JPS6031192B2 - 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
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- JPS6031192B2 JPS6031192B2 JP53051927A JP5192778A JPS6031192B2 JP S6031192 B2 JPS6031192 B2 JP S6031192B2 JP 53051927 A JP53051927 A JP 53051927A JP 5192778 A JP5192778 A JP 5192778A JP S6031192 B2 JPS6031192 B2 JP S6031192B2
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- 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
- H02P7/292—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 static converters, e.g. AC to DC
- H02P7/293—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 static converters, e.g. AC to DC using phase control
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S388/00—Electricity: motor control systems
- Y10S388/907—Specific control circuit element or device
- Y10S388/917—Thyristor or scr
- Y10S388/918—Trigger by unijunction transistor
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流電動機の速度制御装置に関し、特に負荷変
動による速度変動率の極めて少ない改良された速度制御
装置に関する。
動による速度変動率の極めて少ない改良された速度制御
装置に関する。
従来、制御電極付半導体素子を介して全波整流電流を電
動機に供Ｖ給するようにした速度制御装置において、負
荷の変動に対して電動機の回転速度を安定させるために
電動機の端子間電圧に応じて通電位相が変動する素子（
プログラマブル・ュニジャンクション・トランジスタ）
を用い該素子の導通により制御電極付半導体素子の導通
角を制御するようにしたものが同一出願人による日本国
特許出願第５１−９筋９９号明細書及び第５１−１２５
７１０号明細書に開示されている。
動機に供Ｖ給するようにした速度制御装置において、負
荷の変動に対して電動機の回転速度を安定させるために
電動機の端子間電圧に応じて通電位相が変動する素子（
プログラマブル・ュニジャンクション・トランジスタ）
を用い該素子の導通により制御電極付半導体素子の導通
角を制御するようにしたものが同一出願人による日本国
特許出願第５１−９筋９９号明細書及び第５１−１２５
７１０号明細書に開示されている。
しかし前者の先行発明による速度制御装置においては、
検出した電動機電圧の犠牲を反転してプログラマフル・
ュニジャンクション・トランジスタに印加する必要があ
りこのためにトランジスタを必要とし、また後者の速度
制御装置においてはサィリスタの誤動作を防ぐためにプ
ログラマフル・ユニジヤンクション・トランジスタの出
力パルスをパルストランスを介してサイリスタに供給す
るようにしており、いずれの場合も回路が複雑かつ高価
となる等のク０点が存在した。本発明の目的は上記欠点
を除去し負荷変動に対する回転速度の変動が少なく、安
価な構成の簡単な速度制御装置を提供するにある。
検出した電動機電圧の犠牲を反転してプログラマフル・
ュニジャンクション・トランジスタに印加する必要があ
りこのためにトランジスタを必要とし、また後者の速度
制御装置においてはサィリスタの誤動作を防ぐためにプ
ログラマフル・ユニジヤンクション・トランジスタの出
力パルスをパルストランスを介してサイリスタに供給す
るようにしており、いずれの場合も回路が複雑かつ高価
となる等のク０点が存在した。本発明の目的は上記欠点
を除去し負荷変動に対する回転速度の変動が少なく、安
価な構成の簡単な速度制御装置を提供するにある。
本発明の他の目的および特徴は、添付図面を参照しつつ
例示的に示した本発明の好適な実施例について以下に記
載する本発明の詳細な説明により明確にされるであろう
。
例示的に示した本発明の好適な実施例について以下に記
載する本発明の詳細な説明により明確にされるであろう
。
第１図は本発明に基づく直流電動機の速度制御装置の好
適な実施例の回路図であり、図中、１は交流電源、２は
メインスイッチ、３は制御電極付半導体素子例えばサィ
リスタ、４は直流電動機、５は速度制御用コントローラ
、６はコントローフ内のマイクロスイッチ、７，８，９
，１川ま全波整流回路を形成する整流用ダイオード、１
１はサィリスタ３の誤動作防止用のダイオード、１２は
ダイオード１１と共にサィリスタ３の誤動作を防止する
と共にコンデンサ２１の放電電流を効果的にサィリスタ
３のゲートに流すためのダイオード、１４は電動機４の
両端子間に発生したフラッシュ電圧がサィリスタ３のゲ
ートに印加されるのを防止するダイオード、１５は電動
機３２の界磁巻線１６に蓄積されたエネルギーを電動機
電流の遮断時に還流させて電動機遮断後も界滋巻線を励
磁し続け回転起電力を増加させ、低速運転時の電動機の
トルクを増大させると共に速度変動を防止するためのフ
ライホイールダイオード、１７はサィリスタ３のゲート
にトリガ信号を供給するための制御電極付スイッチング
素子例えばプログラマプル・ュニジヤンクション・トラ
ンジスタ（以下単にＰＵＴと称す）、１８はＰＵＴ１７
のゲート・カソード間にバイアス電圧を印加するための
定電圧素子例えばツェナーダィオード、１９はッェナー
ダィオード１８に直列に接続され電動機の回転起電力を
検出してＰＵＴのゲート・カソード間に印加する定電圧
素子例えばッェナーダィオード、２０はサィリスタ３が
ノイズにより誤動作するのを防止するためのコンデンサ
、２１はＰＵＴを導通させるためのトリガ電圧を発生す
るため電荷を蓄積するコンデンサ、２２はツェナーダィ
オード１９により検出された回転起電力の中のノイズを
除去するための平滑用コンデンサ、２３はマイクロスイ
ッチ６に連動されかつコンデンサ２１への充電電流を制
御して電動機の速度を連続的に制御するたの可変抵抗、
２４は可変抵抗２３の抵抗値が鮫大の時コンデンサ２１
の充電電圧がＰＵＴ１７のブレークオーバー電圧の直前
の値となるように調整するための半固定抵抗、２５はコ
ンデンサ２１への充電電流を適切な値に調整するための
保護用抵抗、２６はッェナーダィオード１８に流れる電
流を適切な値に調整するための保護用抵抗、２７，２８
はＰＵＴ１７のゲート・カソード間に適切な電圧を印加
するための分圧抵抗、２９はサィリスタ３のノイズによ
る誤動作を防止するための抵抗、３０‘まッェナーダィ
オード１９に過大電流が流れるのを防ぐ保護抵抗、３１
は電動機の温度が所定値以上になると関路して電動機電
流を遮断して電動機の過負荷運転を防止するサーマルプ
ロテクタである。
適な実施例の回路図であり、図中、１は交流電源、２は
メインスイッチ、３は制御電極付半導体素子例えばサィ
リスタ、４は直流電動機、５は速度制御用コントローラ
、６はコントローフ内のマイクロスイッチ、７，８，９
，１川ま全波整流回路を形成する整流用ダイオード、１
１はサィリスタ３の誤動作防止用のダイオード、１２は
ダイオード１１と共にサィリスタ３の誤動作を防止する
と共にコンデンサ２１の放電電流を効果的にサィリスタ
３のゲートに流すためのダイオード、１４は電動機４の
両端子間に発生したフラッシュ電圧がサィリスタ３のゲ
ートに印加されるのを防止するダイオード、１５は電動
機３２の界磁巻線１６に蓄積されたエネルギーを電動機
電流の遮断時に還流させて電動機遮断後も界滋巻線を励
磁し続け回転起電力を増加させ、低速運転時の電動機の
トルクを増大させると共に速度変動を防止するためのフ
ライホイールダイオード、１７はサィリスタ３のゲート
にトリガ信号を供給するための制御電極付スイッチング
素子例えばプログラマプル・ュニジヤンクション・トラ
ンジスタ（以下単にＰＵＴと称す）、１８はＰＵＴ１７
のゲート・カソード間にバイアス電圧を印加するための
定電圧素子例えばツェナーダィオード、１９はッェナー
ダィオード１８に直列に接続され電動機の回転起電力を
検出してＰＵＴのゲート・カソード間に印加する定電圧
素子例えばッェナーダィオード、２０はサィリスタ３が
ノイズにより誤動作するのを防止するためのコンデンサ
、２１はＰＵＴを導通させるためのトリガ電圧を発生す
るため電荷を蓄積するコンデンサ、２２はツェナーダィ
オード１９により検出された回転起電力の中のノイズを
除去するための平滑用コンデンサ、２３はマイクロスイ
ッチ６に連動されかつコンデンサ２１への充電電流を制
御して電動機の速度を連続的に制御するたの可変抵抗、
２４は可変抵抗２３の抵抗値が鮫大の時コンデンサ２１
の充電電圧がＰＵＴ１７のブレークオーバー電圧の直前
の値となるように調整するための半固定抵抗、２５はコ
ンデンサ２１への充電電流を適切な値に調整するための
保護用抵抗、２６はッェナーダィオード１８に流れる電
流を適切な値に調整するための保護用抵抗、２７，２８
はＰＵＴ１７のゲート・カソード間に適切な電圧を印加
するための分圧抵抗、２９はサィリスタ３のノイズによ
る誤動作を防止するための抵抗、３０‘まッェナーダィ
オード１９に過大電流が流れるのを防ぐ保護抵抗、３１
は電動機の温度が所定値以上になると関路して電動機電
流を遮断して電動機の過負荷運転を防止するサーマルプ
ロテクタである。
尚、マイクロスイッチ６は可変抵抗２３の抵抗値が最大
のときは開成され、抵抗値が最大値から減少すると開成
されるようにされている。次に第１図に示した回路の動
作について説明する。
のときは開成され、抵抗値が最大値から減少すると開成
されるようにされている。次に第１図に示した回路の動
作について説明する。
先ず可変抵抗２３の抵抗値を最大としたマイクロスイッ
チ６を関成した状態でメインスイッチ２を閉じると、電
源電流は整流ダイオード７，８，９，１０１こより全波
整流され、ダイオード１１、抵抗２６、ッェナーダィオ
ード１８、電動機４を介してダイオード９，１０のアノ
ードに流れる。このとき流れる電動機電流は微少であり
電動機３２は起動されない。また、ッェナーダィオード
１８の端子間電圧、即ち最大値一定の台形状電圧は抵抗
２７，２８により分圧されたッェナーダィオード１９を
介してＰＵＴ１７のゲート・カソード間に印加される。
しかしマイクロスイッチ６が開成ごれているため、抵抗
２５、可変抵抗２３、半固定抵抗２４、スイッチ６、コ
ンデンサ２１の回路に電流は流れず、従ってコンデンサ
２１は充電されずＰＵＴ１７のアノードに電圧は印加さ
れないためＰＵＴは導通せずサィリスタ３を遮断状態に
保つ。次にコントローラの可変抵抗２３の抵抗値を最大
値からわずかに減少するとマイクロスイッチ６が閉成さ
れコンデンサ２１が充電される。
チ６を関成した状態でメインスイッチ２を閉じると、電
源電流は整流ダイオード７，８，９，１０１こより全波
整流され、ダイオード１１、抵抗２６、ッェナーダィオ
ード１８、電動機４を介してダイオード９，１０のアノ
ードに流れる。このとき流れる電動機電流は微少であり
電動機３２は起動されない。また、ッェナーダィオード
１８の端子間電圧、即ち最大値一定の台形状電圧は抵抗
２７，２８により分圧されたッェナーダィオード１９を
介してＰＵＴ１７のゲート・カソード間に印加される。
しかしマイクロスイッチ６が開成ごれているため、抵抗
２５、可変抵抗２３、半固定抵抗２４、スイッチ６、コ
ンデンサ２１の回路に電流は流れず、従ってコンデンサ
２１は充電されずＰＵＴ１７のアノードに電圧は印加さ
れないためＰＵＴは導通せずサィリスタ３を遮断状態に
保つ。次にコントローラの可変抵抗２３の抵抗値を最大
値からわずかに減少するとマイクロスイッチ６が閉成さ
れコンデンサ２１が充電される。
しかしこのときのコンデンサ２ １の充電電圧はＰＵＴ
１７のブレークオーバ電圧よりわずかに低くなるよう半
固定抵抗２４の抵抗値が調整されているため、ＰＵＴは
導通せずサィリスタ３を遮断し続ける。ここでＰＵＴ１
７の特性について説明する。ＰＵＴ１７のブレークオー
バー電圧はゲート電圧によって変化しゲート電圧が高く
なるとブレークオーバー電圧も高くなり、また逆にゲー
ト電圧が低くなるとブレークオーバー電圧も低くなると
いう特性をもっている。ところで上記の状態においては
ッェナーダィオード１８の端子間電圧は第２図Ａに示す
台形となり、またコンデンサ２１は時刻ａ〜ｂの間で充
電され同図Ｂに示すようにその端子間電圧は一定の傾斜
で上昇する。第２図のＡに示すｂ〜ｃの期間でッェナー
ダィオードの両端電圧が急激に降下するとＰＵＴ１７の
ゲート電圧もこれと同じく降下するのでＰＵＴ１７のア
／一ドとカソード間は通電し、第２図のＢに示すように
これまで充電されて来落コンデンサ２１の電荷は放電さ
れその端子間電圧は降下し零となる。従って、コンデン
サ２１の放電電流はＰＵＴ１７、サィリスタ３のゲート
・カソード間を通って流れるが、この電流値は微少でサ
イリス夕３をトリガするには至らない。尚、コンデンサ
２１の放電電流はダイオード１２があるため、コントロ
ーフ５、抵抗２５，２６、ツェナーダイオード１８、ダ
イオード１２の回路には流れない。従ってコンデンサ２
１は交流の各半サイクル毎に放電されるためコンデンサ
２１の残留電荷の蓄積によりサィリスタが間接的に不必
要にトリガされることが防止される。次に可変抵抗２３
の抵抗値をわずかに減少させて所定値まで減少させると
、コンデンサ２１の充電電圧波形の懐きは急となり初め
て充電電圧の最大値付近でＰＵＴ１７のブレークオーバ
ー電圧に達しＰＵＴを導適する。
１７のブレークオーバ電圧よりわずかに低くなるよう半
固定抵抗２４の抵抗値が調整されているため、ＰＵＴは
導通せずサィリスタ３を遮断し続ける。ここでＰＵＴ１
７の特性について説明する。ＰＵＴ１７のブレークオー
バー電圧はゲート電圧によって変化しゲート電圧が高く
なるとブレークオーバー電圧も高くなり、また逆にゲー
ト電圧が低くなるとブレークオーバー電圧も低くなると
いう特性をもっている。ところで上記の状態においては
ッェナーダィオード１８の端子間電圧は第２図Ａに示す
台形となり、またコンデンサ２１は時刻ａ〜ｂの間で充
電され同図Ｂに示すようにその端子間電圧は一定の傾斜
で上昇する。第２図のＡに示すｂ〜ｃの期間でッェナー
ダィオードの両端電圧が急激に降下するとＰＵＴ１７の
ゲート電圧もこれと同じく降下するのでＰＵＴ１７のア
／一ドとカソード間は通電し、第２図のＢに示すように
これまで充電されて来落コンデンサ２１の電荷は放電さ
れその端子間電圧は降下し零となる。従って、コンデン
サ２１の放電電流はＰＵＴ１７、サィリスタ３のゲート
・カソード間を通って流れるが、この電流値は微少でサ
イリス夕３をトリガするには至らない。尚、コンデンサ
２１の放電電流はダイオード１２があるため、コントロ
ーフ５、抵抗２５，２６、ツェナーダイオード１８、ダ
イオード１２の回路には流れない。従ってコンデンサ２
１は交流の各半サイクル毎に放電されるためコンデンサ
２１の残留電荷の蓄積によりサィリスタが間接的に不必
要にトリガされることが防止される。次に可変抵抗２３
の抵抗値をわずかに減少させて所定値まで減少させると
、コンデンサ２１の充電電圧波形の懐きは急となり初め
て充電電圧の最大値付近でＰＵＴ１７のブレークオーバ
ー電圧に達しＰＵＴを導適する。
従ってコンデンサ２１はその充電電荷を放電しサィリス
タ３のゲートに供給することとなるが、この放電電流は
サィリスタ３をトリガするに十分な値であり、サィリス
を小さい流通位相角（導適期間に対応）で通電し電動機
４に脈流を供聯合し電動機を起動し低速回転を行なわせ
る。可変抵抗２３の抵抗値を更に減少させると、コンデ
ンサ２１への充電電流が増し、コンデンサ２１の充電電
圧がＰＵＴ１７のブレークオーバー電圧に達する位相は
進み、従ってサィリスタ３の流通位相角は大きくなり電
動機２３の回転速度を上昇させる。この様にして可変抵
抗２３の抵抗値を調整することにより電動機２３の回転
速度を低速から高速まで連続的に制御することができる
。
タ３のゲートに供給することとなるが、この放電電流は
サィリスタ３をトリガするに十分な値であり、サィリス
を小さい流通位相角（導適期間に対応）で通電し電動機
４に脈流を供聯合し電動機を起動し低速回転を行なわせ
る。可変抵抗２３の抵抗値を更に減少させると、コンデ
ンサ２１への充電電流が増し、コンデンサ２１の充電電
圧がＰＵＴ１７のブレークオーバー電圧に達する位相は
進み、従ってサィリスタ３の流通位相角は大きくなり電
動機２３の回転速度を上昇させる。この様にして可変抵
抗２３の抵抗値を調整することにより電動機２３の回転
速度を低速から高速まで連続的に制御することができる
。
次に電動機の逆起電力によるフィードバック作用につい
て説明する。
て説明する。
ＰＵＴ１７のブレークダウン電圧は前述した様にゲート
電圧により異なり、ゲート電圧が高くなるとブレークダ
ウン電圧も高くなり、ゲート電圧が低くなるとブレーク
ダウン電圧も低くなるのであり、本発明ではＰＵＴのこ
の作用を利用して電動機の速度をフィードバック制御す
るものである。電動機４の運転中に電動機に発生する逆
起電力は、接続点３３を介してッェナーダィオード１９
と抵抗３０との直列体に印加されるため逆起電力はッェ
ナーダィオード１９により検出される。
電圧により異なり、ゲート電圧が高くなるとブレークダ
ウン電圧も高くなり、ゲート電圧が低くなるとブレーク
ダウン電圧も低くなるのであり、本発明ではＰＵＴのこ
の作用を利用して電動機の速度をフィードバック制御す
るものである。電動機４の運転中に電動機に発生する逆
起電力は、接続点３３を介してッェナーダィオード１９
と抵抗３０との直列体に印加されるため逆起電力はッェ
ナーダィオード１９により検出される。
ところでツエナーダイオード１９はサイリスタ３の通電
時の電圧は検出せず逆起電力のみを検出する。即ち、サ
ィリスタ３の通電時にサィリリスタ３の通電電流は、一
方はダイオード１２を介して電動機４に流れると共に、
ダイオード１２を介してツエナーダイオード１９の力ソ
ード・アノード間、抵抗３０を通って流れるため、ッヱ
ナーダィオード１９のカソード３４に或る値の電位をも
たらす。また、サィリスタの通電電流は他方において、
抵抗２９、接続点３６，３５を介して抵抗３０に流れる
ため、ツェナーダィオード１９のアノード３５には抵抗
３０と抵抗２９により分圧された電圧が印加される。こ
こで抵抗２９の抵抗値は抵抗３０の抵抗値に比べて極め
て４・さく適切な値に調整されているためにサイリスタ
３の通電電流によって生じるツヱナーダイオード１９の
アノード３５の電位とカソード３４の電位は等しくなる
。従ってツェナーダイオード１９のアノード・カソード
間には、サィリスタ３の遺留電流による電圧は現われず
電動機の逆起電力のみが現われることとなる。このよう
にしてツエナーダイオード１９により検出された逆起電
力は、ツェナーダイオード１８の端子間電圧の抵抗２７
，２８による分電圧と共に、抵抗２８を介してＰＵＴ１
７のゲート・カソード間に印加される。従ってＰＵＴ１
７はッヱナーダィオード１８の端子間電圧と逆起電力と
により制御されることとなるが、ッェナーダィオード１
８の端子間電圧は一定であり、他方ッェナーダィオード
１９の端子間電圧は負荷の変動等により変動するためＰ
ＵＴ１７のブレークダウン電圧はッェナーダイオード１
９の端子間電圧の変化に従って変化することとなる。こ
こでフィードバック作用を第３図を参照して説明する。
第３図は電動機の通常運転及び過負荷運転状態での各部
の電圧波形を示し、イ，イ′はダイオード１４の端子間
電圧、即ちサィリタ３の通電電圧波形、口，口′はッェ
ナーダイオード１９の端子間電圧波形、ハ，ハ′はＰＵ
Ｔ１７のゲート・カソード間の電圧波形、二，二′はコ
ンデンサ２１の充電電圧波形をそれぞれ示し、イ，口，
ハ，こは通常運転時、イ′，口′，ハ′，二′は過負荷
運転状態を示す。各図において機軸は時刻、縦軸は電圧
を示すものである。第３図口，口′から明らかなように
ッヱナーダィオード１９の端子間電圧には逆起電力のみ
が現われ、負荷が増大すると口′に示すように逆起電力
は減少する。またハ，ハ′に示すように、ＰＵＴ１ ７
のゲート・カソード間電圧はツェナーダィオード１８の
端子間電圧に逆起電力が重畳されたものとなり、またイ
，イ′，二，二′に示すように過負荷状態となるとＰＵ
Ｔ１７のブレークオーバー電圧が低くなるためＰＵＴ１
７は早い位相で導通しサィリスタ３の通電位相を進める
ものである。即ち、電動機３２の負荷が増大して回転速
度が減少すると、ッェナーダィオード１９の端子間電圧
は減少してＰＵＴ１７のブレークダウン電圧を低下させ
るため、サィリスタ３の通電位相を進め電動機の回転速
度を上昇させる。
時の電圧は検出せず逆起電力のみを検出する。即ち、サ
ィリスタ３の通電時にサィリリスタ３の通電電流は、一
方はダイオード１２を介して電動機４に流れると共に、
ダイオード１２を介してツエナーダイオード１９の力ソ
ード・アノード間、抵抗３０を通って流れるため、ッヱ
ナーダィオード１９のカソード３４に或る値の電位をも
たらす。また、サィリスタの通電電流は他方において、
抵抗２９、接続点３６，３５を介して抵抗３０に流れる
ため、ツェナーダィオード１９のアノード３５には抵抗
３０と抵抗２９により分圧された電圧が印加される。こ
こで抵抗２９の抵抗値は抵抗３０の抵抗値に比べて極め
て４・さく適切な値に調整されているためにサイリスタ
３の通電電流によって生じるツヱナーダイオード１９の
アノード３５の電位とカソード３４の電位は等しくなる
。従ってツェナーダイオード１９のアノード・カソード
間には、サィリスタ３の遺留電流による電圧は現われず
電動機の逆起電力のみが現われることとなる。このよう
にしてツエナーダイオード１９により検出された逆起電
力は、ツェナーダイオード１８の端子間電圧の抵抗２７
，２８による分電圧と共に、抵抗２８を介してＰＵＴ１
７のゲート・カソード間に印加される。従ってＰＵＴ１
７はッヱナーダィオード１８の端子間電圧と逆起電力と
により制御されることとなるが、ッェナーダィオード１
８の端子間電圧は一定であり、他方ッェナーダィオード
１９の端子間電圧は負荷の変動等により変動するためＰ
ＵＴ１７のブレークダウン電圧はッェナーダイオード１
９の端子間電圧の変化に従って変化することとなる。こ
こでフィードバック作用を第３図を参照して説明する。
第３図は電動機の通常運転及び過負荷運転状態での各部
の電圧波形を示し、イ，イ′はダイオード１４の端子間
電圧、即ちサィリタ３の通電電圧波形、口，口′はッェ
ナーダイオード１９の端子間電圧波形、ハ，ハ′はＰＵ
Ｔ１７のゲート・カソード間の電圧波形、二，二′はコ
ンデンサ２１の充電電圧波形をそれぞれ示し、イ，口，
ハ，こは通常運転時、イ′，口′，ハ′，二′は過負荷
運転状態を示す。各図において機軸は時刻、縦軸は電圧
を示すものである。第３図口，口′から明らかなように
ッヱナーダィオード１９の端子間電圧には逆起電力のみ
が現われ、負荷が増大すると口′に示すように逆起電力
は減少する。またハ，ハ′に示すように、ＰＵＴ１ ７
のゲート・カソード間電圧はツェナーダィオード１８の
端子間電圧に逆起電力が重畳されたものとなり、またイ
，イ′，二，二′に示すように過負荷状態となるとＰＵ
Ｔ１７のブレークオーバー電圧が低くなるためＰＵＴ１
７は早い位相で導通しサィリスタ３の通電位相を進める
ものである。即ち、電動機３２の負荷が増大して回転速
度が減少すると、ッェナーダィオード１９の端子間電圧
は減少してＰＵＴ１７のブレークダウン電圧を低下させ
るため、サィリスタ３の通電位相を進め電動機の回転速
度を上昇させる。
また電動機の負荷が減少して回転速度が上昇すると逆起
電力は増大してッェナーダィオード１９の端子間電圧を
上昇させるため、ＰＵＴ１７のブレークオーバー電圧は
高くなりサイリスタ３の通電位相を遅らせ電動機の回転
速度を減少させる。ところでッェナーダィオード１９の
端子間電圧はッェナ−電圧以上上昇しないため、逆起電
力がッェナー電圧以上に増大してもＰＵＴ１７のゲート
・カソード間電圧の上昇は或る値に制限される。従って
電動機の低速運転のは有効にフィードバック作用が働く
が、あまり大きなフィードバック作用を必要としない高
速運転ではッェナーダィオード１９の端子間電圧がッェ
ナー電圧以下に抑えられあまりフィードバック作用が働
かない様になされている。この様にフィードバック作用
を低速運転時においては強く働かせることにより、低速
運転時における負荷の変動による回転速度の変動を防止
し安定した運転を行うことができる。またッヱナーダイ
オード１９により検出される逆起電力は、電動機電圧が
増加すれば同様に増加し電動機電圧が減少すれば同様に
減少するよう、ツェナーダィオード１９が接続されてい
るため検出された逆起電力を反転してＰＵＴに印加する
必要はなく、従って反転用トランジスタを必要としない
。またＰＵＴ１７のカソードは直接サィリスタ３のゲー
トに接続されているが、これはッェナーダィオード１９
の端子間電圧には電動機の逆電力のみが現われサィリス
タ３の通電電圧が現われないためツエナーダイオード１
９とＰＵＴ１ ７のカソードとを直接サィリスタ３に
接続してもサィリスタ３の動作に悪影響はないからであ
り、従ってＰＵＴの出力をパルストランスを介してサイ
リスタのゲートに供給する必要はない。
電力は増大してッェナーダィオード１９の端子間電圧を
上昇させるため、ＰＵＴ１７のブレークオーバー電圧は
高くなりサイリスタ３の通電位相を遅らせ電動機の回転
速度を減少させる。ところでッェナーダィオード１９の
端子間電圧はッェナ−電圧以上上昇しないため、逆起電
力がッェナー電圧以上に増大してもＰＵＴ１７のゲート
・カソード間電圧の上昇は或る値に制限される。従って
電動機の低速運転のは有効にフィードバック作用が働く
が、あまり大きなフィードバック作用を必要としない高
速運転ではッェナーダィオード１９の端子間電圧がッェ
ナー電圧以下に抑えられあまりフィードバック作用が働
かない様になされている。この様にフィードバック作用
を低速運転時においては強く働かせることにより、低速
運転時における負荷の変動による回転速度の変動を防止
し安定した運転を行うことができる。またッヱナーダイ
オード１９により検出される逆起電力は、電動機電圧が
増加すれば同様に増加し電動機電圧が減少すれば同様に
減少するよう、ツェナーダィオード１９が接続されてい
るため検出された逆起電力を反転してＰＵＴに印加する
必要はなく、従って反転用トランジスタを必要としない
。またＰＵＴ１７のカソードは直接サィリスタ３のゲー
トに接続されているが、これはッェナーダィオード１９
の端子間電圧には電動機の逆電力のみが現われサィリス
タ３の通電電圧が現われないためツエナーダイオード１
９とＰＵＴ１ ７のカソードとを直接サィリスタ３に
接続してもサィリスタ３の動作に悪影響はないからであ
り、従ってＰＵＴの出力をパルストランスを介してサイ
リスタのゲートに供給する必要はない。
以上、本発明における速度制御装置においては、簡単な
構成で高価な半導体素子を用いずにフィードバック作用
を極めて大きくできたものであり、信頼性が高く安価な
ものである。
構成で高価な半導体素子を用いずにフィードバック作用
を極めて大きくできたものであり、信頼性が高く安価な
ものである。
第１図は本発明による速度制御装置の実施例の回路図、
第２図，第３図は本発明による速度制御装置の動作を説
明するための各部の波形図を示す。 第１図 第２図 第３図
第２図，第３図は本発明による速度制御装置の動作を説
明するための各部の波形図を示す。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- １ 交流電源１からメインスイツチ２と全波整流回路７
〜１０と制御電極付半導体素子３とを介して直流電動機
４に電動機電流を供給する主電動機回路と、 一端が前
記全波整流回路の出力に接続された手動可変抵抗手段５
と、 一端が前記手動可変抵抗手段の他端に、他端が前
記制御電極付半導体素子のカソードに接続された充放電
回路２１と、 アノードが前記充放電回路の一端に、カ
ソードが前記制御電極付半導体素子３の制御電極に直接
接続され、前記充放電回路の充電電圧が所定値に達する
と導通しその充電電荷を放電せしめて前記半導体素子の
制御電極にトリガ信号として与えるプログラマブル・ユ
ニジヤンクシヨン・トランジスタ１７と、 一端が前記
手動可変抵抗手段５の一端に、他端が前記制御電極付半
導体素子のカソードに接続された第１の定電圧素子１８
と、 該第１定電圧素子に並列に接続された分圧手段で
あつて、前記定電圧素子の端子間電圧の分電圧を前記プ
ログラマブル・ユニジヤンクシヨン・トランジスタ１７
のゲート電極に印加する分圧手段２７，２８と、 一端
が前記制御電極付半導体素子３の制御電極に、他端がそ
のカソードに接続された第１の抵抗手段２９と、 一端
が前記第１定電圧素子１８の他端及び前記制御電極付半
導体素子のカソードに接続され、他端が前記制御電極付
半導体素子のカソードに接続されると共に第２の抵抗手
段３０を介して前記直流電動機に接続された第２の定電
圧素子１９とを備え、 前記第２定電圧素子の端子間に
は前記直流電動機の逆起電力のみが現われ、前記第２定
電圧素子の端子間に逆起電力は前記プログラマブル・ユ
ニジヤンクシヨン・トランジスタのゲート・カソード間
に印加され、前記プログラマブル・ユニジヤンクシヨン
・トランジスタは前記逆起電力に応じて前記の導通する
所定値が変化し、前記逆起電力が増すと前記半導体素子
の導通角を遅らせ前記逆起電力が減ると前記半導体素子
の導通角を進めるよう作用する事を特徴とする直流電動
機の速度制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53051927A JPS6031192B2 (ja) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | 直流電動機の速度制御装置 |
| US06/022,314 US4246521A (en) | 1978-04-28 | 1979-03-20 | DC Motor speed control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53051927A JPS6031192B2 (ja) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | 直流電動機の速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54143812A JPS54143812A (en) | 1979-11-09 |
| JPS6031192B2 true JPS6031192B2 (ja) | 1985-07-20 |
Family
ID=12900500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53051927A Expired JPS6031192B2 (ja) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | 直流電動機の速度制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4246521A (ja) |
| JP (1) | JPS6031192B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4390824A (en) * | 1981-06-12 | 1983-06-28 | The Singer Company | Full wave motor control circuit |
| JPS62178787A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-05 | Oki Univac Kk | 真空ポンプ制御装置 |
| US4774444A (en) * | 1987-04-24 | 1988-09-27 | Werner Paul H | Speed control circuit for an electric motor |
| US4905300A (en) * | 1987-05-21 | 1990-02-27 | Black & Decker Inc. | Motor control and power systems and methods of operation thereof |
| JPH0824779B2 (ja) * | 1987-12-10 | 1996-03-13 | 蛇の目ミシン工業株式会社 | ミシンのリモート速度制御コントローラ |
| US5524168A (en) * | 1995-03-03 | 1996-06-04 | Ford Motor Company | Method and apparatus for DC motor speed monitoring |
| US5859509A (en) * | 1996-12-31 | 1999-01-12 | Mattel, Inc. | Adjustable speed control for children's ride-on vehicle |
| JP4541723B2 (ja) * | 2004-02-27 | 2010-09-08 | 株式会社リコー | モータ駆動装置、デジタルカメラ、及びモータ制御方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3177417A (en) * | 1962-09-17 | 1965-04-06 | Gen Electric | Motor control system responsive to armature c. e. m. f. |
| US3177418A (en) * | 1962-10-18 | 1965-04-06 | Gen Electric | Armature current limiting speed control systems for electric motors |
| US3327195A (en) * | 1964-08-24 | 1967-06-20 | Minarik Electric Company | Regulated power supply circuit utilizing controlled rectifier |
| US3373331A (en) * | 1965-02-23 | 1968-03-12 | Power Engineering Inc | D.c. motor control circuit |
| US3737748A (en) * | 1971-11-03 | 1973-06-05 | Sarns Inc | Motor speed control circuit with unijunction transistor line voltage compensation |
-
1978
- 1978-04-28 JP JP53051927A patent/JPS6031192B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-03-20 US US06/022,314 patent/US4246521A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54143812A (en) | 1979-11-09 |
| US4246521A (en) | 1981-01-20 |
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