JPH084391B2 - 直流モ−タの速度制御装置 - Google Patents
直流モ−タの速度制御装置Info
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- JPH084391B2 JPH084391B2 JP62167255A JP16725587A JPH084391B2 JP H084391 B2 JPH084391 B2 JP H084391B2 JP 62167255 A JP62167255 A JP 62167255A JP 16725587 A JP16725587 A JP 16725587A JP H084391 B2 JPH084391 B2 JP H084391B2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
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- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流モータ速度制御用ICに接続された直流モ
ータの回転速度を段階的に切換えることが可能な小型直
流モータの多段速度制御装置に関するものである。
ータの回転速度を段階的に切換えることが可能な小型直
流モータの多段速度制御装置に関するものである。
従来の小型直流モータの速度制御装置、たとえば公開
実用56−73195に開示されている小型直流モータの速度
制御装置は、第２図に示すような構成のものであった。
実用56−73195に開示されている小型直流モータの速度
制御装置は、第２図に示すような構成のものであった。
第２図において、２は小型直流モータの速度制御用IC
2に接続される外部回路を示す。
2に接続される外部回路を示す。
直流モータの速度制御用IC2には、基準端子１と、逆
起電力E0の等価電圧を検出する検出端子２と、出力端子
３と、接地された端子４とを設けてある。以下、説明の
便宜上、端子１乃至４をそれぞれ順に第1,第2,第3,第４
の端子と呼ぶことにする。
起電力E0の等価電圧を検出する検出端子２と、出力端子
３と、接地された端子４とを設けてある。以下、説明の
便宜上、端子１乃至４をそれぞれ順に第1,第2,第3,第４
の端子と呼ぶことにする。
そして、この第１の端子１には、分流用トランジスタ
Q1のコレクタを接続してあり、この分流用トランジスタ
Q1のエミッタは、抵抗R1を介して第４の端子４に接続し
てある。そして第３の端子３には、複数の駆動トランジ
スタQ2乃至Qnのコレクタをそれぞれ接続してあり、この
複数のトランジスタQ2乃至Qnのエミッタはそれぞれ抵抗
R2乃至Rnを介して第４の端子４に接続してある。そし
て、これらのトランジスタQ1,Q2,…,Qnの各ベースはそ
れぞれ誤差検回路2aの出力端子に接続してある。誤差検
出回路2aは、入力端子B,C間の電位差によりトランジス
タQ1,Q2,……,Qnを制御し、抵抗Rtを通って第１の端子
１から第４の端子４に流れる電流Itと直流モータＭを通
って第３の端子３から第４の端子４に流れる電流Iaとを
調節する。この誤差検出回路2aの入力端子と第１の端子
１との間には、基準電圧源Erefを設けてあり、他方、誤
差検出回路2aの入力端子Ｃは第２の端子２に接続してあ
る。
Q1のコレクタを接続してあり、この分流用トランジスタ
Q1のエミッタは、抵抗R1を介して第４の端子４に接続し
てある。そして第３の端子３には、複数の駆動トランジ
スタQ2乃至Qnのコレクタをそれぞれ接続してあり、この
複数のトランジスタQ2乃至Qnのエミッタはそれぞれ抵抗
R2乃至Rnを介して第４の端子４に接続してある。そし
て、これらのトランジスタQ1,Q2,…,Qnの各ベースはそ
れぞれ誤差検回路2aの出力端子に接続してある。誤差検
出回路2aは、入力端子B,C間の電位差によりトランジス
タQ1,Q2,……,Qnを制御し、抵抗Rtを通って第１の端子
１から第４の端子４に流れる電流Itと直流モータＭを通
って第３の端子３から第４の端子４に流れる電流Iaとを
調節する。この誤差検出回路2aの入力端子と第１の端子
１との間には、基準電圧源Erefを設けてあり、他方、誤
差検出回路2aの入力端子Ｃは第２の端子２に接続してあ
る。
４端子を有する速度制御用IC2は以上のように構成し
てあり、この速度制御用IC2に外部回路３が接続され
る。
てあり、この速度制御用IC2に外部回路３が接続され
る。
電源端子VCCと第３の端子３とには、内部抵抗R0と逆
起電力Eoとであらわされる直流モータＭを接続してあ
り、電源端子VCCと第１の端子１とには抵抗Rtを接続し
てある。更に、第１の端子にはスイッチS1を介して第２
の端子２と分圧抵抗Rbとにそれぞれ接続される複数の分
圧抵抗Ra1,Ra2,Ra3を接続してある。この複数の分圧抵
抗Ra1,Ra2,Ra3と分圧抵抗Rbとにより、複数の分圧回路
が構成されており、この分圧抵抗Ra1,Ra2,Ra3と分圧抵
抗Rbとの間に分圧比切換スイッチS1を介在させてある。
直流モータＭの回転速度ＮはこのスイッチS1を操作する
ことにより段階的に切換えられる。
起電力Eoとであらわされる直流モータＭを接続してあ
り、電源端子VCCと第１の端子１とには抵抗Rtを接続し
てある。更に、第１の端子にはスイッチS1を介して第２
の端子２と分圧抵抗Rbとにそれぞれ接続される複数の分
圧抵抗Ra1,Ra2,Ra3を接続してある。この複数の分圧抵
抗Ra1,Ra2,Ra3と分圧抵抗Rbとにより、複数の分圧回路
が構成されており、この分圧抵抗Ra1,Ra2,Ra3と分圧抵
抗Rbとの間に分圧比切換スイッチS1を介在させてある。
直流モータＭの回転速度ＮはこのスイッチS1を操作する
ことにより段階的に切換えられる。
以下に、上記構成の回転速度制御装置による場合の回
転速度Ｎを式にもとづいて説明する。
転速度Ｎを式にもとづいて説明する。
一般に、直流モータＭの逆起電力Eoと回転速度Ｎとの
間には、 Eo＝Ｎ・K2Zφ ……（２） K2……比例定数 の関係がある。
間には、 Eo＝Ｎ・K2Zφ ……（２） K2……比例定数 の関係がある。
また、直流モータＭを流れる電流Iaと、直流モータＭ
にかかる負荷トルクTdとの間には Td＝K1Zφ・Ia ……（３） K1……比例定数 の関係がある。
にかかる負荷トルクTdとの間には Td＝K1Zφ・Ia ……（３） K1……比例定数 の関係がある。
そして、直流モータＭの両端の電圧Vmと直流モータＭ
を流れる電流Iaとの間に Vm＝Eo＋RoIa ……（４） の関係が成立する。
を流れる電流Iaとの間に Vm＝Eo＋RoIa ……（４） の関係が成立する。
そして、抵抗Rtには、速度制御用IC2により分流トラ
ンジスタQ1の増巾度を駆動トランジスタQ2,……,Qnの増
巾度との比に対応する電流Itが流れるので、この比例定
数をＫとするとき、電流Itと電流Iaとの間に、 Ia＝Ｋ・It ……（５） の関係が成立する。
ンジスタQ1の増巾度を駆動トランジスタQ2,……,Qnの増
巾度との比に対応する電流Itが流れるので、この比例定
数をＫとするとき、電流Itと電流Iaとの間に、 Ia＝Ｋ・It ……（５） の関係が成立する。
そして、直流モータＭの回転速度の制御が正しく行な
われている場合、誤差検出回路2aの入力端子BC間は短絡
状態とみなすことができる。
われている場合、誤差検出回路2aの入力端子BC間は短絡
状態とみなすことができる。
Is＝Eref/Ra1 ……（６） ただし、Isは抵抗Ra1,スイッチS1を通って分圧抵抗Rb
に流れる電流である。
に流れる電流である。
一方、固定抵抗Rtには、分圧抵抗を流れる電流Is、速
度制御用IC2を作動させる微小なバイアス電流Ir、駆動
トランジスタQ1に流れる電流Itが流れているので、電源
端子VCCと誤差検出回路Iaの入力端子Ｂとの間の電圧VAB
は、 VAB＝Eref＋（Is＋Ir＋It）・Rt ……（７′） 電流Itに比較して、電流Is,Irはそれぞれ微小とみなせ
ることから、（７′）式は VAB＝Eref＋It・Rt ……（７） となる。
度制御用IC2を作動させる微小なバイアス電流Ir、駆動
トランジスタQ1に流れる電流Itが流れているので、電源
端子VCCと誤差検出回路Iaの入力端子Ｂとの間の電圧VAB
は、 VAB＝Eref＋（Is＋Ir＋It）・Rt ……（７′） 電流Itに比較して、電流Is,Irはそれぞれ微小とみなせ
ることから、（７′）式は VAB＝Eref＋It・Rt ……（７） となる。
一方、電源端子VCCと誤差検出回路2aの入力端子Ｃと
の間の電圧VACは、抵抗Roに電流Iaが流れ、抵抗Rbに電
流Isが流れているので、 VAC＝Eo＋Ia・Ro−Rb・Is ……（８′） （８′）式を（６）式を用いて変形すると、 VAC＝Eo＋Ro・Ia−Rb・Eref/Ra1 ……（８） 式を得る。
の間の電圧VACは、抵抗Roに電流Iaが流れ、抵抗Rbに電
流Isが流れているので、 VAC＝Eo＋Ia・Ro−Rb・Is ……（８′） （８′）式を（６）式を用いて変形すると、 VAC＝Eo＋Ro・Ia−Rb・Eref/Ra1 ……（８） 式を得る。
そして、電圧VABは電圧VACと等しいので、（７）式と
（８）式をうる。
（８）式をうる。
Eo＝Eref（１＋Rb/Ra1）＋It・Rt−IaRo ……（９） そして、（５）式を用いて（９）式のItを消去するこ
とにより、 Eo＝Eref（１＋Rb/Ra1）＋（Rt/K−Ro）Ia ……（10） 式をうる。
とにより、 Eo＝Eref（１＋Rb/Ra1）＋（Rt/K−Ro）Ia ……（10） 式をうる。
又抵抗Rtとモータの内部抵抗Roは Rt＝KRo ……（11） の関係に設定されている。
この（10）式に、（２），（３），（11）式を適用し
て、下記に示す回転速度Ｎの制御式がえられる。
て、下記に示す回転速度Ｎの制御式がえられる。
スイッチS1を切換えて、分圧抵抗Ra2と分圧抵抗Rbと
で分圧回路を構成した場合、回転速度Ｎ′の制御式は、 となる。
で分圧回路を構成した場合、回転速度Ｎ′の制御式は、 となる。
同様に、分圧速度Ra3と分圧抵抗Rbとで分圧回路を構
成した場合、回転速度Ｎ″の制御式は となる。
成した場合、回転速度Ｎ″の制御式は となる。
従って、分圧抵抗Ra1,Ra2,Ra3にそれぞれ異なる抵抗
値を有する抵抗器を用いた場合、分圧回路の分圧比がそ
れぞれ異なることとなるので、スイッチS1を切換えるこ
とにより、段階的に回転速度Ｎが切換えられていた。
値を有する抵抗器を用いた場合、分圧回路の分圧比がそ
れぞれ異なることとなるので、スイッチS1を切換えるこ
とにより、段階的に回転速度Ｎが切換えられていた。
図で示す従来例による場合、分圧抵抗Rbがたとえ抵抗
の温度係数の大きな値を有する抵抗器であったとして
も、分圧抵抗Ra1,Ra2,Ra3にそれぞれ分圧抵抗Rbと略同
一の抵抗の温度係数を有する抵抗器を使用すれば、式
（12），（13），（14）の第１項ではRb/Raとして抵抗R
a,抵抗Rbが表現されるから温度変動による抵抗値の変化
を相殺することができるので、回転速度N,N′,N″がそ
れぞれ温度変動にかかわらず安定したものとなってい
た。
の温度係数の大きな値を有する抵抗器であったとして
も、分圧抵抗Ra1,Ra2,Ra3にそれぞれ分圧抵抗Rbと略同
一の抵抗の温度係数を有する抵抗器を使用すれば、式
（12），（13），（14）の第１項ではRb/Raとして抵抗R
a,抵抗Rbが表現されるから温度変動による抵抗値の変化
を相殺することができるので、回転速度N,N′,N″がそ
れぞれ温度変動にかかわらず安定したものとなってい
た。
更に、本実施例による場合、回転速度Ｎの速度を変更
するに際して、スイッチS1の切換えにより分圧抵抗Ra1,
Ra2,Ra3と分圧抵抗Rbの接続が断たれたとしても、第２
の端子２は分圧抵抗Rbと接続状態にあるので、誤差検出
回路2aの内部インピーダンスが高いため第２の端子２が
回路的に浮いた時に誤差検出回路2aに生じる雑音変動を
防止できていた。
するに際して、スイッチS1の切換えにより分圧抵抗Ra1,
Ra2,Ra3と分圧抵抗Rbの接続が断たれたとしても、第２
の端子２は分圧抵抗Rbと接続状態にあるので、誤差検出
回路2aの内部インピーダンスが高いため第２の端子２が
回路的に浮いた時に誤差検出回路2aに生じる雑音変動を
防止できていた。
このようにして安定な小型直流モータの多段速度制御
装置が構成できていた。
装置が構成できていた。
以上説明したように従来より温度に対して安定化され
た小型直流モータの多段速度制御装置が得られてはいた
が、回転速度を切り替えて速くしたと対負荷トルク特性
が劣化するという問題があった。第３図に回転速度対負
荷トルクの特性を２種類の回転速度の設定について示
す。第３図に示すように従来例では回転速度の設定を速
くすると対負荷トルク特性が大巾に劣化していた。
た小型直流モータの多段速度制御装置が得られてはいた
が、回転速度を切り替えて速くしたと対負荷トルク特性
が劣化するという問題があった。第３図に回転速度対負
荷トルクの特性を２種類の回転速度の設定について示
す。第３図に示すように従来例では回転速度の設定を速
くすると対負荷トルク特性が大巾に劣化していた。
これは等価的にモーターの内部抵抗Roが一定の値でな
く回転速度につれて大きくなるせいである。この様子を
第４図に示す。即ち第４図には、直流モーターにおいて
その回転速度の増大に従って、内部抵抗R0が増加する様
子が示されている。そしてモーターの内部抵抗Roが大き
くなると（12）式〜（14）式で示されるように回転数が
下がりかつ、負荷トルクTdによって回転速度が下がる量
が大きくなってしまう欠点があった。
く回転速度につれて大きくなるせいである。この様子を
第４図に示す。即ち第４図には、直流モーターにおいて
その回転速度の増大に従って、内部抵抗R0が増加する様
子が示されている。そしてモーターの内部抵抗Roが大き
くなると（12）式〜（14）式で示されるように回転数が
下がりかつ、負荷トルクTdによって回転速度が下がる量
が大きくなってしまう欠点があった。
本発明による小型直流モータの多段速度制御装置で
は、以上の述べた欠点を対策するため第１の端子と電源
端子VCC間に接続される抵抗Rtを回転速度の設定に切り
替える手段を有している。
は、以上の述べた欠点を対策するため第１の端子と電源
端子VCC間に接続される抵抗Rtを回転速度の設定に切り
替える手段を有している。
第１図は本発明の一実施例を示す。第２図に示した従
来例とは第１の端子１と電源端子間に接続されていた抵
抗RtがRt1,Rt2,Rt3とスイッチS1と連動しているスイッ
チS2に置き換えられている点のみが異なり他は同様であ
る。
来例とは第１の端子１と電源端子間に接続されていた抵
抗RtがRt1,Rt2,Rt3とスイッチS1と連動しているスイッ
チS2に置き換えられている点のみが異なり他は同様であ
る。
第５図は本発明の又別の実施例である。第１図の従来
例とは回路図上はスイッチS1位置が変化しただけで動作
は同様である。しかし回転数の切り替えスイッチS1,S2
を長く引きのばしたとき引き出すのに必要な線をへらす
ことができる効果とインピーダンスの高い第２の端子２
を直接引き廻さないですむため外来ノイズに対して影響
されにくくなる利点がある。
例とは回路図上はスイッチS1位置が変化しただけで動作
は同様である。しかし回転数の切り替えスイッチS1,S2
を長く引きのばしたとき引き出すのに必要な線をへらす
ことができる効果とインピーダンスの高い第２の端子２
を直接引き廻さないですむため外来ノイズに対して影響
されにくくなる利点がある。
第６図に本発明による小型直流モータの多段速度制御
装置の特性を示す。
装置の特性を示す。
以上説明したように本発明によればモーターの回転速
度を高くしても対負荷特性を劣化しないようにできる効
果がある。
度を高くしても対負荷特性を劣化しないようにできる効
果がある。
なお、第１図で、回路2aの（＋）端子を端子に接続
して端子を不要としてもよい。
して端子を不要としてもよい。
第１図は本発明の実施例図、第２図は従来例図、第３図
は従来例の対負荷特性図、第４図はモーターの内部抵抗
Roと回転速度の関係図、第５図は本発明の又別の実施例
図、第６図は本発明の対負荷特性図である。 ２……速度制御用IC、2a……誤差検出回路、３……外部
回路、Ｍ……小型直流モータ、Ra1,Ra2,Ra3,Rb……分圧
抵抗、Rt,Rt1,Rt2,Rt3……固定抵抗、Eref……基準電圧
源。
は従来例の対負荷特性図、第４図はモーターの内部抵抗
Roと回転速度の関係図、第５図は本発明の又別の実施例
図、第６図は本発明の対負荷特性図である。 ２……速度制御用IC、2a……誤差検出回路、３……外部
回路、Ｍ……小型直流モータ、Ra1,Ra2,Ra3,Rb……分圧
抵抗、Rt,Rt1,Rt2,Rt3……固定抵抗、Eref……基準電圧
源。
Claims (2)
- 【請求項１】内部抵抗を有する直流モータに接続された
第１の節点と、 前記第１の節点に接続され制御信号に応じて前記直流モ
ータを駆動する第１の駆動部と、 前記第１の節点と第２の節点との間に接続された第１の
抵抗回路であって、それぞれ前記直流モータの所定の動
作速度を設定するための抵抗値を有する複数の第１の抵
抗路と、前記複数の第１の抵抗路を選択的に前記第１の
節点と第２の節点との間に電気的に接続する第１のスイ
ッチとを有する第１の抵抗回路と、 前記第２の節点と電源との間に接続された第２の抵抗回
路であって、設定された前記直流モータの動作速度のそ
れぞれに応じた前記直流モータの内部抵抗に比例する抵
抗値を持つ複数の第２の抵抗路と、前記複数の第２の抵
抗路を選択的に前記電源と前記第２の節点との間に電気
的に接続する第２のスイッチとを有する第２の抵抗回路
と、 前記第２の節点に接続され前記制御信号に応じて前記第
２の節点に電流を供給する第２の駆動部と、 前記第１の抵抗回路において生じる所定の電位差を検出
する検出部であって前記電位差に応じて前記第１及び第
２の駆動部に対して前記制御信号を供給する検出部とを
有することを特徴とする直流モータの速度制御回路。 - 【請求項２】直流モータに接続された第１の節点と、 前記第１の節点に接続され制御信号に応じて前記直流モ
ータを駆動する第１の駆動部と、 前記第１の節点と第２の節点の間に接続された第１の抵
抗回路であって、それぞれ前記直流モータの所定の動作
速度を設定するための抵抗値を有する複数の第１の抵抗
と、第２の抵抗と、前記複数の第１の抵抗に接続され
て、前記複数の第１の抵抗の一つと前記第２の抵抗とを
有する直列回路を選択的に形成する第１のスイッチとを
有する第１の抵抗回路と、 前記第２の節点と電源との間に接続された第２の抵抗回
路であって、設定された前記直流モータの動作速度のそ
れぞれに応じた前記直流モータの内部抵抗に比例する抵
抗値を持つ複数の第３の抵抗と、前記複数の第３の抵抗
を選択的に前記電源と前記第２の節点との間に接続する
第２のスイッチとを有する第２のスイッチと、 前記第２の節点に接続され前記制御信号に応じて前記第
２の節点に電流を供給する第２の駆動部と、 前記複数の第１の抵抗の一つと前記第２の抵抗とによる
前記直列回路において生じる所定の電位差を検出する検
出部であって、前記電位差に応じて前記第１及び第２の
駆動部に対して前記制御信号を供給する検出部とを有す
ることを特徴とする直流モータの速度制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62167255A JPH084391B2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 直流モ−タの速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62167255A JPH084391B2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 直流モ−タの速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6412887A JPS6412887A (en) | 1989-01-17 |
| JPH084391B2 true JPH084391B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=15846342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62167255A Expired - Lifetime JPH084391B2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 直流モ−タの速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084391B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR930010487B1 (ko) * | 1990-12-31 | 1993-10-25 | 삼성전자 주식회사 | 디지탈 자동 화이트 밸런스 회로 |
| KR930018994A (ko) * | 1992-02-29 | 1993-09-22 | 이필곤 | T.v 내장용 화상표시회로 |
-
1987
- 1987-07-03 JP JP62167255A patent/JPH084391B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6412887A (en) | 1989-01-17 |
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