JPS59113781A - 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
- JPS59113781A JPS59113781A JP57224401A JP22440182A JPS59113781A JP S59113781 A JPS59113781 A JP S59113781A JP 57224401 A JP57224401 A JP 57224401A JP 22440182 A JP22440182 A JP 22440182A JP S59113781 A JPS59113781 A JP S59113781A
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- Japan
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- transistor
- voltage
- capacitor
- switching
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- 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
- H02P7/291—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 with on-off control between two set points, e.g. controlling by hysteresis
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
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。
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〕
本発明は低電圧電源にて駆動可能な直流電動機の速度制
御装置に関する。
御装置に関する。
従来の直流電動機の速度制御装置を第１図に示す電気回
路図に基いて説明する。この図面において、シυは直流
電源、シカと内はそれぞれ直流電動機に電流を供給する
だめの給電制御トランジスタ及びこのトランジスタをオ
ンオフ制御するための帰還スイッチングトランジスタで
ある。伐４）はスイッチングによる電圧保持のコンデン
サ、鞍は帰還スイッチングトランジスタ内のベース電流
を制御する帰還バイアス抵抗である。（２６）は不平衝
電圧検出用トランジスタにして、抵抗（２η６２８）ｅ
２９）（３０）及び直流電動機□□□よりなるブリッジ
回路（５）の不平衡電圧を検出するものである。０υは
直流電動機の起動を助けるコンデンサ、峙は直列抵抗で
ある。
路図に基いて説明する。この図面において、シυは直流
電源、シカと内はそれぞれ直流電動機に電流を供給する
だめの給電制御トランジスタ及びこのトランジスタをオ
ンオフ制御するための帰還スイッチングトランジスタで
ある。伐４）はスイッチングによる電圧保持のコンデン
サ、鞍は帰還スイッチングトランジスタ内のベース電流
を制御する帰還バイアス抵抗である。（２６）は不平衝
電圧検出用トランジスタにして、抵抗（２η６２８）ｅ
２９）（３０）及び直流電動機□□□よりなるブリッジ
回路（５）の不平衡電圧を検出するものである。０υは
直流電動機の起動を助けるコンデンサ、峙は直列抵抗で
ある。
動作について簡単に説明すると次のようになる。
ブリッジ回路（Ａ）で直流電動機（至）の回転数が上る
と、逆起電力によシトランジスタ陵はオフ状態となる。
と、逆起電力によシトランジスタ陵はオフ状態となる。
したがってスイッチングトランジスタ（２３）もオフの
状態となるので、給電制御用トランジスターもオフ状態
にな９、モーター電圧を下ける。ここでコンデンサ（２
４Ｊはオフ状態でも全く電圧が零にならないように保持
するものである。逆に回転数が下がると、トランジスタ
（２６）はオンになシ、トランジスター（ロ）もそのエ
ミッタ・コレクタ間のインピーダンスがよシ小さくなり
、電流を供給して電圧を上昇させ回転数を上昇させる。
状態となるので、給電制御用トランジスターもオフ状態
にな９、モーター電圧を下ける。ここでコンデンサ（２
４Ｊはオフ状態でも全く電圧が零にならないように保持
するものである。逆に回転数が下がると、トランジスタ
（２６）はオンになシ、トランジスター（ロ）もそのエ
ミッタ・コレクタ間のインピーダンスがよシ小さくなり
、電流を供給して電圧を上昇させ回転数を上昇させる。
この繰返しをして回転数を一定にしている。
しかしこの方法によると、直流電源（２１）の低下に対
する補償はない上に一定量の電圧電流を供給しなければ
ならず、また直流電動機の電圧を直流電源（２１）の低
下時にも作動するように、かなシ低く設定し々ければな
らず、トμりを出すためには電流を多く使用し直流電動
機に大き々負担を与えている。
する補償はない上に一定量の電圧電流を供給しなければ
ならず、また直流電動機の電圧を直流電源（２１）の低
下時にも作動するように、かなシ低く設定し々ければな
らず、トμりを出すためには電流を多く使用し直流電動
機に大き々負担を与えている。
本発明はかかる点に鑑み発明されたものにして、直流電
動機の回転数を、電源電圧の変動及び負荷の変動に対し
て、一定に制御でき、また低電圧電源にて駆動可能な装
置を提供せんとするものである。
動機の回転数を、電源電圧の変動及び負荷の変動に対し
て、一定に制御でき、また低電圧電源にて駆動可能な装
置を提供せんとするものである。
本発明による直流電動機の速度制御装置は、直流電源に
接続されるインダクタンスコイμ及びコンデンサの直列
回路と、該コンデンサの充電電圧が所定値になるとき、
その充電電荷を放電するスイッチングトランジスタと、
前記インダクタンスコイルの蓄積エネμギとコンデンサ
の充電電荷の重畳エネμギが間欠的に印加され、直流電
動機を一辺に含む抵抗ブリッジ回路と、前記電動機の速
度が所定値以上になるときを検出する検出トランジスタ
と、該トランジスタの検出出力により前記スイッチング
トランジスタを遮断する制御トランジスタとよシなるも
のである。
接続されるインダクタンスコイμ及びコンデンサの直列
回路と、該コンデンサの充電電圧が所定値になるとき、
その充電電荷を放電するスイッチングトランジスタと、
前記インダクタンスコイルの蓄積エネμギとコンデンサ
の充電電荷の重畳エネμギが間欠的に印加され、直流電
動機を一辺に含む抵抗ブリッジ回路と、前記電動機の速
度が所定値以上になるときを検出する検出トランジスタ
と、該トランジスタの検出出力により前記スイッチング
トランジスタを遮断する制御トランジスタとよシなるも
のである。
実施例
Ｕ下水発明の一実施例を第２図に示す電気回路図に基い
て説明する。この図面において、（１）は直流電源で、
全電流を供給するものである。（２）及び（３）は発振
用インダクタンスコイル及びコンデンサであシ、その直
列回路は抵抗（６）を介して直流電源（１）に接続され
る。このインダクタンスコイ／Ｌ／（２＋及びコンデン
サ（３）は、給電スイッチングトランジスタ（７）の周
波数を制御するものである。（４）は給電スイッチング
トランジスタ（７）の電流制御トランジスタでバイアス
抵抗（５）（６）で制御されている。（８）は給電スイ
ッチングトランジスタ（７）のスイッチングを一時停止
させる帰還制御トランジスタである。（９）はツェナー
ダイオードで、直流電動機（１９）への供給電圧を一定
に保つものである。（ｌＯ）及び（１１）は制御トラン
ジスタ（８）への帰還電流を制御する抵抗である。
て説明する。この図面において、（１）は直流電源で、
全電流を供給するものである。（２）及び（３）は発振
用インダクタンスコイル及びコンデンサであシ、その直
列回路は抵抗（６）を介して直流電源（１）に接続され
る。このインダクタンスコイ／Ｌ／（２＋及びコンデン
サ（３）は、給電スイッチングトランジスタ（７）の周
波数を制御するものである。（４）は給電スイッチング
トランジスタ（７）の電流制御トランジスタでバイアス
抵抗（５）（６）で制御されている。（８）は給電スイ
ッチングトランジスタ（７）のスイッチングを一時停止
させる帰還制御トランジスタである。（９）はツェナー
ダイオードで、直流電動機（１９）への供給電圧を一定
に保つものである。（ｌＯ）及び（１１）は制御トラン
ジスタ（８）への帰還電流を制御する抵抗である。
０２）は電圧及び電流を平滑化する平滑コンデンサであ
る。（Ｂ）は直流電動機α９）を−辺に含み、他の８辺
を抵抗０４）（＋５＋０６）で構成したブリッジ回路で
ある。α３）はこのプリフジ回路の不平衡電圧検出用ト
ランジスタで、コレクタ抵抗αηを有する。またα８）
は直流電動機起動用コンデンサで充電をして起動を助け
る。
る。（Ｂ）は直流電動機α９）を−辺に含み、他の８辺
を抵抗０４）（＋５＋０６）で構成したブリッジ回路で
ある。α３）はこのプリフジ回路の不平衡電圧検出用ト
ランジスタで、コレクタ抵抗αηを有する。またα８）
は直流電動機起動用コンデンサで充電をして起動を助け
る。
次に動作について説明する。
直流電源＋１＋から電圧電流が供給され、インダクタン
スコイ／Ｌ／（２）に電磁エネルギーが蓄積され、また
コンデンサ（３）に電荷が充電される。そして抵抗＋５
＋ ＋６＋でエミッタ及びベースがバイアスされた電流
制御トランジスタ（４）のベース・エミッタ間の電圧差
ができることによシ、トランジスタ（４）がオンして抵
抗（５）を通してこのトランジスタのエミッタ・コレク
タ間に電流が流れ、そのコレクタと接続しているスイッ
チングトランジスタ（７）のベースに電流が流れ、この
トランジスタがオフ状態からオンになる。このことによ
シコンデンサ（３）に保持された電荷が放出され、電流
制御トランジスタ（４）のベース電位が上昇し、このト
ランジスタがオフし、これによシ給電スイッチングトラ
ンジスタ（７）がオフする。この繰返しは、発振インダ
クタンスコイＡ／ ＋２１及びコンデンサ（３）の容量
によシ制御され、またこのスイッチングによυコイＡ／
（２１に蓄積された電磁エネルギーと電荷の放出によシ
、ステップ状に直流電源（１）よシ高い電圧が表われる
。この電圧はツェナーダイオード（９）で直流電動機（
１９）に流す電流の電圧をロックするものである。この
ツェナーダイオード（９）のアノード側は抵抗（１０）
を通して制御トランジスタ（８）のベースに接続しであ
る。このことにより、電圧が過電圧になった時のみ制御
トランジヌタ［ｓ） ｋオンし、コレクタ・エミッタ間
が導通状態となり、給電スイッチングトランジスタ（７
）がオフ状態になり、スイッチング回路の発振が阻止さ
れ、直流電動機θ９）にかかる電圧が下がる。そしてツ
ェナー電流が減じ、制御トランジスタ（８）をオフする
。こうなれｌｉまたスイッチング回路が起動し高電圧を
発生する。このようにツェナーダイオード（９）のアノ
ード側をアースに落とさず、制御トランジスタ（８）を
使用することによυ、ツェナーダイオード（９）の許容
？Ｉ４を電力を少なくすることが出来、むだな電流を防
ぐことが出来る。即ちツェナーダイオード（９）を直接
アースに落とせは、高電圧が出れば出るほど、ツェナー
ダイオード（９）の消費電力が大きくなる。そこで実施
例では、スイッチングトランジスタ（７）のスイッチン
グを停止させ高電圧を発生させないようにしている。平
滑コンデンサ０々はステップ状の電圧を平滑化しようと
したものである。また実施例では挿入していないが、ス
イッチングトランジスタ（７）のコレクタ側トツエナー
ダイオード（９）のカソード側にダイオードを、そのカ
ソードをツェナーダイオード側に入れることによシ、整
流平滑化が促進される。抵抗θ４．）、θｂ）、α６）
の抵抗値をそれぞれＲ１，Ｒ２，Ｒ，とじ、直流電動機
（１９）の逆起電力をＥａ、内部抵抗をＲａとする。
スコイ／Ｌ／（２）に電磁エネルギーが蓄積され、また
コンデンサ（３）に電荷が充電される。そして抵抗＋５
＋ ＋６＋でエミッタ及びベースがバイアスされた電流
制御トランジスタ（４）のベース・エミッタ間の電圧差
ができることによシ、トランジスタ（４）がオンして抵
抗（５）を通してこのトランジスタのエミッタ・コレク
タ間に電流が流れ、そのコレクタと接続しているスイッ
チングトランジスタ（７）のベースに電流が流れ、この
トランジスタがオフ状態からオンになる。このことによ
シコンデンサ（３）に保持された電荷が放出され、電流
制御トランジスタ（４）のベース電位が上昇し、このト
ランジスタがオフし、これによシ給電スイッチングトラ
ンジスタ（７）がオフする。この繰返しは、発振インダ
クタンスコイＡ／ ＋２１及びコンデンサ（３）の容量
によシ制御され、またこのスイッチングによυコイＡ／
（２１に蓄積された電磁エネルギーと電荷の放出によシ
、ステップ状に直流電源（１）よシ高い電圧が表われる
。この電圧はツェナーダイオード（９）で直流電動機（
１９）に流す電流の電圧をロックするものである。この
ツェナーダイオード（９）のアノード側は抵抗（１０）
を通して制御トランジスタ（８）のベースに接続しであ
る。このことにより、電圧が過電圧になった時のみ制御
トランジヌタ［ｓ） ｋオンし、コレクタ・エミッタ間
が導通状態となり、給電スイッチングトランジスタ（７
）がオフ状態になり、スイッチング回路の発振が阻止さ
れ、直流電動機θ９）にかかる電圧が下がる。そしてツ
ェナー電流が減じ、制御トランジスタ（８）をオフする
。こうなれｌｉまたスイッチング回路が起動し高電圧を
発生する。このようにツェナーダイオード（９）のアノ
ード側をアースに落とさず、制御トランジスタ（８）を
使用することによυ、ツェナーダイオード（９）の許容
？Ｉ４を電力を少なくすることが出来、むだな電流を防
ぐことが出来る。即ちツェナーダイオード（９）を直接
アースに落とせは、高電圧が出れば出るほど、ツェナー
ダイオード（９）の消費電力が大きくなる。そこで実施
例では、スイッチングトランジスタ（７）のスイッチン
グを停止させ高電圧を発生させないようにしている。平
滑コンデンサ０々はステップ状の電圧を平滑化しようと
したものである。また実施例では挿入していないが、ス
イッチングトランジスタ（７）のコレクタ側トツエナー
ダイオード（９）のカソード側にダイオードを、そのカ
ソードをツェナーダイオード側に入れることによシ、整
流平滑化が促進される。抵抗θ４．）、θｂ）、α６）
の抵抗値をそれぞれＲ１，Ｒ２，Ｒ，とじ、直流電動機
（１９）の逆起電力をＥａ、内部抵抗をＲａとする。
またＲａＲ８＞ＲＩＲ２となるように各抵抗値を定める
。ここで直流電動機（１９）の回転数が上ると、逆起電
力Ｅａが大きくなる。定格状態で検出用トランジスタ（
ｌ瞬のベース・エミッタ電圧ＶＢＥ÷０．６Ｖでオフ状
態になるように抵抗値Ｒ１及びＲ２を決定しであると、
この状態で検出用トランジスタ０３）はオンとなる。こ
のためこのトランジスタのエミッタ・コレクタを通して
電流が流れ、抵抗（ｌηのトランジスタα３）のコレク
タ側に電圧が表われ、抵抗（１１）を通して電流が流れ
、制御トランジスタ（８）をオンする。前述と同様にこ
れによシスイツチングトランジスタ（７）をオフにし、
スイッチング動作は停止し、直流電動機α９）への電圧
を下け、回転数を下げその逆起電力Ｅａも小さくなる。
。ここで直流電動機（１９）の回転数が上ると、逆起電
力Ｅａが大きくなる。定格状態で検出用トランジスタ（
ｌ瞬のベース・エミッタ電圧ＶＢＥ÷０．６Ｖでオフ状
態になるように抵抗値Ｒ１及びＲ２を決定しであると、
この状態で検出用トランジスタ０３）はオンとなる。こ
のためこのトランジスタのエミッタ・コレクタを通して
電流が流れ、抵抗（ｌηのトランジスタα３）のコレク
タ側に電圧が表われ、抵抗（１１）を通して電流が流れ
、制御トランジスタ（８）をオンする。前述と同様にこ
れによシスイツチングトランジスタ（７）をオフにし、
スイッチング動作は停止し、直流電動機α９）への電圧
を下け、回転数を下げその逆起電力Ｅａも小さくなる。
逆に逆起電力Ｅａが小さいと、検出トランジスタＯａｔ
はオフ状態となシ、トランジスタ（７）のスイッチング
が繰返され、一定電圧が直流電動機（１９）に保持され
る。コンデンサ（＋８）は起動時の急激な電流の変化に
よる電圧降下を充電によって保持し起動を助けるのと、
平滑曲線の電圧降下の遅延を助け、トランジスタ（１３
）のオン状１曲を遅延して平滑化を促進する働きを持っ
ている。
はオフ状態となシ、トランジスタ（７）のスイッチング
が繰返され、一定電圧が直流電動機（１９）に保持され
る。コンデンサ（＋８）は起動時の急激な電流の変化に
よる電圧降下を充電によって保持し起動を助けるのと、
平滑曲線の電圧降下の遅延を助け、トランジスタ（１３
）のオン状１曲を遅延して平滑化を促進する働きを持っ
ている。
以上の如く本発明の構成によれば、スイッチングトラン
ジスタのオン・オフによって間欠的に電圧を供給し、従
来装置になかった電源電圧の低下時の補償を行い、直流
電動機に一定電圧を効率良く供給できるものである。し
たがって従来制御が困難であった低、電圧電源による駆
動や電動機の小型化にもたいへん有効である。
ジスタのオン・オフによって間欠的に電圧を供給し、従
来装置になかった電源電圧の低下時の補償を行い、直流
電動機に一定電圧を効率良く供給できるものである。し
たがって従来制御が困難であった低、電圧電源による駆
動や電動機の小型化にもたいへん有効である。
尚実施例においては、電流制御やトランジスタ（４）及
び検出トランジスタ０３）にＰＮＰトランジスタを用い
たが、ＮＰＮ）ランジスタでも可能であり、また定電流
供給であれば電流制御のトランジスタ（４）を省くこと
も可能である。
び検出トランジスタ０３）にＰＮＰトランジスタを用い
たが、ＮＰＮ）ランジスタでも可能であり、また定電流
供給であれば電流制御のトランジスタ（４）を省くこと
も可能である。
第１図は従来装置の電気回路図、第２図は本発明による
直流電動機の速度制御装置の一実施例を示す電気回路図
である。 ｆｉ＋・・・直流電源、（２）・・・インダクタンスコ
イル、（３）・・・コンデンサ、（７）・・・スイッチ
ングトランジスタ、α９）・・・直流電動機、（Ｂ）・
・・ブリッジ回路、（１３＋・・検出トランジスタ、（
８）・・・制御トランジスタ。
直流電動機の速度制御装置の一実施例を示す電気回路図
である。 ｆｉ＋・・・直流電源、（２）・・・インダクタンスコ
イル、（３）・・・コンデンサ、（７）・・・スイッチ
ングトランジスタ、α９）・・・直流電動機、（Ｂ）・
・・ブリッジ回路、（１３＋・・検出トランジスタ、（
８）・・・制御トランジスタ。
Claims (1)
- ＋１） 直流電源に接続されるインダクタンスコイル
及びコンデンサの直列回路と、該コンデンサの充電電圧
が所定値になるとき、その充電電荷を放電するスイッチ
ングトランジスタと、前記インダクタンスコイルの蓄積
エネμギとコンデンサの充電電荷の石畳エネルギが間欠
的に印加され、直流電動機を一辺に含む抵抗ブリッジ回
路と、前記電動機の速度が所定値以上になるときを検出
する検出トランジスタと、該トランジスタの検出出力に
よシ前記スイッチングトランジスタを遮断する制御トラ
ンジスタとよシなる直流電動機の速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57224401A JPS59113781A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 直流電動機の速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57224401A JPS59113781A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 直流電動機の速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59113781A true JPS59113781A (ja) | 1984-06-30 |
Family
ID=16813171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57224401A Pending JPS59113781A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 直流電動機の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59113781A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007166889A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-28 | Akimasa Shinoyama | ソーラーモータ駆動回路 |
-
1982
- 1982-12-20 JP JP57224401A patent/JPS59113781A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007166889A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-28 | Akimasa Shinoyama | ソーラーモータ駆動回路 |
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