JPS6249833B2 - - Google Patents
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- JPS6249833B2 JPS6249833B2 JP55061798A JP6179880A JPS6249833B2 JP S6249833 B2 JPS6249833 B2 JP S6249833B2 JP 55061798 A JP55061798 A JP 55061798A JP 6179880 A JP6179880 A JP 6179880A JP S6249833 B2 JPS6249833 B2 JP S6249833B2
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- rotation speed
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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
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/02—Details of starting control
- H02P1/022—Security devices, e.g. correct phase sequencing
- H02P1/026—Means for delayed starting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流電動機の回転数制御回路に関し、
更に詳言すれば直流電動機の起動電流も制限する
ことのできる直流電動機の回転数制御回路に関す
る。 従来、車輛用空気調和装置の送風機の回転数制
御回路は、送風機の直流電動機の電機子巻線に直
列に制御用のトランジスタを接続し、前記制御用
のトランジスタへの入力電圧を変化させて、前記
制御用のトランジスタのエミツタ・コレクタ間電
圧を前記入力電圧により変化させ、電機子巻線に
印加される電圧を変化させて、直流電動機の回転
数を制御して、送風機の風量を調節していた。 しかし上記の如き従来の回転数制御回路による
ときは、起動時に前記制御用のトランジスタに起
動電流が流れ、前記制御用のトランジスタを破壊
する。このために定格電流の大きなトランジスタ
を制御用のトランジスタとして用いねばならず、
トランジスタの形状が大きくなり、大きな取付ス
ペースを必要とする欠点があつた。またこのため
高価となる欠点があつた。 本発明は上記にかんがみなされたもので、上記
の欠点を解消した直流電動機の回転数制御回路を
提供するものである。 この目的は本発明によれば、直流電動機の電機
子巻線に直列に接続したトランジスタに並列に抵
抗を接続し、直流電動機の電源に時定数回路を接
続し、かつ前記電源投入時に前記時定数回路にて
定まる所定時間前記トランジスタをオフ状態にす
る遮断回路を接続し、前記電流の投入から前記所
定時間、前記抵抗を通して電機子電流を流すこと
により達成される。 以下、本発明を実施例により説明する。 第１図は本発明の直流電動機の回転数制御回路
の一実施例の回路図である。また本実施例は車輛
用空気調和装置の送風機の直流電動機の回転数制
御回路の例である。 Ｂは電圧＋ＶCCの電圧が印加される電源端子で
あり、INは回転数制御用の入力電圧（以下、単
に入力電圧と記す）が印加される入力端子であ
り、１は直流電動機の電機子巻線である。ここで
直流電動機の磁極はたとえばフエライトからなる
永久磁石である。 電機子巻線１と、ダーリントン接続したトラン
ジスタ２と３とからなる制御用のトランジスタ４
とを直列に接続して電源＋ＶCCに接続する。また
制御用のトランジスタ４に並列に抵抗５を接続す
る。 ６は演算増幅器で非反転入力端子に抵抗９と１
０とで電源＋ＶCCを分圧した電圧を印加し、演算
増幅器６の出力端子の電圧はトランジスタ７とエ
ミツタ抵抗８とからなるエミツタホロワに入力
し、該エミツタホロワの出力は制御用トランジス
タ４に入力する。 一方、電源＋ＶCCにコンデンサ１１と抵抗１２
と抵抗１３とを直列接続した時定数回路を接続
し、該時定数回路の抵抗１３に印加される電圧
を、カスケード接続したトランジスタ１４と１７
とからなる遮断回路を構成するトランジスタ１４
のベースに印加し、トランジスタ１４のコレクタ
出力を抵抗１５と１６とで分圧してトランジスタ
１７のベースに印加し、トランジスタ１７のコレ
クタ出力はトランジスタ２のベースに印加する。
また、抵抗５の電圧は帰環抵抗１９を通して演算
増幅器６の反転入力端子に帰還する。 なお、１８は演算増幅器６に入力抵抗であり２
０および２１は逆流防止用のダイオードであり、
２２は演算増幅器６の発信防止用のコンデンサで
ある。 つぎに上記の如く構成した本実施例の作用につ
いて説明する。 まず定常状態においては、コンデンサ１１に電
流は流れていない。従つてトランジスタ１４と１
７とからなる遮断回路はトランジスタ１４および
１７はオフ状態で作用しないために遮断回路は除
外してよい。 従つて演算増幅器６の出力電圧は、トランジス
タ７からなるエミツタホロワを通して、制御用ト
ランジスタ４に入力される。そこで制御用トラン
ジスタ４のエミツタ・コレクタ間電圧ＶCE4が制
御され、電圧ＶCE4は演算増幅器６の入力電圧か
ら前記非反転入力端子に印加された電圧を差引い
た値に従つて増減する。 いま入力電圧をＶIN、演算増幅器６の非反転入
力端子の電圧をＶS、演算増幅器６の出力端子と
トランジスタ７のエミツタ間の電圧をＶBE1、ト
ランジスタ２のエミツタとトランジスタ７のエミ
ツタ間の電圧をＶBE2、トランジスタ２のエミツ
タの電圧をＶC、演算増幅器６の出力端子の電圧
をV0とすれば、 ＶC＝V0＋ＶBE2−ＶBE1 ＶC＝Ｒｆ／ＲＳ（ＶS−ＶIN）＋ＶS の関係が成立する。 ここでＲSは抵抗１８の抵抗値であり、Ｒfは抵
抗１９の抵抗値である。 そこで電機子巻線１に印加される電圧ＶAは ＶA＝ＶCC−ＶC となり、入力電圧ＶINによつて直流電動機の回転
数は制御される。 つぎに、電源＋ＶCCの印加時の作用について説
明する。 電源＋ＶCCを印加した瞬間には電機子は勿論回
転していない。電源＋ＶCCの印加の瞬間から、コ
ンデンサ１１、抵抗１２および１３からなる時定
数回路の時定数で定まる時間、トランジスタ１４
はオン状態となる。従つてトランジスタ１７もオ
ン状態となる。すなわちトランジスタ１４と１７
とからなる遮断回路は作用して、トランジスタ２
のベースにほぼ電源＋ＶCCが印加され、トランジ
スタ２および３をトランジスタ１７がオンとなつ
ている期間オフ状態にする。従つて第２図に示す
如く起動電流ＩSは抵抗５にのみ流れ、前記時定
数回路の時定数により定まる前記期間中、電機子
電流ＩM1は抵抗５のみを流れる。また起動電流は
抵抗５の存在により制限される。さらにまた、時
定数により定まる前記期間の経過した時刻t1にお
いて、トランジスタ１４および１７はオフ状態と
なりトランジスタ２および３はオフ状態からオン
状態となり、入力電圧により制御される状態とな
る。この場合、一般に抵抗５にのみ流れている電
流ＩM1による直流電動機の回転数は、入力電圧に
より制御される回転数とは異なるため、時刻t1に
おいて再び入力電圧により定まる回転数の場合の
電流ＩM3より多い電流ＩM2まで流れ、その后、電
流ＩM3となり前記した定常状態となる。なお第２
図においてt0は電源＋ＶCCを印加した瞬間の時刻
である。 そこで上記に説明した如く電源＋ＶCC印加時の
起動電流は抵抗５にのみ流れ、制御用トランジス
タには電源＋ＶCCの印加時の起動電流が流れるこ
とはなくなり、かつ定常状態においても電機子電
流の一部は抵抗５を通して流れるために、制御用
トランジスタ４、特にトランジスタ３の容量は小
さくてすむ。 つぎに本発明の一実施例を車輛用空気調和装置
の送風機用直流電動機に適用した場合について説
明する。 車輛用空気調和装置の送風機の風量は、車室内
温度が適当なときは所定の風量であり、車室内温
度を冷却するときは前記所定の風量から増加し、
また車室内温度を加熱するときも前記所定の風量
から増加するように制御するのが普通である。こ
のため送風機用直流電動機の回転数は第３図に示
す如くに制御される。第３図において、横軸は空
気調和装置の吹出空気温度でありＣは冷却側を、
Ｈは加熱側を示し、縦軸は回転数を示している。 そこで第１図に示した本発明の一実施例を上記
の送風機用直流電動機に適用した場合、入力端子
INに印加する入力電圧のパターンを後述する第
４図のＩC線形とし、抵抗５の抵抗値を、制御用
トランジスタ４がオフ状態のとき第３図の回転数
N1に対応する電機子電流を流すように選定す
る。従つて、制御用トランジスタ４はオフ状態
で、トランジスタ２のエミツタの電圧は回転数
N1に対応する電圧となり、電機子電流は総て抵
抗５を流れ、制御用トランジスタ４に電機子電流
は流れない。 また、風量を増加する場合は入力電圧を上昇さ
せて反転増幅器６の出力電圧を低下させれば制御
用トランジスタ４の導通度が増し、また電機子電
流の一部は抵抗５に分流する。 従つて抵抗５に流れる電流をＩR、制御用トラ
ンジスタ４に流れる電流をＩCとすれば、第３図
のパターンに対する電流ＩR、ＩC、電圧ＶCは第
４図に示す如くになる。 第４図から明らかな如くトランジスタ３が最大
電力を消費するのは風量を車室温度を冷却または
加熱する場合の風量増加範囲の中間点近傍にな
り、またトランジスタ３は送風機の送風により冷
却されることにより、トランジスタ３は容量が小
さくてすみ、また放熱器も小型でよくなる。 また、本実施例では演算増幅器６の入力信号が
第４図ＩC線のパターンと同形であると説明した
が、演算増幅器６を二つ用い、それぞれの演算増
幅器を、一方は反転、他方を非反転増幅器として
第４図のパターンを構成しても良い。 以上説明した如く本発明によれば、直流電動機
の電源投入時の起動電流は電機子巻線に直列に接
続した抵抗により制限され、かつ直流電動機の回
転数制御用トランジスタに流れることはないた
め、制御用トランジスタに定格電流の大きいトラ
ンジスタを用いる必要もなく、取付スペースも小
さくなり、安価となる効果がある。 さらにまた、回転数制御用トランジスタは入力
電圧を増幅する演算増幅器の出力電圧により制御
される。したがつて演算増幅器の入力抵抗、帰還
抵抗、バイアス用抵抗を選定することにより、入
力電圧一定時において、電源電圧の変動にかかわ
らず、モータの両端子間の電圧をほぼ一定に維持
することができる効果もある。
更に詳言すれば直流電動機の起動電流も制限する
ことのできる直流電動機の回転数制御回路に関す
る。 従来、車輛用空気調和装置の送風機の回転数制
御回路は、送風機の直流電動機の電機子巻線に直
列に制御用のトランジスタを接続し、前記制御用
のトランジスタへの入力電圧を変化させて、前記
制御用のトランジスタのエミツタ・コレクタ間電
圧を前記入力電圧により変化させ、電機子巻線に
印加される電圧を変化させて、直流電動機の回転
数を制御して、送風機の風量を調節していた。 しかし上記の如き従来の回転数制御回路による
ときは、起動時に前記制御用のトランジスタに起
動電流が流れ、前記制御用のトランジスタを破壊
する。このために定格電流の大きなトランジスタ
を制御用のトランジスタとして用いねばならず、
トランジスタの形状が大きくなり、大きな取付ス
ペースを必要とする欠点があつた。またこのため
高価となる欠点があつた。 本発明は上記にかんがみなされたもので、上記
の欠点を解消した直流電動機の回転数制御回路を
提供するものである。 この目的は本発明によれば、直流電動機の電機
子巻線に直列に接続したトランジスタに並列に抵
抗を接続し、直流電動機の電源に時定数回路を接
続し、かつ前記電源投入時に前記時定数回路にて
定まる所定時間前記トランジスタをオフ状態にす
る遮断回路を接続し、前記電流の投入から前記所
定時間、前記抵抗を通して電機子電流を流すこと
により達成される。 以下、本発明を実施例により説明する。 第１図は本発明の直流電動機の回転数制御回路
の一実施例の回路図である。また本実施例は車輛
用空気調和装置の送風機の直流電動機の回転数制
御回路の例である。 Ｂは電圧＋ＶCCの電圧が印加される電源端子で
あり、INは回転数制御用の入力電圧（以下、単
に入力電圧と記す）が印加される入力端子であ
り、１は直流電動機の電機子巻線である。ここで
直流電動機の磁極はたとえばフエライトからなる
永久磁石である。 電機子巻線１と、ダーリントン接続したトラン
ジスタ２と３とからなる制御用のトランジスタ４
とを直列に接続して電源＋ＶCCに接続する。また
制御用のトランジスタ４に並列に抵抗５を接続す
る。 ６は演算増幅器で非反転入力端子に抵抗９と１
０とで電源＋ＶCCを分圧した電圧を印加し、演算
増幅器６の出力端子の電圧はトランジスタ７とエ
ミツタ抵抗８とからなるエミツタホロワに入力
し、該エミツタホロワの出力は制御用トランジス
タ４に入力する。 一方、電源＋ＶCCにコンデンサ１１と抵抗１２
と抵抗１３とを直列接続した時定数回路を接続
し、該時定数回路の抵抗１３に印加される電圧
を、カスケード接続したトランジスタ１４と１７
とからなる遮断回路を構成するトランジスタ１４
のベースに印加し、トランジスタ１４のコレクタ
出力を抵抗１５と１６とで分圧してトランジスタ
１７のベースに印加し、トランジスタ１７のコレ
クタ出力はトランジスタ２のベースに印加する。
また、抵抗５の電圧は帰環抵抗１９を通して演算
増幅器６の反転入力端子に帰還する。 なお、１８は演算増幅器６に入力抵抗であり２
０および２１は逆流防止用のダイオードであり、
２２は演算増幅器６の発信防止用のコンデンサで
ある。 つぎに上記の如く構成した本実施例の作用につ
いて説明する。 まず定常状態においては、コンデンサ１１に電
流は流れていない。従つてトランジスタ１４と１
７とからなる遮断回路はトランジスタ１４および
１７はオフ状態で作用しないために遮断回路は除
外してよい。 従つて演算増幅器６の出力電圧は、トランジス
タ７からなるエミツタホロワを通して、制御用ト
ランジスタ４に入力される。そこで制御用トラン
ジスタ４のエミツタ・コレクタ間電圧ＶCE4が制
御され、電圧ＶCE4は演算増幅器６の入力電圧か
ら前記非反転入力端子に印加された電圧を差引い
た値に従つて増減する。 いま入力電圧をＶIN、演算増幅器６の非反転入
力端子の電圧をＶS、演算増幅器６の出力端子と
トランジスタ７のエミツタ間の電圧をＶBE1、ト
ランジスタ２のエミツタとトランジスタ７のエミ
ツタ間の電圧をＶBE2、トランジスタ２のエミツ
タの電圧をＶC、演算増幅器６の出力端子の電圧
をV0とすれば、 ＶC＝V0＋ＶBE2−ＶBE1 ＶC＝Ｒｆ／ＲＳ（ＶS−ＶIN）＋ＶS の関係が成立する。 ここでＲSは抵抗１８の抵抗値であり、Ｒfは抵
抗１９の抵抗値である。 そこで電機子巻線１に印加される電圧ＶAは ＶA＝ＶCC−ＶC となり、入力電圧ＶINによつて直流電動機の回転
数は制御される。 つぎに、電源＋ＶCCの印加時の作用について説
明する。 電源＋ＶCCを印加した瞬間には電機子は勿論回
転していない。電源＋ＶCCの印加の瞬間から、コ
ンデンサ１１、抵抗１２および１３からなる時定
数回路の時定数で定まる時間、トランジスタ１４
はオン状態となる。従つてトランジスタ１７もオ
ン状態となる。すなわちトランジスタ１４と１７
とからなる遮断回路は作用して、トランジスタ２
のベースにほぼ電源＋ＶCCが印加され、トランジ
スタ２および３をトランジスタ１７がオンとなつ
ている期間オフ状態にする。従つて第２図に示す
如く起動電流ＩSは抵抗５にのみ流れ、前記時定
数回路の時定数により定まる前記期間中、電機子
電流ＩM1は抵抗５のみを流れる。また起動電流は
抵抗５の存在により制限される。さらにまた、時
定数により定まる前記期間の経過した時刻t1にお
いて、トランジスタ１４および１７はオフ状態と
なりトランジスタ２および３はオフ状態からオン
状態となり、入力電圧により制御される状態とな
る。この場合、一般に抵抗５にのみ流れている電
流ＩM1による直流電動機の回転数は、入力電圧に
より制御される回転数とは異なるため、時刻t1に
おいて再び入力電圧により定まる回転数の場合の
電流ＩM3より多い電流ＩM2まで流れ、その后、電
流ＩM3となり前記した定常状態となる。なお第２
図においてt0は電源＋ＶCCを印加した瞬間の時刻
である。 そこで上記に説明した如く電源＋ＶCC印加時の
起動電流は抵抗５にのみ流れ、制御用トランジス
タには電源＋ＶCCの印加時の起動電流が流れるこ
とはなくなり、かつ定常状態においても電機子電
流の一部は抵抗５を通して流れるために、制御用
トランジスタ４、特にトランジスタ３の容量は小
さくてすむ。 つぎに本発明の一実施例を車輛用空気調和装置
の送風機用直流電動機に適用した場合について説
明する。 車輛用空気調和装置の送風機の風量は、車室内
温度が適当なときは所定の風量であり、車室内温
度を冷却するときは前記所定の風量から増加し、
また車室内温度を加熱するときも前記所定の風量
から増加するように制御するのが普通である。こ
のため送風機用直流電動機の回転数は第３図に示
す如くに制御される。第３図において、横軸は空
気調和装置の吹出空気温度でありＣは冷却側を、
Ｈは加熱側を示し、縦軸は回転数を示している。 そこで第１図に示した本発明の一実施例を上記
の送風機用直流電動機に適用した場合、入力端子
INに印加する入力電圧のパターンを後述する第
４図のＩC線形とし、抵抗５の抵抗値を、制御用
トランジスタ４がオフ状態のとき第３図の回転数
N1に対応する電機子電流を流すように選定す
る。従つて、制御用トランジスタ４はオフ状態
で、トランジスタ２のエミツタの電圧は回転数
N1に対応する電圧となり、電機子電流は総て抵
抗５を流れ、制御用トランジスタ４に電機子電流
は流れない。 また、風量を増加する場合は入力電圧を上昇さ
せて反転増幅器６の出力電圧を低下させれば制御
用トランジスタ４の導通度が増し、また電機子電
流の一部は抵抗５に分流する。 従つて抵抗５に流れる電流をＩR、制御用トラ
ンジスタ４に流れる電流をＩCとすれば、第３図
のパターンに対する電流ＩR、ＩC、電圧ＶCは第
４図に示す如くになる。 第４図から明らかな如くトランジスタ３が最大
電力を消費するのは風量を車室温度を冷却または
加熱する場合の風量増加範囲の中間点近傍にな
り、またトランジスタ３は送風機の送風により冷
却されることにより、トランジスタ３は容量が小
さくてすみ、また放熱器も小型でよくなる。 また、本実施例では演算増幅器６の入力信号が
第４図ＩC線のパターンと同形であると説明した
が、演算増幅器６を二つ用い、それぞれの演算増
幅器を、一方は反転、他方を非反転増幅器として
第４図のパターンを構成しても良い。 以上説明した如く本発明によれば、直流電動機
の電源投入時の起動電流は電機子巻線に直列に接
続した抵抗により制限され、かつ直流電動機の回
転数制御用トランジスタに流れることはないた
め、制御用トランジスタに定格電流の大きいトラ
ンジスタを用いる必要もなく、取付スペースも小
さくなり、安価となる効果がある。 さらにまた、回転数制御用トランジスタは入力
電圧を増幅する演算増幅器の出力電圧により制御
される。したがつて演算増幅器の入力抵抗、帰還
抵抗、バイアス用抵抗を選定することにより、入
力電圧一定時において、電源電圧の変動にかかわ
らず、モータの両端子間の電圧をほぼ一定に維持
することができる効果もある。
第１図は本発明の一実施例の回路図。第２図は
本発明の一実施例の作用の説明に供する図。第３
図は車輛用空気調和装置の送風機の回転数制御の
一例を示す図。第４図は本発明の一実施例を第３
図に示す回転数制御の送風機に用いた場合の作用
の説明に供する図。 １……電機子巻線、２，３，７，１４および１
７……トランジスタ、４……制御用トランジス
タ、５……抵抗、６……反転増幅器。
本発明の一実施例の作用の説明に供する図。第３
図は車輛用空気調和装置の送風機の回転数制御の
一例を示す図。第４図は本発明の一実施例を第３
図に示す回転数制御の送風機に用いた場合の作用
の説明に供する図。 １……電機子巻線、２，３，７，１４および１
７……トランジスタ、４……制御用トランジス
タ、５……抵抗、６……反転増幅器。
Claims (1)
- １ 直流電動機の電機子巻線に直列にトランジス
タを接続し、該トランジスタの制御電圧を変化さ
せて前記直流電動機の回転数を制御する直流電動
機の回転数制御回路において、入力電圧を増幅
し、かつ出力電圧で前記トランジスタの制御電圧
を変化させる演算増幅器と、前記トランジスタに
並列に接続した抵抗と、前記直流電動機の電源に
接続した時定数回路と、前記電源の投入時に該電
源の投入時から前記時定数回路にて定まる所定時
間前記トランジスタをオフ状態にする遮断回路と
を備えたことを特徴とする直流電動機の回転数制
御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6179880A JPS56159979A (en) | 1980-05-12 | 1980-05-12 | Revolution controlling circuit for dc motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6179880A JPS56159979A (en) | 1980-05-12 | 1980-05-12 | Revolution controlling circuit for dc motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56159979A JPS56159979A (en) | 1981-12-09 |
| JPS6249833B2 true JPS6249833B2 (ja) | 1987-10-21 |
Family
ID=13181475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6179880A Granted JPS56159979A (en) | 1980-05-12 | 1980-05-12 | Revolution controlling circuit for dc motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56159979A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5799412A (en) * | 1980-12-12 | 1982-06-21 | Hitachi Ltd | Air flow control circuit of air conditioner for car |
| EP1039623A3 (de) * | 1999-03-26 | 2003-09-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Stell- und Hilfsantrieb in einem Kraftfahrzeug mit einem Gleichstrommotor mit Anlaufstrombegrenzung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS521655B2 (ja) * | 1973-01-31 | 1977-01-17 | ||
| JPS5129622U (ja) * | 1974-08-21 | 1976-03-03 | ||
| JPS5465317A (en) * | 1977-11-01 | 1979-05-25 | Nippon Denso Co Ltd | Motor drive unit |
-
1980
- 1980-05-12 JP JP6179880A patent/JPS56159979A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56159979A (en) | 1981-12-09 |
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