JPS5833989A - トルクリプルを除去した直流電動機 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明装置は、直流電動機の出力トルクのトルクリプル
を除去して、例えば磁気記録再生装置の磁気テープの巻
きとシリールの駆動源を得る手段ならびにキャプスタン
電動機を得る手段に関するものである。

磁気記録再生機の磁気テープの巻きとシリ１−ルの駆動
電動機としては、次の２つの特性が必要となる。第１に
は、巻きとるべき磁気テープの張力が１定となっている
ことである。これが変化すると、キャプスタンとピンチ
ローラ間の滑シの量が変化して、走行速度が変化する欠
点が発生する。周知の手段によると、駆動電動機に定電
流を通電しているのみなので、駆動トルクが１定となる
のみとなる。従ってリールに磁気テープが巻かれた初期
の状態と、来期の状態では、磁気テープの張力は、捲回
された磁気テープの径に差を生じてくるので、磁気テー
プの張力に差を生じ、従って走行速度に変化を生ずる欠
点がある。

第２に駆動する直流電動機は、２相若しくは３相の電機
子コイルとなっているので、トルクリプルを有し、その
大きさは駆動トルクの２０チ〜３０−位となっている。

かかるトルクリプルは磁気テープの走行速度を変化させ
てワウの大きい発生原因となる欠点がある。

ワウフラッタをＷＲ８Ｍの値で０．０３　％以下とする
為には、実測によるとトルクリプルは１チ位に低下する
必要がある。トルクリプルを上記した値とすることは困
難なので、１般にフェルト板を介する摩擦機構により、
トルクリプルを除去しているが、この手段はトルクリプ
ルのフィルタ作用が不安定で、摩耗による事故が多くな
る欠点がある。

又早送シのときに、上述したフェルト板による摩擦機構
を不作用として、駆動源よりの大きい動力伝達に耐える
機構を付設しなければならないという錯雑な手段を必要
とする欠点がある。

本発明装置は、１般の直流電動機に制御回路を付設する
のみで、上記した諸欠点が除去でき、更に小型、廉価に
作ることのできる特徴を有するものである。

又キャプスタンを駆動する電動機として使用する場合に
は、安定した定速特性及び回転むらのないことが要求さ
れる。制御回路が廉価で、付加機構がない有利な点を有
するので、１般にブリッジサーボ回路が、上述した目的
の為に、広く使用されていや現状にある。しかし、かか
る手段には、次に述べる２つの次点がある。第１Ｋ定速
性能を向上せんとすると、回路の各常数を微細に調製す
る必要があるので工数を増加する欠点が＆２゜第２にト
ルクリプルは、そのまま保存されるので、キャプスタン
の回転むらを発生し、ワウフラッタの発生原因となる欠
点がある。又これを除去する為に、フライホイールを使
用しているが、容積、！量の制限の為に満足スべきワウ
フラッタの低下は期待できない本発明装置によると、上
述した諸欠点が除去される特徴がある。

本発明の思想は、周知の２相若しくは３相の電機子コイ
ルを具備した半導体電動機若しくける直流電動機でＹ型
結線と呼称されるものに適用すると、その効果はより大
きくなるものである。

以上の装置以外に類似した目的の機器の為の駆動源とし
て使用することができるものである。

更・に又周知のブリッジサーボ回路は、電動機に直列に
接続された抵抗によるジュール損失が避けられないので
、これに呈る効率の劣化が欠点となっている。本発明装
置によると、かかる欠点も除去される効果がある。

以上のような効果を有する本発明装置の詳細を実施例に
ついて次に説明する。

第１図において、記号ｌは直流電動機で、例えば３相Ｙ
型結線の整流子電動機である。盤側接続されたトランジ
スタ５ａ、５ｂ、５ｃｍ、５ｄ及び直流電動機ｌ及び抵
抗３及びトランジスタ２Ｆｉ、周知のブリッジ回路であ
る。トランジスタ５ｍ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、２のベース
は共通とされ、活性領域で作動するように構成されてい
る。電動機１が停止している七きに、ブリッジ回路は平
衡して、差動増巾回路８の出力はなく、回転すると、そ
の回転速度に比例した電圧が、差動増巾回路８よシ出力
され、この出力は除算回路７のＸ端子の入力となってい
る。

又端子７ｂよシは設定電圧（規準電圧源より得られる電
圧）が入力される。かかる設定電圧位、電動機ｌの出力
トルクを所望値とする為の゛もので、この電圧に対応し
た出力トルクが得られるようになっている。端子７ｂの
入力電圧は、除算回路７のＹ端子の入力となっている。

記号６は−、オペアンプで、その反転端子（以降は一端
子と呼称する。）には、除算回路７の出力が、又非反転
端子（以降は子端子と呼称する。）には、抵抗３の電圧
降下が入力されている。ブリッジ回路が、電動機１の停
止時に平衡する条件は、次のようである。電動機１の電
機子コイルの抵抗をＲとすると、抵抗３は４Ｒに設定さ
れ、トランジスタ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、２は同じ性
能のもので構成されている。従って電機子コイルの電圧
降下は、１個のトランジスタを流れる電流を工とすると
、４ＩとＲとの積となり、又抵抗３の電圧降下は■と４
Ｒの積となり、ともに等しくなるので平衡しているもの
である。

以上の理論よシ判るように、トランジスタ５ａ、５ｂ・
・・・・・は任意の数ｎを選ぶことができる。ｎが大き
い力が抵抗３によるジュール損失を減少することができ
る。

オペアンプ６の出力によシ、上記したトランジスタ群の
ペースが共通に制御されている。除算回路７、オペアン
プ６０作用で、除算回路７のＸ端子の入力即ち回転速度
に比例した電圧が小さくなると、除算回路７の出力が大
きくなるので、オペアンプ６の出力が降下して、トラン
ジスタ群５ａ、５ｂ、・・・・・・のペース電圧が低く
なシ、電機子電流（抵抗３を流れる電流の４倍のもの）
が増大する負帰還回路となっている。

以上の理論よシ判るように、電機子電流と逆起電力（電
動機の回転速度と界磁磁界の強さの積）が、端子７ｂの
入力電圧と常に等しくなるように電機子電流が制御され
ているものである。

電動機１の電機子コイル２１ａ、２１ｂ、２１ｃ。

と整流子片２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、刷子２２ａ、２２
ｂとの関係が第４図に示されている。即ち電機子コイル
２１　ａ　、　２１　ｂ　、　２１　ｃの１端は共通端
子となり、他端ｈ、ソレソ、し整流子片２０ａ、２０ｂ
Ｘ２０Ｃに接続されている。界磁はＮＸＳの２極で、各
磁極の開角Ｆｉ１８０度であるが省略して図示していな
い。刷子２２４．２２ｂの開角は１８０度である。電機
子が回転すると、各電機子コイルは２個づつ直列Ｋｌ続
されて、端子２杏シ供電され１．１個は遊びコイルとな
る。又通電の角度は１２０度づつである。従って刷子２
２ａ、２２ｂ間に発生する逆起電力Ｅは、 Ｅ＝に１Ｎ　（Ｈ１＋Ｈ，＋Ｈ，）・・・・・・・・・
＋１１となる。但しＫｌ　は常数、Ｎは回転速度である
。

又Ｈ１Ｈ，Ｈ，はそれぞれ電機子コイル２１　ａ　、２
１　ｂ２１　ｃの通電されている区間の界磁磁界の強さ
を表わしている。発生する出力トルクＴは、Ｔ＝Ｋ　２
　Ｉ　（Ｈｔ　＋Ｈ＊　十Ｈ１）　Ｋｔは常数・・・・
・・・・・（２）となる。従って（１）式は変形されて
、Ｅ＝Ｋ　１ＮＴ／ＩＫ、＝に、ＮＴ／ＩＫ８は常数・
・・・・・・・・（３） となる。即ち出力トルクと回転速度との積が逆起電力Ｅ
　Ｋ　ｍ−例する。第１図の差動増巾回路８の出力Ｅ１
即ち除算回路７０入力は、上記した逆起電力Ｅとなって
いる。端子７ｂの入力電圧をＶ、とすると、その出力は
Ｖ、　／Ｅとなるので、前述したように、オペアンプ６
によシ、トランジスタ群５ａ、５ｂ・・・・・・のペー
ス入力は、Ｖ、／Ｅに比例し、従って電機子電流ｌもＶ
０’／Ｅｋ比例する。常数を一視すると、電機子電流■
は次の関係式を満足するように通電されていることにな
る。

Ｉ＝Ｖ。／Ｅ、・・・・・・・・・（３−１）又（３）
式を代入すると、 Ｉ＝Ｖ、Ｉ／に、ＮＴ即ち　Ｖ０＝に、　ＮＴ・・・・
−・−（４）となる。この式は回転速度と出力トルクの
積が１定であることを示している。反面に又回転速度が
１定であれば、出力トルクも１定となることを示してい
る。しかしくａ−１）式よシ判るように′ＥとＩの積が
１定となっているので、（１）、（２）式よシ得られる
次の式 ＥＩ＝に、　ＮＩ　（Ｈ，＋Ｈ！＋Ｈ，）　＝ＮＴＫ、
／に２より判るように出力トルクＴはｌ定となシ、トル
クリプルは除去される効果がある。ただし回転速度Ｎが
１定の場合である。

上述した電動機１がコアレス型で、フレミングの力（エ
レクトロダイナミックなトルク）によシ駆動されている
場合Ｋｔｉ、（４）式がそのまま適用される。

し′かしコアのある例えば３極型の電動機の場合に祉、
コツギングに′よる若干のトルクリプルが残ることにな
るが実用上は差支えない。又半導体電動機の場合にも同
じ理論が適用されることは明らかである。２相、３相の
いづれの形式の電機子コイルの場合にも適用できる。電
機子コイルがΔ結線の場合には、（４）式は正確には適
用されない。この理由は次に述べる点である。

第４図で前述したようＫＹ型結線の場合には、電機子コ
イル２１　ａ　、　２１　ｂ　、　２１　ｃのそれぞれ
の逆起電力は加算されて、刷子２２ａ、２２ｂよりとり
出されている。又各電デジコイルのそれぞれの出力トル
クも加算されて合成出力トルクとなっているので、上述
した逆起電力の加算功式と合成トルクの加算方式が対応
して、（４）式が成立する理由となっている。Δ型結線
の場合には、２コイルが直列回路、１コイルが並列回路
となっているので、上述した逆起電力は刷子間に加算さ
れて出力されないことになる。従って正確に（４）式で
は表現できない。しかし近似的には成立するので、実用
的には、目的によって使用できるものである。

次に本発明電動機を、磁気録音再生機若しくは磁気録音
再生機の磁気テープの巻きとりリールの駆動源とした場
合につき、第３図によシ説明する。カセットレコーダ本
体の底部に植立したリール軸１４．１４　＆には、リー
ル１５．１５　ａが回転自在に反承され、リール１５．
１５ａには歯車１３．１３ａが固定されている。カセッ
トを上方よシ装置すると、その操り出し側のハブは、リ
ール１５ａに嵌合するものであるが、省略して図示して
いない。又巻きとシ側のハブ１７　ａは、リール１５に
嵌合してリール１５により反時計方向に駆動されている
。ハブ１７　ａには磁気テープ１６が渦巻状に捲回され
、外側の磁気テープ１６　ａは、反時計方向に回転する
殊キャプスタン１７及びこれと圧接。

するピンチローラ１８によシ左方に送られ定速度で走行
している。レバー１９は支軸１９　ａに反承され、矢印
り方向にスプリングにより弾撥され、レバー１９の右端
には、ピンチロー２１８が設けられている。

電動機１の回転軸１ａには、レバー１ｂが遊嵌され、レ
バー１ｂの遊端部には、支軸により歯車ｎが支承されて
いる。回転軸の１８に固定した歯車１１と１２は噛合し
ている。また歯車１２と１３とは噛合している。電動機
１が反時計方向に回転していると、回転軸１ａと摩擦結
合しているレバー１ｂも同方向に回転して、歯車１２と
１３は噛合し、又電動機１上に植立した抑止ピンＩＣと
レバー１ｂは当接して、上記した噛合状態を保持してい
る。従ってノ・プ１７　ａも反時計方向に回転して、磁
気テープ１６　ａを巻きとる。磁気テープ１６　ａは、
その走行速度がキャプスタン１７とピンチローラ１８に
よシ拘束されているので、電動機１０回転速度Ｎと磁気
テープの速度Ｓと磁気テープ１６の半径ｒとの間には次
の関係式が成立する。回転速度Ｎと半径ｒとの積は磁気
テープの走行速度Ｓに比例するが、速度５Ｆｉｌ定なの
で、Ｎｒ＝に４（Ｋ、は常数）となる。又電動機１の出
力トルクＴは半径ｒと磁気テープ（１６ａの部分）の張
力Ｆの積に等しいので、Ｔ＝ｒＦとなる。従ってとのｒ
を上式に代入すると、ＮＴ／Ｆ＝に、・・・・・・・・
・（５）となる。

（５）式ＯＮＴを（４）　式！　Ｄ得られるＮＴ＝Ｖ０
／Ｋ。

て置換すると、 Ｖ、　／に、Ｆ＝に４　　従ッテＶ、　＝に、　Ｆ（Ｋ
、は常数） 上式よシｖ、を１、定とすることによシ、磁気テープの
張力を常に１定とすることができる。

又張力を変更するときには、第１図の端子７ｂ′の入力
電圧Ｖ、を変更することにより自由に調整することがで
きるものである。

上述した磁気テープの張力が１定となる装置の逆起電力
、電機子電流、出力トルクのタイムチャートが第２図の
グラフに示されている。よこ軸は時間軸である。グラフ
Ａの曲線１０　ａは逆起電力を示すもので、磁気テープ
が巻きとられるに従って電動機ｌの回転速度が低下する
ので、逆起電力は小さくなる。グラフＢの曲線９は、電
機子電流値で、徐々に増力して、出力トルクを増加して
ゆくものである。グラフＣの曲線１０は、出力トルクで
、徐々に増加するとともにトルクリプルが除去されて、
直線状となっている、第３図の歯車１１．１２．１３は
、周知の手段によりゴムリングを周囲に被冠したアイド
ラ〜を利用することもできる。早送りのときには、第１
図の電気スイッチ５ｅを閉じるのみでよい。このとき、
トランジスタ群５ａ、５ｂ・・・・・・は飽和領域で作
動して、電動機１を高速で回転して磁気テープを高速で
巻きとシ早送りのモードとなる。

このときにピンチロー２１８とキャプスタン１７祉離間
せしめられている。

以上の場合に電動機１を時計方向に回転すると、レバー
１ｂも同方向に回転して、電動機１に植立した抑止ピン
１ｄに当接して停止する。

このときに歯車１２と１３ａは、食い込み角で噛合する
ので、リール１５ａを時計方向に回転して磁気テープを
巻きとる。従って巻き戻しのモードとすることができる
。

以上の説明よシ理解されるように再生又は記録モードの
ときに、トルクリプルが除去され、しかも磁気テープの
張力を常に１定に保持することができ、又電気スイッチ
５ｅの開閉のみで早送り及び巻き戻しのモードに転化せ
しめることのできる効果がある。従って冒頭において述
べた従来のこの種の手段の次点が完全に除去される特徴
がある。

次に第１図につき、電動機１をキャプスタンを駆動する
電動機として使用した実施例について説明する。

電動機１の回転軸を直接にキャプスタンとして使用する
場合でも、ゴムベルトでフライホイ差動増巾回路８の出
力は、バッファアンプ４を介して、コンデンサ４ａによ
シ平滑化される。

平滑化の為の手段は他の周知の手段を利用することもで
きる。コンデンサ４ａにょシ平滑化された出力は、オペ
アンプ２３？一端子に入力され−ている。オペアンプ２
３の子端子の入力は、規準電圧源より得られる電圧が端
子２３　ａより入力されている。

電動機１の回転速度が、設定値を越えて上昇すると、差
動増巾回路８の出力も増大する。従ってオペアンプ詔の
出カバ降下するので、オペアンプ６の一端子の入力も対
応して減少する。

従って前述したように出力トルクが減少して回転速度の
上昇が抑止される。反対に回転速度が降下すると、オペ
アンプおの出力が上昇するので、オペアンプ６の一端子
の入力が増加して、出力トルクを増大して、回転速度の
上昇が抑止される。

以上のように、定速度の制御が行なわれ、しかも出力ト
ルクリプルが消滅せしめられる効果を有するものである
。

バッファアンプ４の入力インピーダンスが大きいので、
゛コンデンサ４ａを介する平滑化作用が、除算回路７の
Ｘ端子の入力に及ぶことオ防止することができる。

この場合に、定速制御が行なわれているので、電動機１
の回転速［ｌｌ１ｌ定である。従って（４）式のＮは常
数となるので、出力トルクＴＦｉ除算回路７のＹ端子の
入力即ち前述した電圧Ｖ。に相当するものに比例したも
のとなシ、シかも前述したように、出力トルクリプルは
除去される効果がある。又上述した場合は、回転速度が
変動した場合に逆起電力も若干変動するが、この変動に
よシ増減する逆起電力は、上述した定速制御を安定化す
る力かの増減なので差支えないも次に第７図に示したも
のは、本発明装置の他の実施例である。第７図において
的実施例と同一記号のものは同一部材なので、その説明
は省略する。

差動増巾回路８の出力は、第（１）式と同じである。又
出力トルクは第（２）式と゛同じである。従って第（３
）式永成立することは明らかである。乗算回路７ａのＹ
端子の入力は、抵抗３の電圧降下なので、電機子電流Ｉ
に比例し、又Ｘ端子の入力は逆起電力Ｅとなるので、第
（３）式に示されたようにに８ＮＴ／Ｉとなっている。

従って乗算−路７ａの出力は、それ等の積とな、？、Ｋ
、ＮＴとなる。出力に８ＮＴが端子７ａの入力規準電圧
（出力トルクに対応する値）ｖｏ　　と等しくなるよう
に、オペアンプ６を介して、トランジスタ５ａ。

５ｂ、・・・・・・のベース入力を供給しているので、
Ｖ０＝に、ＮＴの式即ち第（４）式が成立するような電
機子電流の制御が行なわれている。従って第１図の実施
例と全く同様な特徴と効果を有するものでふる。従って
出力トルクはｖｏの値に対応した値となシ、トルクリプ
ルも消滅して、本発明の目的が達成されるものである。

更に又バッファアンプ４、コンデンサ４ａ。

オペアンプ２３を、第１図の場合と同様に付加すると、
定速制御を行なうことができるので、磁気記録再生機の
キャプスタンの駆動源として好適な電動機を得ることが
できるものである。電気スイッチ５ｅの効果も、同一記
号で示す。第１図の実施例に示す電気スイッチ５ｅと全
く同様である。

次に第５図に示す実施例について詳説する。

前実施例と同一記号で示す部材は同一の作用を行なうの
で、その説明は省略する。トランジスタ５ａ、５ｂ、５
ｃ、５ｄ、２はＮＰＮ型となっている点が異なるのみで
ある。

第７図に示される前実施例と同様に、オペアンプ６の出
力は、乗算回路７ａの出力が、端子７ｂの入力（規準電
圧Ｖ。）に等しくなるように負帰還がかけられている。

又オペアンプ６の出力は、乗算回路７ａのＸ端子の入力
となると同時に、トランジスタ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ
。

２のベース電流を抵抗２４を介して供与している。

従って乗算回路７ａのＸ端子の入力は電機子電流Ｉに比
例している。

差動増巾回路８の出力Ｅは第（１）式に示されるように
、Ｅ＝に、Ｎ　（Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ，）となシ、出力トル
クＴについて−は、第（２）式に示すように、Ｔ＝Ｋ　
２Ｉ　（Ｈ，＋Ｈ２＋Ｈ，）となる。従って第（３）式
に示すように、Ｅ＝に、ＮＴ／Ｉとなる。従って乗算回
路７ａの出力は、Ｋ、ＮＴとなる。前述したように、こ
の値が規準電圧■。に等しくなるように、電機子電流Ｉ
が制御されているので、回転数Ｎが１定のときには、出
力トルクＴも１定でトルクリプルが除去される効果があ
る。又回転数Ｎに反比例して出力トルクが増大するので
、前実施例と同様な作用効果を有するものである。

バッファアンプ４、コンデンサ４ａ１オペアンプ２３を
含む電気回路も、前実施例の同一記号の部材の作用効果
と同じで、端子２３　ａの入力規準電圧に対応した回転
速度で、定速制御を行なうことができるものである。

次に第６図に示す実施例について説明する。

第１図と同一記号のものは同一部材なので、その説明を
省略する。第１図と比較して異なっているのは、トラン
ジスタ５ａ、５ｂ−１ｇｃ、５ｄ２がＮＰＮ型となって
いる点である。又第５図の実施例の乗算回路７ａの代シ
に除算回路７が使用されているものなので、第６図のオ
さアンプ６の出力は、除算回路７の出力である所要の電
機子電流（リプルトルクを消去するように制御さ゛れた
もの）に比例するものとなっている。

従って、オペアンプ６の出力を、トランジスタ５ａ、’
５ｂ、５ｃ、５ｄ１２のベース入力とすることによって
本発明の目的が達成されるものである。

記号Ａで示すものは、前実施例でオペアンプ２３、端子
２３　ａ　、バッファアンプ４、コンデンサ４ａを含む
定速制御回路を示すものである。定速制御回路Ａを付加
することにより、トルクリプルを除去すると同時に定速
制御を行なうことのできる効果を有するものである。

次に第８図に示すものは、第６図の実施例の１部の回路
を変更したもので、変更されている点は、トランジスタ
５ａ１５ｂ１・・・・・・の代シに１個のトランジスタ
５で代用したこ七である。

トランジスタ５．２は同一の性能のものであるが、その
エミッタ抵抗２５．２６の値が異なっている。ｎを正整
数として、抵抗２６の値が抵抗２５の値のｎ倍とすると
、オペアンプ６の出力電圧により、トランジスタ５を流
れる電流は、トランジスタ２を流れる電流のｎ倍となる
。当然であるが、電動機１の電機子コイルの抵抗は、抵
抗３のＩ／ｎ　　となっているので、電動機１の停止時
に、差動増巾回路８の出力は零で、回転すると、その逆
起電力に比例して、その出力が得られるように構成され
ている。

除算回路７、端子７ｂ、オペアンプ６、定速制御回路Ａ
は、第６図の実施例と全く同様な作用を行なうものなの
で、その効果も又同様である。第６．８図の電気スイッ
チ５ｅの作用効果も前実施例の同一記号のものと同様で
ある。

次に第９゛図に示す実施例は、逆起電力をとシ出すべき
トランジスタ５ａ、５ｂ、５ｃ、’　　５ｄ。

２を含むブリッジ回路を変更したものである。

第９図（ａ）において、トランジスタ２９ａＸ２９ｂ。

２９ｃ、２９ｄＸ３０は同じ特性のトランジスタで、共
通のベース入力が端子３０　ａよシ入力されて、それぞ
れが活性領域で作動している。電機子コイルの抵抗の４
倍の抵抗値の抵抗３２が設けられている。

電動機１が停止しているときには、電機子コイルの抵抗
による電圧降下と、抵抗３２による電トランジスタ２８
は飽和領域で作動せしめられている。電動機１が回転し
始めると、その逆起電力により、Ｂ点の電圧が降下する
ので、トランジスタ詔のベース電圧も降下して、活性領
域で作動する。従ってトランジスタ２８のコレクタとエ
ミッタ間の電圧降下も大きくなシ、この電圧は、電動機
１の逆起電力に比例するものとなる。

又差動増巾回路８の出力も逆起電力に比例する。

従って例えば、端子８ａの出力を第５図に示す乗算回路
７ａのＸ端子の入力とし、端子３０ａを乗算回路７ａの
Ｘ端子及びオペアンプ６の出力端子と接続することによ
り、前実施例と同様に、端子７ｂの規準電圧に対応する
出力トルクが得られ、しかもトルクリプルを除去できる
効果を有するものである。更に又オペアンプ詔を設け、
端子８ａの出力をバッファアンプ４に入力せしめ、その
出力をオペアンプ２３の非反転端子に入力せしめると、
とにより第５図の実施例と同じ特性の定速制御を行なう
ことのできる特徴を有す第９図（ｂ）に示す実施例は、
（ａ）図のオペアンプｎを除去して構成されたものであ
る。電動機１が停止しているときには、ダイオード１ａ
のシフト電圧は、トランジスタ２８が飽和領域で作動し
ているときのコレクタ、エミッタ間の電圧降下に等しく
されている。従って電動機１が回転し始めると、Ｂ点の
電圧が逆起電力にょシ降下するので、トランジスタ２８
のペース電圧が降下し、活性領域で作動する。又このと
きにトランジスタ詔のコレクタとエミッタ間の電圧は、
逆起電力に比例するものとなるので、差動増巾回路８の
出力端子８ａの出力電圧は、電動機１の逆起電力に比例
するものとなる。従って（ａ）図で説明したことよシ理
解されるように、第５図の乗算回路７ａ、オペアンプ６
．２３、バッファアンプ４、コンデンサ４ａを付設する
ことにょシ、トルクリプルを除去した所望の出力トルク
を得る制御若しくは定速制御を行なうことのできる特徴
を有するものである。トランジスタ２９ａ１２９ｂ１・
・・・・・を本実施例では４個使用したが、増加すると
ともできる。・この場合には、これに対応して、抵抗３
２を変更する必要がある。

次に第９図（ｅ）に示す実施例は、トランジスタ２９ｍ
、２９ｂ、・・・・・・をＰＮＰ型とした場合のもので
ある。前実施例と同一記号のものは同一部材なので、そ
、の説明は省略する。電動機ｌが停止しているときには
、Ｂ点の電圧は、０点の電圧よシ小さくされているので
、トランジスタ銘は飽和領域で作動している。しかし電
動機１が回転し始めると、Ｂ点の電圧は、０点の電圧よ
シ上昇するので、トランジスタあのペース電圧が降下し
て活性領域で作動し、そのエミッタ、コレクタ間の電圧
は、電動機１の逆起電力に比例するものとなる。従って
差動増巾回路８の出力端子８ａの出力電圧も逆起電力に
比例するものとなる。

第１図の実施例の除算回路７のＸ端子゛及びバッファア
ンプ４に端子８ａの出力を入力せしめ、オペアンプ６の
出力端子を端子３０ａに、又オペアンプ２３の出力を除
算回路７のＸ端子に接続し、又オペアンプ２３及びコン
デンサ４ａを付加することによシ、第１図の実施例と全
く同様な作用と効果を有するトルクリプルの除去手段を
得ることのできる特徴を有するものである。

次に第９図（ｄ）の実施例について説明する。抵抗部は
抵抗Ｕに比較して、その抵抗値がＩ　／　ｎとなってい
る。ｎの値は大きい程電動機ＩＫ有効な電流が大きくな
るものである。オペアンプｎの作用によシ、抵抗部とあ
の電圧降下が等しくなるように、トランジスタ２８のベ
ース電流が制御されている。又抵抗３２の抵抗値は、電
機子コイルの抵抗のｎ倍となっているので、電動機１が
停止したときに、トランジスタ昂は飽和領−で作動し、
回転し始めると、Ｂ点の電圧が降下するので、トランジ
スタ２８のベース電圧４％下して、′活性領域で作動す
るようになシ、そのコレクタとエミッタ間の電圧が、電
動機１の逆起電力に比例する。従って作動増巾回路８の
出力端子８ａの出力電圧も逆起電力に比例するものとな
る。

又端子３１ｂよシは、トランジスタ３１のペース電圧が
入力されて、この入力電流に比例する通電が電動機ＩＫ
行なわれている。

以上の説明より理解されるように、端子８ａ。

３１　ｂは、第９図（＆）の実施例の端子８ｍ、３０ａ
にそれぞれ対応するものとなっているので、同じ目的が
達成されることは明白である。

次に第９図（ｅ）の実施例について説明する。この実施
例は、第９図（ｄ）の実施例のトランジスタ３１をＰＮ
Ｐ型のものを使用した場合のもので、他の部材で、同一
記号のものは同一部材で、作用効果も又同じである。従
って電動機１の逆機電カバ、トランジスタあのエミッタ
とコレクタ間の電圧として、差動増巾回路８の出力端子
８ａよシ得られるものである。端子３１ｂ、’８ａＦｉ
、第９図（ｅ）の実施例の端子３０ａ、８ａにそれぞれ
対応するものとなっているので、同じ作用効果を有する
ことは明らかである。

前述した各実施例で、第９図（ｅ）と（ｅ）の場合に、
トランジスタあのエミッタ、コレクタ間の電圧を使用す
る必要のないことが特徴である。

以上の第１図以下の各実施例によシ明らかなように、本
発明装置によれば、冒頭において述べた本発明の目的が
達成されて効果著しきものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の電気回路図、第２図は、逆起電
力、電機子電流、出力トルクのタイムチャート、第３図
は、巻きとシリール駆動装置の説明図、第４図は、電機
子コイルと整流子の説明図、第５図、第６図、第７図、
第８図、第９図は、本発明装置の他の異なる実施例の電
気回路図をそれぞれ示す。 １・・・直流電動機、２．５ａ、５ｂ１５ｃ、５ｄ２９
＆、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ・　）ランジスタ、３・・
・抵抗、　８・・・差動増巾回路、　　７・・・除算回
路、　　７色・・・乗算回路、　　６．２３、ｎ・・・
オペア１４＆、１４ｂ・・・リール軸、　１５．１５　
ｍ−・・リール、１６．１６ａ・・・磁気テープ、１７
・・・キャプスタン、１８・・・ピンチローラ、１９．
１ｂ・・・レバー、１７　ａ　・・・ハブ、　１３．１
３ａ、１２．１１　・・・歯車、２１　ａ　Ｎ　２１　
ｔ）　％　２１　ｃ　・・・電機子コイル、　２０１Ｌ
　、２０　ｂ２０ｃ・・・整流子片、　２２ａ、２２ｂ
・・・刷子、Ａ・・・定速制御回路、　　５、詔、（資
）、３１・・・トランジスタ、　２４、郷、２６．３３
．３４．３２・・・抵抗、９ａ・・・電源正端子。 特許出願人 手続袖正薔 昭和５年１０．外４９日 特許庁長官　　島　１）春　樹　敵 １、事件の表示　　昭和団年特許願第１２９３１７号２
発明の名称　　トルクリプルを除去した直配電動機 ３、＠正をする者 事件との関係　（％許出願人） 〒１５０　　東京都渋谷区神宮前１丁目加番３号自発補
正 ５、補正の対象 明細書の添付図面の第１図 ６、補正の内存

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　電機子コイルと鎖交する界磁磁界と電機子電
   流との積が１定となるように電機子電流を制御してトル
   クリプルを゛消滅せしめる直流電動機において、直流電
   動機と第１のトランジスタの直列接続体及び抵抗と第２
   のトランジスタの直列接続体との並列回路よシなシ、直
   流電動機の停止時において平衡するブリッジ回路と、該
   回路に供電する直流電源と、直流電動機と第１のトラン
   ジスタならびに抵抗と第２のトランジスタのそれぞれの
   接続点上の間の電圧を増巾する差動増巾回路と、直流電
   動機の出力トルクを所定値に設定する為に、出力トルク
   に対応した出力電圧の得られる規準電圧源と、前記した
   差動増巾回路の出力と電機子電流の積の値が、前記した
   規準電圧源の出力電圧に比例するように、前記した第１
   、第２のトランジスタ群のベースを共通なベース電圧に
   より制御する演算回路とよ多構成されたことを特徴とす
   るトルクリプルを除去した直流電動機。 （２）第（１）項記載の特許請求の範囲において、直流
   電動機の回転を減速して、磁気記録再生機の巻をとシリ
   ールを駆動する装置と、巻きとりリール側の磁気テープ
   の設定された張力に対応する出力電圧を得る為の規準電
   圧源とより構成されたことを特徴とするトルクリプルを
   除去した直流電動機。 （３）電機子コイルと鎖交する界磁磁界と電機子電流と
   の積が１定となるように電機子電流を制御してトルクリ
   プルを消滅せしめる直流電動機において、直流電動機と
   第１のトランジスタの直列接続体及び抵抗と第２のトラ
   ンジスタの直列接続体との並列回路よりなり、直流電動
   機の停止時において平衡するブリッジ回路と、該回路に
   供電する直流電源と、直流電動機と第１のトランジスタ
   ならびに抵抗と第２のトランジスタのそれぞれの接続点
   との間の電圧を増巾する差動増巾回路と、直流電動機の
   回転速度を所定値に設定する為に、回転速度に対応した
   出力電圧の得られる規準電圧源と、前記した差動増巾回
   Ｗ！０出力を平滑化す６平滑化回路と・該０路の出力、
   と前記した規準電圧源の出力電圧を比較して、直流電動
   機が設定された回転速度を越えて上昇若しくは降下した
   ときに、その出力が急変する増巾回路と、前記した差動
   増巾回路の出力と電機子電流との積の値が、前記した増
   巾回路の出力電圧に対応した所定の値に保持されるとと
   もに、直流電動機の回転速度の上昇若しくは降下により
   、電機子電流をそれぞれ対応して減増せしめるように制
   御する演算回路とよ多構成されたことを特徴とするトル
   クリプルを除去した直流電動機。 直流電動機の回転軸によシ直接に若しくは減速して、駆
   動される磁気記録再生機のキャプスタンと、ｉ流電動機
   の予め接定された回転速度に対応する出力電圧を得る為
   の規準電圧源とより構成されたことを特徴とするトルク
   リプルを除去した直流電動機。 （５）第（１）、（３）項に記載した管許請求の範囲に
   おいて、３相のＹ型結線の電機子コイルを具備した直流
   電動機を設けたことを特徴とするトルクリプルを除去し
   た直流電動機。 （６）第（ＩＬ　（３）項に記載した特許請求の範囲に
   おいて、第１のトランジスタを構成するｎ個（ｎ＃ｉ正
   整数）の同じ性能の並列接続されたトランジスタ群と、
   直流電動機の電機子コイルの直流抵抗値のｎ倍の抵抗値
   を有するように設定されるとともに、第１のトランジス
   タと同じ性能の１個の第２のトランジスタに直列に接続
   さ