JPS6130473Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6130473Y2 JPS6130473Y2 JP1978176842U JP17684278U JPS6130473Y2 JP S6130473 Y2 JPS6130473 Y2 JP S6130473Y2 JP 1978176842 U JP1978176842 U JP 1978176842U JP 17684278 U JP17684278 U JP 17684278U JP S6130473 Y2 JPS6130473 Y2 JP S6130473Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- terminal
- speed control
- resistor
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- AJCDFVKYMIUXCR-UHFFFAOYSA-N oxobarium;oxo(oxoferriooxy)iron Chemical compound [Ba]=O.O=[Fe]O[Fe]=O.O=[Fe]O[Fe]=O.O=[Fe]O[Fe]=O.O=[Fe]O[Fe]=O.O=[Fe]O[Fe]=O.O=[Fe]O[Fe]=O AJCDFVKYMIUXCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は直流モータの速度制御を３端子直流モ
ータ速度制御用ICを用いて行なう小型直流モー
タの速度制御装置に関するものである。
ータ速度制御用ICを用いて行なう小型直流モー
タの速度制御装置に関するものである。
一定の磁界を持つた直流モータは、等価的には
内部抵抗と前記直流モータの回転によつて誘起さ
れる逆起電力とを直列に接続した形で表わすこと
ができる。そこで、前記直流モータの内部抵抗と
絶対値が等しく負の値をとる内部抵抗（負性内部
抵抗）を備えた定電圧源によつて、前記直流モー
タを駆動せしめれば、前記直流モータは常にその
逆起電力が前記定電圧源と等しくなる回転速度で
駆動され、負荷の変化その他に依存しない一定回
転速度を得ることができる。
内部抵抗と前記直流モータの回転によつて誘起さ
れる逆起電力とを直列に接続した形で表わすこと
ができる。そこで、前記直流モータの内部抵抗と
絶対値が等しく負の値をとる内部抵抗（負性内部
抵抗）を備えた定電圧源によつて、前記直流モー
タを駆動せしめれば、前記直流モータは常にその
逆起電力が前記定電圧源と等しくなる回転速度で
駆動され、負荷の変化その他に依存しない一定回
転速度を得ることができる。
この原理は従来公知であるが、上記のような内
部抵抗を持つ電源はその回路構成が複雑で高価で
あることから実用化に至つたものは少なかつた。
部抵抗を持つ電源はその回路構成が複雑で高価で
あることから実用化に至つたものは少なかつた。
しかし、最近の著しいIC化技術の進展に伴な
い、上記電源を直流モータ速度制御用ICとして
実用できるようになつた。
い、上記電源を直流モータ速度制御用ICとして
実用できるようになつた。
従来、この種の直流モータ速度制御用ICの多
くは、安価なトランジスタ用の３端子パツケージ
を使用しており、数少ない外部受動回路素子との
結合により直流モータ速度制御装置を構成してい
る。
くは、安価なトランジスタ用の３端子パツケージ
を使用しており、数少ない外部受動回路素子との
結合により直流モータ速度制御装置を構成してい
る。
第１図は、この種の直流モータ速度制御装置の
構成を示すもので、１は速度を制御すべき直流モ
ータ、２は速度制御用ICで、端子ピン，，
を備えている。３，４は抵抗である。なお、Ｉ
a，ＩS，ＩT，ＩZ，ＩK，Ｉrはそれぞれの矢印位
置を流れる電流、Ｒaは前記直流モータ１の等価
内部抵抗値、Ｅaはその逆起電力、Ｖrefは基準電
圧、Ｖcは電源電圧をそれぞれ表わしている。
構成を示すもので、１は速度を制御すべき直流モ
ータ、２は速度制御用ICで、端子ピン，，
を備えている。３，４は抵抗である。なお、Ｉ
a，ＩS，ＩT，ＩZ，ＩK，Ｉrはそれぞれの矢印位
置を流れる電流、Ｒaは前記直流モータ１の等価
内部抵抗値、Ｅaはその逆起電力、Ｖrefは基準電
圧、Ｖcは電源電圧をそれぞれ表わしている。
上記の如きICでは、電源分配回路によつて常
にＩKはI2の１／Ｋの電流が流れるように構成さ
れており（ここでＫとは電流分配率である。）、抵
抗３、抵抗４の値をそれぞれＲT，ＲSとすると、
直流モータ１にかかる電圧Ｖpは次式で与えられ
る。
にＩKはI2の１／Ｋの電流が流れるように構成さ
れており（ここでＫとは電流分配率である。）、抵
抗３、抵抗４の値をそれぞれＲT，ＲSとすると、
直流モータ１にかかる電圧Ｖpは次式で与えられ
る。
Ｖp＝Ｖref｛１＋ＲＴ／ＲＳ（１＋１／Ｋ）｝
＋ＲTＩr＋ＲＴ／ＫＩa １
いま、
Ｖp＝Ｖ＋ＲＴ／ＫＩa ２
とおく（ここで、
Ｖ＝Ｖref｛１＋ＲＴ／ＲＳ（１＋１／Ｋ）｝＋ＲTＩ
r である。） ここで、第１式右辺第１項及び第２項は抵抗Ｒ
S，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Ｉa）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項は電機子電流Ｉaに比例して変化する。そし
て、第２式右辺第１項を電圧源とみなすと抵抗
（−ＲT／Ｋ）がこの電圧源に直列に接続されたも
のと等価になる。
r である。） ここで、第１式右辺第１項及び第２項は抵抗Ｒ
S，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Ｉa）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項は電機子電流Ｉaに比例して変化する。そし
て、第２式右辺第１項を電圧源とみなすと抵抗
（−ＲT／Ｋ）がこの電圧源に直列に接続されたも
のと等価になる。
一方、直流モータ１によいて考えると、前記直
流モータ１の端子電圧をＶnとすれば、 Ｖn＝Ｅa＋ＲaＩa ３ で与えられることから第１図において Ｖp＝Ｖn ４ となり、 Ｖ＋ＲＴ／ＫＩa＝Ｅa＋ＲaＩa ５ の関係が得られる。したがつて、直流モータ１の
逆起電力Ｅaは Ｅa＝Ｖ＋（ＲＴ／Ｋ−Ｒa）Ｉa ６ で表わされる。
流モータ１の端子電圧をＶnとすれば、 Ｖn＝Ｅa＋ＲaＩa ３ で与えられることから第１図において Ｖp＝Ｖn ４ となり、 Ｖ＋ＲＴ／ＫＩa＝Ｅa＋ＲaＩa ５ の関係が得られる。したがつて、直流モータ１の
逆起電力Ｅaは Ｅa＝Ｖ＋（ＲＴ／Ｋ−Ｒa）Ｉa ６ で表わされる。
このことから、今、抵抗ＲTを調節して、
ＲT＝KRa ７
に選ぶと
Ｅa＝Ｖ
となり、前記直流モータ１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１は負荷
トルクなぢに影響されず、一定回転速度をとるよ
うになる。
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１は負荷
トルクなぢに影響されず、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１の回転速度をＮ、
前記直流モータ１の発電定数をＫaとすると、 Ｅa＝ＫaＮ であり Ｎ＝１／Ｋａ〔Ｖref｛１＋ＲＴ／ＲＳ（１＋１／Ｋ
）｝ ＋Ｉa（ＲＴ／Ｋ−Ｒa）＋ＲTＩr〕 ９ となり、前記直流モータ１の内部抵抗Ｒaに対応
して、抵抗値ＲTを ＲT＝KRa 10 に選ぶと、 Ｎ＝１／Ｋａ〔Ｖref｛１＋ＲＴ／ＲＳ（１＋１／Ｋ
）｝ ＋ＲTＩr 11 となる。
前記直流モータ１の発電定数をＫaとすると、 Ｅa＝ＫaＮ であり Ｎ＝１／Ｋａ〔Ｖref｛１＋ＲＴ／ＲＳ（１＋１／Ｋ
）｝ ＋Ｉa（ＲＴ／Ｋ−Ｒa）＋ＲTＩr〕 ９ となり、前記直流モータ１の内部抵抗Ｒaに対応
して、抵抗値ＲTを ＲT＝KRa 10 に選ぶと、 Ｎ＝１／Ｋａ〔Ｖref｛１＋ＲＴ／ＲＳ（１＋１／Ｋ
）｝ ＋ＲTＩr 11 となる。
つまり、前記直流モータ１は負荷トルクなどに
影響されず、第11式に表わされる一定回転速度に
て駆動されることとなる。
影響されず、第11式に表わされる一定回転速度に
て駆動されることとなる。
また、従来よりこの種の速度制御装置として、
第２図に示すように構成されたものが提案されて
いる。この第２図において、第１図に示した素子
と同様な作用をもつものについては同図番を付し
ている。第２図の可変抵抗５と固定抵抗６の直列
接続について、第１図の抵抗４を構成している。
そして通常可変抵抗５及び固定抵抗６には温度変
化に対して、その抵抗値の変化が少ない炭素皮膜
抵抗を用いるのが常道であつた。
第２図に示すように構成されたものが提案されて
いる。この第２図において、第１図に示した素子
と同様な作用をもつものについては同図番を付し
ている。第２図の可変抵抗５と固定抵抗６の直列
接続について、第１図の抵抗４を構成している。
そして通常可変抵抗５及び固定抵抗６には温度変
化に対して、その抵抗値の変化が少ない炭素皮膜
抵抗を用いるのが常道であつた。
ところで、このような速度制御装置において
は、周囲温度に変化があつた場合に回転速度は温
度変化とともに変動するが、特に大きく影響する
と考えられる因子としては、 イ 直流モータ１の固定子磁石の磁束の温度特性 ロ 直流モータ速度制御用IC２の基準電圧Ｖref
の温度特性 がある。
は、周囲温度に変化があつた場合に回転速度は温
度変化とともに変動するが、特に大きく影響する
と考えられる因子としては、 イ 直流モータ１の固定子磁石の磁束の温度特性 ロ 直流モータ速度制御用IC２の基準電圧Ｖref
の温度特性 がある。
上記イの固定子磁束の温度変化は一般にバリユ
ームフエライトなどのＦXD磁石では−0.18％／℃
であり、したがつて温度変化範囲が60℃あるとす
るれば10.8％の磁束変化となる。しかるに、この
磁束変化による回転速度の変動は第２図のような
装置ではほとんど制御されずに直接回転数を変動
させる結果となる。
ームフエライトなどのＦXD磁石では−0.18％／℃
であり、したがつて温度変化範囲が60℃あるとす
るれば10.8％の磁束変化となる。しかるに、この
磁束変化による回転速度の変動は第２図のような
装置ではほとんど制御されずに直接回転数を変動
させる結果となる。
また、上記ロのICの基準電圧の温度特性に関
しては、ICの基準電圧発生回路の構成により、
0.01％／℃程度にすることができ、あまり問題と
ならない。したがつて、このようにな速度制御装
置においては周囲温度に変化があつた場合、ほと
んど上記イの要因によつて回転速度が変動すると
考えられる。
しては、ICの基準電圧発生回路の構成により、
0.01％／℃程度にすることができ、あまり問題と
ならない。したがつて、このようにな速度制御装
置においては周囲温度に変化があつた場合、ほと
んど上記イの要因によつて回転速度が変動すると
考えられる。
本考案は第２図の速度制御装置に改良を加えて
上記のような欠点をなくすようにしたものであ
る。
上記のような欠点をなくすようにしたものであ
る。
以下、本考案の実施例を第３図を参照して説明
するが、第１図、第２図に示した素子と同様な作
用をもつものは同図番を付し、その説明は省略す
る。
するが、第１図、第２図に示した素子と同様な作
用をもつものは同図番を付し、その説明は省略す
る。
第３図に示す素子７はダイオードであり、この
素子により回転速度の温度補償を行なわすように
したものである。
素子により回転速度の温度補償を行なわすように
したものである。
以下、数式を用いてさらに詳しく説明する。
第３図において、モータ１にかかる電圧Ｖpは
式１より Ｖp＝Ｖref｛１＋ＲＴ／ＲＳ（１＋１／Ｋ）｝ ＋ＲTＩr＋ＲＴ／ＫＩa＋ＶD 12 となり、ここでＶDはダイオード７の端子電圧で
ある。これより回転速度Ｎは式９から、 Ｎ＝１／Ｋａ〔Ｖref｛１＋ＲＴ／ＲＳ（１＋１／Ｋ
）｝ １a＋（ＲＴ／Ｋ−Ｒa）＋ＲTＩr＋ＶD〕 13 となる。よつて回転速度Ｎはダイオード７の端子
電圧ＶDにより変化することとなる。
式１より Ｖp＝Ｖref｛１＋ＲＴ／ＲＳ（１＋１／Ｋ）｝ ＋ＲTＩr＋ＲＴ／ＫＩa＋ＶD 12 となり、ここでＶDはダイオード７の端子電圧で
ある。これより回転速度Ｎは式９から、 Ｎ＝１／Ｋａ〔Ｖref｛１＋ＲＴ／ＲＳ（１＋１／Ｋ
）｝ １a＋（ＲＴ／Ｋ−Ｒa）＋ＲTＩr＋ＶD〕 13 となる。よつて回転速度Ｎはダイオード７の端子
電圧ＶDにより変化することとなる。
ダイオードの端子電圧ＶD従来は、温度により
変化し１ペレツトのダイオード１本につき、ほぼ
−2mV／℃の変化を示す。よつて、モータの固
定子磁石の磁束の温度変化とダイオードの端子電
圧の温度変化が相殺し、回転速度の温度変化が減
少する。
変化し１ペレツトのダイオード１本につき、ほぼ
−2mV／℃の変化を示す。よつて、モータの固
定子磁石の磁束の温度変化とダイオードの端子電
圧の温度変化が相殺し、回転速度の温度変化が減
少する。
モータの特性及びモータに加えられる負荷等に
より、ダイオードの数量を変更し調整することも
可能である。
より、ダイオードの数量を変更し調整することも
可能である。
以上のように本考案の直流モータの速度制御装
置によれば至つて簡単な構成で温度変化に基づく
回転速度の変動を補償することができ、安価に量
産し得るものであり、大なる実用効果を奏するも
のである。
置によれば至つて簡単な構成で温度変化に基づく
回転速度の変動を補償することができ、安価に量
産し得るものであり、大なる実用効果を奏するも
のである。
第１図は３端子直流モータ速度制御用ICを有
する従来の直流モータの速度制御装置を示す電気
的回路構成図、第２図は同装置を用いた場合の従
来の他の直流モータの速度制御装置の電気的回路
構成図、第３図はそれぞれ本考案の実施例の直流
モータの速度制御装置の電気的回路構成図であ
る。 １……小型直流モータ、２……３端子直流モー
タ速度制御用IC、３……第１の抵抗、４……第
２の抵抗、５……速度調整用可変抵抗、７……温
度補償用ダイオード。
する従来の直流モータの速度制御装置を示す電気
的回路構成図、第２図は同装置を用いた場合の従
来の他の直流モータの速度制御装置の電気的回路
構成図、第３図はそれぞれ本考案の実施例の直流
モータの速度制御装置の電気的回路構成図であ
る。 １……小型直流モータ、２……３端子直流モー
タ速度制御用IC、３……第１の抵抗、４……第
２の抵抗、５……速度調整用可変抵抗、７……温
度補償用ダイオード。
Claims (1)
- ２端子１，２間に基準電圧を発生させ、残りの
端子３を直流電源のマイナス端子に接続し、か
つ、常に端子１には端子２に流れる電流に比例し
た電流が流れるように構成された３端子直流モー
タ速度制御用ICを備え、前記直流電源のプラス
端子と前記端子１間に第１の抵抗と温度補償用ダ
イオードを順方向に接続すると共に、前記端子１
と前記端子２間に速度調整用可変抵抗を含む第２
の抵抗を接続してなる小型モータの速度制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1978176842U JPS6130473Y2 (ja) | 1978-12-20 | 1978-12-20 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1978176842U JPS6130473Y2 (ja) | 1978-12-20 | 1978-12-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5594195U JPS5594195U (ja) | 1980-06-30 |
| JPS6130473Y2 true JPS6130473Y2 (ja) | 1986-09-05 |
Family
ID=29185764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1978176842U Expired JPS6130473Y2 (ja) | 1978-12-20 | 1978-12-20 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130473Y2 (ja) |
-
1978
- 1978-12-20 JP JP1978176842U patent/JPS6130473Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5594195U (ja) | 1980-06-30 |
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