JP2872433B2 - モータ制御回路 - Google Patents

モータ制御回路

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JP2872433B2
JP2872433B2 JP9311991A JP9311991A JP2872433B2 JP 2872433 B2 JP2872433 B2 JP 2872433B2 JP 9311991 A JP9311991 A JP 9311991A JP 9311991 A JP9311991 A JP 9311991A JP 2872433 B2 JP2872433 B2 JP 2872433B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はモータ制御回路に関し、
特に直流モータに与える電流の方向を制御するモータ制
御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】バイオ関連装置などの流路系を構成する
バルブ機構として、図4および図5に示されるようなバ
ルブ機構が提案されている。図4および図5は、従来の
バルブ機構における動作を説明する要部概略断面図であ
る。また、図6は、このバルブ機構を駆動する直流モー
タおよびその制御回路の主要部を示す図である。
【0003】図5および図6において、基体21上に載
置された可撓性管体22の流路は、直流モータの回転に
伴なって、回転可能なシャフト23を介して、上下動す
る押圧体24により開閉される。すなわち、直流モータ
により回転するシャフト23の下部にはネジ部25aが
形成され、このネジ部25aには押圧体24のネジ部2
5bが螺合している。前記押圧体24の回転を規制する
ため、前記押圧体24の軸部を収容する円筒状ケーシン
グ26の内壁には案内溝27が軸方向に形成されている
と共に、前記押圧体24の側部の軸方向には前記案内溝
27に沿って摺動自在な凸部28が形成されている。前
記ネジ部25a,25b、案内溝27及び凸部28は、
シャフト23の回転を上下動に変換する変換機構として
機能する。図6に示される直流モータ40が正転する
と、シャフト23の回転に伴なって押圧体24が下降し
て可撓性管体22の流路が閉じる。直流モータ40が逆
転すると、シャフト23の回転に伴なって押圧体24が
上昇して可撓性管体22の流路が開く。
【0004】前記押圧体24による流路の開閉は、検出
手段により検出される。この検出手段は、前記押圧体2
4に取付けられたスイッチ動作部材29と、このスイッ
チ動作部材29の上下動に対応して直流モータ40の回
転・停止を切換えるためのリミットスイッチ30a,3
0bとで構成されている。すなわち、押圧体24を下降
させて、可撓性管体22の流路を閉じる場合、図5に示
されるように、スイッチ動作部材29が下方のリミット
スイッチ30aと接触し、流路の閉じ位置が検出され
る。一方、押圧体24を上昇させて可撓性管体22の流
路を開放する場合には、図6に示されるように、スイッ
チ動作部材29が上方のリミットスイッチ30bと接触
し、流路の開放位置が検出される。
【0005】このようなバルブ機構は、主として図7に
示されるシーケンサ20により制御されるが、直流モー
タ40の回転方向はモータ制御回路10内のリレーの動
作により切換えられる。
【0006】モータ制御回路10は、ソレノイドSLと
接点スイッチCR1,CR2とからなるリレーを含む。
前記モータ制御回路10の一方の電源端子T1は正電源
線Pを介して直流電源30の正極に接続され、他方の電
源端子T2は負電源線Nを介して直流電源30の負極に
接続される。また、直流モータ40の回転方向を切換え
るための信号端子T3は信号線Sに接続される。この信
号線Sはシーケンサ20内のスイッチSW1を介して前
記正電源線Pに接続される。一方、前記直流モータ40
はモータ制御回路10の出力端子T4、T5間に接続さ
れる。
【0007】このモータ制御回路では、シーケンサ20
内のスイッチSW1が開いているときには、ソレノイド
SLには電流が流れず、リレーは動作しない。従って、
リレーの接点スイッチCR1,CR2は、図7に示され
るように、接点bの側に接続される。この場合、電流
は、電源端子T1から接点スイッチCR2および出力端
子T5を介して直流モータ40に流れ、さらにその電流
は、出力端子T4から接点スイッチCR1を介して電源
端子T2に流れる。従って、直流モータ40は逆転し、
これによりバルブは開く。
【0008】一方、前記シーケンサ20内のスイッチS
W1が閉じると、正電源線Pから、スイッチSW1、信
号線SおよびソレノイドSLを介して、負電源線Nに電
流が流れる。それにより、リレーが動作し、接点スイッ
チCR1,CR2が接点aの側に切換わる。この場合、
電流は、電源端子T1から、接点スイッチCR1および
出力端子T4を介して直流モータ40に流れ、さらにそ
の電流は、出力端子T5から接点スイッチCR2を介し
て電源端子T2に流れる。従って、直流モータ40は正
転し、これにより、バルブが閉じる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、図7に
示されるモータ制御回路10においては、リレーが動作
したときにバルブが閉じ、リレーが動作しないときには
バルブが開く。
【0010】このモータ制御回路10において、仮に、
図8に示すように、正電源線Nおよび負電源線Pの接続
を逆にすると、直流モータ40には、電流が逆方向に流
れる。しかし、シーケンサ20内のスイッチSW1が閉
じても、リレーのソレノイドSLに電流は流れず、リレ
ーは動作しない。この場合、何らかの方法で、スイッチ
SW1を負電源線Nに接続すると、ソレノイドSLには
逆向きの電流が流れてしまう。
【0011】このように、図7のモータ制御回路10で
は、リレーが動作したときにバルブが閉じ、リレーが動
作しないときにバルブが開くという動作が可能である
が、逆に、リレーが動作したときにバルブが開き、リレ
ーが動作しないときにバルブが閉じるという動作は、リ
レーの配線を変えない限り不可能である。このリレーの
配線の変更は、一般にシーケンサ20全体の変更を伴な
い、実際的でない。
【0012】そして、モータ制御回路10において、信
号線Sの切断などの事故により、リレーが動作しなくな
ると、バルブを閉じることが不可能になる。このような
場合、通常とは逆の動作が可能であればバルブを閉じる
ことができ、便利である。
【0013】従って、本発明の目的は、正および負の電
源線の接続を通常の接続とは逆にするだけで、リレーの
動作と直流モータの回転方向との関係を逆にすることが
できるモータ制御回路を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明に係るモータ制
御回路は、直流電源から直流モータに提供される電流の
方向を制御するモータ制御回路であって、第1の電源端
子、第2の電源端子、切換手段、信号端子、励磁手段、
第1の整流手段および第2の整流手段を備えている。
【0015】第1の電源端子は、直流電源の一方の端子
に接続され、第2の電源端子は、直流電源の他方の端子
に接続される。切換手段は、第1および第2の電源端子
と、直流モータとの接続を切換える。信号端子は、所定
の電位への結合状態または開放状態に選択的に設定され
る。励磁手段は、信号端子に接続される第1の端子と第
2の端子とを有し、前記切換手段を駆動する。
【0016】第1の整流手段は、励磁手段の第2の端子
から第1の電源端子へ電流を流す。第2の整流手段は、
励磁手段の第2の端子から第2の電源端子へ電流を流
す。
【0017】好ましくは、前記切換手段は電磁リレーの
接点からなり、前記励磁手段は電磁リレーのソレノイド
からなる。
【0018】また、好ましくは、前記第1の整流手段
は、前記励磁手段の第2の端子に接続されたアノードと
第1の電源端子に接続されたカソードとを有する第1の
ダイオードからなり、前記第2の整流手段は、前記励磁
手段の第2の端子に接続されたアノードと第2の電源端
子に接続されたカソードとを有する第2のダイオードか
らなる。
【0019】さらに、モータ制御回路は、第1の整流手
段と第2の整流手段との間に接続される放電手段を供え
ているのが好ましい。
【0020】前記モータ制御回路は、回転運動を往復運
動に変換する変換機構を介して、前記直流モータに接続
された部材と、この部材により開閉される可撓性管体と
を有するバルブのモータ制御回路に好適に適用され、こ
のモータ制御回路は、前記可撓性管体の開閉位置を検出
するための検出手段、この検出手段による検出情報を報
知するための報知手段、およびこの報知手段と励磁手段
の第2の端子とを接続する抵抗素子とを備えている。
【0021】
【作用】第1の電源端子および第2の電源端子が直流電
源の正の端子および負の端子にそれぞれ接続された状態
で、信号端子が開放状態に設定されると、励磁手段は動
作しない。そのため、切換手段は駆動されず、直流モー
タは正転する。この状態で信号端子が所定の電位に結合
されると、信号端子から、励磁手段および第2の整流手
段を介して第2の電源端子に電流が流れ、励磁手段が動
作する。そのため、切換手段が駆動され、直流モータは
逆転する。
【0022】逆に、第1の電源端子および第2の電源端
子が直流電源の負の端子および正の端子にそれぞれ接続
された状態で、信号端子が開放状態に設定されると、励
磁手段は動作しない。そのため、切換手段は駆動されな
い。しかし、直流モータに流れる電流が上記の場合とは
逆になるので、直流モータは逆転する。この状態で、信
号端子が所定の電位に結合されると、信号端子から、励
磁手段および第1の整流手段を介して第1の電源端子に
電流が流れ、励磁手段が動作する。そのため、切換手段
が駆動され、直流モータは正転する。
【0023】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を詳
細に説明する。
【0024】図1は本発明の一実施例によるモータ制御
回路の構成を示す回路図である。
【0025】モータ制御回路1は、電源端子T1,T
2、信号端子T3および出力端子T4,T5を有する。
通常、前記一方の電源端子T1は正電源線Pに接続さ
れ、他方の電源端子T2は負電源線Nに接続される。前
記正電源線Pは直流電源3の正極に接続され、前記負電
源線Nは直流電源3の負極に接続されている。また、前
記信号端子T3は信号線Sに接続される。この信号線S
はシーケンサ2内のスイッチSW1を介して前記正電源
線Pに接続されている。なお、シーケンサ2に関しては
スイッチSW1のみが図示されており、他の回路素子は
省略されている。一方、前記出力端子T4,T5間には
直流モータ40が接続されている。
【0026】前記信号端子T3には、電磁リレーのソレ
ノイドSLの第1の端子N1が接続されている。励磁手
段としての前記ソレノイドSLの第2の端子N2は、第
1の整流手段としてのダイオードD1を介して前記一方
の電源端子T1に接続され、かつ第2の整流手段として
のダイオードD2を介して前記他方の電源端子T2に接
続されている。ダイオードD1は、前記ソレノイドSL
の第2の端子N2に接続されたアノードと前記第1の電
源端子T1に接続されたカソードを有する。また、ダイ
オードD2は、前記ソレノイドSLの第2の端子N2に
接続されたアノードと前記第2の電源端子T2に接続さ
れたカソードを有する。前記ソレノイドSLの第1の端
子N1と第2の端子N2との間には雑音除去用のダイオ
ードD3が接続されている。
【0027】さらに、前記一方の電源端子T1には、リ
レーの接点スイッチCR1の一方の接点aが接続され、
前記他方の電源端子T2には、前記接点スイッチCR1
の他方の接点bが接続されている。また、電源端子T2
には、リレーの接点スイッチCR2の一方の接点aが接
続され、電源端子T1には、前記接点スイッチCR2の
他方の接点bは接続されている。前記接点スイッチCR
1,CR2は、前記電源端子T1,T2と直流モータ4
0との接続を切換えるための切換手段として機能する。
【0028】前記接点スイッチCR1の端子cは、一方
のリミットスイッチLS1の端子COMに接続され、前
記接点スイッチCR2の端子cは、他方のリミットスイ
ッチLS2の端子COMに接続されている。前記接点ス
イッチCR1,CR2は、通常、接点bの側に設定され
ており、前記ソレノイドSLが励磁されると接点aの側
に切換わる。前記リミットスイッチLS1,LS2は、
前記図5及び図5に示されるように、回転運動を往復運
動に変換する変換機構を介して、前記直流モータ40に
接続された押圧体24のスイッチ動作部材29の変位を
検出するための前記検出手段を構成するスイッチ手段と
して機能する。
【0029】前記一方のリミットスイッチLS1の接点
NCは、前記一方の出力端子T4に接続され、他方のリ
ミットスイッチLS2の接点NCは、前記他方の出力端
子T5に接続されている。前記リミットスイッチLS1
の接点NOと接続点N3との間には、報知手段としての
発光ダイオードD8が接続され、リミットスイッチLS
2と接続点N3との間には、報知手段としての発光ダイ
オードD9が接続されている。リミットスイッチLS
1,LS2は、通常、接点NCの側に設定されている。
【0030】前記リミットスイッチLS1は、図5およ
び図6に示される押圧体24が下降し、バルブが完全に
閉じると接点NOの側に切換わる。一方、リミットスイ
ッチLS2は、押圧体24が上昇し、バルブが完全に開
くと、接点NOの側に切換わる。
【0031】前記接続点N3は、抵抗Rを介して接続点
N4に接続されている。この接続点N4と接点スイッチ
CR1の端子cとの間にダイオードD4が接続され、接
続点N4と接点スイッチCR2の端子cとの間にダイオ
ードD5が接続されている。また、リミットスイッチL
S1の端子NCと接点スイッチCR1の端子cとの間に
ダイオードD6が接続され、リミットスイッチLS2の
端子NCと接点スイッチCR2の端子Cとの間にダイオ
ードD7が接続されている。
【0032】以下に、モータ制御回路1の通常の動作を
説明する。
【0033】前記シーケンサ2内のスイッチSW1がオ
ンすると、図2に示すように、正電源線Pからスイッチ
SW1、ソレノイドSLおよびダイオードD2を介して
負電源線Nに電流が流れる。それにより、ソレノイドS
Lが励磁され、接点スイッチCR1,CR2が接点aの
側に切換わる。そのため、電流が、電源端子T1から接
点スイッチCR1、リミットスイッチLS1および出力
端子T4を介して直流モータ40に流れ、さらにその電
流は、出力端子T5、リミットスイッチLS2および接
点スイッチCR2を介して電源端子T2に流れる。そし
て、直流モータ40は正転し、バルブが閉じる。
【0034】バルブが完全に閉じると、リミットスイッ
チLS1が接点NOの側に切換わる。それにより、電流
が、電源端子T1から接点スイッチCR1を介して発光
ダイオードD8に流れ、その電流は、さら抵抗R、ダイ
オードD5および接点スイッチCR2を介して電源端子
T2に流れる。その結果、発光ダイオードD8が発光
し、バルブが閉じたことを報知できる。このとき、直流
モータ40には電流が流れないので、直流モータ40の
回転は停止する。
【0035】一方、前記シーケンサ2内のスイッチSW
1がオフすると、ソレノイドSLには電流が流れない。
そのため、前記ソレノイドSLが励磁されず、接点スイ
ッチCR1,CR2は接点bの側に戻る。それにより、
電流が、電源端子T1から接点スイッチCR2、リミッ
トスイッチLS2および出力端子T5を介して直流モー
タ40に流れ、さらにその電流は、出力端子T4、ダイ
オードD6および接点スイッチCR1を介して電源端子
T2に流れる。そして、直流モータ40は逆転し、バル
ブが開く。それにより、リミットスイッチLS1は接点
NCの側に切換わる。
【0036】バルブが完全に開くと、リミットスイッチ
LS2が接点NOの側に切換わる。それにより、電流
が、電源端子T1から接点スイッチCR2を介して発光
ダイオードD9に流れ、その電流は、さらに抵抗Rおよ
びダイオードD4および接点スイッチCR1を介して電
源端子T1に流れる。その結果、発光ダイオードD9が
発光し、バルブが開いたことを報知できる。このとき、
直流モータ40には電流が流れないので、直流モータ4
0の回転は停止する。
【0037】再びシーケンサ2内のスイッチSW1がオ
ンすると、ソレノイドSLに電流が流れ、接点スイッチ
CR1,CR2が接点aの側に切換わる。電流は、電源
端子T1から接点スイッチCR1、リミットスイッチL
S1および出力端子T4を介して直流モータ40に流
れ、その電流は、さらに出力端子T5、ダイオードD7
および接点スイッチCR2を介して電源端子T2に流れ
る。そして、直流モータ40が正転し、バルブが開く。
それにより、リミットスイッチLS2が接点NCの側に
切換わる。
【0038】このように、シーケンサ内のスイッチSW
1がオンのとき、直流モータ40は正転し、スイッチS
W1がオフのとき、直流モータ40は逆転する。
【0039】さらに、電源端子T1が負電源線Nに接続
され、かつ電流端子T2が正電源線Pに接続された場合
の動作を説明する。
【0040】この場合、図3に示すように、シーケンサ
2内のスイッチSW1がオンのときには、正電源線Pか
ら、スイッチSW1、ソレノイドSLおよびダイオード
D1を介して負電源線Nに電流が流れる。それにより、
ソレノイドSLが励磁され、接点スイッチCR1、CR
2が接点aの側に切換わる。電流は、電源端子T2から
接点スイッチCR2、リミットスイッチLS2および出
力端子T5を介して直流モータ40に流れ、さらにその
電流は、出力端子T4、リミットスイッチLS1および
接点スイッCR1を介して電源端子T1に流れる。そし
て、直流モータ40は逆転し、バルブが開く。
【0041】一方、シーケンサ2内のスイッチSW1が
オフのときには、ソレノイドSLには電流が流れない。
そのため、ソレノイドSLが励磁されず、接点スイッチ
CR1、CR2は接点bの側に戻る。従って、電流が、
電源端子T2から接点スイッチCR1、リミットスイッ
チLS1および出力端子T4を介して直流モータ40に
流れ、さらにその電流は、出力端子T5、リミットスイ
ッチLS2および接点スイッチCR2を介して電源端子
T1に流れる。その結果、直流モータ40は正転し、バ
ルブが閉じる。
【0042】このように、シーケンサ2内のスイッチS
W1がオンのとき、直流モータ40は逆転し、スイッチ
SW1がオフのとき、直流モータ40は正転する。
【0043】この実施例のモータ制御回路1によれば、
電源端子T1、T2の正電源線Pおよび負電源線Nへの
接続を逆にしても、リレーのソレノイドSLに流れる電
流の方向は変わらず、リレーの動作と直流モータ40の
回転方向との関係を逆にすることができる。
【0044】従って、信号線Sの切断などの事故が生じ
ても、正電源線Pおよび負電源線Nの接続を逆にするだ
けで、直流モータ40を逆転させることができる。
【0045】なお、前記実施例の制御回路では、リレー
動作用のダイオードD1,D2と、ダイオードD4,D
5が電流を整流するという同一目的のために使用されて
いるので、コスト的に利点がない。また、シーケンサ2
のスイッチSW1がオフのとき、ダイオードD1,D2
間に高電圧が充電される。
【0046】図4は本発明の他の実施例によるモータ制
御回路の構成を示す回路図である。
【0047】前記図1に示す制御回路との相違は、図1
に示す前記ダイオードD4,D5が省略され、発光ダイ
オードD8,D9間の接続点N3と前記第2の端子N2
とを抵抗Rを介して接続している点、前記ソレノイドS
Lの第2の端子N2と正電源線Pの電源端子T1とが放
電抵抗R1を介して接続されている点である。また、出
力端子T4,T5間には、容量素子Cが接続されてい
る。
【0048】この場合には、前記ダイオードD4,D5
を省略しても、前記と同様に、リミットスイッチLS
1,LS2により可撓性管体の開閉位置を検出し、この
検出情報に基づいて、発光ダイオードD8,D9により
可撓性管体の開閉を報知でき、かつ直流モータ40の回
転方向を制御できる。また、前記放電抵抗R1により、
第1及び第2の整流手段としてのダイオードD1,D2
間に充電することがなく、コンデンサが破壊することも
ない。
【0049】なお、回転運動を往復運動に変換する変換
機構を介して前記直流モータ40に接続された押圧体2
4の変位を検出する検出手段は、前記スイッチ動作部材
とリミットスイッチとで構成する必要はなく、例えば、
スイッチ動作部材と、このスイッチ動作部材の位置を検
出する光センサとで構成してもよく、可撓性管体と押圧
体との間に介在する圧力センサで構成してもよい。
【0050】
【発明の効果】本発明によれば、正および負の電源線へ
の接続を逆にしても、励磁手段を動作させることがで
き、前記励磁手段および切換手段の動作と直流モータの
回転方向との関係を逆にすることができる。従って、信
号端子の開放時に直流モータを正転させることもでき、
逆転させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるモータ制御回路の構成
を示す回路図である。
【図2】図1に示す実施例のモータ制御回路の通常の動
作を説明するための図である。
【図3】正電源線および負電源線の接続を逆にした場合
のモータ制御回路の動作を説明するための図である。
【図4】本発明の他の実施例によるモータ制御回路の構
成を示す回路図である。
【図5】バルブ機構における動作を説明する要部概略断
面図である。
【図6】バルブ機構における動作を説明する要部概略断
面図である。
【図7】従来のモータ制御回路の主要部の構成を示す回
路図である。
【図8】従来のモータ制御回路の動作を説明するための
図である。
【符号の説明】
1…モータ制御回路 2…シーケンサ 3…直流電源 T1,T2…電源端子 T3…信号端子 SL…ソレノイド N1…第1の端子 N2…第2の端子 CR1,CR2…接点スイッチ D1,D2…ダイオード D8,D9…発光ダイオード R…抵抗 R1…放電抵抗 40…直流モータ

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源から直流モータに供給される電
    流の方向を切換えるためのモータ制御回路であって、前
    記直流電源の一方の端子に接続される第1の電源端子、
    前記直流電源の他方の端子に接続される第2の電源端
    子、前記第1および第2の電源端子と前記直流モータと
    の接続を切換えるための切換手段、所定の電位への結合
    状態または開放状態に選択的に設定される信号端子、こ
    の信号端子に接続される第1の端子と第2の端子とを有
    し、かつ前記切換手段を駆動する励磁手段、この励磁手
    段の第2の端子から前記第1の電源端子へ電流を流すた
    めの第1の整流手段、および前記励磁手段の第2の端子
    から前記第2の電源端子へ電流を流すための第2の整流
    手段を備えた、モータ制御回路。
  2. 【請求項2】 切換手段が電磁リレーの接点からなり、
    励磁手段が前記電磁リレーのソレノイドからなる請求項
    1記載のモータ制御回路。
  3. 【請求項3】 第1の整流手段が、励磁手段の第2の端
    子に接続されたアノードと第1の電源端子に接続された
    カソードとを有する第1のダイオードからなり、第2の
    整流手段が、前記励磁手段の第2の端子に接続されたア
    ノードと前記第1の電源端子に接続されたカソードとを
    有する第2のダイオードからなる請求項1記載のモータ
    制御回路。
  4. 【請求項4】 第1の整流手段と第2の整流手段との間
    に接続される放電手段を供えた請求項1記載のモータ制
    御回路。
  5. 【請求項5】 回転運動を往復運動に変換する変換機構
    を介して、前記直流モータに接続された部材と、この部
    材により開閉される可撓性管体とを有するバルブのモー
    タ制御回路であって、前記可撓性管体の開閉位置を検出
    するための検出手段、この検出手段による検出情報を報
    知するための報知手段、およびこの報知手段と励磁手段
    の第2の端子とを接続する抵抗素子とを備えた請求項1
    記載のモータ制御回路。
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