JPS5883593A - 直流モ−タの速度制御装置 - Google Patents

直流モ−タの速度制御装置

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JPS5883593A
JPS5883593A JP56180871A JP18087181A JPS5883593A JP S5883593 A JPS5883593 A JP S5883593A JP 56180871 A JP56180871 A JP 56180871A JP 18087181 A JP18087181 A JP 18087181A JP S5883593 A JPS5883593 A JP S5883593A
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JP
Japan
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motor
resistor
tape
reel
transistor
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Pending
Application number
JP56180871A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Inaji
利夫 稲治
Hiroshi Mizuguchi
博 水口
Hiromitsu Nakano
博光 中野
Masao Kayashima
萱島 正雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5883593A publication Critical patent/JPS5883593A/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテープレコーダのごときテープ駆動装置(記録
と再生のいす扛か一方しか有しない場合も含む)におけ
るテープ巻取用リールモータの制御装置に使用して有効
な直流モータの速度制御装置に関するものである。
従来より、ピンチローラとでテープを定速走行駆動する
キャプスタン軸と、そのキャプスタン軸により送り出さ
れたテープを巻取るリール台の駆動用に各々専用のモー
タを持つ2モ一タ方式のテープ駆動装置においては、例
えば記録または再生状態においては、キャプスタン軸は
定速回転が要求されるのに対し、巻取り−、ル台では巻
取ったテープの量によって、その回転数が変化するので
、理想的にはテープ巻取テンションを一定にするた3、
−5・ めにテープ巻取半径に比例したトルクが要求される。
テープ巻取テンションを一定にする手段としては、例え
ばリール台の回転に比例した周波数を発生する周波数発
電機をリール台に設けたものがある。すなわち、上記周
波数発電機によりリール台の回転数を検出し、リール台
の回転周期に比例したトルク指令をリール駆動用モータ
に与えることによって、テープの巻始めから巻終りまで
一定のテープテンションが得られるようにしたものであ
る。上記の方式では、テープ巻径に応じて極めて正確な
一定テープテンションが得られる反面、リール台(また
はリールモータ)に周波数発電機を設ける必要があり、
構造が複雑となる。更には、周波数発電機により得られ
た信号の周期に応じたトルク指令を出力させるため制御
回路が複雑になる欠点がある。
本発明は、特に周波数発電機等の回転数検出装置を設け
ることなく、かつ比較的簡単な回路構成〜 でもって、
テープの巻始めから巻終りまでほぼ一定のテープテンシ
ョンが得られる直流リールモータの制御装置に使用して
有効な直流モータの速度制御装置を提供するものである
。
以下、本発明について詳細に説明する。
第1図は、テープレコーダの如きテープ駆動装置の要部
構成図である。第1図において、1はキャプスタン軸、
2はピンチローラであって、キャプスタン軸1とピンチ
ローラ2でもってテープ3を挾んで定速走行させる。4
はテープ巻取側リール台で、これはり−ルモータ6でも
って回転される。
6は記録・再生ヘッドである。
今、テープ走行速度をut〔(m/7〕、テープ巻取側
リール台のテープ半径をR[cra )、リール台トル
クをTR[yw−α〕、リール台回転数をNnCrpi
) %テープテンションをt、〔yvr〕とすれば、 R 2πR−1d= vt・・・・・・・・・・・・(1)
Ret==TR・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・(2)02式が成立する。
上記(13、(2〕式よりRを消去すると次式が成立す
る。
Tn @Nn =−77t 11t −(s12π (3)式において、テープ走行速度vtおよびテープテ
ンションtは一定であるから、(3)式よりリール台ト
ルクTRとリール台回転数NRとは反比例の関係にある
。第2図のaはリール台トルクT、とリール台回転数N
Rの関係を図示したもめである。
つまり、テープ巻取側リール台の回転数に応じて(3)
式を満足するようにリールモータを制御すれば、テープ
の巻始めからテープ巻終りまで常に一定のテープテンシ
ョンでもって、巻取側リール台にテープを巻取ることが
できる。しかしながら、上述のごとき制御を行なうため
には、まずリール台(またはリールモータ)の回転数を
検出するために周波数発電機等の回転数検出装置を設け
る必要がある。さらには、上記回転数検出装置によって
検出された信号に応じて、一定のテープテンションが得
られるようなトルクをリール駆動用モータに発生させる
だめの制御回路が8翼となる。上記リールモータの制御
回路としては上記回転数検出装置により得られた検出信
号に応じて、前記(3)式を満足させるようなトルクを
リールモータに発生させる必要があるため、複雑な回路
になt)実用的ではなかった。
本発明は、モータの回転数検出手段として、ブリッジ回
路を用いて回転数に比例したモータの発電電圧を取ジ出
し、さらに第2図にaで示された定テープテンション制
御時の回転数−トルク曲線を、第2図にbで示すような
直線によって近似することによって、簡単な回路構成で
もって、テープの巻始めから巻終りまで概略一定のテー
プテンションが得られるようにした直流モータの速度制
御装置を提供するものである。     ゛第3図は本
発明の原理を示す回路結線図である。
第3図において、内部抵抗Ra を有する直流り一ルモ
ータ11と、直流抵抗値R+を有する第1の抵抗体12
を直列に接続して低抵抗辺を構成し、直流抵抗値R2を
有する第2の抵抗体13および直流抵抗値R5を有する
第3の抵抗体14を直列に接続して高抵抗辺を構成し、
前記第1の抵抗体72.。
12と前記第2の抵抗体13が互いに対辺となるように
前記低抵抗辺を並列に接続してブリッジ回路を構成して
いる。セして上興ブリッジ回路の検出端子a、b間の電
圧を比較増幅器15に入力し、該比較増幅器16の出力
によって前記ブリッジ回路の給電路中に直列に接続され
た給電制御トランジスタ17の通電量を制御するように
構成されている。16は直流リールモータ110回転速
度基準を与える基準電圧源で電圧の大きさはXs であ
る。なお18は直流電圧がEOの直流電圧源である。
一般に、直流モータの等何回路は逆起電力IC&と内部
抵抗RILの直列回路で表わされ、前記逆起電力ICa
は回転速度Hに比例して変化する。すなわち次式(4)
で表わさnる。
Ha =Ka −N  −−−−−1,−−−−、−、
,00,(4まただし、Xaは直流モータの発電定数で
ある。
第3図において、直流モータ11に流れる電機子電流を
Xt 、第2の抵抗体3と第3の抵抗体14に流れる電
流をIl)として、ブリッジ回路の検出端子a、b間に
現ゎnる電圧を求めると、Vab = 工a R+ −
IbR3−−−−−−f6)また Ia(Ra+R+ )十Ea=Ib (R2+R3)+
IC5=(11(6〕t I6)式よりよりを消去する
と、・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1第3
図の直流モータの制御回路はブリッジ回路の検出端子a
、b間の電位差Tabが零となるように制御されている
ので、 Vab=O・・・・・・・・す・・・・−・・・ (8
)が成立する。
また、モータの発生トルクは次式で表わせる。
T=[i・xa  ・n1・・凹・・ (9)たたし、
Ktはモータのトルク定数であるノ前記(61t (8
) t (9)式より、回転数Nについて求めると、 N=l□−μ丁・・−・・而・曲直10)たたし、 と表わせる。
したがって、(10)式において、No  とμの値を
適当に定めることにより、第2図にbで示した回転数−
トルクの制御特性を得ることができる。
なお、No  とμの値は(11)、 (12)式で表
わせるから、直流リールモータの3定数Ka 、 Kt
 。
Raが定まれば、ブリッジ回路を構成する第1゜第2.
第3の抵抗体R1,R2,R3と基準電圧源EsQ値が
計算できる。
上述の如く、第1.第2.第3の抵抗体R1,R2゜R
3および基準電圧Isを決定することによって、テープ
駆動装置において、記録・再生の定常走行時にテープの
巻始めからテープの巻終りまで概略一定のテープテンシ
ョンを得ることができる。
以上が本発明の基本的な動作原理の説明である。
一般に記録再生装置においては、リールモータ1゜ を記録再生装置 でなく、テープの早送り時にも使用する場合が多い口そ
の場合、記録・再生時と早送り時とでは回転数−トルク
の制御特性が全く異なるのが通常である。
記録−再生時において、前記(3)式を満足するような
制御方式では常に一定のテープテンションが得られるこ
とは前述したとおりである。早送り時においてもテープ
テンションとしては巻始めから巻終りまで一定のテープ
テンション(記録・再74E時と等しいとは限らない)
であって、リール台の回転数のみが増速(通常、記録・
再生時の数1゜倍速)されているのが望ましい。
第2図のCは(3)式においてテープテンショ/lを便
宜上記録・再生時と同一とし、テープ速度letを記録
・再生時の6倍にしたときの回転数−トルク曲線を示し
たものである。また、第2図のdは上記回転数−トルク
曲線を直線近似したものである。
第2図のbとdより明らかなように、記録・再生11.
2 時と早送り時とでは必要とされるモータの回転数−トル
クの制御特性が全く異なる。したがって1つのモータを
記録・再生時だけでなく、早送り時にもリール駆動用と
して用いる場合には、各モードに応じて、モータの制御
特性を切換える必要がある。
本発明は、リールモータの如き記録・再生時と早送り時
の各モードに応じて、全く異なる制御特性を簡単な切換
回路によって容易に実現できるようにした直流モータの
速度制御装置を提供するものである。
第4図は本発明の具体的な実施例に係る直流モータの速
度制御装置の回路結線図である。同図において、第3図
に示した素子と同一の機能を果すものについては同一の
符号を付しである。
第4図において、点線内の回路は前記比較検出回路16
を示す。’21,22.23はそれぞれ第1、第2.第
3のトランジスタで、各エミッタ同志が接続されて差動
増幅器を構成している。26は記録・再生時と早送り時
の各モードに応じて直12.7 流リールモータの回転数−トルクの制御特性を切換える
ための切換スイッチであって、記録・再生時には閉じら
れ、早送り時には開放される。24゜24′は直流モー
タ11の記録・再生時および早送り時の回転速度基準を
与えるだめのツェナーダイオードで、ツェナー電圧をそ
れぞれに、 、 Eg’とする。
13.14は記録・再生時の直流モータ制御装置の構成
要素をなす第2.第3の抵抗体であって、上記ツェナー
ダイオード24と第2.第3の抵抗体13.14が直列
接続されている。第2.第3の抵抗体13.14の通続
点である検出端子すには第2のトランジスタ22のベー
スが接続されている。同様に13′と14′は早送り時
の直流モータ制御装置の構成要素をなす第2.第3の抵
抗体であって、ツェナーダイオード24′と直列接続さ
れている。
第2.第3の抵抗体13′と14′の接続点b′には第
3のトランジスタ23のベースが接続されて−る。なお
、直流リールモータ11と第1の抵抗1a、−〕・ 体12の接続点である検出端子aには第1のトランジス
タ21のベースが接続されている。
次に、この第4図に示した直流モータの速度制御装置の
動作について説明する。
記録・再生時においては、切換スイッチ26は閉じられ
ている。記録や再生時と早送り時の両モードについて必
要とされる直流リールモータの回転数−トルクの制御特
性を比較すると、(1o)式において、Noおよびμの
値は両者とも早送り時のモードの方が大である。したが
って、(11)。
(12)式より、 IC5(Xs’ が成立する。
切換スイッチ26を閉じたときのb点とb′点のt位を
そflぞnVb、 vb/ とすれば、vb、vb′は 4 で表わせる。切換スイッチ26が閉じられたときにWb
>Wb’が成立するものとすれば、第2のトランジスタ
220ベース電位の方が第3のトランジスタ23のベー
ス電位より高いので第3のトランジスタ23のエミッタ
eペース間は逆バイアスされて遮断状態となっている。
その結果、第1.第2.第3のトランジスタ21゜22
.23のうち、第1と第2のトランジスタ21.22だ
けが動作状態にあり、記録・再生時の差動増幅器を構成
して、直流モータ11、第1の抵抗体12、および記録
・再生時における第3゜第4の抵抗体13.14からな
るブリッジ回路と共に、記録・再生時に必要とでれる直
流モータの制御特性(第2図のb)が得られる。
次に、早送り時においては、切換スイッチ25は開放さ
れており、従って第2のトランジスタ22のエミッタ・
ベース間が逆バイアスされて、今度は第2のトランジス
タ22が遮断される。
16 堅送り時においては、第1のトランジスタ21と第3の
トランジスタ23により差動増幅器を構成して、直流リ
ールモータ11.第1の抵抗体12゜および早送り時に
おける第3.第4の抵抗体13′。
14′からなるブリッジ回路と共に、早送り時に必要と
される直流モータの制fiII特性(第2図のd)が得
られる。
なお、上記説明では、切換スイッチ26を閉じたときの
第2のトランジスタ22と第3のトランジスタ23の各
ベース電圧vb、vb′はvb>vb′の関係にあるが
、Wb < Wb ’  の場合には、切換スイッチ2
6は、早送り時の第3の抵抗体13′と基準電圧に′が
接続されたブリッジ辺に設ければよい。この場合、切換
スイッチ25を閉じたときには早送りモードに、そして
開放したときには記録・再生モードとなる。
以上の説明より明らかなように本発明の直流モータの速
度制御装置は、簡単な回路構成でもって記録・再生時に
おいてテープの巻始めから巻終りまテ概略一定のテープ
テンションが得られるたけでなく、記録・再生時と早送
り時の各モードについて、所望の回転数−トルクの制御
特性を容易に、かつ円滑に切換えることができるという
特長を有するものである。
なお、上述の説明では、記録再生装置に使用されるリー
ルモータの場合について述べたが、直流モータの回転数
−トルクの制御特性を切換える必要のある他の用途に使
用しても、大なる効果が得られるものである。
さらに上述の説明では、直流モータの回転数−トルクの
制御特性は2種類しか選択できなかったが、第4図にお
いて比較検出回路16として、前記第1.第2.第3の
トランジスタの他にさらに同じくエミッタを共通接続し
たトランジスタとスイッチ手段を増設することによって
、2種類以上の回転数−トルクの制御特性を切換えるよ
うにすることも可能であり、この場合も本発明に含まれ
ることは、いうまでもない。
【図面の簡単な説明】
、第1図は記録再生装置の要部構成図、第2図は1了1
.− 記録再生装置においてテープの巻始めから巻終りまで一
定のテープテンションを得るだめのリールの回転数−ト
ルクの制御特性側図、第3図は本発明の直流モータの速
度制御装置の原理を示す回路結線図、第4図は本発明の
直流モータの速度制御装置の具体的な一実施例を示す回
路結線図である。 11・・・・・・直流モータ、12・・・・・・第1の
抵抗体、13 、13’・・・−・・第2の抵抗体、1
4 、14’・・・・・・第3の抵抗体、16・・・・
・・比較増幅器、17・・・・・・給電制御トランジス
タ、18・・・・・・直流電源、16,24゜24′・
・・・・・基準回圧源、21・・・・・・第1のトラン
ジスタ、22・・・・・・第2のトランジスタ、23・
・・・・・第3のトランジスタ、26・・・・・・切換
スイッチ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名−必
゛ 第1図 第2図 −Tp 第3図 t

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被制御直流モータと第1の抵抗体を直列に接続して低抵
    抗辺を構成し、第2の抵抗体および第3の抵抗体を直列
    に接続して高抵抗辺を構成し、前記第1の抵抗体と前記
    第2の抵抗体が互いに対辺となるように前記低抵抗辺と
    前記高抵抗辺を並列に接続してブリッジ回路を構成し、
    前記ブリッジ回路の検出端子間の電圧を誤差検出手段に
    入力し、該誤差検出手段の出力によって前記ブリッジ回
    路の給電路中に接続された給電制御手段の通電量を制御
    するように構成され、かつ第1.第2.第3のトランジ
    スタのエミッタ同志を接続してなる差動増幅器と、その
    差動増幅器の動作状態を切換えるためのスイッチ手段に
    よって前記誤差検出手段を構成し、前記スイッチ手段の
    開閉に応じて、前記第1.第2.第3のトランジスタの
    うち、第1と第2のトランジスタからなる差動増幅器部
    と第1と第3のトランジスタからなる差動増幅器部のい
    ずれか一方を選択することによって前記スイッチ手段の
    開閉により、前記被制御直流モータの回転数−トルクの
    制御特性を切換えるように構成したことを特徴とする直
    流モータの速度制御装置。
JP56180871A 1981-11-10 1981-11-10 直流モ−タの速度制御装置 Pending JPS5883593A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5012210B2 (ja) * 1972-04-20 1975-05-09
JPS5879487A (ja) * 1981-11-06 1983-05-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 直流リ−ルモ−タの制御装置

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