JPH02211047A - 直流無整流子モータ - Google Patents
直流無整流子モータInfo
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- JPH02211047A JPH02211047A JP1029117A JP2911789A JPH02211047A JP H02211047 A JPH02211047 A JP H02211047A JP 1029117 A JP1029117 A JP 1029117A JP 2911789 A JP2911789 A JP 2911789A JP H02211047 A JPH02211047 A JP H02211047A
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- Japan
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- output
- circuit
- amplifiers
- signal
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- 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
本発明は3相の直流無整流子モータに関するものであり
ビデオテープレコーダー(VTR)等のシリンダードラ
ム駆動モータ、フロッピーディスク装置のスピンドルモ
ータなどに好適な直流無整流子モータを提供するもので
ある。
ビデオテープレコーダー(VTR)等のシリンダードラ
ム駆動モータ、フロッピーディスク装置のスピンドルモ
ータなどに好適な直流無整流子モータを提供するもので
ある。
従来の技術
近年、多くのVTR、フロッピーディスク装置に直流無
整流子モータが多用されるようになってきている。これ
らVTRのシリンダードラム駆動モータにおいては、ド
ラムの回転磁気ヘッドの回転位置を検出するためにドラ
ムに連結されたモータの回転子の1回転毎に1回のパル
ス信号(以下PG倍信号称す)を必要とする。
整流子モータが多用されるようになってきている。これ
らVTRのシリンダードラム駆動モータにおいては、ド
ラムの回転磁気ヘッドの回転位置を検出するためにドラ
ムに連結されたモータの回転子の1回転毎に1回のパル
ス信号(以下PG倍信号称す)を必要とする。
また、フロッピーディスクのドライブ装置を駆動するス
ピンドルモータにおいても、フロッピーディスクの書き
込みスタート位置を規定するためインデックスパルスと
呼ばれる1回転につき1回のPG倍信号必要となる。
ピンドルモータにおいても、フロッピーディスクの書き
込みスタート位置を規定するためインデックスパルスと
呼ばれる1回転につき1回のPG倍信号必要となる。
このようなPG倍信号得る手段を有した従来のモータ構
成を第7図に示す。
成を第7図に示す。
ロータマグネット40がロータヨーク34に固定され、
またロータヨーク34の外周にPGマグネット41が固
定されており、このマグネット41と対向して、ホール
IC42がステータ基板37に取り付けられている。こ
の構成によりロータが1回転する度に、PGマグネット
の磁束をホールICが検出してPG倍信号発生する。
またロータヨーク34の外周にPGマグネット41が固
定されており、このマグネット41と対向して、ホール
IC42がステータ基板37に取り付けられている。こ
の構成によりロータが1回転する度に、PGマグネット
の磁束をホールICが検出してPG倍信号発生する。
なお、ステータ基板37のロータマグネット40と対向
する部分に回転子(ロータ)の回転位置検出用素子44
を設けて駆動制御している。
する部分に回転子(ロータ)の回転位置検出用素子44
を設けて駆動制御している。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記のような従来例の構成においては回転
子にPGマグネットを接着剤等により取り付けるため、
工程の増加、また部品点数の増加をもたらし、また、P
Gパルス検出用に感磁素子を設けていることにより、材
料コストの上昇や組立て工数の増加をもたらすという問
題点があり、性能的にも必要な感度を得るためには、通
常のフェライト等のマグネットでは磁束が不足するため
高価な希土類マグネットがPCマグネットとして使われ
、ますますコストが上昇するという問題点を有していた
。
子にPGマグネットを接着剤等により取り付けるため、
工程の増加、また部品点数の増加をもたらし、また、P
Gパルス検出用に感磁素子を設けていることにより、材
料コストの上昇や組立て工数の増加をもたらすという問
題点があり、性能的にも必要な感度を得るためには、通
常のフェライト等のマグネットでは磁束が不足するため
高価な希土類マグネットがPCマグネットとして使われ
、ますますコストが上昇するという問題点を有していた
。
本発明は上記の問題点を解決するために、3相の無整流
子電動機において、3相分配信号を作成するために基本
的に必要な3つの位置検出用素子より得られる信号を利
用して、特別に部品点数を増加することなく、PG倍信
号得ることを可能にする無整流子モータを提供するもの
である。
子電動機において、3相分配信号を作成するために基本
的に必要な3つの位置検出用素子より得られる信号を利
用して、特別に部品点数を増加することなく、PG倍信
号得ることを可能にする無整流子モータを提供するもの
である。
課題を解決するための手段
上記従来の課題を解決するために本発明の無整流子モー
タは、3相の固定子巻線と、該固定子巻線と対向し、2
nの磁極が着磁された回転子と、この回転子と対向し、
回転子の回転位置を検出する3個の位置検出素子と、そ
の出力信号を差動合成して、それぞれ3相の固定子巻線
への電流を通電切換する駆動回路を備え、前記位置検出
素子と対向する回転子の磁極の一部に逆極性もしく、は
無磁性の着磁帯を施し、また、その位置検出素子の出力
信号を差動合成して得られる3相信号を絶対値加算する
加算器と、その出力信号を所定の基準レベルで比較する
ことにより1回転につき1回のPG倍信号検出する検出
信号処理回路を備えたものである。
タは、3相の固定子巻線と、該固定子巻線と対向し、2
nの磁極が着磁された回転子と、この回転子と対向し、
回転子の回転位置を検出する3個の位置検出素子と、そ
の出力信号を差動合成して、それぞれ3相の固定子巻線
への電流を通電切換する駆動回路を備え、前記位置検出
素子と対向する回転子の磁極の一部に逆極性もしく、は
無磁性の着磁帯を施し、また、その位置検出素子の出力
信号を差動合成して得られる3相信号を絶対値加算する
加算器と、その出力信号を所定の基準レベルで比較する
ことにより1回転につき1回のPG倍信号検出する検出
信号処理回路を備えたものである。
作用
本発明は、上記した構成によって4極以上の磁極よりな
る3相の無整流子電動機において、駆動制御するための
転流信号検出用として基本的に必要な3つの位置検出信
号を利用して、1回転に1回のPG倍信号得ることがで
きる。
る3相の無整流子電動機において、駆動制御するための
転流信号検出用として基本的に必要な3つの位置検出信
号を利用して、1回転に1回のPG倍信号得ることがで
きる。
実施例
以下本発明の実施例の直流無整流子モータについて、図
面を参照しながら説明する。
面を参照しながら説明する。
第1図は本発明の実施例におけるモータの原理的構成図
である。第1図において2,3.4はホール素子よりな
る位置検出素子で、各々機械的に120°の位相差をも
って配置されている。また、5.6.7は各々機械的に
120°の位相差をもって配置された固定子巻線であり
、■は回転子で4極(n=2)の磁極が着磁された着磁
部と、位置検出素子2.3.4と対向する位置検出トラ
ックのN極の一部にはS極の着磁帯aが施されている。
である。第1図において2,3.4はホール素子よりな
る位置検出素子で、各々機械的に120°の位相差をも
って配置されている。また、5.6.7は各々機械的に
120°の位相差をもって配置された固定子巻線であり
、■は回転子で4極(n=2)の磁極が着磁された着磁
部と、位置検出素子2.3.4と対向する位置検出トラ
ックのN極の一部にはS極の着磁帯aが施されている。
第2図は本発明の実施例における回路ブロック図である
。
。
同図において2,3.4は第1図に示した位置検出素子
であり、各々一方の入力端は接地されており、他の入力
端は直流電源8に接続されている。
であり、各々一方の入力端は接地されており、他の入力
端は直流電源8に接続されている。
また、直流電源8の他方の一端は接地されている。
10.11.12は位置検出素子2,3.4にそれぞれ
接続された増幅器、13,14.15.は増幅器10.
11.12.と接続された減算回路、16.17.18
は減算回路10.11.12にそれぞれ接続され、モー
タ固定子巻線5,6.7に接続された電流駆動回路、1
9は減算回路16゜17.18に接続された絶対値加算
回路、21は増幅器10,11.12に接続された相選
択回路、22は絶対値加算回路19に接続された比較器
、23は相選択回路21と比較器22に接続されたアナ
ログスイッチ、24は相選択回路、比較器22、アナロ
グスイッチ23とで構成されるPG信号検出回路である
。
接続された増幅器、13,14.15.は増幅器10.
11.12.と接続された減算回路、16.17.18
は減算回路10.11.12にそれぞれ接続され、モー
タ固定子巻線5,6.7に接続された電流駆動回路、1
9は減算回路16゜17.18に接続された絶対値加算
回路、21は増幅器10,11.12に接続された相選
択回路、22は絶対値加算回路19に接続された比較器
、23は相選択回路21と比較器22に接続されたアナ
ログスイッチ、24は相選択回路、比較器22、アナロ
グスイッチ23とで構成されるPG信号検出回路である
。
以上のように構成された直流無整流子モータについて、
以下第2図、第3図及び第4図を用いてその動作を説明
する。ここで第3図は、第2図のPG信号検出回路24
の具体的回路構成図であり、第4図は第2図の駆動装置
の各部の波形を示したものである。
以下第2図、第3図及び第4図を用いてその動作を説明
する。ここで第3図は、第2図のPG信号検出回路24
の具体的回路構成図であり、第4図は第2図の駆動装置
の各部の波形を示したものである。
まず第1図で示される本発明の原理的構成図においてそ
の動作を説明すると、回転子1が例えば時計方向に回転
することにより、第1.第2.第3の位置検出素子、2
.3.4は対向する回転子の着磁磁極に対応して応答し
、第4図Aで示すように各位置検出素子2,3,4が着
磁帯aに対向した時には信号が落ち込んだ出力H+ 、
Hg 、H3を出力し、その出力は10,11.12で
増幅(利得に、には定数)される。13,14.15は
減算回路であり、減算回路13には、前記増幅器10の
出力と増幅器11の出力電圧KH+ 、KHzが入力さ
れ減算されてP+ (=KH+ KHz)の電圧が
出力される。減算回路14には増幅器11゜12の出力
電圧KH2、KH3が入力され減算されてPg (=
KHg KH3)の電圧が出力される。同様に減算回
路15には増幅器12.10の出力電圧KH3、KH,
が入力され減算されてF3(= K H3−K H+
)の電圧が出力される。
の動作を説明すると、回転子1が例えば時計方向に回転
することにより、第1.第2.第3の位置検出素子、2
.3.4は対向する回転子の着磁磁極に対応して応答し
、第4図Aで示すように各位置検出素子2,3,4が着
磁帯aに対向した時には信号が落ち込んだ出力H+ 、
Hg 、H3を出力し、その出力は10,11.12で
増幅(利得に、には定数)される。13,14.15は
減算回路であり、減算回路13には、前記増幅器10の
出力と増幅器11の出力電圧KH+ 、KHzが入力さ
れ減算されてP+ (=KH+ KHz)の電圧が
出力される。減算回路14には増幅器11゜12の出力
電圧KH2、KH3が入力され減算されてPg (=
KHg KH3)の電圧が出力される。同様に減算回
路15には増幅器12.10の出力電圧KH3、KH,
が入力され減算されてF3(= K H3−K H+
)の電圧が出力される。
減算回路13,14.15は各々2つの出力電圧が得ら
れるように構成し、一方は、3差動回路と電流増幅°回
路で構成される駆動回路に供給され、モータ固定子巻線
の転流電流IP+、IPg。
れるように構成し、一方は、3差動回路と電流増幅°回
路で構成される駆動回路に供給され、モータ固定子巻線
の転流電流IP+、IPg。
1P3となる。もう一方の出力電圧P I e P R
#P3は絶対値加算回路9に入力されるが、前記第4図
Bで示す出力電圧PI F2.F3の絶対値加算出力
Sl (St =IP+ l+lPg l十P31
)は、第4図(C)で示す如く前記着磁帯aの部分で信
号レベルが落ち込んだ波形Slとなり、これを比較器2
2の一方の入力として入力し、所定の電圧V↑を他方の
入力端に入力し比較することにより第4図りで示す如く
1回転に3回のパルスPzを出力する。ここで、相選択
回路21は、第3図の回路に示すようにトランジスタ2
5゜26.27,28.抵抗31.32で構成され、前
記増幅器10,11.12の出力信号が、トランジスタ
25,26.27のベースに入力され、前記位置検出素
子の出力信号H+ 、Hz 、H3の大小関係が比較さ
れ、前記第3の位置検出素子H3が他のHl、Hgより
大になる範囲(240°〜360°)のみトランジスタ
28をオフし、他の範囲(O〜240” ”)において
は、トランジスタ28をオンすることにより、前記パル
スP2より選択的に(240”〜360°)にあるPG
パルスを第4図Eで示す如くトランジスタ30の出力と
して1回転につき1回のPG倍信号出力する。
#P3は絶対値加算回路9に入力されるが、前記第4図
Bで示す出力電圧PI F2.F3の絶対値加算出力
Sl (St =IP+ l+lPg l十P31
)は、第4図(C)で示す如く前記着磁帯aの部分で信
号レベルが落ち込んだ波形Slとなり、これを比較器2
2の一方の入力として入力し、所定の電圧V↑を他方の
入力端に入力し比較することにより第4図りで示す如く
1回転に3回のパルスPzを出力する。ここで、相選択
回路21は、第3図の回路に示すようにトランジスタ2
5゜26.27,28.抵抗31.32で構成され、前
記増幅器10,11.12の出力信号が、トランジスタ
25,26.27のベースに入力され、前記位置検出素
子の出力信号H+ 、Hz 、H3の大小関係が比較さ
れ、前記第3の位置検出素子H3が他のHl、Hgより
大になる範囲(240°〜360°)のみトランジスタ
28をオフし、他の範囲(O〜240” ”)において
は、トランジスタ28をオンすることにより、前記パル
スP2より選択的に(240”〜360°)にあるPG
パルスを第4図Eで示す如くトランジスタ30の出力と
して1回転につき1回のPG倍信号出力する。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば4極以
上の磁極を有する3相の無整流子モータにおいても3つ
の位置検出素子より得られる信号より、1回転に1回の
PG倍信号得ることが可能となり、従来方式と比較して
PGマグネット、感磁素子等の検出素子の削減及び、組
立工数の削減という優れた効果を得ることができる。
上の磁極を有する3相の無整流子モータにおいても3つ
の位置検出素子より得られる信号より、1回転に1回の
PG倍信号得ることが可能となり、従来方式と比較して
PGマグネット、感磁素子等の検出素子の削減及び、組
立工数の削減という優れた効果を得ることができる。
以下、本発明の他の実施例について図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第5図は本発明の他の実施例のブロック図である。
同図において、2,3.4は位置検出素子、10.11
.12は増幅器、13.14.15は減算回路、16,
17.18は電流駆動回路、5゜6.7は固定子巻線、
24は相選択回路21を内蔵したPG信号検出回路で、
以上は第2図のブロック図の構成と同様である。
.12は増幅器、13.14.15は減算回路、16,
17.18は電流駆動回路、5゜6.7は固定子巻線、
24は相選択回路21を内蔵したPG信号検出回路で、
以上は第2図のブロック図の構成と同様である。
第2図の構成と異なるのは、増幅器10,11゜12の
出力に加算回路20が接続され、PG倍信号出力させる
ようにした点であり、以下その動作を第6図の波形図を
用いて説明する。
出力に加算回路20が接続され、PG倍信号出力させる
ようにした点であり、以下その動作を第6図の波形図を
用いて説明する。
本発明の第1の実施例と同様に増幅器10゜11.12
の出力には、第6図Aで示す信号出力H+ 、H2、H
3を出力する。その信号出力は、第1の実施例と同様に
減算回路13.14.15゜駆動回路16,17.18
を介して、固定子巻線5.6.7にI p+ l I
pg l r p3として電流分配されて、モータ
を駆動する信号になるとともに、H+ 、H2、H3の
信号が加算回路20に入力され同図Cで示す1回転に3
回のPG倍信号出力する。その信号は、比較器22で電
圧vTと比較され、さらに相選択回路21でH3の落ち
込み信号のみが選択されて、1回転に1回のPG倍信号
が23のアナログSWの出力に出力される。
の出力には、第6図Aで示す信号出力H+ 、H2、H
3を出力する。その信号出力は、第1の実施例と同様に
減算回路13.14.15゜駆動回路16,17.18
を介して、固定子巻線5.6.7にI p+ l I
pg l r p3として電流分配されて、モータ
を駆動する信号になるとともに、H+ 、H2、H3の
信号が加算回路20に入力され同図Cで示す1回転に3
回のPG倍信号出力する。その信号は、比較器22で電
圧vTと比較され、さらに相選択回路21でH3の落ち
込み信号のみが選択されて、1回転に1回のPG倍信号
が23のアナログSWの出力に出力される。
以上説明したように、本実施例においても、3つの位置
検出素子より得られる信号により、1回転に1回のPC
信号を得ることが可能となり、従来方式と比較してPG
マグネット、感磁素子等の検出素子の削減及び、組立工
数の削減という優れた効果を得ることができる。
検出素子より得られる信号により、1回転に1回のPC
信号を得ることが可能となり、従来方式と比較してPG
マグネット、感磁素子等の検出素子の削減及び、組立工
数の削減という優れた効果を得ることができる。
なお、前述の本発明の実施例においては、第1及び第2
.第3の位置検出素子を機械的に120゜の角度で配設
しているが一般に2n(但しnは2以上の自然数)種以
上の磁極を有する3相無整流子モータにおいて、3つの
位置検出素子を120゜xK/n(但し、Kは3の倍数
以下の自然数)の角度差で配置しても実施例と同様の効
果が得られることはいうまでもない。
.第3の位置検出素子を機械的に120゜の角度で配設
しているが一般に2n(但しnは2以上の自然数)種以
上の磁極を有する3相無整流子モータにおいて、3つの
位置検出素子を120゜xK/n(但し、Kは3の倍数
以下の自然数)の角度差で配置しても実施例と同様の効
果が得られることはいうまでもない。
発明の効果
以上のように本発明は、2nの磁極が着磁された回転子
の磁束を位置検出素子で検出して、モータへの電流分配
を行わせる構成にした直流無整流子モータにおいて、前
記2nの磁極の内の1極の磁極の一部に、逆極性もしく
は無磁性の着磁を施して、さらにその信号を前記3つの
位置検出素子で検出し、加算合成することにより、通常
のモータへの電流分配に対して影響を与えることなく、
1回転に1回のPG倍信号得ることができ、VTR装置
やフロッピーディス装置の駆動モータのコスト低減及び
小型化が可能となる。
の磁束を位置検出素子で検出して、モータへの電流分配
を行わせる構成にした直流無整流子モータにおいて、前
記2nの磁極の内の1極の磁極の一部に、逆極性もしく
は無磁性の着磁を施して、さらにその信号を前記3つの
位置検出素子で検出し、加算合成することにより、通常
のモータへの電流分配に対して影響を与えることなく、
1回転に1回のPG倍信号得ることができ、VTR装置
やフロッピーディス装置の駆動モータのコスト低減及び
小型化が可能となる。
第1図は本発明の実施例の構成図、第2図は本発明の第
1の実施例のブロック図、第3図は第2図におけるPG
信号検出回路の翼体的回路図、第4図は第2図、第3図
における各部の信号波形図、第5図は本発明の第2の実
施例のブロック図、第6図は第5図における各部の信号
波形図、第7図は従来例の直流無整流子モータの断面図
である。 1・・・・・・回転子、2,3.4・・・・・・位置検
出素子、5.6.7・・・・・・固定子巻線、10,1
1.12・・・・・・増幅器、13,14.15・旧・
・減算回路、16゜17.18・・・・・・駆動回路、
24・旧・・PG検出回路。 第1図 1−一一回転チ(ロータマク・羊、、ト)υ、4−−−
a置装IL出素子
1の実施例のブロック図、第3図は第2図におけるPG
信号検出回路の翼体的回路図、第4図は第2図、第3図
における各部の信号波形図、第5図は本発明の第2の実
施例のブロック図、第6図は第5図における各部の信号
波形図、第7図は従来例の直流無整流子モータの断面図
である。 1・・・・・・回転子、2,3.4・・・・・・位置検
出素子、5.6.7・・・・・・固定子巻線、10,1
1.12・・・・・・増幅器、13,14.15・旧・
・減算回路、16゜17.18・・・・・・駆動回路、
24・旧・・PG検出回路。 第1図 1−一一回転チ(ロータマク・羊、、ト)υ、4−−−
a置装IL出素子
Claims (3)
- (1) 3相の固定子巻線と、該固定子巻線と対向し、
2n(但し、nは2以上の自然数)の磁極が着磁された
回転子と、前記回転子と対向し、この回転子の回転位置
を検出する3個の位置検出素子と、前記位置検出素子の
それぞれの出力信号を増幅する第1,第2,第3の増幅
器と、前記増幅器の各出力の差を合成する第1,第2,
第3の減算回路と、前記減算器の出力を電流増幅し、そ
れぞれ3相の固定子巻線に電流を供給する駆動回路を具
備し、前記回転子の2n個の磁極の内の1極の一部に、
逆極性もしくは無磁性の着磁帯を施した直流無整流子モ
ータ。 - (2) 3個の位置検出素子は、電気角で120°間隔
で配置されるとともに、第1,第2,第3の減算回路の
出力が加算合成される加算器と、この加算器の出力信号
を所定の基準レベルで比較することにより、1回転につ
き1回のPGパルスを検出する検出信号処理回路を備え
た請求項1記載の直流無整流子モータ。 - (3) 3個の位置検出素子は、電気角で120°の間
隔で配置されるとともに、第1,第2,第3の増幅器の
出力が加算合成される加算器と、この加算器の出力信号
を所定の基準レベルで比較することにより、1回転につ
き1回のPGパルスを検出する検出信号処理回路を備え
た請求項1記載の直流無整流子モータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1029117A JP2650397B2 (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | 直流無整流子モータ |
| US07/865,703 US5291104A (en) | 1989-02-08 | 1992-04-08 | DC commutatorless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1029117A JP2650397B2 (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | 直流無整流子モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02211047A true JPH02211047A (ja) | 1990-08-22 |
| JP2650397B2 JP2650397B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=12267372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1029117A Expired - Fee Related JP2650397B2 (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | 直流無整流子モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2650397B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002112577A (ja) * | 2000-10-02 | 2002-04-12 | Oriental Motor Co Ltd | ブラシレスdcモータの駆動装置および駆動方法 |
-
1989
- 1989-02-08 JP JP1029117A patent/JP2650397B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002112577A (ja) * | 2000-10-02 | 2002-04-12 | Oriental Motor Co Ltd | ブラシレスdcモータの駆動装置および駆動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2650397B2 (ja) | 1997-09-03 |
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