JPS5930637Y2 - 温度補償を施したモ−タ−速度制御回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本願は温度補償のなされた電流制御方式のモーター速度
制御回路に関するものである。

一般に負性インピーダンスを含む電流制御方式とは第１
図に示すように、制御すべき直流モーター１の両端を、
一端を電源電圧端子１１にまた他端を制御回路３の出力
端子１４に接続し、制御回路３の入力端子１２と電源端
子１１間に受動素子（主に抵抗２）を接続した回路構成
をとっている。

制御回路３は入力端子１２と出力端子１４との間に所定
の電位差が生じるように出力端子１４を介して直流モー
ター１に流れる電流および抵抗２に流れる電流を制御し
ている。

したがって、モーター１の両端子間電圧は抵抗２の電圧
ドロップと入力端子１２と出力端子１４との間の電位差
とを加えたものである。

すなわち、モーター１の負荷変動によってモーター１の
逆起電力とモーター流入電流とが変動する。

このうちモーター流入電流の変化に応動する様、入力端
子１２を介して抵抗２に流れる電流を制御回路３内で変
化させ、抵抗２の電圧ドロップを変え、もってモーター
１の両端子間電圧を調整してこの端子間電圧に見合った
電流を出力端子１４から直流モーター１に流し、負荷変
動に対するモーターの逆起電力を制御回路３の入出力端
子１２，１４間の電位差に一定にし、モーター１の回転
速度を一定に保つ方式である。

かかる方式の従来技術においては、制御回路３の温度特
性はその回路構成によりなくすことができ、温度変化に
対し、モータ一端子間電圧Ｖｍを一定にできる。

しかし、モーターそのものの温度特性は、温度と共に回
転速度が上昇する特性を持っている（この理由としてモ
ーター内の磁束の温度特性などが考えられる）ために温
度に対する回転数の変化が避けられない。

これは温度ドリフトの重要な原因となる。

このモーター単体の温度特性を打ち消すには、制御回路
に温度特性を持たせる様回路構成をすれば良いが、融通
性がないばかりか、制御回路の温度上昇とが同じくなら
ないため、時間ドリフトを生じることになる。

この問題は特に、モーター起動時に顕著にあられれる。

本願はガバナーモーターの温度一回転速度特性を簡単な
手段を用い改善する事を目的としたものである。

本願考案によれば、電源端子と、制御回路と、この制御
回路の出力端子と電源端子間に接続されたモーターと、
制御回路の入力端子と電源端子間に挿入された抵抗と負
の温度特性を持つ素子との直列回路とを含むモーター速
度制御回路を得る。

以下、本願の実施例を第２図に示す６■用直流モーター
の電流制御方式によるモーター制御回路を例にしてより
詳細に説明する。

制御回路７の入力端子２２と、電源端子２１間に接続さ
れた、例えば抵抗である受動素子６に直列に、温度補償
素子５を挿入したものである。

直流モーター４は電源端子２１と制御回路７の出力端子
２４との間に挿入されている。

制御回路７は、入力端子２２に接続された基準電圧発生
回路２６を有し、この基準電圧発生回路２６からの基準
電圧Ｖｒｅｆを入力端子２２の電圧から引いた電圧゛と
出力端子２４の電圧とを比較器２７で比較し、これらの
電圧が等しくなるように比較出力で２つの電流源２８，
２９の電流を制御している。

一方の電流源２８は入力端子２２と接地端子２３との間
に、他方の電流源２９は出力端子２４と接地端子２３と
の間にそれぞれ接続されている。

よって、入力端子２２と出力端子２４との間の電位差は
一定の基準電圧Ｖｒｅｆとなる。

制御回路７はさらに入力端子２２と接地端子２３との間
に接続された定電流源２５を有する。

したがって、電源端子２１から温度補償素子５および抵
抗６を介して制御回路７へ流れ込む電流は、一方の電流
源２８と定電流源２５との電流和となり、モーター４べ
電源端子２１から流れるモーター電流は出力端子２４を
介する他方の電流源２９に流れる電流となる。

即ち、モーター４の端子間電圧Ｖｍは下記の式１式％ （１） Ｖｒｅｆ ：基準端子２２と出力端子２４との温度特性
を持たない安定化された基準電圧、 ■ｃ ：基準端子２２に流れ込む温度特性を持たない
定電流。

■ 二基準端子２２に流れ込むモーター流入電流に応
動する電流、 ■Ｘ ：温度補償素子５による電圧ドロップ、Ｒ：抵抗
体６の抵抗値。

モーター４の負荷変動にともなうモーター流入電流の変
化に応動するように抵抗Ｒの電圧ドロップと温度補償素
子５による電圧ドロップとの和を変えると基準電圧Ｖｒ
ｅｆはモーター４の逆起電力と等しくなる。

モーター４の回転数で逆起電力は決まるものであるので
、逆起電力を一定にすることによって、モーター４の負
荷が変動しても回転数を一定に保つことができる。

ここで、モーター４のモータ端子電圧Ｖｍ対回転速度ｒ
、ｐ、ｍ、特性曲線の一例を第３図に示す。

回転速度変動率（Ａ ｒ、ｐ、ｍ、 ／ ｌ Ｖｍ ）
を求めると約７７ Ｏｒ、ｐ、ｍ、 ／ Ｖである。

又、モーク一端子電圧Ｖｍを常温である値（例えば２１
００ ｒ、ｐ、ｍ。

付近）に設定した時のモーター単体での周囲温度Ｔ動回
転速度ｒ、ｐ、ｍ、特性は第４図より約３ｒ、ｐ、ｍ、
／’Ｃである。

５０℃の温度変化で１５Ｏｒ、ｐ、ｍ、変化する。

そこで式（１）の通り受動素子５に温度特性を持たせる
事で、回転速度対温度変化が改善できる。

−例として、ダイオードを接続して、■Ｘなる電圧ドロ
ップを生じせしめた場合を考える。

ダイオードの温度特性は約−２ｍＶ／℃（ダイオードを
流れる電流が１ｍＡの時）で負の温度係数を持つものと
する。

これは、温度が５０℃上昇するとダイオードの電圧ドロ
ップＶｘは０． Ｉ Ｖ変化することとなり、前述の第
３図より一７７ｒ、ｐ、ｍ、の変化となる。

以上の通り５０℃上昇時を考えるとダイオードが無いと
約１５゜ｒ、ｐ、ｍ、上昇し、ダイオードが有ると約７
Ｏｒ、ｐ、ｍ、上昇して約半分の回転速度変動率で、温
度に対する回転速度の安定化に対して、大きな効果があ
る。

さらに、ダイオードを２個直列に接続すれば、はぼモー
タの温度特性は１０ｒ、ｐ、ｍ。

だけ上昇するようにする事ができる。

このように、負の温度係数をもった受動素子の電圧ドロ
ップＶｘをモーターの温度特性を打ち消す様に、抵抗体
６に接続するものとして、ダイオードの継続接続、及び
温度係数の微調整の為に抵抗を並列に接続する方法やサ
ーミスタを接続する方法が考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の電流制御方式回路の一例を示す回路
図である。 第２図は本願考案の電流制御方式回路の一例を示す回路
図である。 第３図は６Ｖ用ＤＣモ一ター単体の端子電圧一回転速度
特性を示すグラフである。 第４図は６■用ＤＣモ一ター単体の温度一回転速度特性
を示すグラフである。 １．４・・・・・・モーター ２，６・・・・・・抵抗
、５・・・・・・負の温度係数を持った受動素子、 ３゜ ７・・・・・・電流 制御方式のモーター制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電圧供給端と、入出力端を有し入力端に加わる電圧から
   所定の電圧をひいた電圧と出力端の電圧とを比較してこ
   れらが等しくなるように出力端子に流れる電流を制御す
   る制御回路と、一端を前記電圧供給端に、他端を前記制
   御回路の出力端に接続した直流モーターと、前記制御回
   路の入力端と前記電圧供給端子との間に接続された抵抗
   体と負の温度特性をもった電圧を発生する電圧発生素子
   との直列回路とを含み、前記直流モーターに加わる電圧
   を前記抵抗体の電圧降下分と前記所定の電圧と前記電圧
   発生素子の発生する電圧との和に等しくなるように前記
   制御回路はその出力端に流れる電流を制御することを特
   徴とする温度補償を施したモーター速度制御回路。