JPS6041839Y2 - 磁気テ−プ駆動装置 - Google Patents

磁気テ−プ駆動装置

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JPS6041839Y2
JPS6041839Y2 JP1979112944U JP11294479U JPS6041839Y2 JP S6041839 Y2 JPS6041839 Y2 JP S6041839Y2 JP 1979112944 U JP1979112944 U JP 1979112944U JP 11294479 U JP11294479 U JP 11294479U JP S6041839 Y2 JPS6041839 Y2 JP S6041839Y2
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magnetic tape
motor
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稔 香田
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松下電器産業株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は長時間記録の磁気記録再生装置に使用して有効
な磁気テープ駆動装置に関するものである。
従来、映像信号を整数フィールド毎に約lフィールドの
期間抜き出して間欠的に記録し、磁気テープは整数分の
1の走行速度でもって走行させる装置においては、磁気
テープの走行速度が通常の走行速度から、通常の走行速
度の数十分の1の走行速度まで広い範囲に、しかも正確
に切替える必要がある。
そのため、磁気テープの通常の走行速度用の駆動モータ
と、低速の走行速度用の駆動モータを用い、その使用状
態に応じて、動力の伝達を個々に切替えていた。
そのため、磁気テープの切替え数に対応したモータの数
が必要であり、その動力伝達機構の構成が複雑になった
り、高価であったりした。
本考案は、上記の如き問題を解決した磁気テープ駆動装
置を提供するものである。
本考案の骨子は、磁気テープ走行用のモータに多極のロ
ータを有するブラシレスモータを用いるとともに、磁気
テープの走行速度が特定の領域までは、上記モータを通
常の直流モータとして用い、上記した磁気テープの走行
速度以下の領域では、上記モータを外部パルスで強制的
に回転させるパルスモータとして用いる。
そして、このように、1つのモータを2種の状態で回転
させるとき、次のような問題を生じ、それを解決するも
のである。
すなわち、モータの主巻線に流れる電流を外部パルスで
順次切替えていく場合、上記主巻線に流れる電流の急変
に対して、主巻線はインダクタンス負荷が大部分を占め
ることから、主巻線の両端にスパイク状の過渡電圧が発
生する。
そして、この過渡電圧により、上記主巻線に流れる電流
を切換れているトランジスタを保護する目的で、上記主
巻線と並列に過渡電圧吸収用のダイオードを接続すると
、次のような障害を生じる。
つまり、このモータを通常の直流モータとして使用した
場合、モータの主巻線にはモータの回転数に比例した逆
起電圧が発生する。
そして、この逆起電圧は、主巻線に加えられる直流電圧
を零電位とした交流電圧であり、上記した誘導電圧吸収
用のダイオードの両端に逆起電圧が加わる。
そのため、過渡電圧吸収用のダイオードを通じて、逆起
電圧による電流が上記主巻線に流れ、通常の直流モータ
として使用できなくなるという問題を有する。
本考案は比較的大きな電流を扱う主巻線に流れる電流を
切換える出力トランジスタを2種類の駆動状態で共用す
る磁気テープ駆動装置を提供するもので、以下図面とと
もにその実施例を説明する。
第1図はビデオテープレコーダに適用した実施例を示す
ものである。
同図において、入力端子1に加えられた映像信号は増幅
器2で適当に増幅され、周波数変調器3にに加えられる
そして、周波数変調器3の出力信号はゲート回路4で1
フイールドよりわずかに長い時間だけ抜き出され、記録
増幅器5に加えられる。
記録増幅器5で増幅された信号は回転ヘッド部6に設け
られた磁気ヘッド(図示せず)によって磁気テープ7に
記録される。
また、入力端子1に加えられた映像信号は垂直同期信号
分離回路8にも加えられ、映像信号から垂直同期信号を
取り出している。
そして分離された垂直同期信号は波形成形回路9で波形
成形され、位相比較器10に加えられる。
一方、回転位相発生器11により回転ヘッド部6の1回
転に1個のパルスを取り出し、このパルスは波形成形器
12に加えられ、ここで波形成形された後、位相比較器
10に加えられる。
このようにして、回転ヘッド部6の回転位相と入力端子
1に加えられる映像信号の垂直同期信号との位相差が検
出される。
上記回転ヘッド部6は、その下部に設けたモータ13で
もって回転駆動されている。
一方、モータ13の下部には回転数検出部14が設けら
れ、モータ13の回転数に対応した周波数の信号を発生
している。
そして回転数検出部14の信号はパルス増幅器15で増
幅され、速度検出部16に加えられる。
上記速度検出部16は、回転数検出部14で取り出され
たモータ13の回転数に対応した周波数を変換するもの
である。
上記位相比較器10の出力と速度検出部16の出力は加
算器17で加えられ、その出力はモータ駆動部18に供
給され、モータ13を回転駆動する。
このようにして、回転ヘッド部16は、入力端子1に加
えられる映像信号の垂直同期信号と同期回転する。
ところで、波形成形器12の出力は第1のゲート信号分
周回路19にも加えられる。
その出力は第2のゲート信号分周回路20、第3のゲー
ト信号分周回路21、第4のゲート信号分周回路22へ
と順々に加えられる。
そして、第1のゲート信号分周回路19、第2のゲート
信号分周回路20、第3のゲート信号分周回路21、第
4のゲート信号分周回路22のそれぞれの出力は選択回
路23に加えられる。
選択回路23の出力は前記のゲート回路4のゲート時間
を決定するゲートパルス発生器24に加えられる。
ところで、第1〜第4のゲート信号分周回路19.20
,21.22の分周比は、磁気テープ7に映像信号を間
欠的に記録する時間で決定される。
そして、上記の分周比は後述するキャプスタンモータ2
5の減速化に対応している。
一方、磁気テープ7を走行させる動力を発生するキャプ
スタンモータ25には、その回転数に対応した周波数を
発生する周波数発電機26が設けられており、周波数発
電機26の出力は増幅器27で増幅される。
そして、増幅器27の出力は、キャプスタンモータ25
の回転数を変速するための第1の分周器28、第2の分
周器29へと順々に加えられる。
そして、第1〜第2の分周器28.29のそれぞれの出
力は選択回路30に加えられる。
選択回路30の出力は双安定マルチバイブレータ31に
加えられ、その第1の出力は台形波発生器32をトリガ
する。
一方、双安定マルチバイブレータ31の第2の出力はサ
ンプリング発生器33に加れられ、台形波発生器32の
台形波をサンプリングするため、サンプリング発生器3
3のパルスがサンプルホールド回路34に加えられる。
このような構成によりキャプスタンモータ25の回転数
か変化すると、周波数発電器26の周波数が変化する。
したがって双安定マルチバイブレータ32の周期が変化
し、サンプルホールド回路34には上記の周期変化に対
応した電圧変化が取り出される。
一方、双安定マルチバイブレータ31の第2の出力は分
周回路35に加えられる。
なお、分周回路35の分周比は、分周回路35の出力周
波数か映像信号の垂直同期信号の周波数と同一の周波数
、もしくは整数倍とか、整数分の1の周波数になる値に
決められている。
そして分周回路35の出力と波形成形回路9の出力は位
相比較器36に加えられ、キャプスタンモータ25の回
転位相と、入力端子1に加えられる映像信号の垂直同期
信号との位相比較をしている。
位相比較器36からの位相誤差電圧は、位相補償器37
を通り、加算器38に加えられる。
一方、サンプルホールド回路34より取り出された速度
誤差信号も加算器38に加えられる。
そして、加算器38の出力は後述するキャプスタンモー
タ駆動回路39に加えられ、キャプスタンモータ25に
電力を供給する。
ところで、前述したように、キャプスタンモータ25を
外部パルスによって回転させるため、波形成形回路9の
出力は分周回路40および選択回路41に加えられる。
選択回路41の出力信号はキャプスタンモータ25を駆
動するためのパルス発生器42を経て、キャプスタンモ
ータ駆動回路39に加えられる。
なお、選択回路239選択回路30と選択回路41はそ
の動作を連動させている。
第2図は上記キャプスタンモータ25の構成概略図であ
り、第3図は上記キャプスタンモータ駆動回路39の回
路図である。
これらの図において、ハウジング43にはブラシレスモ
ータを構成するステータコア44および該ステータコア
44に3相形態で巻かれた主巻線45が設けられている
また、回転軸46には、1G極に着磁された円環状のマ
グネット47を、その内周の磁極面を上記ステータコア
44と対向させるごとくロータ48が設けられ、それぞ
れブラシレスモータのステータ部とロータ部とを構成し
ている。
上記ロータ48はボス49に取り付けられ、ボス49の
両端部のベアリング50a、50bを介して、回転軸4
9とともにハウジング43に対して回転自在に取付けら
れている。
一方、ステータコア44の内側には、3対の突起をもつ
位置検出ステータ51が設けられ、それと対向して、ロ
ータ48の回転位置を示す磁性体製の位置検出ロータ5
2がホス49に取付けられている。
そして位置検出ステータ51には1次コイル群53 a
、 53 b、 53 C,および2次コイル君羊
54a、54b、54c (第2図では53.54で同
一の箇所を示している)が設けられ、一方、位置検出ロ
ータ52の外周は、それぞれ一対になった前記1次コイ
ル(53aと54a、53bと54b、53cと540
)の間の電磁結合を変えるための突起部を有している。
なお、この突起部の数は8個であり、これはマグネット
47が有する極数の1/2である。
第3図において発振器55が動作すると、この交流信号
は1次コイル群53 a、 53 b、 53C9
に供給され、位置検出ロータ52を介して2次コイル群
54a、54b、54cのいずれかに伝達される。
今、1次コイル53aと2次コイル54aとの電磁結合
が密になる状態に位置検出ロータ52があるとすると、
2次コイル54aには他の2次コイル54b、54cよ
り大きな交流信号が伝達され、この伝達された交流信号
は整流、平滑回路56aで直流に変換され、電流切換ト
ランジスタ57aのベースに加えられる。
したがって電流切換トランジスタ57aのみが導通状態
になる。
そのため、出力トランジスタ58aにベース’I流が供
給され、主巻線45aに電流が流れる。
このようにして、主巻線45aに電流が流れると、マグ
ネット47と、上記の電流とによる吸引9反撥力でロー
タ48および位置検出ロータ52が回転する。
そのため、位置検出ロータ52aは1次コイル53bと
2次コイル54bとの供給が密になる状態になる。
したがって、今度は上記と同様にして主巻線45bに電
流が流れる。
このように、ロータ48の回転によって、電流が流れる
主巻線45 at 45 by 45 cが順次切換
わり、ロータ48は連続して回転を続ける。
なお、今までの説明は、電源端子59.制御入力端子6
0に所定の電圧が印加されているものである。
制御入力端子60は第1図の加算器38に接続されてい
る。
なお、2次コイル群54a* 54by 54cに
対応する整流、平滑回路56a、56b、56cはバイ
アス抵抗61.62でもって所定のバイアス電圧が印加
されている。
そして、バイアス抵抗62と並列にバイパスコンデンサ
63が設けられている。
一方、電流切換トランジスタ57a、57b。
57cは、1つの電流切換トランジスタが飽和状態のと
き、他の電流切換トランジスタは遮断状態を保つように
するため、そのエミッタが共通に結ばれて定電流トラン
ジスタ64に接続されている。
さらに、出力トランジスタ58a、58b、58cのエ
ミッタには、それぞれトランジスタに流れる電流を電圧
の形で取り出すためのエミッタ抵抗65 a、 65
b、 65 cが設けられている。
そして、出力トランジスタ58a、58bt 58cの
電流増幅率のバラツキをおさえるのと、キャプスタンモ
ータ駆動回路の伝達コンダクタンス、すなわち、制御入
力端子60に加わる電圧変化に対する主巻線45 a、
45 b、 45 cに流れる電流変化の割合を抵抗
の値で決定するため、帰還抵抗66a* 66bg
66cが設けられ、抵抗67を介し制御トランジスタ6
8のエミッタに接続されている。
ところで、前述したようにキャプスタンモータ25には
、その回転数に比例した周波数を発生するための周波数
発電器26が設けられており、その構成を第2図に基づ
いて説明する。
回転軸47にはボス69を介して磁性体製の歯車70が
取付けられている。
そして、ハウジング53には歯車70の歯数に対応した
交流信号を取出すための磁気ヘッド71、および円環状
マグネット72が取付けられたアングル73が設けられ
ている。
このような構成によって、キャプスタンモータ25はそ
の回転速度が検出され、電気回路によって制御されて連
続して回転する。
そして、前述したように、円環状のマグネット47は1
幅に着磁されており、位置検出ロータ52の突起部は8
個を有している。
したがって、キャプスタンモータ25が1回転する間に
、それぞれの主巻線45a? 45 bq 45
cには8回電流が流れることになる。
なお、第3図において、主巻線45a、45b、45c
と並列に設けたコンデンサ74a、74b、74cはス
パイク電圧を防止するためのものである。
そして、バイパス抵抗61の両端にコレクタとエミッタ
が接続されたトランジスタ75は、キャプスタンモータ
25の連続回転を停止させる動作をし、端子76が接地
されると、トランジスタ75は飽和状態になる。
したがって、電流切換トランジスタ57a、57b、5
7cのベースはエミッタに対して逆バイアスになる。
そのため、主巻線45a、45b。45cに電流が流れ
なくなる。
次に、キャプスタンモータ25を外部パルスによって回
転させる場合を説明する。
この場合、端子76は接地されており、入力端子77a
、?7b、77cは後述するパルス発生器42に接続さ
れている。
そして、入力端子?7a、?7b、77cは積分器78
at 78 b、 78 cを経て電流増幅トラン
ジスタ79 a、 79 b、 79 cに接続され、
それぞれのエミッタは出力トランジスタ58at 58
b* 58cのベースに接続されている。
なお、積分器78at 78b、78cに接続されたダ
イオード80 at 80 by 80 cおよび
トランジスタ81はキャプスタンモータ25を外部パル
スによって駆動される状態を禁止させる働きをするもの
である。
そこで、トランジスタ81のベースに接続された端子8
2が電源端子59に結ばれると、トランジスタ81は飽
和状態になり、電流増幅トランジスタ79 a、 79
b、 79Cは遮断状態になる。
ところで、キャプスタンモータ25が外部パルスによっ
て回転する状態は、通常のパルスモータを回転させる場
合と基本的に同一である。
そして、本考案では、主巻線45a*45bt45cの
励磁方法として1−2相励磁を用いている。
これは、キャプスタンモータ25のステップ数、および
外部パルスによる回転状態でのダンピングを考慮したた
めである。
なお、端子76と端子82を接続し、その接続点を電源
端子59に結合したり、接地することにより、キャプス
タンモータ25の回転状態を切換えることができる。
次に、入力端子77 a、 77 b、 77 cに加
えられるパルスについて説明する。
前述したように、主巻線45 a、 45 b、
45 cは3相駆動を形成するように巻線されている。
したがって、入力端子77at 11bv 77c
に加えられるパルスも互いに2/3πラジアンだけ位相
の異ったものにしなければならない。
このような3相のパルスを作るのがパルス発生器42で
あり、その回路例を第4図にそして、その波形図を第5
図に示す。
それらの図面において、パルス発生器42は5個のJ−
にフリップフルツブ(以下単にJ−に−FFと略す)8
3,84.85,86.87で構成されている。
今、選択回路41に接続された入力端子88には、第5
図にAで示すパルスが加えられると、1/3分周回路を
構成したJ−に−FF83,84には、以上のような波
形の出力が得られる。
すなわちJ−に−FF84のQ出力波形を第5図B、J
−K・FF34の同出力波形を第5図のC,J−に−F
F83のQ出力波形を第5図のDで示す。
これらのパルスB、C,DをJ−に−FF85,86.
87それぞれの入力端子(第4図Tで示す)に加えると
、J−に−FF85のQ出力端子には第5図でEに示す
パルスが得られる。
そしてこのパルスEをコンデンサ89を介して、J−に
−FFa6のリセット端子(第4図にRで示す)に加え
る(この波形を第5図のFで示す)ことにより、J−に
−FF86のQ出力端子は第5図にGで示すパルスカ得
られる。
さらにこのパルスGをコンデンサ90を介して、J−に
−FF87のリセット端子(第4図にRで示す)に加え
る(この波形を第5図のHで示す)ことにより、J−に
−FF87のQ出力端子には第5図にIで示すパルスが
得られる。
なお、J−に−FF85,86.87の出力パルスは、
端子91c、91b、91cを経て、第3図の入力端子
? 7 a、 ? 7 b、 ? 7 cに加えら
れる。
そして、第5図のパルス波形E、I、Gかられかるよう
に、端子91aのパルスEと端子91bノハルス■、さ
らに、端子91cのパルスGはそれぞれ2 / 3 ?
rラジアンだけ位相の異ったものとなっている。
このようにして、入力端子??a、77b、77cにそ
れぞれ2 / 3 ?rラジアンだけ位相の異ったパル
スが加えられると、主巻線45a、45b、45cには
入力端子77 a、 77 b、 77 cに加わ
るパルスの振幅に対応した電流が流れる。
そして、前述したように、主巻線45a、45b、45
cに電流を流す(励磁する)方法として1−2相励磁法
を用いているため、パルス発生器42に加わるパルスの
数が48パルスでキャプスタンモータ25は1回転する
なお、入力端子? 7 a、 ? 7 b、 ?
7 cと電流増幅トランジスタ79at 79bt 7
9cのベースとの間に設けた積分器78 a、 78
b、 78 cは入力端子??a、77b、?7c
に加えられるパルスの立ち上がり、立ち下がり時間を遅
くするためのものである。
そして、これは冒頭に説明した過渡電圧を低くするため
である。
再度説明すると、キャプスタンモータ25が通常の連続
回転の場合、主巻線45 a、 45 b、 45 c
にはキャプスタンモータ25の回転数に比例した逆起電
圧が発生する。
そして、この逆起電圧は電源端子59に加えられる直流
電圧を零電位とした交流電圧である。
一方、入力端子77 a、 ? 7 b、 77 cに
加えられるのは立ち上がり、立ち下がり時間の短かいパ
ルスである。
そして、このパルスを直接、電流増幅トランジスタ79
a、 79 b、 79 cに加えると、上記パ
ルスの立ち上がり、立ち下がり部に対する主巻線45a
、45b、45cのインピーダンスはインダクタンス成
分が大部分であることから、主巻線45 a、 45
b、 45 cには非常に電圧の高いスパイク状の
過渡電圧が発生し、この過渡電圧で出力トランジスタ5
8a、58b、58cが破壊されてしまう。
そして、上記過渡電圧から出力トランジスタ58 a、
58 b、 58 cを保護する目的で、通常の
方法である、出力トランジスタ58 a、 58 b
58cのコレクタと電源端子59との間にダイオードを
接続すると、前記した逆起電圧が上記ダイオードに加わ
る。
そのため、逆起電圧によって上記ダイオードに電流が流
れ、キャプスタンモータ25の連続回転ができなくなる
したがって、本考案においては、前述したように、積分
器78 a、 78 b、 78 cでもって入力
端子77a、?7b、77cに加わるパルスの立ち上が
り、下降をゆるくすることによって、前記過渡電圧を低
い値にするように配慮している。
なお、上記のようにパルスの急変を入力において抑えて
、過渡電圧を低くできるのは、出力トランジスタ58a
、58b、58cの飽和動作を行っていないこと、およ
び主巻線45a+45bt45cと並列にコンデンサ7
4a、74b、74Cが接続されていることも、その理
由としてあげられる。
そして、積分器78 a、 78 b、 78 cは入
力端子? ? a、 77 by 77 cに加わ
るパルスの急変を抑える働きをなせば良いことから、抵
抗とコンデンサで構成された簡単な一次系の積分回路で
、その目的を十分達成できる。
このように、積分器78 a、 78 b、 78
cを設けることによって、過渡電圧を低い値にすること
ができる。
したがって、キャプスタンモータ25を、位置検出ロー
タ52とロータ48の回転位置を示す位置信号で主巻線
45a、45b、45Cに流れる電流を順次切換えてい
く回転状態と、入力端子? 7 at 77 by
77 cに加えられる。
パルスで主巻線45a* 45bt 45cに流れ
る電流を順次切換えていく回転状態とを有しているキャ
プスタンモータ駆動回路39は比較的大きな電流を取扱
う出力トランジスタ58a、58b。
58cを共用できる。
そして、上記したように、出力トランジスタ58at
58bt 58cは比較的大きな電流を取扱うもの
で、前述したように飽和動作を行っていない。
したがって、出力トランジスタ58a、58b、58c
の消費電力は大きくなり、放熱板に取付けるなどの対策
を行う必要がある。
このような出力トランジスタ58 a、 58 b、
58 cを共用できることは、その実用的効果は大
なるものがある。
なお、以上は、映像信号を磁気テープに間欠的に記録す
る磁気記録再生装置の場合について説明したが、上記以
外にモータの回転数を広範囲にわたって変えて使用する
ような磁気記録再生装置の場合にも、本考案を用いるこ
とにより、同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案を応用したビデオテープレコーダのブロ
ック図、第2図は本考案で使用し得るキャプスタンモー
タの一例の断面図、第3図は本考案の一実施例の結線図
、第4図は同実施例におけるパルス発生器の構成例を示
す結線図、第5図は第4図における各部の信号波形図で
ある。 39・・・・・・キャプスタンモータ駆動回路、45a
、 45 b、 45 c””主巻線、57a、57b
、57c・・・・・・電流切換トランジスタ、58a。 58b、58c・・・・・・出力トランジスタ、68・
・・・・・制御トランジスタ、75,81・・・・・・
トランジスタ、? 7 at 77 b、77 c””
入力端子、78a、 78 b、 78 c””積分器
、79a、79b、79c・・・・・・電流増幅トラン
ジスタ、65a。 65b、65c・・・・・・エミッタ抵抗。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. ロータの回転位置を示す3相の位置信号によって3相の
    主巻線に流れる電流を切換えていく回転状態と、外部パ
    ルスによって上記主巻線に流れる電流を切換えていく回
    転状態を有するブラシレスモータを用いた磁気テープ駆
    動装置において、上記位置信号によって電流を切換える
    第1.第2゜第3の電流切換トランジスタと該位置信号
    によって第1相、第2相、第3相の主巻線に対する通電
    を制御する第1.第2.第3の出力トランジスタと、上
    記第1相、第2相、第3相の主巻線に並列に接続された
    第1.第2.第3のコンデンサと、抵抗とコンデンサを
    含めて構成された第1.第2、第3の積分回路と、外部
    パルスが該各々の積分回路を通して各々ベースに与えら
    れることにより、上記第1.第2.第3の出力トランジ
    スタを非飽和状態で切換動作させる第1.第2.第3の
    電流増幅トランジスタと、上記夫々の電流切換トランジ
    スタを動作状態および、非動作状態に設定する第1のト
    ランジスタ回路と上記第1.第2゜第3の電流増幅トラ
    ンジスタを動作状態および非動作状態に設定することの
    できる第2のトランジスタ回路を具備し、上記第1およ
    び第2のトランジスタ回路を選択的に動作させることに
    より、上記位置信号で駆動トルクを発生する第1の回転
    状態と、上記外部パルスによって駆動トルクを発生する
    第2の回転状態とで上記第1.第2.第3の出力トラン
    ジスタを共用することを特徴とする磁気テープ駆動装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS49134258A (ja) * 1973-04-26 1974-12-24

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