JPS5836185A - 直流モ−タのスイッチングガバナ−装置 - Google Patents

直流モ−タのスイッチングガバナ−装置

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JPS5836185A
JPS5836185A JP56134914A JP13491481A JPS5836185A JP S5836185 A JPS5836185 A JP S5836185A JP 56134914 A JP56134914 A JP 56134914A JP 13491481 A JP13491481 A JP 13491481A JP S5836185 A JPS5836185 A JP S5836185A
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motor
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resistance side
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bridge circuit
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Hiroshi Mizuguchi
博 水口
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements 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
    • H02P7/18Arrangements 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
    • H02P7/24Arrangements 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
    • H02P7/28Arrangements 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
    • H02P7/285Arrangements 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
    • H02P7/29Arrangements 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
    • H02P7/2913Arrangements 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

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】 本発明は直流モータのスイッチングガバナー装置に係り
、その目的とするところは、従来公知のブリッジ検出型
の電子ガバナー回路を基本として、きわめて効率が良く
、また環境変化に対する回転速度の安定性が良好な装置
を実現することにある。
特別な速度発電機を必要とせずに、きわめて簡単な構成
で直流モータの回転速度を定速制御する装置として、第
1図に示す様なブリッジ検出型の電子ガバナー装置が良
く知られている。
第1図において、直流モータ(1)と抵抗(2)によっ
てブリフジ回路の低抵抗辺側か構成され、抵抗(3)と
抵抗(4)によ−・てブリッジ回路の高抵抗辺側か構成
されている。前記ブリッジ回路の平衡条件が成立してい
るときには、検出端子(a) (b)間に前記直流モー
タ(1)の回転速度に依存した速度電圧が現われる。
この速度電圧は比較器(5)によって基準電圧源(6)
の電圧と比較され、前記速度電圧が基準電圧よりも小さ
ければ給電制御トランジスタ(7)のベース電流が増加
して前記直流モータ(1)への給電電流を増加せしめ、
反対に前記速度電圧が前記基準電圧よりも大きければ前
記給電制御トランジスタ(7)のベース電流が減少して
前記直流モータフ1)への給電電流を減少せしめる。そ
の結果、前記直流モータ(1)は負荷の変動等に対して
もその回転速度を一定に保つことが出来る。
なお、第1図において、コンデンサ(8)は前記直流モ
ータ(1)の刷子−整流子間で発生する火花ノイズを吸
収する目的で挿入されたものであり、コンデンサ(9)
は主として高域の発振防止のために挿入されたものであ
る。
また、前記直流モータ(1)の電機子巻線は銅線によ 
て構成されているため、周囲温度の変化に対しても前記
ブリッジ回路の平衡を保つ目的で、前記抵抗(2)は銅
線によって形成されていることが多い(特公昭44−1
8018号公報あるいは実公昭44−8646号公報)
ところで、第1図の電子ガバナー装置では通常状態にお
いて給電制御トランジスタ(7)が能動状態にあり、電
池に)の出力電圧からブリッジ回路の給電端子間(c)
 (d)の電圧を差し引いた分の電圧が常に印加されて
いるため、きわめて効率が良いと云う問題がある。これ
はブリッジ検出型の電子ガバナー装置に限られる訳では
なく、速度発電機を用いたガバナー装置でも同様である
この様な問題を解消する方法として、例えば米国特許第
8624474号に示されるような直流モータのパルス
ドライブ方式が考えられる。しかしながら、直流モータ
にパルス電流を流すことはモータ巻線から障害電波を発
生したり、またモータ巻線のQをあまり大きく出来ない
ので好ましい結果が得られないと云う欠点があった。
これに対して、例えば特開昭58−47911号公報で
は、直流モータに直列に接続されたチョークコイルにパ
ルス電流を供給して、前記直流モータの両端にはコンデ
ンサを接続して前記直流モータには連続的な電流を流す
方法が示されている。この方法によると、直流モータの
巻線からの障害電波の発生もなく(チョークコイルだけ
シールドを施せば電波障害を防止出来る)、チョークコ
イル単品のQはかなり大きくすることが出来るので、か
なりの特性向上が期待出来る。
本発明はインダクタンス素子(チョークコイル)がモー
タ巻線と同じ銅線あるいは類似の材料によって形成され
、しかも適当な内部抵抗を有していることに着眼してな
されたもので、その特徴とするところは、前記インダク
タンス素子と直流モータによってブリッジ回路の低抵抗
辺側を構成し、前記ブリッジ回路の給電端子間にパルス
電流を供給し、前記ブリッジ回路の低抵抗辺側の検出端
子と高抵抗辺側の検出端子にそれぞれ交流インピーダン
スを低減してパルス電流を平滑化するための第1.第2
の平滑手段を接続したことにある。
以下本発明の構成を図面に基づいて説明する。
第2図は本発明の一実施例におけるスイッチングガバナ
ー回路の回路結線図を示したもので、第1図と同一部分
については同一図番にて示されている。第2図において
、インダクタンス素子(ピーキングコイルやチョークコ
イルあるいはインダクタとして用いられている個別部品
を用いても良いし直流モータ(1)の内部の空間部を利
用して構成されていても良い) 04と直流モータ〈1
)が直列に接続されてブリッジ回路の低抵抗辺側が構成
され、一方誤差増幅のための比較器(5)の出力はパル
ス幅変調用の比較器(ロ)の反転入力端子に印加され、
前記比較器a珍の非反転入力端子には鋸歯状波発生器に
)(これは前述の米国特許第8624474号にも示さ
れており、一般壷こよく知られているのでその具体的な
構成は省略する)の出力が印加され、前記比較器(ロ)
の出力が給電制御のためのスイッチングトランジスタ(
7りのベースに印加されている。
また、前記直流モータ(1)の両端と、前記ブリッジ回
路の高抵抗辺側を構成する抵抗(4)の両端には、それ
ぞれスイッチングリップルを平滑するためのコンデンサ
(8’)(9りが接続され、前記ブリッジの給電端子(
c) (d)間にはアイドリングダイオード(至)が接
続されている。
さて、第2図の回路において、負荷の変動等によって直
流モータの回転速度が上昇したとすると比較器(5)の
出力レベルが低下し、その結果、比較器(ロ)による鋸
歯状波のスライスレベルが低下して前記比較器(ロ)が
スイッチングトランジスタ(7′)のベース電流を引き
込む期間が短かくなり前記トランジスタ(7りのコレク
タから出力される電流パルスの平均電流、すなわち前記
直流モータ(1)に供給される平均電流が減少し、前記
直流モータ(1)の回転速度を低下せしめる。前記直流
モータ(1)の回転速度が規定値よゆも下降したときに
は、全く逆の過程を経て前記直流モータ(1)に供給さ
れる平均電流は増加する。
第2図の回路の利点としては、まず、第1にインダクタ
ンス素子を利用してスイッチング制御を行なっ・でいる
にもかかわらず、前記インダクタンス索子の内部抵抗に
よる直列損失はもとのブリッジ検出型の電子ガバナー回
路に比べて増加しない点、さらに前記インダクタンス素
子の内部抵抗の温度変化と直流モータ(1)の電機子巻
線の抵抗値の温度変化が同一あるいは類似しているので
、周囲温度の変化に対してもブリッジ回路の平衡を保つ
ことが出来る点などがあげられる。
第3図は前述の特開昭58−47911号公報に示され
ているところの速度制御のためのフィードバックループ
の中にチラークコイルと直流モータの接続点からのAC
フィードバックループを設けて、高域の周波数に対して
は正帰還として働かせると云う技術思想を本発明の装置
に適用したもので、第2図の回路に比べると、鋸歯状波
発生器(2)やパルス幅変調のための比較器(ロ)が不
要となり、きわめて簡単な構成でスイッチングガバナー
回路を実現することが出来る。ちなみに、第3図におい
て、コンデンサ(ロ)および比較器(5)、スイッチン
グトランジスタ(7つによってACフィードバックルー
プが形成され、抵抗(至)および前記比較器(5)、前
記スイッチングトランジスタ(7うによって通常の速度
制御のためのフィードバククループが形成されている。
また第4図は第8図の回路をより具体的な回路に直した
もので、第8図と同一部分については同一図番で示され
ている。第4図では、よ(知られたバンドギャップ定電
圧回路(至)を定電流回路a″hによって比較器(5)
に内蔵される抵抗(至)の両端に基準電圧を発生させて
いる。
なお、ブリッジ回路の検出端子(a)(b)間に接続さ
れた抵抗(至)と可変抵抗器曽は、直流モータ(1)の
回転速度を変化させるための素子である。
本発明の実施態様は以上のような実施例に限定される訳
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、第6図に
示したように、インダクタンス素子<l+3と直流モー
タ(1)の間にブリッジ回路の平衡調節のための抵抗素
子(2)を挿入することも出来るし、ブリッジ回路の高
抵抗辺側の検出端子に接続されたコンデンサ(9′)の
代わりに抵抗(2)とコンデンサ(2)による平滑回路
(平滑手段)を接続することも、何ら本発明の実施効果
の妨げとなるものではない。
またアイドリングダイオード斡の代わりに第5図のよう
にツェナーダイオード■を用いることも出来る。
なお、第2図の実施例では比較器(5)と比較器Op1
鋸歯状波発生器(6)、スイッチングトランジスタ(7
)がブリッジ回路の検出端子間の電位差を検出して、該
電位差に応じて平均値が変化するパルス電流を前記ブリ
ッジ回路の給電端子間に供給するパルスドライブ回路を
構成しており、第8図、第4図、第5図では、いずれも
前記比較器(5)と前記スイッチングトランジスタ(7
つ、さらにはコンデンサα◆と抵抗(ト)の並列回路が
前記パルスドライブ回路を構成している。
以上に示したように、本発明の直流モータのスイッチン
グガバナー装置では、直流モータとインダクタンス素子
の直列回路が低抵抗辺側を構成し、第1の抵抗素子と第
2の抵抗素子の直列回路が高抵抗辺側を構成するブリッ
ジ回路と、パルスドライブ回路と、前記直流モータの両
端の交流インビ−ダンスを低減せしめる第1の平滑手段
と、前記ブリッジ回路の高抵抗辺側の検出端子の交流イ
ンピーダンスを低減せしめる第2の平滑手段を備えてい
るので、簡単な回路構成で、きわめて効率が良く、環境
変化に対する回転速度の安定性が良好な装置が実現出来
、大なる効果を奏する7゜
【図面の簡単な説明】
第1図は従来公知の電子ガバナー回路の回路結線図、第
2図は本発明の一実施例を示す直流モータのスイッチン
グガバナー装置の回路結線図、第8図、第4図、第5図
はそれぞれ本発明の別の実施例を示す回路結線図である
。 (1)  ・直流モータ、(3)・抵抗(第1の抵抗素
子)、(4)抵抗(第2の抵抗素子)、(5)・・・比
較器、(6)基準電圧、(7す・・・スイッチングトラ
ンジスタ、(8つ・・・コンデンサ(第1の平滑手段)
、(CJ)・・・コンデンサ(第2の平滑手段)、(6
)・・・インダクタンス素子、01)  比較器、(6
)・鋸波状波発生器、(5)(ロ)(2)(7)および
(5)α〜o4(7す・・・パルスドライブ回路代理人
 森本義弘

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 直流モータとインダクタンス素子の直列回路が低
    抵抗辺側を構成し、第1の抵抗素子と第2の抵抗素子の
    直列回路が高抵抗辺側を構成するブリッジ回路と、前記
    ブリ、ジ回路の検出端子間の電位差を検出して、該電位
    差に応じて平均値が変化するパルス電流を前記ブリフジ
    回路の給電端子間に供給するパレスドライブ回路と、前
    記直流モータの両端の交流インピーダンスを低減せしめ
    る第1の平滑手段と、前記ブリフジ回路の高抵抗辺側の
    検出端子の交流インピーダンスを低減せしめる第2の平
    滑手段を備えたことを特徴とする直流モータのスイッチ
    ングガバナー装置。 1 パルスドライブ回路は、入力端子がそれぞれブリフ
    ジ回路の抵抗辺側の検出端子と高抵抗辺側の検出端子に
    接続された比較器と、前記ブリッジ回路の一方の検出端
    子と前記比較器の一方の入力端子の間に挿入された抵抗
    素子とコンデンサとの並列回路と、前記比較器の出力が
    印加されるスイッチングトランジスタを具備したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の直流モータのス
    イッチングガバナー装置。
JP56134914A 1981-08-27 1981-08-27 直流モ−タのスイッチングガバナ−装置 Granted JPS5836185A (ja)

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JP56134914A JPS5836185A (ja) 1981-08-27 1981-08-27 直流モ−タのスイッチングガバナ−装置

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JP56134914A JPS5836185A (ja) 1981-08-27 1981-08-27 直流モ−タのスイッチングガバナ−装置

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JPS5836185A true JPS5836185A (ja) 1983-03-03
JPH0359677B2 JPH0359677B2 (ja) 1991-09-11

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ID=15139479

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JP56134914A Granted JPS5836185A (ja) 1981-08-27 1981-08-27 直流モ−タのスイッチングガバナ−装置

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JP (1) JPS5836185A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6333396U (ja) * 1986-08-20 1988-03-03
US4730149A (en) * 1985-01-19 1988-03-08 Telefunken Electronic Gmbh Circuit arrangement for regulating the rpm of a series motor
JPS63138895U (ja) * 1987-03-05 1988-09-13

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US4730149A (en) * 1985-01-19 1988-03-08 Telefunken Electronic Gmbh Circuit arrangement for regulating the rpm of a series motor
JPS6333396U (ja) * 1986-08-20 1988-03-03
JPS63138895U (ja) * 1987-03-05 1988-09-13

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JPH0359677B2 (ja) 1991-09-11

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