KR830002150Y1 - Speed control device of small DC motor - Google Patents

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KR830002150Y1
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기요시 미야사기
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진이찌 이도오
히로오 아시베
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가부시기가이샤 상꼬오 세이기 세이사꾸쇼
구보다 미노루
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Abstract

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Description

소형 직류모우터의 속도 제어장치Speed control device of small DC motor

제1도는 종래의 3단자 속도 제어용 IC를 사용한 소형 직류 모우터 제어장치를 표시한 회로도.1 is a circuit diagram showing a small DC motor control device using a conventional three-terminal speed control IC.

제2도는 본 고안에 관한 소형직류 모우터의 속도 제어장치를 표시하는 회로도.2 is a circuit diagram showing a speed control device for a small direct current motor according to the present invention.

제3도는 본 고안에 관한 소형 직류모우터의 속도 제어장치의 제어의 흐름을 표시하는 신호 전달선도.Figure 3 is a signal transmission line showing the flow of control of the speed control device of a small DC motor according to the present invention.

제4도는 제어를 걸었을 경우에 회전속도와 부하 토오크(torque)와의 관계도.4 is a relationship between the rotational speed and the load torque when the control is applied.

제5도는 본 고안에 관한 속도 제어장치의 제2실시예를 표시하는 회로도.5 is a circuit diagram showing a second embodiment of a speed control device according to the present invention.

제6도는 제2실시예의 회전속도와 부하 토오크와의 관계도.6 is a relationship between the rotational speed and the load torque of the second embodiment.

제7도 내지 제9도는 본 고안에 관한 속도 제어장치의 제3실시예를 표시하는 회로도.7 to 9 are circuit diagrams showing a third embodiment of a speed control apparatus according to the present invention.

제10도 내지 제13도는 본 고안에 관한 속도 제어장치의 제4실시예를 표시하는 회로도.10 to 13 are circuit diagrams showing a fourth embodiment of a speed control apparatus according to the present invention.

본 고안은 속도제어용 IC를 사용하여 소형 직류모우터의 회전속도의 제어를 행하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for controlling the rotational speed of a small DC motor using a speed control IC.

일반적으로 계자를 지닌 직류모우터는 내부저항(Ro)과 직류 모우터의 회전에 의해서 유기되는 역기전력(Eo)을 직렬로 결선한 등가회로로 나타낸다.In general, a DC motor having a field is represented by an equivalent circuit in which the internal resistance (R o ) and the reverse electromotive force (E o ) induced by the rotation of the DC motor are connected in series.

지금 직류모우터의 회전속도를 N로 하고 Z를 전기자에 감겨진 선재(線材)의 권선수(ø)를 직류모우터에서 발생하는 자속(K2)을 비례상수로 할때에 회전속도(N)와 역기전력(Eo)과의 사이에는 다음의 관계식이 성립된다.Now, when the rotational speed of DC motor is N and Z is the number of windings (ø) of the wire wound around the armature, the magnetic flux (K 2 ) generated from DC motor is proportional constant. ) And the counter electromotive force (E o )

Eo=N·K2Zø (1)E o = NK 2 Zø (1)

또, 직류모우터에 흐르는 전류를 Ia직류모우터의 부하 토오크를 Td로 하였을때 부하 토오크(T4)와 전류(Id)와의 사이에는 다음의 관계식이 성립된다.Further, when the current flowing through the DC motor is the load torque of the I a DC motor as T d , the following relational expression is established between the load torque T 4 and the current I d .

Td=K1Zø·Ia(2)T d = K 1 ZøI a (2)

다시 직류모우터의 양단에 발생하는 단자 전압을 Vm로 하면 역기전력(Eo)과 전류(Ia) 및 단자전압(Vm)과의 사이에는 다음의 관계식이 성립된다.If the terminal voltage generated at both ends of the DC motor is set to V m , the following relation is established between the counter electromotive force E o , the current I a , and the terminal voltage V m .

Vm=Eo+RoIa(3)V m = E o + R o I a (3)

그리고 이(3)식은 변형하면 다으(3')식이 얻어진다.And when this formula (3) is deformed, the following formula (3 ') is obtained.

Eo=Vm-RoIa(3')E o = V m -R o I a (3 ')

(3)식에서 명백한 것처럼 기전력(Eo)은 직류모우터에 흐르는 전류(Ia)에 의존한다.As is apparent from Eq. (3), the electromotive force E o depends on the current I a flowing in the dc motor.

이와같이 직류모우터에 흐르는 전류(Ia)의 변동에 의하여 기전력(Eo)이 변동하므로 (1)식에서 명백하게 회전속도(N)도 변동한다.In this way, since the electromotive force E o fluctuates due to the fluctuation of the current I a flowing in the direct current motor, the rotational speed N apparently fluctuates in Equation (1).

그리고 (2)식에서 명백하게 전류(Ia)는 부하토오크(Td)에 의하여 변화한다.And apparently in the expression (2), the current I a is changed by the load torque T d .

따라서 부하토오크(Td)의 변화에 관계없이 회전속도(N)를 일정하게 유지하도록 하기 위하여서는 위 식(3')의 단자 전압(Vm)에 의하여 식(3')의 -RoIa를 상쇠하도록 하면 좋다는 것을 알 수 있다.Therefore, in order to keep the rotational speed N constant regardless of the change of the load torque T d , -R o I of the formula (3 ') according to the terminal voltage (V m ) of the above formula (3'). It can be seen that it is good to make a cancel a.

즉, 다시 말해서 직류모우터의 양단에 -RoIa를 상쇠하는 전압을 가하여 주면 직류모우터는 부하의 변화에 의존하지 않는 일정한 회전속도를 얻을 수가 있으며 회전속도의 제어를 행할 수가 있게 된다.In other words, if a voltage depleting -R o I a is applied to both ends of the DC motor, the DC motor can obtain a constant rotational speed regardless of the load change and can control the rotational speed.

종래부터 이상 설명한 원리는 알려져 있으며 제1도에 표시한 회로는 이 원리를 응용한 소형 직류모우터의 속도제어장치의 일예이다.Conventionally, the principle described above is known and the circuit shown in FIG. 1 is an example of the speed control apparatus of the small DC motor which applied this principle.

제1도에 있어서 (1)은 속도제어용 Ic, Rt, Rs는 각각 저항 Q1, Q2는 트랜지스터, ①은 입력용 단자핀, ②는 출력용 단자핀, ③은 기준용 단자핀을 각각 표시한다.In Fig. 1, reference numeral 1 denotes speed control I c , R t , and R s , respectively, resistors Q 1 and Q 2 are transistors, ① is input terminal pin, ② is output terminal pin, and ③ is reference terminal pin. Mark each.

또, Ia, It는 각각 도중의 화살표로 표시한 부분에 흐르는 전류, Ro는 직류모우터의 등가회로의 내부저항, Ro는 등가회로의 역기전력, Eref는 기준전압, Vcc는 전원전압, Ia는 오차검출회로를 각각 표시한다.In addition, I a, I t is the current flowing in the portion indicated by the arrow in the middle respectively, R o is the internal resistance of the equivalent circuit of a DC Motor, R o is the counter electromotive force of the equivalent circuit, Eref is the voltage reference, Vcc is the power supply voltage , I a denote the error detection circuit, respectively.

이 3단자의 속도제어용 IC (1)를 갖춘 속도제어장치에 있어서는 직류모우터에 가해지는 전압(Es)은,In the speed control device equipped with the three-terminal speed control IC 1, the voltage E s applied to the DC motor is

Es=Eref+(Eref/Rs)·Rr+Rt·Ia/K (4) E s = Eref + (Eref / R s) · R r + R t · I a / K (4)

가 된다.Becomes

한편 직류모우터의 양단에 발생하는 단자전압(Vm)은 식(3)에서 Vm=Eo+RoIa이므로 직류모우터의 단자전압(Vm)과 직류모우터에 가해지는 전압(Es)에 의하여서 다음식이 구해진다.On the other hand, the terminal voltage (V m ) generated at both ends of the DC motor is V m = E o + R O I a in formula (3), so the terminal voltage (V m ) of the DC motor and the voltage applied to the DC motor The following equation is obtained by (E s ).

Eo=Eref+(Eref/Rs)·Rt+(Rt/K-Ro)Ia(4')E o = Eref + (Eref / R s ) · R t + (R t / KR o ) I a (4 ')

(4')식과 (1)식 및 (2)식에 의하여 다음식이 구해진다.The following formulas are obtained by the formulas (4 '), (1) and (2).

(5)식에 있어서 Rt가 제1항, 제2항의 쌍방에 관계하므로 제2항에 표시하는 부하특성을 저항(Rt)을 변화시켜서 조정하면 제1항에 표시하는 무부하 회전수까지 변화하는 것이 되어서 회전수 조정을 행하기 힘들다.In the equation (5), since Rt is related to both of the first and second terms, the load characteristic indicated in the second term changes by changing the resistance R t to the no-load rotational speed indicated in the first term. It becomes hard to perform rotation speed adjustment.

또, 온도변화에 대하여서도 예를들면, 부하특징을 온도보상함에는 내부저항(Ro)이 정자속이 부의 온도계수를 가지고 있으므로 저항(Rt)에 정의 온도계수를 가지게 하면 제2항은 온도상승에 대하여 분모, 분자 다같이 작아지기 때문에 제2항의 변화는 작게 부하특성의 온도보상이 되게된다. 그러나 제1항은 온도상승에 대해서 분모가 작아지나 분자는 커지므로 제1항은 커지고 무부하 회전수는 온도보상이 되지않게 된다.In addition, for example, in the temperature compensation of the load characteristic, since the internal resistance (R o ) has a negative temperature coefficient of static magnetic flux, if the resistance (R t ) has a positive temperature coefficient, Since the denominator and the numerator are both small with respect to the rise, the change in the second term becomes a temperature compensation of the load characteristic. However, because the denominator becomes smaller with respect to the temperature rise but the numerator becomes larger, the first term becomes larger and the no-load rotation speed becomes no temperature compensation.

본 고안은 이와같은 결점을 시정하기 위하여 저항(Rt)의 영향을 받지않고 분압회로의 분압비를 변화하는 것만으로 임의의 회전속도가 설정되며 나아가 온도보상이나 회전수의 변화도 간단하고 확실하게 행할 수 있도록한 소형 직류모우터의 속도제어장치를 제공하는 것이다.In order to correct such a defect, the present invention can set an arbitrary rotational speed only by changing the partial pressure ratio of the voltage dividing circuit without being affected by the resistance (R t ), and furthermore, the temperature compensation and the change in the rotational speed are simple and reliable. It is to provide a speed control device for a small DC motor that can be performed.

이하 첨부도면에 의하여 본 고안의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제2도에 있어서 직류모우터의 속도제어용 IC(10)는 기준단자 ①와 역기전력(Eo)의 등가전압을 검출하는 검출단자 ② 출력단자 ③ 및 접지되어진 단자 ④를 갖추고 있다.In Fig. 2, the speed control IC 10 of the DC motor has a detection terminal ② output terminal ③ for detecting the equivalent voltage of the reference terminal ① and the counter electromotive force E o and a terminal ④ grounded.

이하 설명은 편의상 단자 ① 내지 ④를 각각 차례로 제1, 제2, 제3, 제4의 단자라 칭하기로 한다.In the following description, for convenience, terminals ① to ④ will be referred to as first, second, third, and fourth terminals, respectively.

그리고 이 제1의 단자 ①과 제4의 단자 ④ 사이에는 분류용 트랜지스터(Q1)의 콜렉터, 에미터가 순방향으로 저항(R1)을 개재하여 접속되어 있다.And this is the collector, the emitter of the first of the terminals ① and ④ a fourth terminal of a transistor (Q 1) for classification between are connected through the forward resistance (R 1).

또, 제3의 단자 ③과 제4의 단자 ④ 사이에는 복수의 구동 트랜지스터(Q2) 내지 (Qn)의 콜렉터. 에미터가 차례방향으로 각 저항 R2…Rn를 개재하여 각기 접속되어 있다.The collector of the plurality of driving transistors Q 2 to Q n is provided between the third terminal ③ and the fourth terminal ④. The emitter is turned in turn to each resistor R 2 ... Each is connected via R n .

그리고 이들 트랜지스터 Q1, Q2…Qn의 각 베이스는 각각 오차검출회로(10a)의 출력단자에 접속되어 있다.And these transistors Q 1 , Q 2 . Each base of Q n is connected to the output terminal of the error detection circuit 10a, respectively.

그리고 이 오차 검출회로(10a)에는 예를들면 차동증폭기를 사용하고 있으며 그 차동증폭기의 입력단자(B)와 제1의 단자 ①사이에는 기준 전압원(Eref)이 설치되어 있다.For example, a differential amplifier is used for the error detection circuit 10a, and a reference voltage source Eref is provided between the input terminal B of the differential amplifier and the first terminal ①.

또한, 이 차동증폭기의 입력단자(C)는 제2의 단자 ②에 접속되어 있다.In addition, the input terminal C of this differential amplifier is connected to the second terminal ②.

이와 같이 하여 4개의 단자를 가진 속도제어용 IC(10)로 구성된다.Thus, it is comprised by the speed control IC 10 which has four terminals.

다음에 외부회로소자(20)의 구성에 대하여 설명한다. 전원단자(Vcc)와 제3의 단자③사이에는 직류모우터(M)가 접속되어 있으며 한편 전원단자(Vcc)와 제1의 단자 ①사이에는 저항(Rt)이 접속되어 있다. 다시, 제1의 단자 ①와 제3의 단자 ③에는 저항(Ra)(Rb)이 직렬로 접속되어 있다.Next, the configuration of the external circuit element 20 will be described. A DC motor M is connected between the power supply terminal Vcc and the third terminal ③, while a resistor R t is connected between the power supply terminal Vcc and the first terminal ①. Again, the first terminal ① and a third terminal ③ is connected to the resistance (R a) (R b) series.

저항(Ra), (Rb)은 분압회로로 되어 있으며, 저항(Ra)과 저항(Rb)의 분압점은 제2의 단자 ②에 접속되어 있다.Resistance (R a), (R b ) may be a voltage divider circuit, the divided point of the resistor (R a) and the resistor (R b) are connected to the terminal ② of the second.

이와같이 하여 소형직류모우터의 속도 제어장치를 구성하면은 직류모우터(M)에 흐르는 전류(Ia)는 저항(Rt)에 흐르는 전류(Ip)의 K배가 된다.When the speed control device of the small DC motor is constituted in this way, the current I a flowing in the DC motor M becomes K times the current I p flowing in the resistor R t .

Ia=K·Ip(6) I a = K · I p ( 6)

또, 저항(Rt)은 흘러서 IC(10)를 작동시키는 미세한 바이어스(bias)전류를 Ir, 저항(Rt), (Ra), (Rb)에 흐르는 미세한 전류를(Is)로 한다.In addition, the resistor R t flows a minute bias current for operating the IC 10 to I r , a minute current flowing through the resistors R t , R a , and R b (I s ). Shall be.

여기서, 입력단자(B)(C)사이에는 단락상태(short)로 간주되므로 다음식이 얻어진다.Here, since it is regarded as a short state between the input terminals B and C, the following equation is obtained.

Is=Eref/Ra(7)I s = Eref / R a (7)

다시 저항(Rt)에는 전류(Ip), (Is), (Ir)가 흐르고 있으므로 전원단자(Vcc)와 오차검출회로(10a)의 입력단자(B) 사이의 전압(VAB)은 다음식에 의해서 주어진다.In addition, since the currents I p , I s , and I r flow through the resistor R t , the voltage V AB between the power supply terminal Vcc and the input terminal B of the error detection circuit 10a. Is given by

VAB=Eref+(Is+Ir+Ip)·Rt(8)V AB = Eref + (I s + I r + I p ) · R t (8)

(8)에서 (It)에 비해서 (Is), (Ir)가 미세하게 설정되므기 때문에 다음에 표시하는 식으로 변형할수가 있다.Since (I s ) and (I r ) are finely set compared to (I t ) in (8), it can be modified in the following manner.

VAB=Eref+Ip·Rt(8') V AB = Eref + I p · R t (8 ')

한편 전원단자(Vcc)와 오차검출회로(10a)의 입력단(C) 사이의 전압(VAC), 즉 직류모우터(M)와 저항(R)으로 이루어지는 직렬회로의 전압(VAC)은 저항(Ro)에 전류(Ia)가 흐르고 있고, 저항(Rb)에 전류(Is)가 흐르고 있으므로 다음식에 의하여서 주어진다.On the other hand, the voltage V AC between the power supply terminal Vcc and the input terminal C of the error detection circuit 10a, that is, the voltage V AC of the series circuit composed of the DC motor M and the resistor R is a resistance. Since the current I a flows in (R o ) and the current I s flows in the resistor R b , it is given by the following equation.

VAC=Eo+Ia·Ro-RbIs(9) V AC = E o + I a · R o -R b I s (9)

(9)와 (7)식을 사용하여 변형하면,Deformation using the formulas (9) and (7),

VAC=EoRo·Ia-Rb·Eref/Ra(9') V AC = E o R o · I a -R b · Eref / R a (9 ')

식을 얻을 수가 있다.You can get the expression.

VAB는 VAC와 같으므로(8')식과 (9')식에 의하여 다음식을 얻을수가 있다.Since V AB is the same as V AC , the following equations can be obtained from equations (8 ') and (9').

Eo=Eref(1+Rb.Ra)+Ip·Rt-IaRo(10) E o = Eref (1 + R b .R a) + I p · R t -I a R o (10)

그리고 (10)식의 Ip를 (6)식을 사용하여 지워버리면 다음식이 얻어진다.If I p in the formula (10) is erased using the formula (6), the following formula is obtained.

Eo=Eref(1+Rb/Ra)+(Rt/K-Ro)Ia(11)E o = Eref (1 + R b / R a ) + (R t / KR o ) I a (11)

또 (1)식, (2)식을 (11)식에 적용하면은 다음식을 얻을수가 있다.When (1) and (2) are applied to (11), the following equations can be obtained.

또한 이 식(12)은 다음과 같이 하여서도 구하여질수 있다.Equation (12) can also be obtained by

즉, 식(1), 식(2), 식(3), 식(6), 식(7), 식(8), 식(9) 및 모우터의 토오크(Tm)와 회전속도(N) 사이에 있는 관계식 N=Tm/Js과 I=(VAB-VAC)gm과의 관계식에 의해서 신호 전달선도(제3도)를 작성하고 이에 의하여 기준전압 Eref(S)와 회전속도 N(S)과의 관계식.That is, formula (1), formula (2), formula (3), formula (6), formula (7), formula (8), formula (9) and motor torque (T m ) and rotation speed (N). The signal transmission line (figure 3) is drawn by the relation between N = T m / J s and I = (V AB -V AC ) g m , whereby the reference voltage Eref (S) is rotated. Relation with speed N (S).

및 부하 토오크 Td(S)와 회전속도 N(S)와 관계식And relationship between load torque T d (S) and rotational speed N (S)

이들 양식에 있어서 래플러스 변환소자 S=0, 끼인 gm→∞로 하면 상기한(12)식을 얻을수가 있다.In these modes, the expression (12) described above can be obtained if the Laplus conversion element S = 0 and the sandwiched g m → ∞.

이와같이 하여 본 실시예에서는 식(12)에 표시한 것과 같이 저항(Rt)은 제2항에만 관계하므로 부하 특성은(Rt)로 조정하고 무부하 회전수는 저항(Rt)에 관계없이 저항(Ra)와 (Rb)와의 비로 조정할 수 있으므로 회전속도 조정은 용이하며, 더욱이 온도보상도 각기 독립하여 할 수 있다.Thus, in the present embodiment, as shown in equation (12), the resistance R t is related only to the second term, so the load characteristic is adjusted to R t and the no-load rotational speed is the resistance regardless of the resistance R t . It can be adjusted by the ratio between (R a ) and (R b ), so it is easy to adjust the rotation speed. Moreover, the temperature compensation can be done independently.

또한 기준전압원(Eref)은 제2의 단자 2와 오차검출 회로(10a)의 입력단자(C) 사이에 접속하여도 좋다. 여기에서 저항(Ra)과 저항(Rb)이 지니는 온도계수를 상호 다르게 하였을 경우에는 다음과 같은 효과가 중요하다. 즉, 저항(Ra)의 온도계수를 저항(Rb)의 온도계수보다도 크도록 설정하였을 경우 자속(ø)이 온도상승에 의하여 감소하였다 하더라도 식(12)의에 포함되는 Rb/Ra를 온도 상승에 의하여 감소시킬수가 있으므로 분모에 포함되는 자속(ø)의 변동과 분자에 포함되는 저항비 Rb/Ra의 변동이 서로 상쇠되어져서 부하가 가해지지 않는 경우의 회전속도(N)를 온도상승에 대하여 일정하게 할 수가 있다.The reference voltage source Eref may be connected between the second terminal 2 and the input terminal C of the error detection circuit 10a. Here, when the temperature coefficient of the resistance (R a ) and the resistance (R b ) is different from each other, the following effects are important. That is, the resistance (R a) the temperature coefficient resistance (R b) If you set to be larger than the temperature coefficient of the magnetic flux (12), even if (ø) was reduced by temperature increase of the R b / R a included in the denominator can be reduced by increasing the temperature, so the fluctuation of the magnetic flux (ø) included in the denominator and the resistance ratio R b / R a contained in the numerator are canceled each other, so that no load is applied. If not, the rotation speed N can be made constant with respect to the temperature rise.

저항(Rb)의 온도계수를 저항(Ra)의 온도계수보다도 크도록 설정하였을 경우를 설명하면 제4도에 있어서 실선은 온도(t)에서 Rt/K를 Ro보다 작으나 대단히 근사치로 설정하였을 경우의 회전속도(N)와 부하 토오크(Td)와의 그래프를 표시하고 있다.Referring to the case where the temperature coefficient of the resistor R b is set to be larger than the temperature coefficient of the resistor R a , the solid line in FIG. 4 shows that R t / K is smaller than R o at the temperature t but is very close to the value. The graph of the rotational speed (N) and the load torque (T d ) at the time of setting is displayed.

이론적으로는 Rt/K=Ro가 되도록 Ro를 설정할 수 있으나 실제로는 Rt/K=Ro가 되도록 근사적으로 Rt가 설정되므로 회전속도(N)는 부하 토오크의 변화에 따라서 약간의 영향을 받는다.Theoretically, R t / K = R o can be set to R o such that, but in practice R t / K = because approximately the R t is set such that R o rotation speed (N) is a little according to the change in load torque Is affected.

여기서 온도(t)가 온도(t+α)로 상승하면 온도보상을 행하지 않을때의 회전속도(N)는 점선으로 표시하는 그래프로 표시되는 것이 된다.Here, when the temperature t rises to the temperature t + α, the rotational speed N when temperature compensation is not performed is represented by a graph indicated by a dotted line.

예를들면, 부하토오크(T'a)로 직류모우터를 사용하였을 경우 부하토오크(T'd)에 있어서 온도 보상을 행하지 않는 경우의 회전속도는 (N'o)가 된다.For example, the 'case of using a DC Motor with (a load torque (T load torque T), the rotational speed of the case which does not perform the temperature compensation according to d) is an (N, o).

온도 보상을 행하였을 경우 식(12)의 제1항,에 포함되는 저항 Rb/Ra는 온도 상승에 의하여 증대하므로은 더욱 증대한다.When the temperature compensation is performed, the first term of formula (12), Since the resistance R b / R a contained in increases with temperature rise Increases further.

이 경우의 회전속도(N)는 일점쇠선의 그래프가 된다.The rotational speed N in this case is a graph of a single pointed wire.

따라서 부하토오크(T'd)에 있어서 온도(t)에서 (t+α)로 상승하였다 하더라도 부하 토오크(T'd)에 있어서의 온도(t+α)에서의 회전속도(N)를 부하토오크(T'd)에 있어서 온도(t)에서의 회전속도(N)에 가깝토록 할 수가 있다.Therefore, the load torque (T 'd) Even in the rose at a temperature (t) to (t + α) load torque (T' the rotational speed (N) of the temperature (t + α) in the d) the load torque (T 'd) can be ever closer to the rotational speed (N) of the temperature (t) in the.

즉, 부하가 가해졌을 경우의 회전속도(N)를 온도상승에 대하여서 일정하게 할수가 있다.That is, the rotation speed N when a load is applied can be made constant with respect to temperature rise.

제5도는 본 고안의 온도보상에 관한 실시예이다.5 is an embodiment of the temperature compensation of the present invention.

이 실시예는 외부 회로소자(20)의 결선로의 적어도 하나에 온도계수를 지닌 정전압소자를 적어도 하나를 배치한 예이다. 접속점(E)과 제1의 단자와 사이에 부의 온도계수를 지닌 온도보상용의 다이오드(D1)를 설치하였을 경우에 대하여서 주로 설명한다.This embodiment is an example in which at least one constant voltage element having a temperature coefficient is disposed in at least one of the connection paths of the external circuit element 20. Will mainly be described among properties in the case have installed the junction diode (D 1) for the (E) and a first temperature compensation with a negative temperature coefficient between the terminals of the.

온도 보상용 다이오드(D1)의 순방향 전압을 VF로 하면 부하 토오크(Td)와 회전속도(N)와의 관계를 나타내는 식은,If the forward voltage of the temperature compensation diode (D 1 ) is V F , the equation representing the relationship between the load torque (T d ) and the rotational speed (N) is

N=(Eref+VF)(1+Rb/Ra)/K2Zø-Td(Ro-Rt/K)/K1Zø·K2Zø (13)N = (Eref + V F ) (1 + R b / R a ) / K 2 Zø-T d (R o -R t / K) / K 1 ZøK 2 Zø (13)

로 표시된다.Is displayed.

이 예의 경우에는 자속(ø)이 온도상승에 의하여 감소하면 부(負)의 온도계수를 지닌 다이오드(D1)의 순방향 전압(VF)도 감소하고 부하토오크의 변동에 구애되지 않는다는 의미로서의 무부하 변동항(Ere+VF)(1+Rb/Ra)/K2Zø의 분모 및 분자가 같은 크기로 작아지므로 회전속도(N)는 온도상승에 의하지 않고 안전하게 유지된다.In this example, when the magnetic flux (ø) decreases due to temperature rise, the forward voltage (V F ) of the diode (D 1 ) with negative temperature coefficient also decreases and no load is applied to the load torque. Since the denominator and the numerator of the variable term (Ere + V F ) (1 + R b / R a ) / K 2 Zø are reduced to the same size, the rotational speed (N) is maintained safely without temperature rise.

이것을 제6도에 참조하면서 설정하면 부의 온도계수를 지닌 다이오드(D1)를 제1의 단자 ①와 접속점(E)과의 사이에 설치하지 않는 경우에는 온도(t)가 온도(t+α)로 상승하면 무부하 변동항(Eref+VF)(1+Rb/Ra)/K2Zø은 VF=0 및 ø→감소가 되므로, 증대함과 동시에 내부저항(Ro)이 정의 온도를 지니므로 가령 Ro-Rt/K≒0가 되도록 온도(t)에 있어서 설정하였다 하더라도 온도(t)가 온도(t+α)로 상승하면 Ro-Rt/K≠0로 되어서 부하토오크(Td)를 포함하는 항 즉, (Ro-Rt/K)K1Zø·K2Zø의 치가 증대한다.If it is set, with reference to Figure 6 are not installing a diode (D 1) having a temperature coefficient portion between the first terminal ① and a connection point (E), the temperature (t), the temperature (t + α) When rising to, the no-load fluctuation term (Eref + V F ) (1 + R b / R a ) / K 2 Z ø decreases V F = 0 and ø →→ so that the internal resistance (R o ) increases with positive temperature. For example, even if the temperature t is increased to the temperature t + α even if the temperature t is set such that R o -R t / K ≒ 0, the load becomes R o -R t / K ≠ 0 to load The value containing the torque T d , that is, the value of (R o -R t / K) K 1 Z ø K 2 Z ø increases.

즉, 온도(t)가 t에서 t+α로 상승하였을때 부하토오크(Td)와 회저속도(N)의 관계는 실선으로 표시되는 직선에서 일점쇠선으로 표시되는 직선이 된다.That is, when the temperature t rises from t to t + α, the relationship between the load torque T d and the revolving speed N becomes a straight line indicated by a single-dot line from a straight line indicated by a solid line.

여기서 부하 토오크(T'd)로 직류모우터(M)를 사용하는 경우에 있어서 회전속도(N)에 대하여 생각해 보면 회전속도 (N)는 온도(t)에서 회전속도(No)로 부터 온도(t+α)에서 회전속도(N'o)로 변화하는 것이 된다.In the case of using the DC motor M as the load torque T ' d , the rotational speed N is the temperature from the rotational speed N o to the temperature t. It changes from (t + α) to rotation speed N ' o .

그런데 다이오드(D1)에 부의 온도계수를 부여하였을 경우에는 온도상승에 수반하여 무부하 회전수의 항, 즉 식(12)의 제1항의 분모를 감소당하므로 일점쇠선으로 표시된 직선을 파선으로 표시된 직전으로까지 평행으로 이동시킬수가 있어서 회전속도(N'o)를 회전속도(No)로 근접시킬 수가 있다.However, when a negative temperature coefficient is applied to the diode D 1 , the denominator of the no-load rotational speed, that is, the denominator of the first term in the equation (12) is reduced with temperature rise, so the straight line indicated by the dashed-dotted line is immediately before the broken line. It can be moved in parallel until the rotation speed (N ' o ) can be approached to the rotation speed (N o ).

즉, 부하 토오크(T"d)로 사용되는 직류모우터(M)에 있어서는 회전속도를 일정하게 제어할수 있다.That is, in the DC motor M used as the load torque T " d , the rotation speed can be controlled constantly.

그래서 저항(Rt)과 접속점(E)의 사이에 다이오드(D2)를 또, 접속점(G)과 접속점(F)의 사이에 다이오드(D4)를 접속하여도 동등한 효과를 얻는다.Therefore, the same effect can be obtained even if the diode D 2 is connected between the resistor R t and the connection point E and the diode D 4 is connected between the connection point G and the connection point F. FIG.

더 나아가 접속점(E)과 접속점(G)의 사이나, 전원단자(Vcc)와 소형 직류모우터(M)의 사이 또는 접속점(F)과 제3단자 ③의 사이에 각각 다이오드(D3),(D5)(D6)등을 접속하도록 하면 역시 회전수의 온도보상을 행할수가 있다.Furthermore, diode D 3 between the connection point E and the connection point G, between the power supply terminal V cc and the small DC motor M, or between the connection point F and the third terminal ③, respectively. The temperature compensation of the rotation speed can also be performed by connecting, (D 5 ) (D 6 ) and so on.

다음에 저항(R6)에 정의 온도계수를 부여하면 식(12)에서 명백한 것처럼 온도의 상승에 대하여 부하특성을 나타내는 제2항이 분모, 분자 다같이 작아져서 결국 온도상승에 대하여 부하특성의 온도보상을 행할 수 있다.Next, when a positive temperature coefficient is given to the resistor R 6, as shown in Equation (12), the second term representing the load characteristic with respect to the temperature rises becomes smaller than the denominator and the numerator. Can be done.

또한 저항(Rt)이 무부하 회전수에 영양되지 않음도 물론이다.Of course, the resistance R t is not nourished at no load speed.

제7도 내지 제9도는 본 고안의 회전수 조정에 관한 실시예를 표시하며 분압회로에 적어도 하나의 가변저항기를 설치하여 소형직류모우터의 회전속도와 가변저항비와의 사이에 리니어(linear)한 관계를 얻어 회전 속도의 조정을 용이하게 행할수 있도록 한 것이다.7 to 9 show an embodiment relating to the rotational speed adjustment of the present invention, in which at least one variable resistor is installed in the voltage divider circuit to provide a linear relationship between the rotational speed of the small DC motor and the variable resistance ratio. One relationship can be obtained to easily adjust the rotation speed.

즉 분압회로를 고정저항기(Ra)와 가변저항기(VRb)로서 구성한 경우(제7도 참조)는 부하토오크(Td)와 회전 속도(N)의 관계를 표시하는 식은,That is, if a voltage dividing circuit configured as a fixed resistor (R a) and the variable resistor (VR b) (see also Fig. 7) is the expression that shows the relationship between the load torque (T d) and the rotational speed (N),

가 된다.Becomes

여기에서 회전속도의 제어식에 대하여 보면 식(14)의 제1항에 포함되는 가변저항기(VRb)와 회전속도(N)는 비례관계에 있다.Here, with respect to the control equation of the rotational speed, the first term of equation (14) The variable resistor VR b included in and the rotational speed N have a proportional relationship.

따라서 가변저항기(VRb)의 저항치를 변화시킴으로서 회전속도(N)를 비례적으로 변화시킬수가 있다.Therefore, by changing the resistance value of the variable resistor (VR b ) it is possible to change the rotational speed (N) proportionally.

이 경우에 가변저항기(VRb)와 회전속도(N)가 비례관계가 되므로 회전속도의 조절을 용이하게 할수 있는 효과가 있다.In this case, since the variable resistor VR b and the rotation speed N have a proportional relationship, there is an effect of facilitating adjustment of the rotation speed.

다시 고정저항(Ra)대신에 가변저항(VRa)을 제1의 단자 ①와 제2의 단자 ②와의 사이에 설치하였을 경우(제8도 참조)에는 식(12)의 제1항이로 변형되어져서 회전속도(N)가 가변저항기(VRa)에 반비례하게 되므로 회전속도의 조밀한 조작이 가능하게 된다.Again fixed resistance (R a) in place of the variable resistance (VR a) the first term of the case have installed between the first terminal ① and with the second terminal ② of (see Fig. 8), the formula (12) Since the rotational speed N is inversely proportional to the variable resistor VR a , it is possible to make a compact operation of the rotational speed.

또, 분압회로를 가변저항기(VRa)가변저항기(VRb1), 고정저항기(Rb1) 및 가변저항기(VRb2)로서 구성하였을 경우(제9도 참조)는 모우터 생산시에 가변저항기(VRb1)를 적당한 값으로 셋트(set)하여 두고 가변저항기(VR2)와 (VRb2)로서 소정의 회전수로 조정하고 예를들면 모우터를 테이프레코오더로 조립한후에 사용자가 가변저항기(VRb1)를 조정하므로서 바라는 테이스 스피이드로 설정하는 것도 가능하다.If the voltage divider circuit is configured as a variable resistor VR a , a variable resistor VR b1 , a fixed resistor R b1 , and a variable resistor VR b2 (see FIG. 9), the variable resistor ( VR b1 ) is set to an appropriate value, and the variable resistors VR 2 and VR b2 are adjusted to predetermined rotational speeds. For example, after the motor is assembled with a tape recorder, the user selects the variable resistor VR. It is also possible to set the desired speed speed by adjusting b1 ).

제10도 내지 제13도는 본 고안의 회전수 변환에 관한 실시에를 표시하고 분압회로를 복수개로 설치하여 회전속도(N)를 단계적으로 변환할 수 있도록한 것이다.10 to 13 show an embodiment of the rotational speed conversion of the present invention and by installing a plurality of voltage dividing circuits so that the rotational speed (N) can be converted in stages.

이 경우, 회전속도(N)의 제어식은 각각In this case, the control formula of the rotation speed N is

가 된다.Becomes

따라서 부압저항(Ra1), (Ra2), (Ra3)에 각각 다른 저항치를 지닌 저항기를 사용하였을 경우, 분압회로의 분압비가 각각 다르게 되며 회전속도(N), (N'), (N")의 값이 각각 다르게 되므로 스위치(S1)를 변환하므로서 단계적으로 회전속도(N)의 조절을 행할 수가 있다.Therefore, when resistors with different resistance values are used for the negative voltage resistances (R a1 ), (R a2 ), and (R a3 ), the divided voltage ratios of the voltage divider circuits are different and the rotational speeds (N), (N '), (N Since the value of ") is different from each other, the rotation speed N can be adjusted step by step by switching the switch S 1 .

또한, 회전속도(N)의 속도를 변경함에 있어 스위치(S1)의 변환에 의하여서 분압저항(Ra1), (Ra2), (Ra3)의 분압저항(Rb)과 접속이 단절되었다 하더라도 오차검출회로(10a)의 내부 인피딘스는 높고또 제2의 단자 ②는 분압저항(Rb)과 접속상태에 있으므로 스위치 (S1)의 접점이 단락되었을 때에 오차검출회로(2a)에 발생하는 잡음변동을 방지할 수 있다.Further, in changing the speed of the rotational speed (N) standing by conversion of the switch (S 1) the voltage-dividing resistor (R a1), (R a2 ), the voltage-dividing resistor (R b) and the connection is cut off in the (R a3) Even though the internal detection of the error detection circuit 10a is high, and the second terminal ② is connected to the voltage dividing resistor R b , the error detection circuit 2a is connected to the error detection circuit 2a when the contact of the switch S 1 is shorted. Noise fluctuations can be prevented from occurring.

제11도 및 제12도는 스위치(S1)의 결선방법을 변경할 것이며, 그 작용효과는 제10도에 표시한 실시예와 실질적으로 같다.11 and 12 will change the wiring method of the switch (S 1 ), the effect of which is substantially the same as the embodiment shown in FIG.

또한 스위치(S1)의 변환중에 발생하는 잡음변동을 고려하여 넣지 않는 경우에는 제13도와 같이 결선하여도 좋다.In the case where noise fluctuations generated during the conversion of the switch S 1 are not taken into consideration, wiring may be performed as shown in FIG.

이와같이 본 고안에 의하면 분압회로의 분압비에 의하여 회전속도의 조정을 행할수가 있으므로 주위의 온도변화가 있는 경우에도 이 분압비를 항상 일정하게 유지할수 있으며 따라서 온도의 변화가 있는 경우에도 회전속도를 일정하게 유지할 수가 있다.Thus, according to the present invention, the rotational speed can be adjusted by the partial pressure ratio of the voltage divider circuit, so that even if there is a change in the surrounding temperature, the partial pressure ratio can be kept constant at all times. I can keep it.

Claims (1)

제1 및 제2의 단자 ①②와 이 각 단자에 대응한 오차검출회로(10a)의 두개의 입력단자(B)(C)와의 선로간에 기준전압언(Eref)을1설치하고, 제3의 단자 ③와 접지되어직 제4의 단자 ④와의 사이에 구동 트랜지스터(Q2)를 접속하고 상기 제1의 단자와 제4의 단자와의 사이에 분류용 트랜지스터(Q1)를 설치하고 제3의 단자 ③에 흐르는 부하 전류에 비례한 전류가 제1의 단자 ①에 흐르도록 구성하고 또한 제1및 제3의 단자 ①③ 사이에 발생하는 전압에 대응한 전압을 제2의 단자 ②에 가하고 이 전압과 기준전압과를 오차 검출회로(10a)에 의하여 검출하고 이 오차검출회로(10a)의 출력신호를 분류 및 구동 트랜지스터(Q1)(Q2_n)의 제어입력단자에 가하여서 이루지는 직류모우터의 속도제어용 IC(10)를 갖추고, 전원단자(Vcc)와 제3의 단자 ③와의 사이에 직류모우터(M)를 접속하고, 전원단자(Vcc)와 제1의 단자 ①와의 사이에는 저항(Rt)을 접속하고 제1의 단자 ①와 제3의 단자③와의 사이에는 저항(Ra), (Rb)는 분압회로를 접속하고 이 분압회로의 분압점을 제2의 단자 ②에 접속한 것을 특징으로 하는 소형직류모우터의 속도 제어장치.A third reference terminal Eref is provided between a line between the first and second terminals ①② and the two input terminals B and C of the error detection circuit 10a corresponding to each terminal, and the third terminal The driving transistor Q 2 is connected between the third terminal and the fourth terminal ④ that is grounded, and the classification transistor Q 1 is provided between the first terminal and the fourth terminal, and the third terminal is provided. The current proportional to the load current flowing in ③ flows to the first terminal ①, and a voltage corresponding to the voltage generated between the first and third terminals ① ③ is applied to the second terminal ②, and the voltage and the reference are applied. The voltage of the DC motor is detected by the error detecting circuit 10a and the output signal of the error detecting circuit 10a is applied to the control input terminal of the sorting and driving transistor Q 1 (Q 2 _n). A speed control IC 10 is provided, and a DC motor M is connected between the power supply terminal Vcc and the third terminal ③. Connect a resistor (R t ) between the power supply terminal (Vcc) and the first terminal (1), and between the first terminal (1) and the third terminal (3), resistors (R a ) and (R b ) are A speed control device for a small direct current motor, wherein a voltage divider circuit is connected and a voltage divider point of the voltage divider circuit is connected to a second terminal ②.
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