JPS61244288A - 直流モ−タの速度制御装置 - 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、音響機器等の駆動源として使用される直流モ
ータの速度制御装置に関するものである。

従来の技術 従来、この種の直流モータの速度制御回路の構成は、第
２図に示すような構成であった。第２図において、１，
２は抵抗、３は直流モータ、４は基準電圧源、５は差動
増巾器、６と７はカレントミラー回路を構成するトラン
ジスタ、８と９はそれぞれのエミッタ抵抗、１０は電流
源である。また、ｌａ、ｌｉ、　ＩＴ、ｌｃ、ｌｋ、ｌ
ｒはそれぞれの矢印位置を流れる電流、Ｒ３は前記直流
モータ３の等傷内部抵抗値、Ｅ、はその逆起電力、ｖｒ
ｅｆは基準電圧、ｖｃｃは電源電圧をそれぞれ表してい
る。

上記の如きＩＣ回路では、トランジスタ６と７はカレン
トミラー回路を構成しており、この電流分配回路により
常にＩＫはｌｃの−の電流が流れる様Ｋ に構成されており（ここでＫとは電流分配率である。）
、抵抗３と抵抗４の値をそれぞれＲＴ、Ｒ９とすると、
直流モータ３に発生する電圧ｖＯは次式で与えられる。

＋　−ｒ　ａ　　　　　　　　　　　　・・・（１）い
ま、 ＲＴ Ｖ　ｏ　＝　Ｖ　＋　−ｒ　ａ　　　　　　　　　　　
　＝　（２）＋Ｒ１ｒである。） 上記第１式右辺第１項及び第２項は抵抗Ｒ５，ＲＴが与
えられれば、電源電圧ｖｃ、負荷トルク（すなわち電機
子電流１．）などの変化にかかわらず一定値をとるもの
であるが、第１式右辺第３項はモータ電流１．に比例し
て変化する。

一方、直流モータ３について考えると、前記直流モータ
３の端子電圧をＶｍとすれば、Ｖｓ＝　Ｅａ＋　Ｒａ　
１　ａ　　　　　　　　　＝１３）で与えられることか
ら第２図において Ｖ　Ｏ＝　Ｖｔｍ　　　　　　　　　　　　　・・・（
４）となり、 ＲＴ Ｖ　＋−＝　Ｅ　ａ　＋　Ｒａ　Ｉ　ａ　　　　　　　
−（５）の関係が得られる。したがって、直流モータ３
の逆起電力Ｅ、は、 ＲＴ Ｅａ＝＝ｖ＋　（−Ｒａ）　Ｉｓ　　　　−（６）で表
される。

このことから、抵抗ＲＴを調節して ＲＴ＝ＫＲ，−（７） に選ぶと Ｅ、＝　Ｖ　　　　　　　　　　　　　　・・・（８）
となり、前記直流モータ３はその逆起電力Ｅａが常に定
電圧Ｖとなるような回転速度で駆動されることとなる。

すなわち、前記直流モータ３は負荷トルクなどに影響さ
れず、一定回転速度をとるようになる。

言いかえれば、直流モータ３の回転速度をＮ。

発電定数をに、とすると、 Ｅ　、　＝　Ｋ　、　Ｎ　　　　　　　　　　　　・（
９）であり、 ＋　Ｉａ　（−Ｒａ）　＋ＲＴＩｒｌ　　−ＧＯとなり
、前記直流モータ３の内部抵抗Ｒ，に対応して、抵抗値
ＲＴを ＲＴ＝ＫＲ，・ＧＤ に選ぶと、 となり、前記直流モータ３はモータ電流１ａすなわち負
荷トルクに影響されず、一定回転速度になる。

以上が第２図に示した直流モータ速度制御装置の動作原
理である。

発明が解決しようとする問題点 さて、上記の構成の直流モータ速度制御回路においては
、負荷トルクの変化に対する回転速度の変化（単位負荷
トルクの変化に対する回転速度の変化をμとする。）が
常温に比べ、低温側で小さく、高温側で大きくなる。こ
れが高じると、低温側においては制御回路に正帰還がか
かり、制御系として不安定となり、発振現象を起こしテ
ープの回転むらを発生させる原因となり、それがため低
温での発振現象を避けるため、常温での対負荷変動μを
大きく設定しなければならず、負荷の変化に対して回転
速度が太き（変わるという問題点があった。上記問題点
に対して負荷変動を小さくするために従来は、実公昭５
７−８３９１号に明示されるように抵抗１の両端に並列
にコンデンサを接続する事により抵抗１の検出電圧の応
答性を悪化させて制御回路の平衡状態を維持し、発振現
象を防止する手段が、特にターン・テーブルの慣性が大
きいためモータの応答性を特に必要とされないプレーヤ
等のモータ速度制御回路において具現化されていたが、
ワウ・フラッタ特性の性能要求の厳しいカセットテープ
レコーダにおいては実用化は難しく、この種の電子ガバ
ナモータにおいては負荷変動μを小さくする事は困難で
あった。

本発明はこのような問題点を解決するもので、モータ速
度制御回路の応答性を悪化させずに、負荷変動を小さく
設定可能な回路装置を簡易な構成で提供することを目的
とするものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、直流モータの駆
動電流を検出する第１の抵抗の両端に抵抗とコンデンサ
の直列回路を並列接続したものである。

作用 この構成によれば、直流モータ３の駆動電流を検出する
第１の抵抗の両端に抵抗とコンデンサの直列回路を並列
接続し、そのコンデンサの容量値と抵抗の値を適当に選
ぶ事により、直流モータの負荷トルクの変動という比較
的に周波数成分の低い信号に対しては、コンデンサによ
り応答性を悪化させて制御回路の平衡状態を維持し、発
振現象を防止するとともに、ワウ・フラッタ−（特に周
波数の高いフラッタ−成分）等の高い周波数成分に対し
ては抵抗により、検出ゲインを上げて、その性能を維持
することが可能となる。

実施例 第１図は本発明の一実施例による直流モータの速度制御
回路図であり、直流モータ３を電源１１の正出力端子と
駆動トランジスタ７のコレクタに接続し、前記駆動トラ
ンジスタ７とカレントミラー回路を構成するトランジス
タ６のコレクタに接続され、モータ電流Ｉ１１の−の電
流が抵抗１に流れるように構成されており、さらにこの
抵抗１に一端が接続された基準電圧回路４が直列接続さ
れて差動増巾回路５の一方の入力端子に加えられる。こ
こでモータ駆動電流に比例する電流が流れるところの前
記抵抗１の電圧降下と基準電圧の合成され４、た電圧は
、直流モータ３に発生する電圧と比較増巾されて駆動ト
ランジスタ６．７の共通ベース端子に接続されて、前記
基準電圧回路４の基準電圧値に応じた回転数で速度制御
される。

本発明においては、さらに抵抗ｌに並列にコンデンサ１
３と抵抗１２の直列回路を並列接続する事により、負荷
トルクの変動という比較的低周波成分の信号に対しては
応答性を悪什させ制御回路の平衡状態を維持し、発振現
象を防止するとともに、ワウ・フラッタ−（特に周波数
の高いフラッタ−成分）等の高い周波数成分に対しては
抵抗１２により検出ゲインを上げてその性能を維持する
ことができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、簡単な構成にて発振現象
の防止が可能で負荷変動を小さく設定することができ、
しかも、ワウ・フラッタ−特性の性能劣化の少ない速度
制御回路を構成できるという優れた効果が得られるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による直流モータの速度制御
装置の電気的回路結線図、第２図は従来の直流モータの
速度制御装置の電気的回路結線図である。 １・・・・・・抵抗（第１の抵抗）、３・・・・・・直
流モータ、４・・・・・・基準電圧源、５・・・・・・
差動増巾器、６，７・・・・・・トランジスタ、１０・
・・・・・電流源、１１・・団・電源、１２・・・・・
・抵抗、１３・・・・・・コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、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、前記直流モータに発生する逆
   起電圧を検出し前記基準電圧と比較し、その出力を前記
   第１及び第２のトランジスタのベース共通接続点に接続
   した差動増巾器を具備し、前記第１の抵抗の両端に容量
   素子と抵抗素子の直列回路を並列接続した直流モータの
   速度制御装置。