JPS6240081A - モ−タの速度制御回路 - 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】 ［技術分野１ 本発明は、モータの回転数を検出する検出センサーから
の信号によりフィードバック制御を行な）上らにｌ−ｔ
こモータの凍角”り、１１ね１１［１１！格に関するｔ
。

のである。

［背景技術１ 一般にモータ応用機器で、負荷の増大でモータがロック
すると、過大な電流が流れてモータが焼損したり、速度
制御を行なう半導体素子がモータに直列に入っていたり
すると、半導体素子が焼損したりするという問題があっ
た。モータをロックするための検知は、微小抵抗で電流
値を検知する方法や、回転数の低下を検知する方法があ
る。

低電圧で速度制御付きの機器では、回転数の検知の方が
メリットがある。これは、速度制御を行なうために速度
信号をあつかっており、この信号をロック検知にも使用
できるためである。この方式では速度が完全にロックす
る前である回転数まで低下したら、モータに直列に入っ
ている制御素子をオフさせる方法となる。この方式の欠
点は起動時の回転数が低いときに、ロック保護回路が動
作して起動しなくなることがあることである。

［発明の目的］ 本発明は上述の点に鑑みて提供したものであって、起動
時にはロック保護回路が動作せず、スムースに起動でき
るモータの速度制御回路を提供することを目的とするも
のである。

［発明の開示］ 以下、本発明の一実施例を図面により説明する。まず、
全体の回路動作を説明する。第１図は速度制御回路のブ
ロック図を示し、第２図はその定常時のタイムチャート
を示すものである。モータの回転数に比例する信号を出
力する速度検出回路１は、周波数ノエネレータＦＧ、オ
ペアンプＯＰ、、抵抗Ｒ，，Ｒ５等から構成されている
。サンプルパルスやリセ・ントバルスといったタイミン
グパルスを発生するサンプル・リセットパルス発生回路
２は、台形波を発生する台形波回路１１、ヒステリシス
コンパレータｏＰ２、ＩＣからなるサンプル・リセット
パルス発生器２ａ等から構成され、サンプル・リセット
パルス発生器２ａに台形波を入力する台形波回路１１は
、定電流源丁いコンデンサＯＲ等からなっている。サン
プル・リセットパルス発生器２ａのリセットパルスによ
って鋸歯状波を形成する鋸歯状波発生回路３は定電流ａ
Ｉｚ、コンデンサＯＲ等から構成され、サンプル、　Ｉ
７セツトパルス発生器２ａのサンプルパルスによって鋸
歯状波電圧をサンプルホールドするサンプルホールド回
路４はバッフ　７４　ａｎ　４　ｂｌ　コンデンサＯＲ
等から構成されている。適宜な速度を設定する速度可変
回路７は抵抗Ｒ×、ボリュームＶＲ，バッファ７ａ等か
らなり、その出力はエラーアンプ１２に入力されてサン
プルホールド回路４からの出力と比較され、その差が反
転増幅される。さらに、エラーアンプ１２の出力は基準
三角波発生回路５からの基準三角波とコンパレータ１３
で比較され、このコンパレータ１３出力がＨレベルのと
きに、出力回路８を駆動する。そして、出力回路８の出
力にてスイッチング回路を構成するパワーＭＯ８ＦＥＴ
１４をオン駆動して、モータＭを駆動する。また、電源
を電池Ｂとしており、電圧は昇圧回路１０にて昇圧され
でモータＭに供給されている。尚、モータＭの速度信号
をＦ−Ｖ変換するＦ−Ｖ変換回路は、鋸歯状波発生回路
３とサンプルホールド回路４とで構成されるものである
。

次に第１図と第２図とにより動作を説明する。

尚、第２図の（ａ）〜（ｊ）は第１図のａ、弘〜ｊ点の
波形を示すものである。モータＭの回転数に比例した速
度信号は周波数ノエネレータＦＧにより出力され、その
出力された速度信号はオペアンプＯＰ。

によりＲＦ／Ｒ５倍に増幅される。第２図（ａ）に示す
ようなオペアンプＯＰ１の出力はヒステリシスフンパレ
ータＯＰ２に入力され、第２図（ｂ）に示すようｌこ回
転数に比例した周波数の方形波パルスを得る。この方形
波によりサンプル・リセットパルス発生回路２の台形波
回路１１で第２図（ｃ）のように台形波を発生する。こ
の台形波の立ち上がりを基準電圧発生回路６からの基準
電圧Ｖ、、Ｖ２．Ｖ、と比較しく第２図（Ｃ））、サン
プルパルス（第２図（ｅ））とリセットパルス（第２ｔ
ｌ（ｄ））の発生するタイミングを決定する。一方、鋸
歯状波発生回路３では、コンデンサ０丁を定電流源■２
により充電し、た時にコンデンサＯＲに充電された電荷
を放電し、同図のような鋸歯状波を発生する。サンプル
ホールド回路４では、サンプルパルスが発生した時に、
ホールドコンデンサＣＨを充電あるいは放電することに
より、その時の鋸歯状波電圧をサンプルホールドする。

従って、サンプルホールド回路４には第２図（ｇ＞に示
すような回転数に比例したＤＣ信号が出力されることに
なる。

エラーアンプ１２では、速度可変回路マで設定した電圧
Ｖｘとサンプルホールド回路４の出力電圧Ｖｏの差をＲ
＾／　Ｒ８倍に反転増幅し、その出力を第２図（１］）
に示すように基準三角波発生回路５の基準三角波とコン
パレータ１３で比較し、第２図（ｉ）に示すように方形
波を得ている。この方形波を出力回路８を通じて出力し
て第２図（ｊ）に示すようなデート電圧を得て、パワー
ＭＯ８ＦＥＴ１４によ１）ＤＣモータＭの供給電源をＰ
ＷＭ制御するようにしている。ロック保護回路９は次の
ような機能を有している。つまり、モータＭに過て、周
波数ジェネレータＦＧの出力周波数が小さくなり、サン
プルホールド回路４の出力電圧が高くなる。その電圧を
抵抗ＲＬｌとＲＬ２とで分圧された電圧とコンパレータ
１５により検出し、回転数が設定値以下に落ちると、出
力パルスを遮断し、モータＭを停止させるものである。

次に起動時の動作について説明する。サンプルホールド
回路４のコンデンサＣ＋＋は上述したように、モータＭ
の速度が遅いと周波数ジェネレータＦＧの周波数が下が
るため、サンプリングを行なう時間が長くなり、コンデ
ンサＣＨの電圧は高くなる。ところが、起動時はコンデ
ンサＣＨは光電されておらず、速度が早いという信号と
なり、モーｙＭに電流を流さなくなる。このため、モー
タＭは起動回路がないと起動しない。

この起動回路１６は第１図に示すような構成となってい
。る。すなわち、起動回路１６は抵抗Ｒ３〜Ｒ６、コン
デンサＣ３、コンパレータ１６ａ％Ｒ８型の７リツプ７
０ツブ１６ｂ、Ｔ型の７リツププロツプ１６ｃ等、トラ
ンジスタＱ、、Ｑ２から構成されている。７リツプ７０
ツブ１６ｂの出力端はサンプルホールド回路４のコンデ
ンサ０Ｍ側に接続されており、７リツプ７０ツブ１６ｃ
はロック保護回路９に接続されている。抵抗Ｒ１とＲ２
とで抵抗分割された電圧がコンパレータ１６ａの反転入
力端子に接続され、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１との接続
点がコンパレータ１６ａの非反転入力端子に接続され、
コンパレータ１６ａの出力は７す７ブ７０ツブ１６ｂ、
１６ｃに夫々入力されている。

尚、上記コンデンサＣ３、抵抗Ｒ０〜Ｒ１、フンパレー
タ１６ａ、）ランノスタＱ、、Ｑ２等にて時間遅れ発生
手段を構成している。

犬に、起動回路１６の動作を第１図及び第３図に基づい
で説明する。まず、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とによる
１回目の動作について説明する。

起動のため、電源が投入されると、起動回路１６のコン
パレータ１６ａに抵抗Ｒ，，Ｒ２で基準電圧が入力され
、第３図（ｂ）に示すように抵抗Ｒ１でコンデンサＣ３
が充電される。この時、コンパレータ１６ａの出力は第
３図（ｅ）に示すようにＬレベルであり、トランジスタ
Ｑ、、Ｑ２はオフしている。一方、電源投入と同時に、
７．リップフロップ１６ｂに抵抗Ｒ、、Ｒ、によりリセ
ット信号が与えられ、出力条件が例えばＨレベルとなる
この信号で、第３図（ｄ）に示すような起動パルスを出
力してサンプルホールド回路４を操作し、鋸歯状波発生
回路３のコンデンサＣＴの電圧Ｖａｔと、サンプルホー
ルド回路４のコンデンサＣＭの電圧■。Ｈとが、■ｃＴ
＝ＶＣ）ｌの電圧となるように充電する。サンプルホー
ルド回路４のコンデンサＣＨが充電されると、出力回路
８が動作し、モータＭに電流を流す。第３図（ａ）に示
すようにモータＭが少しでも動き出すと、周波数ジェネ
レータＦＧから信号が入り、サンプル・リセットパルス
発生回路２が動作し、サンプルホールド回路４も正常に
動作を始める。

コンデンサＣＩの充電電圧が抵抗Ｒ，，Ｒ２による基準
電圧を越えると、ｖＪｓ図（ｅ）に示すようにコンパレ
ータ１６ａの出力はＨレベルとなり、これが７リツプ７
ａツブ１６ｂにセット信号として加わり、第３図（ｄ＞
に示すように起動パルスを停止すると同時に、トランジ
スタＱ、、Ｑ２をオン駆動してコンデンサＣ１の電荷を
放電させる（第３図（）、））ことになる。

次に２回目動作について説明する。コンデンサＣ１の電
圧が、第３図（ｂ）のように抵抗Ｒ４と、抵抗Ｒ２及ｔ
Ｆ　Ｒｓで定まる電圧まで低下すると、第３図（ｅ）に
示すようにコンパレータ１６ａの出力は再びＬレベルと
なり、トランジスタＱ　１．Ｑ　２がオフしてコンデン
サＣ１は抵抗Ｒ，，Ｒ２の電圧まで充電される。コンデ
ンサＣＩが抵抗Ｒ，，Ｒ２で定まる電圧まで充電される
と、コンパレータ１６ａ出力はＨレベルとなり、２個目
のパルスを出力する。

従って、この２個のパルスが７リツプ７０ツブ１６ｃに
入ることにより、このＴ−７リアプ７０ツブ１６ｃは出
力が反転し、電源投入時にオー）　１７セツトされ、こ
の出力信号でロック保護回路９の動作を停止していたの
が、この信号によりロック保護動作停止の機能が解除さ
れ、ロック保護回路９が動作を開始する（第３図（ｅ）
）、これと同時にコンデンサＣ１の電荷を強制放電し、
起動回路１６の動作を停止する。

［発明の効果１ 本発明は上述のように、モータの回転数を検出し、この
検出信号にて設定回転数の信号と比較してモータの回転
数をフィードバック制御すると共に、モータの回転数が
所定数以下になった時にモータへの電源を遮断するロッ
ク保護回路を備えたモータの速度制御回路において、１
回目の信号をモータの起動信号とし、２回目の信号を上
記ロック保護回路の動作開始信号とした２回の動作信号
を発生させる１つの時間遅れ発生手段を有する起動回路
を設けたものであるから、１回目の起動のための信号と
、２回目の起動がかかるまでロック保５！回路の動作を
止めておく信号とを１つの時間遅れ発生手段で作り出す
ことができ、また、ロック保護回路を２回目の信号で動
作開始とすることにより、モータを低回転数からスムー
スに回転させることができ、モータの速度制御をするこ
とができる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図は同上の
定常時のタイムチャート、第３図は同上の起動時におけ
るタイムチャートである。 ８は出力回路、９はロック保護回路、１６は起動回路を
示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータの回転数を検出し、この検出信号にて設定
   回転数の信号と比較してモータの回転数をフィードバッ
   ク制御すると共に、モータの回転数が所定数以下になっ
   た時にモータへの電源を遮断するロック保護回路を備え
   たモータの速度制御回路において、１回目の信号をモー
   タの起動信号とし、２回目の信号を上記ロック保護回路
   の動作開始信号とした２回の動作信号を発生させる１つ
   の時間遅れ発生手段を有する起動回路を設けたことを特
   徴とするモータの速度制御回路。