JPS5935581A - Speed controller for dc motor - Google Patents
Speed controller for dc motorInfo
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- JPS5935581A JPS5935581A JP14551182A JP14551182A JPS5935581A JP S5935581 A JPS5935581 A JP S5935581A JP 14551182 A JP14551182 A JP 14551182A JP 14551182 A JP14551182 A JP 14551182A JP S5935581 A JPS5935581 A JP S5935581A
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- H02P7/06—Arrangements 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
- H02P7/18—Arrangements 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
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- H02P7/28—Arrangements 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
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- H02P7/288—Arrangements 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 variable impedance
- H02P7/2885—Arrangements 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 variable impedance whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、低速度制御を可能にした直流電動機の速度
制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a speed control device for a DC motor that enables low speed control.
一般に、直流電動機の速度制御を行なうに際し、その直
流電動機の回転速度を検出する方法としては、第１図に
示すような手段が、従来から用いられている。第１図に
おいて、１は制御すべき直流電動機であり、この直流電
動機１と抵抗２．３．４（！：で、それぞれを−辺とし
たブリッジ回路を構成している。５はエミッタを前記ブ
リッジ回路の一方の検出端に接続したＰＮＰ トランジ
スタであり、６は他方の検出端にアノードを接続したダ
イオードであり、ダイオード６のカソードはトランジス
タ５のベースに接続されている。７は定′１流源で、ト
ランジスタ５とダイオード６との接続点と、電源］２の
負極端子間に接続されている。１０は増幅器で、入力側
がトランジスタ５のコレクタに接続され、出力側はブリ
ッジ回路への′成力の供給を制御するトランジスタ１１
のベースに接続されている。８．９は電源１２の正負極
間接続された直列抵抗で、それらの共通接続点はトラン
ジスタ５のコレクタに接続されている。Generally, when controlling the speed of a DC motor, a method as shown in FIG. 1 has been conventionally used to detect the rotational speed of the DC motor. In FIG. 1, 1 is a DC motor to be controlled, and this DC motor 1 and resistors 2, 3, and 4 (!:) form a bridge circuit with each as a negative side. A PNP transistor is connected to one detection terminal of the bridge circuit, and 6 is a diode whose anode is connected to the other detection terminal.The cathode of diode 6 is connected to the base of transistor 5.7 is a constant The current source is connected between the connection point between transistor 5 and diode 6 and the negative terminal of power supply 2. Reference numeral 10 is an amplifier whose input side is connected to the collector of transistor 5, and whose output side is connected to the bridge circuit. 'Transistor 11 that controls the supply of power
connected to the base of. 8.9 is a series resistor connected between the positive and negative electrodes of the power source 12, and their common connection point is connected to the collector of the transistor 5.
このように構成されている直流電動機の速度制御装置に
おいて、直流電動機の等側内部抵抗を山、抵抗２．３．
４の抵抗値をＲ１、Ｒ，、几３、ブリッジ給電端子Ａ１
Ｂ間の電圧をｖＯ１直流電動機の逆起電圧をＥＭとする
と、ブリッジ回路の検出端Ｃ１Ｄ間の電圧Ｖｎは、
となる。ここで、ブリッジ回路の平衡条件Ｒ□・Ｒ３：
几２．■も、 ・・・ ・・・・・・・・・・・・・・
・・ ・・・・・・・・・ ・・・ ・′（１）を満た
すようにすると、
となる。トランジスタ５のベース・エミッタ間電圧をＶ
ＢＥＩ 、ダイオード６の順方向電圧をＶＤとすると、
Ｖｎ ＝ Ｖｎ −ＶＢＥＩ であるから、となる。In the speed control device for a DC motor configured as described above, the equal-side internal resistance of the DC motor is set to 2.3.
4 resistance value R1, R,, 几3, bridge power supply terminal A1
If the voltage across B is vO1 and the back electromotive force of the DC motor is EM, then the voltage Vn across the detection terminal C1D of the bridge circuit is as follows. Here, the equilibrium condition of the bridge circuit R□・R3:
几2. ■Also, ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・ ・・・・・・・・・ ・ ・If we satisfy (1), we get . The base-emitter voltage of transistor 5 is V
BEI, and if the forward voltage of diode 6 is VD, then
Since Vn = Vn - VBEI.
よって直流電動機の回転速度Ｎは、（但し、Ｋｖは直流
電動機の逆起電圧常数である）で表わされる。したがっ
て、トランジスタ５、ダダイオード６及び定電流源７よ
りなる誤差増幅回路により、直流電動機】の回転速度を
検出することができ、その検出信号で上記ブリッジ回路
への供給電力を制御し、（ＶＤ −ＶＢＥＩ ）を一定
に保つようにするこきにより、直流電動機】の回転速度
を一定に保持させることができる。Therefore, the rotational speed N of the DC motor is expressed as (where Kv is the back electromotive voltage constant of the DC motor). Therefore, the error amplifier circuit consisting of the transistor 5, the diode 6, and the constant current source 7 can detect the rotational speed of the DC motor, and the detection signal controls the power supplied to the bridge circuit. -VBEI) can be kept constant by keeping the rotational speed of the DC motor constant.
、ところが、前記誤差増幅回路が動作するためには、直
流電動機】の端子電圧Ｅｏは少くとも０．６〜０．７■
以上なくてはならない。一方、直流電動機の端子電圧ｇ
ｏは、
Ｅｏ ＝ ＥＭ＋ Ｉｈ＋Ｒａ ＝ Ｋｖ 脅Ｎ ４−
Ｒａ ＠ＫＴ −Ｔ ・Ｈ・−−−＝−（４）（但し
、ＩＭは直流電動機を流れる電流、ＫＴはトルク定数、
Ｔはトルクである。）
と表わされる。仮りに今、直流電動機】を無負荷、すな
わち、Ｔ＝Ｏで回転させたとすると、ＥＯ−に■・Ｎ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（５）となるが、ＥＯは０．６
〜０．７ｖ以上必要であるため、直流電動機を定速回転
させるための速度は、０．６〜０．７
Ｎ＞ Ｋｖ ・・・・・・・・・・ ・・・・・・・
・・・・・・・・−・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・（６）で制限されてしまう。However, in order for the error amplification circuit to operate, the terminal voltage Eo of the DC motor must be at least 0.6 to 0.7■
There must be more than that. On the other hand, the terminal voltage g of the DC motor
o is Eo = EM + Ih + Ra = Kv Threat N 4-
Ra @KT -T ・H・---=-(4) (However, IM is the current flowing through the DC motor, KT is the torque constant,
T is torque. ). Suppose now that the DC motor is rotated with no load, that is, at T=O, then EO- will have ■・N・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・(5), but EO is 0.6
~0.7v or more is required, so the speed to rotate the DC motor at a constant speed is 0.6~0.7 N> Kv ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・－・・・・・・・・・・・・・・・・・・
......It is limited by (6).
本願発明は、従来の直流電動機の速度制御装置のかかる
欠点を解消すべくなされたもので、電動機と械抗とから
なるブリッジ回路の検出端に、ＮＰＮトランジスタとダ
イオードと定電流源とからなる誤差増幅回路を接続し、
該誤差増幅回路の出力により反転増幅器を介して給電回
路を制御するように構成し、低速における速度制御を可
能にする直流電動機の速度制御装置を提供することを目
的とするものである。The present invention was made in order to eliminate such drawbacks of the conventional speed control device for a DC motor. Connect the amplifier circuit,
It is an object of the present invention to provide a speed control device for a DC motor which is configured to control a power supply circuit via an inverting amplifier using the output of the error amplification circuit, and which enables speed control at low speeds.
次に実施例に基づき本願発明の詳細な説明する。Next, the present invention will be explained in detail based on Examples.
第２図は、本願発明に係る直流電動機の速度制御装置の
一実施例の回路構成図である。図において、２」は制御
される直流電動機で、この電動機２１と抵抗２２．２３
．２４とで、それぞれを−辺とし７こブリッジ回路を構
成している。２５はエミッタを前記ブリッジ回路の検出
端、すなわち抵抗２２と直流電動機２１との接続点Ｃに
接続したＮ ｉ’ Ｎ トランジスタで、該トランジス
タ２５のベースには、カソードが前記ブリッジ回路の他
の検出端、すなイつち抵抗３と抵抗４との接続点りに接
続されたダイオード２６のアノードが接続されている。FIG. 2 is a circuit configuration diagram of an embodiment of a speed control device for a DC motor according to the present invention. In the figure, 2'' is a controlled DC motor, and this motor 21 and resistors 22 and 23
．． 24, each constitutes a seven-piece bridge circuit with each as a negative side. Reference numeral 25 denotes an N i' N transistor whose emitter is connected to the detection end of the bridge circuit, that is, the connection point C between the resistor 22 and the DC motor 21; The anode of a diode 26 is connected to the end, that is, the connection point between the resistors 3 and 4.
また、前記トランジスタ２５のコレクタは、抵抗２８を
介門ッで直流電源３】の正極端子に接続されている。２
７は定電流源で、前記ＮＰＮトランジスタ２５のベース
とダイオード２６のア／−ドとの接続点へ、電流を供給
するように接続されている。そして、これらのトランジ
スタ２５、ダイオード２６、定電流源２７及び抵抗２８
とで誤差増幅回路を構成している。２９は誤差増幅回路
の出力を反転増幅する増幅器で、トランジスタ２５のコ
レクタに接続されている。３０は前記増幅器２９の出力
信号により、前記ブリッジ回路への供給電力を制御する
給電用トランジスタである。Further, the collector of the transistor 25 is connected to the positive terminal of the DC power supply 3 through a resistor 28. 2
Reference numeral 7 denotes a constant current source, which is connected to the connection point between the base of the NPN transistor 25 and the gate of the diode 26 so as to supply current. These transistor 25, diode 26, constant current source 27, and resistor 28
and constitute an error amplification circuit. An amplifier 29 inverts and amplifies the output of the error amplification circuit, and is connected to the collector of the transistor 25. Reference numeral 30 denotes a power supply transistor that controls the power supplied to the bridge circuit based on the output signal of the amplifier 29.
このように構成されている直流電動機の速度制御装置に
おいて、ブリッジ回路の平衡条件ＰＵ２□愉Ｒ＋−＝：
＝ ＬＬ、・Ｒａ・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・＋７）（但し、”２１ ｓ几〃、Ｒ２３はそれぞｄ抵
抗２２．２３．２４の抵抗値、比ａは直流電動機２１の
等筒内部抵抗である。）
を満たすようにすると、ＮＰＮトランジスタ２５のベー
スΦエミッタ間・電圧ＶＢＥ４は（但し、ＥＭは直流
電動機２】の逆起電圧、ＶＤはタイオード２６のＩｌｉ
方向電圧である。）で表わされる。したがって、直３１
ｅ Ｔｔ電動機回転速度Ｎは、
（但し、Ｋｖは直流電動機の逆起電圧定数である）と表
わされる。今、直流電動機の回転速度が上昇したとする
と、前記誤差増幅回路の出力、ずなわらＥ点の電位が下
がり、反転増幅器２９によって反転増幅された出力信号
により、給′亀用トフンシスタ３０のベース電流が減少
し、直流電動機２１への供給電力は減少され、回転速度
を低下させる。逆に、直流電動機の回転速度が低下した
とｒると、Ｅ点の電位は上昇し、反転増幅器９による出
力信号により、給電用トランジスタ３０のベース電流が
増加し、直流電動機２１への供給電力が増加し、回転速
度を上昇させ、一定速度にちるように動作させる。In the speed control device for a DC motor configured as described above, the equilibrium condition of the bridge circuit is PU2□R+-=:
= LL,・Ra・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・+7) (However, R23 is the resistance value of d resistor 22, 23, and 24, respectively, and ratio a is the equal cylinder internal resistance of DC motor 21.) If the following is satisfied, the NPN transistor The base/emitter voltage VBE4 of 25 is (where EM is the back electromotive force of DC motor 2), and VD is the Ili of diode 26.
Directional voltage. ). Therefore, straight 31
e TtThe motor rotation speed N is expressed as (where Kv is the back electromotive force constant of the DC motor). Now, if the rotational speed of the DC motor increases, the output of the error amplification circuit, the potential at point E, decreases, and the output signal that is inverted and amplified by the inverting amplifier 29 causes the base of the feeder tortoise Tofunsister 30 to decrease. The current is reduced and the power supplied to the DC motor 21 is reduced, reducing the rotational speed. Conversely, when the rotational speed of the DC motor decreases, the potential at point E increases, and the base current of the power supply transistor 30 increases due to the output signal from the inverting amplifier 9, and the power supplied to the DC motor 21 increases. increases, the rotational speed increases, and the operation is performed so that it reaches a constant speed.
このように（ＶＢＥＩ−ＶＤ ）を一定に保つことによ
り、（９）式で決まる回転速度で直流電動機は制御され
ることになる。本願発明の場合、ＮＰＮトランジスタ２
５とタイオード２６と定電流源２７とで誤差増幅回路が
構成されていて、（’ＶＢＥＩ −Ｖｎ ）の誤差電圧
で供給電力を制御するため、電動機端子重圧Ｅｏは０．
６Ｖ以下でも誤差増幅回路は動作し、従来の速度制御装
置のよう１こ、直流電動機の端子電圧の制限を受けない
。したがって、直流電動機は従来のものに比し、低速で
の速度制御が可能となる。By keeping (VBEI-VD) constant in this way, the DC motor is controlled at the rotational speed determined by equation (9). In the case of the present invention, the NPN transistor 2
5, a diode 26, and a constant current source 27 constitute an error amplification circuit, and since the supplied power is controlled by an error voltage of ('VBEI - Vn), the motor terminal load Eo is 0.
The error amplification circuit operates even below 6V, and unlike conventional speed control devices, it is not limited by the terminal voltage of the DC motor. Therefore, compared to conventional motors, DC motors can be controlled at lower speeds.
この制御装置における速度の設定は誤差増幅回路を構成
しているＮ、ＰＮトランジスタ２５のベース・エミッタ
間の電流−電圧特性と、ダイオード２６の電流−電圧特
性の差を利用し０行なうこ吉ができる。すなイつぢ、第
３図に２いて、（ａ）で示すようなベース・エミッタ間
の電流〜電圧特性をもつトランジスタと、（１〕）で示
すような′電流−電圧特性をもつダイオードを用いると
、（ＶＢＥＩ −Ｖｕ ）の値は、それぞれに流れる電
流によって決まるから、前記定電流源２７の電流値によ
り、（ＶＢＥｘ −ＶＤ ） 、９決めることができ、
その際、直流電動機は（９）式で決まる回転速度で一定
に制御される。The speed setting in this control device uses the difference between the current-voltage characteristics between the base and emitter of the N and PN transistors 25 and the current-voltage characteristics of the diode 26, which constitute the error amplification circuit. can. In other words, in Figure 3, there is a transistor with current-voltage characteristics as shown in (a), and a diode with current-voltage characteristics as shown in (1). Since the value of (VBEI - Vu ) is determined by the current flowing in each, (VBEx - VD ) can be determined by the current value of the constant current source 27,
At this time, the DC motor is controlled to a constant rotational speed determined by equation (9).
以上実施例に基づき詳細に説明したように、本願発明は
、電動機と抵抗上からなるブリッジ回路の検出端に、Ｎ
ＰＮトランジスタＬタイオードと定電流源とからなる誤
差増幅回路を接続し、該誤差増幅回路の出力により、反
転増幅器を介してフリンジ回路の給電回路を制御するよ
うに構成したので、誤差増幅回路の動作は直流電動機の
端子電圧の制限をうけず、低速における直流電動機の定
速制御が可能となり、制御可能な速度範囲を拡大するこ
とができる。As described above in detail based on the embodiments, the present invention has an N
An error amplifier circuit consisting of a PN transistor L diode and a constant current source is connected, and the output of the error amplifier circuit is configured to control the power supply circuit of the fringe circuit via an inverting amplifier, so that the operation of the error amplifier circuit is is not limited by the terminal voltage of the DC motor, and enables constant speed control of the DC motor at low speeds, thereby expanding the controllable speed range.
第】図は、従来の直流電動機の速度制御装置の回路構成
Ｍ１第２図は、本願発明に係る直流電動機の速度制御装
置の一実施例の回路構成図、第３図は、トランジスタの
ベース・エミッタ間、及びダイオードの電圧−電流特性
を示す特性図である。
図面中、２１は被制御直流電動機、２２．２３．２４は
抵抗、２５はＮＰＮ ｌ−ランジスタ、２６はダイオー
ド、２７は定電流源、２８は抵抗、２９は反転増幅器、
３０は給電制御用トランジスタ、３】は電源を示す。
３８５
手続補正書
昭和５７年１１月〉グ日
特許庁長官 若杉和夫殿
１、事件の表示
昭和５７年 特許 願第１４５５］］号２、発明の名称
直流電動機の速度制御装置３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
４、代理人
６、補正により増加する発明の数 な し７、補正
の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄８、補正の内
容
明細書第３頁１４行に「逆起電圧常数」とあるのを、「
逆起電圧定数」と補正する。
３９０−FIG. 2 is a circuit configuration diagram of an embodiment of the speed control device for a DC motor according to the present invention. FIG. FIG. 2 is a characteristic diagram showing voltage-current characteristics between emitters and a diode. In the drawing, 21 is a controlled DC motor, 22, 23, 24 is a resistor, 25 is an NPN l-transistor, 26 is a diode, 27 is a constant current source, 28 is a resistor, 29 is an inverting amplifier,
30 is a power supply control transistor, and 3] is a power supply. 385 Procedural Amendment November 1980 Mr. Kazuo Wakasugi, Commissioner of the Japan Patent Office 1, Indication of the Case 1981 Patent Application No. 1455]] No. 2, Title of Invention Speed Control Device for DC Motor 3, Person Making the Amendment Relationship to the case Patent applicant 4, attorney 6, number of inventions increased by amendment None 7, subject of amendment Detailed explanation of the invention in the specification column 8, content of amendment on page 3, line 14 of the specification "Back electromotive force constant" should be changed to "
Correct it with "back electromotive force constant". 390-
Claims (1)
直流電動機の速度制御装置において、前記直流電動機と
第】の抵抗との接続点にエミッタを接続したＮＰＮ ｌ
−ランジスタと、該トランジスタのベースにアノードを
、第２の抵抗と第３の抵抗との接続点にカソードを接続
したタイオードと、前記トランジスタとタイオードとの
接続点に接続した定電流源とを設けたことを特徴とする
直流電動機の速度制御装置。In a speed control device for a DC motor equipped with a F-IJ circuit consisting of a DC motor and a resistor, an NPN l whose emitter is connected to the connection point between the DC motor and the resistor
- a transistor, a diode having an anode connected to the base of the transistor, a cathode connected to the connection point between the second resistor and the third resistor, and a constant current source connected to the connection point between the transistor and the diode; A speed control device for a DC motor, characterized by:
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14551182A JPS5935581A (en) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | Speed controller for dc motor |
| DE19833328236 DE3328236A1 (en) | 1982-08-24 | 1983-08-04 | Speed-regulating device for a DC motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14551182A JPS5935581A (en) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | Speed controller for dc motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935581A true JPS5935581A (en) | 1984-02-27 |
Family
ID=15386930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14551182A Pending JPS5935581A (en) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | Speed controller for dc motor |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935581A (en) |
| DE (1) | DE3328236A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61254091A (en) * | 1985-05-02 | 1986-11-11 | Nec Corp | Motor controller |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4893067A (en) * | 1987-05-06 | 1990-01-09 | Black & Decker Inc. | Direct current motor speed control |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2233930C3 (en) * | 1972-07-11 | 1981-08-27 | Olympus Optical Co., Ltd., Tokyo | Circuit arrangement for speed control of a DC motor |
| US4163182A (en) * | 1976-06-22 | 1979-07-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Actuating circuit for D.C. motor |
-
1982
- 1982-08-24 JP JP14551182A patent/JPS5935581A/en active Pending
-
1983
- 1983-08-04 DE DE19833328236 patent/DE3328236A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61254091A (en) * | 1985-05-02 | 1986-11-11 | Nec Corp | Motor controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3328236A1 (en) | 1984-03-01 |
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