JPS61247288A - ブラシレスモ−タ - Google Patents
ブラシレスモ−タInfo
- Publication number
- JPS61247288A JPS61247288A JP60087153A JP8715385A JPS61247288A JP S61247288 A JPS61247288 A JP S61247288A JP 60087153 A JP60087153 A JP 60087153A JP 8715385 A JP8715385 A JP 8715385A JP S61247288 A JPS61247288 A JP S61247288A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- circuit
- magnetic sensor
- output
- speed control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/17—Circuit arrangements for detecting position and for generating speed information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明はラジアルフラックス形やアキシャルフラック
ス形のブラシレスモータに関する。
ス形のブラシレスモータに関する。
[従来の技術]
従来、例えばアキシャルフラックス形のブラシレスモー
タとしては、第6図に示すようにPCC10上に鉄板ヨ
ーク2を装着するとともに下に駆動コイル3及び整流用
の磁気センサー(例えばホール素子など)4を装着し、
その駆動コイル3の下に第7図の(b)に示すようなF
G (Frequency Generator) :l
イル5を装着し、そのコイル5の下方に若干の隙間をあ
けてロータ鉄板ヨーク6の上に装着された第7図の(a
)に示すような多極着磁した永久磁石7を設けて0−タ
とし、そのロータを回転シャフト8に固定して構成した
もの、あるいは第8図に示すようにPCC10上に鉄板
ヨーク2を装着するとともに下に駆動コイル3及び整流
用の磁気センサー4を装着し、その駆動コイル3の外側
に前記IC板1の下に装着した第9図の(b)に示すよ
うなFGコイル5′を設け、前記駆動コイル3の下方に
若干の隙間をあけてロータ鉄板ヨーク6の上に装着され
た多極着磁した永久磁石7を設けてロータとするととも
に、その永久磁石7に外方にロータと一体化しかつ前記
FGコイル5′と対向して第9図の(a)に示すような
FGコイル専用の永久磁石9を設け、前記ロータを回転
シャフト8に固定して構成したものなどが知られている
。
タとしては、第6図に示すようにPCC10上に鉄板ヨ
ーク2を装着するとともに下に駆動コイル3及び整流用
の磁気センサー(例えばホール素子など)4を装着し、
その駆動コイル3の下に第7図の(b)に示すようなF
G (Frequency Generator) :l
イル5を装着し、そのコイル5の下方に若干の隙間をあ
けてロータ鉄板ヨーク6の上に装着された第7図の(a
)に示すような多極着磁した永久磁石7を設けて0−タ
とし、そのロータを回転シャフト8に固定して構成した
もの、あるいは第8図に示すようにPCC10上に鉄板
ヨーク2を装着するとともに下に駆動コイル3及び整流
用の磁気センサー4を装着し、その駆動コイル3の外側
に前記IC板1の下に装着した第9図の(b)に示すよ
うなFGコイル5′を設け、前記駆動コイル3の下方に
若干の隙間をあけてロータ鉄板ヨーク6の上に装着され
た多極着磁した永久磁石7を設けてロータとするととも
に、その永久磁石7に外方にロータと一体化しかつ前記
FGコイル5′と対向して第9図の(a)に示すような
FGコイル専用の永久磁石9を設け、前記ロータを回転
シャフト8に固定して構成したものなどが知られている
。
これらは、磁気センサー4と位置検出回路でロータの回
転位置を検出するとともに、FGコイル5.5′でロー
タの回転速度を検出して速度制御信号を作り、位置検出
回路出力と速度制御信号とでロータの回転速度が一定に
なるように駆動コイル3への通電を制御している。
転位置を検出するとともに、FGコイル5.5′でロー
タの回転速度を検出して速度制御信号を作り、位置検出
回路出力と速度制御信号とでロータの回転速度が一定に
なるように駆動コイル3への通電を制御している。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、前者のものは駆動コイル3と永久磁石7
との間にFGコイル5を設けているため、モータの軸方
向の厚さが厚くなる問題があり、また後者のものは駆動
コイル3及び永久磁石7の外側にFGコイル5′及びF
Gコイル専用の永久磁石9を設けているので、モータの
径が大きくなるとともに重くなる問題があった。
との間にFGコイル5を設けているため、モータの軸方
向の厚さが厚くなる問題があり、また後者のものは駆動
コイル3及び永久磁石7の外側にFGコイル5′及びF
Gコイル専用の永久磁石9を設けているので、モータの
径が大きくなるとともに重くなる問題があった。
なお、これらの問題はラジアルフラックス形のブラシレ
スモータにおいても同様にあった。
スモータにおいても同様にあった。
この発明はこのような問題を解決するために為されたも
ので、小形軽量化を図ることができるブラシレスモータ
を提供することを目的とする。
ので、小形軽量化を図ることができるブラシレスモータ
を提供することを目的とする。
また、この発明はロータの極数が少なく、特に回転数が
小さい場合などにおいて速* Ill allの分解能
を向上でき、良好な速度制御ができるブラシレスモータ
を提供することを目的とする。
小さい場合などにおいて速* Ill allの分解能
を向上でき、良好な速度制御ができるブラシレスモータ
を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
この発明は多極着磁した永久磁石からなるロータと、こ
のロータの回転磁気変化を検出する磁気センサーと、こ
の磁気センサー出力に応動してO−タ位置検出を行う位
置検出回路と、磁気センサー出力に応動してロータの回
転速度を検出し、速度制御信号を出力する速度制御回路
と、位置検出回路出力及び速度制御回路からの速度制御
信号に応動してロータの駆動コイルへの通電をIII
mする手段とを設けたものである。
のロータの回転磁気変化を検出する磁気センサーと、こ
の磁気センサー出力に応動してO−タ位置検出を行う位
置検出回路と、磁気センサー出力に応動してロータの回
転速度を検出し、速度制御信号を出力する速度制御回路
と、位置検出回路出力及び速度制御回路からの速度制御
信号に応動してロータの駆動コイルへの通電をIII
mする手段とを設けたものである。
また、この発明は磁気センサー出力の周波数をN倍する
N倍周回路と、このN倍周回路出力に応動して前記ロー
タの回転速度を検出し、速度制御信号を出力する速度制
御回路とを設けたものである。
N倍周回路と、このN倍周回路出力に応動して前記ロー
タの回転速度を検出し、速度制御信号を出力する速度制
御回路とを設けたものである。
E作用コ
このような構成の本発明においては共通の磁気センサー
によってロータ位置を検出するとともにロータの回転速
度を検出し、駆動コイルへの通電制御を行う。
によってロータ位置を検出するとともにロータの回転速
度を検出し、駆動コイルへの通電制御を行う。
また、磁気センサーからの検出周波数をN倍することに
よって速度制御の分解能を上げる。
よって速度制御の分解能を上げる。
[発明の実施例]
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
なお、この実施例はアキシャルフラックス形のブラシレ
スモータに適用したものについて述べる。
スモータに適用したものについて述べる。
第1図に示すようにPC板11の上に鉄板ヨーク12を
装着するとともに、PC板11の下に駆動コイル13及
びホール素子などの磁気センサー14を装着している。
装着するとともに、PC板11の下に駆動コイル13及
びホール素子などの磁気センサー14を装着している。
、前記駆動コイル13の下方には若干の隙間をあけてロ
ータ鉄板ヨーク15の上に装着された多極着磁したドー
ナツ状の永久磁石16を設けている。前記磁気センサー
14は前記永久磁石16の端面略中央に近接して設けら
れることになる。前記ヨーク15と永久磁石16とはロ
ータを形成し、回転シャフト17に固定されている。
ータ鉄板ヨーク15の上に装着された多極着磁したドー
ナツ状の永久磁石16を設けている。前記磁気センサー
14は前記永久磁石16の端面略中央に近接して設けら
れることになる。前記ヨーク15と永久磁石16とはロ
ータを形成し、回転シャフト17に固定されている。
このような構成のブラシレスモータはM2図に示す回路
によって制御されるようになっている。
によって制御されるようになっている。
この回路は市販されているICからなる駆動回路18及
び速度制御回路としての周波数電圧変換側−回路(例え
ばμP C1043C) 19とで構成されている。
び速度制御回路としての周波数電圧変換側−回路(例え
ばμP C1043C) 19とで構成されている。
前記駆動回路18は位置検出回路181、増幅器182
.2人カアンドゲート183.・・・、出力トランジス
タ回路184によって構成され、前記位置検出回路18
1の入力端子に磁気センサー14..142.143の
出力端子を接続するとともに、前記出力トランジスタ回
路184の出力端子に前記駆動コイル13を接続してい
る。前記増幅器182゛の出力端・子を前記アンドゲー
ト183.・・・の一方の入力端子に接続し、前記位置
検出回路181の出力端子を前記アンドゲート183.
・・・の他方の入力端子に接続し、そのアンドゲート1
83.・・・の出力端子を前記出力トランジスタ回路1
84の入力端子に接続している。
.2人カアンドゲート183.・・・、出力トランジス
タ回路184によって構成され、前記位置検出回路18
1の入力端子に磁気センサー14..142.143の
出力端子を接続するとともに、前記出力トランジスタ回
路184の出力端子に前記駆動コイル13を接続してい
る。前記増幅器182゛の出力端・子を前記アンドゲー
ト183.・・・の一方の入力端子に接続し、前記位置
検出回路181の出力端子を前記アンドゲート183.
・・・の他方の入力端子に接続し、そのアンドゲート1
83.・・・の出力端子を前記出力トランジスタ回路1
84の入力端子に接続している。
前記周波数電圧変換制御回路19はトリガーパルス発生
回路191、タイミング回路192、サンプル&ホール
ド回路193、比較及びDCアンプ194、プリアンプ
195、シュミットトリガ回路196、電源回路197
によって構成されていφ。そして前記磁気センサー14
1の出力端子をコ′ンデンサ20と抵抗21との直列回
路を介し、かつコンデンサ22を並列に介して前記プリ
アンプ195の入力端子に接続している。前記変換制御
回路19は磁気センサー141から出力される第3図の
(a)に示すN、Sの周期がTの正弦波信号をプリアン
プ195で増幅し、シュミットトリガ−回路19Gに入
力して第3図の(b)に示す矩形波となる。この矩形波
はコンデンサ23とトリガー回路191への入力端子の
抵抗によって微分されて第3図の(C)に示す波形とな
り、ざらにトリガー回路191において上向きの微分波
形がカットされ、タイミング回路192において第3図
の(d)に示すようなタイミング波形となる。そしてこ
のタイミング波形がサンプル&ホールド回路193に入
力して第3図の(e)に示すようなサンプリングパルス
、リセットパルス、。
回路191、タイミング回路192、サンプル&ホール
ド回路193、比較及びDCアンプ194、プリアンプ
195、シュミットトリガ回路196、電源回路197
によって構成されていφ。そして前記磁気センサー14
1の出力端子をコ′ンデンサ20と抵抗21との直列回
路を介し、かつコンデンサ22を並列に介して前記プリ
アンプ195の入力端子に接続している。前記変換制御
回路19は磁気センサー141から出力される第3図の
(a)に示すN、Sの周期がTの正弦波信号をプリアン
プ195で増幅し、シュミットトリガ−回路19Gに入
力して第3図の(b)に示す矩形波となる。この矩形波
はコンデンサ23とトリガー回路191への入力端子の
抵抗によって微分されて第3図の(C)に示す波形とな
り、ざらにトリガー回路191において上向きの微分波
形がカットされ、タイミング回路192において第3図
の(d)に示すようなタイミング波形となる。そしてこ
のタイミング波形がサンプル&ホールド回路193に入
力して第3図の(e)に示すようなサンプリングパルス
、リセットパルス、。
鋸波状波形を含む波形となり、第3図の(f)のS−P
の速度制御電圧としてホールドされる。このホールド電
圧は比較及びDCアンプ194によりて増幅されて前記
駆動回路18の増幅器182に供給されるようになって
いる。
の速度制御電圧としてホールドされる。このホールド電
圧は比較及びDCアンプ194によりて増幅されて前記
駆動回路18の増幅器182に供給されるようになって
いる。
前記駆動回路18は入力される比較及びDCアンプ19
4からの信号と前記位置検出回路181からの信号によ
ってアンドゲート183を制御し出力トランジスタ回路
184に制御信号を供給している。
4からの信号と前記位置検出回路181からの信号によ
ってアンドゲート183を制御し出力トランジスタ回路
184に制御信号を供給している。
このような構成の本発明実施例においては、ロータが回
転するとその回転数を磁気センサー14!検出し、周波
数電圧変換制御回路19において回転数に対応して電圧
信号として出力する。一方、磁気センサー141.14
2.143からの信号を入力して位置検出回路181は
ロータの回転位置を検出する。そして変換制御回路19
からの電圧信号と位置検出回路181からの位置検出信
号とによってロータの回転数が略一定になるように出力
トランジスタ回路184が制御される。こうして駆動コ
イル13は出力トランジスタ回路184によって常にロ
ータの回転が一定になるように通電制御される。
転するとその回転数を磁気センサー14!検出し、周波
数電圧変換制御回路19において回転数に対応して電圧
信号として出力する。一方、磁気センサー141.14
2.143からの信号を入力して位置検出回路181は
ロータの回転位置を検出する。そして変換制御回路19
からの電圧信号と位置検出回路181からの位置検出信
号とによってロータの回転数が略一定になるように出力
トランジスタ回路184が制御される。こうして駆動コ
イル13は出力トランジスタ回路184によって常にロ
ータの回転が一定になるように通電制御される。
このように、FGコイルやFGコイル用の永久磁石を全
く使用せずに、従来から整流用として使用されていた磁
気センサー14!を使用して速度制御ができるので、モ
ータの軸方向の厚さを小さくでき、あるいは径の大きさ
を小さくできる。従って小形化できる。また、重量の点
でも軽くすることができる。
く使用せずに、従来から整流用として使用されていた磁
気センサー14!を使用して速度制御ができるので、モ
ータの軸方向の厚さを小さくでき、あるいは径の大きさ
を小さくできる。従って小形化できる。また、重量の点
でも軽くすることができる。
なお、前記実施例において図中点線で示す位置にN倍周
回路24を介挿すればロータの極数が少なかったり、回
転速度が遅かったり、あるいはその両方の状態であって
磁気センサー141から出力される正弦波信号の周期が
長い場合でも周波数電圧変換制御回路19に入力される
信号の周期を1/Nにでき、速度制御のための分解能を
高めることができる。例えばN倍周回路24を第4図に
示すようにインバータ241と2人力形の排他的ORゲ
ート242で構成し、磁気センサー141から出力され
る正弦波信号の周期が第5図の(a)に示すように前記
実施例に比べて2倍に長い場合、シュミットトリガ−回
路196から出力される矩形波は第5図の(b)に示す
ようになるが、N倍周回路24からの出力が第5図の(
C)に示す波形となり、それを微分したときの下向きの
波形は第5図の(d)に示す波形となる。この微分波形
の間隔は前記実施例の微分波形の間隔と同じ間隔となる
。すなわち、ロータの極数や回転速度が1/2になって
もその速度制御のための分解能は前記実施例と同一にす
ることができる。勿論、これを前記実施例での正弦波信
号のもとで適用すれば速度分解能を2倍にできる。
回路24を介挿すればロータの極数が少なかったり、回
転速度が遅かったり、あるいはその両方の状態であって
磁気センサー141から出力される正弦波信号の周期が
長い場合でも周波数電圧変換制御回路19に入力される
信号の周期を1/Nにでき、速度制御のための分解能を
高めることができる。例えばN倍周回路24を第4図に
示すようにインバータ241と2人力形の排他的ORゲ
ート242で構成し、磁気センサー141から出力され
る正弦波信号の周期が第5図の(a)に示すように前記
実施例に比べて2倍に長い場合、シュミットトリガ−回
路196から出力される矩形波は第5図の(b)に示す
ようになるが、N倍周回路24からの出力が第5図の(
C)に示す波形となり、それを微分したときの下向きの
波形は第5図の(d)に示す波形となる。この微分波形
の間隔は前記実施例の微分波形の間隔と同じ間隔となる
。すなわち、ロータの極数や回転速度が1/2になって
もその速度制御のための分解能は前記実施例と同一にす
ることができる。勿論、これを前記実施例での正弦波信
号のもとで適用すれば速度分解能を2倍にできる。
なお、前記実施例においては周波数−電圧変換方式で速
度制御を行うものについて述べたが必ずしもこれに限定
されるものではなく、PLL(Phased Lock
ed t−00p )方式で速度制御するものであって
もよい。
度制御を行うものについて述べたが必ずしもこれに限定
されるものではなく、PLL(Phased Lock
ed t−00p )方式で速度制御するものであって
もよい。
[発明の効果]
以上詳述したようにこの発明によれば、小形軽量化を図
ることができるブラシレスモータを提供できるものであ
る。
ることができるブラシレスモータを提供できるものであ
る。
また、この発明によればロータの極数が少なく、特に回
転数が小さい場合などにおいて速度制御の分解能を向上
でき、良好な速度制御ができるブラシレスモータを提供
できるものである。
転数が小さい場合などにおいて速度制御の分解能を向上
でき、良好な速度制御ができるブラシレスモータを提供
できるものである。
第1図〜第3図はこの発明の一実施例を示すもので、第
1図は部分断面図、第2図は回路図、第3図は第2図に
おける各部の出力波形図、第4図〜第5図はこの発明の
他の実施例を示すもので、第4図はN倍周回路の具体回
路図、第5図はN倍周回路を介挿したときの第2図にお
ける各部の出力波形図、第6図〜第9図は従来例を示す
もので、第6図及び第8図は部分断面図、第7図の(a
)及び第9図の(a)はロータの磁極構成を示す斜視図
、第7図の(b)及び第9図の(b)はFGコイルを示
す斜視図である。 13・・・駆動コイル、14 (14s 、142.1
43)・・・磁気センサー、16・・・永久磁石(ロー
タ)、17・・・回転シャフト、18・・・駆動回路、
181・・・位置検出回路、184・・・出力トランジ
スタ回路、19−・・周波数電圧変換側−回路(速度制
御回路)。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3図 ビ 第、4図 第5図 (d) 第6図 第8図
1図は部分断面図、第2図は回路図、第3図は第2図に
おける各部の出力波形図、第4図〜第5図はこの発明の
他の実施例を示すもので、第4図はN倍周回路の具体回
路図、第5図はN倍周回路を介挿したときの第2図にお
ける各部の出力波形図、第6図〜第9図は従来例を示す
もので、第6図及び第8図は部分断面図、第7図の(a
)及び第9図の(a)はロータの磁極構成を示す斜視図
、第7図の(b)及び第9図の(b)はFGコイルを示
す斜視図である。 13・・・駆動コイル、14 (14s 、142.1
43)・・・磁気センサー、16・・・永久磁石(ロー
タ)、17・・・回転シャフト、18・・・駆動回路、
181・・・位置検出回路、184・・・出力トランジ
スタ回路、19−・・周波数電圧変換側−回路(速度制
御回路)。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3図 ビ 第、4図 第5図 (d) 第6図 第8図
Claims (2)
- (1)多極着磁した永久磁石からなるロータと、このロ
ータの回転磁気変化を検出する磁気センサーと、この磁
気センサー出力に応動して前記ロータ位置検出を行う位
置検出回路と、前記磁気センサー出力に応動して前記ロ
ータの回転速度を検出し、速度制御信号を出力する速度
制御回路と、前記位置検出回路出力及び速度制御回路か
らの速度制御信号に応動して前記ロータの駆動コイルへ
の通電を制御する手段とを具備したことを特徴とするブ
ラシレスモータ。 - (2)多極着磁した永久磁石からなるロータと、このロ
ータの回転磁気変化を検出する磁気センサーと、この磁
気センサー出力に応動して前記ロータ位置検出を行う位
置検出回路と、前記磁気センサー出力の周波数をN倍す
るN倍周回路と、このN倍周回路出力に応動して前記ロ
ータの回転速度を検出し、速度制御信号を出力する速度
制御回路と、前記位置検出回路出力及び速度制御回路か
らの速度制御信号に応動して前記ロータの駆動コイルへ
の通電を制御する手段とを具備したことを特徴とするブ
ラシレスモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60087153A JPS61247288A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | ブラシレスモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60087153A JPS61247288A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | ブラシレスモ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61247288A true JPS61247288A (ja) | 1986-11-04 |
Family
ID=13907035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60087153A Pending JPS61247288A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | ブラシレスモ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61247288A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02188182A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-24 | Copal Electron Co Ltd | 光偏向器の速度制御方法 |
JPH04116673U (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-19 | セイコー精機株式会社 | 磁気軸受制御装置 |
JPH0759378A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-03-03 | Yamamoto Denki Kk | ブラシレスモータの速度制御方法及び装置 |
-
1985
- 1985-04-23 JP JP60087153A patent/JPS61247288A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02188182A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-24 | Copal Electron Co Ltd | 光偏向器の速度制御方法 |
JPH04116673U (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-19 | セイコー精機株式会社 | 磁気軸受制御装置 |
JPH0759378A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-03-03 | Yamamoto Denki Kk | ブラシレスモータの速度制御方法及び装置 |
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