JPS6046787A - 直流モ−タの速度制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明はカセットテープレコーダなどの音響機器等に使
用される直流モータの速度制御装置に関するものである
。

従来例の構成とその問題点 近年、＋２？響機器等に使用されるモータば、モータの
逆起電力がモータの回転速度に比例することｆＩ’ を利用１７／こ、いわゆる電子７バナモータが使用され
ることが多い。

〃°′ 電子がバナモータは特別な速度発電機を必要とぜずに、
きわめて簡単な構成で回転速度を制御でき、従」（、’
；）（’ｌ　１図に示すようなブリッジ検出仰の速度制
御１ＩＩＩ装置が実用化されている。。

以斗、図面を参照しながら従来の直流モータの速度！ｔ
ｉ制御装置Ｉ″ｉについて説明する。第１図は従来の泊
流モータの速度制御装置の回路結線図であり、波制御的
流モータ１と抵抗２によってブリッジ回路の低１」（杭
用が構成され、抵抗３と抵抗４によって同高Ｊ」（１１
Ｊｉ、’辺が構成されている。

い寸、前テ記直流モーク１の等側内部抵抗をＲａとし、
ＩＪ（抗２．抵抗３．抵抗４の抵抗値をそれぞれＲ１，
Ｒ２，Ｒ３とするとブリッジ回路の平衡条件Ｒ１−Ｒ２
＝Ｒ３−Ｒａ が成立しているときには、前記ブリッジ回路の検出端子
ａ、ｂ間の電位差は回転速度のみに依存し、負荷トルク
すなわち電機子電流には関係しない。

し／こがって、前記検出端子２Ｌ、　ｂ間の電位差と基
準電圧とを比較器にて比較し、前記比較器の出力をトラ
ンジスタ５で増幅し、凸有乙己ｌ・ランゾスタ５の出力
にて電源６とブリッジ回路間に挿入された給γ（１，制
御トランジスタ７を制御（７て、直流モータ１の回転速
度が上昇したときにはブリッジ回路に供給する電流Ｉを
減少させ、逆に、回転速度が下降１−７だときには前記
電流１？増加させるようにすれば前記直流モータ１の回
転速度１ｔ、Ｉニ一定に保たれることになる。ところで
、ダイオード８に（ｄ：　１ｉｉＪ配電源６より抵抗９
を通して電流が供給され、前記ダイオード８の順方向電
圧を抵抗１０と抵抗１１からなる分圧回路で分圧し、そ
の分圧点Ｃか比較器の一方の入力端子すなわちｌ・ラン
ジスク１２のベースに接続されている。ここで、基準電
圧は前記抵抗１１の両端の電圧として一すクーられる３
゜寸だ、抵抗３と抵抗４の接続点すなわちブリッジ回路
の検出端子すは前記比較器の他方の入力端子すなわちト
ランジスタ１３のベースに接Ｈ）されている。前記比較
器には前記電源６より抵１′／″１１４をＪｉｒｉシて
電流が供給されている。なお、コンデンサ１５（Ｉま発
振防市用コンデンザである。

ところで、〕１ｎ常、前記直流、モータ１の電機子電流
は電（長子巻線の巻線むらなどに起因する電流１リノゾ
ルを有しているので、ブリッジ回路の低抵抗辺側の検出
Ｘシ１ｈ：子ａの電位もリップルを含むことになる１、
比１１咬藩の一方の入力端子ずなわちｌ・う／ジメタ１
２のベース０点は前記ａ点の電位に基Ｗｆ’、　’Ｆｌ
’。

１Ｆすなわち抵１’ｊ”１１１の両端の電圧（これは直
流電工である。）を重畳した電位となるので、その電位
もやｉｚｆす１）ノズルを含むことになる。したかっ−
て、前記比較器の一方の入力端子Ｃにリップルを含む信
じが入力されることになり、前記比較器の出力信１９か
ｌ・ラノンスタらおよび給電制値＋　＋−ランジスタフ
により増幅されるだめ電流Ｉに、大きな電ｂ１］１リノ
フ“ルをイ丁することになる。

このだめ５直流モーク１は大きな電流リップルを有した
状態で駆動され、回転速度の安定性に欠は回転むらの原
因となっていた。

発明の目的 本発明の目的は従来の直流モータの速度制御装置におけ
る一Ｉユ記のような問題点に鑑みてなされたものであり
、きわめて簡単な構成で、電流リップルが小さく、回転
速度の安定性に優れた直流モータの速度制御装置を提供
するととにある。

発明の構成 本発明の直流モータの速度制御装置は、被制御直流モー
タと第１の抵抗素子の直列回路で低紙杭用を構成１〜、
第２の抵抗素子と第３の抵抗素子の直列回路で高低杭用
を構成するブリッジ回路と、前記ブリッジ回路の検出端
子間の電位差と基準重用−を比１１１りする比較器と、
前記比較器の出力を増幅するトランジスタと、前記第１
の抵抗素子の端子間電圧に応動した電圧を前記トランジ
スタのエミッタに帰還する手段と、電源と前記ブリッジ
回路間に挿入され前記トランジスタの出力に基き給電は
を制御する給電制御トランジスタを備えたことを特徴と
したものであり、これにより前記被制御直流モータをリ
ップルの小さな電流で駆動し５回転むらの改善を行なう
ようにし／ζものである。

実施例の説明 以斗、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第２図は不発明の一実施例における直流モータの速度制
預１］装置の回路結線図である。第２図において第１１
ン１に示した従来の直流モータの速度制御装置、の回路
紀１ａ！図に示Ｉ〜だ構成要素と同様なもの（ＣＩ−同
図番を伺［７て表わしである。

第２図において被制御直流モータ１と第１の抵抗素子２
に、ｌ：ってブリッジ回路の低折杭用が構成さね、第２
の抵抗素子３と第３の抵抗素子４によちで同高紙１’Ｊ
’Ｌ、辺が・構成されている。

定電１１回路１６は一方の端子が前記ブリッジ回路の低
紙ｆ）’（，１，Ｑ側の検１ｊ−１端子ａに接続され５
寸だ他方の端子ｔっｊ、定電流回路１７を介して電源６
のプラス佃端子に接続されている。前記定電圧回路１６
の出力市川を抵抗１８と抵抗１９からなる分圧回路にて
分圧し、前記抵抗１９の両端の電圧とじて基準電圧が馬
えられる。前記抵抗１８と抵抗１９の接続点Ｃは比較器
の一方の入力端子すなわちトランジスタ２０のベースに
接続され、首だ、前記ブリッジ回ｉ洛の高抵抗辺側の検
出端子ｂｌｌ′ｉ前記比較器の他方の入力端子すなわち
トランジスタ２１０ベースに接続される。前記トランジ
スタ２０゜２１け１］エミ２・夕を共通接続し、その共
通接続点は定電流回路２２を介して前記電源６のプラス
＄１１１端子に接続されている。

寸プζ、前記トランジスタ２０．２１のコレクタはそれ
ぞれ、能動負荷を構成するトランジスタ２３．２４のコ
レクタに接続され、前記トランジスタ２３のベースは同
コレクタに接続、されると共に、前記トランジスタ２４
のベースに接％ｒ、され、同２３．２４のエミッタは前
記電源６のマイナス１１１１１端子に接続されている。

さらに、ベースがＭ記トランジスタ２１のコレクタに接
続された１−ランジスク２５は、エミッタが、抵抗２６
を介してブリッジ回路の低抵抗辺側の検出嬬子ａに接続
され、コレクタは給電制御トランジスタ７のベースに接
続されている。前記給電制御トランジスタ７のエミッタ
け１前記電源６のプラス側端子に、同コレクタは前記ブ
リクジ回路の一方の給電端子に接続されている。なお、
前記）・ランジスタ２５のベースと前記電源６のマイナ
ス端子間にｈ発振防止用コンデンーリ１５が接続されて
いる。

以上のように構成された本発明の一実施例におけるｌｒ
’ｌ流、モータの速度制御装置について以下その動作を
１１（１、明する。

計ず、第１図に示した従来の直流モータの速度制御製ｉ
ｉ；７と同様に、ブリッジ回路の平衡条件が成Ｎ′７し
ているときには、前記ブリッジ回路の検出端イａ、ｂ間
の電位差は回転速度のみに依存し、負荷トルクすなわち
電機子電流には関係しない。

し／こがっで、前記検出端子ａ、ｂ間の電位差と、定電
圧回路１６の出力型１圧を抵抗１８と抵抗１９で分圧し
その抵抗１９の端子間電圧としてＬＴｉえられる基゛／
１１／：電川とをトランジスタ２０，２１．２３および
２４．定電流回路２２からなる比較器にて比較し、前記
比較器の出力をトランジスタ２６で増幅し、前記）・ラ
ンジスタ２６の出力にて給電制？１ｌｉｌ　１−ランジ
スク７を制御して、直流モータ１の回転速度が上昇した
ときはブリフジ回路に供給する電流１を減少させ、逆に
、回転速度が下降したときには前記電流Ｉを増加させる
ようにすれば前記直流モータ１の回転速度は一定に保た
れる。これが前記直流モータ１を定速制御する速度制御
ル−プの動作であるが、本発明の直流モータの速度制御
装［首においては、さらに、前記直流モータ１に直列接
続された第１の抵抗素子２の端子間電圧として前記直流
モータ１に流れる電機子電流を検出し、その検出電圧を
抵抗２６を介して前翫冒・ランンスタ２５のエミッタに
帰還する構成をとっている１、ただし、この帰還回路の
帰還量が多すぎると必要なトルクが出なくなってしまう
ので、基本となる前記速度制御ループで十分な制御をか
け、前記帰還回路は補助的にきかす程度が好せしい。な
お、前記帰還回路の帰還量は前記抵抗１６の値によって
設定することが可能である。

ここで　ｎｉ、記帰還１り１路の動作をさらに説明する
。

寸ず、直流モータ１に流れる電機子電流を第１の抵抗素
−Ｔ２の端♀間型圧として検出１７、その検（ＩＸＴ’
ＫＷを抵抗２６を介してトランジスタ２６のエミッタに
印加している。これにより、何らかの要１ηに」：す瞬
間的に電機子電流が大きくなったとすると、ｉ）ｆ柵ｉ
−；第１の抵抗素子２の端子電Ｅも大きくなり、その結
果、前記トランジスタ２６のベース・エミッタ間型［ｔ
はｌ以１間的に小さくなり、同コレクタ電流すなわち給
電制御トランジスタ７のベース’ＴＩ　６ｉ１Ｌ　／ｃ
かってブリッジ回路へ供給される電力仁１か小さくなる
。１反対に瞬間的に電機イ電、流、力・／１・さくなっ
／ことき口、１つたく逆の回路動作によりｔＷ、流）が
）（きくなる。

一シ／こがっ゛Ｃ５電機子巻線の巻線むらなどがあった
としても、ブリクジ回路に供給される電流ｌのリップル
ｌ−ｊ抑制され直流モータ１はリノフ゛ルαつ／１・さ
な電機子電流で駆動されるプＣめ、回転速度の安一定Ｖ
１がきわめ−Ｃ良好で回転むらの少なｔハ状態でｆｌｉ
制御されることになる。

寸ゾこ、直（５！［、モータ１に流れる電機子電流を４
發ｉＢするのに！１．！ｌ−別に抵抗素子寸／こけ回路
をイマ１け加えるのではなく、速度制御に必要とされる
逆起電２力検出用のブリッジ回路の一辺である第１の抵
抗素子の端子間霜、圧を第１１用しているので、きわめ
て簡単でかつ低価格で構成で実現できるのも本発明の直
流モータの速度制御装置の大きな特徴である。

発明の効果 以上の説明から明らかなように２不発ｒｙ］は被制御直
流モータを一辺に含めて構成したブ’Ｊ　ノジ回路と、
前記ブリッジ回路の検出端子間の電位差と基準電圧を比
較する比較器と、前記比）１１り器の出力を増幅するト
ランジスタと、前記ブリッジ回路の一辺であり前記被制
御直流モータに直列状わ１′：され／こ第１の抵抗素子
の端子間電圧に応動した電圧を前記トランジスタのエミ
ッタに帰還する手段と、電源と前記ブリッジ回路間に挿
入され前記トランジスクの出力に基き給電部をｆｌｔ制
御する給電制御トランジスタを備えたことを特徴としだ
ものであり、前記被制御直流モータに流れる電機子電流
を検出するのに特別に抵抗素子または回路を必要どしな
いため、きわめて簡単でかつ低価格であり、寸た、前記
被制囮１直流モータをリップルの小さな電流で駆１１ｔ
Ｉ）できる／こめ、回転速度の安定性がきわめて良好で
回Φｌ（むもの少ない直流モータの速度制御装置を実現
できる。

４、図１Ｉ′ｉ１の簡ｊｊｊ、な説明 第１図口従来の直流モータの速度制御装置の回路結線ｌ
ツ１、第２図は本発明の一実施例の直流モータのυ旧１
肩１ｒｌｌ　ｔ］＋装置の回路結線図でを・る。

１　・・扱制彷ｊ直流モータ、２−・第１の抵抗素イ、
３　・　第２の抵抗素子、４　・・第３の抵抗素子、６
・　−電源、７　・・給電制御トランジスタ２０．２１
．２３．２４・・・比較器を構成するｉ・ランジスク、
２２　定電流回路、２５・・・・トランジスク、２６　
・　抵抗。

代■）１１人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１
名第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被制御ｆｆｉ流モーモー第１の抵抗素子の直列回路で低
   紙杭用を構成し、第２の抵抗素子と第３の抵抗素子の直
   列回路で高紙杭用を構成するブ＋）　ノジ回路と、前記
   ブリッジ回路の検出端子間の電位差と基準電圧を比較す
   る比較器と、前記比較器の出力を増幅するトランジスタ
   と、前記第１の抵抗素子の端子間電圧に応動した電圧を
   前記トランジスタのエミッタに帰還する手段と、電源と
   前記ブリッジ回路間に挿入され前記トランジスタの出力
   に基き給電昂を制御する給電制御トランジスタを備えた
   直流モータの速度制御装置。