JPH01156603A - 回転信号発生装置 - Google Patents
回転信号発生装置Info
- Publication number
- JPH01156603A JPH01156603A JP31680487A JP31680487A JPH01156603A JP H01156603 A JPH01156603 A JP H01156603A JP 31680487 A JP31680487 A JP 31680487A JP 31680487 A JP31680487 A JP 31680487A JP H01156603 A JPH01156603 A JP H01156603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation
- rotor
- excitation
- coils
- coil
- 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.)
- Granted
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Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (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)
本発明は、回転信号発生装置に関するものであり、詳し
くは、選択的に間欠回転動作に関連した2値化信号また
は連続回転動作に関連した2値化信号が得られる装置に
関するものである。
くは、選択的に間欠回転動作に関連した2値化信号また
は連続回転動作に関連した2値化信号が得られる装置に
関するものである。
(従来の技術)
回転信号発生装置には、ロータリーエンコーダのように
滑かな連続回転に関連した信号を出力するものと、ロー
タリースイッチのように間欠回転動作に関連した信号を
出力するものとがある。
滑かな連続回転に関連した信号を出力するものと、ロー
タリースイッチのように間欠回転動作に関連した信号を
出力するものとがある。
例えばレコーダでは、ペン位置の指定や任意値の設定に
あたっては前者のロータリーエンコーダのように滑かな
連続回転に関連した信号を出力するものが用いられ、入
力レンジの切換やチャート速度の切換にあたっては後者
のロータリースイッチのように間欠回転動作に関連した
信号を出力するものが用いられている。
あたっては前者のロータリーエンコーダのように滑かな
連続回転に関連した信号を出力するものが用いられ、入
力レンジの切換やチャート速度の切換にあたっては後者
のロータリースイッチのように間欠回転動作に関連した
信号を出力するものが用いられている。
(発明が解決しようとする問題点)
しかし、このような従来の構成によれば、連続回転動作
に関連した信号と間欠回転動作に関連した信号を得るた
めにはそれぞれに応じたa栴部品を用いなければならず
、部品点数が増加するとともに構成が複雑になる。
に関連した信号と間欠回転動作に関連した信号を得るた
めにはそれぞれに応じたa栴部品を用いなければならず
、部品点数が増加するとともに構成が複雑になる。
本発明は、これらの点に着目したものであり、その目的
は、共通の機構部品を用い、その機械的構成を変更する
ことなく、電気的な制御により連続回転動作に関連した
信号または間欠回転動作に関連した信号を選択的に得る
ことができる回転信号発生装置を提供することにある。
は、共通の機構部品を用い、その機械的構成を変更する
ことなく、電気的な制御により連続回転動作に関連した
信号または間欠回転動作に関連した信号を選択的に得る
ことができる回転信号発生装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段)
本発明の回転信号発生装置は、
主コイルと補助コイルよりなる2組の励磁コイルを有し
、外部から加えられる力に従ってロータが回転する永久
磁石型のモータと、 このモータのロータの回転に従って各励磁コイル組の一
方のwJ磁ココイルら出力される誘起電圧をそれぞれ2
値化する波形整形部と、 前記励磁コイル組の他方の励磁コイルを選択的に励磁し
てロータの回転に対して保持トルクを発生させる励磁手
段とを具備し、 前記励磁手段による励磁の有無に応じて、間欠回転動作
に関連した2値化信号または連続回転動作に関連した2
値化信号を選択的に出力することを特徴とする。
、外部から加えられる力に従ってロータが回転する永久
磁石型のモータと、 このモータのロータの回転に従って各励磁コイル組の一
方のwJ磁ココイルら出力される誘起電圧をそれぞれ2
値化する波形整形部と、 前記励磁コイル組の他方の励磁コイルを選択的に励磁し
てロータの回転に対して保持トルクを発生させる励磁手
段とを具備し、 前記励磁手段による励磁の有無に応じて、間欠回転動作
に関連した2値化信号または連続回転動作に関連した2
値化信号を選択的に出力することを特徴とする。
(実施例)
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は、本発明で用いる永久磁石型のモータの原理説
明図である。第1図において、1は永久磁石よりなるロ
ータであり、外部から加えられる力により時計方向(C
W)または反時計方向(CCW)に回転される。2.3
はそれぞれ主コイル2a、3aと補助コイル2b、3b
とで構成された励磁コイルであり、ロータ1の回転中心
に対して直角になるように配置されている。なお、第1
図では、各励磁コイル2,3として中点COMを有する
ものを用い、中点COMと一9A、Bのコイルを主コイ
ル2a、3aとし、中点COMと他端A、Bのコイルを
補助コイル2b、3bとしている。
明図である。第1図において、1は永久磁石よりなるロ
ータであり、外部から加えられる力により時計方向(C
W)または反時計方向(CCW)に回転される。2.3
はそれぞれ主コイル2a、3aと補助コイル2b、3b
とで構成された励磁コイルであり、ロータ1の回転中心
に対して直角になるように配置されている。なお、第1
図では、各励磁コイル2,3として中点COMを有する
ものを用い、中点COMと一9A、Bのコイルを主コイ
ル2a、3aとし、中点COMと他端A、Bのコイルを
補助コイル2b、3bとしている。
第2図は、第1図のモータにおいて、ロータ1がCWま
たはCCWに回転した場合の各励磁コイル2.3の主コ
イル2a、3aおよび補助コイル2b、3bの誘起電圧
の波形図であり、実線はCWの誘起電圧を示し、破線は
CCWの誘起電圧を示している。
たはCCWに回転した場合の各励磁コイル2.3の主コ
イル2a、3aおよび補助コイル2b、3bの誘起電圧
の波形図であり、実線はCWの誘起電圧を示し、破線は
CCWの誘起電圧を示している。
この第2図から明らかなように、励磁コイル2の主コイ
ル2aと補助コイル2bおよび励磁コイル3の主コイル
3aと補助コイル3bの誘起電圧の位相はそれぞれ電気
角で180°異なり、励磁コイル2の主コイル2aと励
磁コイル3の主コイル3aおよび励磁コイル2の補助コ
イル2bと励磁コイル3の補助コイル3bの誘起電圧の
位相はそれぞれ電気角で90゛異なる。そして、ロータ
1の回転方向に応じて位相の進み、遅れが反転する。こ
れらの関係を図示すると第3図のようになる。なお、第
3図において、θeは電気角であって90@である。
ル2aと補助コイル2bおよび励磁コイル3の主コイル
3aと補助コイル3bの誘起電圧の位相はそれぞれ電気
角で180°異なり、励磁コイル2の主コイル2aと励
磁コイル3の主コイル3aおよび励磁コイル2の補助コ
イル2bと励磁コイル3の補助コイル3bの誘起電圧の
位相はそれぞれ電気角で90゛異なる。そして、ロータ
1の回転方向に応じて位相の進み、遅れが反転する。こ
れらの関係を図示すると第3図のようになる。なお、第
3図において、θeは電気角であって90@である。
従って、主コイル2a、3aの各誘起電圧または補助コ
イル2b、3bの各誘起電圧を波形整形して2値化した
後カウントすることにより、回転角度および回転方向を
求めることができる。すなわち、ステップ角をθ°とす
ると、波形整形後の2値化パルス数は、各相とも、1回
転当たり、360/(4θ) になる。
イル2b、3bの各誘起電圧を波形整形して2値化した
後カウントすることにより、回転角度および回転方向を
求めることができる。すなわち、ステップ角をθ°とす
ると、波形整形後の2値化パルス数は、各相とも、1回
転当たり、360/(4θ) になる。
第4図は、本発明の一実施例を示す回路図である。第4
図において、4は各補助コイル2b、3bを励磁する励
磁回路であり、直流電源E、ダイオードD、トランジス
タQ、抵抗器R1,R2およびスイッチSWで構成され
ている。直流電源EはトランジスタQのエミッタに接続
され、ダイオードDのアノードはトランジスタQのコレ
クタに接続されカソードはトランジスタQのエミッタに
接続されている。また、トランジスタQのコレクタは各
補助コイル2b、3bを介して共通電位点に接続され、
エミッタは抵抗器R1とスイッチSWの直列回路を介し
て共通電位点に接続され、ベースは抵抗器R2を介して
抵抗器R1とスイッチSWの接続点に接続されている。
図において、4は各補助コイル2b、3bを励磁する励
磁回路であり、直流電源E、ダイオードD、トランジス
タQ、抵抗器R1,R2およびスイッチSWで構成され
ている。直流電源EはトランジスタQのエミッタに接続
され、ダイオードDのアノードはトランジスタQのコレ
クタに接続されカソードはトランジスタQのエミッタに
接続されている。また、トランジスタQのコレクタは各
補助コイル2b、3bを介して共通電位点に接続され、
エミッタは抵抗器R1とスイッチSWの直列回路を介し
て共通電位点に接続され、ベースは抵抗器R2を介して
抵抗器R1とスイッチSWの接続点に接続されている。
5は主コイル2aから出力される誘起電圧を2値化する
波形整形部、6は主コイル3aから出力される誘起電圧
を2値化する波形整形部であり、これら波形整形部5.
6はそれぞれ積分器ITとコンパレータCPの直列回路
で構成されている。
波形整形部、6は主コイル3aから出力される誘起電圧
を2値化する波形整形部であり、これら波形整形部5.
6はそれぞれ積分器ITとコンパレータCPの直列回路
で構成されている。
このように構成された装置の動作を説明する。
各励磁コイル2,3の主コイル2a、3aの誘起電圧は
、回転速度により振幅が変化し、回転速度が低くなると
振幅は小さくなる。そこで、積分器ITにより回転速度
に拘らず振幅がほぼ一定な交番電圧を得る。これにより
、同時に波形の歪みを低減するとともに高周波ノイズを
抑制する効果も得られる。コンパレータCPは積分器I
Tの出力電圧を受けて2値化し、第5図に示すような回
転方向に応じたパルス信号φA、φBをそれぞれ出力す
る。
、回転速度により振幅が変化し、回転速度が低くなると
振幅は小さくなる。そこで、積分器ITにより回転速度
に拘らず振幅がほぼ一定な交番電圧を得る。これにより
、同時に波形の歪みを低減するとともに高周波ノイズを
抑制する効果も得られる。コンパレータCPは積分器I
Tの出力電圧を受けて2値化し、第5図に示すような回
転方向に応じたパルス信号φA、φBをそれぞれ出力す
る。
間欠回転動作に関連した2値化信号を得るのにあたって
は、スイッチSWをオンにして各励磁コイル2.3の補
助コイル2b、3bを励磁する。
は、スイッチSWをオンにして各励磁コイル2.3の補
助コイル2b、3bを励磁する。
このように補助コイル2b、3bを励磁することにより
ロータ1の位置を保持するトルクが発生する。この状態
でロータ1に外部から回転力を与えると、ロータ1の回
転は4θのステップ角を持った間欠回転となる。この場
合にも、各励磁コイル2.3の主コイル2aおよび3a
には角速度に応じて90°位相の異なる誘起電圧が発生
する。従って、これら誘起電圧に基づいて、前述のよう
に、回転速度および回転方向を検出することができる。
ロータ1の位置を保持するトルクが発生する。この状態
でロータ1に外部から回転力を与えると、ロータ1の回
転は4θのステップ角を持った間欠回転となる。この場
合にも、各励磁コイル2.3の主コイル2aおよび3a
には角速度に応じて90°位相の異なる誘起電圧が発生
する。従って、これら誘起電圧に基づいて、前述のよう
に、回転速度および回転方向を検出することができる。
なお、励磁電流の値は、最適な間欠トルクが得られるよ
うに調整すればよい。
うに調整すればよい。
連続回転動作に関連した2値化信号を得るのにあたって
は、スイッチSWをオフにして各励磁コイル2.3の補
助コイル2b、3bを非励磁にする。この場合、ロータ
1にはデイテントトルクのみが作用することになる。こ
のデイテントトルクは小型の永久磁石型のモータでは充
分小さく、はぼ滑かな回転動作が得られる。
は、スイッチSWをオフにして各励磁コイル2.3の補
助コイル2b、3bを非励磁にする。この場合、ロータ
1にはデイテントトルクのみが作用することになる。こ
のデイテントトルクは小型の永久磁石型のモータでは充
分小さく、はぼ滑かな回転動作が得られる。
第6図は、モータ駆動機種の具体例を示す構成説明図で
ある。第6図において、7は第1図に示すようなモータ
、8はモータ7に回転力を与える回転ノブであり、これ
らモータ5と回転ノブ8は歯車9.10を介して連結さ
れている。このように構成することにより、歯車比に応
じて角度分解能を任意に設定できる。また、回転ノブ8
を軸方向に移動可能な構造にして第4図のスイッチSW
をオン、オフ駆動することにより、間欠回転動作出力信
号モードと連続回転動作出力信号モードとの切換を行う
ことができる。
ある。第6図において、7は第1図に示すようなモータ
、8はモータ7に回転力を与える回転ノブであり、これ
らモータ5と回転ノブ8は歯車9.10を介して連結さ
れている。このように構成することにより、歯車比に応
じて角度分解能を任意に設定できる。また、回転ノブ8
を軸方向に移動可能な構造にして第4図のスイッチSW
をオン、オフ駆動することにより、間欠回転動作出力信
号モードと連続回転動作出力信号モードとの切換を行う
ことができる。
第7図は間欠回転動作出力信号モードにおける動作音発
生回路の具体例を示す回路図、第8図は第7図の各部の
波形図である。第7図において、11は2値化信号φA
、φBに基づいて回転検出パルスSを出力する回転検出
パルス発生回路、12は回転検出パルスSに従って機械
的な切換スイッチのクリック音に類似した減衰振動信号
e9を出力する減衰振動発生器、13は減衰振動信号e
Sにより駆動される圧電スピーカである。このように構
成することにより、間欠動作時に圧電スピーカ13が減
衰振動信号e9で駆動され、良好な操作感が得られる。
生回路の具体例を示す回路図、第8図は第7図の各部の
波形図である。第7図において、11は2値化信号φA
、φBに基づいて回転検出パルスSを出力する回転検出
パルス発生回路、12は回転検出パルスSに従って機械
的な切換スイッチのクリック音に類似した減衰振動信号
e9を出力する減衰振動発生器、13は減衰振動信号e
Sにより駆動される圧電スピーカである。このように構
成することにより、間欠動作時に圧電スピーカ13が減
衰振動信号e9で駆動され、良好な操作感が得られる。
第9図は、本発明を用いたレコーダの具体例を示す構成
説明図である。第9図において、14はアナログ入力信
号の入力端子であり、測定レンジに対応した分圧回路1
5の入力端子に接続されている。16は分圧比を切り換
える切換スイッチであり、演算制御部19から加えられ
るレンジ設定信号SRにより切換制御される0分圧され
たアナログ入力信号はアンプ17を介してA/D変換器
に加えられ、デジタル信号に変換された後演算制御部(
CPU)19に加えられる。20は第6図のように構成
されたエンコーダであり、エンコーダインタフェース2
1を介して演算制御部19に接続されている。22は表
示部であり、入力レンジ、チャート速度の設定値やエン
コーダ20の動作モードなどを演算制御部19から加え
られる表示制御信号SDに従って表示する。23は紙送
りモータ駆動回路であり、演算制御部19から加えられ
る紙送り制御信号SPHに従って紙送りモータ24を駆
動制御することによりチャート25を走行させる。26
はサーボ制御回路であり、演算制御部19から加えられ
るペン位置設定信号SPEに従ってサーボモータ27を
回転駆動し、記録ペン28をアナログ入力信号の値に応
じた位置に移動させてチャート25にアナログ記録を行
わせる。なお、サーボ制御回路26からサーボモータ2
7に駆動信号DVが加えられ、サーボモータ27からサ
ーボ制卸回路26に記録ペン28の位置に対応した帰還
信号FBが加えられている。
説明図である。第9図において、14はアナログ入力信
号の入力端子であり、測定レンジに対応した分圧回路1
5の入力端子に接続されている。16は分圧比を切り換
える切換スイッチであり、演算制御部19から加えられ
るレンジ設定信号SRにより切換制御される0分圧され
たアナログ入力信号はアンプ17を介してA/D変換器
に加えられ、デジタル信号に変換された後演算制御部(
CPU)19に加えられる。20は第6図のように構成
されたエンコーダであり、エンコーダインタフェース2
1を介して演算制御部19に接続されている。22は表
示部であり、入力レンジ、チャート速度の設定値やエン
コーダ20の動作モードなどを演算制御部19から加え
られる表示制御信号SDに従って表示する。23は紙送
りモータ駆動回路であり、演算制御部19から加えられ
る紙送り制御信号SPHに従って紙送りモータ24を駆
動制御することによりチャート25を走行させる。26
はサーボ制御回路であり、演算制御部19から加えられ
るペン位置設定信号SPEに従ってサーボモータ27を
回転駆動し、記録ペン28をアナログ入力信号の値に応
じた位置に移動させてチャート25にアナログ記録を行
わせる。なお、サーボ制御回路26からサーボモータ2
7に駆動信号DVが加えられ、サーボモータ27からサ
ーボ制卸回路26に記録ペン28の位置に対応した帰還
信号FBが加えられている。
このような構成において、エンコーダ20の動作モード
を間欠回転モードに設定することにより従来の切換スイ
ッチと同様な操作感で入力レンジやチャート速度などの
選択切換設定が行え、連続回転モードに設定することに
より所望の位置へのペン移動設定などが行える。
を間欠回転モードに設定することにより従来の切換スイ
ッチと同様な操作感で入力レンジやチャート速度などの
選択切換設定が行え、連続回転モードに設定することに
より所望の位置へのペン移動設定などが行える。
すなわち、第9図のように構成することにより、1個の
エンコーダ20でレコーダの各種のパラメータの設定や
mWを行うことができる。
エンコーダ20でレコーダの各種のパラメータの設定や
mWを行うことができる。
なお、第9図ではレコーダに適用した例を示したが、各
種の装置における調整設定機構としても有効である。
種の装置における調整設定機構としても有効である。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によれば、共通のRm部品
を用い、そのm械的構成を変更することなく、電気的な
制御により連続回転動作に関連した信号または間欠回転
動作に関連した信号を選択的に得ることができる回転信
号発生装置が実現でき、実用上の効果は大きい。
を用い、そのm械的構成を変更することなく、電気的な
制御により連続回転動作に関連した信号または間欠回転
動作に関連した信号を選択的に得ることができる回転信
号発生装置が実現でき、実用上の効果は大きい。
第1図は本発明で用いる永久磁石型のモータの原理説明
図、第2図は第1図の励磁コイルの誘起電圧波形図、第
3図は第2図の位相関係説明図、第4図は本発明の一実
施例を示す回路図、第5図は第4図の217!化信号説
明図、第6図はモータ駆動機構の具体例を示す構成説明
図、第7図は間欠回転動作出力信号モードにおける動作
音発生回路の具体例を示す回路図、第8図は第7図の各
部の波形図、第9図は本発明を用いたレコーダの具体例
を示す構成説明図である。 1・・・ロータ、2.3・・・励磁コイル、4・・・励
磁回路、5.6・・・波形整形部、7・・・モータ、8
・・・回転ノブ、9,10・・・歯車、11・・・回転
検出パルス発生回路、12・・・減衰信号発生器、13
・・・圧電スピーカ。 第1図 第 2 図 @ 3 図 B 第5図 亭6図
図、第2図は第1図の励磁コイルの誘起電圧波形図、第
3図は第2図の位相関係説明図、第4図は本発明の一実
施例を示す回路図、第5図は第4図の217!化信号説
明図、第6図はモータ駆動機構の具体例を示す構成説明
図、第7図は間欠回転動作出力信号モードにおける動作
音発生回路の具体例を示す回路図、第8図は第7図の各
部の波形図、第9図は本発明を用いたレコーダの具体例
を示す構成説明図である。 1・・・ロータ、2.3・・・励磁コイル、4・・・励
磁回路、5.6・・・波形整形部、7・・・モータ、8
・・・回転ノブ、9,10・・・歯車、11・・・回転
検出パルス発生回路、12・・・減衰信号発生器、13
・・・圧電スピーカ。 第1図 第 2 図 @ 3 図 B 第5図 亭6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 主コイルと補助コイルよりなる2組の励磁コイルを有し
、外部から加えられる力に従ってロータが回転する永久
磁石型のモータと、 このモータのロータの回転に従って各励磁コイル組の一
方の励磁コイルから出力される誘起電圧をそれぞれ2値
化する波形整形部と、 前記励磁コイル組の他方の励磁コイルを選択的に励磁し
てロータの回転に対して保持トルクを発生させる励磁手
段とを具備し、 前記励磁手段による励磁の有無に応じて、間欠回転動作
に関連した2値化信号または連続回転動作に関連した2
値化信号を選択的に出力することを特徴とする回転信号
発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31680487A JPH0672762B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 回転信号発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31680487A JPH0672762B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 回転信号発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01156603A true JPH01156603A (ja) | 1989-06-20 |
| JPH0672762B2 JPH0672762B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=18081105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31680487A Expired - Lifetime JPH0672762B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 回転信号発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0672762B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009022222A (ja) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Sousei Denshi:Kk | 魚釣リール |
| CN110178105A (zh) * | 2017-01-25 | 2019-08-27 | 微软技术许可有限责任公司 | 用于在输入设备的旋转控制组件中使用的步进电机 |
| JP2020101384A (ja) * | 2018-12-20 | 2020-07-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 制御装置及びその誤差補正方法 |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP31680487A patent/JPH0672762B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009022222A (ja) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Sousei Denshi:Kk | 魚釣リール |
| CN110178105A (zh) * | 2017-01-25 | 2019-08-27 | 微软技术许可有限责任公司 | 用于在输入设备的旋转控制组件中使用的步进电机 |
| EP3574391A4 (en) * | 2017-01-25 | 2020-09-16 | Microsoft Technology Licensing, LLC | STEPPER MOTOR FOR USE IN AN INPUT ROTATION CONTROL ASSEMBLY |
| CN110178105B (zh) * | 2017-01-25 | 2022-04-19 | 微软技术许可有限责任公司 | 用于在输入设备的旋转控制组件中使用的步进电机 |
| US11347188B2 (en) | 2017-01-25 | 2022-05-31 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Stepper motor for use in rotary control assembly of input device |
| JP2020101384A (ja) * | 2018-12-20 | 2020-07-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 制御装置及びその誤差補正方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0672762B2 (ja) | 1994-09-14 |
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