JPS6329520B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6329520B2 JPS6329520B2 JP57129174A JP12917482A JPS6329520B2 JP S6329520 B2 JPS6329520 B2 JP S6329520B2 JP 57129174 A JP57129174 A JP 57129174A JP 12917482 A JP12917482 A JP 12917482A JP S6329520 B2 JPS6329520 B2 JP S6329520B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- series
- voltage
- commutator motor
- detector
- current
- Prior art date
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- Expired
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 101100365087 Arabidopsis thaliana SCRA gene Proteins 0.000 description 1
- 101150105073 SCR1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100134054 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) NTG1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Portable Power Tools In General (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Milling, Drilling, And Turning Of Wood (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は負荷変動如何に拘らず直巻整流子電動
機の回転数をほぼ一定に制御する定速度制御付電
動工具に関するものである。
機の回転数をほぼ一定に制御する定速度制御付電
動工具に関するものである。
従来、直巻整流子電動機を用いた電動工具は、
負荷変動に従つて電動機トルクが増減する結果、
相当重負過の仕事をしても電動機をロツクさせる
ことなく作業を進めることができる反面、トルク
の変動に反比例して回転数が変動する結果、電動
工具が例えば電気カンナの場合には切削面の仕上
がり程度が不均一になり易く、又、例えばジスク
グラインダの場合には送りを急変させなければな
らないこともあつて作業性が極めて悪く作業に熟
練を要する他、無負荷状態になると電動機が高速
で回転して作業の安全性が損われるという欠点が
あつた。
負荷変動に従つて電動機トルクが増減する結果、
相当重負過の仕事をしても電動機をロツクさせる
ことなく作業を進めることができる反面、トルク
の変動に反比例して回転数が変動する結果、電動
工具が例えば電気カンナの場合には切削面の仕上
がり程度が不均一になり易く、又、例えばジスク
グラインダの場合には送りを急変させなければな
らないこともあつて作業性が極めて悪く作業に熟
練を要する他、無負荷状態になると電動機が高速
で回転して作業の安全性が損われるという欠点が
あつた。
この対策として、例えば、無負荷電流を検出し
て電動機の無負荷回転数を低下させる方法もある
が、この場合にしても負荷変動に反比例して電動
機回転数が変動する他、無負荷状態から負荷状態
への変換時において、負荷状態が特に作業開始直
後の軽負荷時に電動機回転数が上がり過ぎる傾向
にあるばかりか、作業開始時の電動機回転数が安
定しないという欠点があつた。
て電動機の無負荷回転数を低下させる方法もある
が、この場合にしても負荷変動に反比例して電動
機回転数が変動する他、無負荷状態から負荷状態
への変換時において、負荷状態が特に作業開始直
後の軽負荷時に電動機回転数が上がり過ぎる傾向
にあるばかりか、作業開始時の電動機回転数が安
定しないという欠点があつた。
本発明の目的は負荷変動如何に拘らず直巻整流
子電動機の回転数をほぼ一定に制御することがで
きる定速度制御付電動工具を提供することによつ
て、前記従来の欠点を除去することにある。
子電動機の回転数をほぼ一定に制御することがで
きる定速度制御付電動工具を提供することによつ
て、前記従来の欠点を除去することにある。
次に、本発明の一実施例の構成を図面によつて
説明する。
説明する。
まず、直巻整流子電動機に対する定速度制御の
原理は、 Ｎ…回転数 Ｖ…電動機供給電圧 Ｉ…負荷電流 Ra…電機子抵抗 Rf…界磁抵抗 Ｋ…定数 とすると、 Ｎ＝ＫＶ−Ｉ（Ra＋Rf）／Ｉ ここで負荷電流Ｉと供給電圧Ｖの比を常に一定
に制御したとすると Ｖ／Ｉ＝Ｋ で Ｖ＝K1 従つて、Ｎ＝ＫKI−Ｉ（Ra＋Rf）／Ｉ その結果、Ｎ＝Ｋ｛ｋ−（Ra＋Rf）｝ となり、回転数Ｎの式は全て定数項で、回転数Ｎ
は負荷電流Ｉと供給電圧Ｖの比を一定にすること
によつて、負荷電流Ｉに関係なく一定にすること
ができる。
原理は、 Ｎ…回転数 Ｖ…電動機供給電圧 Ｉ…負荷電流 Ra…電機子抵抗 Rf…界磁抵抗 Ｋ…定数 とすると、 Ｎ＝ＫＶ−Ｉ（Ra＋Rf）／Ｉ ここで負荷電流Ｉと供給電圧Ｖの比を常に一定
に制御したとすると Ｖ／Ｉ＝Ｋ で Ｖ＝K1 従つて、Ｎ＝ＫKI−Ｉ（Ra＋Rf）／Ｉ その結果、Ｎ＝Ｋ｛ｋ−（Ra＋Rf）｝ となり、回転数Ｎの式は全て定数項で、回転数Ｎ
は負荷電流Ｉと供給電圧Ｖの比を一定にすること
によつて、負荷電流Ｉに関係なく一定にすること
ができる。
即ち、第１図に示すように、交流電源ACに接
続された直巻整流子電動機Ｍの負荷電流Ｉと供給
電圧Ｖを電流検出器IDと電圧検出器VDで検出す
るとともに、この検出結果を比較器CMで比較し
て、比較結果が常に一定になるように電動機Ｍの
電機子Ａ及び界磁巻線Ｆと直列に接続した電圧制
御回路VCを制御する。
続された直巻整流子電動機Ｍの負荷電流Ｉと供給
電圧Ｖを電流検出器IDと電圧検出器VDで検出す
るとともに、この検出結果を比較器CMで比較し
て、比較結果が常に一定になるように電動機Ｍの
電機子Ａ及び界磁巻線Ｆと直列に接続した電圧制
御回路VCを制御する。
この第１図の電気回路を具体的に示したのが第
２図であつて、交流電源ACに接続された直巻整
流子電動機Ｍには、ダイオードD1，抵抗R1〜R3、
コンデンサC1で形成されて負荷電流Ｉに対応し
た電圧を発生させる電流検出器IDと、ダイオー
ドD2、抵抗R4〜R6、コンデンサC2で形成されて
供給電圧Ｖに対応した電圧を発生させる電圧検出
器VDと、ダイオードD3、ツエナーダイオード
ZD1、抵抗R7〜R12、コンデンサC3、トランジス
タTr1〜Tr3、フオトトランジスタカプラPC1の
発光素子とで形成されて負荷電流Ｉが増大するこ
とによるトランジスタTr1のオンと供給電圧Ｖが
高くなることによるトランジスタTr2のオンによ
つてフオトトランジスタカプラPC1をオン・オフ
制御する比較器CMと、直巻整流子電動機Ｍと直
列に接続されたシリコン制御整流素子SCR1、ダ
イオードD4、ツエナーダイオードZD2、ダイオー
ドブリツジDS1、抵抗R13〜R23、半固定可変抵抗
VR1コンデンサC4，C5、プログラマブルユニジ
ヤンクシヨントランジスタPUT1、トランジスタ
Tr4、フオトサイリスタカプラPC2、フオトトラ
ンジスタカプラPC1の受光素子とで形成されて比
較器CMからの出力によるトランジスタTr4を介
してのコンデンサC5充電電流の制御によつてシ
リコン制御整流素子SCR1の導通角を制御する電
圧制御回路VCとのそれぞれが接続されている。
２図であつて、交流電源ACに接続された直巻整
流子電動機Ｍには、ダイオードD1，抵抗R1〜R3、
コンデンサC1で形成されて負荷電流Ｉに対応し
た電圧を発生させる電流検出器IDと、ダイオー
ドD2、抵抗R4〜R6、コンデンサC2で形成されて
供給電圧Ｖに対応した電圧を発生させる電圧検出
器VDと、ダイオードD3、ツエナーダイオード
ZD1、抵抗R7〜R12、コンデンサC3、トランジス
タTr1〜Tr3、フオトトランジスタカプラPC1の
発光素子とで形成されて負荷電流Ｉが増大するこ
とによるトランジスタTr1のオンと供給電圧Ｖが
高くなることによるトランジスタTr2のオンによ
つてフオトトランジスタカプラPC1をオン・オフ
制御する比較器CMと、直巻整流子電動機Ｍと直
列に接続されたシリコン制御整流素子SCR1、ダ
イオードD4、ツエナーダイオードZD2、ダイオー
ドブリツジDS1、抵抗R13〜R23、半固定可変抵抗
VR1コンデンサC4，C5、プログラマブルユニジ
ヤンクシヨントランジスタPUT1、トランジスタ
Tr4、フオトサイリスタカプラPC2、フオトトラ
ンジスタカプラPC1の受光素子とで形成されて比
較器CMからの出力によるトランジスタTr4を介
してのコンデンサC5充電電流の制御によつてシ
リコン制御整流素子SCR1の導通角を制御する電
圧制御回路VCとのそれぞれが接続されている。
次に、本実施例の作用について説明する。
なお、電気回路中の各回路素子については適宜
符号のみにて略称する。
符号のみにて略称する。
まず無負荷状態において、負荷電流Ｉが小さい
ため電流検出器IDの出力電圧は電圧検出器VDの
出力電圧より低く、従つてTr1オフでTr2ととも
にTr3、PC1がオンする結果、Tr4のベース電圧
は低く、C5充電電流が小さくなつてPUT1オン時
点が遅れてSCR1の導通角が小さくなつて供給電
圧Ｖは低下してV/Iは予め設定した定数のｋに保
持されるとともに、直巻整流子電動機Ｍは無負荷
状態においても定数ｋで定まる回転数Ｎで定速度
制御される。
ため電流検出器IDの出力電圧は電圧検出器VDの
出力電圧より低く、従つてTr1オフでTr2ととも
にTr3、PC1がオンする結果、Tr4のベース電圧
は低く、C5充電電流が小さくなつてPUT1オン時
点が遅れてSCR1の導通角が小さくなつて供給電
圧Ｖは低下してV/Iは予め設定した定数のｋに保
持されるとともに、直巻整流子電動機Ｍは無負荷
状態においても定数ｋで定まる回転数Ｎで定速度
制御される。
次に、この状態で電動工具による作業が開始さ
れて、電動機Ｍの負荷電流Ｉが増大すると、電流
検出器IDからの出力電圧の方が電圧検出器VDか
らの出力電圧よりも高くなつてTr1がオンする結
果、Tr2，Tr3，PC1がオフしてTr4のベース電圧
が高くなるとともにC5充電電流が増大してPUT1
オン時点が早くなつてSCR1の導通角が大きくな
るため供給電圧Ｖは負荷電流Ｉの増大に従つて高
くなる。
れて、電動機Ｍの負荷電流Ｉが増大すると、電流
検出器IDからの出力電圧の方が電圧検出器VDか
らの出力電圧よりも高くなつてTr1がオンする結
果、Tr2，Tr3，PC1がオフしてTr4のベース電圧
が高くなるとともにC5充電電流が増大してPUT1
オン時点が早くなつてSCR1の導通角が大きくな
るため供給電圧Ｖは負荷電流Ｉの増大に従つて高
くなる。
その結果、負荷状態においてもV/Iは予め設定
した定数のｋにほぼ保たれ、直巻整流子電動機Ｍ
の回転数は回転数Ｎでほぼ定速度制御されるとと
もに、無負荷から負荷状態への切換時において電
動機Ｍの回転数が不安定になることはない。
した定数のｋにほぼ保たれ、直巻整流子電動機Ｍ
の回転数は回転数Ｎでほぼ定速度制御されるとと
もに、無負荷から負荷状態への切換時において電
動機Ｍの回転数が不安定になることはない。
なお、本実施例においては直巻整流子電動機Ｍ
に対する供給電圧Ｖの制御にシリコン制御整流素
子SCR1を用いたが、これをシリコン交流制御素
子に代えることができる他、任意の電圧制御回路
VCとすることができ、又、本実施例においては
電流検出器IDと電圧検出器VDを用いての供給電
圧Ｖ制御を、電動工具に組付け易く実用上の定速
度制御が可能な状態で回路を簡単にするため、比
較器CMを用いてのデジタル的制御としたが、こ
れをアナログ的制御として直巻整流子電動機Ｍの
定速度特性を一層高精度に制御することもでき
る。
に対する供給電圧Ｖの制御にシリコン制御整流素
子SCR1を用いたが、これをシリコン交流制御素
子に代えることができる他、任意の電圧制御回路
VCとすることができ、又、本実施例においては
電流検出器IDと電圧検出器VDを用いての供給電
圧Ｖ制御を、電動工具に組付け易く実用上の定速
度制御が可能な状態で回路を簡単にするため、比
較器CMを用いてのデジタル的制御としたが、こ
れをアナログ的制御として直巻整流子電動機Ｍの
定速度特性を一層高精度に制御することもでき
る。
次に、本発明の効果について説明する。
本発明は、電動工具駆動用直巻整流子電動機
と、該直巻整流子電動機と直列に接続された導通
角制御用制御整流素子、例えばシリコン制御整流
素子SCR1と、前記直巻整流子電動機の負荷電流
を検出する電流検出器と、前記直巻整流子電動機
の供給電圧を検出する電圧検出器と、前記電流検
出器からの出力と前記電圧検出器からの出力に対
応して前記制御整流素子の導通角を制御して前記
電流検出器で検出された負荷電流Ｉと前記電圧検
出器で検出された供給電圧Ｖとの比Ｖ／Ｉを予め
設定した前記直巻整流子電動機の回転数に対応し
た一定値に保持する電圧制御回路とのそれぞれを
備えた定速度制御付電動工具にある。
と、該直巻整流子電動機と直列に接続された導通
角制御用制御整流素子、例えばシリコン制御整流
素子SCR1と、前記直巻整流子電動機の負荷電流
を検出する電流検出器と、前記直巻整流子電動機
の供給電圧を検出する電圧検出器と、前記電流検
出器からの出力と前記電圧検出器からの出力に対
応して前記制御整流素子の導通角を制御して前記
電流検出器で検出された負荷電流Ｉと前記電圧検
出器で検出された供給電圧Ｖとの比Ｖ／Ｉを予め
設定した前記直巻整流子電動機の回転数に対応し
た一定値に保持する電圧制御回路とのそれぞれを
備えた定速度制御付電動工具にある。
これによつて、本発明は負荷変動如何に拘らず
直巻整流子電動機の回転数をほぼ一定に制御し
て、電動工具の作業性と安全性を一層向上させる
ことができる効果がある。
直巻整流子電動機の回転数をほぼ一定に制御し
て、電動工具の作業性と安全性を一層向上させる
ことができる効果がある。
第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２
図はその詳細を示す電気回路図である。 Ｍ…直巻整流子電動機、ID…電流検出器、VD
…電圧検出器、CM…比較器、VC…電圧制御回
路。
図はその詳細を示す電気回路図である。 Ｍ…直巻整流子電動機、ID…電流検出器、VD
…電圧検出器、CM…比較器、VC…電圧制御回
路。
Claims (1)
- １ 電動工具駆動用直巻整流子電動機と、該直巻
整流子電動機と直列に接続された導通角制御用制
御整流素子と、前記直巻整流子電動機の負荷電流
を検出する電流検出器と、前記直巻整流子電動機
の供給電圧を検出する電圧検出器と、前記電流検
出器からの出力と前記電圧検出器からの出力に対
応して前記制御整流素子の導通角を制御して前記
電流検出器で検出された負荷電流Ｉと前記電圧検
出器で検出された供給電圧Ｖとの比Ｖ／Ｉを予め
設定した前記直巻整流子電動機の回転数に対応し
た一定値に保持する電圧制御回路とのそれぞれを
備えることを特徴とする定速度制御付電動工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57129174A JPS5919102A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 定速度制御付電動工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57129174A JPS5919102A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 定速度制御付電動工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5919102A JPS5919102A (ja) | 1984-01-31 |
| JPS6329520B2 true JPS6329520B2 (ja) | 1988-06-14 |
Family
ID=15002973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57129174A Granted JPS5919102A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 定速度制御付電動工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5919102A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE8708937U1 (de) * | 1987-06-27 | 1988-10-27 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen |
| JPH02174582A (ja) * | 1988-12-23 | 1990-07-05 | Omron Tateisi Electron Co | 電動工具のスイッチ回路 |
| JP5402030B2 (ja) * | 2009-02-02 | 2014-01-29 | マックス株式会社 | 電動工具およびモータの回転制御方法 |
| JP5408535B2 (ja) * | 2009-07-10 | 2014-02-05 | 日立工機株式会社 | 電動工具 |
-
1982
- 1982-07-23 JP JP57129174A patent/JPS5919102A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5919102A (ja) | 1984-01-31 |
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