JPS6162394A - インバ−タ制御回路 - Google Patents
インバ−タ制御回路Info
- Publication number
- JPS6162394A JPS6162394A JP59181455A JP18145584A JPS6162394A JP S6162394 A JPS6162394 A JP S6162394A JP 59181455 A JP59181455 A JP 59181455A JP 18145584 A JP18145584 A JP 18145584A JP S6162394 A JPS6162394 A JP S6162394A
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- JP
- Japan
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- circuit
- signal
- current
- inverter
- amplifier
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- 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
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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
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (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】
産業上の利用分野
本発明は電動機の制御に用いられるインバータ制御回路
に関する。
に関する。
従来の技術
インバータ制御回路において電動機の電流を検出して電
動機の制御を行う場合第4図に示すようにトランジスタ
Qll 、 Q12がオンでトランジスタQ13 、
Q14がオフの時には抵抗R32に発生する電圧を利用
して電動機Mの電流を検出し、トランジスタQ13 、
Q14がオンでトランジスタQll 、 Q12がオ
フの時には抵抗R31に発生する電圧を利用して電動機
Mの電流を検出している。そして抵抗R31、R32に
各々発生した電圧の差を演算増幅器0P11及び抵抗R
33〜R36から成る差動増幅器で検出することによっ
て電流の量及び方向を検出している。上記電流検出用抵
抗R31,R32は電流検出用トランス等の電流検出素
子を用いてもよい。
動機の制御を行う場合第4図に示すようにトランジスタ
Qll 、 Q12がオンでトランジスタQ13 、
Q14がオフの時には抵抗R32に発生する電圧を利用
して電動機Mの電流を検出し、トランジスタQ13 、
Q14がオンでトランジスタQll 、 Q12がオ
フの時には抵抗R31に発生する電圧を利用して電動機
Mの電流を検出している。そして抵抗R31、R32に
各々発生した電圧の差を演算増幅器0P11及び抵抗R
33〜R36から成る差動増幅器で検出することによっ
て電流の量及び方向を検出している。上記電流検出用抵
抗R31,R32は電流検出用トランス等の電流検出素
子を用いてもよい。
発明が解決しようとする問題点
上記インバータ制御装置では電動機に流れる正方向の電
流と逆方向の電流を各々検出してその差をとるので、電
流検出素子を2個用いなければならずコスト高になる。
流と逆方向の電流を各々検出してその差をとるので、電
流検出素子を2個用いなければならずコスト高になる。
また電動機のトルクと電流は第5図に示すように比例す
る抵抗R31、R32が等しくないと、電動機の正方向
電流と逆方向電流とで検出出力のゲインがそろわず、電
動機の制御の信頼性が低下する。
る抵抗R31、R32が等しくないと、電動機の正方向
電流と逆方向電流とで検出出力のゲインがそろわず、電
動機の制御の信頼性が低下する。
問題点を解決するための手段
本発明は直流電源からの出力を複数相の交流電圧に変換
して電動機に正逆方向の電流を通電するインバータ回路
と、このインバータ回路と上記直流電源との間に介在さ
れ上記インバータ回路に流れる電流を検出する電流検出
素子と、一定デーーティサイクルの信号を基準とするパ
ルス幅変調(以下PWMと称す)信号を発生して上記電
動機の通電方向を決定しこのPWM信号にょシ上記イン
バータ回路を制御するPWM制御回路と、上記電流検出
素子の出力信号を増幅して反転及び非反転の信号を作る
増幅回路と、この第1及び第2の増幅回路の作った反転
及び非反転の信号の一方を上記PWM制御回路に帰還さ
せる切換回路と、上記PWM信号のデユーティサイクル
が上記一定デューティサイクルより大きいか小さいかを
判別しこの判別結果によシ上記切換回路を制御するデユ
ーティサイクル判別手段とを具備している。
して電動機に正逆方向の電流を通電するインバータ回路
と、このインバータ回路と上記直流電源との間に介在さ
れ上記インバータ回路に流れる電流を検出する電流検出
素子と、一定デーーティサイクルの信号を基準とするパ
ルス幅変調(以下PWMと称す)信号を発生して上記電
動機の通電方向を決定しこのPWM信号にょシ上記イン
バータ回路を制御するPWM制御回路と、上記電流検出
素子の出力信号を増幅して反転及び非反転の信号を作る
増幅回路と、この第1及び第2の増幅回路の作った反転
及び非反転の信号の一方を上記PWM制御回路に帰還さ
せる切換回路と、上記PWM信号のデユーティサイクル
が上記一定デューティサイクルより大きいか小さいかを
判別しこの判別結果によシ上記切換回路を制御するデユ
ーティサイクル判別手段とを具備している。
作用
PWM制御回路が一定デーーティサイクルの信号を基準
とする四層信号を発生して電動機の通電方向を決定し、
このPWM信号によシインバータ回路が直流電源からの
出力を複数相の交流電圧に変換して電動機に正逆方向の
電流を通電する。インバータ回路に流れる電流は電流検
出素子により検出され、その出力信号が増幅回路で増幅
されて反転及び非反転の信号が作られる。デユーティサ
イクル判別手段は上記PWM信号のデユーティサイクル
が上記一定デューティサイクルより大きいか小さいかを
判別し、この判別結果により切換回路が増幅回路の作っ
た反転及び非反転の信号の一方PWM制御回路に帰還さ
せる。
とする四層信号を発生して電動機の通電方向を決定し、
このPWM信号によシインバータ回路が直流電源からの
出力を複数相の交流電圧に変換して電動機に正逆方向の
電流を通電する。インバータ回路に流れる電流は電流検
出素子により検出され、その出力信号が増幅回路で増幅
されて反転及び非反転の信号が作られる。デユーティサ
イクル判別手段は上記PWM信号のデユーティサイクル
が上記一定デューティサイクルより大きいか小さいかを
判別し、この判別結果により切換回路が増幅回路の作っ
た反転及び非反転の信号の一方PWM制御回路に帰還さ
せる。
実施例
第1図及び第2図は本発明の一実施例を示し、第3図は
そのタイミングチャートである。
そのタイミングチャートである。
速度誤差増幅器A1は演算増幅器OPI、コンデンサC
1及び抵抗R1〜R4により構成され、速度基準入力と
周波数/電圧変換器f/Vの出力信号との誤差を増幅し
てモータ電流指示信号として出力する。電流指示増幅器
A2は演算増幅器OP2.コンデンサC2及び抵抗R5
〜R8によって構成され、速度誤差増幅器A1の出力電
圧によってシンクロナスモータSMに流す電流量が指示
されてこの電流量と実際にシンクロナスモータSMに流
れている!流量との誤差を増幅する。三角波発振器O8
Cは三角波を発生する基準発振器でおる。コンパレータ
A3は演算増幅器OP3及び抵抗R9,RIOによシ構
成されていて電流指示増幅器A2と共にPWM制御回路
を構成し電流指示増幅器A2の出力信号と三角波発振器
O8Cからの三角波とを比較してPWM信号を作成する
。コンパレータA4は演算増幅器OP4及び抵抗R11
,R12によシ構成され、三角波発振器O8Cからの三
角波を接地電位と比較してデー−ティサイクル50%の
矩形波に変換する。
1及び抵抗R1〜R4により構成され、速度基準入力と
周波数/電圧変換器f/Vの出力信号との誤差を増幅し
てモータ電流指示信号として出力する。電流指示増幅器
A2は演算増幅器OP2.コンデンサC2及び抵抗R5
〜R8によって構成され、速度誤差増幅器A1の出力電
圧によってシンクロナスモータSMに流す電流量が指示
されてこの電流量と実際にシンクロナスモータSMに流
れている!流量との誤差を増幅する。三角波発振器O8
Cは三角波を発生する基準発振器でおる。コンパレータ
A3は演算増幅器OP3及び抵抗R9,RIOによシ構
成されていて電流指示増幅器A2と共にPWM制御回路
を構成し電流指示増幅器A2の出力信号と三角波発振器
O8Cからの三角波とを比較してPWM信号を作成する
。コンパレータA4は演算増幅器OP4及び抵抗R11
,R12によシ構成され、三角波発振器O8Cからの三
角波を接地電位と比較してデー−ティサイクル50%の
矩形波に変換する。
パルスジェネレータPGはシンクロナスモータSMの回
転数に比例した周波数でモータSMの回転方向によって
90°の位相差を持つパルス信号を発生する。周波数/
電圧変換器f/VはパルスジェネレータPGの出力パル
ス信号を、モータSMの回転方向によシ極性が変化して
モータSMの速度によって電圧が変化する信号に変換す
る。レベルシフト増幅器A5は演算増幅器OP5及び抵
抗R13〜R16により構成され、ホール素子Hの信号
を接地レベルにレベルシフトし増幅する。反転増幅器へ
6は演算増幅器OP6及び抵抗R17〜R19により構
成され、レベルシフト増幅器A5の出力信号を一1倍に
増幅する。位相比較器PDはナンド回路NAI。
転数に比例した周波数でモータSMの回転方向によって
90°の位相差を持つパルス信号を発生する。周波数/
電圧変換器f/VはパルスジェネレータPGの出力パル
ス信号を、モータSMの回転方向によシ極性が変化して
モータSMの速度によって電圧が変化する信号に変換す
る。レベルシフト増幅器A5は演算増幅器OP5及び抵
抗R13〜R16により構成され、ホール素子Hの信号
を接地レベルにレベルシフトし増幅する。反転増幅器へ
6は演算増幅器OP6及び抵抗R17〜R19により構
成され、レベルシフト増幅器A5の出力信号を一1倍に
増幅する。位相比較器PDはナンド回路NAI。
NA2よりなるフリップ70ツブFFとナンド回路NA
3 、 NA4、インバータNl、N2により構成され
、コンパレータA3からのPWM 信号と−xンハレー
タA4からのデユーティサイクル50%の矩形波との位
相を比較してアナログスイッチSWI、SW2をオン、
オフさせる。すなわちコンパレータA3からのPWM信
号がインバータN2で反転されてナンド回路NA4でコ
ンパレータA4からのデユーティサイクル50%の矩形
波とナンドがとられると同時にコンパレータA4からの
矩形波がインバータN1で反転されてナンド回路NA3
でコンパレータA3からのPWM信号とナンドがとられ
ることによってコンパレータA3からのPWM 信号と
コンパレータA4からの矩形波との位相が比較されてP
WM信号のデユーティサイクルが50%よシ大きいか小
さいかが判断される。ナンド回路NA4の出力信号■は
PWM信号のデユーティサイクルが50チ上り小さけれ
ばパルス信号となシ、そうでなければ高レベルのままと
なる。ナンド回路NA3の出力信号0はPWM信号のデ
ー−ティサイクルが50%よシ大きければパルス信号と
なり、そうでなければ高レベルのままとなる。フリップ
フロップFFはナンド回路NA4の出力パルスの立下シ
でセットされてナンド回路NA3の出力パルスの立下シ
でリセツトされ、PWM信号のデユーティサイクルが5
0チよシ小さいか大きいかを示す出力信号○、■を出力
してスイッチSWI、SW2のオンオフ匍l rAQを
行う。ポールセンサーPSはンンクロナスモータSMの
ロータ位置を検出する。120°スイッチングロジック
回路よりなるインバータ制御部SLはボールセンサーP
Sの出力信号とコンパレータA3からのPWM信号とを
合成してゲート信号を作り、この信号でホトカップラー
等のアイソレーション増幅器を介してインバータ回路I
Nを制御してモータSMの通電制御を行う。インバータ
回路INは電界効果トランジスタQ1〜Q6により構成
され、コンバータCvの直流出力を3相の交流電圧に変
換してモータSMに電流を通電する。このインバータ回
路IVは電界効果トランジスタQ1〜Q6がインバータ
制御部SLからのゲート信号でオンオフ制御されること
によりボールセンサーPSの出力信号位相に同期して動
作し、上記PWM信号に応じた方向及び量の電流をモー
タSMに通電する。
3 、 NA4、インバータNl、N2により構成され
、コンパレータA3からのPWM 信号と−xンハレー
タA4からのデユーティサイクル50%の矩形波との位
相を比較してアナログスイッチSWI、SW2をオン、
オフさせる。すなわちコンパレータA3からのPWM信
号がインバータN2で反転されてナンド回路NA4でコ
ンパレータA4からのデユーティサイクル50%の矩形
波とナンドがとられると同時にコンパレータA4からの
矩形波がインバータN1で反転されてナンド回路NA3
でコンパレータA3からのPWM信号とナンドがとられ
ることによってコンパレータA3からのPWM 信号と
コンパレータA4からの矩形波との位相が比較されてP
WM信号のデユーティサイクルが50%よシ大きいか小
さいかが判断される。ナンド回路NA4の出力信号■は
PWM信号のデユーティサイクルが50チ上り小さけれ
ばパルス信号となシ、そうでなければ高レベルのままと
なる。ナンド回路NA3の出力信号0はPWM信号のデ
ー−ティサイクルが50%よシ大きければパルス信号と
なり、そうでなければ高レベルのままとなる。フリップ
フロップFFはナンド回路NA4の出力パルスの立下シ
でセットされてナンド回路NA3の出力パルスの立下シ
でリセツトされ、PWM信号のデユーティサイクルが5
0チよシ小さいか大きいかを示す出力信号○、■を出力
してスイッチSWI、SW2のオンオフ匍l rAQを
行う。ポールセンサーPSはンンクロナスモータSMの
ロータ位置を検出する。120°スイッチングロジック
回路よりなるインバータ制御部SLはボールセンサーP
Sの出力信号とコンパレータA3からのPWM信号とを
合成してゲート信号を作り、この信号でホトカップラー
等のアイソレーション増幅器を介してインバータ回路I
Nを制御してモータSMの通電制御を行う。インバータ
回路INは電界効果トランジスタQ1〜Q6により構成
され、コンバータCvの直流出力を3相の交流電圧に変
換してモータSMに電流を通電する。このインバータ回
路IVは電界効果トランジスタQ1〜Q6がインバータ
制御部SLからのゲート信号でオンオフ制御されること
によりボールセンサーPSの出力信号位相に同期して動
作し、上記PWM信号に応じた方向及び量の電流をモー
タSMに通電する。
コンバータCvはダイオードブリッジ回路DBとコンデ
ンサC3により構成され、商用電像等の交流電源ACか
らの入力を直流に変換する。電流検出器IDはC型のコ
アCRに電線Wを巻いてコアCRのギャップ部にホール
素子Hを配置して構成したアイソレーション電流検出器
であり、電線Wがインバータ回路IVとコンバータC■
との間に挿入されてホール素子Hには電流源CCから電
流が供給される。インバータ回路IVに流れる電流は電
線Wにも流れて磁界が発生し、この磁界がホール素子H
で検出される。
ンサC3により構成され、商用電像等の交流電源ACか
らの入力を直流に変換する。電流検出器IDはC型のコ
アCRに電線Wを巻いてコアCRのギャップ部にホール
素子Hを配置して構成したアイソレーション電流検出器
であり、電線Wがインバータ回路IVとコンバータC■
との間に挿入されてホール素子Hには電流源CCから電
流が供給される。インバータ回路IVに流れる電流は電
線Wにも流れて磁界が発生し、この磁界がホール素子H
で検出される。
次にこの実施例の動作を説明する。
外部より印加された速度基準入力と周波数/電卓
圧変換器f/vからのモータ速度信号と誤差が速度誤差
増幅器A1で増幅されてモータ電流指示信号として出力
され、このモータ電流指示信号とモータSMの実際の電
流の誤差が電流指示増幅器A2で増幅される。電流指示
増幅器A2の出力信号はコンパレータA3で三角波発振
器O8Cからの三角波と比較されてPWM信号となり、
120°スイッチングロジック回路よりなるインバータ
制御部SLに加えられる。インバータ制御部SLはポー
ルセンサーPSよシ発せられたモータのロータ位巽信号
とコンパレータA3からのPWM波を論理演算して電界
効果トランジスタQ1〜Q6のゲート信号を合成する。
増幅器A1で増幅されてモータ電流指示信号として出力
され、このモータ電流指示信号とモータSMの実際の電
流の誤差が電流指示増幅器A2で増幅される。電流指示
増幅器A2の出力信号はコンパレータA3で三角波発振
器O8Cからの三角波と比較されてPWM信号となり、
120°スイッチングロジック回路よりなるインバータ
制御部SLに加えられる。インバータ制御部SLはポー
ルセンサーPSよシ発せられたモータのロータ位巽信号
とコンパレータA3からのPWM波を論理演算して電界
効果トランジスタQ1〜Q6のゲート信号を合成する。
このゲート信号はアイソレーション増幅器を通してイン
バータ回路IVの電界効果トランジスタQ1〜Q6をオ
ン/オフさせ、コンバータCvからの直流電圧がインバ
ータ回路IVで3相の交流電圧に変換されてモータSM
に通電される。
バータ回路IVの電界効果トランジスタQ1〜Q6をオ
ン/オフさせ、コンバータCvからの直流電圧がインバ
ータ回路IVで3相の交流電圧に変換されてモータSM
に通電される。
電流検出器IDはインバータ回路IVに流れるモータ電
流を検出し、その電流量に比例した電圧がホール素子H
によυ発生する。この電圧はレベルシフト増幅器A5に
よシ接地レベルにシフトされて増幅され、さらに反転増
幅器A6によυ−1倍に増幅されて180°位相の異な
った信号となる。
流を検出し、その電流量に比例した電圧がホール素子H
によυ発生する。この電圧はレベルシフト増幅器A5に
よシ接地レベルにシフトされて増幅され、さらに反転増
幅器A6によυ−1倍に増幅されて180°位相の異な
った信号となる。
レベルシフト増幅器A5. 反転増幅器A6の各出力
信号はスイッチSWI、SW2により一方が選択されて
電流指示増幅器A2に帰還される。コンノくレータA3
からのpw?、q信号とコンパレータA4からの50チ
デエーテイサイクルの矩形波は位相比較器PDで位相が
比較されてPWM信号のデー−テイサイクルが50係よ
り大きいか小さいか判別され、その判別結果によりスイ
ッチSWI 、 SW2が切換えられる。
信号はスイッチSWI、SW2により一方が選択されて
電流指示増幅器A2に帰還される。コンノくレータA3
からのpw?、q信号とコンパレータA4からの50チ
デエーテイサイクルの矩形波は位相比較器PDで位相が
比較されてPWM信号のデー−テイサイクルが50係よ
り大きいか小さいか判別され、その判別結果によりスイ
ッチSWI 、 SW2が切換えられる。
発明の効果
以上のように本発明によれば電流検出素子はインバータ
回路に流れる電流を検出するために1個で済み、低コス
ト化が可能になり周辺回路が減少する。さらに調整箇所
が少なくなり、メンテナンス及び信頼性が良くなる。ま
た3相モータでU相。
回路に流れる電流を検出するために1個で済み、低コス
ト化が可能になり周辺回路が減少する。さらに調整箇所
が少なくなり、メンテナンス及び信頼性が良くなる。ま
た3相モータでU相。
■相の電流を検出しこれらの電流からW相の電流を合成
する方式が考えられているが、この方式に比べて誤差が
少なく高精度の制御が可能となる。
する方式が考えられているが、この方式に比べて誤差が
少なく高精度の制御が可能となる。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
同実施例を具体的に示すブロック図、第3図は同実施例
のタイミングチャート、第4図は従来回路を示す回路図
、第5図はモータのトルク対電流特性を示す図である。 IV・・・インバータ回路、ID・・・電流検出素子、
A2 、 A3−PWM制御回路、A5 、 A6 ・
・・増幅回路、SWI 、 SW2・・・切換回路、P
D・・デー−ティサイクル判別用位相比較器。
同実施例を具体的に示すブロック図、第3図は同実施例
のタイミングチャート、第4図は従来回路を示す回路図
、第5図はモータのトルク対電流特性を示す図である。 IV・・・インバータ回路、ID・・・電流検出素子、
A2 、 A3−PWM制御回路、A5 、 A6 ・
・・増幅回路、SWI 、 SW2・・・切換回路、P
D・・デー−ティサイクル判別用位相比較器。
Claims (1)
- 直流電源からの出力を複数相の交流電圧に変換して電動
機に正逆方向の電流を通電するインバータ回路と、この
インバータ回路と上記直流電源との間に介在され上記イ
ンバータ回路に流れる電流を検出する電流検出素子と、
一定デューティサイクルの信号を基準とするパルス幅変
調信号を発生して上記電動機の通電方向を決定しこのパ
ルス幅変調信号により上記インバータ回路を制御するパ
ルス幅変調制御回路と、上記電流検出素子の出力信号を
増幅して反転及び非反転の信号を作る増幅回路と、この
増幅回路の作った反転及び非反転の信号の一方を上記パ
ルス幅変調制御回路に帰還させる切換回路と、上記パル
ス幅変調信号のデューティサイクルが上記一定デューテ
ィサイクルより大きいか小さいかを判別しこの判別結果
により上記切換回路を制御するデューティサイクル判別
手段とを具備したインバータ制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181455A JPS6162394A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | インバ−タ制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181455A JPS6162394A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | インバ−タ制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6162394A true JPS6162394A (ja) | 1986-03-31 |
Family
ID=16101057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59181455A Pending JPS6162394A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | インバ−タ制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6162394A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58133177A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-08 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 交流負荷を制御する方法と装置 |
| JPS58168963A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | Toshiba Corp | 電流検出装置 |
-
1984
- 1984-08-30 JP JP59181455A patent/JPS6162394A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58133177A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-08 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 交流負荷を制御する方法と装置 |
| JPS58168963A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | Toshiba Corp | 電流検出装置 |
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