JPS6046788A - 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、音響機器等に使用されるモータは、モータの逆起
電力がモータの回転速度に比例することを利用し／ζ、
いわゆる電子ガバナモータが使用されることが多い。

電子ガバナモータは特別な速度発電機を心安とせずに、
きわめて簡単な構成て回転速度を制御でき、従来、第１
図に示すようなブリッジ検Ｌ１−冒１りの速度制御装置
が実用化されている。

以下、図面を参照しながら従来の直流モータの速度制御
装置について説明する。第１図に従来の直−流モータの
速度制御装置の回路結線図であり、被制御直流モータ１
と抵抗２によってブリッジ回路の低抵抗辺が構成され、
抵抗３と抵抗４によって同高抵杭用が構成されている。

い１、前記直流モータ１の等側内部抵抗をＲ？Ｌとし、
抵抗２．抵抗３．抵抗４の抵抗値をそれぞれＲ＋、Ｒ２
，Ｒ３とするとブリッジ回路の平衡条件Ｒ＋−Ｒ２＝Ｒ
３−Ｒａ が成立しているときには、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。

したがって、前記検出端子ａ、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、前記トランジスタ６の出力にて電源６と
ブリノン回路間に挿入され／こ給電制御トランジスタ７
を制御り、て、直流モータ１の回転速度が上列したとき
にはブリッジ回路に供給する電流Ｉを減少させ、逆に、
回転速度が下降したときには前記電流】を増加さぜるよ
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
ることになる。ところで、ダイオード８には前記電源６
より抵抗９全通して電ＩＮ、力坏（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が比較器の一方の入力端子
すなわちトランジスタ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与
メられる。

まだ、抵抗３と抵抗４の接続点すなわちブリ。

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のベースに接続されている。自ｉ
Ｊ記比較器には前記電源６より抵抗１４全通して電流が
供給されている。なお、コンデンサ１５は発振防止用コ
ンデンサである。

ところで、通常、前記直流モータ１の電機子′電流は電
（張子巻線の巻線むらなどに起因する電流リップルをイ
］シ、でいるので、ブリッジ回路の低紙払込（ＩＩＩの
検１．ｉ　１ｌｉ１．：子乙の電位もリップルを含むこ
とになる。止す１９器の一方の入力端子すなわちトラン
ジスタ１２０ベースＣ点は前記ａ点の電位に基準電１１
（ずなわ０↓１（抗１１の両端の電圧（これは直流′電
圧−である。）を重畳した電位となるので、その電位も
やに」、リリノプルを含むことになる。したが−）て、
前記比軸器の一方の入力端子Ｃにリップルを含む借上゛
が入力されることになり、前記比較器の出力（＋’ｉ号
がトランジスタ５および給電制御トランジスタ了に、１
：り増幅されるため電流ｌは大きな電流りンプルを有す
ることになる。

このだめ、直流モータ１は大きな電流リップルをイ１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
る上記のよう女問題点に鑑みて々されたものであり、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
ことにある。

発明の構成 本発明の直流モータの速度制御装置に、波制御直流モー
タと第１の抵抗素子の直列回路で低紙払込を構成し、第
２の抵抗素子と第３の抵抗素子の直列回路で高低払込を
構成するブリッジ回路と、前記ブリッジ回路の検出端子
間の電位差と基準電圧を比較する比較器と、前記比較器
の出力を増幅する第１のトランジスタと、ベースに前記
第１のトランジスタのベース電圧が印加され、エミッタ
に前記第１の抵抗素子の端子電圧に応動した電圧が帰還
される第２のトランジスタと、電源と前記ブリッジ回路
間に挿入され前記第１および第２のトランジスタの合成
出力に基き給電量を制御する給電制御トランジスタを備
えたものであり、これにより前記肢制御直流モータをリ
ップルの小さな電流で駆動するようにしたものである。

実施例の説明 以下、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図に、本発明の一実施例における直流モータの速１
埃′１ｔｉｌｌ　ａｌｌ装置の回路結線図である。第２
図において第１図に示した従来の直流モータの速度制御
装置の回路結線図に示した構成要素と同様なものに１、
回図滑を付して表わしである。

−第２図において破割ｍ直流モータ１と第１の抵４ｉ’
＋：素子２によってブリッジ回路の低紙払込が構成され
、第２の抵抗素子３と第３の抵抗素子４によって同高１
１（払込が構成されている。

定７１Ｌ圧回路１６は一方の端子が前記ゾＩＪ、ジ回路
の低紙払込（１１！ｌの検出端子ａに接続され、寸だ他
方の端子は定電流回路１７を介して電源６のプラス側端
子に接続されている。前記定電圧回路１６の出力電圧を
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の両端の電圧どして基＄電圧が力えられる。前
記抵抗１日と抵抗１９の接続点Ｃは比較器２０の一方の
入力端子すなわちトランジスタ２１０ベースに接続され
、」だ、前記ブリッジ回路の高低払込１１１１の検出端
子すは前記比較器２０の他方の入力端イすなわちトラン
ジスタ２２のベースに接続される。前記トランジスタ２
１．２２はエミッタが共面接続され、その共通接続点は
定電流回路２３を介して前記電源６のプラス側端子に接
続される。

また、前記トランジスタ２１．２２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２４．２５のコレ
クタに接続され、前記トランジ頂 スフ２４のベースはぼコレクタに接続されると共に、前
記トランジスタ２５のベースに接続され、同２４．２６
のエミッタは前記電源６のマイナス側端子に接続されて
いる。さらに、ベースが前記トランジスタ２２のコレク
タに接続されプζ第１のトランジスタ２６はエミッタが
抵抗２７を介し２て前記電源６のマイナス側端子に接続
され、コレクタは給電：１ｉｌｌ　ｆｉ１１＋　トラン
ジスタ了のベースに接続されている。′」ニブこ、ベー
スが抵抗２Ｂを介して前記第１のトランジスタ２８のベ
ースに接続された第２ノトランシスタ２９ｉ１、エミッ
タが抵抗３０を介して前記ブリッジ回路の低抵抗辺側の
検出端子乙に接続され、コｌ／クク（ｄ前記給電トラン
ジスタフのベースに接続されている。ここで：、　３１
　（ｄ前記第１の抵抗素子２の端子間電圧に応動した電
圧を前記第２のトランジスタ２９のエミッタに帰還する
帰還回路を構成している。前記給電トランジスタ７のエ
ミックｉｔ前記電ｌＪｉ！６のプラス側端イに、同ゴレ
クタＩｔ；Ｉ：　ｎｉｌ記グリッジ回路の一方の給電端
子に接続されている。なお、前記第１のトランジスタ２
６のベースと前記電源６のマイナス端子間に＋ｒ」発振
防市用コンデンザ３２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直流
−モータの速度制御装置について以下その動作を説明す
る。

１ず、第１図に〉ｊ１シた従来の直流、モータの速度制
御装置なと同様に、ブリッジ回路の平衡条件が成〜γし
ているときには、前記ブリッジ回路の検出塙−ｒ−ａ、
ｂ間の電位差は回転速度のみに依イＩし、負荷ｌ・ルク
ず々わち電機子電流には関係しない。

したがって、前記検出端子＆、ｂ間の電位差と、定電圧
回路１６の出力電圧を抵抗１８と抵抗１９で分圧しその
抵抗１９の端子間電圧として烏えられる基準電圧とを比
較器２０で比較し、前記比較器２０の出力を第１のトラ
ンジスタ２６で増幅し、１］ｆＪ　記ｊｌｌＴ　１の）
・ランシスク２６の出力にて給電制御トランジスタ７を
制御１して、直流モータ１の回転速度が上ケ（したとき
はブリッジ回路に供給する電流Ｉを減少さぜ、距に回転
速度が下降し／こときは前記電流Ｉを増加させるように
すれば前記直流モータ１の回転速度に一定に保たれる。

これが前記直流モータ１を定速ｊｌ＋ｌ＋御する速度制
御ループの動作であるが、本発明の直流モータの速度制
御装置においては、さらに、前記第１のトランジスタ２
６０ベース電圧を第２のトランジスタ２９のベースに印
加し、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の電機子電流を
検出し、その検出電圧を抵抗３０を介して前記第２のト
ランジスタ２９のエミッタに印加し、前記第２のトラン
ジスタ２９のコＬ’　クク’（−ｒ　前記給電トランジ
スタ７のベースに接続することにより電流帰還ループが
構成されている。

そして、前記速度制御ループと前記電流帰還ループの合
成出力により前記給電トランジスタ７の給電、Ｑｊを制
御しているのである。

メこだ１−１前記電流帰還ル〜プの作用が強すべると必
要なトルクが出なくなってし寸うので、前記速度／ｌｆ
；＋Ｉ預１ｊルーフで十分な制御をかけ、前記電流帰還
ループ附補助的に作用させる程度が好址しい。

な：ｌ・・、ｉ”＋ｉｌ記′１１先流帰還ループの帰還
は（寸前記抵抗３０によ−）で調整「げ能である。

ここで、ｒｊ’Ｊ　Ｎ１２電流帰還ループを構成する帰
ｊ■回路３１の動作をさらに説明する。

い−ま、（’Ｊらかの要因により瞬間的に前記直流モ−
タ１の電機子電流が大きくなったとすると、前記第１の
抵抗素子２の端子間電圧も瞬間的に大きくなり、その結
果、前記第２のトランジスタ２９のベース・エミッタ間
電圧は瞬間的に小さくなり、同コレクタ電流が小さくな
る。し、だがって、その分／こけ前記給電トランジスタ
γのベース′電流が１吋間的に小さくなり、ブリッジ回
路へ供給される電流１が瞬間的に小さくなる。反対に瞬
間的に電機子電流が小さくなったときは、寸ったく逆の
回路動作により電流Ｉが瞬間的に大きくなる。

したがって、電機子巻線の巻線むらなどがあったとして
も、ブリッジ回路に供給される電流Ｉのリップルミｔ抑
ｆｌｌｌされ直流モータ１はリップルの小さな電機子電
流で駆動されるため、回転速度の安定性がきわめて良好
で回転むらの少ない状態で制御されることになる。

１だ、直流モータ１に流れる電機子電流を検出するのに
、特別に検出用の抵抗素子や回路を付は加えるのではな
く、速度制御に必要とされる逆起電力検出用のブリッジ
回路の一辺である第１０抵抗素子２を兼ノ１ル、その端
子間電圧を利用しているのできわめて両年でかつ低価格
で構成できる。

発明の効果 以」二の説１！Ｊ］かし明らかなように、本発明は被ｒ
ｌｊＩＪ１ｉ１１１　ｉｌｆＭｅ　”’：：−りを一辺
に含めて構成し／こブリッジ回路と、’ＩＪｉＪ　＋ｆ
Ｊブリッジ回路の検ＩＪ」端子１？ｊ］の電位差と基準
電圧を比１咬する比較器と、前記比較器の出刃をｐ７９
幅する第１のトランジスタと、ベースに前記２８１のト
ランジスタのベース電圧が印加され、エミッタに前ｉ’
ｊｌ：第１の抵抗素子の端子間電圧に応動した重重Ｓが
ジ・計速される第２のトランジスタと、′電源と前記ブ
リッジ回路間に挿入されｉ′ｉｉ前記第１および第２の
）・ランシスタの合成出力に基き給電１ｊ４をｉｌｊ制
御する給電制御トランジスタを備えているので、ｎｔＪ
記扱１１ｊｌＪ　ｆｆＱＩ直６ｆｎモータをリップルの
小さな電流で駆動でき、回転速度の安定性がきわめて良
好で回転むらの少ない直流モータの創度制百ｊ装置を実
現できる。寸だ、電流帰還ループの大刀信号と（２て前
記ブリッジ回路の一辺である第１の抵抗素子の端子間電
圧を利用しており、電流検出用として特別な素子、回路
などを必要としないので簡単でかつ低価格で構成できる
のも大きな長所である。

【図面の簡単な説明】

第１図ｉ＋従来の直流モータの速度ｆｌ制御装置の回路
結線図、第２図は本発明の一実施例の直流モータの速度
割付１１装置の回路結線図である。 １・・・・波制御直流モータ、２・・・第１の抵抗素ｒ
−１３・・−第２の抵抗素子、４・・・・第３の抵抗素
ｒ−１６−・−・電油；１．７　・・・給電制征ｌトラ
ンジスタ、１６　・、・定電圧回路、２０・・・比較器
、２６　・・・第１のトランジスタ、２９・　第２のト
ランジスタ、３０・　・ＩＪ（抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被制御直流モータと第１の抵抗素子の直列回路で低抵抗
   辺を構成し、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電圧を比較する比較器
   と、前記比較器の出力を増幅する第１のトランジスタと
   、ベースに前記第１のトランジスタのベース電圧が印加
   され、エミッタに前記第１の抵抗素子の端子間電圧に応
   動し゛た電圧が帰還される第２のトランジスタと、電源
   と前記ゾリノジ回路間に挿入され前記第１および第２の
   トランジスタの合成出力に基き給電元を制御する給電制
   預１１　トランジスタを備えだことを特徴とする直流モ
   ータの速度制御装置。