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JPH0347068B2 - - Google Patents
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JPH0347068B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0347068B2
JPH0347068B2 JP60029616A JP2961685A JPH0347068B2 JP H0347068 B2 JPH0347068 B2 JP H0347068B2 JP 60029616 A JP60029616 A JP 60029616A JP 2961685 A JP2961685 A JP 2961685A JP H0347068 B2 JPH0347068 B2 JP H0347068B2
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JP
Japan
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voltage
capacitor
comparator
output
thyristor
Prior art date
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JP60029616A
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Japanese (ja)
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JPS61191292A (en
Inventor
Junichi Nakakuki
Yasuo Ogawa
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0347068B2 publication Critical patent/JPH0347068B2/ja
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements 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
    • H02P7/18Arrangements 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
    • H02P7/24Arrangements 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
    • H02P7/28Arrangements 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
    • H02P7/285Arrangements 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
    • H02P7/288Arrangements 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はモータの回転数を下げた状態でトルク
が変動しても可能な限り回転数を安定化させるこ
とができるモータの回転数制御装置に関するもの
である。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a motor rotation speed control device that can stabilize the rotation speed as much as possible even if the torque fluctuates while the motor rotation speed is lowered. It is.

従来の技術 従来のこの種のモータの回転数制御装置は第5
図に示すような回路構成となつていた。すなわ
ち、交流電源1の両端に接続された全波整流器2
の直流出力に直流モータ3とサイリスタ4が接続
されている。このサイリスタ4の両端に直列に抵
抗5とコンデンサ6が抵抗されており、サイリス
タ4がオフしていると、コンデンサ6は抵抗5を
介して充電され、所定の電圧になるとコンデンサ
6の一端とサイリスタ4のゲート間に接続されて
いるダイアツク7を介して、コンデンサ6の電荷
は放電される。
Conventional technology The conventional rotation speed control device for this type of motor is
The circuit configuration was as shown in the figure. That is, a full-wave rectifier 2 connected to both ends of an AC power supply 1
A DC motor 3 and a thyristor 4 are connected to the DC output. A resistor 5 and a capacitor 6 are connected in series across both ends of the thyristor 4. When the thyristor 4 is off, the capacitor 6 is charged via the resistor 5, and when a predetermined voltage is reached, one end of the capacitor 6 and the thyristor The charge on the capacitor 6 is discharged via the diode 7 connected between the gates of the capacitor 4.

すなわち、第6図のように、サイリスタ4のア
ノードのA点の電圧がほぼサイン波形に準ずる波
形で印加されると、コンデンサ6の電圧B点は
徐々に増加し、ダイアツク7のブレーク電圧を
VB1とすると、電源電圧の零点からT1の時間で、
ダイアツク7がオンし、サイリスタ4もオンし
て、モータ3を位相制御することになる。
That is, as shown in FIG. 6, when the voltage at point A of the anode of thyristor 4 is applied in a waveform approximately conforming to a sine waveform, the voltage at point B of capacitor 6 gradually increases, causing the break voltage of diac 7 to rise.
Assuming V B1 , in time T 1 from the zero point of the power supply voltage,
The dial 7 is turned on, the thyristor 4 is also turned on, and the phase of the motor 3 is controlled.

このように、モータ3の回転数を下げた状態で
モータ3のトルクが変動しても、コンデンサ6の
充電電圧を、電源電圧からモータ3の逆起電圧を
引いたものにすることにより、回転数を一定化し
ようとする回路構成となつている。
In this way, even if the torque of the motor 3 fluctuates when the rotational speed of the motor 3 is lowered, by setting the charging voltage of the capacitor 6 to the value obtained by subtracting the back electromotive voltage of the motor 3 from the power supply voltage, the rotation can be maintained. The circuit configuration is designed to keep the number constant.

発明が解決しようとする問題点 このような従来の回路においては、上記の例よ
りもさらに回転数を下げようとすると、回転数が
不安定になるという問題点が生じる。すなわち、
第6図における所定の電圧をVB1からVB2に上げ
ると、B点の電圧の上昇率は徐々に減つてゆくの
で、VB2の少しの変動がT2の時間の大きな変動に
つながる。すなわち、不安定な動作につながるも
のである。また交流電源の周波数が変化すると、
回転数も変化してしまうという欠点を有してい
た。
Problems to be Solved by the Invention In such a conventional circuit, if an attempt is made to lower the rotational speed further than in the above example, a problem arises in that the rotational speed becomes unstable. That is,
When the predetermined voltage in FIG. 6 is increased from V B1 to V B2 , the rate of increase in the voltage at point B gradually decreases, so a small change in V B2 leads to a large change in the time of T 2 . In other words, this leads to unstable operation. Also, when the frequency of the AC power source changes,
This had the disadvantage that the rotational speed also changed.

本発明は上記の問題を解消するためになされた
もので、回転数を下げた状態においても回転数を
安定化させることができ、かつ電源周波数が変化
した場合でも安定した回転数制御ができるモータ
の回転数制御装置を提供することを目的とする。
The present invention was made to solve the above problems, and is a motor that can stabilize the rotation speed even when the rotation speed is lowered, and that can stably control the rotation speed even when the power frequency changes. The purpose of the present invention is to provide a rotation speed control device.

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、サイリ
スタの両端に印加される電圧により充電される第
1のコンデンサと、交流電源の周波数を検出する
周波数検出手段と、この周波数検出手段の出力に
より基準電圧を可変する基準電圧可変手段と、こ
の基準電圧可変手段の出力電圧と前記第1のコン
デンサの充電電圧を比較する第1の比較器と、こ
の第1の比較器の出力により充電が開始される第
2のコンデンサと、この第2のコンデンサの電圧
と所定の電圧とを比較する第2の比較器と、この
第2の比較器の出力に接続され前記サイリスタの
ゲートをトリガするトリガ回路とを備えたもので
ある。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention provides a first capacitor charged by a voltage applied across a thyristor, a frequency detection means for detecting the frequency of an AC power supply, a reference voltage variable means for varying the reference voltage based on the output of the frequency detection means; a first comparator for comparing the output voltage of the reference voltage variable means with the charging voltage of the first capacitor; a second capacitor whose charging is started by the output of the second capacitor, a second comparator that compares the voltage of the second capacitor with a predetermined voltage, and a second comparator that is connected to the output of the second comparator and said thyristor. A trigger circuit that triggers the gate of.

作 用 上記構成によれば、回転数を下げるためにサイ
リスタを実際にトリガする位相が電源電圧の零点
より相当遅くなつても、トリガ位相の決定は遅延
時間の分だけ早い時点でなされるため、安定した
回転数制御を行なうことができ、ままた周波数検
出手段を付加しているため、電源周波数が変化し
た時には、自動的にサイリスタのゲートトリガタ
イミングが可変されることになり、その結果、一
定でかつ安定した回転数制御を行なうことができ
るものである。
Effect According to the above configuration, even if the phase at which the thyristor is actually triggered to lower the rotation speed is considerably later than the zero point of the power supply voltage, the trigger phase is determined at a point earlier by the delay time. Stable rotation speed control is possible, and since a frequency detection means is added, when the power supply frequency changes, the thyristor gate trigger timing is automatically varied, resulting in a constant rotation speed. This allows stable and stable rotational speed control.

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。第1図は本発明のモータの回転数制御
装置における一実施例を示す回路図で、この第1
図において、11は交流電源で、この交流電源1
1の両端には全波整流器12が接続され、かつこ
の全波整流器12の直流出力に直流モータ13と
サイリスタ14が直列に接続されている。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the accompanying drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the motor rotation speed control device of the present invention.
In the figure, 11 is an AC power supply, and this AC power supply 1
A full-wave rectifier 12 is connected to both ends of the full-wave rectifier 1, and a DC motor 13 and a thyristor 14 are connected in series to the DC output of the full-wave rectifier 12.

前記サイリスタ14の両端に接続されたダイオ
ード15と抵抗16を介した第1のコンデンサ1
7は、サイリスタ14がオフしているとき、電源
電圧からモータ13の逆起電力を引いた電圧によ
り充電される。
A first capacitor 1 connected to both ends of the thyristor 14 via a diode 15 and a resistor 16.
7 is charged by the voltage obtained by subtracting the back electromotive force of the motor 13 from the power supply voltage when the thyristor 14 is off.

18は電源周波数を検出する周波数検出手段
で、この周波数検出手段18の出力により基準電
圧を可変する基準電圧可変手段19を動作させ
る。この基準電圧可変手段19は、抵抗20,2
1,22とスイツチ23からなり、周波数が50Hz
の時はスイツチ23が開くことにより、基準電圧
は高くなつている。
Reference numeral 18 denotes frequency detection means for detecting the power supply frequency, and the output of this frequency detection means 18 operates reference voltage variable means 19 for varying the reference voltage. This reference voltage variable means 19 includes resistors 20, 2
Consisting of 1, 22 and switch 23, frequency is 50Hz
When the switch 23 is open, the reference voltage becomes high.

そして前記基準電圧と、前記第1のコンデンサ
17の電圧を第1の比較器24で比較し、第1の
コンデンサ17の電圧が基準電圧より高くなる
と、第1の比較器24の出力はLowからHighに
かわり、抵抗25を介して第2のコンデンサ26
は充電が開始される。この第2のコンデンサ26
の電圧が抵抗27,28で決定される所定の電圧
より高くなると、第2の比較器29の出力は
LowからHighになり、抵抗31,32から構成
されているトリガ回路30を動作させ、サイリス
タ14をトリガする。そしてサイリスタ14がト
リガされてオンすると、第1のコンデンサ17の
電荷はダイオード33を介して放電され、次の電
源サイクルにおける位相制御動作に対して待機す
る。
The reference voltage and the voltage of the first capacitor 17 are compared by the first comparator 24, and when the voltage of the first capacitor 17 becomes higher than the reference voltage, the output of the first comparator 24 changes from Low to Low. Instead of high, the second capacitor 26 is connected via the resistor 25.
will start charging. This second capacitor 26
When the voltage of the second comparator 29 becomes higher than the predetermined voltage determined by the resistors 27 and 28,
The signal changes from Low to High, operating the trigger circuit 30 made up of resistors 31 and 32, and triggering the thyristor 14. Then, when the thyristor 14 is triggered and turned on, the charge in the first capacitor 17 is discharged through the diode 33 and is ready for phase control operation in the next power cycle.

この時の各部の電圧を第2図に示すが、第1の
コンデンサ17の電圧が所定の電圧VDより高く
なると、第2のコンデンサ26の充電が開始さ
れ、この電圧が所定の電圧VEより高くなるとサ
イリスタ14をトリガする。このトリガ時点で
は、C点の電圧は下降しており、D点の電圧はほ
とんど上昇していないので、このD点でトリガを
決定すると、動作は不安定になるが、本発明にお
いては、もつと早い時点、すなわちC点の電圧が
まだ上昇している時点でトリガタイミングを決定
しているため、非常に安定した制御動作を得るこ
とができる。
The voltage of each part at this time is shown in FIG. 2. When the voltage of the first capacitor 17 becomes higher than the predetermined voltage V D , charging of the second capacitor 26 is started, and this voltage becomes the predetermined voltage V E When it is higher, it triggers the thyristor 14. At this trigger point, the voltage at point C has fallen and the voltage at point D has hardly increased, so if the trigger is determined at point D, the operation will become unstable. Since the trigger timing is determined at an early point in time, that is, at a point when the voltage at point C is still rising, a very stable control operation can be obtained.

また第1のコンデンサ17を充電させる電圧
は、電源電圧からモータ13の逆起電力を引いた
電圧になつているため、モータ13のトルク変動
による影響も少なくなるものである。
Furthermore, since the voltage for charging the first capacitor 17 is the voltage obtained by subtracting the back electromotive force of the motor 13 from the power supply voltage, the influence of torque fluctuations of the motor 13 is also reduced.

それと同時に、電源周波数が変動した時には、
周波数検出手段18の出力により、第1の比較器
24の基準電圧を自動的に変化させ、常に一定の
回転数を得ることができる。
At the same time, when the power frequency fluctuates,
The output of the frequency detection means 18 automatically changes the reference voltage of the first comparator 24, so that a constant rotation speed can always be obtained.

第3図は周波数検出手段18の一実施例を示し
たもので、交流電源11の周波数に同期したパル
スを発生させるために、抵抗41と抵抗42で電
源電圧を分圧した電圧と、抵抗42,43によつ
て決定される電圧を第3の比較器44で比較す
る。すなわち、50Hzの方が60Hzに比べて長い時
間、比較器44の出力はHighになつている。第
3の比較器44の出力がHighになると、第3の
コンデンサ45は抵抗46を介して充電され、抵
抗47,48の分圧比で決定される所定の電圧以
上になると、第4の比較器49の出力はLowに
なる。すなわち、60Hzでは、第4の比較器49の
出力はHighのままであるが、50Hzになると、所
定の時間のみLowになる。
FIG. 3 shows an embodiment of the frequency detection means 18. In order to generate pulses synchronized with the frequency of the AC power supply 11, a voltage obtained by dividing the power supply voltage by a resistor 41 and a resistor 42, and a voltage obtained by dividing the power supply voltage by a resistor 41 and a resistor 42 are used. , 43 are compared by a third comparator 44. That is, the output of the comparator 44 remains High for a longer time at 50Hz than at 60Hz. When the output of the third comparator 44 becomes High, the third capacitor 45 is charged via the resistor 46, and when the voltage exceeds a predetermined voltage determined by the voltage division ratio of the resistors 47 and 48, the fourth comparator The output of 49 becomes Low. That is, at 60 Hz, the output of the fourth comparator 49 remains High, but at 50 Hz, it becomes Low only for a predetermined time.

第4の比較器49の出力がLowになると、ダ
イオード50を介して第4のコンデンサ51の電
荷は放電され、第4の比較器49の出力がHigh
になると、抵抗52を介して第4のコンデンサ5
1は充電される。この抵抗52と第4のコンデン
サ51の時定数を大きくしておくと、50Hzの時
に、第4の比較器49の出力が一定周期でLow
になると、第4のコンデンサ51の電圧は所定の
値以上には上がらない。したがつて抵抗53,5
4の基準電圧を上記の電圧より高く設定しておく
と、第5の比較器55の出力はLowになつてお
り、リレー56を動作させることができ、一方、
60Hzの時には、リレー56を動作させないように
することができる。このリレー56が動作した場
合に第1図のスイツチ23が開かれるようにして
おくと、50Hzの時には、第4の比較器49は
Lowになることがあり、第5の比較器55の出
力はLowのままであり、したがつてリレー56
は動作し続けてスイツチ23が開き、基準電圧可
変手段19の出力電圧は高くなる。
When the output of the fourth comparator 49 becomes Low, the charge of the fourth capacitor 51 is discharged through the diode 50, and the output of the fourth comparator 49 becomes High.
, the fourth capacitor 5 is connected via the resistor 52.
1 is charged. If the time constant of this resistor 52 and the fourth capacitor 51 is made large, the output of the fourth comparator 49 will go low at a constant cycle at 50Hz.
Then, the voltage of the fourth capacitor 51 will not rise above a predetermined value. Therefore the resistance 53,5
When the reference voltage of No. 4 is set higher than the above voltage, the output of the fifth comparator 55 becomes Low, and the relay 56 can be operated.
At 60Hz, the relay 56 can be made inoperative. If the switch 23 in FIG. 1 is opened when the relay 56 is activated, the fourth comparator 49 will open at 50Hz.
The output of the fifth comparator 55 remains low and thus the relay 56
continues to operate, the switch 23 opens, and the output voltage of the reference voltage variable means 19 becomes high.

50Hzの時の電圧を示したのが第4図であり、60
Hzの時は、G点の電圧は、抵抗47,48の分圧
電圧以上にならないので、H点の電圧は、抵抗5
3,54の分圧電圧以上のままである。
Figure 4 shows the voltage at 50Hz, 60
Hz, the voltage at point G does not exceed the divided voltage of resistors 47 and 48, so the voltage at point H does not exceed the voltage divided by resistor 5.
The voltage remains above the divided voltage of 3.54.

以上のように50Hz,60Hzの電源周波数の検出が
できる。
As described above, power frequency of 50Hz and 60Hz can be detected.

発明の効果 以上のように本発明によれば、モータに直列に
接続されたサイリスタの両端に印加される電圧に
より充電される第1のコンデンサと、交流電源の
周波数を検出する周波数検出手段と、この周波数
検出手段の出力により基準電圧を可変する基準電
圧可変手段と、この基準電圧可変手段の出力と前
記第1のコンデンサの充電電圧を比較する第1の
比較器と、この第1の比較器の出力により充電が
開始される第2のコンデンサと、この第2のコン
デンサの電圧と所定の電圧とを比較する第2の比
較器と、この第2の比較器の出力側に接続されサ
イリスタのゲートをトリガするトリガ回路とを備
えているから、第1のコンデンサはサイリスタの
両端に印加される電源電圧とモータの逆起電圧と
の差の電圧により充電され、電源の毎サイクルご
とにサイリスタがトリガされる位相が決定されて
負荷変動に対して応答速度のはやいモータの回転
数制御装置が実現でき、しかも、モータの回転数
を下げるためにサイリスタをトリガする位相が遅
れても、トリガ位相の決定は第2のコンデンサの
充電時間により定まる遅延時間だけはやい時点で
なされるため、電源電圧のピークまでにトリガ位
相を決定することができ、モータの回転数を下げ
た状態でも回転数を安定に制御でき、また、電源
周波数が変化した場合にも、電源周波数に応じて
第1の比較器の基準電圧を変化してトリガ位相を
シフトでき、電源周波数にかかわらず広範囲にわ
たつて回転数を安定に制御できるものである。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the first capacitor is charged by the voltage applied to both ends of the thyristor connected in series with the motor, the frequency detection means detects the frequency of the AC power supply, a reference voltage variable means for varying the reference voltage based on the output of the frequency detection means; a first comparator for comparing the output of the reference voltage variable means with the charging voltage of the first capacitor; a second capacitor whose charging is started by the output of the thyristor; Since the first capacitor is equipped with a trigger circuit that triggers the gate, the first capacitor is charged by the voltage difference between the power supply voltage applied across the thyristor and the back electromotive force of the motor, and the thyristor is activated every cycle of the power supply. By determining the trigger phase, it is possible to realize a motor rotation speed control device that responds quickly to load fluctuations.Moreover, even if the phase for triggering the thyristor to lower the motor rotation speed is delayed, the trigger phase can be controlled. Since the decision is made as early as the delay time determined by the charging time of the second capacitor, the trigger phase can be determined before the peak of the power supply voltage, and the rotation speed can be stabilized even when the motor rotation speed is lowered. In addition, even if the power supply frequency changes, the reference voltage of the first comparator can be changed according to the power supply frequency to shift the trigger phase, and the rotation speed can be stabilized over a wide range regardless of the power supply frequency. It can be controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示すモータの回転
数制御装置の回路図、第2図は同制御装置の各部
の電圧波形図、第3図は周波数検出手段の一実施
例を示す回路図、第4図は同周波数検出手段の各
部の電圧波形図、第5図は従来のモータの回転数
制御装置の回路図、第6図は同制御装置の各部の
電圧波形図である。 11……交流電源、12……全波整流器、13
……モータ、14……サイリスタ、17……第1
のコンデンサ、18………周波数検出手段、19
……基準電圧可変手段、24……第1の比較器、
26……第2のコンデンサ、29……第2の比較
器、30……トリガ回路。
Fig. 1 is a circuit diagram of a motor rotation speed control device showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a voltage waveform diagram of each part of the control device, and Fig. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of frequency detection means. 4 is a voltage waveform diagram of each part of the frequency detecting means, FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional motor rotation speed control device, and FIG. 6 is a voltage waveform diagram of various parts of the same control device. 11...AC power supply, 12...Full wave rectifier, 13
...Motor, 14...Thyristor, 17...1st
capacitor, 18... Frequency detection means, 19
... Reference voltage variable means, 24 ... First comparator,
26... Second capacitor, 29... Second comparator, 30... Trigger circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 交流電源の両端に接続され交流を直流に変換
する全波整流器と、この全波整流器の直流出力端
子の両端に直列に接続されたモータ及びサイリス
タと、このサイリスタの両端に印加される電圧に
より充電される第1のコンデンサと、前記交流電
源の周波数を検出する周波数検出手段と、この周
波数検出手段の出力により基準電圧を可変する基
準電圧可変手段と、この基準電圧可変手段の出力
電圧と前記第1のコンデンサの充電電圧を比較す
る第1の比較器と、この第1の比較器の出力によ
り充電が開始される第2のコンデンサと、この第
2のコンデンサの電圧と所定の電圧とを比較する
第2の比較器と、この第2の比較器の出力側に接
続され前記サイリスタのゲートをトリガするトリ
ガ回路とを備えたモータの回転数制御装置。
1. A full-wave rectifier connected to both ends of an AC power source and converting alternating current to direct current, a motor and a thyristor connected in series to both ends of the DC output terminal of this full-wave rectifier, and a voltage applied to both ends of this thyristor. a first capacitor to be charged; a frequency detection means for detecting the frequency of the AC power supply; a reference voltage variable means for varying a reference voltage based on the output of the frequency detection means; an output voltage of the reference voltage variable means; A first comparator that compares the charging voltage of the first capacitor, a second capacitor whose charging is started by the output of the first comparator, and a voltage of the second capacitor that compares the voltage of the second capacitor with a predetermined voltage. A motor rotation speed control device comprising: a second comparator for comparison; and a trigger circuit connected to the output side of the second comparator to trigger the gate of the thyristor.
JP60029616A 1985-02-18 1985-02-18 Rotating speed controller of motor Granted JPS61191292A (en)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6014596B2 (en) * 1974-02-19 1985-04-15 松下電器産業株式会社 Motor phase control device
JPS5370323A (en) * 1976-12-03 1978-06-22 Ryobi Ltd Speed control circuit of universal motor

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