JPS626877Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は直流電動機の速度制御回路に関し、そ
の目的とするところは構成簡単にして、速度のオ
ーバーシユートを減少させ、応答を速くすること
にある。

第１図は一般の直流電動機制御回路の一例で、
次のように構成されている。直流電動機１に取り
付けられた速度検出装置２により検出された速度
ｎは、比較器３で目標設定速度n₀と比較され、そ
の誤差信号は駆動回路４によつてパルス幅変調さ
れる。駆動回路４出力信号は直流電動機１の電源
回路に直列に介装された制御用トランジスタQ₁
をスイツチング動作させて直流電動機１の速度が
一定になるよう制御する。D₁回路はフライホイ
ルダイオードである。このような従来の制御回路
において、速度検出装置２、駆動回路４等の遅れ
によりオーバーシユートが生じた場合、トランジ
スタQ₁の駆動は停止されるが、目標設定スピー
ドになるためには時間を要する。これを改善する
ためには、オーバーシユートが生じた時に直流電
動機１に制動トルクを発生させれば良いことは周
知のとおりである。そのため第１図に破線で示す
ように制御用のトランジスタQ₀を直流電動機１
と並列に接続し、オーバーシユートを生じている
期間だけトランジスタQ₀をオンすれば、発電制
動により制動トルクが得られる。ところで、トラ
ンジスタQ₁およびQ₀は同時導通による電源短絡
が生じないように、それぞれのトランジスタが切
替わる時点で両方のトランジスタQ₁とQ₀が共に
オフする休止期間が設けられるが、この休止期間
はトランジスタのオフ時の蓄積時間を考慮して必
要最小限に選ばなければならない。なお蓄積時間
は、温度、電流値によつて変わるため、これらを
考慮して休止時間には十分余裕をもたせる必要が
あるが、休止時間が長すぎることは制御に遅れが
生じ好ましくない。また、従来の制御回路ではこ
のように休止時間を設ける必要があるため、複雑
となる欠点をも有する。

第２図は上記問題点を回避することができる本
考案の一実施例を示し、第２図において破線Ａで
囲む部分が制動回路である。以下、第２図につい
て説明する。

被制御直流電動機１の電源回路に直列に制御用
トランジスタQ₁を介装し、直流電動機１と並列
にフライホイルダイオードD₁を接続して従来と
同じチヨツパー回路を構成し、更に、発電制動を
行うための第１のトランジスタとしてのトランジ
スタQ₂のコレクタを前記フライホイルダイオー
ドD₁のアノードに接続し、トランジスタQ₂のエ
ミツタを抵抗R₁を介して前記フライホイルダイ
オードD₁のカソードに接続し、トランジスタQ₂
のベースとフライホイルダイオードD₁のカソー
ド間に、直流電動機１の駆動電圧（＋Vcc）に対
して順方向にダイオードD₂，D₃を接続し、トラ
ンジスタQ₂のベースを抵抗R₂を介してアース
〔トランジスタQ₁のエミツタ〕に接続して定電流
回路を構成し、第２のトランジスタとしてのトラ
ンジスタQ₃のエミツタとコレクタをそれぞれフ
ライホイルダイオードD₁のカソードと前記トラ
ンジスタQ₂のベースに接続し、トランジスタQ₃
のベースに、フライホイルダイオードD₁の端子
間電圧を抵抗R₃とR₄で分圧した電圧を印加す
る。

このように構成したため、制動は電流検出用の
前記抵抗R₁、トランジスタQ₂によつて行われ
る。抵抗R₁、ダイオードD₂，D₃、抵抗R₂および
トランジスタQ₂は前述のように定電流制御回路
を構成する。すなわち、ダイオードD₂，D₃と抵
抗R₂によつてトランジスタQ₂のベース電位は
（Vcc−2V_D）〔但し、Ｖ_DはダイオードD₂，D₃の
一個当りの順方向電圧降下分〕に固定され、トラ
ンジスタQ₂のエミツタ電流Ｉ_Eは、Ｉ_E＝（2V_D−
Ｖ_BE）／R₁に制限される。トランジスタQ₃トラ
ンジスタQ₂の動作を制御して、トランジスタQ₃
がオンの時にはトランジスタQ₂がオフとなり、
制動トルクが発生しないように構成されている。
今、トランジスタQ₁の制御信号がオフになつた
場合を考えると、トランジスタQ₁のベース信号
がオフになつて蓄積時間ののちトランジスタQ₁
がオフになり、フライホイル電流のため、トラン
ジスタQ₁のコレクタはフライホイルダイオード
D₁によつて電源にクランプされる。トランジス
タQ₁のコレクタ電圧は抵抗R₃，R₄によつてトラ
ンジスタQ₃のベースにフイードバツクされてい
るため、トランジスタQ₁がオフとなるまでトラ
ンジスタQ₃はオン状態を保ち、蓄積時間内にト
ランジスタQ₁とQ₂が同時にオンとなることがな
い。

前記フライホイル電流が流れ終ると、トランジ
スタQ₂のベース電位はダイオードD₂，D₃によつ
て（Vcc−2V_D）となつているので、トランジス
タQ₂がオンして制動電流が流れる。これにより
直流電動機１の速度は低下し、オーバーシユート
を抑えることができる。なお制動電流は前述のよ
うに、抵抗R₁、ダイオードD₂，D₃、トランジス
タQ₂によつて構成される定電流回路によつて制
限される。

速度が低下して目標設定速度に達すると、トラ
ンジスタQ₁およびQ₂の制御信号はオンとなり、
再び駆動状態にもどる。このときトランジスタ
Q₁は急速にオンし、トランジスタQ₁のコレクタ
電圧はトランジスタQ₃へフイードバツクされト
ランジスタQ₂はオフ状態へと向かうが、トラン
ジスタQ₃，Q₂の時間遅れによつて僅かの間、ト
ランジスタQ₂とQ₁が同時に導通する期間が生ず
るが、この間に生ずる短絡電流も制限回路によつ
て抑えられるので問題はない。

なお上記実施例においてトランジスタQ₂のベ
ース電位はダイオードD₂とD₃によつて定めた
が、これは定電圧ダイオードまたは抵抗に置換え
ることが出来るのは云うまでもない。

以上説明のように本考案によると、制御用トラ
ンジスタQ₁とフライホイルダイオードD₁が接続
されたチヨツパー回路を有する制御回路におい
て、電流検出用抵抗S₁と第１のトランジスタQ₂
の直列回路を前記フライホイルダイオードに並列
接続し、前記第１のトランジスタQ₂のベースに
所定のバイアスを与えて制動電流制御用定電流回
路を構成し、前記フライホイルダイオードの一端
と前記第１のトランジスタQ₂のベースとの間
に、前記フライホイルダイオードの端子間電圧を
フイードバツクして前記制御用トランジスタQ₁
がオンの時に導通するようバイアスが与えられた
第２のトランジスタQ₃を介装し、前記制御用ト
ランジスタQ₁がオンの期間に第１のトランジス
タQ₂をオフするように構成したため、簡単かつ
確実にオーバーシユートを抑制できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の制御回路の構成図、第２図は本
考案による制御回路の一実施例の要部構成図であ
る。 １……被制御直流電動機、D₁……フライホイ
ルダイオード、Ａ……制動回路、Q₁……制御用
トランジスタ、Q₂……トランジスタ〔第１のト
ランジスタ〕、Q₃……トランジスタ〔第２のトラ
ンジスタ〕、R₁……抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被制御直流電動機の電源回路に直列に制御用ト
   ランジスタQ₁を介装し、前記直流電動機と並列
   にフライホイルダイオードD₁を接続したチヨツ
   パー回路を有する制御回路において、電流検出用
   抵抗R₁と第１のトランジスタQ₂の直列回路を前
   記フライホイルダイオードに並列接続し、前記第
   １のトランジスタQ₂のベースに所定のバイアス
   を与えて制動電流制御用定電流回路を構成し、前
   記フライホイルダイオードの一端と前記第１のト
   ランジスタQ₂のベースとの間に、前記フライホ
   イルダイオードの端子間電圧をフイードバツクし
   て前記制御用トランジスタQ₁がオンの時に導通
   するようバイアスが与えらた第２のトランジスタ
   Q₃を介装し、前記制御用トランジスタQ₁がオン
   の期間に第１のトランジスタQ₂をオフするよう
   に構成したことを特徴とする直流電動機制御回
   路。