JP2705927B2 - 電子ガバナ - Google Patents
電子ガバナInfo
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- JP2705927B2 JP2705927B2 JP62016680A JP1668087A JP2705927B2 JP 2705927 B2 JP2705927 B2 JP 2705927B2 JP 62016680 A JP62016680 A JP 62016680A JP 1668087 A JP1668087 A JP 1668087A JP 2705927 B2 JP2705927 B2 JP 2705927B2
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- transistor
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、電子ガバナに係り、特に、回転数や温度
特性のなど定数設定の簡易化に関する。 〔従来の技術〕 電子ガバナは、直流モータの回転数の制御をトランジ
スタなどを用いて行う速度制御装置であるが、この電子
ガバナには特開昭58−207890号など、多数の出願があ
る。 第２図は従来の電子ガバナの一例を示す。これは、回
転制御を行う主回路部２をICで構成し、電源端子４と接
地端子６との間には正電源が接続され、端子４、８、1
0、12間には、モータ14とともに、抵抗16、18、20が接
続されている。 モータ14には、トランジスタ22および抵抗24を通して
駆動電流が流れるが、この駆動電流は電流比をK:1に設
定されたトランジスタ26および抵抗28に検出される。抵
抗16の抵抗値RTは、モータ14の内部抵抗RMのＫ倍に設定
されているので、モータ14に流れる駆動電流Iaの1/Kの
電流Ia/Kがトランジスタ26に流れるものとすると、抵抗
16の両端にはモータ14の逆起電力に対応した電圧が発生
する。 そして、電圧源30には、定電流源32の定電流によっ
て、モータ14の回転数を設定する基準電圧Vrefを発生さ
せ、この基準電圧Vrefは、演算増幅器34、トランジスタ
36および抵抗38によって基準電流に変換する。 したがって、抵抗38にはトランジスタ36を通して基準
電流が流れるので、基準電圧Vrefに対応した電圧VOが発
生する。この電圧VOと、抵抗16、18、20によって端子10
に得られるモータ14の逆起電力に応じた電圧VMとを比較
器42に加え、その比較によって得られた電流をトランジ
スタ26、22のベースに加えて、モータ14の駆動電流を制
御し、モータ14の速度制御が行われる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、この電子ガバナでは、抵抗16、18、20と各
電流I1、I2、I3の関係を見ると、抵抗40に流れる電流I1
は抵抗16を通して流れるとともに、トランジスタ26にも
駆動電流Iaの1/Kの電流Ia/Kが抵抗16を通して流れ、ま
た、抵抗16、18、20を通して電流I3（＝I2）がトランジ
スタ22に流れ込む。 ところで、抵抗16、18、20の抵抗値をRT、RK、RS、抵
抗38、40の抵抗値をR1、R2、モータ14のアマチュア抵抗
をRM、モータ14の逆起電力定数をKmとすると、R1＝R2、
RM＝RT/Kのとき、モータ14の回転数Ｎは、 Ｎ＝（1/Km）〔Vref｛１＋（RT／RK）（１＋1/K）＋RS
／RK｝＋RT・I1〕 ・・・（１） となる。ただし、I1＝Vref／R1である。 このように電流I1、I2、I3が抵抗16、18、20を通じて
流れ、その抵抗値と複雑に関係するので、モータ14の回
転変動についてのパラメータが多く、回転数の設定、温
度特性の回避など回転数制御についての定数設定が複雑
であるため、定数設定の誤差が大きくなり、モータ14の
回転精度が低下するなどの欠点がある。 そこで、この発明は、回転数（回転速度）の設定や、
温度特性の調整など制御上の定数設定を簡略化したもの
である。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明の電子ガバナは、第１図に例示するように、
モータ（44）に直列に接続されて駆動電流を流す第１の
トランジスタ（50）と、前記モータの内部抵抗と一定比
例関係を持つ抵抗値を持ち第１の電圧を発生させる第１
の抵抗（抵抗60）と、この第１の抵抗に直列に接続され
て前記駆動電流に対応する電流を流す第２のトランジス
タ（62）と、定電流を発生する定電流源（74）と、この
定電流を受けて基準電圧を発生する電圧源（76）と、こ
の電圧源に発生する基準電圧を基準電流に変換する電圧
・電流変換手段（電圧・電流変換回路82）と、この電圧
・電流変換手段に設けられた出力トランジスタ（86）と
電源側との間に接続され、前記基準電流によって第２の
電圧を発生する第２の抵抗（68）と、前記出力トランジ
スタと接地側との間に接続され、前記基準電流に温度係
数を付与する第３の抵抗（90）と、前記第２の抵抗に発
生した前記第２の電圧を受け、出力を以て前記第１の抵
抗に前記第１の電圧を発生させるとともに、前記第１の
電圧と前記第２の電圧を加算させるバッファ回路（70）
と、前記第１および第２の電圧の加算値と前記モータに
発生した逆起電力とを比較し、その大小関係に応じた電
流を前記第１および第２のトランジスタのベース電流と
して前記第２のトランジスタの電流および前記駆動電流
を制御する比較手段（比較器92）とを備えたものであ
る。 〔作用〕 したがって、この電子ガバナでは、モータ44の内部抵
抗（RM）に相当する第１の抵抗（抵抗60）と、温度特性
などを反映させた電圧（V2）を発生させる第２の抵抗
（抵抗68）との間にバッファ回路70を介して直列に接続
することにより、第１および第２の抵抗（抵抗60、68）
に流れる電流を分離独立させ、第１の抵抗（抵抗60）に
モータ44の内部抵抗（RM）による電圧降下に相当する電
圧（V1）、第２の抵抗（抵抗68）に基準電圧Vrefに基づ
く温度特性を反映させた電圧（V2）を発生させる。そし
て、各電圧（V1、V2）をバッファ回路70を介して算術的
に加算し、その加算値（V1＋V2）とモータ44の逆起電力
とを比較し、両者の電圧差に応じてモータ44の駆動電流
を制御することにより、モータ44の速度制御を行ってい
る。 〔実施例〕 第１図は、この発明の電子ガバナの実施例を示す。 モータ44の駆動電流を制御する主回路部46はICで構成
されており、モータ44は、電源と主回路部46のモータ端
子48との間に接続され、駆動電流は第１のトランジスタ
50および抵抗52を通して接地端子54側に流れる。 端子56、58に接続された第１の抵抗としての抵抗60
は、モータ44の内部抵抗（アマチュア抵抗など）RMに対
して電流比Ｋ倍の抵抗値を持っており、第２のトランジ
スタ62および抵抗64には、トランジスタ50に流れる駆動
電流の1/Kの電流が流れる。 そこで、この電子ガバナでは、電源と端子66との間に
接続された第２の抵抗としての速度調整用抵抗68と、抵
抗60とをバッファ回路70を介して直列に接続し、抵抗68
に対して温度特性を持たせた基準電流を流して第１の電
圧V1、抵抗60にトランジスタ62を通して駆動電流の1/K
の電流を流して第２の電圧V2をバッファ回路70を絶縁手
段として分離して発生させている。バッファ回路70は、
演算増幅器72の出力端子および反転入力端子（−）を結
合して利得を持たない全帰還増幅器で構成されている。 基準電流は、定電流源74で得られた基準電流を電圧源
76に流して基準電圧Vrefを発生させ、その基準電圧Vref
を電圧・電流変換回路82によって変換して得られる。電
圧・電流変換回路82は、演算増幅器84の出力部に出力ト
ランジスタ86を設置し、基準電圧Vrefを基準電流に変換
するとともに、その基準電流に端子88に接続された第３
の抵抗として基準抵抗90によって設定される温度特性を
持たせることができる。 そして、各電圧V1、V2は、バッファ回路70を介して加
算され、その加算値（V1＋V2）とモータ44に発生した逆
起電力とを比較手段としての比較器92で比較し、その比
較出力によってトランジスタ50、62のベース電流を流
し、モータ44に流れる駆動電流を制御して回転数を一定
に制御する。 このように抵抗60、68の各役割をバッファ回路70によ
って独立させた場合、抵抗60、68、90の抵抗値をRT、
RS、RK、モータ44に流れる駆動電流をIa、Kmをモータ44
の逆起電力定数とすると、モータ44の回転数Ｎは、 Ｎ＝（1/Km）｛Vref（RS／RK）＋（RT/K−RM）Ia｝ ・・・（２） となる。ここで、RT/K−RM＝０であるとすると、 Ｎ＝（1/Km）（Vref・RS／RK） ・・・（３） となり、回転数Ｎは、極めて簡単な式で表される。この
ため、回転数の設定および温度特性など定数設定が簡略
化される。 たとえば、抵抗60、90に感温抵抗素子を用いれば、モ
ータ44の温度特性を相殺し、温度変化に対して一定の回
転数Ｎを容易に得ることができ、また、抵抗68の値RSを
連続的に可変または段階的に変更することによって任意
の回転数Ｎを得ることができる。 また、抵抗60には、トランジスタ62を通じてモータ44
の駆動電流に対応する電流のみが流れて、バッファ回路
70の設置によって抵抗68側と分離される結果、不要な電
流が流れないので、電源電圧の変動やトルク変動による
回転数の変動を抑えることができ、安定した回転数が得
られる。 〔発明の効果〕 この発明によれば、モータの内部抵抗に対応する第１
の抵抗と、基準電圧に相当する電圧を発生させる第２の
抵抗とをバッファ回路を介して直列に接続し、各抵抗に
独立した電圧を生じさせるので、電流関係が単純化し、
簡単に回転数の調整や温度特性の調整などを行うことが
できる。また、モータの内部抵抗に対応する第１の抵抗
に流れる電流に不要な電流が流れないので、電源電圧の
変動やトルク変化などに伴う回転数の変動を抑制し、安
定した回転数が得られる。
特性のなど定数設定の簡易化に関する。 〔従来の技術〕 電子ガバナは、直流モータの回転数の制御をトランジ
スタなどを用いて行う速度制御装置であるが、この電子
ガバナには特開昭58−207890号など、多数の出願があ
る。 第２図は従来の電子ガバナの一例を示す。これは、回
転制御を行う主回路部２をICで構成し、電源端子４と接
地端子６との間には正電源が接続され、端子４、８、1
0、12間には、モータ14とともに、抵抗16、18、20が接
続されている。 モータ14には、トランジスタ22および抵抗24を通して
駆動電流が流れるが、この駆動電流は電流比をK:1に設
定されたトランジスタ26および抵抗28に検出される。抵
抗16の抵抗値RTは、モータ14の内部抵抗RMのＫ倍に設定
されているので、モータ14に流れる駆動電流Iaの1/Kの
電流Ia/Kがトランジスタ26に流れるものとすると、抵抗
16の両端にはモータ14の逆起電力に対応した電圧が発生
する。 そして、電圧源30には、定電流源32の定電流によっ
て、モータ14の回転数を設定する基準電圧Vrefを発生さ
せ、この基準電圧Vrefは、演算増幅器34、トランジスタ
36および抵抗38によって基準電流に変換する。 したがって、抵抗38にはトランジスタ36を通して基準
電流が流れるので、基準電圧Vrefに対応した電圧VOが発
生する。この電圧VOと、抵抗16、18、20によって端子10
に得られるモータ14の逆起電力に応じた電圧VMとを比較
器42に加え、その比較によって得られた電流をトランジ
スタ26、22のベースに加えて、モータ14の駆動電流を制
御し、モータ14の速度制御が行われる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、この電子ガバナでは、抵抗16、18、20と各
電流I1、I2、I3の関係を見ると、抵抗40に流れる電流I1
は抵抗16を通して流れるとともに、トランジスタ26にも
駆動電流Iaの1/Kの電流Ia/Kが抵抗16を通して流れ、ま
た、抵抗16、18、20を通して電流I3（＝I2）がトランジ
スタ22に流れ込む。 ところで、抵抗16、18、20の抵抗値をRT、RK、RS、抵
抗38、40の抵抗値をR1、R2、モータ14のアマチュア抵抗
をRM、モータ14の逆起電力定数をKmとすると、R1＝R2、
RM＝RT/Kのとき、モータ14の回転数Ｎは、 Ｎ＝（1/Km）〔Vref｛１＋（RT／RK）（１＋1/K）＋RS
／RK｝＋RT・I1〕 ・・・（１） となる。ただし、I1＝Vref／R1である。 このように電流I1、I2、I3が抵抗16、18、20を通じて
流れ、その抵抗値と複雑に関係するので、モータ14の回
転変動についてのパラメータが多く、回転数の設定、温
度特性の回避など回転数制御についての定数設定が複雑
であるため、定数設定の誤差が大きくなり、モータ14の
回転精度が低下するなどの欠点がある。 そこで、この発明は、回転数（回転速度）の設定や、
温度特性の調整など制御上の定数設定を簡略化したもの
である。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明の電子ガバナは、第１図に例示するように、
モータ（44）に直列に接続されて駆動電流を流す第１の
トランジスタ（50）と、前記モータの内部抵抗と一定比
例関係を持つ抵抗値を持ち第１の電圧を発生させる第１
の抵抗（抵抗60）と、この第１の抵抗に直列に接続され
て前記駆動電流に対応する電流を流す第２のトランジス
タ（62）と、定電流を発生する定電流源（74）と、この
定電流を受けて基準電圧を発生する電圧源（76）と、こ
の電圧源に発生する基準電圧を基準電流に変換する電圧
・電流変換手段（電圧・電流変換回路82）と、この電圧
・電流変換手段に設けられた出力トランジスタ（86）と
電源側との間に接続され、前記基準電流によって第２の
電圧を発生する第２の抵抗（68）と、前記出力トランジ
スタと接地側との間に接続され、前記基準電流に温度係
数を付与する第３の抵抗（90）と、前記第２の抵抗に発
生した前記第２の電圧を受け、出力を以て前記第１の抵
抗に前記第１の電圧を発生させるとともに、前記第１の
電圧と前記第２の電圧を加算させるバッファ回路（70）
と、前記第１および第２の電圧の加算値と前記モータに
発生した逆起電力とを比較し、その大小関係に応じた電
流を前記第１および第２のトランジスタのベース電流と
して前記第２のトランジスタの電流および前記駆動電流
を制御する比較手段（比較器92）とを備えたものであ
る。 〔作用〕 したがって、この電子ガバナでは、モータ44の内部抵
抗（RM）に相当する第１の抵抗（抵抗60）と、温度特性
などを反映させた電圧（V2）を発生させる第２の抵抗
（抵抗68）との間にバッファ回路70を介して直列に接続
することにより、第１および第２の抵抗（抵抗60、68）
に流れる電流を分離独立させ、第１の抵抗（抵抗60）に
モータ44の内部抵抗（RM）による電圧降下に相当する電
圧（V1）、第２の抵抗（抵抗68）に基準電圧Vrefに基づ
く温度特性を反映させた電圧（V2）を発生させる。そし
て、各電圧（V1、V2）をバッファ回路70を介して算術的
に加算し、その加算値（V1＋V2）とモータ44の逆起電力
とを比較し、両者の電圧差に応じてモータ44の駆動電流
を制御することにより、モータ44の速度制御を行ってい
る。 〔実施例〕 第１図は、この発明の電子ガバナの実施例を示す。 モータ44の駆動電流を制御する主回路部46はICで構成
されており、モータ44は、電源と主回路部46のモータ端
子48との間に接続され、駆動電流は第１のトランジスタ
50および抵抗52を通して接地端子54側に流れる。 端子56、58に接続された第１の抵抗としての抵抗60
は、モータ44の内部抵抗（アマチュア抵抗など）RMに対
して電流比Ｋ倍の抵抗値を持っており、第２のトランジ
スタ62および抵抗64には、トランジスタ50に流れる駆動
電流の1/Kの電流が流れる。 そこで、この電子ガバナでは、電源と端子66との間に
接続された第２の抵抗としての速度調整用抵抗68と、抵
抗60とをバッファ回路70を介して直列に接続し、抵抗68
に対して温度特性を持たせた基準電流を流して第１の電
圧V1、抵抗60にトランジスタ62を通して駆動電流の1/K
の電流を流して第２の電圧V2をバッファ回路70を絶縁手
段として分離して発生させている。バッファ回路70は、
演算増幅器72の出力端子および反転入力端子（−）を結
合して利得を持たない全帰還増幅器で構成されている。 基準電流は、定電流源74で得られた基準電流を電圧源
76に流して基準電圧Vrefを発生させ、その基準電圧Vref
を電圧・電流変換回路82によって変換して得られる。電
圧・電流変換回路82は、演算増幅器84の出力部に出力ト
ランジスタ86を設置し、基準電圧Vrefを基準電流に変換
するとともに、その基準電流に端子88に接続された第３
の抵抗として基準抵抗90によって設定される温度特性を
持たせることができる。 そして、各電圧V1、V2は、バッファ回路70を介して加
算され、その加算値（V1＋V2）とモータ44に発生した逆
起電力とを比較手段としての比較器92で比較し、その比
較出力によってトランジスタ50、62のベース電流を流
し、モータ44に流れる駆動電流を制御して回転数を一定
に制御する。 このように抵抗60、68の各役割をバッファ回路70によ
って独立させた場合、抵抗60、68、90の抵抗値をRT、
RS、RK、モータ44に流れる駆動電流をIa、Kmをモータ44
の逆起電力定数とすると、モータ44の回転数Ｎは、 Ｎ＝（1/Km）｛Vref（RS／RK）＋（RT/K−RM）Ia｝ ・・・（２） となる。ここで、RT/K−RM＝０であるとすると、 Ｎ＝（1/Km）（Vref・RS／RK） ・・・（３） となり、回転数Ｎは、極めて簡単な式で表される。この
ため、回転数の設定および温度特性など定数設定が簡略
化される。 たとえば、抵抗60、90に感温抵抗素子を用いれば、モ
ータ44の温度特性を相殺し、温度変化に対して一定の回
転数Ｎを容易に得ることができ、また、抵抗68の値RSを
連続的に可変または段階的に変更することによって任意
の回転数Ｎを得ることができる。 また、抵抗60には、トランジスタ62を通じてモータ44
の駆動電流に対応する電流のみが流れて、バッファ回路
70の設置によって抵抗68側と分離される結果、不要な電
流が流れないので、電源電圧の変動やトルク変動による
回転数の変動を抑えることができ、安定した回転数が得
られる。 〔発明の効果〕 この発明によれば、モータの内部抵抗に対応する第１
の抵抗と、基準電圧に相当する電圧を発生させる第２の
抵抗とをバッファ回路を介して直列に接続し、各抵抗に
独立した電圧を生じさせるので、電流関係が単純化し、
簡単に回転数の調整や温度特性の調整などを行うことが
できる。また、モータの内部抵抗に対応する第１の抵抗
に流れる電流に不要な電流が流れないので、電源電圧の
変動やトルク変化などに伴う回転数の変動を抑制し、安
定した回転数が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の電子ガバナの実施例を示す回路図、
第２図は従来の電子ガバナを示す回路図である。 44……モータ 50……第１のトランジスタ 60……第１の抵抗 62……第２のトランジスタ 68……第２の抵抗 70……バッファ回路 74……定電流源 76……電圧源 82……電圧・電流変換回路（電圧・電流変換手段） 86……出力トランジスタ 90……基準抵抗（第３の抵抗） 92……比較器（比較手段）
第２図は従来の電子ガバナを示す回路図である。 44……モータ 50……第１のトランジスタ 60……第１の抵抗 62……第２のトランジスタ 68……第２の抵抗 70……バッファ回路 74……定電流源 76……電圧源 82……電圧・電流変換回路（電圧・電流変換手段） 86……出力トランジスタ 90……基準抵抗（第３の抵抗） 92……比較器（比較手段）
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．モータに直列に接続されて駆動電流を流す第１のト
ランジスタと、 前記モータの内部抵抗と一定の比例関係を持つ抵抗値を
持ち第１の電圧を発生させる第１の抵抗と、 この第１の抵抗に直列に接続されて前記駆動電流に対応
する電流を流す第２のトランジスタと、 定電流を発生する定電流源と、 この定電流を受けて基準電圧を発生する電圧源と、 この電圧源に発生する基準電圧を基準電流に変換する電
圧・電流変換手段と、 この電圧・電流変換手段に設けられた出力トランジスタ
と電源側との間に接続され、前記基準電流によって第２
の電圧を発生する第２の抵抗と、 前記出力トランジスタと接地側との間に接続され、前記
基準電流に温度係数を付与する第３の抵抗と、 前記第２の抵抗に発生した前記第２の電圧を受け、出力
を以て前記第１の抵抗に前記第１の電圧を発生させると
ともに、前記第１の電圧と前記第２の電圧を加算させる
バッファ回路と、 前記第１および第２の電圧の加算値と前記モータに発生
した逆起電力とを比較し、その大小関係に応じた電流を
前記第１および第２のトランジスタのベース電流として
前記第２のトランジスタの電流および前記駆動電流を制
御する比較手段と、 を備えたことを特徴とする電子ガバナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62016680A JP2705927B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 電子ガバナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62016680A JP2705927B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 電子ガバナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63186577A JPS63186577A (ja) | 1988-08-02 |
| JP2705927B2 true JP2705927B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=11923026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62016680A Expired - Lifetime JP2705927B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 電子ガバナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2705927B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6223278Y2 (ja) * | 1979-06-04 | 1987-06-13 |
-
1987
- 1987-01-27 JP JP62016680A patent/JP2705927B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63186577A (ja) | 1988-08-02 |
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