JPS61161987A - モ−タ制御回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、小型直流モータの回転速産金外乱に対して安
定に保つガバナ装置に関するもので、特に電源投入時の
回転速度の不安定領域への移行を押え安定な制御特性を
得るものである。

〔従来の技術〕

従来、小型直流モータ用のガバナ装置として第２図に示
す様な構成をもったものがあった。出力回路１の第１の
出力２は第１の抵抗３ｔ−介して電源４へ接続さｎると
ともに、第２の抵抗５と基準電圧回路６へ接続されてい
る。又出力回路２の第２の出カフは電源４との間に接続
さｎたモータ８ｔ−駆動するとともに、第２の抵抗５と
比較回路９の第２の入力１０へ接続されている。比較回
路９の第１の入力１１は基準電圧回路６へ接続され、比
較回路９の出力は駆動回路１２を介して出力回路ｉｔ−
制御している。

かかる従来のガバナ装置における出力回路１は第２の出
カフよシ取シ出され、そ−タ８ｔ−駆動する電流が常に
１１ｇ１の出力２よ）取り出さｎる電流のに倍となるよ
う設定されている。ここでＫは電流比例定数と呼ばｎ通
常な約１６〜父程度に設定されていることが多１この様
な出力口１８１はたとえば第３図に示されるような出力
回路で構成さｎている。第３図は電流比例定数Ｋが２０
の場合を示している。整合のとらＡ７’ｃＫ＋１個のト
ランジスタ１３〜３３のベースは共通に接続され、各ト
ランジスタ１３〜３３のエミッタはそｎぞｎ等しい大き
さのエミッタ抵抗３４〜５４會介して基準電位へ接続さ
ｎｌ　トランジスタ１８のコレクタを第１の出力２とし
、トランジスタ１４〜３３のコレクタを共通に接続して
第２の出カフとし、共通接続さｎたベースに駆動回路１
２の出力が印加さｎて駆動さｎている０ 第２図に示した従来例では定常時の動作として比較回路
９の第１の入力１１と第２の入力１０の電圧が帰還動作
により等しくなるように制御が行なわれている。第２図
に示した従来例におけるモータ８に印加さｎる端子電圧
ＶＭは次式で与えらｎる。

ＶＭ　＝　ＦＪａ＋　ＲＭＩＭ　　　−・・・・・・（
１）ここで　　ｖＭ：モータ８の端子電圧 Ｅａ：　モータ８の逆起電力（モータの回転速度に比例
する） ＲＭ：モータ８の直流抵抗 工Ｍ：モータ８に流れる電流（モータ の負荷トルクに比例する） 又、第２の抵抗５に流ｎる亀流工、は次式で与えられる
。

Ｉ　ｔ　＝　ＶｒｅＶＢａ　　　・・・・・・・・・　
（２）ここで　　ｒｔ　　：ｇｚの抵抗５に流ｎる電流
Ｖｒｅｆ　　：基準電圧回路６の電圧 Ｒ，：第２の抵抗５の抵抗値 又第１の抵抗３における電圧降下ＶＴは次式で与えらｎ
る。

ｖ７＝Ｒ６（工、十工、／に＋１Ｍ／Ｋ〕・・・・・・
（３）ここで　　Ｗ　：　第１の抵抗３における電圧降
下 Ｒ８・第１の抵抗３の抵抗値 Ｋ　　：を流比例定数 ここで、第１の抵抗３の抵抗値Ｒ３は次式が成立する様
に選ばれている。

Ｒ８＝ＫＲＭ　　　　・・・・・・・・・　（４）又、
定常時の動作は比較回路９の第１の入力１１と第２の入
力１０の電圧が等しくなる様動作しているので次式が成
立する。

ｖＴ＋ｖｒｅｆ＝−・・・・・・・・・（５）以上（１
）〜（５）式よシ次式が導びかれる０Ｅａ＝　（１＋Ｒ
Ｍ／％　＋　ＫＲＭ／Ｒ１）　ｖｒ、１　　、、、　（
６）（６）式はモータ８の回転速度に比例する逆起電力
Ｅａがモータ８に流ｎる電流１ｗによらず一定になるこ
とを示している。すなわちモータ８に加わる負荷トルク
が変化して、モータ８に流ｎる電流エラが変化してモー
タ８の回転速度を一定に保つガバナ装置の動作原理を示
す式である０又（６）式は各モータに特有のモータの直
流抵抗ＲＭとガバナ装置に特有の電流比例定数にと基準
電圧回路の電圧ｖｒｅｆに対し第２の抵抗５の抵抗値Ｒ
３によってモータの回転速度が任意に設定できることを
示している０〔発明が解決しようとする問題点〕 第２図に示した従来例の電源投入時の動作は以下のよう
でめる。電源投入時及び直後はモータ８は回転していな
いので逆起電力Ｅ３が発生していない。したがって出力
回路ｌの第１の出力２と第２の出カフの電圧は等しい。

一方比較回路９の第１の入力１１の電圧は基準電圧回路
６が接続さｎているため、第２の入力１０より低くなっ
ている。

このため比較回路９は駆動回路１２を介して出力回路１
を強く駆動し必要な起動トルクを発生させている。すな
わち出力回路１の第１の出力２の電位Ｖ、とＷｉ２の出
カフの電位Ｖ、の差が基準電圧回路６の電圧ｖｒｅｆと
同じかそｎ以上となって定常状態へと移行できる。しか
し駆動回路１２の駆動能力が大きいと出力回路１の＃！
１の出力２の電位ｖ１がｖｒｅｆ　よシ低くな夛過ぎて
しまい、＠２の出カフの電位Ｖ！がＩｒｌの出力２の電
位ｖ１　よシ基準電圧回路６の電圧Ｖｒｅｆ以上低くな
ｎなくなってしまい、第４図に示されるようにモータの
回転速度が一定になる前に正常な回転速度よシ速くなる
不安定な領域が出来てしまう欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のモータ制御回路では、互いに比例した出力を取
シ出すことのできる第１．第２の出力を備えた出力回路
と、第１．第２の入力を持つ比較回路を備えかつ出力回
路の第１と第２の出力の間に定電圧回路を介して比較回
路の第１１第２の入力が接続され、比較回路の出力は駆
動回路を介して出力回路の入力に接続さｎる回路におい
て、駆動回路と出力回路の第２の出力間にダイオードが
接続さｎている。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例である。構放上は第２図に示
した従来例において、駆動回路部を定電流源１６．トラ
ンジスタ１３、トランジスタ１４で構成しておシ、トラ
ンジスタ１３のコレクタと出力回路１の第２の端子７と
の間にダイオード１５が接続さｎている点が異なってい
る。本回路の動作は、起動時モータ８は静止しているた
め比較器９の第１の入力１１の電圧は基準電圧源６が接
続さｎているため第２の入力１０の電圧より低くなって
いる。このため比較器９の出力１７の電位が上がるため
定電源１６の電流はほとんどトランジスタ１４のペース
に流ｎ１出力回路１を強く駆動し出力回路１の第２の出
カフに大電流が流ｎる０出力回路１は第３図に示すよう
に構成さｎているＯこのため出力回路１は飽和状態とな
り出力回路１の第２の出カフの電位が下がり、ダイオー
ド１５がオンする。このため、トランジスタ１４のペー
ス電流は減少し駆動電流が小さくなシ、出力回路１の出
力電流を押さえる様に働き、回転数が不安定領域に入い
ることを押えている。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明はダイオードを駆動回路と
出力回路間に挿入することによシ亀源投入時１回転数が
不安定領域へ移行することを押え第５図に示す様な安定
な制御特性を得ることが出来る０ 従来のガバナ装置の構成例を示す回路図、第３図は出力
回路の例を示す回路図、第４図は従来のガバナの制御特
性の例を示すグラフ、、５ｇ５図は本発明の一笑酒例に
よるガバナの制御特性を示すグラフである。

１・・・・・・出力回路、２・・・・・・出力回路の第
１の出力、３．５．３９〜５９・・・・・・抵抗、４・
・・・・・電源、６・・・・・・定電圧回路、７・・・
・・・出力回路の第２の出力、８・・・・・・モータ、
９は比較器、１０・・・・・・比較器の第１の入力、１
１・・・・・・比較器の第２の入力、１２・旧・・駆動
回路、１３．１４．１８〜３８・・・・・・トランジス
タ、１５・・・・・・ダイオード、１６・・・・・・定
電流源、１７・・・・・・比較器の出力。

第　ｆ　図 従襞の構へ゛ ８２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　互いに比例した出力を取り出すことのできる第１、第
   ２の出力を備えた出力回路と、第１、第２の入力を備え
   た比較回路と、定電圧回路とを備え前記出力回路の第１
   の出力は前記定電圧回路を介して前記比較回路の第１の
   入力に接続され、前記出力回路の第２の出力は前記比較
   回路の第２の入力に接続され、前記比較回路の出力は前
   記駆動回路を介して前記出力回路の入力に接続されてな
   るモータ制御集積回路において、前記駆動回路と前記出
   力回路の第２の出力間にダイオードが接続されているこ
   とを特徴とするモータ制御回路。