JP2000262082A - ブラシレスモータの駆動回路 - Google Patents
ブラシレスモータの駆動回路Info
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- JP2000262082A JP2000262082A JP11063715A JP6371599A JP2000262082A JP 2000262082 A JP2000262082 A JP 2000262082A JP 11063715 A JP11063715 A JP 11063715A JP 6371599 A JP6371599 A JP 6371599A JP 2000262082 A JP2000262082 A JP 2000262082A
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- brushless motors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 互いに並列に接続された複数のブラシレスモ
ータを同時に駆動する回路を低コストで実現する。 【解決手段】 駆動ドライバ3に、ブラシレスモータ1
・2の各相をそれぞれ並列に接続し、モータのU・V・
W相の各コイルに正規の通電角をもって電流を流すため
の位置を検出する回転子位置センサ4・5の各磁極検出
素子4u・4v・4w(5u・5v・5w)の各位置検
出信号をセンサ切換回路6に入力する。センサ信号切換
回路6では、発振器7からの発振信号Pの半周期毎に同
相同士の各位置検出信号を切り換え、それに対応するモ
ータを制御する。 【効果】 1つの駆動ドライバで各モータに対して分周
期の周期毎に同期が取れた駆動を行わせることができ、
複数のブラシレスモータを駆動する回路を大幅に低廉化
し得る。
ータを同時に駆動する回路を低コストで実現する。 【解決手段】 駆動ドライバ3に、ブラシレスモータ1
・2の各相をそれぞれ並列に接続し、モータのU・V・
W相の各コイルに正規の通電角をもって電流を流すため
の位置を検出する回転子位置センサ4・5の各磁極検出
素子4u・4v・4w(5u・5v・5w)の各位置検
出信号をセンサ切換回路6に入力する。センサ信号切換
回路6では、発振器7からの発振信号Pの半周期毎に同
相同士の各位置検出信号を切り換え、それに対応するモ
ータを制御する。 【効果】 1つの駆動ドライバで各モータに対して分周
期の周期毎に同期が取れた駆動を行わせることができ、
複数のブラシレスモータを駆動する回路を大幅に低廉化
し得る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、互いに並列に接続
された複数のブラシレスモータの駆動回路に関するもの
である。
された複数のブラシレスモータの駆動回路に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、整流機構の無接点化による種々の
メリットを有するブラシレスモータがあらゆる所で用い
られているが、2台またはそれ以上の数のブラシレスモ
ータを同時に駆動する場合が考えられる。例えば、自動
車用ラジエータファンや家庭用空調機ファンまたは冷却
ファンなどにブラシレスモータを並列に設ける場合であ
る。
メリットを有するブラシレスモータがあらゆる所で用い
られているが、2台またはそれ以上の数のブラシレスモ
ータを同時に駆動する場合が考えられる。例えば、自動
車用ラジエータファンや家庭用空調機ファンまたは冷却
ファンなどにブラシレスモータを並列に設ける場合であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たように複数のブラシレスモータを並列に駆動する場合
には、その駆動ドライバをブラシレスモータの台数分だ
け設けると、一般に高価なブラシレスモータ用駆動ドラ
イバの台数が多くなって、装置全体が高騰化するという
問題がある。それに対して、コストアップを抑えるため
に、互いに並列に接続された複数のブラシレスモータを
1つの駆動ドライバで駆動することが考えられるが、そ
の場合には、回転子の位置同期が取れていないと起動し
ないという問題がある。
たように複数のブラシレスモータを並列に駆動する場合
には、その駆動ドライバをブラシレスモータの台数分だ
け設けると、一般に高価なブラシレスモータ用駆動ドラ
イバの台数が多くなって、装置全体が高騰化するという
問題がある。それに対して、コストアップを抑えるため
に、互いに並列に接続された複数のブラシレスモータを
1つの駆動ドライバで駆動することが考えられるが、そ
の場合には、回転子の位置同期が取れていないと起動し
ないという問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、互いに並列に接続された複数のブラシレスモータを
低コストで同時に駆動し得る回路を実現するために、本
発明に於いては、互いに並列に接続された複数のブラシ
レスモータに1台の駆動ドライバを並列に接続すると共
に、前記ブラシレスモータの数に応じて分周された所定
の分周期信号を出力する基準信号出力手段と、前記分周
期信号の周期で前記複数のブラシレスモータの各回転子
位置検出センサからの各回転子位置検出信号を順次切り
換えて前記駆動ドライバに出力するセンサ信号切換回路
とを設け、前記駆動ドライバが、前記回転子位置検出信
号に応じた駆動信号を前記並列に接続された前記複数の
ブラシレスモータに出力するものとした。
て、互いに並列に接続された複数のブラシレスモータを
低コストで同時に駆動し得る回路を実現するために、本
発明に於いては、互いに並列に接続された複数のブラシ
レスモータに1台の駆動ドライバを並列に接続すると共
に、前記ブラシレスモータの数に応じて分周された所定
の分周期信号を出力する基準信号出力手段と、前記分周
期信号の周期で前記複数のブラシレスモータの各回転子
位置検出センサからの各回転子位置検出信号を順次切り
換えて前記駆動ドライバに出力するセンサ信号切換回路
とを設け、前記駆動ドライバが、前記回転子位置検出信
号に応じた駆動信号を前記並列に接続された前記複数の
ブラシレスモータに出力するものとした。
【0005】これによれば、複数のブラシレスモータの
数で分周された分周期信号の周期で各回転子位置信号が
切り換えられ、その切り換えられた回転子位置信号に対
応するブラシレスモータを駆動する制御を行うことか
ら、各モータを分周期の周期毎に同期が取れた駆動を行
わせることができ、1つの駆動ドライバで複数のブラシ
レスモータを駆動することができる。
数で分周された分周期信号の周期で各回転子位置信号が
切り換えられ、その切り換えられた回転子位置信号に対
応するブラシレスモータを駆動する制御を行うことか
ら、各モータを分周期の周期毎に同期が取れた駆動を行
わせることができ、1つの駆動ドライバで複数のブラシ
レスモータを駆動することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
【0007】図1は、本発明が適用されたブラシレスモ
ータ用駆動回路を示すブロック図である。図に示される
ように、2台のブラシレスモータ1・2が互いに並列に
接続され、それらブラシレスモータ1・2には並列に駆
動ドライバ3が接続されている。各モータ1・2はY結
線された3相の界磁巻線を有しており、図に示されるよ
うに同相の各コイルU1・U2、V1・V2、W1・W
2同士がそれぞれ並列に接続されている。
ータ用駆動回路を示すブロック図である。図に示される
ように、2台のブラシレスモータ1・2が互いに並列に
接続され、それらブラシレスモータ1・2には並列に駆
動ドライバ3が接続されている。各モータ1・2はY結
線された3相の界磁巻線を有しており、図に示されるよ
うに同相の各コイルU1・U2、V1・V2、W1・W
2同士がそれぞれ並列に接続されている。
【0008】また、モータ1(2)には、モータ1
(2)のロータの磁極位置に対応して各コイルU1・V
1・W1(U2・V2・W2)に正規の通電角をもって
電流を流すための位置を検出する回転子位置センサ4
(5)が設けられている。回転子位置センサ4(5)は
ホール素子であって良い各磁極検出素子4u・4v・4
w(5u・5v・5w)からなる。それら各回転子位置
センサ4・5からの磁極位置検出信号がセンサ信号切換
回路6に入力するようになっている。上記駆動ドライバ
3にはモータ駆動指令が入力し、センサ信号切換回路6
には、基準信号出力手段としての発振器7から発振信号
Pが入力している。本図示例にあっては2台のモータ1
・2を制御することから、発振器7にあっては、1周期
を2分割した分周期(半周期)信号を有する発振信号P
を出力するものであって良い。
(2)のロータの磁極位置に対応して各コイルU1・V
1・W1(U2・V2・W2)に正規の通電角をもって
電流を流すための位置を検出する回転子位置センサ4
(5)が設けられている。回転子位置センサ4(5)は
ホール素子であって良い各磁極検出素子4u・4v・4
w(5u・5v・5w)からなる。それら各回転子位置
センサ4・5からの磁極位置検出信号がセンサ信号切換
回路6に入力するようになっている。上記駆動ドライバ
3にはモータ駆動指令が入力し、センサ信号切換回路6
には、基準信号出力手段としての発振器7から発振信号
Pが入力している。本図示例にあっては2台のモータ1
・2を制御することから、発振器7にあっては、1周期
を2分割した分周期(半周期)信号を有する発振信号P
を出力するものであって良い。
【0009】駆動ドライバ3内には、上記各相毎に駆動
電流を流すための駆動ロジック回路3aと、モータ駆動
指令をPWM信号化して駆動ロジック回路3aに入力す
るためのPWM回路3bとが設けられている。また、駆
動ロジック回路3aにはセンサ信号切換回路6からの各
相に対応した各位置検出信号が入力するようになってい
る。
電流を流すための駆動ロジック回路3aと、モータ駆動
指令をPWM信号化して駆動ロジック回路3aに入力す
るためのPWM回路3bとが設けられている。また、駆
動ロジック回路3aにはセンサ信号切換回路6からの各
相に対応した各位置検出信号が入力するようになってい
る。
【0010】上記した各回転子位置センサ4・5からの
各磁極位置検出信号(4u・4v・4w・5u・5v・
5w)が入力するセンサ信号切換回路6内には、一方の
モータ4のU相・V相・W相用の各位置検出信号4u・
4v・4wが入力する各アンド回路AD1・AD2・A
D3が互いに並列に設けられている。それら各アンド回
路AD1・AD2・AD3には上記発振器7からの発振
信号Pが入力しており、発振信号Pと、各位置検出信号
4u・4v・4wとの組み合わせの条件で、各アンド回
路AD1・AD2・AD3の出力が決定される。
各磁極位置検出信号(4u・4v・4w・5u・5v・
5w)が入力するセンサ信号切換回路6内には、一方の
モータ4のU相・V相・W相用の各位置検出信号4u・
4v・4wが入力する各アンド回路AD1・AD2・A
D3が互いに並列に設けられている。それら各アンド回
路AD1・AD2・AD3には上記発振器7からの発振
信号Pが入力しており、発振信号Pと、各位置検出信号
4u・4v・4wとの組み合わせの条件で、各アンド回
路AD1・AD2・AD3の出力が決定される。
【0011】また、他方のモータ4のU相・V相・W相
用の各位置検出信号5u・5v・5wが入力する各アン
ド回路AD4・AD5・AD6が互いに並列に設けられ
ており、これら各アンド回路AD4・AD5・AD6に
は、上記発振器7からの発振信号Pがノット回路NT1
を介して反転されて入力しており、その発振信号Pの反
転信号と、各位置検出信号5u・5v・5wとの組み合
わせの条件で、各アンド回路AD4・AD5・AD6の
出力が決定される。
用の各位置検出信号5u・5v・5wが入力する各アン
ド回路AD4・AD5・AD6が互いに並列に設けられ
ており、これら各アンド回路AD4・AD5・AD6に
は、上記発振器7からの発振信号Pがノット回路NT1
を介して反転されて入力しており、その発振信号Pの反
転信号と、各位置検出信号5u・5v・5wとの組み合
わせの条件で、各アンド回路AD4・AD5・AD6の
出力が決定される。
【0012】さらに、センサ信号切換回路6内には、U
相用のアンド回路AD1・AD4の各出力信号が入力す
るオア回路OR1と、V相用のアンド回路AD2・AD
5の各出力信号が入力するオア回路OR2と、W相用の
アンド回路AD3・AD6の各出力信号が入力するオア
回路OR3とが設けられている。そして、それら各オア
回路OR1・OR2・OR3の出力が、センサ信号切換
回路6の出力となって駆動ドライバ3内の駆動ロジック
回路3aに入力している。
相用のアンド回路AD1・AD4の各出力信号が入力す
るオア回路OR1と、V相用のアンド回路AD2・AD
5の各出力信号が入力するオア回路OR2と、W相用の
アンド回路AD3・AD6の各出力信号が入力するオア
回路OR3とが設けられている。そして、それら各オア
回路OR1・OR2・OR3の出力が、センサ信号切換
回路6の出力となって駆動ドライバ3内の駆動ロジック
回路3aに入力している。
【0013】このようにして構成された本駆動回路の作
動要領について、図3のタイムチャートを参照して以下
に示す。発振器7からの発振信号Pは、図3の最上段に
示されるように一定の周期Tにて出力されている。な
お、図3の2段目・3段目には各モータ1・2のU相に
対応する位置検出信号4u・5uがそれぞれ示され、最
下段には駆動ドライバ3からのU相のコイルU1・U2
に対する駆動出力信号が示されているが、他のV相・W
相については同様なためそれらの図示を省略する。
動要領について、図3のタイムチャートを参照して以下
に示す。発振器7からの発振信号Pは、図3の最上段に
示されるように一定の周期Tにて出力されている。な
お、図3の2段目・3段目には各モータ1・2のU相に
対応する位置検出信号4u・5uがそれぞれ示され、最
下段には駆動ドライバ3からのU相のコイルU1・U2
に対する駆動出力信号が示されているが、他のV相・W
相については同様なためそれらの図示を省略する。
【0014】本図示例では上記したように、発振信号P
の矩形波が一方のアンド回路AD1・AD2・AD3の
組にはそのまま、他方のアンド回路AD4・AD5・A
D6の組には反転されて入力することから、各組のアン
ド条件の一方が発振信号Pの半周期(T/2)毎に切り
換わることになる。
の矩形波が一方のアンド回路AD1・AD2・AD3の
組にはそのまま、他方のアンド回路AD4・AD5・A
D6の組には反転されて入力することから、各組のアン
ド条件の一方が発振信号Pの半周期(T/2)毎に切り
換わることになる。
【0015】図3に示されるように、半周期T1の間で
は、位置検出信号4uが高レベル(U相に電流を流すタ
イミング)になると、対応するアンド回路AD1から位
置検出信号4uに応じた波形の信号が出力される。この
とき、他方のアンド回路AD4には発振信号Pの反転発
振信号が入力していることから、アンド回路AD4から
の出力は低レベルのままである。したがって、この半周
期T1における駆動ロジック回路3aからの出力波形
は、アンド回路AD1の高レベル出力に応じて図3の最
下段に示されるようになる。
は、位置検出信号4uが高レベル(U相に電流を流すタ
イミング)になると、対応するアンド回路AD1から位
置検出信号4uに応じた波形の信号が出力される。この
とき、他方のアンド回路AD4には発振信号Pの反転発
振信号が入力していることから、アンド回路AD4から
の出力は低レベルのままである。したがって、この半周
期T1における駆動ロジック回路3aからの出力波形
は、アンド回路AD1の高レベル出力に応じて図3の最
下段に示されるようになる。
【0016】次の半周期T2の間では、各アンド回路A
D1・AD4に対する発振信号Pの入力レベルが逆転す
るため、一方のアンド回路AD1からの出力が低レベル
のままになり、他方のアンド回路AD4から、位置検出
信号5uに応じた波形の信号が出力される。したがっ
て、この半周期T2における駆動ロジック回路3aから
の出力波形は、アンド回路AD4の高レベル出力に応じ
て図3の最下段に示されるようになる。
D1・AD4に対する発振信号Pの入力レベルが逆転す
るため、一方のアンド回路AD1からの出力が低レベル
のままになり、他方のアンド回路AD4から、位置検出
信号5uに応じた波形の信号が出力される。したがっ
て、この半周期T2における駆動ロジック回路3aから
の出力波形は、アンド回路AD4の高レベル出力に応じ
て図3の最下段に示されるようになる。
【0017】このように制御することにより、互いに並
列に接続された各モータ1・2が発振信号Pの半周期毎
にそれぞれの位置検出信号に応じた制御にて駆動される
ことになる。なお、その回転制御をPWM制御により行
っている。図3には、設定回転数に対して、一方のモー
タ1が高速回転で回転し、他方のモータ2が低速回転で
回転している状態における本制御における制御要領が示
されている。
列に接続された各モータ1・2が発振信号Pの半周期毎
にそれぞれの位置検出信号に応じた制御にて駆動される
ことになる。なお、その回転制御をPWM制御により行
っている。図3には、設定回転数に対して、一方のモー
タ1が高速回転で回転し、他方のモータ2が低速回転で
回転している状態における本制御における制御要領が示
されている。
【0018】図に示されるように、半周期T1では一方
のモータ1をその位置検出信号(4u)に応じて制御
し、半周期T2では他方のモータ2をその位置検出信号
(5u)に応じて制御するため、回転速度の高いモータ
1を制御している場合にはその高周波駆動制御信号によ
り回転速度の遅いモータ2は加速され、回転速度の遅い
モータ2を制御している場合にはその低周波駆動制御信
号により回転速度の高いモータ1は減速される。このよ
うにして、両モータ1・2が最終的に設定回転速度に一
致し、両者が同期して回転するようになる。
のモータ1をその位置検出信号(4u)に応じて制御
し、半周期T2では他方のモータ2をその位置検出信号
(5u)に応じて制御するため、回転速度の高いモータ
1を制御している場合にはその高周波駆動制御信号によ
り回転速度の遅いモータ2は加速され、回転速度の遅い
モータ2を制御している場合にはその低周波駆動制御信
号により回転速度の高いモータ1は減速される。このよ
うにして、両モータ1・2が最終的に設定回転速度に一
致し、両者が同期して回転するようになる。
【0019】図示例のように回転速度差が大きい場合に
は、個々のモータにあっては、制御の変動が大きくなる
が、自分に適合した駆動制御から他方の制御に切り換わ
った際には慣性で回転し得るため、例えば自動車のラジ
エータファンや家庭用空調機のファンまたは冷却ファン
などに用いた場合には比較的大きな慣性力が得られるた
め、間欠的に加減速を繰り返すような不都合な運転状態
になることはない。
は、個々のモータにあっては、制御の変動が大きくなる
が、自分に適合した駆動制御から他方の制御に切り換わ
った際には慣性で回転し得るため、例えば自動車のラジ
エータファンや家庭用空調機のファンまたは冷却ファン
などに用いた場合には比較的大きな慣性力が得られるた
め、間欠的に加減速を繰り返すような不都合な運転状態
になることはない。
【0020】なお、本図示例では、2台のモータ1・2
を並列に接続したものについて示したが、本発明によれ
ば、モータの数は2台に限られるものではなく、複数台
のモータを並列に接続した場合にも適用し得る。すなわ
ち、発振器7の周期Tを、並列接続されたモータの台数
で分周した信号を作り、その分周信号の切り換わりで各
モータ毎に対応した駆動制御を順次行う回路を構成すれ
ば良い。または、CPUで分周及びそれに応じた切り換
えを制御するようにしても良く、モータの台数が多い場
合には、比較的高価なCPU回路を構成しても、CPU
回路が1つであれば全体の低廉化を向上し得る。
を並列に接続したものについて示したが、本発明によれ
ば、モータの数は2台に限られるものではなく、複数台
のモータを並列に接続した場合にも適用し得る。すなわ
ち、発振器7の周期Tを、並列接続されたモータの台数
で分周した信号を作り、その分周信号の切り換わりで各
モータ毎に対応した駆動制御を順次行う回路を構成すれ
ば良い。または、CPUで分周及びそれに応じた切り換
えを制御するようにしても良く、モータの台数が多い場
合には、比較的高価なCPU回路を構成しても、CPU
回路が1つであれば全体の低廉化を向上し得る。
【0021】また、並列に接続された複数のモータの特
定のものに負荷変動が生じた場合には、負荷が大きいた
め回転速度が最も遅くなったものはその遅くなった速度
で同期する駆動信号で回転し続けることになり、その影
響を他のモータが受けるため、最も遅いものに全体の同
期速度が自動的に調整される。したがって、脱調に対す
るタフネス性があり、また脱調した際にも元の同期運転
に自動復帰する作用がある。
定のものに負荷変動が生じた場合には、負荷が大きいた
め回転速度が最も遅くなったものはその遅くなった速度
で同期する駆動信号で回転し続けることになり、その影
響を他のモータが受けるため、最も遅いものに全体の同
期速度が自動的に調整される。したがって、脱調に対す
るタフネス性があり、また脱調した際にも元の同期運転
に自動復帰する作用がある。
【0022】
【発明の効果】このように本発明によれば、複数のブラ
シレスモータを互いに並列に接続した場合に、モータの
数だけの駆動ドライバを設ける必要がなく、1つの駆動
ドライバのみで複数のブラシレスモータを同期させて運
転することができ、複数のブラシレスモータを駆動する
回路を大幅に低廉化し得る。また、分周期信号の周期で
切り換えて各モータに対する駆動制御を順番に行い、そ
れを繰り返すことから、モータ間に回転速度差が生じた
場合でも、遅いものは高いものを制御する際に加速さ
れ、高いものは遅いものを制御する際に減速されるた
め、一定回転速度に収束し、全モータを同期させて駆動
することができる。
シレスモータを互いに並列に接続した場合に、モータの
数だけの駆動ドライバを設ける必要がなく、1つの駆動
ドライバのみで複数のブラシレスモータを同期させて運
転することができ、複数のブラシレスモータを駆動する
回路を大幅に低廉化し得る。また、分周期信号の周期で
切り換えて各モータに対する駆動制御を順番に行い、そ
れを繰り返すことから、モータ間に回転速度差が生じた
場合でも、遅いものは高いものを制御する際に加速さ
れ、高いものは遅いものを制御する際に減速されるた
め、一定回転速度に収束し、全モータを同期させて駆動
することができる。
【図1】本発明が適用されたブラシレスモータ用駆動回
路を示すブロック図。
路を示すブロック図。
【図2】本発明に基づく駆動ドライバ及びセンサ信号切
換回路の構成を示す図。
換回路の構成を示す図。
【図3】本発明に基づく制御要領を示すタイムチャー
ト。
ト。
1・2 ブラシレスモータ 3 駆動ドライバ 4・5 回転子位置センサ 4u・4v・4w・5u・5v・5w 磁極検出素子 6 センサ信号切換回路 7 発振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H560 AA01 BB04 BB07 BB12 CC03 DA02 EB01 UA01 XA05 XA12 5H572 AA10 BB02 EE05 GG01 HA07 HB02 HC03 JJ03 JJ12 LL32
Claims (1)
- 【請求項1】 互いに並列に接続された複数のブラシレ
スモータに1台の駆動ドライバを並列に接続すると共
に、前記ブラシレスモータの数に応じて分周された所定
の分周期信号を出力する基準信号出力手段と、前記分周
期信号の周期で前記複数のブラシレスモータの各回転子
位置検出センサからの各回転子位置検出信号を順次切り
換えて前記駆動ドライバに出力するセンサ信号切換回路
とを設け、 前記駆動ドライバが、前記回転子位置検出信号に応じた
駆動信号を前記並列に接続された前記複数のブラシレス
モータに出力することを特徴とするブラシレスモータの
駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11063715A JP2000262082A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11063715A JP2000262082A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000262082A true JP2000262082A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13237375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11063715A Pending JP2000262082A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000262082A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2218172A2 (en) * | 2007-10-30 | 2010-08-18 | SPAL Automotive S.r.l. | An electric drive and the method for controlling the drive |
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US8261681B2 (en) | 2005-06-17 | 2012-09-11 | Aloys Wobben | Ship |
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- 1999-03-10 JP JP11063715A patent/JP2000262082A/ja active Pending
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