JPH06284769A - Apparatus for controlling constant speed of dc motor - Google Patents
Apparatus for controlling constant speed of dc motorInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、DCモータの駆動制
御において、モータ速度を一定制御するDCモータ定速
制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC motor constant speed control device for controlling a motor speed in drive control of a DC motor.
【0002】[0002]
【従来の技術】図6は、例えば「モータと回路技術」、
(平成元年9月25日発行),工学図書株式会社,P9
1に示された従来のDCモータ定速制御装置を示す回路
図であり、図において、1は電機子抵抗Rと誘起電圧E
と等価回路で表されるDCモータ、20はDCモータ1
の制御回路として用いられるオペアンプ、8は目標速度
に比例した目標電圧E0が印加される入力端子、R0は
入力端子8とオペアンプ出力端子fとの間に接続され、
オペアンプ入力端子dを中間点hとして2つの抵抗KR
1,KRに分割される可変抵抗、R1はオペアンプ出力
端子fとDCモータ1およびオペアンプ入力端子eとの
間に接続される固定抵抗、21は固定抵抗R1に並列接
続され、起動時にオペアンプ20を保護するコンデン
サ、Iはオペアンプ出力端子fから固定抵抗R1を経て
DCモータ1に流れる電流、I/Kは同じくオペアンプ
出力端子fから可変抵抗R0を経て入力端子8に流れる
帰還電流である。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows, for example, "motor and circuit technology",
(Published September 25, 1989), Engineering Book Co., Ltd., P9
FIG. 2 is a circuit diagram showing the conventional DC motor constant speed control device shown in FIG. 1, in which 1 is an armature resistance R and an induced voltage E.
Is a DC motor represented by an equivalent circuit, and 20 is a DC motor 1
, 8 is an input terminal to which a target voltage E0 proportional to the target speed is applied, R0 is connected between the input terminal 8 and the operational amplifier output terminal f,
Two resistors KR with the operational amplifier input terminal d as the intermediate point h
1, a variable resistor divided into KR, R1 is a fixed resistor connected between the operational amplifier output terminal f and the DC motor 1 and the operational amplifier input terminal e, 21 is connected in parallel to the fixed resistor R1, and the operational amplifier 20 is connected at startup. A capacitor to be protected, I is a current flowing from the operational amplifier output terminal f through the fixed resistor R1 to the DC motor 1, and I / K is a feedback current similarly flowing from the operational amplifier output terminal f through the variable resistor R0 to the input terminal 8.
【0003】次に動作について説明する。可変抵抗R0
の端点gと中間点h間と中間点hと端点i間との抵抗比
をR:R1にすることにより、モータ電流IのI/K倍
の帰還電流I/Kが可変抵抗R0に流れる。ここで、K
はR0/(R+R1)で求められる定数である。この
時、オペアンプ入力端子dの電位はE0+R×Iとな
り、オペアンプ20の仮想コモン点の概念よりオペアン
プ入力端子dとeとは同電位となるため、可変抵抗R0
の抵抗比と(電機子抵抗R):(固定抵抗Ri)の抵抗
比とが同一の条件の下で、オペアンプ入力端子dの電圧
とモータ端子電圧とは等しくなる。従って、オペアンプ
入力端子dの電圧から(可変抵抗R0の端点gと中間点
h間の抵抗KR)×(帰還電流IK)の電圧降下を差し
引き、モータ端子電圧から(電機子抵抗R)×(モータ
電流I)の電圧降下を差し引くと、目標電圧E0と誘起
電圧Eとが等しいことがわかる。そこで、目標速度やモ
ータ速度の変化に対し、誘起電圧Eが目標電圧E0に一
致するようにオペアンプ20の出力電流が変化すること
により、モータ速度を目標速度で一定に保持することが
できる。Next, the operation will be described. Variable resistance R0
By setting the resistance ratios between the end point g and the middle point h of R and between the middle point h and the end point of R: R1, a feedback current I / K that is I / K times the motor current I flows through the variable resistor R0. Where K
Is a constant obtained by R0 / (R + R1). At this time, the potential of the operational amplifier input terminal d becomes E0 + R × I, and since the operational amplifier input terminals d and e have the same potential due to the concept of the virtual common point of the operational amplifier 20, the variable resistance R0
Under the same condition that the resistance ratio of (1) and the resistance ratio of (armature resistance R) :( fixed resistance Ri) are the same, the voltage at the operational amplifier input terminal d becomes equal to the motor terminal voltage. Therefore, a voltage drop of (resistance KR between the end point g and the intermediate point h of the variable resistor R0) × (feedback current IK) is subtracted from the voltage of the operational amplifier input terminal d, and (armature resistance R) × (motor Subtracting the voltage drop of the current I) reveals that the target voltage E0 and the induced voltage E are equal. Therefore, the output current of the operational amplifier 20 changes so that the induced voltage E matches the target voltage E0 with respect to changes in the target speed and the motor speed, so that the motor speed can be kept constant at the target speed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のDCモータ定速
制御装置は以上のように構成されているので、目標速度
の変更やDCモータ1に加わる負荷の変動によりモータ
電流Iが変化すると、電力損失が変化し、これによる自
己発熱温度の変化に応じて電機子抵抗値が変化する。そ
のため電機子抵抗Rと固定抵抗R1とによる抵抗比も変
化し、設定されている可変抵抗R0の抵抗比R:R1と
の間に生じる差が、モータ速度と目標速度との差となっ
て現れる。また、オペアンプ出力端子f、固定抵抗R
1、DCモータ1による直列回路には、モータ電流Iが
連続して流れるため、電源からの供給電力は一定である
が、DCモータ1は速度により必要とする電力が変化す
るため、制御領域において、供給電力からDCモータ1
の消費電力を差し引いた残部はオペアンプ20と固定抵
抗R1での電力損失となることから回路効率が悪くなる
などの問題点があった。Since the conventional DC motor constant speed control device is constructed as described above, when the motor current I changes due to the change of the target speed or the change of the load applied to the DC motor 1, the electric power is changed. The loss changes, and the armature resistance value changes according to the change in the self-heating temperature due to the change. Therefore, the resistance ratio between the armature resistance R and the fixed resistance R1 also changes, and the difference generated between the set resistance ratio R: R1 of the variable resistance R0 appears as the difference between the motor speed and the target speed. . Also, the operational amplifier output terminal f and the fixed resistor R
1. Since the motor current I continuously flows in the series circuit of the DC motor 1, the power supplied from the power supply is constant, but the required power of the DC motor 1 changes depending on the speed, and thus in the control region. , DC motor 1 from power supply
There is a problem that the circuit efficiency is deteriorated because the remaining part after subtracting the power consumption of is the power loss in the operational amplifier 20 and the fixed resistor R1.
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、請求項1の発明のモータ電流の
変化に影響されることなく、モータ速度を一定に制御で
きるとともに、回路効率の良いDCモータ定速制御装置
を得ることを目的とする。また、請求項2の発明は目標
速度やモータ速度が急激に大きく変化した場合でも制御
不能になることを防止できるDCモータ定速制御装置を
得ることを目的とする。さらに、請求項3の発明はノイ
ズ等の影響を吸収できるDCモータ定速制御装置を得る
ことを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the motor speed can be controlled to be constant without being affected by the change of the motor current of the invention of claim 1, and the circuit efficiency can be improved. An object of the present invention is to obtain a DC motor constant speed control device with good performance. It is another object of the present invention to provide a DC motor constant speed control device capable of preventing the control from becoming uncontrollable even when the target speed or the motor speed changes abruptly. A third object of the present invention is to provide a DC motor constant speed controller capable of absorbing the influence of noise and the like.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るD
Cモータ定速制御装置は、DCモータにスイッチング手
段を直列接続し、DCモータの誘起電圧を検出して目標
電圧との差をとり、その差の電圧に応じて駆動信号のデ
ューティ比を制御するようにしたものである。D according to the invention of claim 1
The C motor constant speed control device connects a switching means to a DC motor in series, detects an induced voltage of the DC motor, takes a difference from a target voltage, and controls a duty ratio of a drive signal according to the voltage of the difference. It was done like this.
【0007】請求項2の発明に係るDCモータ定速制御
装置は、DCモータにスイッチング手段を直列接続し、
DCモータの誘起電圧を検出して目標電圧との差をと
り、その差の電圧を所定レベルでクリップした電圧に応
じて駆動信号のデューティ比を制御するようにしたもの
である。According to a second aspect of the present invention, there is provided a DC motor constant speed control device in which switching means is connected in series to the DC motor,
The induced voltage of the DC motor is detected, the difference from the target voltage is calculated, and the duty ratio of the drive signal is controlled according to the voltage obtained by clipping the difference voltage at a predetermined level.
【0008】請求項3の発明に係るDCモータ定速制御
装置は、DCモータにスイッチング手段を直列接続し、
DCモータの誘起電圧を検出して目標電圧との差をと
り、その差の電圧を基準信号と比較した比較出力に対し
てヒステリシス特性を与えた電圧に応じて駆動信号のデ
ューティ比を制御するようにしたものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a DC motor constant speed control device in which switching means is connected in series to a DC motor,
The induced voltage of the DC motor is detected, the difference from the target voltage is calculated, the difference voltage is compared with the reference signal, and the duty ratio of the drive signal is controlled according to the voltage that gives the hysteresis characteristic to the comparison output. It is the one.
【0009】[0009]
【作用】請求項1の発明におけるDCモータ定速制御装
置は、駆動信号によりオン・オフするスイッチング手段
によりDCモータをチョッパ駆動し、駆動信号のオンま
たはオフ時のモータ電流が流れない期間に誘起電圧を検
出し、この誘起電圧が目標電圧に一致するように駆動信
号のデューティ比を設定することにより、モータ速度を
目標速度で一定に保持する。In the DC motor constant speed control device according to the present invention, the DC motor is chopper-driven by the switching means which is turned on / off by the drive signal, and the DC motor is induced during the period when the motor current does not flow when the drive signal is on or off. The motor speed is kept constant at the target speed by detecting the voltage and setting the duty ratio of the drive signal so that the induced voltage matches the target voltage.
【0010】請求項2の発明におけるDCモータ定速制
御装置は、駆動信号によりオン・オフするスイッチング
手段によりDCモータをチョッパ駆動し、駆動信号のオ
ンまたはオフ時のモータ電流が流れない期間に誘起電圧
を検出し、この誘起電圧が目標電圧に一致するように駆
動信号のデューティ比を設定することにより、モータ速
度を目標速度で一定に保持する。また、検出された誘起
電圧と目標電圧との差の電圧が一定レベルでクリップさ
れるので、目標速度やモータ速度が急激に大きく変化し
た場合でも駆動信号のデューティ比が100%になら
ず、制御不能となることを防止できる。According to another aspect of the present invention, in the DC motor constant speed control device, the DC motor is chopper-driven by the switching means that is turned on / off by the drive signal, and the DC current is induced during a period when the motor current does not flow when the drive signal is on or off. The motor speed is kept constant at the target speed by detecting the voltage and setting the duty ratio of the drive signal so that the induced voltage matches the target voltage. Further, since the voltage of the difference between the detected induced voltage and the target voltage is clipped at a constant level, the duty ratio of the drive signal does not become 100% even if the target speed or the motor speed changes abruptly and the control is performed. It can be prevented from becoming impossible.
【0011】請求項3の発明におけるDCモータ定速制
御装置は、駆動信号によりオン・オフするスイッチング
手段によりDCモータをチョッパ駆動し、駆動信号のオ
ンまたはオフ時のモータ電流が流れない期間に誘起電圧
を検出し、この誘起電圧が目標電圧に一致するように駆
動信号制御部により駆動信号のデューティ比を設定する
ことにより、モータ速度を目標速度で一定に保持する。
また、検出された誘起電圧と目標電圧との差と基準信号
との比較出力にヒステリシス特性を与えることにより、
ノイズ等の影響が吸収される。In the DC motor constant speed control device according to the third aspect of the present invention, the DC motor is chopper-driven by the switching means which is turned on / off by the drive signal, and the DC current is induced during the period when the motor current does not flow when the drive signal is on or off. The motor speed is held constant at the target speed by detecting the voltage and setting the duty ratio of the drive signal by the drive signal control unit so that the induced voltage matches the target voltage.
In addition, by giving a hysteresis characteristic to the comparison output between the detected induced voltage and the target voltage and the reference signal,
The effect of noise is absorbed.
【0012】[0012]
【実施例】実施例1.以下、請求項1,2の発明の一実
施例を図について説明する。図1はDCモータ定速制御
装置を概念的に示すブロック図であり、図1において、
1はDCモータ、8は目標電圧E0の入力端子、2はD
Cモータ1に直列に接続され、設定周波数でオン・オフ
する駆動信号VDによりDCモータ1をチョッパ駆動す
るトランジスタから成るスイッチング手段、3はモータ
端子電圧VからDCモータ1のオフ時に可能となる誘起
電圧の検出を行う誘起電圧検出部、4はモータ端子電圧
Vをレベル変換する増幅回路、5は駆動信号VDを誘起
電圧検出用のトリガ信号に変換する遅延回路、6は遅延
回路5のトリガ信号によって駆動され、増幅回路4の出
力波形から誘起電圧のみを抽出・保持するサンプルホー
ル回路である。EXAMPLES Example 1. An embodiment of the inventions of claims 1 and 2 will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram conceptually showing a DC motor constant speed control device. In FIG.
1 is a DC motor, 8 is an input terminal for the target voltage E0, 2 is D
The switching means 3 which is connected in series to the C motor 1 and comprises a transistor for chopper-driving the DC motor 1 by means of a drive signal VD which is turned on and off at a set frequency, is induced from the motor terminal voltage V when the DC motor 1 is turned off. An induced voltage detector for detecting a voltage, 4 is an amplifier circuit for converting the motor terminal voltage V in level, 5 is a delay circuit for converting the drive signal VD into a trigger signal for detecting the induced voltage, and 6 is a trigger signal of the delay circuit 5. Is a sample hall circuit that is driven by and extracts and holds only the induced voltage from the output waveform of the amplifier circuit 4.
【0013】7は誘起電圧検出部3からフィードバック
される誘起電圧Vsが、入力端子8に印加される目標速
度に比例した目標電圧E0に一致するようにスイッチン
グ手段2の駆動信号VDのデューティ比を制御する駆動
信号制御部、9はスイッチング手段2の駆動周波数を決
定する基準三角波を生成する発振回路、10は目標電圧
E0と誘起電圧Vsとの差を比例積分制御する比例積分
回路、11は発振回路9の基準三角波と比例積分回路1
0の出力電圧とを比較して駆動信号VDを生成するコン
パレータである。Reference numeral 7 indicates the duty ratio of the drive signal VD of the switching means 2 so that the induced voltage Vs fed back from the induced voltage detector 3 matches the target voltage E0 proportional to the target speed applied to the input terminal 8. A drive signal control unit for controlling, 9 is an oscillating circuit for generating a reference triangular wave for determining the drive frequency of the switching means 2, 10 is a proportional-integral circuit for proportional-integral control of the difference between the target voltage E0 and the induced voltage Vs, and 11 is an oscillation. Reference triangular wave of circuit 9 and proportional-integral circuit 1
It is a comparator that generates a drive signal VD by comparing the output voltage of 0.
【0014】図2は図1の概念的な構成を具体化した実
際の回路構成の一実施例を示すもので、図1と対応する
部分には同一符号が付されている。図2において、DC
モータ1の両端にはスイッチング手段2のオフ時におけ
るフライホイール電流を流すためのダイオード12が接
続されている。増幅回路4はオペアンプ4c、その増幅
度を決定するための抵抗4d,4e及び基準電圧を得る
分圧抵抗4a,4bとにより構成されており、DCモー
タ1の端子電圧Vが抵抗4dを介してオペアンプ4cに
入力されるように成されている。FIG. 2 shows an embodiment of an actual circuit configuration embodying the conceptual configuration of FIG. 1, and the portions corresponding to those of FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In FIG. 2, DC
A diode 12 for flowing a flywheel current when the switching means 2 is off is connected to both ends of the motor 1. The amplifier circuit 4 is composed of an operational amplifier 4c, resistors 4d and 4e for determining its amplification degree, and voltage dividing resistors 4a and 4b for obtaining a reference voltage, and the terminal voltage V of the DC motor 1 is connected via the resistor 4d. It is configured to be input to the operational amplifier 4c.
【0015】遅延回路5はコンパレータ11からスイッ
チング手段2に加えられる駆動信号VDによりスイッチ
ングされ、この駆動信号VDを反転するトランジスタ5
aと遅延時間を決定する抵抗5b、コンデンサ5cとに
より構成されている。The delay circuit 5 is switched by the drive signal VD applied from the comparator 11 to the switching means 2, and the transistor 5 which inverts this drive signal VD.
a, a resistor 5b that determines the delay time, and a capacitor 5c.
【0016】サンプルホールド回路6は、トランジスタ
から成るアナログスイッチ6aとホールド用コンデンサ
6bとオペアンプ6cとにより構成されており、アナロ
グスイッチ6aが遅延回路5の出力である“H”のトリ
ガ信号によりオンと成されることにより、増幅回路4の
出力をサンプリングしてコンデンサ6bに充電するよう
に成されている。The sample and hold circuit 6 is composed of an analog switch 6a made of a transistor, a holding capacitor 6b and an operational amplifier 6c. The analog switch 6a is turned on by a "H" trigger signal which is an output of the delay circuit 5. By being formed, the output of the amplifier circuit 4 is sampled and the capacitor 6b is charged.
【0017】比例積分回路10は、バッファ出力用オペ
アンプ10d、コンデンサ10a,10b及び抵抗10
cにより構成されている。オペアンプ10dとコンデン
サ10a,10bとにより比例回路が構成され、オペア
ンプ10d、コンデンサ10a,10b及び抵抗10c
により積分回路が構成されている。また、オペアンプ1
0dの正端子には入力端子8より目標電圧E0が加えら
れるように成されている。The proportional-plus-integrator circuit 10 includes a buffer output operational amplifier 10d, capacitors 10a and 10b, and a resistor 10.
It is composed of c. A proportional circuit is configured by the operational amplifier 10d and the capacitors 10a and 10b. The operational amplifier 10d, the capacitors 10a and 10b, and the resistor 10c.
The integrator circuit is configured by. Also, operational amplifier 1
The target voltage E0 is applied from the input terminal 8 to the positive terminal of 0d.
【0018】比例積分回路10とコンパレータ11との
間には、ツェナダイオード13aと抵抗13bとにより
構成されるクリップ回路13が設けられている。ツェナ
ダイオード13aは比例積分回路10の出力電圧の最大
値をツェナ電圧でクリップし、抵抗13bはツェナダイ
オード13aを保護するために設けられている。A clip circuit 13 composed of a Zener diode 13a and a resistor 13b is provided between the proportional-plus-integrator circuit 10 and the comparator 11. The Zener diode 13a clips the maximum value of the output voltage of the proportional-plus-integrator circuit 10 with the Zener voltage, and the resistor 13b is provided to protect the Zener diode 13a.
【0019】図3は誘起電圧検出部3の動作を説明する
ための図1,図2の各部における信号波形を示すタイミ
ングチャートである。FIG. 3 is a timing chart showing a signal waveform in each part of FIGS. 1 and 2 for explaining the operation of the induced voltage detector 3.
【0020】次に動作について説明する。DCモータ1
に直列接続されたスイッチング手段2に図3(a)に示
す駆動信号VDを入力し、DCモータ1をチョッパ駆動
すると、図3(b)に示すモータ電流Iが流れ、これに
よって図3(c)に示すモータ端子電圧Vが発生する。
ここでモータ端子電圧Vについて述べると、駆動信号V
Dがオフの期間において、駆動信号VDがオフした直
後、フライホイール電流がダイオード12に流れるため
t1時間逆バイアスとなるが、フライホイール電流がD
Cモータ1とダイオード12との直列回路で消費される
とモータ電流Iも流れなくなり、モータ速度に比例した
誘起電圧のみとなる。Next, the operation will be described. DC motor 1
When the drive signal VD shown in FIG. 3A is input to the switching means 2 connected in series to the DC motor 1 and the DC motor 1 is chopper-driven, the motor current I shown in FIG. The motor terminal voltage V shown in () is generated.
Here, the motor terminal voltage V will be described.
In the period in which D is off, the flywheel current flows to the diode 12 immediately after the drive signal VD is turned off, and thus the reverse bias is applied for t1 time.
When consumed in the series circuit of the C motor 1 and the diode 12, the motor current I also stops flowing, and only the induced voltage proportional to the motor speed is generated.
【0021】そこで、まず誘起電圧と入力端子8に印加
される目標電圧E0の速度に対する電圧レベルとを等し
くするため、モータ端子電圧Vを増幅回路4で図3
(d)に示す増幅回路出力波形にレベル変換する。ま
た、モータ電流Iが流れない期間に誘起電圧を検出する
ために、駆動信号VDを遅延回路5のトランジスタ5a
で反転させ、抵抗5bとコンデンサ5cとでt<t2時
間の時定数を設けることにより、駆動信号VDの立ち下
がりに対してt2時間遅れて立ち上がる図3(e)に示
す遅延回路出力波形としてのトリガ信号を形成する。こ
のトリガ信号の“H”レベル時にサンプルホールド回路
6のアナログスイッチ6aがオンして、増幅回路出力波
形の誘起電圧に相当する電圧VS1をコンデンサ6bに充
電する。そして、トリガ信号の“L”レベル時にアナロ
グスイッチ6aをオフして、コンデンサ6bの充電電圧
を保持することにより、図3(f)に示すサンプルホー
ルド回路出力電圧、すなわち誘起電圧Vsに相当する電
圧のみを検出する。Therefore, first, in order to equalize the induced voltage and the voltage level with respect to the speed of the target voltage E0 applied to the input terminal 8, the motor terminal voltage V is amplified by the amplifier circuit 4 in FIG.
The level is converted into the output waveform of the amplifier circuit shown in (d). In order to detect the induced voltage during the period when the motor current I does not flow, the drive signal VD is set to the transistor 5a of the delay circuit 5.
And the time constant of t <t2 time is set by the resistor 5b and the capacitor 5c, the delay circuit output waveform shown in FIG. 3 (e) rises with a delay of t2 time with respect to the fall of the drive signal VD. Form the trigger signal. When the trigger signal is at the "H" level, the analog switch 6a of the sample hold circuit 6 is turned on to charge the capacitor 6b with the voltage V S1 corresponding to the induced voltage of the amplifier circuit output waveform. Then, when the trigger signal is at the “L” level, the analog switch 6a is turned off to hold the charging voltage of the capacitor 6b, so that the sample-hold circuit output voltage shown in FIG. 3 (f), that is, the voltage corresponding to the induced voltage Vs. Only detect.
【0022】次に、比例積分回路10の比例積分制御に
よる目標電圧E0とサンプルホールド回路出力電圧であ
る誘起電圧Vsとの差に応じて変化する出力電圧と発振
回路9の基準三角波とをコンパレータ11で比較するこ
とにより、駆動信号VDのデューティ比を設定する。こ
の制御方法によれば、目標電圧E0に対して誘起電圧V
sが低い、すなわち目標速度よりモータ速度が遅くなる
と、比例積分回路10の出力電圧を上げてデューティ比
のオン時間を長くすることにより、DCモータ1に印加
される駆動信号VDの平均電圧を上げてモータ速度を速
くする。逆に、目標速度よりモータ速度が速くなると、
逆の動作を行いモータ速度を遅くする。双方の動作によ
りモータ速度が目標速度に一致すれば、比例積分回路1
0の出力電圧の変化を停止して、駆動信号VDのデュー
ティ比を固定することにより、モータ速度を目標速度で
一定に保持する。Next, the comparator 11 compares the output voltage that changes according to the difference between the target voltage E0 by the proportional-plus-integral control of the proportional-plus-integral circuit 10 and the induced voltage Vs that is the output voltage of the sample-hold circuit and the reference triangular wave of the oscillator circuit 9. And the duty ratio of the drive signal VD is set. According to this control method, the induced voltage V with respect to the target voltage E0
When s is low, that is, when the motor speed becomes slower than the target speed, the output voltage of the proportional-plus-integral circuit 10 is increased to lengthen the duty ratio ON time, thereby increasing the average voltage of the drive signal VD applied to the DC motor 1. To increase the motor speed. Conversely, if the motor speed becomes faster than the target speed,
Reverse the operation to slow down the motor speed. If the motor speed matches the target speed by both operations, the proportional-integral circuit 1
By stopping the change of the output voltage of 0 and fixing the duty ratio of the drive signal VD, the motor speed is kept constant at the target speed.
【0023】また、DCモータ1の起動時や、目標速度
あるいはモータ速度が急激に大きく変化した場合に、駆
動信号VDのデューティ比が100%になりスイッチン
グ手段2が常時オンになると、誘起電圧が検出できない
ため制御不能となる。そこで、クリップ回路13によ
り、駆動信号VDのデューティ比最大でのオフ時間が
(遅延回路5のt2時間)+(誘起電圧検出可能な最小
時間)以上となる値で比例積分回路10の出力電圧の最
大値を制限し、駆動信号VDのデューティ比最大を10
0%未満にすることにより常時制御可能とする。Further, when the DC motor 1 is started or when the target speed or the motor speed is drastically changed, when the duty ratio of the drive signal VD becomes 100% and the switching means 2 is constantly turned on, an induced voltage is generated. Control cannot be performed because it cannot be detected. Therefore, the output voltage of the proportional-plus-integral circuit 10 is set to a value such that the OFF time at the maximum duty ratio of the drive signal VD becomes (t2 time of the delay circuit 5) + (minimum time at which the induced voltage can be detected) by the clip circuit 13. Limit the maximum value and set the maximum duty ratio of the drive signal VD to 10
If it is less than 0%, it can be controlled at all times.
【0024】実施例2.図4は請求項3の発明の一実施
例を示すもので、図1と対応する部分には同一符号を付
して説明を省略する。この実施例2はコンパレータ11
の入力端子bを基準にして、比例積分回路10との間
に、抵抗14を挿入し、出力端子aとの間にコンデンサ
15を挿入し、グランドcとの間にコンデンサ16を挿
入することにより、一時的に動作するヒステリシス回路
17を付加したものである。Example 2. FIG. 4 shows an embodiment of the invention of claim 3, and the portions corresponding to those of FIG. In this second embodiment, the comparator 11
By inserting the resistor 14 between the input terminal b and the proportional-plus-integrator circuit 10, the capacitor 15 between the output terminal a, and the ground 16 A hysteresis circuit 17 that operates temporarily is added.
【0025】図4において、抵抗14をR0,コンデン
サ15をC1,コンデンサ16をC2,出力端子aの電
位をV0とすると、図5(a)に示すコンパレータ入力
波形としての基準三角波(基準信号)Aと比例積分回路
10の出力電圧Bとの交点にて、図5(b)に示すコン
パレータ出力波形のレベルが反転する際に、入力端子b
の電位をC1/(C1+C2)×V0で変化させ、(C
1+C2)×R0の時定数で元のレベルに復帰させる。In FIG. 4, assuming that the resistor 14 is R0, the capacitor 15 is C1, the capacitor 16 is C2, and the potential of the output terminal a is V0, a reference triangular wave (reference signal) as a comparator input waveform shown in FIG. At the intersection of A and the output voltage B of the proportional-plus-integral circuit 10, when the level of the comparator output waveform shown in FIG.
Change the potential of C1 / (C1 + C2) × V0,
It returns to the original level with the time constant of 1 + C2) × R0.
【0026】従って、図5(a)に示すコンパレータ入
力波形のBのように入力端子bのレベルを一時的に変化
させ基準三角波のレベルとの差を拡げる。すなわち一時
的なヒステリシス特性を得ることにより、駆動周波数を
変えることなく、スイッチング手段2のスイッチング動
作によるノイズや外来ノイズに対して強くすることがで
きる。Therefore, the level of the input terminal b is temporarily changed like B of the comparator input waveform shown in FIG. 5A to widen the difference from the level of the reference triangular wave. That is, by obtaining a temporary hysteresis characteristic, it is possible to strengthen against noise and external noise due to the switching operation of the switching means 2 without changing the driving frequency.
【0027】なお、本実施例2ではコンデンサ16を入
力端子bとグランドcとの間に接続しているが、コンデ
ンサ16を抵抗14に並列接続しても同様の効果が得ら
れる。Although the capacitor 16 is connected between the input terminal b and the ground c in the second embodiment, the same effect can be obtained by connecting the capacitor 16 in parallel with the resistor 14.
【0028】実施例3.上記実施例1,2ではスイッチ
ング手段2をDCモータ1のグランド側に接続した場合
について説明したが、スイッチング手段2をDCモータ
1の電源側に接続してもよく、上記と同様の効果を奏す
る。Example 3. In the first and second embodiments, the case where the switching means 2 is connected to the ground side of the DC motor 1 has been described. However, the switching means 2 may be connected to the power supply side of the DC motor 1 and the same effect as above can be obtained. .
【0029】[0029]
【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
DCモータをスイッチング手段によりチョッパ駆動する
と共に、誘起電圧を検出しその大きさに応じてスイッチ
ング手段の駆動信号のデューティ比を制御するように構
成したので、DCモータに電流が流れない期間に誘起電
圧を検出することができ、電機子抵抗値の変化に影響さ
れることなく、モータ速度を目標速度で一定制御するこ
とができる効果がある。また、DCモータをチョッパ駆
動する際、駆動信号のデューティ比に合わせて電源から
DCモータとスイッチング手段との直列回路への供給電
力を変化させるため、全制御領域において回路効率の良
いものを得ることができる効果がある。As described above, according to the invention of claim 1,
Since the DC motor is chopper-driven by the switching means, the induced voltage is detected and the duty ratio of the drive signal of the switching means is controlled according to the magnitude of the induced voltage, the induced voltage is generated during the period when no current flows in the DC motor. Can be detected, and the motor speed can be controlled to be constant at the target speed without being affected by the change in the armature resistance value. Further, when the DC motor is driven by the chopper, the power supplied from the power supply to the series circuit of the DC motor and the switching means is changed in accordance with the duty ratio of the drive signal, so that the circuit efficiency can be obtained in the entire control region. There is an effect that can be.
【0030】また、請求項2の発明によれば、DCモー
タをスイッチング手段によりチョッパ駆動すると共に、
誘起電圧を検出しその大きさに応じてスイッチング手段
の駆動信号のデューティ比を制御するように成し、その
際、検出した誘起電圧と目標電圧との差の電圧を所定レ
ベルでクリップした電圧で駆動信号を得るように構成し
たので、請求項1の発明で得られる上述の諸効果の外
に、目標電圧やモータ速度が急激に大きく変化した場合
でも、デューティ比が100%未満に抑えられるので、
制御不能になることが防止できる効果がある。According to the invention of claim 2, the DC motor is chopper-driven by the switching means, and
The induced voltage is detected and the duty ratio of the drive signal of the switching means is controlled according to the magnitude of the induced voltage.At that time, the voltage that is the difference between the detected induced voltage and the target voltage is clipped at a predetermined level. Since the drive signal is configured to be obtained, the duty ratio can be suppressed to less than 100% even if the target voltage or the motor speed drastically changes in addition to the above-described effects obtained by the invention of claim 1. ,
This has the effect of preventing loss of control.
【0031】さらに、請求項3の発明によれば、DCモ
ータをスイッチング手段によりチョッパ駆動すると共
に、誘起電圧を検出しその大きさに応じてスイッチング
手段の駆動信号のデューティ比を制御するように成し、
また、検出された誘起電圧と目標電圧との差の電圧と基
準信号とを比較し、その比較出力にヒステリシス特性を
持たせた電圧に基づいて駆動信号を得るように構成した
ので、上述の諸効果の外に、駆動周波数を変えることな
く、スイッチング動作によるノイズや外来ノイズに対し
て強くなる効果がある。Further, according to the invention of claim 3, the DC motor is chopper-driven by the switching means, and the induced voltage is detected and the duty ratio of the drive signal of the switching means is controlled according to the magnitude thereof. Then
Further, the voltage difference between the detected induced voltage and the target voltage is compared with the reference signal, and the drive signal is obtained based on the voltage having the hysteresis characteristic in the comparison output. In addition to the effect, there is an effect that it becomes stronger against noise due to switching operation and external noise without changing the driving frequency.
【図1】請求項1の発明の一実施例によるDCモータ定
速制御装置を概念的に示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram conceptually showing a DC motor constant speed controller according to an embodiment of the present invention.
【図2】同装置の具体的な回路構成を示す回路図であ
る。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific circuit configuration of the device.
【図3】同装置の動作を示すタイミングチャートであ
る。FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the device.
【図4】請求項2の発明の一実施例によるDCモータ定
速制御装置を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a DC motor constant speed controller according to an embodiment of the present invention.
【図5】同装置の動作を示すタイミングチャートであ
る。FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the device.
【図6】従来のDCモータ定速制御装置を示す回路図で
ある。FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional DC motor constant speed control device.
1 DCモータ 2 スイッチング手段 3 誘起電圧検出部 7 駆動信号制御部 VD 駆動信号 E0 目標電圧 Vs 誘起電圧 1 DC motor 2 switching means 3 induced voltage detection unit 7 drive signal control unit VD drive signal E0 target voltage Vs induced voltage
Claims (3)
より上記DCモータをチョッパ駆動するスイッチング手
段と、上記DCモータの誘起電圧を検出する誘起電圧検
出部と、上記誘起電圧検出部で検出された誘起電圧と目
標電圧との差の電圧に応じて上記駆動信号のデューティ
比を制御する駆動信号制御部とを備えたDCモータ定速
制御装置。1. A switching means which is connected in series to a DC motor and drives the DC motor with a chopper by a drive signal, an induced voltage detecting section for detecting an induced voltage of the DC motor, and an induced voltage detecting section. A DC motor constant speed control device comprising: a drive signal control unit that controls a duty ratio of the drive signal according to a voltage of a difference between an induced voltage and a target voltage.
より上記DCモータをチョッパ駆動するスイッチング手
段と、上記DCモータの誘起電圧を検出する誘起電圧検
出部と、上記誘起電圧検出部で検出された誘起電圧と目
標電圧との差の電圧を所定レベルでクリップした電圧に
応じて上記駆動信号のデューティ比を制御する駆動信号
制御部とを備えたDCモータ定速制御装置。2. A switching means that is connected in series to a DC motor and drives the DC motor by a chopper by a drive signal, an induced voltage detection unit that detects an induced voltage of the DC motor, and an induced voltage detection unit that detects the induced voltage. A DC motor constant speed control device comprising: a drive signal control unit that controls a duty ratio of the drive signal according to a voltage obtained by clipping a voltage of a difference between an induced voltage and a target voltage at a predetermined level.
より上記DCモータをチョッパ駆動するスイッチング手
段と、上記DCモータの誘起電圧を検出する誘起電圧検
出部と、上記誘起電圧検出部で検出された誘起電圧と目
標電圧との差との電圧と基準信号とを比較し、その比較
出力にヒステリシス特性を持たせた電圧に応じて上記駆
動信号のデューティ比を制御する駆動信号制御部とを備
えたDCモータ定速制御装置。3. A switching means that is connected in series to a DC motor and drives the DC motor with a chopper by a drive signal, an induced voltage detection unit that detects an induced voltage of the DC motor, and an induced voltage detection unit that detects the induced voltage. And a drive signal control unit for controlling the duty ratio of the drive signal in accordance with the voltage having a difference characteristic between the induced voltage and the target voltage and the reference signal and having a hysteresis characteristic. DC motor constant speed controller.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5087825A JPH06284769A (en) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | Apparatus for controlling constant speed of dc motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5087825A JPH06284769A (en) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | Apparatus for controlling constant speed of dc motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06284769A true JPH06284769A (en) | 1994-10-07 |
Family
ID=13925736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5087825A Pending JPH06284769A (en) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | Apparatus for controlling constant speed of dc motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06284769A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102155424A (en) * | 2011-04-14 | 2011-08-17 | 江苏浩峰汽车附件有限公司 | PWM (Pulse Wavelength Modulation) speed regulating module for cooling fan of automobile engine |
JP2013034318A (en) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Jtekt Corp | Motor controller and electrically-driven power steering device |
-
1993
- 1993-03-24 JP JP5087825A patent/JPH06284769A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102155424A (en) * | 2011-04-14 | 2011-08-17 | 江苏浩峰汽车附件有限公司 | PWM (Pulse Wavelength Modulation) speed regulating module for cooling fan of automobile engine |
CN102155424B (en) | 2011-04-14 | 2012-05-30 | 江苏浩峰汽车附件有限公司 | PWM (Pulse Wavelength Modulation) speed regulating module for cooling fan of automobile engine |
JP2013034318A (en) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Jtekt Corp | Motor controller and electrically-driven power steering device |
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