JPH0487583A - 直流モータ起動電流制限回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は直流モータ起動電流制限回路に関する。

（従来技術） 従来の直流モータ起動電流制限回路は第５図に示す如く
、直流モータのトルク指令信号を受けて駆動されるトラ
ンジスタＱ３と、トランジスタＱ２の出力で駆動され、
かつ直流モータＭに直列接続されて直流モータの電流を
制限するトランジスタＱ２と、直流モータＭが電流検出
抵抗ＲＤの電圧降下を抵抗Ｒ１とＲ２とで分圧し、分圧
電圧で駆動され、かつトランジスタＱ３と電源との間に
接続されたトランジスタＱ１とから構成されていた。

上記従来の直流モータ起動電流制限回路では、直流モー
タＭに流れる電流が増加し、電流検出抵抗ＲＤの電圧降
下が増大して、トランジスタＱ１がオン状態になる電圧
に達すると、トランジスタＱ１がオン状態となって、ト
ランジスタＱ２に流れる電流はトランジスタＱ１がオン
状態になったときの電流によって制限を受け、第６図（
ａ）に示す如く直流モータＭの電流ＩＮは制限される。

なお第６図（ｂ）は直流モータＭの端子電圧ＶＷを、第
６図（Ｃ）は直流モータＭの発生トルクおよび負荷トル
クを、第６図（ｄ）は直流モータＭによる加速トルクを
、第６図（ｅ）は直流モータＭの回転速度を示している
。

（発明が解決しようとする課Ｍｌ） しかしながら、上記した如き従来の直流モータ起動電流
制限回路によるときは、電流制限値が一定に押えられて
いるため、発生トルクが非常に大きく、直流モータを大
形にする必要があるという問題点があった。またこの発
生トルクを小さくしようとすると定速における負荷トル
クが相対的に大きくなって、起動時間を長くしてしまう
問題点があった。

本発明は、直流モータの速度に対応して電流制限値を変
更することにより、上記の問題点を解消した直流モータ
起動電流制限回路を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の直流モータ起動電流制限回路は、電流制限値を
直流モータの回転速度に比例した値に制御することを特
徴とするものである。

また、直流モータの回転速度に直流モータの端子電圧を
用いてもよい。

（作　用） 本発明の直流モータ起動電流制限回路は上記のように構
成したため、起動電流の制限値は直流モータの回転速度
に、または直流モータの端子電圧に比例して制御される
。したがって起動初期の回転速度が低いときに電流値は
低い値に制御されることになる。

又起動初期の回転速度が低いときには直流モータの端子
電圧は未だ低く、電流値は低い値に制御されることにな
る。

（実施例） 以下、本発明を実施例によって説明する。

第１図は、本発明の一実施例の回路図である。

本発明の第１実施例においては、第５図に示した従来例
の回路に、トランジスタＱ１のベースとトランジスタの
コレクタ、すなわち直流モータＭの一端との間に抵抗Ｒ
３を接続し、トランジスタＱ１のベースに直流モータＭ
の端子電圧■にを印加するように構成する。

上記の様に構成した本発明の第１実施例において、起動
時には直流モータＭの回転数は未だ少なく、直流モータ
Ｍの端子電圧ＶＮは低い、このため、抵抗Ｒ３を流れる
電流によって抵抗Ｒ１に流れる電流は増大し、電流検出
抵抗ＲＤの電圧が小さい値であっても、トランジスタＱ
１はオン状態になる。

したがって起動電流値は小さな値に制限され、直流モー
タＭの回転数の増大にしたがって、直流モータＭの端子
電圧ＶＷも増大していく、直流モータＭの端子電圧の増
大にともなって、抵抗Ｒ３を介して抵抗Ｒ１に流れる電
流は低下し、制限電流値は増大する。したがって、直流
モータＭの電流ＩＮは第２図（ａ）に示す如く、その制
限値は直流モータＭの回転数にともなって変化していく
、直流モータＭの端子電圧ＶＷが電源電圧によって飽和
に達した時点から直流モータＭの電流ＩＮは減少して行
き、定格に達すると図示しない速度制御系の働きにより
、加速トルクはほぼ零となる。

ここで、第２図（ａ）は直流モータＭの電流を、第２図
（ｂ）は直流モータＭの端子電圧を。

、５ＩＧ２図（Ｃ）は直流モータＭの発生トクルおよび
負荷トルクを、第２図（ｃｌ）は直流モータＭの加速ト
ルクを、第２図（ｅ）は直流モータＭの回転速度を示し
ている。

第２図（ａ）と第２図（Ｃ）とから明らかな如く、直流
モータＭの発生トルクは直流モータＭの電流に対応して
おり、第６図（ｃ）と比較すれば、明らかな如く起動時
の発生トルクは減少している。

次に本発明の第２実施例について説明する。

第３図は本発明の第２実施例の回路図である。

本第２実施例においては、抵抗Ｒ４を介してトルク指令
信号で駆動されるトランジスタＱ３　と、トランジスタ
Ｑ３の出力で駆動され、かつ直流モータＭに直列接続さ
れて直流モータＭの電流を制限するトランジスタＱ２と
、直流モータＭに直列接続されて直流モータＭの電流を
検出する電流検出抵抗ＲＤと、直流モータＭの端子電圧
■にをトランジスタＱ３のベースに導く抵抗Ｒ３とから
なっている。

上記の如く構成した本発明の第２実施例において、直流
モータＭの起動時は直流モータＭの回転数は未だ上昇し
ておらず、直流モータＭの端子電圧ＶＭは低い、しかる
にトランジスタＱ３　（１）ベースには抵抗Ｒ３を介し
て直流モータＭの端子電圧ＶＷが印加され、トランジス
タＱ２が呈する抵抗は大きく、直流モータＭの電流ＩＮ
は制限される。起動が進み直流モータＭの回転数が増加
すると直流モータＭの端子電圧■にも直流モータＭの回
転数の増加に伴って、端子電圧ＶＭが電源電圧ｖＣＣに
より飽和する値にまで増加していく、この結果、トラン
ジスタＱ２の呈する抵抗は端子電圧ＶＮの増加に伴って
減少し、直流モータＭの電流制限値も順次増加していく
。

つぎに本発明の第３実施例について説明する。

第４図は本発明の第３実施例の回路図である。

本第３実施例においては、トランジスタＱ２Ｑ３　、電
流検出抵抗ＲＤ、電流検出抵抗ＲＤの電圧降下を非反転
増幅する演算増幅器ＯＰ、抵抗Ｒ６，、Ｒ７からなる増
幅器ＡＭ、増幅器ＡＭの出力電圧をトランジスタＱ３の
エミッタに帰還しである。さらに、直流モータＭの端子
電圧ＶＭを演算増幅器ＯＦの反転入力端子に抵抗Ｒ５を
介して印加する。

したがって抵抗Ｒ５によって直流モータＭの端子電圧Ｖ
Ｍを演算増幅器ＯＰの反転入力端子に印加していないと
きにおける増幅器の出力ｅｏは（１＋（Ｒ６／　Ｒ７）
）　Ｉ　Ｍ　ＲＤである。したがって直流モータＭの端
子電圧■にによって変化しない、しかるに抵抗Ｒ５によ
って直流モータＭの端子電圧ＶＭを演算増幅器ＯＦの反
転入力端子に印加したときにおける増幅器の出力ｅｏは
となる。この結果、　　　　　示す 直流モータＭの起動時、未だ回転数が低いときは直流モ
ータＭの端子電圧ＶＷは低く、出力ｅ。

は大きい、したがってトランジスタＱ３のエミッタ電位
は高く、トランジスタＱ２の抵抗値は高いために、直流
モータＭの電流は低い値に制限されることになる。

（発明の効果） 以上説明した如く、本発明によれば、起動時における直
流モータの端子電圧に伴う電流値としたため、起動時の
発生トルクは小さく〒き、加速トクを起動期間全体にわ
たってほぼ一定に保つことができる。また発生トルクは
不必要に大きなトルクを出さない効果があり、これはス
キャナモータの場合、有効である。　また、直流モータ
がシャフトロックした場合の直流モータの保護および駆
動回路の保護を行うことができるほか、直流モータコイ
ルが短絡した場合の駆動回路の保護に役立つものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の回路図。 第２図は本発明の第１実施例の作用説明に供するタイミ
ング図。 第３図は本発明の第２実施例の回路図。 第４図は本発明の第３実施例の回路図。 第５図は従来例の回路図。 第６図は従来例の作用説明に供するタイミング図。 Ｍ・・・直流モータ、Ｑ１〜Ｑ３・・・トランジスタ、
Ｒ１＃Ｒ７・・・抵抗、ＯＰ・・・演算増幅器。 出　　願　　人　　コパル電子株式会社代理人　弁理士
　　小　　林　　　　榮第 図 ＋Ｖ Ｍ、、１ｆｆＬも一夕 Ｑ＋、Ｑ２．Ｑ３−トラシβスタ Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３・・・取戎 第 図 十■ 第 図 第 図 十ｖ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直流モータ起動電流制限回路であって、電流制限値
   を直流モータの回転速度に比例した値に制御することを
   特徴とする直流モータ起動電流制限回路。 ２、直流モータの回転速度に直流モータの端子電圧を用
   いたことを特徴とする請求項１記載の直流モータ起動電
   流制限回路。