to a capacitor at a power supply voltage.

【図6】本発明の第2実施形態に係るモータの速度制御
回路の回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of a motor speed control circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図7】従来技術に係るモータの速度制御回路の回路図
である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a motor speed control circuit according to the related art.

【図8】図8(A)、図8(B)及び図8(C)は、従
来技術に係るモータの速度制御回路の波形図である。
8 (A), 8 (B) and 8 (C) are waveform diagrams of a motor speed control circuit according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 ゲート回路 30 ゼロクロス検出回路(短絡回路) 40 位相制御回路 R22 第1抵抗 R21 第2抵抗 C22 第1コンデンサ C21 第2コンデンサ Tr21 第1トランジスタ Tr22 第2トランジスタ Q21 トリガーダイオード Q22 トライアック Reference Signs List 20 gate circuit 30 zero-cross detection circuit (short circuit) 40 phase control circuit R22 first resistor R21 second resistor C22 first capacitor C21 second capacitor Tr21 first transistor Tr22 second transistor Q21 trigger diode Q22 triac

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1抵抗と第1コンデンサとを直列に接
続し、両者の間にトライアックのゲート信号を与えるト
リガーダイオードを接続し、前記第1抵抗及び第1コン
デンサに電源電圧を印加することで該第1コンデンサの
充電電圧を前記トリガーダイオードに印加し、前記トラ
イアックの導通時間を位相制御するモータの速度制御回
路であって、 前記第1コンデンサを短絡し、前記第1コンデンサに電
源電圧が印加されるのを遅らす短絡回路と、 第2コンデンサと第2抵抗とを直列に接続し、第2抵抗
に印加される電圧を前記短絡回路に加え、該短絡回路の
前記短絡動作の位相を制御する位相制御回路であって、
該第2抵抗に印加される電圧の位相が、電源の位相に対
して電源周波数に依らずほぼ90°進むように、第2コ
ンデンサのキャパシタンスと第2抵抗のレジスタンスを
小さくした位相制御回路と、を備えることを特徴とする
モータの速度制御回路。
1. A first resistor and a first capacitor are connected in series, a trigger diode for providing a triac gate signal is connected between the first resistor and the first capacitor, and a power supply voltage is applied to the first resistor and the first capacitor. A speed control circuit for a motor for applying a charging voltage of the first capacitor to the trigger diode and controlling a phase of a conduction time of the triac, wherein the first capacitor is short-circuited, and a power supply voltage is applied to the first capacitor. A short circuit that delays the application, a second capacitor and a second resistor connected in series, and a voltage applied to the second resistor is applied to the short circuit to control the phase of the short operation of the short circuit Phase control circuit,
A phase control circuit that reduces the capacitance of the second capacitor and the resistance of the second resistor so that the phase of the voltage applied to the second resistor advances by approximately 90 ° with respect to the phase of the power supply regardless of the power supply frequency; A speed control circuit for a motor, comprising:
【請求項2】 前記短絡回路が、電源電圧の正の半波に
おいて前記第1コンデンサを短絡させる第1ダイオード
と第1トランジスタとを直列に接続した回路と、電源電
圧の負の半波において前記第1コンデンサを短絡させる
第2ダイオードと第2トランジスタとを直列に接続した
回路、からなり、前記位相制御回路の第2抵抗の電圧が
前記第1、第2トランジスタのベースに印加されること
を特徴とする請求項1のモータの速度制御回路。
2. The power supply system according to claim 1, wherein the short-circuit circuit includes a circuit in which a first diode and a first transistor for short-circuiting the first capacitor are connected in series at a positive half-wave of the power supply voltage. A circuit in which a second diode for short-circuiting the first capacitor and a second transistor are connected in series, and a voltage of a second resistor of the phase control circuit is applied to bases of the first and second transistors. 2. The motor speed control circuit according to claim 1, wherein:
JP22538198A 1998-07-24 1998-07-24 Motor speed control circuit Expired - Fee Related JP3413103B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22538198A JP3413103B2 (en) 1998-07-24 1998-07-24 Motor speed control circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22538198A JP3413103B2 (en) 1998-07-24 1998-07-24 Motor speed control circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000050685A true JP2000050685A (en) 2000-02-18
JP3413103B2 JP3413103B2 (en) 2003-06-03

Family

ID=16828473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22538198A Expired - Fee Related JP3413103B2 (en) 1998-07-24 1998-07-24 Motor speed control circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3413103B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006001601A1 (en) * 2004-06-28 2006-01-05 Texas Instruments Korea Limited Starting circuit for electric motor
JP2013026737A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Yoshikawa Rf System Kk Triac starting circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006001601A1 (en) * 2004-06-28 2006-01-05 Texas Instruments Korea Limited Starting circuit for electric motor
JP2013026737A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Yoshikawa Rf System Kk Triac starting circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JP3413103B2 (en) 2003-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2628529C (en) Method and apparatus for quiet fan speed control
CN1316729C (en) Single-phase motor driving gear, its driver method and integrated circuit
JP2008535350A (en) MOS transistor control
JP2005506026A (en) Stepper motor control device
JPH10271891A (en) Method and device for controlling output of consumer equipment connected to ac line voltage
JP3413103B2 (en) Motor speed control circuit
JP2000236696A (en) Method and apparatus for controlling stepping motor, and steeping motor system
JP2522797Y2 (en) Control device for vehicle alternator
KR19980086732A (en) Method and device for controlling the output of electrical consumption connected to ac line voltage
US4228383A (en) Speed control circuit arrangement for an AC commutator motor
KR20050043907A (en) Device for controlling power by phase control, and method for reducing harmonic waves
JPH08182378A (en) Method and apparatus for detecting rotor position of brusheless motor
JP2001292577A (en) Inverter power generator
JPH09161637A (en) Power supply circuit for electromagnet exciting coil
JP2001309663A (en) Inverter generating set
JPH10127073A (en) Soft starter
JPH0619354Y2 (en) Driving circuit for fan motor
JPH0336235Y2 (en)
JPH07231868A (en) Motor control circuit for vacuum cleaner
JP2003235277A (en) Motor drive system
JP3135607B2 (en) Real-time control power adjustment device
JPH08237993A (en) Variable speed motor tool
JPH0448152Y2 (en)
JP2002034279A (en) Method for controlling brushelss motor and device thereof
KR100487871B1 (en) Method for controlling a switched reluctance machine

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090328

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090328

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100328

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100328

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120328

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120328

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130328

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130328

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140328

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees