JPS6223279Y2

JPS6223279Y2 -

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Publication number: JPS6223279Y2
Application number: JP1979175946U
Authority: JP
Priority date: 1979-12-18
Filing date: 1979-12-18
Publication date: 1987-06-13
Also published as: JPS5692498U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、テープレコーダのキヤプスタンモ
ータなどの電子機器の直流サーボモータを高速、
低速の２種の回転速度のいずれかに切換えて駆動
するモータ駆動装置に関する。

［従来の技術］従来、オーデイオ用のカセツトテープレコーダ
には、磁気テープの走行速度を4.75cm／secと9.5
cm／secに択一的に切換え、再生動作を行なえる
ものがある。

そして、この種のカセツトテープレコーダは、
直流サーボモータからなるキヤプスタンモータを
用いてキヤプスタンを高速および低速の２種の回
転速度のいずれかに切換えて回転させるため、つ
ぎに説明する構成のモータ駆動装置を備えてい
る。

すなわち、従来のこの種モータ駆動装置は、回
転速度にかかわらず、常に一定の直流給電電圧を
モータに印加し、かつ周波数発電機に発生するモ
ータの回転数に比例した周波数信号にもとづき、
モータの回転速度を検出するとともに、該検出に
もとづき、モータの通電路に挿入されたトランジ
スタのインピーダンスを可変し、モータの供給電
流を高速回転、低速回転それぞれの一定値に制御
し、モータを高速、低速それぞれの基準回転数に
制御して駆動するように構成されている。

なお、実開昭52−106516号公報には、交流電圧
をサイリスタ整流するとともに、該整流によつて
形成された整流電圧を工作機械の直流モータに供
給して該モータを定速駆動する場合に、交流電圧
を大、小に切換え、サイリスタの点弧角の制御に
もとづく速度可変範囲を可変することが記載され
ている。

［考案が解決しようとする問題点］ところで、直流サーボモータに印加される供給
電圧と回転数の関係は、一般に、第１図に示すよ
うな特性となる。

すなわち、モータを高速時の基準回転数Ｒ_Hで
回転させるために必要なモータの最低印加電圧Ｖ
_Hは、モータを低速時の基準回転数Ｒ_Lで回転させ
るために必要なモータの最低印加電圧Ｖ_Lよりも
高い。

しかし、前記従来の駆動装置の場合、高速回転
時および低速回転時ともモータへの供給電圧が一
定であるため、最低印加電圧Ｖ_Hが高く、かつモ
ータ負荷が大きくなる高速回転時には、供給電圧
の余裕が少なく、何らかの原因で供給電圧が減少
すると、基準回転数を維持することが困難にな
り、モータの回転数が変動する問題点がある。

また、カセツトテープレコーダのキヤプスタン
モータのような電子機器の直流サーボモータの場
合、駆動制御によるワウ・フラツタ特性の劣化を
防止するため、供給電圧には、交流電源を全波整
流、平滑して形成された直流電圧または、電池電
源の直流電圧が用いられる。

そして、電子機器の直流サーボモータの駆動に
交流電圧をサイリスタ整流して形成された整流電
圧を用いると、モータの供給電圧に、サイリスタ
の点弧角の制御にもとづく変動が多く、ワウ・フ
ラツタ特性が著しく劣化する。

したがつて、前記公報に記載されているように
サイリスタの点弧角を制御して直流モータを駆動
する手法は、キヤプスタンモータのような電子機
器の直流サーボモータの駆動に用いることはでき
ない。

そして、この考案は、簡素な構成により、安定
かつ確実な動作で、ワウ・フラツタ特性を劣化さ
せることなく、キヤプスタンモータなどの直流サ
ーボモータを、高速、低速それぞれの基準回転数
に維持して駆動することを技術的課題とする。

［問題点を解決するための手段］この考案は、前記の点に留意してなされたもの
であり、テープレコーダのキヤプスタンモータな
どの電子機器の直流サーボモータを高速、低速の
２種の回転速度に切換える速度切換スイツチと、前記モータの駆動用の直流供給電圧を出力する
電源部に設けられ、前記速度切換スイツチに連動
して前記供給電圧を高、低に切換えて出力する電
圧切換スイツチと、前記電圧切換スイツチの出力電圧が印加され、
制御基準用の所定の定電圧を出力する定電圧回路
と、前記モータの回転数を検出する周波数発電機お
よび、前記定電圧によつてバイアスされ前記発電
機の出力信号の分圧信号に応じて出力信号が前記
定電圧から変化する誤差増幅用のトランジスタを
有する回転数制御回路と、前記速度切換スイツチの切換により前記発電機
の出力信号の分圧比を可変し、高速切換え時の前
記分圧信号を低速切換時より低圧側にシフトする
分圧比設定回路と、前記誤差増幅用のトランジスタの出力信号をロ
ーパスフイルタ処理して高速および低速の基準回
転数からの変動に応じて変化する駆動制御信号を
形成し、かつ該制御信号によつて前記モータの通
電路に挿入された供給電流制御用のトランジスタ
のインピーダンスを可変して前記モータの通電電
流を可変し、前記モータを前記基準回転数に制御
するモータ駆動回路とを備えたモータ駆動装置である。

［作用］したがつて、速度切換スイツチに連動する電圧
切換スイツチの切換えにより、モータに印加され
る直流供給電圧が、高速，低速の切換えに応じて
高圧、低圧に切換えられる。

また、速度切換スイツチの切換えにもとづく分
圧比設定回路の可変により、周波数発電機の出力
信号が、高速切換え時に、低速切換え時より低圧
側にシフトして分圧され、かつ回転数制御回路の
誤差増幅用のトランジスタが、定電圧回路の定電
圧にもとづき、高速切換え時および低速切換え時
に同一のバイアス電圧の動作レベルで安定に動作
するため、誤差増幅用のトランジスタの出力信号
にもとづき、モータ駆動回路で形成される駆動制
御信号は、高速切換え時および低速切換え時に、
高速，低速それぞれの基準回転数からの変動に応
じて正確に変化する。

さらに、駆動制御信号により、モータの通電路
に挿入された供給電流制御用のトランジスタのイ
ンピーダンスが可変され、モータが基準回転数に
制御される。

そして、モータの回転速度に応じて供給電圧が
切換えられ、かつモータの通電電流が回転数の変
動に応じて正確に可変されるため、簡単な構成に
より、安定かつ確実な動作で、ワウ・フラツタ特
性を劣化させることなく、電圧変動またはモータ
負荷の変動が生じたときにも、高速，低速それぞ
れの基準回転数に維持してモータが安定に駆動さ
れる。

［実施例］つぎに、この考案を、その１実施例を示した第
２図とともに詳細に説明する。

第２図において、PTは１次巻線が電源プラグ
ｐに接続された電源トランスであり、２次巻線に
中間タツプが設けられている。SW１は高速回転
用端子ｈおよび低速回転用端子ｌが電源トランス
PTの２次巻線の一端および中間タツプにそれぞ
れ接続された電圧切換スイツチであり、後述の速
度切換スイツチSW２に連動して切換わる。Ｄ１
はアノードが電圧切換スイツチSW１の共通端子
に接続された整流用の第１ダイオード、Ｃ１は第
１ダイオードＤ１のカソードと電源トランスPT
の２次巻線の他端との間に設けられた平滑用の第
１コンデンサであり、トランスPT、電圧切換ス
イツチSW１、第１ダイオードＤ１とともに、電
源部を形成する。

Ｃ２はモータ駆動回路MDCに設けられた平滑
用の第２コンデンサであり、駆動回路MDCの
正，負入力端子Ｉ１，Ｉ２を介して第１コンデン
サＣ１に並列接続されている。Ｌ，Ｍは入力端子
Ｉ１を介して第１ダイオードＤ１のカソードに直
列接続されたノイズフイルタ用のリアクトル，キ
ヤプスタンモータなどの直流サーボモータ、Ｑ１
はコレクタおよびエミツタがモータＭおよび入力
端子Ｉ２にそれぞれ接続されたモータＭの供給電
流制御用の第１トランジスタ、Ｑ２はエミツタが
第１トランジスタＱ１のベースに接続された第１
トランジスタＱ１のベース電流制御用の第２トラ
ンジスタであり、コレクタが第１トランジスタＱ
１のコレクタに接続されている。Ｃ３はモータＭ
に並列接続されたサージ吸収用の第３コンデン
サ、Ｃ４，Ｒ１は第２トランジスタＱ２のベース
とコレクタ間に並列接続されローパスフイルタを
構成する第４コンデンサ、第１抵抗であり、第
１、第２トランジスタＱ１，Ｑ２、第２ないし第
４コンデンサＣ２〜Ｃ４およびリアクトルＬによ
り、モータ駆動回路MDCが形成されている。

REは衆知の定電圧回路であり、コレクタが第
１ダイオードＤ１のカソードに接続された第３ト
ランジスタＱ３と、第３トランジスタＱ３のコレ
クタとベース間に接続された第２抵抗Ｒ２と、第
３トランジスタＱ３のベースと入力端子Ｉ２との
間に逆直列に接続されたツエナーダイオードZD
および第２ダイオードＤ２と、ツエナダイオード
ZDに並列接続された第５コンデンサＣ５とによ
り構成されている。

FGは一端が入力端子Ｉ２に接続された回転数
制御回路TCCの周波数発電機であり、モータＭ
の回転軸に直結したリング状のマグネツトと、マ
グネツトに対向して設けられたコイルとにより構
成され、モータＭの回転数に比例して周波数変化
する電圧信号を発生する。

Ｒ３，VR１は回転数制御回路TCCの第１端子
Ｏ１を介して周波数発電機FGの他端に直列接続
された高速回転設定用の第３抵抗、高速回転時の
回転速度調整用の第１可変抵抗、Ｒ４，VR２は
第１端子Ｏ１を介して周波数発電機FGの他端に
直列接続された低速回転設定用の第４抵抗、低速
回転時の回転速度調整用の第２可変抵抗である。

SW２は高速回転用端子ｈおよび低速回転用端
子ｌがそれぞれ第１可変抵抗VR１および第２可
変抵抗VR２に接続された速度切換スイツチであ
り、共通端子が回転数制御回路TCCの第２端子
Ｏ２およびブリーダ用の第５，第６抵抗Ｒ５，Ｒ
６を介して入力端子Ｉ２に接続され、第３，第４
抵抗Ｒ３，Ｒ４および第１，第２可変抵抗VR
１，VR２とともに、分圧比設定回路を形成す
る。

Ｄ３は第５，第６抵抗Ｒ５，Ｒ６の接続点と入
力端子Ｉ２との間に順方向に接続された第３ダイ
オード、Ｑ４は誤差増幅用の第４トランジスタで
あり、ベースが、第７抵抗Ｒ７を介して速度切換
スイツチSW２の共通端子に接続されるととも
に、第８抵抗Ｒ８を介して第３トランジスタＱ３
のエミツタに接続され、かつコレクタが第９抵抗
Ｒ９を介して第３トランジスタＱ３のエミツタに
接続されるとともに、エミツタが入力端子Ｉ２に
接続され、周波数発電機FGおよび第５ないし第
９抵抗Ｒ５〜Ｒ９，第４トランジスタＱ４，第３
ダイオードＤ３により、回転数制御回路TCCが
形成されている。

なお、モータ駆動回路MDG，回転数制御回路
TCCおよび定電圧回路REはモータＭに内蔵され
ている。

つぎに、前記実施例の動作について説明する。

まず、低速切換えにより、速度切換スイツチ
SW２を図示のように低速回転用端子ｌに接続す
ると、それに連動して電圧切換スイツチSW１も
低速回転用端子ｌに接続され、電源トランスPT
の２次巻線の中間タツプと他端間の誘起電圧が、
第１ダイオードＤ１で整流されるとともに、第
１，第２コンデンサＣ１，Ｃ２で平滑され、モー
タＭの低速駆動用の低圧の直流駆動電圧に変換さ
れ、該駆動電圧がリアクトルＬおよび第１トラン
ジスタＱ１を介してモータＭの両端に印加され
る。なお、低速駆動用の直流駆動電圧は最低印加
電圧Ｖ_Lより高い電圧である。

そして、モータＭが回転し始めると、周波数発
電機FGにモータＭの回転数に比例した周波数の
電圧信号が発生し、この電圧信号が、第４抵抗Ｒ
４と第２可変抵抗VR２との合成抵抗値と、第
５、第６抵抗Ｒ５，Ｒ６の合成抵抗値とにより分
圧され、分圧された電圧信号が、第７抵抗Ｒ７を
介して第４トランジスタＱ４のベースに印加され
る。

一方、直流駆動電圧が印加される定電圧回路
REは、ほぼツエナダイオードZDのツエナ電圧に
よつて設定された制御基準の所定の定電圧を形成
し、該定電圧により、第４トランジスタＱ４がバ
イアスされる。

したがつて、第４トランジスタＱ４のベースに
は、定電圧回路REの定電圧と周波数発電機FGの
電圧信号の分圧とが印加され、このとき第４トラ
ンジスタＱ４のコレクタ電圧が、ベースに印加さ
れた分圧信号の周波数，電圧に応じて定電圧から
変化する。

そして、第４トランジスタＱ４のコレクタ電圧
が、第４コンデンサＣ４，第１抵抗Ｒ１のローパ
スフイルタ処理によつて積分平滑され、第２トラ
ンジスタＱ２のベースには、積分平滑によつて形
成された駆動制御信号が形成される。

ところで、周波数発電機FGの出力信号は、モ
ータＭの回転数が大きくなる程、周波数が高くな
る。

そして、第４トランジスタＱ４のベースに印加
される分圧信号の周波数が周波数発電機FGの出
力信号の周波数に一致するとともに、当該周波数
で第４トランジスタＱ４が動作するため、モータ
Ｍの回転数が大きくなると、第２トランジスタＱ
２のベースに入力される駆動制御信号の電圧が低
くなり、逆に、モータＭの回転数が小さくなる
と、第２トランジスタＱ２のベースに入力される
駆動制御信号の電圧が高くなる。

さらに、第２トランジスタＱ２のベース電圧が
高くなると、第１トランジスタＱ１のベース電圧
が高くなつてモータＭの通電路に挿入された第１
トランジスタＱ１のコレクタ，エミツタ間のイン
ピーダンスが減少し、モータＭ１の通電電流が増
加し、逆に、第２トランジスタＱ２のベース電圧
が低くなると、第１トランジスタＱ１のベース電
圧が低くなつて第１トランジスタＱ１のコレク
タ，エミツタ間のインピーダンスが増加し、モー
タＭ１の通電電流が減少する。

したがつて、モータＭの回転数が、第４抵抗Ｒ
４と第２可変抵抗VR２により設定された低速時
の基準回転数Ｒ_Lより小さくなると、モータＭに
流れる電流が増加し、モータＭの回転数が増加制
御され、逆に、モータＭの回転数が基準回転数Ｒ
_Lより大きくなると、モータＭに流れる電流が減
少し、モータＭの回転数が減少され、モータＭ
が、第４抵抗Ｒ４と第２可変抵抗VR２とによつ
て定まる低速切換時の基準回転数Ｒ_Lに自動制御
されて駆動される。

つぎに、高速切換えにより、速度切換スイツチ
SW２を高速回転用端子ｈに切換えると、これに
連動して電圧切換スイツチSW１も高速回転用端
子ｈに切換えられる。

このとき、電圧切換スイツチSW１の切換えに
もとづき、電源トランスPTの２次巻線の両端の
誘起電圧を整流平滑した高速駆動用の直流電圧，
すなわち、低速切換え時よりも高い直流駆動電圧
がモータＭに供給される。なお、高速駆動用の直
流供給電圧は最低印加電圧Ｖ_Hより高い電圧であ
る。

そして、モータＭは、低速切換時より高い直流
駆動電圧にもとづき、低速切換時より高速で回転
し、このとき周波数発電機FGの電圧信号の周波
数も低速切換え時より高くなる。

しかし、速度切換スイツチSW２の切換えにも
とづき、周波数発電機FGの電圧信号は、第４抵
抗Ｒ４より抵抗値の大きい第３抵抗Ｒ３および第
１可変抵抗VR１を用いて分圧され、周波数発電
機FGの電圧信号の分圧比が低速切換時の分圧比
から切換えられる。

そして、第３抵抗Ｒ３と第１可変抵抗VR１の
合成抵抗値が、第４抵抗Ｒ４と第２可変抵抗VR
２の合成抵抗値より大きくなるため、第４トラン
ジスタＱ４に印加される分圧信号は、低速切換え
時より低圧側にシフトされる。

一方、定電圧回路REは、高速切換え時にも、
低速切換え時と同一の定電圧を形成し、該定電圧
により、第４トランジスタＱ４がバイアスされ
る。

したがつて、第４トランジスタＱ４のコレクタ
電圧は、分圧信号の周波数に応じて低速切換時よ
り高速変化するが、その変化量が低速切換時より
減少し、このため、ローパスフイルタ処理の積分
平滑によつて形成される駆動制御信号は、第３抵
抗Ｒ３と第１可変抵抗VR１とによつて設定され
た高速切換え時の基準回転数Ｒ_Hのときに、第４
抵抗Ｒ４と第２可変抵抗VR２とによつて設定さ
れた低速切換え時の基準周波数Ｒ_Lのときと同一
レベルになるとともに、モータＭの回転数の基準
回転数Ｒ_Hからの変動に応じて変化する。

さらに、駆動制御信号にもとづき、第１，第２
トランジスタＱ１，Ｑ２が低速切換時と同様に動
作するため、モータＭは、第３抵抗Ｒ３と第１可
変抵抗VR１とによつて定まる高速切換え時の基
準回転数Ｒ_Hに自動制御されて駆動される。

そして、モータＭの高速，低速の切換えにもと
づき、モータＭに印加される直流供給電圧が高，
低に切換えられるため、最低印加電圧Ｖ_Hが高
く、かつモータ負荷が大きくなる高速回転時に
も、モータＭの直流供給電圧を、交流電源の電圧
変動あるいはモータ負荷の増大などに対して、常
に、最低印加電圧Ｖ_H以上に保持し、基準回転数
Ｒ_Hを維持することができる。

また、整流，平滑によつて形成された直流供給
電圧をモータＭに印加し、周波数発電機FGの電
圧信号の分圧信号にもとづき、第１トランジスタ
Ｑ１のコレクタ，エミツタ間のインピーダンス
を、モータＭの回転数の変化に応じて可変し、モ
ータＭを基準回転数Ｒ_L，Ｒ_Hそれぞれに自動制御
するため、滑らかな制御で、ワウ・フラツタ特性
を劣化させることなく、モータＭを基準回転数Ｒ
_L，Ｒ_Hに制御して駆動することができる。

さらに、モータＭの高速，低速の切換えにもと
づき、直流供給電圧が高圧，低圧に変化しても、
定電圧回路REからは、常に、同一の定電圧が出
力され、該定電圧によつて第４トランジスタＱ４
がバイアスされるため、回転数制御回路TCCの
基準電圧が低速切換え時および高速切換え時に同
一に保持され、第４トランジスタＱ４が、常に同
一の動作レベルによつて安定に動作する。

そして、速度切換スイツチSW１の切換えにも
とづく周波数発電機FGの電圧信号の分圧比の可
変と、第４トランジスタＱ４の動作とにもとづ
き、たとえば回転数制御回路TCCを高速，低速
それぞれに対して別個に設けることなく、簡素な
構成により、安定かつ確実に、モータＭを基準回
転数Ｒ_H，Ｒ_Lそれぞれに制御することができる。

したがつて、前記実施例の場合は、簡素な構成
により、安定かつ確実な動作で、ワウ・フラツタ
特性を劣化させることなく、電圧変動またはモー
タ負荷の変動が生じたときにも、モータＭを、高
速，低速それぞれの基準回転数Ｒ_H，Ｒ_Lに維持し
て安定に駆動することができる。

［考案の効果］以上のように、この考案のモータ駆動装置によ
ると、高速，低速切換えにもとづき、モータの駆
動用の直流供給電圧を高，低に切換え、とくに、
高速切換え時にモータの印加電圧を高くし、か
つ、分圧比設定回路の分圧比の可変にもとづき、
周波数発電機の出力信号の分圧比を高速，低速切
換に応じて可変し、高速切換え時の分圧信号を低
圧側にシフトするとともに、定電圧回路の定電圧
によつて誤差増幅用のトランジスタを常に同一の
動作レベルで作動し、該トランジスタの出力信号
にもとづき、モータの回転数の変動に応じて供給
電流制御用のトランジスタのインピーダンスを可
変し、モータの通電電流を可変してモータを低
速，高速それぞれの基準回転数に制御したことに
より、簡素な構成により、安定かつ確実な動作
で、ワウ・フラツタ特性を劣化させることなく、
電圧変動またはモータ負荷の変動が生じたときに
も、高速，低速それぞれの基準回転数に維持し
て、キヤプスタンモータなどの電子機器の直流サ
ーボモータを安定に駆動することができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はモータの高速回転時および低速回転時
におけるモータの供給電圧と回転数の関係図、第
２図はこの考案のモータ駆動装置の１実施例の結
線図である。Ｍ……直流サーボモータ、SW１……電圧切換
スイツチ、SW２……速度切換スイツチ、RE……
定電圧回路、MDC……モータ駆動回路、TCC…
…回転数制御回路、OC……分圧比設定回路、Ｑ
１，Ｑ２……供給電流制御用の第１，第２トラン
ジスタ、Ｑ４……誤差増幅用の第４トランジス
タ、FG……周波数発電機。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】テープレコーダのキヤプスタンモータなどの電
子機器の直流サーボモータを高速、低速の２種の
回転速度に切換える速度切換スイツチと、前記モータの駆動用の直流供給電圧を出力する
電源部に設けられ、前記速度切換スイツチに連動
して前記供給電圧を高、低に切換えて出力する電
圧切換スイツチと、前記電圧切換スイツチの出力電圧が印加され、
制御基準用の所定の定電圧を出力する定電圧回路
と、前記モータの回転数を検出する周波数発電機お
よび、前記定電圧によつてバイアスされ前記発電
機の出力信号の分圧信号に応じて出力信号が前記
定電圧から変化する誤差増幅用のトランジスタを
有する回転数制御回路と、前記速度切換スイツチの切換により前記発電機
の出力信号の分圧比を可変し、高速切換え時の前
記分圧信号を低速切換え時より低圧側にシフトす
る分圧比設定回路と、前記誤差増幅用のトランジスタの出力信号をロ
ーパスフイルタ処理して高速および低速の基準回
転数からの変動に応じて変化する駆動制御信号を
形成し、かつ該制御信号によつて前記モータの通
電路に挿入された供給電流制御用のトランジスタ
のインピーダンスを可変して前記モータの通電電
流を可変し、前記モータを前記基準回転数に制御
するモータ駆動回路とを備えたモータ駆動装置。