JPH06101952B2 - 直流電動機の速度制御装置 - Google Patents
直流電動機の速度制御装置Info
- Publication number
- JPH06101952B2 JPH06101952B2 JP59168510A JP16851084A JPH06101952B2 JP H06101952 B2 JPH06101952 B2 JP H06101952B2 JP 59168510 A JP59168510 A JP 59168510A JP 16851084 A JP16851084 A JP 16851084A JP H06101952 B2 JPH06101952 B2 JP H06101952B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching element
- motor
- voltage
- speed
- capacitor
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- Expired - Lifetime
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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
- H02P7/29—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 pulse modulation
- H02P7/2913—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 pulse modulation whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流電動機を一定速度で回転させるようにした
直流電動機（以下単にモータという）の速度制御装置に
関するものである。
直流電動機（以下単にモータという）の速度制御装置に
関するものである。
従来、モータ本体に速度発電機を取付け、モータの速度
を検出してこれを基準電圧と比較しモータへの入力を制
御する方式、またはモータをブリッジの一辺とする電気
回路を構成し、回転によりモータ内部に発生する逆起電
力を取出し、これを基準電圧と比較しモータへの入力を
制御する方式が既に提案されている。
を検出してこれを基準電圧と比較しモータへの入力を制
御する方式、またはモータをブリッジの一辺とする電気
回路を構成し、回転によりモータ内部に発生する逆起電
力を取出し、これを基準電圧と比較しモータへの入力を
制御する方式が既に提案されている。
しかしながら、上記した従来の方式のうち、速度発電機
を使用した前者の方式は速度発電機の付加により軸方向
長さが長くなるばかりでなく、制御装置自体も複雑にな
る欠点があり、モータをブリッジの一辺とする後者の方
式は負荷電流が大きい場合、モータに直列に接続される
ブリッジ抵抗の発熱と大きさが問題となる。
を使用した前者の方式は速度発電機の付加により軸方向
長さが長くなるばかりでなく、制御装置自体も複雑にな
る欠点があり、モータをブリッジの一辺とする後者の方
式は負荷電流が大きい場合、モータに直列に接続される
ブリッジ抵抗の発熱と大きさが問題となる。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、簡
単な構成でモータを一定速度で回転させるように制御す
ることである。
単な構成でモータを一定速度で回転させるように制御す
ることである。
本発明は、モータが発生する逆起電力及びスイッチング
素子の端子電圧が夫々モータの速度及び負荷電流に比例
する点に着目し、スイッチング素子のオフ時に充電さ
れ、スイッチング素子のオン時に放電されるコンデンサ
をモータと直列であって、スイッチング素子と並列に接
続し、更にコンデンサの端子電圧が基準電圧より大きく
なった時に前記スイッチング素子をオンさせる比較手段
を設け、スイッチング素子のオンオフデューティを逆起
電力及び負荷電流に対応して変え、モータの速度を一定
になるように制御したことを特徴とするものである。
素子の端子電圧が夫々モータの速度及び負荷電流に比例
する点に着目し、スイッチング素子のオフ時に充電さ
れ、スイッチング素子のオン時に放電されるコンデンサ
をモータと直列であって、スイッチング素子と並列に接
続し、更にコンデンサの端子電圧が基準電圧より大きく
なった時に前記スイッチング素子をオンさせる比較手段
を設け、スイッチング素子のオンオフデューティを逆起
電力及び負荷電流に対応して変え、モータの速度を一定
になるように制御したことを特徴とするものである。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。図にお
いて、１は直流電源、２はモータ、３はモータ２への入
力を制御する半導体スイッチング素子である。該スイッ
チング素子３は、本実施例ではＮチャンネルMOS形電界
効果形トランジスタ（以下FETという）としているが、
トランジスタ等でも代替できる。４は本発明比較手段を
構成するヒステリシスコンパレータである。ヒステリシ
スコンパレータ４は、コンパレータ６、モータ２の速度
を設定するための可変抵抗７、該可変抵抗７と直列に接
続された固定抵抗８、コンパレータ６にヒステリシス特
性を持たせるための抵抗９、10及び前記固定抵抗８を短
絡するトランジスタ11等から構成される。前記コンパレ
ータ６の反転入力端は可変抵抗７の摺動端子に接続さ
れ、直流電源１の電圧を可変抵抗７と固定抵抗８によっ
て分圧した摺動端子上の端子電圧を基準電圧Ｖとしてい
る。５は前記モータ２と直列に接続され、FET3と並列に
接続された抵抗12及びコンデンサ13からなる直列回路
で、抵抗12とコンデンサ13の接続点が前記コンパレータ
６の非反転入力端に接続され、コンデンサ13の端子電圧
がコンパレータ６の非反転入力端電圧Ｖとなる。コンデ
ンサ13は、FET3のオフ時にモータ２、抵抗12を介して充
電され、FET3のオン時に抵抗12、FET3を介して放電す
る。
いて、１は直流電源、２はモータ、３はモータ２への入
力を制御する半導体スイッチング素子である。該スイッ
チング素子３は、本実施例ではＮチャンネルMOS形電界
効果形トランジスタ（以下FETという）としているが、
トランジスタ等でも代替できる。４は本発明比較手段を
構成するヒステリシスコンパレータである。ヒステリシ
スコンパレータ４は、コンパレータ６、モータ２の速度
を設定するための可変抵抗７、該可変抵抗７と直列に接
続された固定抵抗８、コンパレータ６にヒステリシス特
性を持たせるための抵抗９、10及び前記固定抵抗８を短
絡するトランジスタ11等から構成される。前記コンパレ
ータ６の反転入力端は可変抵抗７の摺動端子に接続さ
れ、直流電源１の電圧を可変抵抗７と固定抵抗８によっ
て分圧した摺動端子上の端子電圧を基準電圧Ｖとしてい
る。５は前記モータ２と直列に接続され、FET3と並列に
接続された抵抗12及びコンデンサ13からなる直列回路
で、抵抗12とコンデンサ13の接続点が前記コンパレータ
６の非反転入力端に接続され、コンデンサ13の端子電圧
がコンパレータ６の非反転入力端電圧Ｖとなる。コンデ
ンサ13は、FET3のオフ時にモータ２、抵抗12を介して充
電され、FET3のオン時に抵抗12、FET3を介して放電す
る。
前記コンパレータ６は、コンデンサ13の端子電圧Ｖが可
変抵抗７の摺動端子上の端子電圧Ｖより大きくなった時
及び小さくなった時に夫々論理値１及び論理値０の出力
Voを発生し、論理値１の出力でFET3及びトランジスタ11
をオンさせ、論理値０の出力でFET3及びトランジスタ11
をオフさせる。
変抵抗７の摺動端子上の端子電圧Ｖより大きくなった時
及び小さくなった時に夫々論理値１及び論理値０の出力
Voを発生し、論理値１の出力でFET3及びトランジスタ11
をオンさせ、論理値０の出力でFET3及びトランジスタ11
をオフさせる。
前記基準電圧Ｖは、FET3のオフ時すなわちトランジスタ
11のオフ時にVoff＝（Ｒ＋Ra）・E/（Ｒ＋Ra＋Rb）とな
り、FET3のオン時すなわちトランジスタ11のオン時にVo
n＝Ra・（Ｅ−Vce）／（Ra＋Rb）＋Vce（＜Voff）とな
る。ここでＲは固定抵抗８の抵抗値、Raは可変抵抗７の
摺動端子と固定抵抗８側端子間の抵抗値、Rbは可変抵抗
７の摺動端子と直流電源１側端子間の抵抗値、Ｅは直流
電源１の出力電圧、Vceはトランジスタ11のオン時のコ
レクターエミッタ間電圧である。従って、基準電圧Ｖ
は、トランジスタ11のオフ時すなわちFET3のオフ時にVo
ffと大きくなり、トランジスタ11のオン時すなわちFET3
のオン時にVonと小さくなり、コンパレータ６はヒステ
リシス特性を有するようになる。
11のオフ時にVoff＝（Ｒ＋Ra）・E/（Ｒ＋Ra＋Rb）とな
り、FET3のオン時すなわちトランジスタ11のオン時にVo
n＝Ra・（Ｅ−Vce）／（Ra＋Rb）＋Vce（＜Voff）とな
る。ここでＲは固定抵抗８の抵抗値、Raは可変抵抗７の
摺動端子と固定抵抗８側端子間の抵抗値、Rbは可変抵抗
７の摺動端子と直流電源１側端子間の抵抗値、Ｅは直流
電源１の出力電圧、Vceはトランジスタ11のオン時のコ
レクターエミッタ間電圧である。従って、基準電圧Ｖ
は、トランジスタ11のオフ時すなわちFET3のオフ時にVo
ffと大きくなり、トランジスタ11のオン時すなわちFET3
のオン時にVonと小さくなり、コンパレータ６はヒステ
リシス特性を有するようになる。
モータ２の逆起電力及びFET3の端子電圧すなわちドレイ
ンソース間電圧が夫々モータ２の速度及び負荷電流に比
例するので、コンデンサ13の充電速度は、モータ２の速
度が低い重負荷時の方がモータ２の速度が速い軽負荷時
より速く、また放電速度は、負荷電流が大きい重負荷時
の方が負荷電流が小さい軽負荷時より遅くなる。
ンソース間電圧が夫々モータ２の速度及び負荷電流に比
例するので、コンデンサ13の充電速度は、モータ２の速
度が低い重負荷時の方がモータ２の速度が速い軽負荷時
より速く、また放電速度は、負荷電流が大きい重負荷時
の方が負荷電流が小さい軽負荷時より遅くなる。
従って、モータ２が高速で回転しようとする軽負荷時に
おいては、第２図に示す如く、コンデンサ13の端子電圧
が、前記オフ時基準電圧Voffに到達する時間が長くなる
と共にオン時基準電圧Vonに低下する時間が短くなるの
で、コンパレータ６が論理値１の出力を発生する時間す
なわちFET3がオンしている時間が短くなって、モータ２
の速度の増加は抑えられる。
おいては、第２図に示す如く、コンデンサ13の端子電圧
が、前記オフ時基準電圧Voffに到達する時間が長くなる
と共にオン時基準電圧Vonに低下する時間が短くなるの
で、コンパレータ６が論理値１の出力を発生する時間す
なわちFET3がオンしている時間が短くなって、モータ２
の速度の増加は抑えられる。
反対にモータ２が低速で回転しようとする重負荷時にお
いては、第３図に示す如く、コンデンサ13の端子電圧
が、前記オフ時基準電圧Voffに到達する時間が短くなる
と共にオン時基準電圧Vonに低下する時間が長くなるの
で、コンパレータ６が論理値１の出力を発生する時間す
なわちFET3がオンしている時間が長くなって、モータ２
の速度の減少は抑えられる。
いては、第３図に示す如く、コンデンサ13の端子電圧
が、前記オフ時基準電圧Voffに到達する時間が短くなる
と共にオン時基準電圧Vonに低下する時間が長くなるの
で、コンパレータ６が論理値１の出力を発生する時間す
なわちFET3がオンしている時間が長くなって、モータ２
の速度の減少は抑えられる。
以上のように本実施例は、FET3のオンオフデューティを
モータ２の逆起電力及び負荷電流に対応して変えること
によって、モータ２の速度を一定に制御するようにした
ので、構成が簡単になると共にモータ２の速度を確実に
制御できるという効果を奏し得る。
モータ２の逆起電力及び負荷電流に対応して変えること
によって、モータ２の速度を一定に制御するようにした
ので、構成が簡単になると共にモータ２の速度を確実に
制御できるという効果を奏し得る。
以上のように本発明によれば、速度発電機やブリッジ回
路を必要とせず、簡単な構成で直流電動機の速度を一定
に制御できる制御装置を提供することが可能となる。
路を必要とせず、簡単な構成で直流電動機の速度を一定
に制御できる制御装置を提供することが可能となる。
第１図は本発明制御装置の一実施例を示す回路図、第２
図は軽負荷時におけるコンパレータの入出力波形図、第
３図は重負荷時におけるコンパレータの入出力波形図で
ある。 図において、１は直流電源、２は直流電動機（モー
タ）、３は半導体スイッチング素子（FET）、４はヒス
テリシスコンパレータ、５は直列回路、６はコンパレー
タ、７は速度設定用可変抵抗、８は固定抵抗、９、10、
12は抵抗、13はコンデンサである。
図は軽負荷時におけるコンパレータの入出力波形図、第
３図は重負荷時におけるコンパレータの入出力波形図で
ある。 図において、１は直流電源、２は直流電動機（モー
タ）、３は半導体スイッチング素子（FET）、４はヒス
テリシスコンパレータ、５は直列回路、６はコンパレー
タ、７は速度設定用可変抵抗、８は固定抵抗、９、10、
12は抵抗、13はコンデンサである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−130789（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−88611（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−142112（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−53695（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】直流電源の両端に接続された直流電動機及
び半導体スイッチング素子の直列回路と、抵抗を介して
前記スイッチング素子と並列に接続され、スイッチング
素子のオフ時に直流電動機、抵抗を介して充電され、ス
イッチング素子のオン時に抵抗、スイッチング素子を介
して放電するコンデンサと、スイッチング素子のオフ時
にコンデンサの端子電圧が第１基準電圧より大きくなっ
た時に前記スイッチング素子をオンさせると共にスイッ
チング素子のオン時にコンデンサの端子電圧が前記第１
基準電圧より小さい第２基準電圧より小さくなった時に
前記スイッチング素子をオフさせる比較制御手段とを備
え、前記スイッチング素子のオン・オフデューティを制
御して直流電動機を一定速度で回転させるようにしたこ
とを特徴とする直流電動機の速度制御装置。 - 【請求項２】前記半導体スイッチング素子をFETにより
構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
直流電動機の速度制御装置。 - 【請求項３】前記直流電源の両端に接続された速度設定
用可変抵抗及び固定抵抗の直列回路を接続すると共に該
固定抵抗を短絡するトランジスタを接続し、更に前記コ
ンデンサの端子電圧及び前記可変抵抗の摺動端子上の端
子電圧を夫々非反転入力電圧及び反転入力電圧とするコ
ンパレータを設け、該コンパレータの出力によってスイ
ッチング素子及びトランジスタをオン・オフさせ、トラ
ンジスタのオフ時及びオン時の反転入力電圧を夫々前記
第１基準電圧及び第２基準電圧とし、コンパレータによ
って前記比較制御手段を構成するようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の直流電動機の速度制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59168510A JPH06101952B2 (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 直流電動機の速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59168510A JPH06101952B2 (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 直流電動機の速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6146187A JPS6146187A (ja) | 1986-03-06 |
| JPH06101952B2 true JPH06101952B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=15869380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59168510A Expired - Lifetime JPH06101952B2 (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 直流電動機の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101952B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6412891A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-17 | Japan Servo | Control device of dc motor |
| JP2823962B2 (ja) * | 1990-12-26 | 1998-11-11 | 佐鳥電機 株式会社 | 直流モータの速度制御回路 |
| GB2280762A (en) * | 1993-07-31 | 1995-02-08 | Lucas Ind Plc | Testing and speed control of ABS pump motors |
| JP5465959B2 (ja) * | 2009-09-01 | 2014-04-09 | 矢崎総業株式会社 | 電動ファンの制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742245B2 (ja) * | 1974-05-07 | 1982-09-08 | ||
| JPS50142112U (ja) * | 1974-05-13 | 1975-11-22 |
-
1984
- 1984-08-10 JP JP59168510A patent/JPH06101952B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6146187A (ja) | 1986-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |