JPS6135182A - 直流モ−タ駆動回路 - Google Patents
直流モ−タ駆動回路Info
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- JPS6135182A JPS6135182A JP15613784A JP15613784A JPS6135182A JP S6135182 A JPS6135182 A JP S6135182A JP 15613784 A JP15613784 A JP 15613784A JP 15613784 A JP15613784 A JP 15613784A JP S6135182 A JPS6135182 A JP S6135182A
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- JP
- Japan
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- motor
- voltage
- reference voltage
- switching transistor
- speed
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- 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
- H02P7/29—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 pulse modulation
- H02P7/2913—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 pulse modulation whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、整流子を使用し、かつ、速度検出機構（フォ
トエ／コーダ、タコジェネ等）ｔ−持たない直流モータ
の駆動回路に関するものである。
トエ／コーダ、タコジェネ等）ｔ−持たない直流モータ
の駆動回路に関するものである。
従来、整流子を持つ、直流マイクロモータ、コアレスモ
ータなどの直流モータの駆鉤回路では、電機子の逆起電
力を検出し速度を制御する。これは、逆起を力がＦ、ｃ
＝ＫｅＮ（Ｋｅ： 、＠起電力定数でモータの固有値
、Ｎ：回転速度）で表わされ、回転速度に比例すること
を利用するものである。
ータなどの直流モータの駆鉤回路では、電機子の逆起電
力を検出し速度を制御する。これは、逆起を力がＦ、ｃ
＝ＫｅＮ（Ｋｅ： 、＠起電力定数でモータの固有値
、Ｎ：回転速度）で表わされ、回転速度に比例すること
を利用するものである。
第１図は従来の直流モータ駆動回路を示し、演算増幅器
１の（＋）側入力端に、直流モータ３の速度を設定する
為の基準電圧ｖｓ を入力する。また演算増幅器１の出
力端は、スイッチングトランジスタ２０ベースへ接続さ
れている。スイッチングトランジスタ２のコレクタには
直流モータ駆動用電圧ＶＤＤが与えられている。さらに
トランジスタ２のエミッタは直流モータ３へ接続され、
直流モータ３の能端は、地気に接続されている。また前
記トランジスタ２のエミッタは抵抗ＦＬ１を介して演算
増幅器１の（→側入力端へ接続されている。
１の（＋）側入力端に、直流モータ３の速度を設定する
為の基準電圧ｖｓ を入力する。また演算増幅器１の出
力端は、スイッチングトランジスタ２０ベースへ接続さ
れている。スイッチングトランジスタ２のコレクタには
直流モータ駆動用電圧ＶＤＤが与えられている。さらに
トランジスタ２のエミッタは直流モータ３へ接続され、
直流モータ３の能端は、地気に接続されている。また前
記トランジスタ２のエミッタは抵抗ＦＬ１を介して演算
増幅器１の（→側入力端へ接続されている。
抵抗ＦＬ２は抵抗比１ に直列に接続され、直流モータ
の逆起電圧をこの抵抗比で分圧し、演算増幅器１の（−
）側入力端に与えている。直流モータ駆動用電圧ｖＤＤ
を印加しただけではスイッチングトランジスタ２はオフ
状態であり、演算増幅器１の（→側入力端には、電圧は
、印加されない。次に直流モータ速度設定用の基準電圧
ｖ８ を印加すると演算増幅器１の出力がハイレベルと
なる。またその出力によってＮＰＮスイッチングトラン
ジスタ２がオフ状態となり、直流モータ３に駆動用の電
流が流れ、直流モータは回転を始める。それに伴ない直
流モータの電機子の両端に逆起電圧が発生し、抵抗Ｒ１
およびＲ２により分圧され、演算増幅器１の（−）側入
力端に印加され、速度設定用の基準電圧ｖｓ より高く
なると演算増幅器１の出力は低下し、スイッチングトラ
ンジスタ２はオフ状態となる。しかし直流モータは、直
流モータの電機子の持っている画性エネルギーにより１
回転し続ける。それにより、電機子の両端子に生ずる逆
起電力が、分圧抵抗Ｒ，及びＲ２’ｃ介して、演算増幅
器の（→側の入力端に印加されている。さらに（ロ）転
数が低下し、電機子の両端の逆起電圧が低下し、速度設
定用基準電圧ｖ８ よりも低下すると、演算増幅器１の
出力が上昇し、それに結合されているスイッチングトラ
ンジスタ２はオン状態となり、直流モータ３に駆動用電
圧ＶＤＤが供給される。同様の制御をくり返し直流モー
タ３の速度を定速度にしている。
の逆起電圧をこの抵抗比で分圧し、演算増幅器１の（−
）側入力端に与えている。直流モータ駆動用電圧ｖＤＤ
を印加しただけではスイッチングトランジスタ２はオフ
状態であり、演算増幅器１の（→側入力端には、電圧は
、印加されない。次に直流モータ速度設定用の基準電圧
ｖ８ を印加すると演算増幅器１の出力がハイレベルと
なる。またその出力によってＮＰＮスイッチングトラン
ジスタ２がオフ状態となり、直流モータ３に駆動用の電
流が流れ、直流モータは回転を始める。それに伴ない直
流モータの電機子の両端に逆起電圧が発生し、抵抗Ｒ１
およびＲ２により分圧され、演算増幅器１の（−）側入
力端に印加され、速度設定用の基準電圧ｖｓ より高く
なると演算増幅器１の出力は低下し、スイッチングトラ
ンジスタ２はオフ状態となる。しかし直流モータは、直
流モータの電機子の持っている画性エネルギーにより１
回転し続ける。それにより、電機子の両端子に生ずる逆
起電力が、分圧抵抗Ｒ，及びＲ２’ｃ介して、演算増幅
器の（→側の入力端に印加されている。さらに（ロ）転
数が低下し、電機子の両端の逆起電圧が低下し、速度設
定用基準電圧ｖ８ よりも低下すると、演算増幅器１の
出力が上昇し、それに結合されているスイッチングトラ
ンジスタ２はオン状態となり、直流モータ３に駆動用電
圧ＶＤＤが供給される。同様の制御をくり返し直流モー
タ３の速度を定速度にしている。
この従来例の問題点は、演算増幅器ｌからスイッチング
トランジスタ２がオンになったのか、直流モータ３の回
転数が低下したのか区別がつかない為、定速性に欠けす
る点、また、電機子の両端に発生する逆起電圧が有効に
利用されていない点である。 ゛ 〔発明の目的〕 本発明の目的は、前述の欠点を除去した直流モータ駆動
回路を提供することにある。
トランジスタ２がオンになったのか、直流モータ３の回
転数が低下したのか区別がつかない為、定速性に欠けす
る点、また、電機子の両端に発生する逆起電圧が有効に
利用されていない点である。 ゛ 〔発明の目的〕 本発明の目的は、前述の欠点を除去した直流モータ駆動
回路を提供することにある。
本発明の直流モータ駆動回路は、一端に基準電圧を供給
され直列に接続された第一、第二、第三の抵抗からなる
直列回路と、前記直列回路、直流モータの等価抵抗によ
って構成したブリッジ回路と、前記ブリッジ回路に供給
する駆動電圧をスイッチングするスイッチング手段と、
前記直流モータに並列に接続したフライホイール・ダイ
オードと、前記第一、第二の抵抗の接続点を一方の入力
とし前記第三の抵抗、直流モータの接続点を他方の入力
として自励発振しその２値出力の一方の値の期間に前記
スイッチング手段を導通させる発振手段とを有し、前記
直流モータの逆起電力と前記基準電圧とが等しくなるま
で前記スイッチング手段が導通するようにしたことを特
徴とする。
され直列に接続された第一、第二、第三の抵抗からなる
直列回路と、前記直列回路、直流モータの等価抵抗によ
って構成したブリッジ回路と、前記ブリッジ回路に供給
する駆動電圧をスイッチングするスイッチング手段と、
前記直流モータに並列に接続したフライホイール・ダイ
オードと、前記第一、第二の抵抗の接続点を一方の入力
とし前記第三の抵抗、直流モータの接続点を他方の入力
として自励発振しその２値出力の一方の値の期間に前記
スイッチング手段を導通させる発振手段とを有し、前記
直流モータの逆起電力と前記基準電圧とが等しくなるま
で前記スイッチング手段が導通するようにしたことを特
徴とする。
次に本発明の実施例について第２図を参照して説明する
。直流モータ３の巻線抵抗と整流子の接触抵抗との和を
等価抵抗γとして、この抵抗γ。
。直流モータ３の巻線抵抗と整流子の接触抵抗との和を
等価抵抗γとして、この抵抗γ。
抵抗Ｒ１＋ Ｒ２ｐ及びＲ３により、抵抗ブリッジを構
成する。直流モータ３が停止時、すなわち逆起電圧Ｅ＝
０の時に抵抗ブリッジが平衡となるように抵抗の各々の
値を選定する。すなわちＲ１ｒ＝ａ２Ｒ３の等式が成立
する。
成する。直流モータ３が停止時、すなわち逆起電圧Ｅ＝
０の時に抵抗ブリッジが平衡となるように抵抗の各々の
値を選定する。すなわちＲ１ｒ＝ａ２Ｒ３の等式が成立
する。
演算増幅器１の（＋）側入力端は、Ｊ＊ Ｒ２の結合部
に、（→側入力端はＲ３と直流モータ３の結合部に各々
接続されている。また直流モータ３の両端には、フライ
ホイール・ダイオード４が接続されている。演算増幅器
１の（＋）側入力端と出力端の間に自励発振用の正帰還
をかける帰還用抵抗Ｒ４を接続する。
に、（→側入力端はＲ３と直流モータ３の結合部に各々
接続されている。また直流モータ３の両端には、フライ
ホイール・ダイオード４が接続されている。演算増幅器
１の（＋）側入力端と出力端の間に自励発振用の正帰還
をかける帰還用抵抗Ｒ４を接続する。
速度設定用の基準電圧ｖ８は、直流モータ３にトルクを
発生させる為の電圧値を有する。演算増幅器１の出力端
は、スイッチングトランジスタ２０ベースに接続されて
いる。スイッチングトランジスタ２のエミッタから抵抗
ブリッジ回路へ、駆動用電圧Ｖ’ｎｏｔ供給している。
発生させる為の電圧値を有する。演算増幅器１の出力端
は、スイッチングトランジスタ２０ベースに接続されて
いる。スイッチングトランジスタ２のエミッタから抵抗
ブリッジ回路へ、駆動用電圧Ｖ’ｎｏｔ供給している。
上記構成の直流モータ駆動回路の動作について説明する
。スイッチングトランジスタ２のコレクタへ、モータ駆
動電圧Ｖｏｏｋ印加しただけではスイッチングトランジ
スタ２はオフ状態であるので、エミッタには電圧は出力
されないが、次に直流モータ３を駆動する為の回転速度
選定用の基準電圧ｖ８を、抵抗ａ２ヲ介して演算増幅器
１の（＋）個入力端に印加すると、演算増幅器１の邑力
電、圧が上昇し、スイッチングトランジスタ２がオンし
、直流モータ３を含む抵抗ブリッジ回路に、モータ駆動
用電圧ｖＤＤが供給される。それにより、直流モータ３
は回転を始める。また直流モータ３の回転に伴い直流モ
ータ３の電機子に回転速度に比例した逆起電圧Ｅが発生
する。この回路は抵抗ブリッジの平衡が保たれるように
動作するので、直流モータ３の逆起電圧Ｅと基準電圧Ｖ
８が等しくなるまでスイッチングトランジスタ２がオン
し続ける。
。スイッチングトランジスタ２のコレクタへ、モータ駆
動電圧Ｖｏｏｋ印加しただけではスイッチングトランジ
スタ２はオフ状態であるので、エミッタには電圧は出力
されないが、次に直流モータ３を駆動する為の回転速度
選定用の基準電圧ｖ８を、抵抗ａ２ヲ介して演算増幅器
１の（＋）個入力端に印加すると、演算増幅器１の邑力
電、圧が上昇し、スイッチングトランジスタ２がオンし
、直流モータ３を含む抵抗ブリッジ回路に、モータ駆動
用電圧ｖＤＤが供給される。それにより、直流モータ３
は回転を始める。また直流モータ３の回転に伴い直流モ
ータ３の電機子に回転速度に比例した逆起電圧Ｅが発生
する。この回路は抵抗ブリッジの平衡が保たれるように
動作するので、直流モータ３の逆起電圧Ｅと基準電圧Ｖ
８が等しくなるまでスイッチングトランジスタ２がオン
し続ける。
次に直流モータ３の回転速度が上昇するに伴い電機子に
発生する逆起電力Ｅが基準電圧ｖ８ よりも大きくなっ
た場合は、演算増幅器１の出力は低下しスイッチングト
ランジスタ２はオフする。第３図（Ａ）はスイッチング
トランジスタ２から直流モータ３へ流れる電流■１の波
形を示す。同図（Ｂ）は直流モータ゛３の巻線のインダ
クタンスに蓄積されたエネルギーによって、スイッチン
グトランジスタ２がオフしている間にフライホイール・
ダイオード４を通して直流モータ３に流れる電流Ｉ２の
波形を示す。同図（Ｃ）は、■１ｅ”２ の合成電流工
３の波形を示し、これが直流モータ３の電機子電流とな
り、わずかなリップルを含んだ直流電流ＩＣとなる。
発生する逆起電力Ｅが基準電圧ｖ８ よりも大きくなっ
た場合は、演算増幅器１の出力は低下しスイッチングト
ランジスタ２はオフする。第３図（Ａ）はスイッチング
トランジスタ２から直流モータ３へ流れる電流■１の波
形を示す。同図（Ｂ）は直流モータ゛３の巻線のインダ
クタンスに蓄積されたエネルギーによって、スイッチン
グトランジスタ２がオフしている間にフライホイール・
ダイオード４を通して直流モータ３に流れる電流Ｉ２の
波形を示す。同図（Ｃ）は、■１ｅ”２ の合成電流工
３の波形を示し、これが直流モータ３の電機子電流とな
り、わずかなリップルを含んだ直流電流ＩＣとなる。
負荷が大きくなるに従いｊ８３図（Ａ）に示すスイッチ
ングトランジスタ２のオン時間ｔ１が長くなる。逆に負
荷が軽くなるとオン時間ｔｌが短くなる。
ングトランジスタ２のオン時間ｔ１が長くなる。逆に負
荷が軽くなるとオン時間ｔｌが短くなる。
このように直流モータ３０回転速度の変動を打ち消すよ
うに回路が動作し、直流モータ３の定速度制御を行なう
ことができる。
うに回路が動作し、直流モータ３の定速度制御を行なう
ことができる。
ＶＴＲを、大きくすればスイッチングトランジスタのオ
／、オフの周波数は下がり、反対に小さくすれば周波数
は上昇する。従ってスイッチングトランジスタ２のスイ
ッチング効率が最高でかり直流モータ３の鉄損が最小と
なる周波数を決定しＲ２ｅ及びａ４の値を決定する。
／、オフの周波数は下がり、反対に小さくすれば周波数
は上昇する。従ってスイッチングトランジスタ２のスイ
ッチング効率が最高でかり直流モータ３の鉄損が最小と
なる周波数を決定しＲ２ｅ及びａ４の値を決定する。
本発明は以上説明したように、直流モータの駆動用電圧
をスイッチングトランジスタでＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗ
ｉｄｔｈ ＭａｄｕＪａｔｉｏｎ ）制御することに
より外乱によるトルクの変動に対し常に定速になるよう
に制御され、逆起電力検出用に抵抗ブリッジを使用する
ことにより、速度変動を少なりシ。
をスイッチングトランジスタでＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗ
ｉｄｔｈ ＭａｄｕＪａｔｉｏｎ ）制御することに
より外乱によるトルクの変動に対し常に定速になるよう
に制御され、逆起電力検出用に抵抗ブリッジを使用する
ことにより、速度変動を少なりシ。
また直流モータの巻線のインダクタンスとフライホイル
ダイオード４により、付加蓄積用コイルを不要とし、速
度変動を少なくし、直流モータを外部速度検出機構なし
に定速度回転制御できる効果を有する。
ダイオード４により、付加蓄積用コイルを不要とし、速
度変動を少なくし、直流モータを外部速度検出機構なし
に定速度回転制御できる効果を有する。
ｌ・・・・・・演算増幅器、２・・−・・・スイッチン
グトランジスタ（ＮＰＮ）、３・・・・・・直流モータ
、４・−・・・・７ライホイール・ダイオード、γ・・
−・・・直流モータの等価抵抗、Ｅ・・・・−・直流モ
ータの逆起電圧。 第２図 阜ｊ 図
グトランジスタ（ＮＰＮ）、３・・・・・・直流モータ
、４・−・・・・７ライホイール・ダイオード、γ・・
−・・・直流モータの等価抵抗、Ｅ・・・・−・直流モ
ータの逆起電圧。 第２図 阜ｊ 図
Claims (1)
- 一端に基準電圧を供給され直列に接続された第一、第二
、第三の抵抗からなる直列回路と、前記直列回路、直流
モータの等価抵抗によって構成したブリッジ回路と、前
記ブリッジ回路に供給する駆動電圧をスイッチングする
スイッチング手段と、前記直流モータに並列に接続した
フライホイール・ダイオードと、前記第一、第二の抵抗
の接続点を一方の入力とし前記第三の抵抗、直流モータ
の接続点を他方の入力として自励発振しその２値出力の
一方の値の期間に前記スイッチング手段を導通させる発
振手段とを有し、前記直流モータの逆起電力と前記基準
電圧とが等しくなるまで前記スイッチング手段が導通す
るようにしたことを特徴とする直流モータ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15613784A JPS6135182A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 直流モ−タ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15613784A JPS6135182A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 直流モ−タ駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6135182A true JPS6135182A (ja) | 1986-02-19 |
Family
ID=15621133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15613784A Pending JPS6135182A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 直流モ−タ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6135182A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5811948A (en) * | 1995-08-02 | 1998-09-22 | Nippondenso Co., Ltd. | Control apparatus for electric motor |
-
1984
- 1984-07-26 JP JP15613784A patent/JPS6135182A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5811948A (en) * | 1995-08-02 | 1998-09-22 | Nippondenso Co., Ltd. | Control apparatus for electric motor |
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