JPH02155491A - ブラシレス直流電動機用開閉制御回路 - Google Patents
ブラシレス直流電動機用開閉制御回路Info
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- JPH02155491A JPH02155491A JP1272762A JP27276289A JPH02155491A JP H02155491 A JPH02155491 A JP H02155491A JP 1272762 A JP1272762 A JP 1272762A JP 27276289 A JP27276289 A JP 27276289A JP H02155491 A JPH02155491 A JP H02155491A
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- JP
- Japan
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- control circuit
- transistors
- bridge
- brushless
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009958 sewing Methods 0.000 claims description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Classifications
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- 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
-
- 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
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
- H02P6/085—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
- D05B—SEWING
- D05B69/00—Driving-gear; Control devices
- D05B69/14—Devices for changing speed or for reversing direction of rotation
- D05B69/18—Devices for changing speed or for reversing direction of rotation electric, e.g. foot pedals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Sewing Machines And Sewing (AREA)
- Inverter Devices (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】
[概要]
ブラシレス直流電動機を制御するためのマイクロプロセ
ッサ制御部付開閉制御回路であり、高い作動上の安全性
を保ちながら、一方で高い信頼度で制御情報を伝達する
ために、また、他方で出力部を電気的に分離するために
、3個のハーフブリッジ(1,2,3)のそれぞれに、
各1個の制御モジュール(M1、M2、M3)が接続さ
れ、各制御モジュール(M1、M2、M3)は、論理回
路(LA1、LB1)を通じて制御される2個の中継器
(U1、U3)を備え、中継器の後段には、ハーフブリ
ッジ(1,2,3)のスイッチング・トランジスタ(T
AまたはTB)のうちの1個が接続され、2本の個別の
二次巻線(13,14)を備えた、別の論理回路(LH
)により制御される第3中継器(03)を通じて、2種
の負の補助 電圧(U21及びU22)が発生され、こ
のような補助電圧によって各ハーフブリッジ(1,2,
3)のスイッチング・トランジスタ(TAまたはTB)
が遮断される。
ッサ制御部付開閉制御回路であり、高い作動上の安全性
を保ちながら、一方で高い信頼度で制御情報を伝達する
ために、また、他方で出力部を電気的に分離するために
、3個のハーフブリッジ(1,2,3)のそれぞれに、
各1個の制御モジュール(M1、M2、M3)が接続さ
れ、各制御モジュール(M1、M2、M3)は、論理回
路(LA1、LB1)を通じて制御される2個の中継器
(U1、U3)を備え、中継器の後段には、ハーフブリ
ッジ(1,2,3)のスイッチング・トランジスタ(T
AまたはTB)のうちの1個が接続され、2本の個別の
二次巻線(13,14)を備えた、別の論理回路(LH
)により制御される第3中継器(03)を通じて、2種
の負の補助 電圧(U21及びU22)が発生され、こ
のような補助電圧によって各ハーフブリッジ(1,2,
3)のスイッチング・トランジスタ(TAまたはTB)
が遮断される。
[産業上の利用分野]
本発明は、三相巻線を備えたブラシレス直流電動機を駆
動するための直流電圧を、特に、いわゆる30度転流ま
たは60度転流の形で交互に、2個のトランジスタを含
むハーフブリッジによって巻線に印加し、高圧側駆動回
路が制御側から直流電気的に分離された、工業用ミシン
を駆動するための、マイクロプロセッサ制御部付きのブ
ラシレス直流電動機用開閉制御回路に関する。
動するための直流電圧を、特に、いわゆる30度転流ま
たは60度転流の形で交互に、2個のトランジスタを含
むハーフブリッジによって巻線に印加し、高圧側駆動回
路が制御側から直流電気的に分離された、工業用ミシン
を駆動するための、マイクロプロセッサ制御部付きのブ
ラシレス直流電動機用開閉制御回路に関する。
[従来の技術]
ブラシレス直流電動機は、以前は低出力の駆動用や、比
較的負荷変動の少ない用途に用いられていたが、最近で
は高速電子制御が可能になったために、高出力で比較的
負荷変動の多い駆動用に、例えば特に工業用ミシン用に
用いられるようになった。このような直流電動機は、欧
州特許出願BP−OS ill 684に述べられてい
る。
較的負荷変動の少ない用途に用いられていたが、最近で
は高速電子制御が可能になったために、高出力で比較的
負荷変動の多い駆動用に、例えば特に工業用ミシン用に
用いられるようになった。このような直流電動機は、欧
州特許出願BP−OS ill 684に述べられてい
る。
従来、このような直流電動機では、開閉制御回路の制御
部と高電圧部の分離はフォトカップラーによって行われ
ている。制御信号は、特別な経路を経て最終段のスイッ
チング・トランジスタに直接伝えられる。これには、技
術的にかなり手間がかかり、また、過負荷のための特別
な安全監視装置が必要である。備えられたマイクロプロ
セッサを通じて最終段を自動的に遮断することは、ソフ
トウェアから見て、信頼性から見て、不可能であるから
である。
部と高電圧部の分離はフォトカップラーによって行われ
ている。制御信号は、特別な経路を経て最終段のスイッ
チング・トランジスタに直接伝えられる。これには、技
術的にかなり手間がかかり、また、過負荷のための特別
な安全監視装置が必要である。備えられたマイクロプロ
セッサを通じて最終段を自動的に遮断することは、ソフ
トウェアから見て、信頼性から見て、不可能であるから
である。
[発明が解決しようとする課題]
本発明の目的は、操作上高い安全性を保ちながら、一方
で制御情報を高い信頼度で伝達し、他方で出力部を電気
的に分離できるようなブラシレス直流電動機用開閉制御
回路を構成することにある。
で制御情報を高い信頼度で伝達し、他方で出力部を電気
的に分離できるようなブラシレス直流電動機用開閉制御
回路を構成することにある。
[課題解決手段及びその作用効果]
このような目的は、本発明によれば、3つのハーフブリ
ッジに各1個の制御モジュールを設け、各制御モジコー
ルが、論理回路を通じて制御される2個の中継器(本明
細書では中継器はその一種としてトランスを含む概念と
する)を含み、この中継器がハーフブリッジの各スイッ
チング・トランジスタの前段に接続され、別の論理回路
によって制御される2本の個別の二次巻線を備えた第3
の中継器を通じて2つの負の補助電圧を発生し、この補
助電圧によって、各ハーフブリッジのスイッチング・ト
ランジスタが遮断されるようにすることにより達成され
る。
ッジに各1個の制御モジュールを設け、各制御モジコー
ルが、論理回路を通じて制御される2個の中継器(本明
細書では中継器はその一種としてトランスを含む概念と
する)を含み、この中継器がハーフブリッジの各スイッ
チング・トランジスタの前段に接続され、別の論理回路
によって制御される2本の個別の二次巻線を備えた第3
の中継器を通じて2つの負の補助電圧を発生し、この補
助電圧によって、各ハーフブリッジのスイッチング・ト
ランジスタが遮断されるようにすることにより達成され
る。
本発明のこのような構成によって、転流のための開閉(
オン・オフ)情報は出力情報と同じ経路を通って伝えら
れ、これによって回路構造は比較的簡単となるだけでな
く、故障の場合に、最終段を高い信頼度で遮断状態にす
ることができる。
オン・オフ)情報は出力情報と同じ経路を通って伝えら
れ、これによって回路構造は比較的簡単となるだけでな
く、故障の場合に、最終段を高い信頼度で遮断状態にす
ることができる。
ハーフブリッジに、スイッチング・トランジスタとして
、電界効果トランジスタ、またはいわゆるインストール
ドゲートトランジスタを用いることが望ましい。
、電界効果トランジスタ、またはいわゆるインストール
ドゲートトランジスタを用いることが望ましい。
このようなトランジスタは、はとんど入力端子なしに、
また極めて高速で、高電流をオン・オフでき、簡単な操
作で高頻度のオン・オフを行なえるという利点がある。
また極めて高速で、高電流をオン・オフでき、簡単な操
作で高頻度のオン・オフを行なえるという利点がある。
補助電圧を発生させるために、第3中継器の二次巻線に
ダイオードを経てコンデンサを加え、第1中継器の後段
に接続された2個のトランジスタ に各コンデンサの後
段に接続された抵抗器を通じて通電し、この負の電圧を
、2個の中継器の二次巻線と、各ハーフブリッジの2個
のスイッチング・トランジスタのそれぞれの制御端子に
対し接続された抵抗器に導くことが望ましい。
ダイオードを経てコンデンサを加え、第1中継器の後段
に接続された2個のトランジスタ に各コンデンサの後
段に接続された抵抗器を通じて通電し、この負の電圧を
、2個の中継器の二次巻線と、各ハーフブリッジの2個
のスイッチング・トランジスタのそれぞれの制御端子に
対し接続された抵抗器に導くことが望ましい。
それによって、回路構造は対称的となり、2個の中継器
の後段に接続され、ノ1−フブ’J7ジの2個のスイッ
チング・トランジスタの制御を行う回路が、第3中継器
の2本の二次巻線を通じて制御される。これによって、
遮断状態は絶対的に高い信頼度で維持される。
の後段に接続され、ノ1−フブ’J7ジの2個のスイッ
チング・トランジスタの制御を行う回路が、第3中継器
の2本の二次巻線を通じて制御される。これによって、
遮断状態は絶対的に高い信頼度で維持される。
タイミング信号として、IMHz程度の周波数を用いる
ことが望ましい。約500にl(z以上の、このような
比較的高い周波数を用いているために、可聴ノイズは全
(ない。
ことが望ましい。約500にl(z以上の、このような
比較的高い周波数を用いているために、可聴ノイズは全
(ない。
本発明のその他のの特徴、利点および詳細は、図面を用
いた好ましい実施例についての以下の説明から明らかと
なる。
いた好ましい実施例についての以下の説明から明らかと
なる。
[実施例]
第1図には三相巻線の、つまり3本の巻線W2、W3、
W4を有するブラシレス直流電動機GMIが略図で示さ
れている。これらの巻線W2、W3、W4は、既知の3
.0度転流または60度転流を達成するために、それぞ
れノ1−フブリッジ1.2.3を通じて接続され、これ
らノ\−フブリッジ112及び3は、入力端子4.5間
に印加された直流高電圧を、それぞれ巻線W2、W3、
W4に導く。
W4を有するブラシレス直流電動機GMIが略図で示さ
れている。これらの巻線W2、W3、W4は、既知の3
.0度転流または60度転流を達成するために、それぞ
れノ1−フブリッジ1.2.3を通じて接続され、これ
らノ\−フブリッジ112及び3は、入力端子4.5間
に印加された直流高電圧を、それぞれ巻線W2、W3、
W4に導く。
そのたびに電流は、巻線W2とW3、またはW2とW4
、またはW3とW4(60度転流)を通じて、あるいは
瞬間リプルを低くして効用性を向上させるために、W2
とW3とW4、またはW3とW2とW4、またはW4と
W2とW3(30度転流)を通じて流れる。
、またはW3とW4(60度転流)を通じて、あるいは
瞬間リプルを低くして効用性を向上させるために、W2
とW3とW4、またはW3とW2とW4、またはW4と
W2とW3(30度転流)を通じて流れる。
各ハーフブリッジは、それぞれ2個のスイッチング・ト
ランジスタTΔとTBを備えている。
ランジスタTΔとTBを備えている。
ハーフブリッジ1.2.3を制御するための制御モジュ
ールM1、M2、M3には、それぞれ論理回路L1、L
2、LBが接続されている。
ールM1、M2、M3には、それぞれ論理回路L1、L
2、LBが接続されている。
論理回路L1、L2、LBは、それぞれ入力端子T A
+とTBISTA2とT B 2 、T A sとT
B、及び、タイミング信号のための各1個の入力端子C
3とを有する。その他の入力端子、例えば第2図にだけ
示したマイクロプロセッサ6の論理出力端子LO1最終
役を敏速に遮断するためのイネーブル入力端子EN及び
15V電源のための入力端子VCC,GNDは、簡略化
のため図示省略している。
+とTBISTA2とT B 2 、T A sとT
B、及び、タイミング信号のための各1個の入力端子C
3とを有する。その他の入力端子、例えば第2図にだけ
示したマイクロプロセッサ6の論理出力端子LO1最終
役を敏速に遮断するためのイネーブル入力端子EN及び
15V電源のための入力端子VCC,GNDは、簡略化
のため図示省略している。
第2図には、論理回路が接続された制御モジュールの一
例として、論理回路L1が接続された制御モジュールM
1が示されている。
例として、論理回路L1が接続された制御モジュールM
1が示されている。
論理回路L1は、1個の人力論理回路りと、第1中継器
01の制御を行う論理回路LA1と、第2中継器口2の
制御を行う論理回路LBIと、補助電圧発生用第3中継
器口3の制御を行う論理回路LHにより構成されている
。
01の制御を行う論理回路LA1と、第2中継器口2の
制御を行う論理回路LBIと、補助電圧発生用第3中継
器口3の制御を行う論理回路LHにより構成されている
。
論理回路LSLA、 、LB、及びLHには、ナントゲ
ート、ノアゲート、インバータ及び既知の方法でマイク
ロプロセッサを通じて希望する転流を行うための回路が
含まれている。例えば欧州特許出願1lP−O8816
84に述べられているようなものである。図中、長方形
は抵抗器である。これらの回路部分そのものは、本発明
にとっては重要でないため、その詳細な構成及び動作は
、簡略化のためここでは詳述しない。
ート、ノアゲート、インバータ及び既知の方法でマイク
ロプロセッサを通じて希望する転流を行うための回路が
含まれている。例えば欧州特許出願1lP−O8816
84に述べられているようなものである。図中、長方形
は抵抗器である。これらの回路部分そのものは、本発明
にとっては重要でないため、その詳細な構成及び動作は
、簡略化のためここでは詳述しない。
3個の中継器01.02及び03によって、主 に論理
回路L1で構成されている制御部と、主にハーフブリッ
ジ1.2及び3によって構成されている出力部は、3個
の中継器01、口2及び03によって、完全に電気的に
分離される。
回路L1で構成されている制御部と、主にハーフブリッ
ジ1.2及び3によって構成されている出力部は、3個
の中継器01、口2及び03によって、完全に電気的に
分離される。
論理回路LA、 、LB、及びLHの出力部は、それぞ
れ中継器01.02及び口3の一次コイル 8.9.1
0に接続されている。
れ中継器01.02及び口3の一次コイル 8.9.1
0に接続されている。
中継器口1及び02の二次コイル11.12には、同じ
ような構成の回路が接続され、これらにはそれぞれ出力
抵抗器R12、R22が接続され、これらはそれぞれハ
ーフブリッジ1.2及び30制御端子に接続される慣号
線線TAc 5TAs間とTB、、TBS間に接続され
ている。
ような構成の回路が接続され、これらにはそれぞれ出力
抵抗器R12、R22が接続され、これらはそれぞれハ
ーフブリッジ1.2及び30制御端子に接続される慣号
線線TAc 5TAs間とTB、、TBS間に接続され
ている。
中継器03には、2本の二次コイル13と14があり、
それぞれ2種の補助電圧U21及びC22を発生し、二
次巻線13.14によりコンデンサC13、C14がダ
イオードD13、DI4を通じて充電される。補助電圧
U21、C22は、抵抗器R3、R4で低下する。
それぞれ2種の補助電圧U21及びC22を発生し、二
次巻線13.14によりコンデンサC13、C14がダ
イオードD13、DI4を通じて充電される。補助電圧
U21、C22は、抵抗器R3、R4で低下する。
補助電圧U21、C22によって、それぞれトランジス
タT9、TI2は、抵抗器R15、R16を通じて、中
継器01.02の二次巻線11、IJに電圧を加え、一
方、出力抵抗器R12、R22には負の電圧が加えられ
る。このような負の電圧を通じて、ハーフブリッジlを
遮断状態にすることができる。
タT9、TI2は、抵抗器R15、R16を通じて、中
継器01.02の二次巻線11、IJに電圧を加え、一
方、出力抵抗器R12、R22には負の電圧が加えられ
る。このような負の電圧を通じて、ハーフブリッジlを
遮断状態にすることができる。
例えばブリッジアームTBが制御されるときは、開閉信
号は、入力端子TB、を通じ、またナントゲート15.
16を用いて構成された論理回路り内の閉スイッチング
回路を通じて、論理回路LB、のノアゲート17の一方
の入力端子に加えられる。ノアゲート17の他方の入力
端子に供給されたタロツク信号Ckは、高周波中継器0
2を介したトランジスタT12の助けにより、中継器U
2の二次側に伝えられる。出力抵抗器R22に対して並
列に接続されたコンデンサC10は、クロック信号Ck
の最初の周期内に充電され、この電圧がトランジスタT
IOに加えられる。これに対応する正の電圧UIOが、
信号線TBGを経て、ハーフブリッジ1のトランジスタ
TBの制御端子に加えられる。
号は、入力端子TB、を通じ、またナントゲート15.
16を用いて構成された論理回路り内の閉スイッチング
回路を通じて、論理回路LB、のノアゲート17の一方
の入力端子に加えられる。ノアゲート17の他方の入力
端子に供給されたタロツク信号Ckは、高周波中継器0
2を介したトランジスタT12の助けにより、中継器U
2の二次側に伝えられる。出力抵抗器R22に対して並
列に接続されたコンデンサC10は、クロック信号Ck
の最初の周期内に充電され、この電圧がトランジスタT
IOに加えられる。これに対応する正の電圧UIOが、
信号線TBGを経て、ハーフブリッジ1のトランジスタ
TBの制御端子に加えられる。
L1〜L3は論理回路
M1〜M3は制御モジュール
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1). 三相巻線を備えたブラシレス直流電動機を駆動
するための直流電圧を、特に、いわゆる30度転流また
は60度転流の形で交互に、2個のトランジスタを含む
ハーフブリッジによって巻線に印加し、高圧側駆動回路
が制御側から直流電気的に分離された、工業用ミシンを
駆動するための、マイクロプロセッサ制御部付きのブラ
シレス直流電動機用開閉制御回路において、 3個のハーフブリッジ(1、2、3)のそれぞれに1個
の制御モジュール(M1、M2、M3)が接続され、各
制御モジュール(M1、M2、M3)は、論理回路(L
A1、LB1)を通じて制御される第1及び第2の中継
器(U1、U3)を備えており、これら中継器の後段は
、ハーフブリッ線(13、14)に接続された別の論理
回路(LH)によって制御される第3中継器(U3)を
通じて2種の負の補助電圧(U_a_1、U_a_2)
が発生され、これらの補助電圧によって、各ハーフブリ
ッジ(1、2、3)のスイッチング・トランジスタ(T
AまたはTB)が遮断状態にされることを特徴とするブ
ラシレス直流電動機用開閉制御回路。 2). スイッチング・トランジスタ(TA、TB)は
電界効果トランジスタまたはインストールドゲートトラ
ンジスタであることを特徴とする請求項1記載の開閉制
御回路。 3). スイッチング・トランジスタ(TAまたはTB
)を遮断状態にするために、第3中継器(U3)の二次
巻線(13、14)を通じ、ダイオード(D13、D1
4)を経て、コンデンサ(C13、C14)が充電され
、第1及び第2の中継器(U1、U2)に接続されたト
ランジスタ(T9、T12)にコンデンサ(C13、C
14)を通じて接続された抵抗器(R15、R16)の
負の電圧を印加し、これらの負の電圧が、第1及び第2
の中継器(U1、U2)の二次巻線(11、12)に対
し加えられ、また各スイッチング・トランジスタ(TA
、TB)のための出力線(TA_G、TA_S、TB_
G、TB_S)間に接続された抵抗器(R12、R22
)に対し加えられることを特徴とする、請求項1記載の
開閉制御回路。 4). タイミング信号の周波数が1MHz程度である
ことを特徴とする請求項1記載の開閉制御回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3836950.8 | 1988-10-29 | ||
| DE3836950A DE3836950C3 (de) | 1988-10-29 | 1988-10-29 | Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines bürstenlosen, dreisträngigen Gleichstrommotors zum Antrieb von Industrie-Nähmaschinen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02155491A true JPH02155491A (ja) | 1990-06-14 |
| JP2728956B2 JP2728956B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=6366197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1272762A Expired - Lifetime JP2728956B2 (ja) | 1988-10-29 | 1989-10-19 | ブラシレス直流電動機用開閉制御回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0366892B1 (ja) |
| JP (1) | JP2728956B2 (ja) |
| KR (1) | KR0137028B1 (ja) |
| CN (1) | CN1021098C (ja) |
| DE (2) | DE3836950C3 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2150780C1 (ru) * | 1997-06-06 | 2000-06-10 | Открытое акционерное общество "Альметьевский насосный завод" | Регулируемый вентильный электродвигатель для погружных насосных агрегатов |
| WO1998056104A1 (fr) * | 1997-06-06 | 1998-12-10 | Otkrytoe Aktsionernoe Obshchesto 'almetevski Nasosnyi Zavod' | Moteur electrique reglable et alimente en ca destine a des appareils de pompage immerges |
| RU2207700C2 (ru) * | 2000-04-11 | 2003-06-27 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "ЛУКОЙЛ" | Способ управления вентильным электродвигателем |
| RU2369003C2 (ru) * | 2007-11-26 | 2009-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "МЭЛ" | Бесконтактный электродвигатель постоянного тока |
| RU2522675C2 (ru) * | 2012-08-01 | 2014-07-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (ОАО "ВНИИ "Сигнал") | Способ управления трехфазным вентильным двигателем |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1250870B (ja) * | 1964-07-18 | |||
| DE2834523C2 (de) * | 1978-08-07 | 1986-05-07 | Indramat Gesellschaft für Industrie-Rationalisierung und Automatisierung mbH, 8770 Lohr | Kollektorloser Gleichstrommotor |
| DE2847802A1 (de) * | 1978-11-01 | 1980-05-14 | Licentia Gmbh | Potentialfreie ansteuerung der transistoren eines transistorwechselrichters |
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