JPH0363316B2 - - Google Patents
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- JPH0363316B2 JPH0363316B2 JP57109414A JP10941482A JPH0363316B2 JP H0363316 B2 JPH0363316 B2 JP H0363316B2 JP 57109414 A JP57109414 A JP 57109414A JP 10941482 A JP10941482 A JP 10941482A JP H0363316 B2 JPH0363316 B2 JP H0363316B2
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- JP
- Japan
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- motor
- transistor
- resistor
- comparator
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/288—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using variable impedance
- H02P7/2885—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using variable impedance whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、直流モータの負荷が少ない時から最
大トルク（回転速度制御時の最大トルク以下、制
御最大トルクを記す。）まで、直流モータの速度
制御を円滑に実行することのできる直流モータの
速度制御装置に関する。
大トルク（回転速度制御時の最大トルク以下、制
御最大トルクを記す。）まで、直流モータの速度
制御を円滑に実行することのできる直流モータの
速度制御装置に関する。
トランジスタを用いた直流モータの速度制御装
置は、いわゆる、電子ガバナと称され、直流モー
タの回転速度に比例して駆動コイルに発生する逆
起電力と基準電圧とを比較し、両者の差電圧によ
つて制御用トランジスタを制御して直流モータの
回転速度を一定に保つ動作を実行する。
置は、いわゆる、電子ガバナと称され、直流モー
タの回転速度に比例して駆動コイルに発生する逆
起電力と基準電圧とを比較し、両者の差電圧によ
つて制御用トランジスタを制御して直流モータの
回転速度を一定に保つ動作を実行する。
ところでかかる電子ガバナを半導体集積回路化
するのに好適な回路構成は特開昭54−15125号に
よりすでに提案されている。
するのに好適な回路構成は特開昭54−15125号に
よりすでに提案されている。
第１図に、上記電子ガバナの回路構成の一例を
示す。第１図において、１は被制御直流モータで
あり、２は抵抗、３は直流電源である。同図で、
コレクタが抵抗２を介して電源端子３に接続さ
れ、エミツタが抵抗４を介して接地されたトラン
ジスタ５と各コレクタが共通接続され被制御直流
モータ１を介して前記電源端子３に接続され、各
エミツタがそれぞれ同一の値に設定された抵抗
６，７，８を介して接地された直流モータ駆動用
トランジスタ９，１０，１１とが互いのベースを
共通接続してカレントミラーを構成している。ま
た、比較器１３は前記トランジスタ５のコレクタ
に一端が接続された基準電圧源１２の他端を一方
の入力とし、前記トランジスタ９，１０，１１の
コレクタ共通接点を他方の入力とし、前記トラン
ジスタ５および前記トランジスタ９，１０，１１
のベース共通接続点に出力を接続されている。定
電流源１４は比較器１３ならびに前記基準電圧源
１２を定電流駆動する。抵抗１５は前記トランジ
スタ５のコレクタと前記トランジスタ９，１０，
１１のコレクタ共通接続点との間に接続されてい
る。
示す。第１図において、１は被制御直流モータで
あり、２は抵抗、３は直流電源である。同図で、
コレクタが抵抗２を介して電源端子３に接続さ
れ、エミツタが抵抗４を介して接地されたトラン
ジスタ５と各コレクタが共通接続され被制御直流
モータ１を介して前記電源端子３に接続され、各
エミツタがそれぞれ同一の値に設定された抵抗
６，７，８を介して接地された直流モータ駆動用
トランジスタ９，１０，１１とが互いのベースを
共通接続してカレントミラーを構成している。ま
た、比較器１３は前記トランジスタ５のコレクタ
に一端が接続された基準電圧源１２の他端を一方
の入力とし、前記トランジスタ９，１０，１１の
コレクタ共通接点を他方の入力とし、前記トラン
ジスタ５および前記トランジスタ９，１０，１１
のベース共通接続点に出力を接続されている。定
電流源１４は比較器１３ならびに前記基準電圧源
１２を定電流駆動する。抵抗１５は前記トランジ
スタ５のコレクタと前記トランジスタ９，１０，
１１のコレクタ共通接続点との間に接続されてい
る。
以上の構成からなる直流モータの速度制御装置
では、基準電圧源１２の基準電圧Vrefと直流モ
ータ１の逆起電力Eaとを比較することにより前
記直流モータ１の回転速度を一定にする制御動作
が実行される。たとえば、外部負荷トルク等の影
響によつて直流モータ１の回転速度が低下した場
合、次のような回路動作がなされて回転速度を一
定値まで高める制御がなされる。
では、基準電圧源１２の基準電圧Vrefと直流モ
ータ１の逆起電力Eaとを比較することにより前
記直流モータ１の回転速度を一定にする制御動作
が実行される。たとえば、外部負荷トルク等の影
響によつて直流モータ１の回転速度が低下した場
合、次のような回路動作がなされて回転速度を一
定値まで高める制御がなされる。
すなわち、直流モータ１の回転速度が低下する
ことにより、逆起電力Eaが低下し、直流モータ
駆動用トランジスタ９，１０，１１のコレクタ共
通接続点の電位が高くなる。このため、比較器１
３の上記駆動トランジスタ９，１０，１１のコレ
クタ共通接続点につながれた側の入力電圧が高く
なり、前記比較器１３はトランジスタ５，９，１
０，１１へのベース電流供給量を増加する方向に
働く。したがつて、前記直流モータ駆動用トラン
ジスタ９，１０，１１のコレクタ電流が増加する
ところとなり、電機子電流Iaが増加して直流モー
タ１の回転速度を高める方向の制御がなされる。
ことにより、逆起電力Eaが低下し、直流モータ
駆動用トランジスタ９，１０，１１のコレクタ共
通接続点の電位が高くなる。このため、比較器１
３の上記駆動トランジスタ９，１０，１１のコレ
クタ共通接続点につながれた側の入力電圧が高く
なり、前記比較器１３はトランジスタ５，９，１
０，１１へのベース電流供給量を増加する方向に
働く。したがつて、前記直流モータ駆動用トラン
ジスタ９，１０，１１のコレクタ電流が増加する
ところとなり、電機子電流Iaが増加して直流モー
タ１の回転速度を高める方向の制御がなされる。
第１図の直流モータの速度制御装置において、
直流モータ１の逆起電力をUEa、電機子電流をIa
内部抵抗をRaとし、また、基準電圧源１２で得
られる基準電圧をVref、定電流源の定電流をIr、
カレントミラーを構成するトランジスタ５とトラ
ンジスタ９，１０，１１との電流比をＫ、抵抗２
の抵抗値をRT、抵抗１５の抵抗値をRSとすると、
直流モータ１の回転速度Ｎは、 Ｎ＝１／Ka〔Vref｛１＋RT／RS（１＋１／Ｋ）｝ ＋Ia（RT／Ｋ−Ra）＋RTIr〕 ……(1) として表わされる。なお、Kaは直流モータ１の
発電定数である。
直流モータ１の逆起電力をUEa、電機子電流をIa
内部抵抗をRaとし、また、基準電圧源１２で得
られる基準電圧をVref、定電流源の定電流をIr、
カレントミラーを構成するトランジスタ５とトラ
ンジスタ９，１０，１１との電流比をＫ、抵抗２
の抵抗値をRT、抵抗１５の抵抗値をRSとすると、
直流モータ１の回転速度Ｎは、 Ｎ＝１／Ka〔Vref｛１＋RT／RS（１＋１／Ｋ）｝ ＋Ia（RT／Ｋ−Ra）＋RTIr〕 ……(1) として表わされる。なお、Kaは直流モータ１の
発電定数である。
いま、前記直流モータ１の内部抵抗Raに対応
して抵抗２の抵抗値RTを RT＝Ｋ Ra ……(2) に設定しておけば、第(1)式は、 Ｎ＝１／Ka〔Vref＋｛１＋RT／RS（１＋１／Ｋ）｝ ＋RTIr〕 ……(3) となり、前記直流モータ１は電機子電流Iaすなわ
ち負荷トルクに影響されず、一定回路速度にな
る。
して抵抗２の抵抗値RTを RT＝Ｋ Ra ……(2) に設定しておけば、第(1)式は、 Ｎ＝１／Ka〔Vref＋｛１＋RT／RS（１＋１／Ｋ）｝ ＋RTIr〕 ……(3) となり、前記直流モータ１は電機子電流Iaすなわ
ち負荷トルクに影響されず、一定回路速度にな
る。
ところで、第１図に示されるような回路構成か
らなる直流モータの速度制御装置において、直流
モータの負荷が増加していくと、直流モータ駆動
用トランジスタ９，１０，１１のコレクタ電圧が
低くなつていく。上記トランジスタ９，１０，１
１のコレクタ電圧を低くできるほど、制御最大ト
ルクは大きくなる。
らなる直流モータの速度制御装置において、直流
モータの負荷が増加していくと、直流モータ駆動
用トランジスタ９，１０，１１のコレクタ電圧が
低くなつていく。上記トランジスタ９，１０，１
１のコレクタ電圧を低くできるほど、制御最大ト
ルクは大きくなる。
トランジスタ９，１０，１１のコレクタ電圧が
低くなる時は同トランジスタが飽和した時であ
る。ところで、トランジスタ９，１０，１１のコ
レクタ電圧は比較器１３のオフセツトを無視すれ
ば、基準電圧Vrefだけトランジスタ５より低い
電圧となる。したがつて、モータ駆動トランジス
タ９，１０，１１が飽和した時トランジスタ５
は、飽和せず電流Ｋは一定の値にならず、不安定
な値を示す。このため、(3)式に示す直流モータ１
の回転速度Ｎも一定とならず、不安定となる。こ
の特性を第２図Ａに示す。すなわち、負荷トルク
が所定値でモータ回転速度が急激に上昇する。
低くなる時は同トランジスタが飽和した時であ
る。ところで、トランジスタ９，１０，１１のコ
レクタ電圧は比較器１３のオフセツトを無視すれ
ば、基準電圧Vrefだけトランジスタ５より低い
電圧となる。したがつて、モータ駆動トランジス
タ９，１０，１１が飽和した時トランジスタ５
は、飽和せず電流Ｋは一定の値にならず、不安定
な値を示す。このため、(3)式に示す直流モータ１
の回転速度Ｎも一定とならず、不安定となる。こ
の特性を第２図Ａに示す。すなわち、負荷トルク
が所定値でモータ回転速度が急激に上昇する。
本発明は上記の欠点を除去し、制御最大トルク
まで直流モータの速度制御を円滑に行うことので
きる直流モータの速度制御装置を提供せんとする
ものである。
まで直流モータの速度制御を円滑に行うことので
きる直流モータの速度制御装置を提供せんとする
ものである。
第３図は本発明の直流モータの速度制御回路の
一例を示したものである。第３図において、第１
図と異なる所は基準電圧源１２の基準電圧Vref
を抵抗１６と抵抗１７で分割し、その分割点を比
較器１３に入力することである。その他の構成は
第１図と同様である。
一例を示したものである。第３図において、第１
図と異なる所は基準電圧源１２の基準電圧Vref
を抵抗１６と抵抗１７で分割し、その分割点を比
較器１３に入力することである。その他の構成は
第１図と同様である。
第３図の本発明実施例装置の構成では比較器１
３の入力電圧VINは次式で表わされる。
３の入力電圧VINは次式で表わされる。
VIN＝Vref／R16＋R17・R17＋V14 ……(4)
ここでR16は抵抗１６の抵抗値、R17は抵抗R17
の抵抗値、V14は定電流源１４の電圧である。制
御最大トルク時、基準電圧Vrefを1.2V、定電流
源１４の電圧を0.1Vとすると、入力電圧VINは、 VIN＝1.2／５＋５×５＋0.1＝0.7(V) ……(5) となる。
の抵抗値、V14は定電流源１４の電圧である。制
御最大トルク時、基準電圧Vrefを1.2V、定電流
源１４の電圧を0.1Vとすると、入力電圧VINは、 VIN＝1.2／５＋５×５＋0.1＝0.7(V) ……(5) となる。
ここで、モータ駆動トランジスタ９，１０，１
１の制御最大トルク時の飽和電圧を0.6Vとして
もトランジスタ９，１０，１１のコレクタは比較
器１３の入力に接続されているからVIN＝0.7V以
下には下がらない。
１の制御最大トルク時の飽和電圧を0.6Vとして
もトランジスタ９，１０，１１のコレクタは比較
器１３の入力に接続されているからVIN＝0.7V以
下には下がらない。
したがつて、モータ駆動トランジスタ９，１
０，１１は制御最大トルク時にも飽和しない。
０，１１は制御最大トルク時にも飽和しない。
式(4)、(5)から明らかなように、抵抗１６，１７
の各抵抗値を自在に選べば比較器の入力VINの値
を自由に設定できる。実施例装置は制御最大トル
ク時にモータ駆動トランジスタ９，１０，１１を
飽和させずに動作できるから直流モータの回転速
度を円滑に制御できる。比較器の入力をモータ駆
動トランジスタ９，１０，１１の飽和電圧よりわ
ずかに高い電圧に設定すれば、制御最大トルクを
低下させずに円滑な直流モータの速度制御を行う
ことができる。この特性例を第２図Ｂに示す。同
図から明らかな様に、直流モータの負荷トルクに
対して円滑なモータ回転速度が得られる。
の各抵抗値を自在に選べば比較器の入力VINの値
を自由に設定できる。実施例装置は制御最大トル
ク時にモータ駆動トランジスタ９，１０，１１を
飽和させずに動作できるから直流モータの回転速
度を円滑に制御できる。比較器の入力をモータ駆
動トランジスタ９，１０，１１の飽和電圧よりわ
ずかに高い電圧に設定すれば、制御最大トルクを
低下させずに円滑な直流モータの速度制御を行う
ことができる。この特性例を第２図Ｂに示す。同
図から明らかな様に、直流モータの負荷トルクに
対して円滑なモータ回転速度が得られる。
モータ回転速度の調整は通常抵抗１５を変化さ
せて行う。抵抗１５を無限大に設定した時、最低
の回転速度が得られる。この時の回転速度Ｎは次
式で表わされる。
せて行う。抵抗１５を無限大に設定した時、最低
の回転速度が得られる。この時の回転速度Ｎは次
式で表わされる。
Ｎ＝１／Ka（Vref＋RTIr） ……(6)
本発明の直流モータの速度制御装置は基準電圧
Vrefを分割する形になるから、実質の基準電圧
Vrefは次式で表わされる。
Vrefを分割する形になるから、実質の基準電圧
Vrefは次式で表わされる。
Vref＝Vref／R16＋R17・R16 ……(7)
(7)式を(6)式に代入すると
Ｎ＝１／Ka（R16／R16＋R17・Vref＋RTIr） ……(8)
上式から明らかなように本発明装置は、従来例
より低い回転速度まで制御でき直流モータの回転
速度調整範囲を拡大することができる。また発電
定数Kaの小さいモータも制御できるもので、適
用モータの種類拡大を図ることが可能である。
より低い回転速度まで制御でき直流モータの回転
速度調整範囲を拡大することができる。また発電
定数Kaの小さいモータも制御できるもので、適
用モータの種類拡大を図ることが可能である。
以上の様に、本発明によれば、基準電圧Vref
を抵抗で分割することにより、直流モータの速度
制御を円滑に行うことができ、さらに、低い回転
速度まで制御することができ被制御モータの種類
拡大を図ることができるものである。
を抵抗で分割することにより、直流モータの速度
制御を円滑に行うことができ、さらに、低い回転
速度まで制御することができ被制御モータの種類
拡大を図ることができるものである。
第１図は従来の直流モータの速度制御装置を示
す回路図、第２図は負荷トルクとモータ回転速度
の関係を示す特性図、第３図は本発明に係る直流
モータの速度制御装置を示す回路図である。 １……直流モータ、２，４，６，７，８……抵
抗、９，１０，１１……モータ駆動トランジス
タ、５……カレントミラー用トランジスタ、１２
……基準電圧、１３……比較器、１４……定電流
源、１６，１７……基準電圧分割用抵抗、１５…
…回転速度調整用抵抗。
す回路図、第２図は負荷トルクとモータ回転速度
の関係を示す特性図、第３図は本発明に係る直流
モータの速度制御装置を示す回路図である。 １……直流モータ、２，４，６，７，８……抵
抗、９，１０，１１……モータ駆動トランジス
タ、５……カレントミラー用トランジスタ、１２
……基準電圧、１３……比較器、１４……定電流
源、１６，１７……基準電圧分割用抵抗、１５…
…回転速度調整用抵抗。
Claims (1)
- １ 電源端子に接続された直流モータの他端に、
直流モータ駆動用の第１のトランジスタを設ける
と共に、前記第１のトランジスタと電流の比例関
係を構成する第２のトランジスタを設け、前記第
２のトランジスタのコレクタに、前記第１のトラ
ンジスタとの電流比例定数と前記直流モータ内部
抵抗との積にほぼ等しい値を有する第１の抵抗を
接続し、前記第１の抵抗の他端を電源端子に接続
し、前記第１のトランジスタ、及び第２のトラン
ジスタのそれぞれのベースを比較器の出力に接続
し、前記直流モータと前記第１のトランジスタと
の接続点を接続し、前記比較器の一方の入力端子
に接続し、所定基準電圧を抵抗で分割点を前記比
較器の他方の入力端子に接続したことを特徴とす
る直流モータの速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57109414A JPS58224585A (ja) | 1982-06-24 | 1982-06-24 | 直流モ−タの速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57109414A JPS58224585A (ja) | 1982-06-24 | 1982-06-24 | 直流モ−タの速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58224585A JPS58224585A (ja) | 1983-12-26 |
| JPH0363316B2 true JPH0363316B2 (ja) | 1991-09-30 |
Family
ID=14509636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57109414A Granted JPS58224585A (ja) | 1982-06-24 | 1982-06-24 | 直流モ−タの速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58224585A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2663415B2 (ja) * | 1985-05-07 | 1997-10-15 | 松下電器産業株式会社 | 直流モータの速度制御装置 |
| JPS61273191A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-12-03 | Rohm Co Ltd | 電子ガバナ |
| JPS6335185A (ja) * | 1986-07-29 | 1988-02-15 | Rohm Co Ltd | 電子ガバナ |
| JPS6333396U (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 | ||
| JPS6348398U (ja) * | 1986-09-12 | 1988-04-01 |
-
1982
- 1982-06-24 JP JP57109414A patent/JPS58224585A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58224585A (ja) | 1983-12-26 |
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