JPS5914382A - 直流モ−タの速度制御装置 - Google Patents
直流モ−タの速度制御装置Info
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- JPS5914382A JPS5914382A JP12355582A JP12355582A JPS5914382A JP S5914382 A JPS5914382 A JP S5914382A JP 12355582 A JP12355582 A JP 12355582A JP 12355582 A JP12355582 A JP 12355582A JP S5914382 A JPS5914382 A JP S5914382A
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- Japan
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- resistor
- transistor
- comparator
- collector
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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
- H02P7/288—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 variable impedance
- H02P7/2885—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 variable impedance 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)
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】
本発明は、電圧特性の改善された直流モータの速度制御
装置に関する。
装置に関する。
直流モータの速度制御装置は、通常、電子ガバナと称さ
れ、直流モータの回転速度に比例して駆動コイルに生じ
る逆起電圧と基準電圧とを比較し、両者の差電圧によっ
て駆動用トランジスタを制御して直流モータの回転速度
を一定に保つことを基本動作とするものである。
れ、直流モータの回転速度に比例して駆動コイルに生じ
る逆起電圧と基準電圧とを比較し、両者の差電圧によっ
て駆動用トランジスタを制御して直流モータの回転速度
を一定に保つことを基本動作とするものである。
ところで、かかる電子ガバナを半導体集積回路化し得る
構成を本出願人は特願昭５２−８０８１７号の出願によ
りすでに提案している。
構成を本出願人は特願昭５２−８０８１７号の出願によ
りすでに提案している。
第１図は、従来例として、上記の電子カバナを３ページ
半導体集積回路（以下ＩＣと記す）化してなる３端子形
ＩＣを用いて構成した直流モータの速度制御装置を示す
図であり、図中１は外部端子Ａ、ＢおよびＣを有する３
端子形ＩＣ部、２は電源端子、３は３端子形ＩＣ部１の
出力端子Ｂと電源端子２との間に接続された直流モータ
、４は３端子形ＩＣ部１の端子Ａと電源端子の間に接続
された抵抗、そして６は直流モータ３の速度設定用可変
抵抗である０ ところで、３端子形ＩＣ部１は、コレクタがそれぞれ共
通接続されてその出力端子Ｂに接続される直流モータ駆
動用トランジスタ６．７，８、コレクタ端子Ａと抵抗４
とを介して電源端子２に接続され、かつ直流モータ駆動
用トランジスタ６〜８とカレントミラーを構成するトラ
ンジスタ９、基準電圧源１０．電流源１１、ならびに一
方の入力端子が基準電圧源１ｏに接続され、他方の入力
端子が直流モータ駆動用トランジスタ６〜８のコレクタ
共通接続点に接続され、さらに、出力端子がトランジス
タ６〜９０ベースに接続される比較特開昭５９−１４３
８２ （２） 器１２をもって構成される。
ＩＣを用いて構成した直流モータの速度制御装置を示す
図であり、図中１は外部端子Ａ、ＢおよびＣを有する３
端子形ＩＣ部、２は電源端子、３は３端子形ＩＣ部１の
出力端子Ｂと電源端子２との間に接続された直流モータ
、４は３端子形ＩＣ部１の端子Ａと電源端子の間に接続
された抵抗、そして６は直流モータ３の速度設定用可変
抵抗である０ ところで、３端子形ＩＣ部１は、コレクタがそれぞれ共
通接続されてその出力端子Ｂに接続される直流モータ駆
動用トランジスタ６．７，８、コレクタ端子Ａと抵抗４
とを介して電源端子２に接続され、かつ直流モータ駆動
用トランジスタ６〜８とカレントミラーを構成するトラ
ンジスタ９、基準電圧源１０．電流源１１、ならびに一
方の入力端子が基準電圧源１ｏに接続され、他方の入力
端子が直流モータ駆動用トランジスタ６〜８のコレクタ
共通接続点に接続され、さらに、出力端子がトランジス
タ６〜９０ベースに接続される比較特開昭５９−１４３
８２ （２） 器１２をもって構成される。
以上の構成からなる直流モータの速度制御装置では、基
準電圧源１ｏの基準電圧Ｖｒｅｆ と直流モータの逆
起電圧Ｅａとを比較することにより直流モータの回転速
度を一定にする制御動作が実行される。たとえば、外部
負荷トルク等の影響によってモータの回転速度が低下し
た場合、次のような回路動作によって、回転速度を一定
値まで高める速度制御がなされる。すなわち、モータの
回転速度が低下することにより逆起電圧Ｅ幼；低下し、
３端子形ＩＣ部１の出力端子Ｂの電圧が高くなる。この
ため、比較器１２の十入力電圧が高くなり、比較器１２
はトランジスタ６〜９へのベース電流供給量を増す方向
に働く、したがって、直流モータ駆動用トランジスタ６
〜８のコレクタ電流が増加するところとなり、モータ電
流Ｉａが増加し、モータの回転速度を高める方向の制御
がなされる。
準電圧源１ｏの基準電圧Ｖｒｅｆ と直流モータの逆
起電圧Ｅａとを比較することにより直流モータの回転速
度を一定にする制御動作が実行される。たとえば、外部
負荷トルク等の影響によってモータの回転速度が低下し
た場合、次のような回路動作によって、回転速度を一定
値まで高める速度制御がなされる。すなわち、モータの
回転速度が低下することにより逆起電圧Ｅ幼；低下し、
３端子形ＩＣ部１の出力端子Ｂの電圧が高くなる。この
ため、比較器１２の十入力電圧が高くなり、比較器１２
はトランジスタ６〜９へのベース電流供給量を増す方向
に働く、したがって、直流モータ駆動用トランジスタ６
〜８のコレクタ電流が増加するところとなり、モータ電
流Ｉａが増加し、モータの回転速度を高める方向の制御
がなされる。
第１図の直流モータの速度制御装置において、直流モー
タの逆起電圧をＥａ、直流モータの、駆動巻線に流れる
電流をＩａ、直流モータの内部抵抗をＲａ、基準電圧を
Ｖｒｅ（基準電圧源に流れる電流をＩｒ、カレントミラ
ーを構成するトランジスタ９とトランジスタ６〜８との
電流比をに１抵抗４と５の値をそれぞれＲ４，Ｒ５とす
ると、直流モータの回転速度（回転数）Ｎは として表わされる。なお、Ｋａ は直流モータの発電定
数である。
タの逆起電圧をＥａ、直流モータの、駆動巻線に流れる
電流をＩａ、直流モータの内部抵抗をＲａ、基準電圧を
Ｖｒｅ（基準電圧源に流れる電流をＩｒ、カレントミラ
ーを構成するトランジスタ９とトランジスタ６〜８との
電流比をに１抵抗４と５の値をそれぞれＲ４，Ｒ５とす
ると、直流モータの回転速度（回転数）Ｎは として表わされる。なお、Ｋａ は直流モータの発電定
数である。
まだ、電源電圧Ｖｃｃによる直流モータの回転数Ｎの変
動（ΔＮ／ΔＶｃｃ）は第１式より、として表わされる
。ここで ・・・・・・（４） ところで、基準電圧Ｖｒｅｆの電圧特性（ΔＶｒｅｆ／ ／ΔＶｃｃ）は一般に零とみなすことができる。まだ、
カレントミラーの電流比には、ＩＣでは正確に選定する
ことができ、その電圧特性（Δに／Ｖ ｃ ｃ ）をほ
ぼ零に設計することができる。しかしながら、基準電圧
源に流れる電流は通常１ ｍＡ程度である一般に１（％
／Ｖ）程度になっている。
動（ΔＮ／ΔＶｃｃ）は第１式より、として表わされる
。ここで ・・・・・・（４） ところで、基準電圧Ｖｒｅｆの電圧特性（ΔＶｒｅｆ／ ／ΔＶｃｃ）は一般に零とみなすことができる。まだ、
カレントミラーの電流比には、ＩＣでは正確に選定する
ことができ、その電圧特性（Δに／Ｖ ｃ ｃ ）をほ
ぼ零に設計することができる。しかしながら、基準電圧
源に流れる電流は通常１ ｍＡ程度である一般に１（％
／Ｖ）程度になっている。
一方、直流モータでは、抵抗Ｒ４の値と発電定数Ｋａ
との比（Ｒ４／Ｋ ａ ）が一般に１〜３×１ｏ５（
ｒｐｍ−，２／Ｖ ）の値であり、これらを勘案した直
流７ベージ モータの回転数の電圧変動要因は、結局のところ、第６
式から となる。
との比（Ｒ４／Ｋ ａ ）が一般に１〜３×１ｏ５（
ｒｐｍ−，２／Ｖ ）の値であり、これらを勘案した直
流７ベージ モータの回転数の電圧変動要因は、結局のところ、第６
式から となる。
この種の直流モータの定格回転速度は通常２２０Ｏｒｐ
ｍであり、したがって、上記の回転速度の変動が電源電
圧によってもたらされるものとすると回転速度の変動率
は約ｏ、１％／Ｖとなり、これは、たとえばレコードプ
レーヤのターンテーブル駆動などのように高い回転精度
が要求されるものに対しては、不十分である。
ｍであり、したがって、上記の回転速度の変動が電源電
圧によってもたらされるものとすると回転速度の変動率
は約ｏ、１％／Ｖとなり、これは、たとえばレコードプ
レーヤのターンテーブル駆動などのように高い回転精度
が要求されるものに対しては、不十分である。
すなわち、第１図で示した３端子形ＩＣを用いた直流モ
ータの速度制御装置は、回転数の電圧変動要因が太きい
という問題点が残されていた。
ータの速度制御装置は、回転数の電圧変動要因が太きい
という問題点が残されていた。
本発明は、以上説明してきた問題に鑑みてなされたもの
で、回転速度の電源電圧に対する依存性をなくシ、安定
な回転速度をうろことのできる直流モータの速度制御装
置を提供するものである。
で、回転速度の電源電圧に対する依存性をなくシ、安定
な回転速度をうろことのできる直流モータの速度制御装
置を提供するものである。
本発明の速度制御装置の特徴は、第２図の実施ランジス
タのコレクタと接地点との間に直列抵抗体を設置し、そ
の直列抵抗体の直列接続点の電位を比較器の入力部に接
続することによって、回転速度の電源電圧変動をほぼ零
としたところにある。
タのコレクタと接地点との間に直列抵抗体を設置し、そ
の直列抵抗体の直列接続点の電位を比較器の入力部に接
続することによって、回転速度の電源電圧変動をほぼ零
としたところにある。
以下に第２図を参照して本発明の直流モータの速度制御
装置の構成とその動作について実施例に基いて説明する
。
装置の構成とその動作について実施例に基いて説明する
。
第２図で示すように、本発明の速度制御装置は、３端子
ＩＣ内に作り込まれた回路の直流モータ、駆動用トラン
ジスタ６〜８のコレクタ共通接続点、すなわち、出力端
子Ｂと接地点との間に抵抗１３と抵抗１４とが直列接続
されており、さらに比較器の１２の一方の入力端子を抵
抗１３と抵抗１４の接続点に接続されている。この点で
第１図に示した従来例の直流モータの速度制御装置と相
違している。
ＩＣ内に作り込まれた回路の直流モータ、駆動用トラン
ジスタ６〜８のコレクタ共通接続点、すなわち、出力端
子Ｂと接地点との間に抵抗１３と抵抗１４とが直列接続
されており、さらに比較器の１２の一方の入力端子を抵
抗１３と抵抗１４の接続点に接続されている。この点で
第１図に示した従来例の直流モータの速度制御装置と相
違している。
このように抵抗１３．１４を付加した場合の直流モータ
の回転数Ｎは次式で与えられる。
の回転数Ｎは次式で与えられる。
ここでΔｖ１４は抵抗１４の電圧降下分である。
また、電源電圧ＶＣＣによる直流モータの回転数Ｎの変
動（ΔＮ／ΔＶｃｃ）は次のようにあられされる。
動（ΔＮ／ΔＶｃｃ）は次のようにあられされる。
・・・・・・（７）
ここで
・・・・・・（９）
すでにのべたようにカレントミラーの電流比にの電圧特
性（ＯＫ／ΔＶｃｃ）はほぼ零に設計することができる
。
性（ＯＫ／ΔＶｃｃ）はほぼ零に設計することができる
。
したがって、電源電圧Ｖｃｃ による直流モータの回
転数Ｎの変動（ΔＮ／ΔＶｃｃ） を零とするために
は、 の関係を成立させればよい。
転数Ｎの変動（ΔＮ／ΔＶｃｃ） を零とするために
は、 の関係を成立させればよい。
第１１式は、第８式ならびに第１ｏに代入して次のよう
に表わされる。
に表わされる。
＋１＠Φ・Φ・（１２）
すなわち、第１２式が成立するように抵抗Ｒ１４の電圧
降下を設定すれば直流モータの回転数Ｎｉｄ電源電圧の
影響を受けることのない極めて安定化されたものになる
。
降下を設定すれば直流モータの回転数Ｎｉｄ電源電圧の
影響を受けることのない極めて安定化されたものになる
。
次に実際に付加される抵抗１３．１４の値の選定につい
て、−例を示す。すでに説明したように、基準電圧源に
流れる電流Ｉｒ は１ｍＡ程度であり、程度である。
て、−例を示す。すでに説明したように、基準電圧源に
流れる電流Ｉｒ は１ｍＡ程度であり、程度である。
さらにカレントミラーの電流比には図示した３端子形Ｉ
Ｃでは２０：１程度に設計される。発電定数ＫａをＩ
Ｘｌ ０””’ （Ｖ／ｒｐｍ）へ−夕を１吏用 しま
たＲ４は１００Ω、Ｒ５は６０Ωに設定すれば６ −０．７３Ｘ１０ となる。
Ｃでは２０：１程度に設計される。発電定数ＫａをＩ
Ｘｌ ０””’ （Ｖ／ｒｐｍ）へ−夕を１吏用 しま
たＲ４は１００Ω、Ｒ５は６０Ωに設定すれば６ −０．７３Ｘ１０ となる。
・・・・・・（１３）
１Ｎ開昭５９−１４３８２ （４）
第１３式から抵抗Ｒ１３を１０にΩに設計すれば、抵抗
Ｒ１４は７Ωに設計すればよい。
Ｒ１４は７Ωに設計すればよい。
上記のように設計すれば直流モータの回転数Ｎは電源電
圧の影響を受けることのない極めて安定化されたものに
なる。
圧の影響を受けることのない極めて安定化されたものに
なる。
以上説明したところから明らかなように、本発明によれ
ば、直流モータの回転速度の電源電圧に対する変動をほ
ぼ零にすることができ、直流モータの回転速度に対して
高い精度の要求される機器の速度制御装置を実現するこ
とが可能になる。
ば、直流モータの回転速度の電源電圧に対する変動をほ
ぼ零にすることができ、直流モータの回転速度に対して
高い精度の要求される機器の速度制御装置を実現するこ
とが可能になる。
第１図は従来の直流モータの速度制御装置を示す図、第
２図は本発明にかかる直流モータの速度制御装置の一実
施例を示す図である。 １・・・・・・直流モータの速度制御用３端子形ＩＣ。 ２・・・・・・電源端子、３・・・・・・直流モータ、
４・・・・・抵抗、５・・・・・・速度調整用可変抵抗
、６〜８・・・・・直流モータ駆動用トランジスタ、９
・・・・・・トランジスタ６〜８とカレントミラーを構
成するトランジスタ、１０・Φ・・・・基準電圧源、１
１・・・・・・電流源、１２・・・・・・比較器、１３
．１４・・・・・・回転速度の電圧特性改善用抵抗。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図
２図は本発明にかかる直流モータの速度制御装置の一実
施例を示す図である。 １・・・・・・直流モータの速度制御用３端子形ＩＣ。 ２・・・・・・電源端子、３・・・・・・直流モータ、
４・・・・・抵抗、５・・・・・・速度調整用可変抵抗
、６〜８・・・・・直流モータ駆動用トランジスタ、９
・・・・・・トランジスタ６〜８とカレントミラーを構
成するトランジスタ、１０・Φ・・・・基準電圧源、１
１・・・・・・電流源、１２・・・・・・比較器、１３
．１４・・・・・・回転速度の電圧特性改善用抵抗。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図
Claims (1)
- （１） コレクタが第１の抵抗を介して電源端子に接
続され、エミッタが第２の抵抗を介して接地された第１
のトランジスタと、ベースが前記第１のトランジスタの
ベースと共通接続され、コレクタが直流モータを介して
前記電源端子に接続され、エミッタが第３の抵抗を介し
て接地され、かつ前記第１のトランジスタとカレントミ
ラーを構成する直流モータ駆動用の第２のトランジスタ
と、前記第１のトランジスタのコレクタに一端が接続さ
れた基準電圧源の他端に一方の入力端子が接続され、他
方の入力端子が前記第２のトランジスタのコレクタおよ
び接地間に介在された第４の抵抗と第６の抵抗との直列
接続点にそれぞれ接続され、出力端子が前記第１および
第２のトランジスタのベース共通接続点に接続された比
較器とをそなえ、前記第１および第２のトランジスタの
コレクタ間に可変抵抗器を接続またことを特徴とする直
流モータの速度制御装置。 （功 第１．第２のトランジスタ、基準電圧源、比較器
および、第２．第３．第４．第６の各抵抗が内部に機能
結合されて３外部端子に集積された半導体集積回路より
なることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の直
流モータの速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12355582A JPS5914382A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 直流モ−タの速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12355582A JPS5914382A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 直流モ−タの速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5914382A true JPS5914382A (ja) | 1984-01-25 |
Family
ID=14863493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12355582A Pending JPS5914382A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 直流モ−タの速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5914382A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3830170A1 (de) * | 1987-09-07 | 1989-03-16 | Hitachi Cable | Verfahren zur herstellung eines gaas-einkristalls |
-
1982
- 1982-07-14 JP JP12355582A patent/JPS5914382A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3830170A1 (de) * | 1987-09-07 | 1989-03-16 | Hitachi Cable | Verfahren zur herstellung eines gaas-einkristalls |
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