JPS63167696A - 2相ブラシレスモ−タ - Google Patents
2相ブラシレスモ−タInfo
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- JPS63167696A JPS63167696A JP61314755A JP31475586A JPS63167696A JP S63167696 A JPS63167696 A JP S63167696A JP 61314755 A JP61314755 A JP 61314755A JP 31475586 A JP31475586 A JP 31475586A JP S63167696 A JPS63167696 A JP S63167696A
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- drive
- rotor
- torque
- motor
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- 230000005389 magnetism Effects 0.000 abstract 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
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- Brushless Motors (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】
[産業上の利用分野コ
本発明はロータの回転位置を検出する単一の磁気検出器
を有する2相ブラシレスモークに関する。
を有する2相ブラシレスモークに関する。
[発明の概要]
本発明は、ロータとステータと単一の磁気検出器とをa
し、磁気検出器の出力を利用して駆動コイルに流す駆動
電流をオン、オフさせる2相ブラシレスモークにおいて
、 前記駆動電流波形のうち少なくとも相切換付近の傾斜波
形は、磁気検出器より得られる波形をリニア増幅した波
形を用いることにより、駆動電流オン、オフ時の電流の
立ち上がり及び立し下がりの傾斜が緩やかとなり回転速
度に無関係に電磁音及びトルクムラを極力防止でき機械
振動の大幅な低減を可能とずろものである。
し、磁気検出器の出力を利用して駆動コイルに流す駆動
電流をオン、オフさせる2相ブラシレスモークにおいて
、 前記駆動電流波形のうち少なくとも相切換付近の傾斜波
形は、磁気検出器より得られる波形をリニア増幅した波
形を用いることにより、駆動電流オン、オフ時の電流の
立ち上がり及び立し下がりの傾斜が緩やかとなり回転速
度に無関係に電磁音及びトルクムラを極力防止でき機械
振動の大幅な低減を可能とずろものである。
[従来の技術]
従来、2相ブラシレスモークのステータ及びロータはそ
れぞれ第5図、第6図に示すような構成となっている。
れぞれ第5図、第6図に示すような構成となっている。
すなわち、ステータには駆動コイルLA−LDが同心状
に、そして機械角90度で等間隔に配置され、駆動コイ
ルL[3,LDの間にはロータの回転に伴う磁界の変化
を検出するホール素子I−11が取り付けられている。
に、そして機械角90度で等間隔に配置され、駆動コイ
ルL[3,LDの間にはロータの回転に伴う磁界の変化
を検出するホール素子I−11が取り付けられている。
一方、ロータは、図のようにN極とS極が円周方向に交
互に配列するように着磁され、4極の着磁領域が形成さ
れている。
互に配列するように着磁され、4極の着磁領域が形成さ
れている。
第7図に、このモータを駆動する回路を示す。
駆動コイルLlは駆動コイルLA、E、Bを電気的に接
続したものを表し、このコイルはトランジスタTRIに
より駆動される。駆動コイルL2は駆動コイルLC,L
Dを接続したもので、トランジスタTR2によって駆動
される。これらのトランジスタは5つのトランジスタで
構成された比較回路71によりオンまたはオフされる。
続したものを表し、このコイルはトランジスタTRIに
より駆動される。駆動コイルL2は駆動コイルLC,L
Dを接続したもので、トランジスタTR2によって駆動
される。これらのトランジスタは5つのトランジスタで
構成された比較回路71によりオンまたはオフされる。
比較回路71は、ホール素子Hlからの2つの出力信号
を比較し、比較結果に応じてその出力電圧をハイレベル
あるいはローレベルとする。
を比較し、比較結果に応じてその出力電圧をハイレベル
あるいはローレベルとする。
トランジスタTR1,TR2が駆動コイルLl。
L2に流れる電流をオンまたはオフするとき、このスイ
ッチング電流の急激な変化によって電磁音が発生する。
ッチング電流の急激な変化によって電磁音が発生する。
トランジスタTRI、TR2のベース−エミッタ間に接
続されているコンデンサCI。
続されているコンデンサCI。
C2は、スイッチング電流の急激な変化を抑え、電磁音
の発生を防止するために設けられている。
の発生を防止するために設けられている。
[発明が解決しようとする問題点]
しかし、このようなコンデンサCI、C2を接続したモ
ータを例えばVTRのドラム駆動に用い、高速で回転さ
せると、コンデンサのためにスイッチングが遅れ、トル
クのリップルが大きくなるという問題が生じる。
ータを例えばVTRのドラム駆動に用い、高速で回転さ
せると、コンデンサのためにスイッチングが遅れ、トル
クのリップルが大きくなるという問題が生じる。
これについて第8図および第9図を用いて説明ずろ。第
8図(a)、(b)、(c)、(d)はそれぞれモータ
を低速で回転させた場合のホール素子[11の出力電圧
hl、h2、駆動コイルL1゜L2を流れる駆動電流I
I、I2、駆動コイルLl、L2とロータとの間にそれ
ぞれ発生するトルクTI、T2、及びロータとステータ
との間に発生ずるトルクT(TI+T2)の時間変化を
示している。この場合には、モータの回転速度が小さい
ため、コンデンサCI、C2を接続したことによる駆動
電流It、12の遅れは問題とはならず、従ってトルク
Tのリップルは小さい。
8図(a)、(b)、(c)、(d)はそれぞれモータ
を低速で回転させた場合のホール素子[11の出力電圧
hl、h2、駆動コイルL1゜L2を流れる駆動電流I
I、I2、駆動コイルLl、L2とロータとの間にそれ
ぞれ発生するトルクTI、T2、及びロータとステータ
との間に発生ずるトルクT(TI+T2)の時間変化を
示している。この場合には、モータの回転速度が小さい
ため、コンデンサCI、C2を接続したことによる駆動
電流It、12の遅れは問題とはならず、従ってトルク
Tのリップルは小さい。
第9図はモータを高速回転させた場合を示している。第
8図と同様に、(a)、(b)、(c)。
8図と同様に、(a)、(b)、(c)。
(d)はそれぞれホール索子H1の出力電圧hl。
h2、駆動コイルLl、L2を流れる駆動重置11、I
2、駆動コイルL、I、L、2とロータとの間にそれぞ
れ発生するトルクTI、T2及びロータとステータとの
間に発生するトルクT(Tl+T2)の時間変化を示し
ている。この場合には、ホール素子H1の出力電圧H1
,h2に対する駆動電流11.I2の遅れTdが相対的
に大きくなっている。そのためトルクTl、T2は図の
ようになまったものとなり、トルクTが大きく落ち込ん
で(Nt)リップルが大きくなっている。
2、駆動コイルL、I、L、2とロータとの間にそれぞ
れ発生するトルクTI、T2及びロータとステータとの
間に発生するトルクT(Tl+T2)の時間変化を示し
ている。この場合には、ホール素子H1の出力電圧H1
,h2に対する駆動電流11.I2の遅れTdが相対的
に大きくなっている。そのためトルクTl、T2は図の
ようになまったものとなり、トルクTが大きく落ち込ん
で(Nt)リップルが大きくなっている。
このような高速回転時のトルクのリップルを抑えようと
して、コンデンサの値を小さくすると、起動時などの低
速回転時に駆動電流をなまらせる効果が十分に得られず
、電磁音が発生する。
して、コンデンサの値を小さくすると、起動時などの低
速回転時に駆動電流をなまらせる効果が十分に得られず
、電磁音が発生する。
高速回転時におけるトルクTl、T2のリップル増大は
モータの機械振動を増加させる大きな原因であり、従っ
て例えば従来のモータをVTRの駆動モータとして用い
た場合には、振動のためジッタやヒユームラが発生し、
VTRの性能が非常に劣化するという問題が生じていた
。
モータの機械振動を増加させる大きな原因であり、従っ
て例えば従来のモータをVTRの駆動モータとして用い
た場合には、振動のためジッタやヒユームラが発生し、
VTRの性能が非常に劣化するという問題が生じていた
。
これを解決するために、ステータ上のホール素子の位置
を若干移動させて駆動電流のスイッチングのタイミング
を早め、高速回転時のトルクの落込みを緩和させろとい
う方法も考えられるが、モータ起動時等の低速回転時に
トルクの落込みが発生するため問題の完全な解決とはな
らない。
を若干移動させて駆動電流のスイッチングのタイミング
を早め、高速回転時のトルクの落込みを緩和させろとい
う方法も考えられるが、モータ起動時等の低速回転時に
トルクの落込みが発生するため問題の完全な解決とはな
らない。
本発明の目的は、このような問題を解決し、回転速度と
無関係に電磁音の発生及びトルクムラを防止できろ2相
ブラシレスモークを提供することにある。
無関係に電磁音の発生及びトルクムラを防止できろ2相
ブラシレスモークを提供することにある。
[問題点を解決するための手段]
上記目的を達成するための本発明の構成は、円周方向に
交互に異なる極性で着磁されたロータとこのロータの対
向位置に駆動コイルが配されたステータと前記ロータの
回転に伴う磁界の変化を検出する単一の磁気検出器とを
有し、この磁気検出器の出力を利用して前記駆動コイル
に流す駆動電流をオンまたはオフさせる2相ブラシレス
モータにおいて、 前記駆動電流波形のうち少なくとも相切換付近の傾斜波
形は、前記磁気検出器より得られる波形をリニア増幅し
た波形を用いたことを特徴とする。
交互に異なる極性で着磁されたロータとこのロータの対
向位置に駆動コイルが配されたステータと前記ロータの
回転に伴う磁界の変化を検出する単一の磁気検出器とを
有し、この磁気検出器の出力を利用して前記駆動コイル
に流す駆動電流をオンまたはオフさせる2相ブラシレス
モータにおいて、 前記駆動電流波形のうち少なくとも相切換付近の傾斜波
形は、前記磁気検出器より得られる波形をリニア増幅し
た波形を用いたことを特徴とする。
[作用]
従って、駆動電流オン、オフ時の電流の立ち上がり及び
立ち下がりの傾斜は緩やかとなり、又、駆動電流オン、
オフ時の電流の急激な変化を抑えるためにコンデンサを
用いないため回転速度に無関係にトルクムラを極力防止
できる。
立ち下がりの傾斜は緩やかとなり、又、駆動電流オン、
オフ時の電流の急激な変化を抑えるためにコンデンサを
用いないため回転速度に無関係にトルクムラを極力防止
できる。
[実施例]
次に本発明の一実施例について説明する。
実施例1
まず第1の実施例について説明する。本実施例では、ス
テータ及びロータは第5図、第6図に示した従来の2相
ブランレスモークと同一の6のを使I11する。従って
、これらについての説明はここでは省略する。第1図に
本実施例の2相ブラシレスモークの駆動回路示す。この
回路は2つの演算増幅器AI、A2を持っている。演算
増幅器A1の一対の入力端子とホール素子HIの出力端
子とは抵抗R2,114により接続され、演算増幅器A
2の一対の入力端子とホール素子II lの出力端子と
は抵抗R6,R8により接続されている。演算増幅器Δ
1.A2の正極入力端子はそれぞれ抵抗R5,R9を介
してグランドに接続され、負極入力端子は抵抗R3,R
7を介してそれぞれの出力端子に接続されている。また
、バイアスをかけるため、演算増幅器のそれぞれの入力
端子は抵抗1112.113.R14,R15により電
源Vccに接続されティろ。抵抗R2,R4,R6,R
8の値はすべて同じであり、抵抗113.R5,R7゜
R9らずべて同じ値である。従って、回路1.2は差動
の線形増幅器となっている。演算増幅器AI、A2には
電源V。Cから電力が供給され、ホール素子Hlには抵
抗R1を通じて同じく電源Vccから駆動電流が流され
ている。
テータ及びロータは第5図、第6図に示した従来の2相
ブランレスモークと同一の6のを使I11する。従って
、これらについての説明はここでは省略する。第1図に
本実施例の2相ブラシレスモークの駆動回路示す。この
回路は2つの演算増幅器AI、A2を持っている。演算
増幅器A1の一対の入力端子とホール素子HIの出力端
子とは抵抗R2,114により接続され、演算増幅器A
2の一対の入力端子とホール素子II lの出力端子と
は抵抗R6,R8により接続されている。演算増幅器Δ
1.A2の正極入力端子はそれぞれ抵抗R5,R9を介
してグランドに接続され、負極入力端子は抵抗R3,R
7を介してそれぞれの出力端子に接続されている。また
、バイアスをかけるため、演算増幅器のそれぞれの入力
端子は抵抗1112.113.R14,R15により電
源Vccに接続されティろ。抵抗R2,R4,R6,R
8の値はすべて同じであり、抵抗113.R5,R7゜
R9らずべて同じ値である。従って、回路1.2は差動
の線形増幅器となっている。演算増幅器AI、A2には
電源V。Cから電力が供給され、ホール素子Hlには抵
抗R1を通じて同じく電源Vccから駆動電流が流され
ている。
演算増幅器A1.A2の出力は電流制限用の抵抗1’1
110,111を介して、駆動コイルLl。
110,111を介して、駆動コイルLl。
R2に流す電流をオンまたはオフするトランジスタTR
I、T12のベースにそれぞれ加えられている。駆動コ
イルLl、L2には電源■9から電流が流し込まれ、ト
ランジスタがオンのとき、この電流はトランジスタのコ
レクタ、エミッタ等を通ってグランドへと流れる。
I、T12のベースにそれぞれ加えられている。駆動コ
イルLl、L2には電源■9から電流が流し込まれ、ト
ランジスタがオンのとき、この電流はトランジスタのコ
レクタ、エミッタ等を通ってグランドへと流れる。
次に動作を説明する。上述したように回路1゜2は線形
増幅器となっているので、ロータの回転に伴って比較的
緩やかに変化するホール素子H1の出力電圧は、そのま
まの波形で増幅され演算増幅器AI、A2から出力され
る。この出力電圧が抵抗RIO,R11を介してトラン
ジスタTRI。
増幅器となっているので、ロータの回転に伴って比較的
緩やかに変化するホール素子H1の出力電圧は、そのま
まの波形で増幅され演算増幅器AI、A2から出力され
る。この出力電圧が抵抗RIO,R11を介してトラン
ジスタTRI。
TR2にそれぞれ加えられるため、トランジスタTro
t、TR2によってオン/オフされるコイルLl、L2
の駆動電流の立ち上がり及び立ち下がりの傾斜は緩やか
なものとなる。
t、TR2によってオン/オフされるコイルLl、L2
の駆動電流の立ち上がり及び立ち下がりの傾斜は緩やか
なものとなる。
第2図にこの様子を示す。この図において(a)。
(b)、(c)、(d)はそれぞれモータを低速または
高速で回転させた場合のホール素子H1の出力電圧hl
、h2、駆動コイルLl、L2を流れろ駆動電流11,
12、駆動コイルL1.L2とロータとの間にそれぞれ
発生するトルクTI。
高速で回転させた場合のホール素子H1の出力電圧hl
、h2、駆動コイルLl、L2を流れろ駆動電流11,
12、駆動コイルL1.L2とロータとの間にそれぞれ
発生するトルクTI。
T2及びロータとステータとの間に発生するトルクT(
TI+T2)の時間変化を示している。
TI+T2)の時間変化を示している。
(a)に示した緩やかに変化するホール素子H1の出力
電圧hl、h2がそのまま増幅されてトランジスタTR
I、T112に加えられるので、(b)に示した駆動電
流II、12のオン/オフ時の立ち上がり及び立ち下が
りの傾斜は緩やかなものとなり、電磁音の発生が防止さ
れる。しかも、駆動電流の立ち上がり及び立ち下がりの
傾斜はホール素子出力電圧の変化の速さによって決まる
ので、この傾斜はモータの回転速度に応じて自動的に調
整されろ。従って、回転速度とは無関係に効果的な電磁
音の発生防止か可能となる。
電圧hl、h2がそのまま増幅されてトランジスタTR
I、T112に加えられるので、(b)に示した駆動電
流II、12のオン/オフ時の立ち上がり及び立ち下が
りの傾斜は緩やかなものとなり、電磁音の発生が防止さ
れる。しかも、駆動電流の立ち上がり及び立ち下がりの
傾斜はホール素子出力電圧の変化の速さによって決まる
ので、この傾斜はモータの回転速度に応じて自動的に調
整されろ。従って、回転速度とは無関係に効果的な電磁
音の発生防止か可能となる。
また、駆動電流の立ち上がり及び立ち下がりの傾斜が上
記のように回転速度に応じて自動的に調整されるので、
(c)に示したようにトルクTI。
記のように回転速度に応じて自動的に調整されるので、
(c)に示したようにトルクTI。
第2のなまりが大きくなることはない。従って、(d)
に示したロータとステータとの間に発生するトルクTの
落込みはほとんど増加せず、モータの回転速度が速いか
遅いかに関係なく問題となる機械振動は発生しない。
に示したロータとステータとの間に発生するトルクTの
落込みはほとんど増加せず、モータの回転速度が速いか
遅いかに関係なく問題となる機械振動は発生しない。
実施例2
次に第2の実施例について説明する。本実施例の駆動回
路及びステータは実施例1と同じであるので、これらに
ついての説明はここでは省略する。
路及びステータは実施例1と同じであるので、これらに
ついての説明はここでは省略する。
本実施例のロータは、第3図に示すように、N極とS極
が円周方向に交互に配列するよう着磁され、4極の着磁
領域が形成されている。そして、N極とS +Iiとの
境界で、ステータに取り付けられたホール素子111に
対向する位置に無着磁領域Aが設けられている。
が円周方向に交互に配列するよう着磁され、4極の着磁
領域が形成されている。そして、N極とS +Iiとの
境界で、ステータに取り付けられたホール素子111に
対向する位置に無着磁領域Aが設けられている。
このような無着磁領域Aを設けることによって、ポール
素子上を磁極の境界が通過するとき、ホール素子が検出
する磁界の変化は緩やかなものとなろ。従って、第4図
に示したように、ポール素子II Iの出力電圧hl’
の時間変化は、無若磁領域へを設けない場合の出力電圧
h1にくらべさらに緩やかになる。
素子上を磁極の境界が通過するとき、ホール素子が検出
する磁界の変化は緩やかなものとなろ。従って、第4図
に示したように、ポール素子II Iの出力電圧hl’
の時間変化は、無若磁領域へを設けない場合の出力電圧
h1にくらべさらに緩やかになる。
第1図に示した駆動回路の回路1.2はこのようなポー
ル素子1の出力電圧を線形増幅してトランジスタTIt
l、TR2にそれぞれ供給するので、駆動コイルLl、
L2の電流をスイッチングする場合の電流変化はさらに
緩やかになり、電磁音の発生がより効果的に防止される
。
ル素子1の出力電圧を線形増幅してトランジスタTIt
l、TR2にそれぞれ供給するので、駆動コイルLl、
L2の電流をスイッチングする場合の電流変化はさらに
緩やかになり、電磁音の発生がより効果的に防止される
。
なお、上記無着磁領域Aの代わりに、非飽和の領域を同
じ部分に設けても同様の効果が得られる。
じ部分に設けても同様の効果が得られる。
[発明の効果]
以上述べたように本発明によれば、駆動コイルに流す駆
動電流波形のうち少なくとら相切換付近の傾斜波形は、
磁気検出器より得られる波形をリニア増幅した波形を用
いたので、モータの回転速度に無関係に駆動コイルに流
す駆動電流のオン。
動電流波形のうち少なくとら相切換付近の傾斜波形は、
磁気検出器より得られる波形をリニア増幅した波形を用
いたので、モータの回転速度に無関係に駆動コイルに流
す駆動電流のオン。
オフ時が一定となると共に駆動電流オン、オフ時の電流
の立ち上がり及び立ち下がりの傾斜が緩やかとなり電磁
音及びトルクムラを極力防止でき機械振動を大幅に低減
できるという効果を奏する。
の立ち上がり及び立ち下がりの傾斜が緩やかとなり電磁
音及びトルクムラを極力防止でき機械振動を大幅に低減
できるという効果を奏する。
第1図は2相ブラシレスモータの第1の実施例の駆動回
路図、第2図は第1の実施例の特性を表す波形図、第3
図は第2の実施例のロータを示す平面図、第4図は第2
の実施例の特性を表す波形図、第5図は従来及び第1の
実施例のステータを示す平面図、第6図は従来及び第1
の実施例のロータを示す平面図、第7図は従来の2相ブ
ラシレスモークの駆動回路図、第8図、第9図は従来の
モータの特性を表す波形図である。 Hl・・・ホール素子、AI、A2・・・演算増幅器、
R1−R15・・・抵抗、TR1,TR2・・・トラン
ジスタ、Ll、R2,LA、LB、LC,LD・・・駆
動コイル。 第6図
路図、第2図は第1の実施例の特性を表す波形図、第3
図は第2の実施例のロータを示す平面図、第4図は第2
の実施例の特性を表す波形図、第5図は従来及び第1の
実施例のステータを示す平面図、第6図は従来及び第1
の実施例のロータを示す平面図、第7図は従来の2相ブ
ラシレスモークの駆動回路図、第8図、第9図は従来の
モータの特性を表す波形図である。 Hl・・・ホール素子、AI、A2・・・演算増幅器、
R1−R15・・・抵抗、TR1,TR2・・・トラン
ジスタ、Ll、R2,LA、LB、LC,LD・・・駆
動コイル。 第6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 円周方向に交互に異なる極性で着磁されたロータとこの
ロータの対向位置に駆動コイルが配されたステータと前
記ロータの回転に伴う磁界の変化を検出する単一の磁気
検出器とを有し、この磁気検出器の出力を利用して前記
駆動コイルに流す駆動電流をオンまたはオフさせる2相
ブラシレスモータにおいて、 前記駆動電流波形のうち少なくとも相切換付近の傾斜波
形は、前記磁気検出器より得られる波形をリニア増幅し
た波形を用いたことを特徴とする2相ブラシレスモータ
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61314755A JPS63167696A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 2相ブラシレスモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61314755A JPS63167696A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 2相ブラシレスモ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63167696A true JPS63167696A (ja) | 1988-07-11 |
Family
ID=18057193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61314755A Pending JPS63167696A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 2相ブラシレスモ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63167696A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0482913A2 (en) * | 1990-10-25 | 1992-04-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sensorless brushless motor |
-
1986
- 1986-12-25 JP JP61314755A patent/JPS63167696A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0482913A2 (en) * | 1990-10-25 | 1992-04-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sensorless brushless motor |
EP0482913A3 (en) * | 1990-10-25 | 1994-07-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sensorless brushless motor |
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