JP2521527Y2 - 直流モータの回転数制御装置 - Google Patents

直流モータの回転数制御装置

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JP2521527Y2
JP2521527Y2 JP1989121179U JP12117989U JP2521527Y2 JP 2521527 Y2 JP2521527 Y2 JP 2521527Y2 JP 1989121179 U JP1989121179 U JP 1989121179U JP 12117989 U JP12117989 U JP 12117989U JP 2521527 Y2 JP2521527 Y2 JP 2521527Y2
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忠司 能勢
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関西日本電気株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は直流モータの回転数制御装置に関する。
〔従来の技術〕
直流モータの回転数制御装置の従来例を第3図を参照
しながら説明する。
同図において、(M)は直流モータで、その等価回路
を示すと内部抵抗(rm)と内部逆起電力(Ea)との直列
回路である。(RT)はトルク設定用抵抗、(QX)は分流
トランジスタ、(QY)は駆動トランジスタ、(RN)は可
変抵抗、(A)はコンパレータ、(VR)は基準電圧源、
(IB)はバイアス電流源、(a1)〜(a4)は第1〜第4
の接続点である。上記直流モータ(M)と駆動トランジ
スタ(QY)の直列回路に、トルク設定用抵抗(RT)と分
流トランジスタ(QX)の直列回路を並列接続し、上記分
流及び駆動トランジスタ(QX)(QY)にてカレントミラ
ー回路を形成する。第2、第3の接続点(a2)(a3)間
には、可変抵抗(RN)が接続されると共にコンパレータ
(A)のプラス及びマイナスの2入力が接続される。こ
のコンパレータ(A)のマイナス入力と第2の接続点
(a2)間には基準電圧源(VR)が挿入接続される。上記
コンパレータ(A)の出力はカレントミラー回路の制御
入力に接続される。
上記構成からなる回転数制御装置の動作は次の通りで
ある。まず、直流モータ(M)の内部逆起電力(Ea)は
直流モータ(M)の回転数に比例するため、回転数を一
定に保持するには内部逆起電力(Ea)が一定になるよう
に制御すればよい。そこで、カレントミラー回路の電流
比を分流トランジスタ(QX):駆動トランジスタ(QY
=1:Kと設定して、更に、内部抵抗(rm)に対する電圧
降下を消すためにトルク設定用抵抗(RT)をRT=rmKと
設定しておく。ここで、コンパレータ(A)のプラス入
力とマイナス入力が等しくなるように分流及び駆動トラ
ンジスタ(QX)(QY)をドライブするには、第2の接続
点(a2)とマイナス入力間に基準電圧源(VR)が接続さ
れているため、第2と第3の接続点(a2)(a3)間に逆
向きの基準電圧源(VR)が挿入されることになる。それ
故に可変抵抗(RN)の両端電圧は一定の基準電圧VRとな
る。従って、分流トランジスタ(QX)に流れる電流をi
x、可変抵抗(RN)に流れる電流をiNとすると、トルク
設定用抵抗(RT)の両端電圧は、(iX+iN)・RTとな
る。ここで、iX=iY/K、iN=VR/RNであるため、上記両
端電圧は(iY/K+VR/RN)・RTとなり、更にRT/K=rm
あるから、rm iYとなる。ここで、rm iYは直流モータ(M)の内部抵抗
(rm)の電圧降下分であり、従って、 にVRを加えた電圧、即ち、 が直流モータ(M)の内部逆起電力(Ea)と等しくな
る。この直流モータ(M)の負荷が変わって回転数が変
わっても、可変抵抗(RN)の両端電圧が常に基準電圧VR
となるように制御されるため、上述したVR、RT、RNを一
定に設定すれば、その設定値により決まる回転数で一定
に保持される。
〔考案が解決しようとする課題〕
ところで、上述した従来の回転数制御装置では、基準
電圧源(VR)を第2の接続点(a2)とコンパレータ
(A)のマイナス入力間に接続し、第2、第3の接続点
(a2)(a3)間、即ち可変抵抗(RN)の両端電圧がVR
なるようにしているので、直流モータ(M)の内部逆起
電力(Ea)が となる。そのため上記内部逆起電力(Ea)に比例する回
転数と可変抵抗(RN)の関係が、上式でRNが分母にある
ため、第4図に示すように双曲線(イ)となる。その結
果、可変抵抗(RN)の調整により直流モータ(M)の回
転数を制御することが難しいという問題があった。
そこで、本考案は上記問題点に鑑みて提案されたもの
で、その目的とするところは、簡便な手段により回転数
制御を容易ならしめる直流モータの回転数制御装置を提
供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本考案における上記目的を達成するための技術的手段
は、直流モータと駆動トランジスタの直列回路に、固定
抵抗と可変抵抗とトルク設定用抵抗と分流トランジスタ
との直列回路を並列接続し、上記各トランジスタにてカ
レントミラー回路を形成すると共に、直流モータ及びト
ルク設定用抵抗と各トランジスタとの各接続点にコンパ
レータの2入力を接続し、その出力をカレントミラー回
路の制御入力に接続し、更に、一方のベースが固定抵抗
及び可変抵抗の接続点に、他方のベースが基準電圧源の
マイナス側にそれぞれ接続された2個のトランジスタか
らなる差動アンプと、この差動アンプの出力がベースに
接続される出力トランジタとを備えた定電圧発生回路の
出力トランジスタを固定抵抗及び可変抵抗の直列回路に
並列接続して回路構成し、上記コンパレータでの比較に
よりカレントミラー回路を制御して直流モータの回転数
を一定に保持する装置であって、直流モータの内部逆起
電力(Ea)=基準電圧源の電圧(VR)×(1+可変抵抗
の抵抗値(R2)/固定抵抗の抵抗値(R1))なる関係を
有して、直流モータの回転数を可変抵抗の抵抗値に対し
てリニアな特性で制御可能としたことである 〔作用〕 本考案に係る回転数制御装置では、一方のベースが固
定抵抗及び可変抵抗の接続点に、他方のベースが基準電
圧源のマイナス側にそれぞれ接続された2個のトランジ
スタからなる差動アンプと、この差動アンプの出力がベ
ースに接続される出力トランジスタとを備えた定電圧発
生回路の出力トランジスタを固定抵抗及び可変抵抗の直
列回路に並列接続したから、直流モータの内部逆起電力
に比例する回転数がリニアな特性となって制御し易くな
る。
〔実施例〕
本考案に係る直流モータの回転数制御装置の一実施例
を第1図及び第2図を参照しながら説明する。
第1図において、(M)は直流モータで、その等価回
路で示すと内部抵抗(rm)と内部逆起電力(Ea)との直
列回路である。(RT)はトルク設定用抵抗、(QX)は分
流トランジスタ、(QY)は駆動トランジスタ、(A)は
コンパレータ、(R1)は固定抵抗、(R2)は可変抵抗、
(B)は定電圧発生回路、(b1)〜(b)は第1〜第
6の接続点である。上記直流モータ(M)の内部逆起電
力(Ea)を第3の接続点(b3)を介して駆動トランジス
タ(QY)のコレクタに接続し、この駆動トランジスタ
(QY)のエミッタを第4の接続点(b4)を介して接地
し、直流モータ(M)と駆動トランジスタ(QY)の直列
回路を形成する。また、第1の接続点(b1)と第2の接
続点(b2)間に定電圧発生回路(B)とトルク設定用抵
抗(RT)を直列接続し、上記第2の接続点(b2)と第4
の接続点(b4)間に分流トランジスタ(QX)のコレクタ
・エミッタを接続し、定電圧発生回路(B)、トルク設
定用抵抗(RT)及び分流トランジスタ(QX)の直列回路
を形成し、上述した直流モータ(M)と駆動トランジス
タ(QY)の直列回路に整列接続して上記分流及び駆動ト
ランジスタ(QX)(QY)にてカレントミラー回路を形成
する。更に第3の接続点(b3)にはコンパレータ(A)
のプラス入力が接続されて第2の接続点(b2)には上記
コンパレータ(A)のマイナス入力が接続され、その出
力は上記カレントミラー回路の制御入力に接続される。
また、第1と第5の接続点(b1)(b5)間には固定抵抗
(R1)が、第5と第6の接続点(b5)(b6)間には可変
抵抗(R2)が夫々接続される。上記第1の接続点(b1
とトルク設定用抵抗(RT)との間に接続された定電圧発
生回路(B)は、基準電圧源(VR)、2個のトランジス
タ(Q1)(Q2)及び(Q3)(Q4)からなるカレントミラ
ー回路(C)及び差動アンプ(D)、出力トランジスタ
(Q5)にて回路構成され、第1の接続点(b1)と第6の
接続点(b6)間に定電圧VR′を印加する。
上記構成からなる回転数制御装置の動作を以下に説明
する。直流モータ(M)の内部逆起電力(Ea)は回転数
ち比例するため、その回転数を一定に保持するには内部
逆起電力(Ea)が一定になるように制御すればよいの
で、従来と同様、カレントミラー回路の電流比を分流ト
ランジスタ(QX):駆動トランジスタ(QY)で1:Kに設
定し、トルク設定用抵抗(RT)をRT=rmKと設定する。
そして、コンパレータ(A)のプラス入力とマイナス入
力が等しくなるように分流トランジスタ及び駆動トラン
ジスタ(QX)(QY)をドライブするには、第2の接続点
(b2)と第3の接続点(b3)とを同電位とする。ここ
で、分流トランジスタ(QX)に流れる電流iXが駆動トラ
ンジスタ(QY)に流れる電流iYの1/Kであり、前述した
ようにトルク設定用抵抗(RT)がRT=rmKであるため、
トルク設定用抵抗(RT)の両端電圧は直流モータ(M)
の内部抵抗(rm)の電圧降下rm iYと等しくなる。従っ
て、第1の接続点(b1)と第6の接続点(b6)間での電
圧が直流モータ(M)の内部逆起電力(Ea)に相当して となる。上記直流モータ(M)の負荷が変わって回転数
が変わっても、第2と第3の接続点(b2)(b3)間の電
圧が常に同電位となるように制御されるため、上述した
VR、R1、R2を一定に設定すれば、その設定値により決ま
る回転数で一定に保持される。上述したように直流モー
タ(M)の内部逆起電力(Ea)と可変抵抗(R2)が なる関係にあり、上記可変抵抗(R2)のR2が分子にある
ため、内部逆起電力(Ea)に比例する直流モータ(M)
の回転数と可変抵抗(R2)との関係が、第2図に示すよ
うに直線(ロ)となる。
〔考案の効果〕
本考案によれば、一方のベースが固定抵抗及び可変抵
抗の接続点に、他方のベースが基準電圧源のマイナス側
にそれぞれ接続された2個のトランジスタからなる差動
アンプと、この差動アンプの出力がベースに接続される
出力トランジスタとを備えた定電圧発生回路の出力トラ
ンジスタを固定抵抗及び可変抵抗の直列回路に並列し接
続したから、上記直流モータの回転数がリニアな特性と
なって回転数制御が容易になり、高精度で信頼性の高い
回転数制御装置を提供できてその実用的価値は大であ
る。また駆動及び分流トランジスタのコレクタ電圧が等
しくなるので電流比例定数の安定性が向上する。更にト
ルク設定用抵抗に基準電圧バイアス電流も流れない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案に係る直流モータの回転数制御装置の一
実施例を示す回路図、第2図は本考案装置での直流モー
タの回転数特性図である。 第3図は直流モータの回転数制御装置の従来例を示す回
路図、第4図は従来装置での直流モータの回転数特性図
である。 (M)……直流モータ、(QX)……分流トランジスタ、
(QY)……駆動トランジスタ、(RT)……トルク設定用
抵抗、(A)……コンパレータ、(B)……定電圧発生
回路。

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】直流モータと駆動トランジスタの直列回路
    に、固定抵抗と可変抵抗とトルク設定用抵抗と分流トラ
    ンジスタとの直列回路を並列接続し、上記各トランジス
    タにてカレントミラー回路を形成すると共に、直流モー
    タ及びトルク設定用抵抗と各トランジスタとの各接続点
    にコンパレータの2入力を接続し、その出力をカレント
    ミラー回路の制御入力に接続し、更に、一方のベースが
    上記固定抵抗及び可変抵抗の接続点に、他方のベースが
    基準電圧源のマイナス側にそれぞれ接続された2個のト
    ランジスタからなる差動アンプと、この差動アンプの出
    力がベースに接続される出力トランジスタとを備えた定
    電圧発生回路の出力トランジスタを上記固定抵抗及び可
    変抵抗の直列回路に並列接続して回路構成し、上記コン
    パレータでの比較によりカレントミラー回路を制御して
    直流モータの回転数を一定に保持する装置であって、 直流モータの内部逆起電力(Ea)=基準電圧源の電圧
    (VR)×(1+可変抵抗の抵抗値(R2)/固定抵抗の抵
    抗値(R1))なる関係を有して、直流モータの回転数を
    上記可変抵抗の抵抗値に対してリニアな特性で制御可能
    な直流モータの回転数制御装置。
JP1989121179U 1989-10-16 1989-10-16 直流モータの回転数制御装置 Expired - Lifetime JP2521527Y2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6011551B2 (ja) * 1979-11-16 1985-03-26 松下電器産業株式会社 直流モ−タの速度制御装置
JPS61104797U (ja) * 1984-12-12 1986-07-03
JP2615447B2 (ja) * 1985-10-02 1997-05-28 松下電器産業株式会社 直流モータの速度制御装置

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JPH0363093U (ja) 1991-06-20

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