JPS6223550B2 - - Google Patents

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JPS6223550B2
JPS6223550B2 JP54113158A JP11315879A JPS6223550B2 JP S6223550 B2 JPS6223550 B2 JP S6223550B2 JP 54113158 A JP54113158 A JP 54113158A JP 11315879 A JP11315879 A JP 11315879A JP S6223550 B2 JPS6223550 B2 JP S6223550B2
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JP
Japan
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circuit
motor
flip
flop
signal
Prior art date
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JP54113158A
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English (en)
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JPS5638986A (en
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Hisao Sato
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPS6223550B2 publication Critical patent/JPS6223550B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements 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
    • H02P7/18Arrangements 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
    • H02P7/24Arrangements 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
    • H02P7/28Arrangements 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
    • H02P7/285Arrangements 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
    • H02P7/29Arrangements 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 using pulse modulation
    • H02P7/291Arrangements 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 using pulse modulation with on-off control between two set points, e.g. controlling by hysteresis

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流モーターにおいて、駆動電圧の変
動及び負荷トルクの変動により回転速度が変化す
るのを防ぎ、一定速度の回転を得る直流モーター
の制御回路に関するものである。
従来、直流モーターの制御に用いられた方法は
機械式のものと電子式のものがあり、機械式のも
のにはメカガバナによる方法、電子式のものには
ブリツジ回路による方法、周波数発電器による方
法があつた。メカガバナによる方法は簡単である
が次の欠点がある。
(イ) ノイズを発生する。
(ロ) 接点の寿命が短い。
(ハ) 一つのメカガバナは一つの回転速度に設定さ
れているので、速度を切り換えるには複数のメ
カガバナを必要とした。
(ニ) 所定の回転速度に合わせるための調整が必要
である。
これに対し電子式のものは(イ)、(ロ)の欠点が解消
される。第1図はブリツジ回路による方式の実施
例を示す回路図である。1は直流モーター、2は
駆動トランジスター、3は抵抗器、4は可変抵抗
器、5は制御トランジスター、6はしきい値を決
めるダイオードである。制御トランジスター5の
ベース電位をVB、モーターのマイナス側端子の
電位をVMとすると、モータの逆起電力は前記二
点の電位差VB−VMに比例する。この電圧が制御
トランジスター5のベース・エミツタ間電圧とダ
イオード6の端子間電圧の差に等しいしきい値を
越えると制御トランジスター5、駆動トランジス
ター2により負帰還がかかりモーターの駆動電流
は減少し、結果としてモーターの逆起電圧の足数
倍が前記のしきい値に等しくなりモーターの回転
数が一定になる。第2図に周波数発電器による方
法の実施例の回路図を示す。7は周波数発電器の
コイル、8は整流ダイオード、周波数発電器の出
力は整流ダイオードで整流され、抵抗器9と10
で分割される。
この電圧がツエナ・ダイオード12とトランジ
スター11のカツトイン電圧の和より大きくなる
と、その差がトランジスター11で増幅され、駆
動トランジスター13のベース電圧を下げ、モー
ターの駆動電圧が下がる。こうして負帰置がかか
り結果として周波数発電器の起電圧が一定とな
り、回転速度が一定になる。
従つて、ブリツジ回路による方法、周波数発電
器による方法には次の欠点がある。
(ホ) モーターの逆起電圧または周波数発電器の起
電圧のバラツキ、及びしきい値のバラツキを補
正するために可変抵抗器による調整が必要であ
る。
(ヘ) 駆動トランジスターはAクラス動作をするた
め、コレクター損失が大きく、電力の効率が悪
い。
(ト) モーターの回転速度を変えることが困難であ
る。
本発明の目的は、上記欠点を解消し、一定速度
のモーター回路を得るにあたり駆動トランジスタ
ーより直流モーターを直接駆動する簡単な回路構
成をとりながら、きわめて電力効率にすぐれた直
流モーターの駆動回路を提供する点にある。
本発明の直流モーターの制御回路は、検出器の
出力信号の周期を基準時間発生手段の生成する時
間(以後Tsと呼ぶ)と比較し、長ければ次の一
周期の範囲内で直流モーターを駆動し、短かけれ
ば駆動を行なわず慣性で回わす。このときモータ
ーの回転速度は負荷のため減速される。こうして
検出器の出力信号の周期がTsに等しくなるよう
に、加速されたり減速されたりしながらモーター
の回転速度を一定にしようとするものである。
第3図は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。14は検出器で向かい合つた発光及び受光素
子とモーターの軸に付けられたスリツト板から成
り、スリツト板の回転により光路を開いたり遮断
したりすることにより信号を発生する。15は基
準発振回路で圧電振動子30によつて、安定な周
波数の発振をする発振回路27と分周回路28か
ら成つている。16は検出器14の信号の立ち上
り検出回路で二つのDタイプ・フロツプ・フロツ
プとANDゲートから成り、検出器14の出力信
号が立ち上つたときに基準発振器15の出力パル
スに同期した信号(以下T*と呼ぶ)を発生す
る。17はカウンター回路で基準発振回路15の
出力パルス(以後φと呼ぶ)をカウントする。カ
ウンター回路17はプリセツト・データ入力19
をもち、T*が発生するとカウンター回路17の
内容はプリセツト・データ入力19の値にセツト
される。また、カウンター回路17は一定の値に
なるとキヤリ出力18を発生して停止する。従つ
て、基準発振回路15とカウンター回路17によ
り基準時間発生手段を構成し、キヤリ出力18は
その出力である。第4図に基準発振回路15の出
力波形32と検出器の出力波形33と、立ち上り
検出回路16の出力波形34とキヤリ18の出力
波形35の関係を示す。21は判断手段でありゲ
ート22とゲート23と、JKフリツプ・フロツ
プ24から成る。ゲート22とゲート23はT*
が発生したときにカウンター17が、キヤリを発
生していればフリツプ・フロツプ24をセツト
し、キヤリが発生していなければリセツトするた
めのJ入力及びK入力を発生する。第4図にJK
フリツプ・フロツプ24のJ入力波形36と、
KJ力波形37及び出力波形38と他の信号波形
との関係を示す。フリツプ・フロツプ24の出力
は増幅され、駆動トランジスター13をオン、オ
フする。
これによりT*の周期が、基準時間発生手段の
定める一定時間より長ければ次のT*の一周期の
間モーターに電力を供給する。モーターはその間
に加速され、T*の周期が十分短かくなればモー
ターへの電力の供給は行なわれず慣性で回わる。
このようにしてモーターは一定の回転速度に制御
される。カウンタ回路17はプリセツト・データ
入力19の値によりカウント開始の値を変えるこ
とができるので、T*の発生からキヤリの発生ま
での時間を変えることができ、モーターの回転速
度を変えることができる。また、JKフリツプ・
フロツプ24はJ入力及びK入力とは無関係にセ
ツト、リセツトをする非同期入力であるセツト入
力25とクリア入力26を持つ。この二つの入力
により無条件に駆動トランジスター13をオン、
オフできる。従つてモーターを停止及び制御を解
除することができる。
第5図は本発明の他の実施例を示すブロツク図
である。40は周波数の安定化された発振回路、
41と42は分周回路で、前記発振回路40とと
もに基準発振回路を構成する。43はカウンター
回路である。14は検出器、16は立ち上り検出
回路で立ち上り信号T*を発生する。47はフリ
ツプ・フロツプ(以後フラグと呼ぶ)、45はデ
コード回路でカウンター回路43の値と立ち上り
検出回路16の出力T*を入力し、T*が発生し
たときに出力線44を通しカウンター回路43を
所定の値(以後NOと呼ぶ)にセツトし、また、
フリツプ・フロツプ47をリセツトする。カウン
ター回路43は基準発振回路の出力パルスをカウ
ントするが、前記の所定の値NOより一定数のカ
ウントをしたときにデコーダ回路45がフラグを
セツトする。カウンター回路43はT*の発生時
にNOにセツトされるが、それ以後の状態の遷移
には枝分かれがあるものとする。枝分かれのため
NOから一定数のカウントをした後の状態は二つ
以上あり得る。第6図にカウンター回路43の状
態遷移の例を示す。50はNOにセツトされた状
態である。51〜54はいずれも50から7をカウ
ントした結果の状態である。デコーダ回路45は
枝分かれによつて生じたすべての枝についてフラ
グのセツトをする。従つてT*の発生からフラグ
がセツトされるまでの時間は一定である。46は
フリツプ・フロツプ(以下Idfと呼ぶ)でその出
力にはモータ駆動トランジスター13が接続さ
れ、Idfの状態により駆動トランジスター13を
オン、オフにする。Idf46と駆動トランジスタ
ー13はパルス駆動手段を構成する。デコーダ回
路45はT*が発生したとき直前のフラグの状態
を読みセツトされていればIdf46をセツトしリ
セツトされていればIdf46をリセツトする。こ
れによりT*が一定の時間より長いか短いかを判
断する。
モーターの回転が遅くT*が発生したときにフ
ラグがセツトされていればIdfがセツトされ、モ
ーターに電力が供給され加速される。一方、モー
ターの回転が速くフラグがセツトされる前にT*
が発生する場合にはIdfはリセツトされモーター
へは電力は供給されず慣性により回転する。こう
してT*の周期は一定値に保たれ回転速度は一定
の値に制御される。モーターの停止及び制御の解
除は、Idf46を無条件でリセツトまたはセツト
されることにより行なわれる。
以上で明らかなように、駆動トランジスター1
3はスイツチング・モードで動作するのでコレク
ター損失はAクラス動作に比べて小さくなるの
で、放熱の問題から解放されると同時に電力の効
率の高い駆動ができる。また、制御回路はすべて
デイジタル回路から成り立つているのでIC化が
容易であり、電卓用プリンターのモータ制御に応
用する場合には電卓用のLSIの中に制御回路を作
ることが可能である。また、固有振動数の定つた
圧電振動子を使用することにより調整は不要であ
る。
以上述べた本発明の直流モーターの制御回路は
例えば第5図の回路で説明すると、直流モーター
1の回転が遅いときはフリツプフロツプ46は直
流モーター1の回転が速くなり、フリツプフロツ
プ46がリセツトされるまでセツトされたままで
あるため、その間駆動トランジスター13はオン
状態が接続され、速やかに直流モーター1の回転
数をあげることができる。逆に、直流モーター1
の回転数が速い場合にはフリツプフロツプ46は
リセツトされたままとなるため、駆動トランジス
ター13はリセツトされたままであり、直流モー
ター1の回転速度は速やかに減速される。
このように、本発明の直流モーターの制御回路
によれば、直流モーターの制御が駆動トランジス
ターによりおこなわれるため、制御回路の構成が
きわめて簡単であるにもかかわらず、速やかに直
流モーターを所定の回転速度にすることができ、
電力効率にすぐれ、低消費電力でありながらすみ
やかに直流モーターの回転を一定にすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はフリツジ回路による方法を示す回路
図。第2図は周波数発電器による方法を示す回路
図。第3図は本発明による方法及び回路の実施例
を示す回路図。第4図は第3図の実施例の主な信
号の波形を示す。第5図は本発明の別の実施例を
示すブロツク図である。第6図はカウンター回路
43の状態遷移の例を示す図である。 1……直流モーター、2……駆動トランジスタ
ー、5……制御トランジスター、7……周波数発
電器コイル、8……整流ダイオード、11……ト
ランジスター、12……ツエナ・ダイオード、1
3……駆動トランジスター、14……検出器、1
5……基準発振回路、16……立ち上り検出回
路、17……カウンター回路、20……カウンタ
ーのクリア入力、21……判別手段、27……発
振回路、28,29……MOSトランジスタでイ
ンバータを構成する。30……圧電振動子、31
……コンデンサ、32……基準発振回路の出力波
形、33……検出器の出力波形、34……立ち上
り検出回路の出力波形、35……カウンターのキ
ヤリ出力波形、36……JKフリツプ・フロツプ
のJ入力波形、37……JKフリツプ・フロツプ
のK入力波形、38……判別手段の出力波形、4
0……発振回路、43……カウンター回路、45
……デコード回路、46……フリツプ・フロツプ
(Idf)、47……フリツプ・フロツプ(フラグ)、
50……NOにセツトされた状態、51〜54…
…50から7をカウントした状態。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 直流モーター1の回転に同期して信号を発生
    する検出器14と、該検出器14の出力信号を入
    力し立ち上り信号を発生する立ち上り検出回路1
    6と、発振回路40及び該発振回路40の発振出
    力を入力し分周信号を発生する分周回路41,4
    2よりなる基準発振回路と、該基準発振回路の出
    力パルスを入力、カウントするカウンター回路4
    3とを備えた直流モーターの制御回路において、 デコード回路45と、第1のフリツプフロツプ
    46と、第2のフリツプフロツプ47と、前記直
    流モーター1の駆動トランジスター13を備え、 前記デコード回路45は前記立上り検出回路1
    6の出力信号と、前記カウンター回路43の出力
    信号と、前記第1のフリツプフロツプ46の出力
    信号と、前記第2のフリツプフロツプ47の出力
    信号を入力し、前記カウンター回路43と、前記
    第1のフリツプフロツプ46と、前記第2のフリ
    ツプフロツプ47への出力信号を発生する構成を
    とり、 前記駆動トランジスター13は前記第1のフリ
    ツプフロツプ46の出力信号が入力されることに
    より前記直流モーター1の駆動をおこなう構成を
    とり、 前記デコード回路45は前記立上り検出回路1
    6の前記立上り信号が発生したときに前記カウン
    ター回路43を所定の値にセツトすると共に前記
    第2のフリツプフロツプ47をリセツトし、 前記カウンター回路43は前記基準発振回路の
    出力パルスのカウント数が前記所定の値より一定
    数のカウントをしたときに前記第2のフリツプフ
    ロツプ47をセツトし、 前記デコード回路45は前記立上り信号が発生
    したときに直前の前記第2のフリツプフロツプ4
    7の状態を読み、前記直流モーター1の回転が遅
    く前記立上り信号が発生したときに前記第2のフ
    リツプフロツプ47がセツトされていれば前記第
    1のフリツプフロツプ46をセツトし、前記駆動
    トランジスター13をオンさせて前記直流モータ
    ー1に電力を供給し加速をおこない、前記直流モ
    ーター1の回転が速く前記第2のフリツプフロツ
    プ47がセツトされる前に前記立上り信号が発生
    する場合には前記第1のフリツプフロツプ46を
    リセツトし、前記駆動トランジスター13をオフ
    させて前記直流モーター1への電力の供給を絶ち
    慣性により回転させる 構成をとることを特徴とする直流モーターの制御
    回路。
JP11315879A 1979-09-04 1979-09-04 Controlling method of motor Granted JPS5638986A (en)

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JPS5638986A JPS5638986A (en) 1981-04-14
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0732618B2 (ja) * 1983-12-02 1995-04-10 三洋電機株式会社 直流モータの制動装置
JPS61106081A (ja) * 1984-10-25 1986-05-24 Seiko Epson Corp 直流モ−タの速度制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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