JP2531620B2 - 電子整流直流モ―タの始動法 - Google Patents
電子整流直流モ―タの始動法Info
- Publication number
- JP2531620B2 JP2531620B2 JP60211224A JP21122485A JP2531620B2 JP 2531620 B2 JP2531620 B2 JP 2531620B2 JP 60211224 A JP60211224 A JP 60211224A JP 21122485 A JP21122485 A JP 21122485A JP 2531620 B2 JP2531620 B2 JP 2531620B2
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- Japan
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- motor
- rotation
- windings
- permanent magnet
- pole
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/18—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual dc motor
- H02P1/22—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual dc motor in either direction of rotation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/20—Arrangements for starting
- H02P6/22—Arrangements for starting in a selected direction of rotation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子整流直流モータの始動法に関する。
従来技術 この種のモータにおいては、正しい回転方向および回
転の相位置ないし角度位置を識別して評価するのが常に
困難である。回転方向および相位置の識別のために、例
えば複数個の検出器を用いることが知られている。しか
し検出器を複数個も用いるため装置が高価になる。検出
器を１つしか用いない装置も公知であり、この装置にお
いて検出器は、回転方向と回転の相位置とを識別するた
め、異なるように符号化された検出信号を評価する。し
かしこの装置は、モータが所定の回転数に達した場合に
はじめて動作して、異なる符号を正しく評価できるよう
になる。このことはモータの始動時に相位置と回転方向
が制御すべきものと一致しない時は大きい遅延時間が経
過することを意味する。
転の相位置ないし角度位置を識別して評価するのが常に
困難である。回転方向および相位置の識別のために、例
えば複数個の検出器を用いることが知られている。しか
し検出器を複数個も用いるため装置が高価になる。検出
器を１つしか用いない装置も公知であり、この装置にお
いて検出器は、回転方向と回転の相位置とを識別するた
め、異なるように符号化された検出信号を評価する。し
かしこの装置は、モータが所定の回転数に達した場合に
はじめて動作して、異なる符号を正しく評価できるよう
になる。このことはモータの始動時に相位置と回転方向
が制御すべきものと一致しない時は大きい遅延時間が経
過することを意味する。
さらに冒頭に述べたようなモータで、最初に所定の位
置へ位置決めさせることにより正しい回転方向が得られ
るようにしたモータも公知である。この位置決め時間の
間は、整流の切換接続の動作が行われないようにされ
る。位置決め時間の経過後に整流が、モータのこの所定
の出発位置から開始される。
置へ位置決めさせることにより正しい回転方向が得られ
るようにしたモータも公知である。この位置決め時間の
間は、整流の切換接続の動作が行われないようにされ
る。位置決め時間の経過後に整流が、モータのこの所定
の出発位置から開始される。
例えばビデオレコーダのヘッドドラムの駆動モータの
場合に大切なことは、磁気テープの引き出し過程の行わ
れる前に、モータを最短時間で正しい方向へ始動させる
ことである。
場合に大切なことは、磁気テープの引き出し過程の行わ
れる前に、モータを最短時間で正しい方向へ始動させる
ことである。
発明の目的 本発明の課題は、唯１つの検出器だけを用いてできる
だけ短い時間で正しい方向に確実にモータを始動させる
ことである。
だけ短い時間で正しい方向に確実にモータを始動させる
ことである。
発明の構成 前記課題は特許請求の範囲に記載された構成によって
解決される。
解決される。
実施例 次に本発明の実施例を図面を用いて説明する。回転子
は２極の磁石４から構成されており、磁石の周縁には検
出器５と共働するマーキング素子M1,M2,M3が設けられて
いる。検出器５により検出されるパルス m1-m3は評価回路６へ入力される。この評価回路はパル
スm1-m3が加えられるたびに電圧Ｕを周期的に出力端A1-
A3へ送出する。出力端A1-A3はモータの固定子巻線1,2及
び３と接続されている。周期的な制御により磁石４に対
する回転磁界が発生する。
は２極の磁石４から構成されており、磁石の周縁には検
出器５と共働するマーキング素子M1,M2,M3が設けられて
いる。検出器５により検出されるパルス m1-m3は評価回路６へ入力される。この評価回路はパル
スm1-m3が加えられるたびに電圧Ｕを周期的に出力端A1-
A3へ送出する。出力端A1-A3はモータの固定子巻線1,2及
び３と接続されている。周期的な制御により磁石４に対
する回転磁界が発生する。
この方法の動作の説明のために、モータが投入接続さ
れた時に磁石４の位置が著しく不利な始動ないしスター
ト位置におかれて制御されるものとする。時点t1におい
てモータが作動を開始し、出力端A3が固定子のコイル３
へ電圧Ｕを作用させるものとする。それ故磁石４はまず
時間間隔T3,1の間は反時計方向へ回転を始める。時点t2
においてマーキング素子M3が検出器５の前方へ達して、
評価回路６を周期的に切換接続して、整流パルスK1,1を
発生する。これにより固定子のコイル１が電流を供給さ
れる。その結果まずモータが制動される。このことを、
反時計方向の破線が示す。磁石４のＮ極が固定子のコイ
ル１の巻線１′の前方を通過してしまうと、磁石は直ち
に時点t3までコイル１により加速される。時間間隔T1,1
の後にマーキング素子M2は検出器５の前方へ達してパル
スm2を発生する。パルスm2はコイル２を投入接続する。
磁石４は再び制動される。なぜなら固定子が巻線２で磁
石４を吸引するからである。その結果磁石４が時点t4に
おいてその回転方向を時計方向へ反転させる。時点t5に
おいてマーキング素子M2が再び検出器５へ達してパルス
m2を発生する。このパルスm2が後続のコイル３を投入接
続する。コイル３は今回は、いまなされている回転方向
へ作用する。その結果モータは公称回転方向において駆
動される時間間隔T3,2の経過後に時点t6において、マー
キング素子M3から固定子のコイル１が作用される。これ
によりモータのスタート時相が終了する。その結果モー
タは、パルスK1-K3による公知の整流作用により、周期
的な切換接続により作動される。
れた時に磁石４の位置が著しく不利な始動ないしスター
ト位置におかれて制御されるものとする。時点t1におい
てモータが作動を開始し、出力端A3が固定子のコイル３
へ電圧Ｕを作用させるものとする。それ故磁石４はまず
時間間隔T3,1の間は反時計方向へ回転を始める。時点t2
においてマーキング素子M3が検出器５の前方へ達して、
評価回路６を周期的に切換接続して、整流パルスK1,1を
発生する。これにより固定子のコイル１が電流を供給さ
れる。その結果まずモータが制動される。このことを、
反時計方向の破線が示す。磁石４のＮ極が固定子のコイ
ル１の巻線１′の前方を通過してしまうと、磁石は直ち
に時点t3までコイル１により加速される。時間間隔T1,1
の後にマーキング素子M2は検出器５の前方へ達してパル
スm2を発生する。パルスm2はコイル２を投入接続する。
磁石４は再び制動される。なぜなら固定子が巻線２で磁
石４を吸引するからである。その結果磁石４が時点t4に
おいてその回転方向を時計方向へ反転させる。時点t5に
おいてマーキング素子M2が再び検出器５へ達してパルス
m2を発生する。このパルスm2が後続のコイル３を投入接
続する。コイル３は今回は、いまなされている回転方向
へ作用する。その結果モータは公称回転方向において駆
動される時間間隔T3,2の経過後に時点t6において、マー
キング素子M3から固定子のコイル１が作用される。これ
によりモータのスタート時相が終了する。その結果モー
タは、パルスK1-K3による公知の整流作用により、周期
的な切換接続により作動される。
モータのスタートないし始動時相の回転経過を第３図
を用いて説明する。第１図の個々の時相が、個々の回転
ステップａ）〜ｈ）において示されている。作動されて
いる瞬間のコイルはＮ−Ｓで示されている。時点t4以降
から回転方向が逆になること、および始動の開始からコ
イル1,2および３が正しい順序で制御されることが示さ
れている。
を用いて説明する。第１図の個々の時相が、個々の回転
ステップａ）〜ｈ）において示されている。作動されて
いる瞬間のコイルはＮ−Ｓで示されている。時点t4以降
から回転方向が逆になること、および始動の開始からコ
イル1,2および３が正しい順序で制御されることが示さ
れている。
モータを停止状態から始動させるため、電源スイッチ
をオンにした時に、例えば第１図のコイル３、３′に電
流が流され、コイル３で形成されたＳ極の真上に回転子
のＮ極が位置した時は、安定状態が生じて、そのためモ
ータは回転しない。しかしこの死点位置における非回転
状態は回転マークM3、検出器５、評価回路６の共働作用
により直ちに識別されて、コイル3,3′の電流が遮断さ
れ、次に隣のコイルに電流が流される。この隣のコイル
により形成される磁極と回転子磁極との相互作用によ
り、モータは回転を始める。回転子の磁極Ｎが、第３図
のａ）の示す、コイルにより生ずるＳ極の真上よりわず
かに左回りに回転した位置にある時は、既に3,3′の電
流は遮断されていて、コイル1,1′に電流が流されてい
る。そのため第３図のｂ）のように、コイル１′により
Ｎ極が形成される。
をオンにした時に、例えば第１図のコイル３、３′に電
流が流され、コイル３で形成されたＳ極の真上に回転子
のＮ極が位置した時は、安定状態が生じて、そのためモ
ータは回転しない。しかしこの死点位置における非回転
状態は回転マークM3、検出器５、評価回路６の共働作用
により直ちに識別されて、コイル3,3′の電流が遮断さ
れ、次に隣のコイルに電流が流される。この隣のコイル
により形成される磁極と回転子磁極との相互作用によ
り、モータは回転を始める。回転子の磁極Ｎが、第３図
のａ）の示す、コイルにより生ずるＳ極の真上よりわず
かに左回りに回転した位置にある時は、既に3,3′の電
流は遮断されていて、コイル1,1′に電流が流されてい
る。そのため第３図のｂ）のように、コイル１′により
Ｎ極が形成される。
このＮ極と回転子のＮ極との反撥力により、回転子は
右回りに、即ち公称方向へ回転する。
右回りに、即ち公称方向へ回転する。
スタート時に、巻線による磁極が図3a）に示したよう
に形成されている状態のもとで、永久磁石のＮ極が巻線
（3,3′）による磁極Ｓのわずかに手前におかれている
場合、永久磁石はまず最初に小さい回転力で反時計方向
へ回転する。そのため回転マークM3が検出器５を通過
し、その結果、巻線（1,1′）が励磁されて、巻線（1,
1′）による磁極N,Sは図3b）に示されたように形成され
る。この状態で永久磁石の磁極Ｎと巻線（1,1′）によ
る磁極Ｎ極とが反発しあう。その結果永久磁石は時計方
向へ回転する。この永久磁石の回転により回転マーク３
が検出器５を通過すると、巻線（2,2′）による磁極は
図3c）に示されたように形成される。なぜなら巻線（1,
1′;2,2′;3,3′）の実際の整流はスタートの時から１
つの方向（この場合は時計方向）にだけ向けられるから
である。永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）極と巻線（2,2′）に
よる磁極Ｓ（Ｎ）極が互いに反発し合うことにより永久
磁石は反時計方向に回転を始める。
に形成されている状態のもとで、永久磁石のＮ極が巻線
（3,3′）による磁極Ｓのわずかに手前におかれている
場合、永久磁石はまず最初に小さい回転力で反時計方向
へ回転する。そのため回転マークM3が検出器５を通過
し、その結果、巻線（1,1′）が励磁されて、巻線（1,
1′）による磁極N,Sは図3b）に示されたように形成され
る。この状態で永久磁石の磁極Ｎと巻線（1,1′）によ
る磁極Ｎ極とが反発しあう。その結果永久磁石は時計方
向へ回転する。この永久磁石の回転により回転マーク３
が検出器５を通過すると、巻線（2,2′）による磁極は
図3c）に示されたように形成される。なぜなら巻線（1,
1′;2,2′;3,3′）の実際の整流はスタートの時から１
つの方向（この場合は時計方向）にだけ向けられるから
である。永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）極と巻線（2,2′）に
よる磁極Ｓ（Ｎ）極が互いに反発し合うことにより永久
磁石は反時計方向に回転を始める。
この永久磁石の回転によりマーキングM3が検出器５を
通過すると巻線（3,3′）による磁極は図3aに示された
ように形成される。その結果永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）極
と巻線（3,3′）による磁極Ｎ（Ｓ）極は互いに引き合
い、これにより永久磁石は時計方向に回転を始める。
通過すると巻線（3,3′）による磁極は図3aに示された
ように形成される。その結果永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）極
と巻線（3,3′）による磁極Ｎ（Ｓ）極は互いに引き合
い、これにより永久磁石は時計方向に回転を始める。
マーキングM3がこの永久磁石の回転により検出器５を
通過すると、巻線（1,1′）による磁極は図3bに示され
たように形成される。その結果永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）
極と巻線（1,1′）による磁極Ｓ（Ｎ）極は互いに反発
し合う。これにより永久磁石は時計方向に回転を始め
る。
通過すると、巻線（1,1′）による磁極は図3bに示され
たように形成される。その結果永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）
極と巻線（1,1′）による磁極Ｓ（Ｎ）極は互いに反発
し合う。これにより永久磁石は時計方向に回転を始め
る。
この永久磁石の回転によりマーキングM1が検出器５を
通過すると、巻線（2,2′）による磁極は図3cに示され
たように形成される。その結果永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）
極と巻線（2,2′）による磁極Ｓ（Ｎ）極は互いに反発
し合う。これにより永久磁石は時計方向に回転を始め
る。
通過すると、巻線（2,2′）による磁極は図3cに示され
たように形成される。その結果永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）
極と巻線（2,2′）による磁極Ｓ（Ｎ）極は互いに反発
し合う。これにより永久磁石は時計方向に回転を始め
る。
この永久磁石の回転によりマーキングM2が検出器５を
通過すると、巻線（3,3′）による磁極は図3aに示され
たように形成される。その結果永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）
極と巻線（3,3′）による磁極Ｎ（Ｓ）極は互いに引き
合い、これにより永久磁石は時計方向に回転を始める。
通過すると、巻線（3,3′）による磁極は図3aに示され
たように形成される。その結果永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）
極と巻線（3,3′）による磁極Ｎ（Ｓ）極は互いに引き
合い、これにより永久磁石は時計方向に回転を始める。
この永久磁石の回転によりマーキングM3が検出器５を
通過すると、巻線（1,1′）による磁極は図3bに示され
たように形成される。その結果永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）
極と巻線（1,1′）による磁極Ｓ（Ｎ）極は互いに反発
し合う。これにより永久磁石は継続して時計方向に回転
を始める。
通過すると、巻線（1,1′）による磁極は図3bに示され
たように形成される。その結果永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）
極と巻線（1,1′）による磁極Ｓ（Ｎ）極は互いに反発
し合う。これにより永久磁石は継続して時計方向に回転
を始める。
この永久磁石の回転により次のマーキング（時計方向
の回転によるマーキングM1）が検出器５を通過すると、
巻線（2,2′）による磁極は図3cに示されたように形成
される。その結果 永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）極と巻線（2,2′）による磁極
Ｓ（Ｎ）極は互いに反発し合う。これにより永久磁石は
時計方向の回転を継続し、最終的に巻線（1,1′;2,2′;
3,3′）の次の整流ステップで表されているように時計
方向に回転する。
の回転によるマーキングM1）が検出器５を通過すると、
巻線（2,2′）による磁極は図3cに示されたように形成
される。その結果 永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）極と巻線（2,2′）による磁極
Ｓ（Ｎ）極は互いに反発し合う。これにより永久磁石は
時計方向の回転を継続し、最終的に巻線（1,1′;2,2′;
3,3′）の次の整流ステップで表されているように時計
方向に回転する。
時計方向の回転により次のマーキングM2が検出器５を
通過すると、巻線（3,3′）の磁極は図3bに示されたよ
うに形成される。その結果永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）極と
巻線（3,3′）の磁極Ｓ（Ｎ）は互いに反発し合う。そ
れにより永久磁石は時計方向に回転する。
通過すると、巻線（3,3′）の磁極は図3bに示されたよ
うに形成される。その結果永久磁石の磁極Ｓ（Ｎ）極と
巻線（3,3′）の磁極Ｓ（Ｎ）は互いに反発し合う。そ
れにより永久磁石は時計方向に回転する。
従って本発明によれば巻線（1,1′;2,2′;3,3′）の
整流はスタート時点から１つの方向（本実施例では時計
方向）にだけ向けられる。
整流はスタート時点から１つの方向（本実施例では時計
方向）にだけ向けられる。
本発明を、３つのコイルを有するモータの実施例で示
した。しかし本発明の範囲内で、３つよりも多いコイル
を有するモータへ、前述の始動法を適用することも可能
である。
した。しかし本発明の範囲内で、３つよりも多いコイル
を有するモータへ、前述の始動法を適用することも可能
である。
整流用のマーキング素子Ｍを符号化してこのマーキン
グを別の情報のために用いられる別のマーキングから区
分することもできる。
グを別の情報のために用いられる別のマーキングから区
分することもできる。
発明の効果 本発明の方法によれば、簡単な構成で、モータを最短
時間で公称回転方向へ確実に始動できるようになる。
時間で公称回転方向へ確実に始動できるようになる。
図面の第１図は回転子として２極の磁石を有するモータ
の構成図、第２図は第１図の装置の動作を説明する波形
図、第３図はモータのスタート時相における回転の経過
図を示す。 1,2,3……固定子巻線、４……磁石、５……検出器、６
……評価回路、M1,M2,M3……マーキング素子、m1,m2,m3
……パルス
の構成図、第２図は第１図の装置の動作を説明する波形
図、第３図はモータのスタート時相における回転の経過
図を示す。 1,2,3……固定子巻線、４……磁石、５……検出器、６
……評価回路、M1,M2,M3……マーキング素子、m1,m2,m3
……パルス
フロントページの続き (72)発明者 ザンドル・ギアルマテイ ドイツ連邦共和国フイリンゲン‐シユヴ エニンゲン‐プフアフエンヴアイラー・ ヴアイトマンスヴエーク ４ (56)参考文献 特開 昭50−136607（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】電子整流直流モータの始動法であって、該
直流モータはＮ極及びＳ極が交番して配置された永久磁
石の回転子（４）を備え、さらに３つのコイルまたはそ
れ以上のコイルがサイクリックに制御される、回転磁界
を発生するために固定子中に一様に配分されて設けられ
ている同種の巻線（1,1′;2,2′;3,3′）を備え、さら
に回転子の周縁に同じく一様に配分されて設けられてい
るマーキング（M1,M2,M3）を備え、該マーキングは、前
記の巻線個数に必要とされる整流ステップシーケンスを
形成し、該マーキングは、評価回路（６）を介して巻線
の整流を制御するために、同じパルス状の信号（m1;m2;
m3）を得る非回転の検出器（５）と共働し、評価回路は
モータの投入接続のたびに任意の巻線を付勢し、続いて
前記のパルス状の信号を受信すると、モータの始動回転
方向に依存することなく巻線の整流作用を、一方の方向
に、すなわち公称回転方向のために設定されている整流
方向に相応するシーケンスで切換ることを特徴とする、
電子整流直流モータの始動方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843435270 DE3435270A1 (de) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | Verfahren zum anlaufen eines elektronisch kommutierten gleichstrommotors |
| DE3435270.8 | 1984-09-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6185093A JPS6185093A (ja) | 1986-04-30 |
| JP2531620B2 true JP2531620B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=6246382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60211224A Expired - Lifetime JP2531620B2 (ja) | 1984-09-26 | 1985-09-26 | 電子整流直流モ―タの始動法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4700115A (ja) |
| EP (1) | EP0195782B1 (ja) |
| JP (1) | JP2531620B2 (ja) |
| KR (1) | KR930005882B1 (ja) |
| AT (1) | ATE91202T1 (ja) |
| DE (2) | DE3435270A1 (ja) |
| ES (1) | ES8608753A1 (ja) |
| HK (1) | HK105095A (ja) |
| WO (1) | WO1986002212A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3630312A1 (de) * | 1986-09-05 | 1988-03-17 | Thomson Brandt Gmbh | Schaltungsanordnung zur elektronischen kommutierung eines gleichstrommotors |
| DE3724895A1 (de) * | 1987-07-28 | 1989-02-09 | Thomson Brandt Gmbh | Verfahren zur steuerung der kommutierung von spulen eines gleichstrommotors |
| SE8802394D0 (sv) * | 1988-06-27 | 1988-06-27 | Electrolux Mecatronik Ab | Reluktansmotor |
| US6049187A (en) * | 1993-03-26 | 2000-04-11 | Dynamotors, Inc. | Speed control for brushless repulsion motor |
| US5801509A (en) * | 1995-01-27 | 1998-09-01 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Method of starting a permanent-magnet synchronous motor equipped with angular position detector and apparatus for controlling such motor |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3663877A (en) * | 1970-04-02 | 1972-05-16 | Ampex | Brushless dc motor including tachometer commutation circuit |
| JPS50136607A (ja) * | 1974-04-19 | 1975-10-30 | ||
| JPS5128610A (en) * | 1974-09-04 | 1976-03-11 | Hitachi Ltd | Museiryushimoota no sokudoseigyokairo |
| DE2806595C2 (de) * | 1978-02-16 | 1987-11-12 | Danfoss A/S, 6430 Nordborg | Steuerschaltung für einen selbstanlaufenden Elektromotor mit einem Dauermagnetläufer |
| DE2901676A1 (de) * | 1979-01-17 | 1980-08-14 | Papst Motoren Kg | Kollektorloser gleichstrommotor |
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