JPS6335184A - 電子ガバナ - Google Patents
電子ガバナInfo
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- JPS6335184A JPS6335184A JP61178532A JP17853286A JPS6335184A JP S6335184 A JPS6335184 A JP S6335184A JP 61178532 A JP61178532 A JP 61178532A JP 17853286 A JP17853286 A JP 17853286A JP S6335184 A JPS6335184 A JP S6335184A
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
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- Control Of Direct Current Motors (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、直流モータの速度制御を行う電子ガバナに
係り、特に、直流モータの逆起電力に対して基準電圧を
設定する基準電圧源のバイアス電流による回転制御への
影響防止などに関する。
係り、特に、直流モータの逆起電力に対して基準電圧を
設定する基準電圧源のバイアス電流による回転制御への
影響防止などに関する。
従来、電子ガバナは、直流モータの速度制御をトランジ
スタなどを用いて行う速度制御装置であって、回転によ
って直流モータに発生する逆起電力と基準電圧とを比較
して両者の差電圧を求め、その差電圧に応じてトランジ
スタを制御することにより、直流モータの回転速度を一
定にするものであり、特開昭５８−２２４５８５号「直
流モータの速度制御装置」などがある。
スタなどを用いて行う速度制御装置であって、回転によ
って直流モータに発生する逆起電力と基準電圧とを比較
して両者の差電圧を求め、その差電圧に応じてトランジ
スタを制御することにより、直流モータの回転速度を一
定にするものであり、特開昭５８−２２４５８５号「直
流モータの速度制御装置」などがある。
この電子ガバナは、第３図に示すように、電源端子２と
接地側端子４との間に直流モータ６、第１のトランジス
タ８および抵抗１０を直列に接続するとともに、直流モ
ータ６の内部抵抗に対応する第１の抵抗１２、第２のト
ランジスタ１４および抵抗１６を直列に接続している。
接地側端子４との間に直流モータ６、第１のトランジス
タ８および抵抗１０を直列に接続するとともに、直流モ
ータ６の内部抵抗に対応する第１の抵抗１２、第２のト
ランジスタ１４および抵抗１６を直列に接続している。
トランジスタ８に流れる直流モータ６の駆動電流に対し
てトランジスタ１４に流れる電流は特定の比例関係を設
定し、たとえば、ＩＣ上でエミッタ面積の比率によって
、トランジスタ１４とトランジスタ８との電流比率を１
：Ｋに設定する。抵抗１２の値は直流モータ６の内部抵
抗に対応する値に設定し、直流モータ６の内部抵抗の電
流比倍に設定されてい する。また、抵抗１６の値は、
抵抗１０の値の電流比倍に設定される。
てトランジスタ１４に流れる電流は特定の比例関係を設
定し、たとえば、ＩＣ上でエミッタ面積の比率によって
、トランジスタ１４とトランジスタ８との電流比率を１
：Ｋに設定する。抵抗１２の値は直流モータ６の内部抵
抗に対応する値に設定し、直流モータ６の内部抵抗の電
流比倍に設定されてい する。また、抵抗１６の値は、
抵抗１０の値の電流比倍に設定される。
そして、トランジスタ８．１４のコレクタ間には第２の
抵抗１８が設置されているとともに、各トランジスタ８
．１４はベースを共通に接続して電流ミラー回路を構成
し、各トランジスタ８．１４のベースには、比較器２０
の出力が加えられている。
抵抗１８が設置されているとともに、各トランジスタ８
．１４はベースを共通に接続して電流ミラー回路を構成
し、各トランジスタ８．１４のベースには、比較器２０
の出力が加えられている。
比較器２０は、抵抗１２を介して電源側に接続されて、
定電流源２２の定電流によって基準電圧源２４に発生す
る一定の基準電圧Ｖ ｒｇｆ と、直流モータ６に発生
する逆起電力とを比較し、両者の差電圧に応じた電流を
出力して各トランジスタ８．１４のベースに供給する。
定電流源２２の定電流によって基準電圧源２４に発生す
る一定の基準電圧Ｖ ｒｇｆ と、直流モータ６に発生
する逆起電力とを比較し、両者の差電圧に応じた電流を
出力して各トランジスタ８．１４のベースに供給する。
このような電子ガバナでは、外部負荷トルクなどの増加
によって直流モータ６の回転速度が低下すると、その逆
起電力が低下し、トランジスタ８のコレクタ電位が高く
なる。この場合、比較器２０の反転入力端子（−）に基
準電圧＃２４から加えられた基準電圧Ｖｒｅｆより、非
反転入力端子（＋）の入力電圧が高くなり、比較器２０
の出力電流が増し、各トランジスタ８．１４のベース電
流が増加する。この結果、トランジスタ８に流れる電機
子電流が増加し、直流モータ６の回転速度が高められる
。このとき、トランジスタ１４には電機子電流に相当す
る電流が流れて、抵抗１２には直流モータ６の内部直流
電圧降下に相当する電圧降下が発生する。
によって直流モータ６の回転速度が低下すると、その逆
起電力が低下し、トランジスタ８のコレクタ電位が高く
なる。この場合、比較器２０の反転入力端子（−）に基
準電圧＃２４から加えられた基準電圧Ｖｒｅｆより、非
反転入力端子（＋）の入力電圧が高くなり、比較器２０
の出力電流が増し、各トランジスタ８．１４のベース電
流が増加する。この結果、トランジスタ８に流れる電機
子電流が増加し、直流モータ６の回転速度が高められる
。このとき、トランジスタ１４には電機子電流に相当す
る電流が流れて、抵抗１２には直流モータ６の内部直流
電圧降下に相当する電圧降下が発生する。
また、外部負荷トルクなどが低下して直流モータ６の回
転速度が上昇すると、その逆起電力が増加するので、ト
ランジスタ８のコレクタ電位が低くなる。この場合、基
準電圧Ｖｒｅｆより、非反転入力端子（＋）の入力電圧
が低くなり、比較器２０の出力電流が減じ、各トランジ
スタ８．１４のベース電流が減少するので、トランジス
タ８に流れる電機子電流が減少し、直流モータ６の回転
速度が低くなる。
転速度が上昇すると、その逆起電力が増加するので、ト
ランジスタ８のコレクタ電位が低くなる。この場合、基
準電圧Ｖｒｅｆより、非反転入力端子（＋）の入力電圧
が低くなり、比較器２０の出力電流が減じ、各トランジ
スタ８．１４のベース電流が減少するので、トランジス
タ８に流れる電機子電流が減少し、直流モータ６の回転
速度が低くなる。
したがって、直流モータ６は、回転速度が減少すれば、
その低下の度合によって電機子電流が増加し、また、回
転速度が増加すれば、その増加の度合によって電機子電
流が減少するので、回転速度が一定値に制御される。
その低下の度合によって電機子電流が増加し、また、回
転速度が増加すれば、その増加の度合によって電機子電
流が減少するので、回転速度が一定値に制御される。
この電子ガバナにおいて、直流モータ６の逆起電力をＥ
ａ、電機子電流をＩａ、内部抵抗をＲａ、定電流源２２
の定電流をＩｒ、抵抗１２の抵抗値をＲＴ、抵抗１８の
抵抗値をＲ５、直流モータ６の逆起定数（ｒｐｍ／ Ｖ
）をＫａとすると、直流モータ６の回転速度Ｎは、 Ｎ＝ （１／Ｋａ）（Ｖｒｅｆ （１＋（ＲＴ ／Ｒ
Ｓ ） （Ｌ ＋ １／Ｋ） ｌ ＋Ｉ ａ （（
ＲＴ ／Ｋ） −Ｒａｌ＋Ｒ７−１ｒ） ・
・・（１）で表される。ここで、直流モークロの内部抵
抗Ｒａに対応して抵抗１２の抵抗値ＲＴをＲＴ ；Ｋ
−Ｒａ ・ ・ ・（２）に設
定すれば、式（１）は、 Ｎ＝ （１／Ｋａ）（Ｖｒｅｆ （１＋（ＲＴ ／Ｒ
Ｓ ）（１＋ １／Ｋ））＋＋ＲＴ・Ｉｒ）
・・・（３）となり、直流モータ６は、電機子電流１
ａに影響されず、一定回転速度になるとともに、抵抗１
２の抵抗値ＲＴの加減によって回転速度を設定すること
ができる。
ａ、電機子電流をＩａ、内部抵抗をＲａ、定電流源２２
の定電流をＩｒ、抵抗１２の抵抗値をＲＴ、抵抗１８の
抵抗値をＲ５、直流モータ６の逆起定数（ｒｐｍ／ Ｖ
）をＫａとすると、直流モータ６の回転速度Ｎは、 Ｎ＝ （１／Ｋａ）（Ｖｒｅｆ （１＋（ＲＴ ／Ｒ
Ｓ ） （Ｌ ＋ １／Ｋ） ｌ ＋Ｉ ａ （（
ＲＴ ／Ｋ） −Ｒａｌ＋Ｒ７−１ｒ） ・
・・（１）で表される。ここで、直流モークロの内部抵
抗Ｒａに対応して抵抗１２の抵抗値ＲＴをＲＴ ；Ｋ
−Ｒａ ・ ・ ・（２）に設
定すれば、式（１）は、 Ｎ＝ （１／Ｋａ）（Ｖｒｅｆ （１＋（ＲＴ ／Ｒ
Ｓ ）（１＋ １／Ｋ））＋＋ＲＴ・Ｉｒ）
・・・（３）となり、直流モータ６は、電機子電流１
ａに影響されず、一定回転速度になるとともに、抵抗１
２の抵抗値ＲＴの加減によって回転速度を設定すること
ができる。
ところで、この電子ガバナでは、式（１）、（２）で明
らかなように、直流モータ６の回転速度Ｎに、ＲＴ
ｒｒを含んでおり、定電流源２２によって基準電圧源２
４を構成する定電圧回路に抵抗１２を通して流れる定電
流１ｒが回転速度Ｎに対して影響を及ぼし、このため、
温度変化や電′ａ電圧Ｖｃｃの変動によって回転速度Ｎ
が変動する。
らかなように、直流モータ６の回転速度Ｎに、ＲＴ
ｒｒを含んでおり、定電流源２２によって基準電圧源２
４を構成する定電圧回路に抵抗１２を通して流れる定電
流１ｒが回転速度Ｎに対して影響を及ぼし、このため、
温度変化や電′ａ電圧Ｖｃｃの変動によって回転速度Ｎ
が変動する。
このような電子ガバナを、たとえば、ダブルカセント型
のテープレコーダに設置した場合、直流モータ６の回転
速度Ｎを倍速に設定して倍速ダビングを行うと、定電流
Ｉｒの項が大きく作用するために回転速度Ｎが不安定に
なり、録音再生の再現性が悪化するという欠点があった
。
のテープレコーダに設置した場合、直流モータ６の回転
速度Ｎを倍速に設定して倍速ダビングを行うと、定電流
Ｉｒの項が大きく作用するために回転速度Ｎが不安定に
なり、録音再生の再現性が悪化するという欠点があった
。
そこで、この発明は、このような電流の回転速度への影
響を回避した電子ガバナの提供を目的とする。
響を回避した電子ガバナの提供を目的とする。
この発明の電子ガバナは、第１図に示すように、直流モ
ータ６に駆動電流を流す第１のトランジスタ８とともに
、直流モータ６の内部抵抗に対応して設けた抵抗１２に
対して直流モータ６の駆動電流に対応する電流を流す第
２のトランジスタ１４を設置し、抵抗１２を介して電源
に接続されかつ定電流源２２によって駆動される基準電
圧源２４で設定された基準電圧Ｖｒｅｆと、直流モータ
６に発生する逆起電力Ｅａとを比較し、両者の差電圧に
応じて第１および第２のトランジスタ８．１４のベース
電流を制御する比較器２０を設置した電子ガバナにおい
て、抵抗１２と基準電圧ＦＪ２４との間にバッファ回路
２６を設置して抵抗１２側から基準電圧源２４側に流れ
込む電流を遮断したものである。
ータ６に駆動電流を流す第１のトランジスタ８とともに
、直流モータ６の内部抵抗に対応して設けた抵抗１２に
対して直流モータ６の駆動電流に対応する電流を流す第
２のトランジスタ１４を設置し、抵抗１２を介して電源
に接続されかつ定電流源２２によって駆動される基準電
圧源２４で設定された基準電圧Ｖｒｅｆと、直流モータ
６に発生する逆起電力Ｅａとを比較し、両者の差電圧に
応じて第１および第２のトランジスタ８．１４のベース
電流を制御する比較器２０を設置した電子ガバナにおい
て、抵抗１２と基準電圧ＦＪ２４との間にバッファ回路
２６を設置して抵抗１２側から基準電圧源２４側に流れ
込む電流を遮断したものである。
このように構成すると、抵抗１２を通して基準電圧源２
４に供給されていた電流がバッファ回路２６によって遮
断され、直流モータ６の速度制御への影響を回避するこ
とができる。この場合、基準電圧源２４に供給すべき電
流は、電源からバッファ回路２６の内部回路を通して供
給することができ、基準電圧源２４の機能を何等損なう
ことはない。
４に供給されていた電流がバッファ回路２６によって遮
断され、直流モータ６の速度制御への影響を回避するこ
とができる。この場合、基準電圧源２４に供給すべき電
流は、電源からバッファ回路２６の内部回路を通して供
給することができ、基準電圧源２４の機能を何等損なう
ことはない。
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は、この発明の電子ガバナの実施例を示す。
この電子ガバナは、第３図に示した電子ガバナに対して
、第１の抵抗１２と基準電圧源２４との間にバッファ回
路２６を設置したものである。その他の構成は、第３図
に示した電子ガバナと同一であり、同様の回転速度制御
を実現することができる。
、第１の抵抗１２と基準電圧源２４との間にバッファ回
路２６を設置したものである。その他の構成は、第３図
に示した電子ガバナと同一であり、同様の回転速度制御
を実現することができる。
そして、基準電圧源２４は、バンドギャップ基準電圧回
路などの定電圧回路で構成され、定電流源２２による定
電流１ｒによって一定の基準電圧Ｖｒｅｆを発生させる
ものである。この場合、基準電圧源２４に対する定電流
は、定電流源２２によって決定されるが、その供給源は
電源で充当され、バッファ回路２６の内部回路側から供
給するものとする。したがって、基準電圧源２４に対す
る動作電流は、抵抗１２の電流路と、電流的に遮断され
たバッファ回路２６から供給され、抵抗１２に流れる電
流とは確実に分離される。
路などの定電圧回路で構成され、定電流源２２による定
電流１ｒによって一定の基準電圧Ｖｒｅｆを発生させる
ものである。この場合、基準電圧源２４に対する定電流
は、定電流源２２によって決定されるが、その供給源は
電源で充当され、バッファ回路２６の内部回路側から供
給するものとする。したがって、基準電圧源２４に対す
る動作電流は、抵抗１２の電流路と、電流的に遮断され
たバッファ回路２６から供給され、抵抗１２に流れる電
流とは確実に分離される。
このように、抵抗１２を流れる電流と、基準電圧源２４
に対する定電流とを分離する結果、抵抗１２に流れる電
流への影響を回避することができ、式（１）、（２）の
ＲＴｉｒＯ項を無視することができる。このため、定電
流１ｒの影響を何等考慮する必要がなく、抵抗ＲＴ、Ｒ
Ｓの値を決定でき、直流モータ６の回転速度Ｎを一定に
することができる。そして、基準電圧源２４に抵抗１２
を通して流れる電流のために生じていた、電源電圧Ｖｃ
ｃの変化や、温度変化などによる回転速度Ｎの変動や、
時間的推移による回転速度Ｎのドリフトを抑制でき、定
速度制御の精度を高く維持することができる。
に対する定電流とを分離する結果、抵抗１２に流れる電
流への影響を回避することができ、式（１）、（２）の
ＲＴｉｒＯ項を無視することができる。このため、定電
流１ｒの影響を何等考慮する必要がなく、抵抗ＲＴ、Ｒ
Ｓの値を決定でき、直流モータ６の回転速度Ｎを一定に
することができる。そして、基準電圧源２４に抵抗１２
を通して流れる電流のために生じていた、電源電圧Ｖｃ
ｃの変化や、温度変化などによる回転速度Ｎの変動や、
時間的推移による回転速度Ｎのドリフトを抑制でき、定
速度制御の精度を高く維持することができる。
第２図は、第１図に示した電子ガバナの具体的な回路構
成例を示す。
成例を示す。
第２図に示すように、基準電圧源２４は、定電圧回路と
してのバンドギャップ基準電圧回路で構成されている。
してのバンドギャップ基準電圧回路で構成されている。
この基準電圧＃２４は、トランジスタ２４０．２４２．
２４４および抵抗２４６．２４８．２４９で構成されて
おり、トランジスタ２４４のベース・エミッタ間電圧を
ＶＢ Ｅ 、抵抗２４８．２４９の抵抗値をＲ１、Ｒｚ
、抵抗２４６に流れる電流をＩ＋、抵抗２４８に流れ
る電流をＩｚとすると、基準電圧Ｖｒｅｆは、Ｖｒｅｆ
＝ＶＢＥ ＋ （Ｒ＋ ／Ｒｚ ） ・ （ｋＴ／
ｑ） Ｉｎ （Ｉ＋ ／ １２ ） ・・・（４）
となる。ただし、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、
ｑは電子の電荷量を表わす。
２４４および抵抗２４６．２４８．２４９で構成されて
おり、トランジスタ２４４のベース・エミッタ間電圧を
ＶＢ Ｅ 、抵抗２４８．２４９の抵抗値をＲ１、Ｒｚ
、抵抗２４６に流れる電流をＩ＋、抵抗２４８に流れ
る電流をＩｚとすると、基準電圧Ｖｒｅｆは、Ｖｒｅｆ
＝ＶＢＥ ＋ （Ｒ＋ ／Ｒｚ ） ・ （ｋＴ／
ｑ） Ｉｎ （Ｉ＋ ／ １２ ） ・・・（４）
となる。ただし、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、
ｑは電子の電荷量を表わす。
そして、バッファ回路２６は、トランジスタ２６０．２
６２および定電流源２６９からなる差動増幅器にトラン
ジスタ２６４．２６６からなる電流ミラー回路を能動負
荷として設置し、差動増幅器で得られた出力をトランジ
スタ２６８で全帰還するようにした全帰還差動増幅器で
構成されている。
６２および定電流源２６９からなる差動増幅器にトラン
ジスタ２６４．２６６からなる電流ミラー回路を能動負
荷として設置し、差動増幅器で得られた出力をトランジ
スタ２６８で全帰還するようにした全帰還差動増幅器で
構成されている。
したがって、このような回路によれば、バッファ回路２
６を介して抵抗１２と基準電圧源２４とが電流的に遮断
され、基準電圧源２４に対するバイアス電流は、定電流
源２２によって引かれてトランジスタ２６８を通して電
源側から供給される。
６を介して抵抗１２と基準電圧源２４とが電流的に遮断
され、基準電圧源２４に対するバイアス電流は、定電流
源２２によって引かれてトランジスタ２６８を通して電
源側から供給される。
この結果、基準電圧源２４に流れる電流と抵抗１２に流
れる電流とが分離され、抵抗１２に流れる電流への影響
を回避することができる。
れる電流とが分離され、抵抗１２に流れる電流への影響
を回避することができる。
以上説明したように、この発明によれば、直流モータの
内部抵抗に対応して設けた抵抗側から流れる電流と、基
準電圧源に流れる電流とを分離し、相互に影響しないよ
うにしたので、基準電圧源に流れる電流によって生じて
いた電源電圧の変動や、温度変化などによる直流モータ
の回転速度の変動を確実に防止できるとともに、時間的
推移による回転速度のドリフトなどを防止でき、定速度
制御を実現することができる。
内部抵抗に対応して設けた抵抗側から流れる電流と、基
準電圧源に流れる電流とを分離し、相互に影響しないよ
うにしたので、基準電圧源に流れる電流によって生じて
いた電源電圧の変動や、温度変化などによる直流モータ
の回転速度の変動を確実に防止できるとともに、時間的
推移による回転速度のドリフトなどを防止でき、定速度
制御を実現することができる。
第１図はこの発明の電子ガバナの実施例を示す回路図、
第２図は第１図に示した電子ガバナの具体的な回路構成
例を示す回路図、第３図は従来の電子ガバナを示す回路
図である。 ６・・・直流モータ、８・・・第１のトランジスタ、１
２・・・抵抗、１４・・・第２のトランジスタ、２０・
・・比較器、２２・・・定電流源、２４・・・基準電圧
源、２６・・・バッファ回路。 第１図 第 ３ 図
第２図は第１図に示した電子ガバナの具体的な回路構成
例を示す回路図、第３図は従来の電子ガバナを示す回路
図である。 ６・・・直流モータ、８・・・第１のトランジスタ、１
２・・・抵抗、１４・・・第２のトランジスタ、２０・
・・比較器、２２・・・定電流源、２４・・・基準電圧
源、２６・・・バッファ回路。 第１図 第 ３ 図
Claims (1)
- 直流モータに駆動電流を流す第１のトランジスタととも
に、直流モータの内部抵抗に対応して設けた抵抗に対し
て直流モータの駆動電流に対応する電流を流す第２のト
ランジスタを設置し、前記抵抗を介して電源に接続され
かつ定電流源によって駆動される基準電圧源で設定され
た基準電圧と、直流モータに発生する逆起電力とを比較
し、両者の差電圧に応じて第１および第２のトランジス
タのベース電流を制御する比較器を設置した電子ガバナ
において、前記抵抗と基準電圧源との間にバッファ回路
を設置して抵抗側から基準電圧源側に流れ込む電流を遮
断したことを特徴とする電子ガバナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61178532A JPS6335184A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | 電子ガバナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61178532A JPS6335184A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | 電子ガバナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6335184A true JPS6335184A (ja) | 1988-02-15 |
Family
ID=16050115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61178532A Pending JPS6335184A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | 電子ガバナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6335184A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5315510A (en) * | 1991-05-13 | 1994-05-24 | Tokyo Electric Co., Ltd. | Electronic cash register indicating when cash is required to be collected from the cash drawer |
-
1986
- 1986-07-29 JP JP61178532A patent/JPS6335184A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5315510A (en) * | 1991-05-13 | 1994-05-24 | Tokyo Electric Co., Ltd. | Electronic cash register indicating when cash is required to be collected from the cash drawer |
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