JPH06105577A - 直流電動機の回転数制御装置 - Google Patents
直流電動機の回転数制御装置Info
- Publication number
- JPH06105577A JPH06105577A JP4249303A JP24930392A JPH06105577A JP H06105577 A JPH06105577 A JP H06105577A JP 4249303 A JP4249303 A JP 4249303A JP 24930392 A JP24930392 A JP 24930392A JP H06105577 A JPH06105577 A JP H06105577A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- fet
- setting means
- rotation speed
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は直流電動機の回転数制御装置に関する
もので、その目的は、ヒステリシス比率が設定回転数に
関係なく一定値を維持するようにして良好な定速度特性
が得られるようにすることである。 【構成】直流電動機2に直列に接続され、スイッチング
制御信号に応じてオン・オフして直流電動機2への給電
を制御する半導体スイッチング手段3と、該半導体スイ
ッチング手段3がオンの時放電回路を構成し、オフの時
充電回路を構成し、半導体スイッチング手段3と並列に
接続されたコンデンサ62を含む時定数手段6と、直流
電動機2の回転数を設定するための基準電圧を発生する
回転数設定手段4と、該回転数設定手段4と前記スイッ
チング制御信号に応じて2値の基準電圧を発生するヒス
テリシス設定手段5と、該ヒステリシス設定手段5と時
定数手段6の電圧を比較し、半導体スイッチング手段3
のオン・オフを切り替えると共にヒステリシス設定手段
5の出力電圧値を切り替えるスイッチング制御信号を発
生する比較手段7とを備えたことを特徴とする。
もので、その目的は、ヒステリシス比率が設定回転数に
関係なく一定値を維持するようにして良好な定速度特性
が得られるようにすることである。 【構成】直流電動機2に直列に接続され、スイッチング
制御信号に応じてオン・オフして直流電動機2への給電
を制御する半導体スイッチング手段3と、該半導体スイ
ッチング手段3がオンの時放電回路を構成し、オフの時
充電回路を構成し、半導体スイッチング手段3と並列に
接続されたコンデンサ62を含む時定数手段6と、直流
電動機2の回転数を設定するための基準電圧を発生する
回転数設定手段4と、該回転数設定手段4と前記スイッ
チング制御信号に応じて2値の基準電圧を発生するヒス
テリシス設定手段5と、該ヒステリシス設定手段5と時
定数手段6の電圧を比較し、半導体スイッチング手段3
のオン・オフを切り替えると共にヒステリシス設定手段
5の出力電圧値を切り替えるスイッチング制御信号を発
生する比較手段7とを備えたことを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は直流電動機を一定の回転
数で運転させる回転数制御装置に関するものである。
数で運転させる回転数制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の回転数制御装置は本出願人が先に
出願した特開昭61−46187号公報に記載のよう
に、直流電動機への給電を制御する半導体スイッチング
手段がオン時のオン電圧は直流電動機の負荷が増加する
に従い大きくなり、半導体スイッチング手段がオフの時
直流電動機が発生する逆起電力が直流電動機の回転数に
比例する点に着目し、半導体スイッチング手段のスイッ
チングデューティを制御し、直流電動機への入力電圧を
制御し、直流電動機の回転数を一定にしていた。
出願した特開昭61−46187号公報に記載のよう
に、直流電動機への給電を制御する半導体スイッチング
手段がオン時のオン電圧は直流電動機の負荷が増加する
に従い大きくなり、半導体スイッチング手段がオフの時
直流電動機が発生する逆起電力が直流電動機の回転数に
比例する点に着目し、半導体スイッチング手段のスイッ
チングデューティを制御し、直流電動機への入力電圧を
制御し、直流電動機の回転数を一定にしていた。
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】従来の回転数制御装置
は回転数設定手段とヒステリシス設定手段を共用してい
たため、回転数設定手段で設定した回転数によりヒステ
リシスの比率が変わり、定速度特性が変わるという問題
があった。すなわち、ヒステリシスの比率が大きい時は
定速度特性が良好であるが、ヒステリシスの比率が小さ
い時は定速度特性が悪くなるという欠点があった。本発
明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、いかな
る設定回転数においても前記ヒステリシス比率を一定に
して良好な定速度特性が得られるようにすることであ
る。
は回転数設定手段とヒステリシス設定手段を共用してい
たため、回転数設定手段で設定した回転数によりヒステ
リシスの比率が変わり、定速度特性が変わるという問題
があった。すなわち、ヒステリシスの比率が大きい時は
定速度特性が良好であるが、ヒステリシスの比率が小さ
い時は定速度特性が悪くなるという欠点があった。本発
明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、いかな
る設定回転数においても前記ヒステリシス比率を一定に
して良好な定速度特性が得られるようにすることであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的は回転数設定手
段とヒステリシス設定手段を分離してヒステリシス比率
を一定にすることにより達成される。
段とヒステリシス設定手段を分離してヒステリシス比率
を一定にすることにより達成される。
【0005】
【作用】回転数設定手段とヒステリシス設定手段を分離
したことにより、ヒステリシス比率が一定となるので、
いかなる回転数設定に対しても良好な定速度特性をが得
られるようになる。
したことにより、ヒステリシス比率が一定となるので、
いかなる回転数設定に対しても良好な定速度特性をが得
られるようになる。
【0006】
【実施例】図1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は直流電動機、3は
直流電動機2に直列に接続され、スイッチング制御信号
に応じてオン・オフして直流電動機2への給電を制御す
る半導体スイッチング手段である。本実施例では、Nチ
ャンネルMOS形電界効果トランジスタ(以下FETと
いう)を例に挙げているが、トランジスタ等でも代替で
きる。4は可変抵抗器41とボルテージフォロワ42か
らなる回転数設定手段、5は抵抗器51、52とトラン
ジスタ53、抵抗器54、55から構成されるヒステリ
シス設定手段で、回転数設定手段4とスイッチング制御
信号に応じて2値の基準電圧を抵抗器54、55の接続
点に発生する。6はFET3がオンの時放電回路を構成
し、オフの時充電回路を構成し、FET3に並列に接続
された抵抗器61とコンデンサ62の直列接続からなる
時定数手段である。該時定数手段6はFET3のオン時
にコンデンサ62の電荷を抵抗器61とFET3を介し
て放電し、FET3のオフ時に直流電動機2、抵抗器6
1を介してコンデンサ62が充電される。すなわち、F
ET3のオン電圧は直流電動機2の負荷が増加するに従
い大きくなり、FET3がオフの時に直流電動機2で発
生する逆起電力が回転数に比例するという特性を利用し
ている。7はヒステリシス設定手段5と時定数手段6の
電圧を比較し、FET3のオン・オフを切り替えると共
にヒステリシス設定手段5の出力電圧値を切り替えるス
イッチング制御信号を発生する比較手段である。
る。図において、1は直流電源、2は直流電動機、3は
直流電動機2に直列に接続され、スイッチング制御信号
に応じてオン・オフして直流電動機2への給電を制御す
る半導体スイッチング手段である。本実施例では、Nチ
ャンネルMOS形電界効果トランジスタ(以下FETと
いう)を例に挙げているが、トランジスタ等でも代替で
きる。4は可変抵抗器41とボルテージフォロワ42か
らなる回転数設定手段、5は抵抗器51、52とトラン
ジスタ53、抵抗器54、55から構成されるヒステリ
シス設定手段で、回転数設定手段4とスイッチング制御
信号に応じて2値の基準電圧を抵抗器54、55の接続
点に発生する。6はFET3がオンの時放電回路を構成
し、オフの時充電回路を構成し、FET3に並列に接続
された抵抗器61とコンデンサ62の直列接続からなる
時定数手段である。該時定数手段6はFET3のオン時
にコンデンサ62の電荷を抵抗器61とFET3を介し
て放電し、FET3のオフ時に直流電動機2、抵抗器6
1を介してコンデンサ62が充電される。すなわち、F
ET3のオン電圧は直流電動機2の負荷が増加するに従
い大きくなり、FET3がオフの時に直流電動機2で発
生する逆起電力が回転数に比例するという特性を利用し
ている。7はヒステリシス設定手段5と時定数手段6の
電圧を比較し、FET3のオン・オフを切り替えると共
にヒステリシス設定手段5の出力電圧値を切り替えるス
イッチング制御信号を発生する比較手段である。
【0007】直流電動機2が軽負荷時における図2の動
作波形図を参照して説明する。FETの3オン時にコン
デンサ62の電荷を抵抗器61とFET3を介して放電
し、コンデンサ62の両端電圧(比較手段7の非反転側
入力電圧V+)がVON(=K・E・R54/(R54+
R55))より小さくなると、比較手段7の出力電圧V
oは”ロウ”レベルになり、FET3がオフされて直流
電動機2への給電は停止される。同時にトランジスタ5
3がオフし、比較手段7の反転側入力電圧V-はV
OFF(=K・E)に増加する。FET3のオフにより、
直流電動機2、抵抗器61を介してコンデンサ62が充
電され、比較手段7の非反転側入力電圧V+ が増加し、
反転側入力電圧V- のVOFFより大きくなると、比較手
段7の出力電圧Voは”ハイ”レベルになり、FET3
がオンされ直流電動機2は給電される。同時にトランジ
スタ53がオンし、比較手段7の反転側入力電圧V-は
VONに減少する。これを繰り返し動作することにより直
流電動機2の回転数は一定値に制御される。前記VONと
VOFFとの比率すなわちヒステリシス比率はR54/
(R54+R55)で、R54とR55が固定の抵抗値
なのでいかなる回転数設定に対しても一定となる。ここ
で、Kは可変抵抗器41の摺動子の設定位置における抵
抗比率、Eは直流電源1の出力電圧、R54は抵抗器5
4の抵抗値、R55は抵抗器55の抵抗値である。な
お、トランジスタ53オン時のコレクタ・エミッタ間電
圧は無視した。
作波形図を参照して説明する。FETの3オン時にコン
デンサ62の電荷を抵抗器61とFET3を介して放電
し、コンデンサ62の両端電圧(比較手段7の非反転側
入力電圧V+)がVON(=K・E・R54/(R54+
R55))より小さくなると、比較手段7の出力電圧V
oは”ロウ”レベルになり、FET3がオフされて直流
電動機2への給電は停止される。同時にトランジスタ5
3がオフし、比較手段7の反転側入力電圧V-はV
OFF(=K・E)に増加する。FET3のオフにより、
直流電動機2、抵抗器61を介してコンデンサ62が充
電され、比較手段7の非反転側入力電圧V+ が増加し、
反転側入力電圧V- のVOFFより大きくなると、比較手
段7の出力電圧Voは”ハイ”レベルになり、FET3
がオンされ直流電動機2は給電される。同時にトランジ
スタ53がオンし、比較手段7の反転側入力電圧V-は
VONに減少する。これを繰り返し動作することにより直
流電動機2の回転数は一定値に制御される。前記VONと
VOFFとの比率すなわちヒステリシス比率はR54/
(R54+R55)で、R54とR55が固定の抵抗値
なのでいかなる回転数設定に対しても一定となる。ここ
で、Kは可変抵抗器41の摺動子の設定位置における抵
抗比率、Eは直流電源1の出力電圧、R54は抵抗器5
4の抵抗値、R55は抵抗器55の抵抗値である。な
お、トランジスタ53オン時のコレクタ・エミッタ間電
圧は無視した。
【0008】次に負荷増加時における図3の動作波形図
を参照して説明する。直流電動機2に流れる負荷電流が
増加すると、FET3オン時のFET3のドレイン・ソ
ース間電圧が増加すると共に直流電動機2の速度の低下
により逆起電力が減少する。このため、FET3オン時
にはFET3のドレイン・ソース間電圧の増加により、
コンデンサ62の放電量が少なくなり、VOnに減少する
までの時間が長くなり、比較手段7の”ハイ”レベル期
間が長くなってFET3のオン期間が長くなる。また、
FET3オフ時には、直流電動機2の逆起電力の減少に
より、コンデンサ62の電圧上昇率が早まり、比較手段
7の”ロウ”レベル期間が短くなってFET3のオフ期
間が短くなる。これにより、直流電動機2への印加電圧
が増加し、直流電動機2の回転数低下が抑制され、回転
数は一定に保持されるようになる。
を参照して説明する。直流電動機2に流れる負荷電流が
増加すると、FET3オン時のFET3のドレイン・ソ
ース間電圧が増加すると共に直流電動機2の速度の低下
により逆起電力が減少する。このため、FET3オン時
にはFET3のドレイン・ソース間電圧の増加により、
コンデンサ62の放電量が少なくなり、VOnに減少する
までの時間が長くなり、比較手段7の”ハイ”レベル期
間が長くなってFET3のオン期間が長くなる。また、
FET3オフ時には、直流電動機2の逆起電力の減少に
より、コンデンサ62の電圧上昇率が早まり、比較手段
7の”ロウ”レベル期間が短くなってFET3のオフ期
間が短くなる。これにより、直流電動機2への印加電圧
が増加し、直流電動機2の回転数低下が抑制され、回転
数は一定に保持されるようになる。
【0009】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、回転数設
定手段とヒステリシス設定手段を分離してヒステリシス
比率を一定にすることにより、いかなる回転数設定に対
しても良好な定速度特性を達成できる。
定手段とヒステリシス設定手段を分離してヒステリシス
比率を一定にすることにより、いかなる回転数設定に対
しても良好な定速度特性を達成できる。
【図1】本発明の一実施例を示す回路図。
【図2】軽負荷時における図1の動作説明用波形図。
【図3】負荷増加時における図1の動作説明用波形図。
2は直流電動機、3は半導体スイッチング手段(FE
T)、4は回転数設定手段、5はヒステリシス設定手
段、6は時定数手段、7は比較手段である。
T)、4は回転数設定手段、5はヒステリシス設定手
段、6は時定数手段、7は比較手段である。
Claims (1)
- 【請求項1】 直流電動機に直列に接続され、スイッチ
ング制御信号に応じてオン・オフして直流電動機への給
電を制御する半導体スイッチング手段と、該半導体スイ
ッチング手段がオンの時放電回路を構成し、オフの時充
電回路を構成し、半導体スイッチング手段と並列に接続
されたコンデンサを含む時定数手段と、直流電動機の回
転数を設定するための基準電圧を発生する回転数設定手
段と、該回転数設定手段とスイッチング制御信号に応じ
て2値の基準電圧を発生するヒステリシス設定手段と、
該ヒステリシス設定手段と時定数手段の電圧を比較し、
半導体スイッチング手段のオン・オフ及びヒステリシス
設定手段の出力電圧値を切り替えるスイッチング制御信
号を発生する比較手段とを備えたことを特徴とする直流
電動機の回転数制御装置
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4249303A JPH06105577A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 直流電動機の回転数制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4249303A JPH06105577A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 直流電動機の回転数制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06105577A true JPH06105577A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=17190979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4249303A Withdrawn JPH06105577A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 直流電動機の回転数制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06105577A (ja) |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP4249303A patent/JPH06105577A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |