JPS5939839Y2 - 直流電動機の速度制御回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は直流電動機の速度制御回路に関する。

従来、直流電動機の速度制御回路には第１図に示すよう
に駆動回路と並列にコンデンサを備えたものがある。

すなわち、直流電動機Ｍには交流発電機ＦＧが結合され
、この交流発電機ＦＧの一端が接地点ＧｖＣ接続される
。

抵抗Ｒ１、可変抵抗ＶＲＩ及び抵抗Ｒ２の直列回路と出
力調整用抵抗Ｒ３とが交流発電機ＦＧの両端間に並列に
接続され、抵抗Ｒ１、可変抵抗ＶＲＩ及び抵抗Ｒ２は分
圧回路を構成する。

可変抵抗ＶＲＩの摺動端子はＮＰＮ形トランジスタＴＲ
Ｉのベースに接続され、このトランジスタＴＲＩのエミ
ッタ及びＮＰＮ形トランジスタＴＲ２のエミッタは共通
に抵抗Ｒ４を介して接地点Ｇに接続される。

トランジスタＴＲＩのコレクタは正の直流電源ラインＶ
。

Ｃに電源スィッチＳＷを介して接続され、トランジスタ
ＴＲ２のベースは抵抗Ｒ５及びツェナーダイオードＺＤ
１の接続点に接続される。

抵抗Ｒ５及びツェナーダイオードＺＤＩは基準電圧を得
るものであり、電源スィッチＳＷの出力側と接地点Ｇと
の間に直列に接続される。

トランジスタＴＲ２のコレクタは抵抗Ｒ６を介して電源
スィッチＳＷの出力側に接続され、トランジスタＴＲＩ
、ＴＲ２、抵抗Ｒ４，Ｒ６よりなる差動増幅回路は比較
回路を構成する。

トランジスタＴＲ２のコレクタは駆動回路を構成するＰ
ＮＰ形トランジスタＴＲ３のベースに接続され、トラン
ジスタＴＲ３のエミッタは電源スィッチＳＷの出力側に
接続される。

トランジスタＴＲ３のコレクタと接地点Ｇとの間には直
流電動機Ｍが接続され、トランジスタＴＲ３のコレクタ
とトランジスタＴＲ１，ＴＲ２のエミッタとの間に帰還
用コンデンサＣ１が接続されると共にトランジスタＴＲ
３のコレクタ・ベース間にミラー積分用コンデンサＣ２
が接続される。

このように構成された直流電動機の速度制御回路におい
て交流発電機ＦＧが直流電動機Ｍに連動して交流電圧を
発生し、この交流電圧が抵抗Ｒ１゜可変抵抗ＶＲＩ、抵
抗Ｒ２よりなる分圧回路で分圧される。

こい分圧回路の出力電圧はトランジスタＴＲＩ、ＴＲ２
、抵抗Ｒ，４，Ｒ６よりなる差動増幅回路においてツェ
ナーダイオードＺＤ１による基準電圧と比較され、トラ
ンジスタＴＲ３はこの差動増幅回路の出力電圧を増幅し
て直流電動機Ｍを°駆動する。

直流電動機Ｍの回転数が上昇して分圧回路の出力電圧が
基準電圧より大きくなったときにはトランジスタＴＲ１
がオンとなってトランジスタＴＲ２，ＴＲ３がオフとな
り直流電動機■の回転数が下げらｒｔ、る。

又直流電動機Ｍの駆動ＫａＥはコンデンサＣ１を通して
トランジスタＴＲ２のエミッタに負帰還されトランジス
タＴＲ２をオンにして急激な動作を妨げろ方向に働く。

同時に直流電動機Ｍの駆動電圧はコンデンサＣ１を通し
トランジスタＴＲ１のエミッタに正帰還されてトランジ
スタＴＲＩの増幅度を見かけ上無限大に上げその入力電
圧が設定電圧に対してわずかに変化しても制御すること
ができ、直流電動機Ｍの回転数の設定値に対する誤差を
最小とすることができる。

又コンデンサＣ２はトランジスタＴＲ２のオンオフ動作
による矩形状出力に対して直流電動機Ｍの電流制御がな
めらかに行われろように負帰還作用を行ない、フラッタ
−、フリッカ−（直流電動機Ｍがシネカメラの撮影側フ
ィルム送りに用いられた場合）の減少をはかる。

しかしながら、このような直流電動機の速度制御回路に
あってはトランジスタＴＲ２のコレクタＴＲ３のベース
及びコンデンサＣ２の一端を接続した点の電圧Ｖａは電
源電圧ＶｃｃからトランジスタＴＲ３のベース・エミッ
タ間ｔＥＥｖ ＢＴ２（約０．６Ｖ）を引イタ電圧（ｖ
ｃｃ−ｖＢＥ）と’ｊす、はぼｖｃｏＶＣ，なる。

電源スィッチＳＷが投入された直後には直流電動機Ｍが
囲動開始前であるためにコンデンサＣ２ｃｍ１一端が接
地電位で他端が上記電圧Ｖａと赴って抵抗Ｒ６’＆通し
て充電され始める。

この場合トランジスタＴＲ３のベース電流もコンデンサ
Ｃ２の充電々流左なるが、この充電々流よりもコンデン
サＣ２に抵抗Ｒ６を通して流れる電流の方がはるかに大
きい。

次に直流電動機Ｍが回転を始めろと、コンデンサＣ２の
他端、トランジスタＴＲ３のコレクタ、直流電動機Ｍの
一端を接続した点の電圧ｖｂは直流電動機Ｍの逆起電圧
Ｅ’ａとＭ”ｆｆイルの電圧降下分（界磁コイル（７’
４抗Ｒａ・界ｖ１１電流Ｉａ）だけ上昇するので、上記
ｔＢＥＶａはＥａ＋’ＲａＩａだげシフトされることに
なるニしたがってコンデンサＣ２の電荷がトランジスタ
ＴＲ２を通して放電され、上記電圧ＶａはＶｃｃ−ＶＢ
Ｅに定寸る。

このコンアンサＣ２の過充重分を放電する期間には駆動
回路は負帰還がかかつている状態となるためにゲインが
極端に下り、直流電動機Ｍの起動が遅れる。

特に電′源投入時に電源長インチでチャタリングが起る
と、この遅れがひどくなる。

したがって直流電動機Ｍをシネカメラの撮影側フィルム
送りに用いると、１駒目が露出オーバーとなり最初の動
作が異常になってし１う。

本考案は上記欠点を除去し、簡単な回路の付加で直流電
動機の起動時間を短縮することができろ構成とした直流
電動機の速度制御回路を提供することを目的とする。

以下図面を参照しながら本考案について詳細に説明する
。

本考案の一例では第２図に示すように直流電動機Ｍの回
転数が交流発電機ＦＧで検出され、この交流発電機ＦＣ
の出力電圧が比較回路ＣＯＭで基準電圧と比較されろ。

駆動回路りは比較量［ＯＭの出力を増幅し電属流電動機
Ｍを駆動する。

駆動回路りにはミラー積分用コンデンサＣ２が並列に接
続されており、このコンデンサＣ２は直流電動機Ｍの駆
動電圧を駆動回路りの入力側に負帰還し比較回路ＣＯＭ
の矩形状出力に対して直流電動機Ｍ０電流をなめらかに
してフランター、フリッカ−を減少させる。

更に、コンデンサＣ３及び抵抗Ｒ７の直列回路よりなる
時定数がコンデンサＣ２と並列に接続されており、この
時定数回路は電源投入時にコンデンサＣ２の充電速度を
おさえて駆動回路りの極端なゲイン低下を防止する。

このため、直流電動機Ｍは素早く起動し、コンデンサＣ
２の過充電による起動時間の遅れがなくなると共に電源
ス１インチのチャタリングにも影響されなくなる。

又時定数回路は起動後にも比較量ＩＥＯＭの出力を更に
なゆらかにし、フラッタ−やフランカーを減少させる。

本考案の一実施例では前述した第１図の直流電動機の速
度制御回路において、第３図に示すように駆動回路がＰ
ＮＰ形トランジスタＴＲ３、ＮＰＮ形トランジスタＴＲ
４を用いた２段構成となっている。

トランジスタＴＲ３はベースが□トランジスタＴＲ２の
コレクタに接続され、エミッタが電源スイッチＳＷの出
力側に接続され、コレクタがトランジスタＴＲ４のベー
スに接続される。

トランジスタＴＲ４はコレクタがスイッチＳＷの出力側
に接続され、エミッタが直流電動機Ｍを介して接地点Ｇ
に接続される。

帰還用コンデンサＣ１はトランジスタＴＲ４のエミッタ
とトランジスタＴＲＩ。

ＴＲ２のエミッタとの間に接続され、ミラー積分用コン
デンサＣ２はトランジスタＴＲ４のエミツタとトランジ
スタＴＲ３のベースとの間に接続される。

更に抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ３の直列回路よりなる時
定数回路がコンデンサＣ２と並列に接続され、ダイオー
ドＤ１がトランジスタＴＲ４のコレクタ・エミッタ間と
並列に接続される。

しかして電源投入時には直流電動機Ｍが起動するまでの
ある時間はトランジスタＴＲ４の出力カコンデンサＣ３
及び抵抗Ｒ７を通してトランジスタＴＴＲ３をバイアス
しトランジスタＴＲ３，ＴＲ４の極端なゲイン低下を防
止する。

すなわち、電源投入時には抵抗Ｒ７、コンデンサＣ３の
時定数によりコンデンサＣ２の充電速度がおさえられて
トランジスタＴＲ３、ＴＲ４がオンした１まとなり、そ
の間に直流電動機Ｍが起動し、その入力端子Ａが接地電
位から電源電圧近く唸で上昇してコンデンサＣ２，Ｃ３
の充電量が調整される。

起動後にもコンデンサＣ３、抵抗Ｒ７の時定数により駆
動回路りの帰還ループの時定数が上げられ直流電動機Ｍ
０制御が円滑になる。

直流電動機Ｍの起動時間は抵抗Ｒ７、コンデンサＣ３の
時定数により任意に設定することができる。

ここにコンデンサＣ２の値は一般に必要な増幅度及び周
波数帯域が得られ、かつキャリア（交流発電機ＦＧの出
力周波数）の抑圧がなされろように選定される。

こい実施例では上記増幅度及び周波数帯域はコンデンサ
Ｃ３及び抵抗Ｒ７の直列回路からなる時定数回路によっ
て選定され、キャリアの抑圧はコンデンサＣ２によって
なされろ。

コンデンサＣ２，Ｃ３の値はＣ３＞Ｃ２となるように決
められろ。

また使用する直流電動機（１〃り定数、慣性）を考慮し
てコンデンサＣ３及び抵抗Ｒ７の時定数を決めれば第１
図の従来装置におけるコンデンサＣ２の目的とするとこ
ろはコンデンサＣ３及び抵抗Ｒ７の直列山路からなる時
定数回路で十分に達成可能である。

又本考案の他の実施例では第４図に示すように駆動回路
りが一段構成となっている。

この場合抵抗Ｒ７及びコンデンサＣ３の直列回路とコン
デンサＣ２とは直流電動機Ｍの一端ＡとトランジスタＴ
Ｒ３（７’１ベースとの間に並列に接続されろ。

また上記トランジスタＴＲ４が省略されてトランジスタ
ＴＲ３のコレクタ出力が直流電動機Ｍに直接に印加され
ろが、そのほかは上記実施例と同様である。

つ捷りトランジスタＴＲ３のコレクタを直流電動機Ｍの
一端Ａに直接に接続してもトランジスタＴＲ４を介して
接続しても同様に動作する。

本考案は上述の如く電源投入直後にコンデンサＣ２の過
充電により駆動回路りのゲインが極端に下って直流電動
機Ｍの起動が遅れろことを防止するためにコンデンサＣ
２と並列に抵抗及びコンデンサの直列回路からなる時定
数回路を接続したものであり、上記実施例においてトラ
ンジスタＴＲ３がＰＮＰ形であるかＮＰＮ形であるかは
本質的な問題ではない。

例えば第３図の実施例においてトランジスタＴＲ３をＮ
ＰＮ形とシ、トランジスタＴＲ３，ＴＲ４のコレクタを
直流電動機Ｍを介して電源スイッチＳＷの出力側に接続
すると共にトランジスタＴＲ４のエミツタを接地点Ｇに
接続し、さらに直流電動機Ｍ及びトランジスタＴＲ４の
コレクタの接続点とトランジスタＴＲ３のベースとの間
に抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ３の直列回路とコンデンサ
Ｃ２と並列に接続するようにしても直流電動機Ｍの起動
遅れを防止することができる。

即ち抵抗Ｒ７及びコンデンサＣ３が無ければ電源スィッ
チＳＷが投入された直後には直流電動機Ｍが回転開始前
であるためにコンデンサＣ２の一端が電源スィッチＳＷ
の出力電圧になりコンデンサＣ２が過充電される。

直流電動機Ｍが回転を始めろと、その逆起電圧と界磁コ
イルの電圧降下分だけコンデンサＣ２の電荷が放電され
、この時駆動回路りのゲインが極端に下って直流電動機
Ｍの起動が遅れる。

しかし抵抗Ｒ７及びコンデンサＣ３を設ければ上記実施
例と同様にコンデンサＣ２の過充電により駆動回路Ｄ０
ゲインが極端に下って直流電動機Ｍの起動が遅れること
は防止される。

以上のように本考案による直流電動機の速度制御回路に
よれば駆動回路は比較回路の出力がベースに加えられて
コレクタ側が直流電動機の一端に接続されているトラン
ジスタを有していてこのトランジスタのベースと上記一
端との間にコンデンサが接続されているものにおいて該
コンデンサと並列に抵抗及びコンデンサの直列回路から
なる時定数回路を接続したので、簡単な時定数日路の付
加でコンデンサの過充電による駆動回路のゲインの極端
な低下を防止して直流電動機の起動時間を短縮すること
ができてチャタリングにも影響されないと共にブラック
−防止の向上を図ることができろ。

そしてシネカメラに用いれば起動時間の遅れがなくなる
ために起動時の露出オーバーを防止することができ、又
同時録音式シネカメラにおいて撮影側フィルム送りに用
いればフリッカ−、フラッタ−を減少させることができ
ろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流電動機の速度制御回路を示す回路図
、第２図は本考案の一例を示すブロック線図、第３図は
本考案の一実施例を示す回路図、第４図は本考案の他の
実施例の一部を示す回路図である。 Ｍ・・・直流電動機、ＦＧ・・・交流発電機、ＣＣＭ・
・・比較回路、Ｄ・・・駆動回路、Ｃ２，Ｃ３・・・コ
ンデンサ、Ｒ７・・・抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直流電動機と、この直流電動機に結合された交流発電機
   と、この交流発電機の出力を基準値と比較する差動増幅
   回路よりなる比較回路と、この比較回路からベースに加
   えられる信号を増幅して前記直流電動機に加えコレクタ
   側が前記直流電動機の一端に接続されたトランジスタを
   有する駆動回路と、前記トランジスタのベースと前記一
   端との間に接続されたコンデンサと、このコンデンサと
   並列に接続された抵抗及びコンデンサの並列回路からな
   る時定数回路とを具備した直流電動機の速度制御回路。