JPH01164287A - モータ駆動装置 - Google Patents
モータ駆動装置Info
- Publication number
- JPH01164287A JPH01164287A JP62320417A JP32041787A JPH01164287A JP H01164287 A JPH01164287 A JP H01164287A JP 62320417 A JP62320417 A JP 62320417A JP 32041787 A JP32041787 A JP 32041787A JP H01164287 A JPH01164287 A JP H01164287A
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- JP
- Japan
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- motor
- voltage
- circuit
- phase
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- Pending
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/06—Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (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】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、たとえば3相プラシレスモータなどの直流モ
ータを駆動するモータ駆動装置に関する。
ータを駆動するモータ駆動装置に関する。
(従来の技術)
一般に、直流モータは、゛印加電圧が一定ならば回転速
度は負荷トルクの増加とともに減少し、負荷トルクが一
定ならば回転速度は印加電圧にほぼ比例する。このよう
な特性を有する直流モータにおいて、電源電圧や負荷ト
ルクが変動しても回転速度を一定に保つモータ駆動装置
として、従来、′WS3図に示すものが知られている。
度は負荷トルクの増加とともに減少し、負荷トルクが一
定ならば回転速度は印加電圧にほぼ比例する。このよう
な特性を有する直流モータにおいて、電源電圧や負荷ト
ルクが変動しても回転速度を一定に保つモータ駆動装置
として、従来、′WS3図に示すものが知られている。
第3図において、1は直流モータ、2はこのモ−夕1に
駆動電流を供給する直流電源、3はこの電源2からモー
タ1へ供給される電流をオン、オフ制御するスイッチ回
路、4はこのスイッチ回路3をオン、オフ動作せしめる
オン、オフ信号を発生する信号発生回路、5はモータ1
の回転速度を検出する回転速度検出器、6はこの回転速
度検出器5の出力信号を速度基準信号と比較し、その比
較出力信号をスイッチ回路3に供給する速度比較器であ
る。
駆動電流を供給する直流電源、3はこの電源2からモー
タ1へ供給される電流をオン、オフ制御するスイッチ回
路、4はこのスイッチ回路3をオン、オフ動作せしめる
オン、オフ信号を発生する信号発生回路、5はモータ1
の回転速度を検出する回転速度検出器、6はこの回転速
度検出器5の出力信号を速度基準信号と比較し、その比
較出力信号をスイッチ回路3に供給する速度比較器であ
る。
すなわち、信号発生回路4およびスイッチ回路3で電源
2からの電流をオン、オフ制御してモータ1に印加する
とともに、回転速度検出器5で周波数ジェネレータなど
を用いてモータ1の回転速度に比例した周波数信号を取
出し、それを電圧値に変換して速度比較器6に供給する
。速度比較器6は、回転速度検出器5の出力信号を速度
基準信号(電圧値)と比較することにより、両信号の差
に応じた制御信号aを信号発生回路4に供給する。
2からの電流をオン、オフ制御してモータ1に印加する
とともに、回転速度検出器5で周波数ジェネレータなど
を用いてモータ1の回転速度に比例した周波数信号を取
出し、それを電圧値に変換して速度比較器6に供給する
。速度比較器6は、回転速度検出器5の出力信号を速度
基準信号(電圧値)と比較することにより、両信号の差
に応じた制御信号aを信号発生回路4に供給する。
信号発生回路4は、速度比較器6からの制御信号aに応
じてスイッチ回路3へのオン、オフ信号のデユーティ
(オン、オフの割合)を変え、スイッチ回路3のオン、
オフ時間を制御することにより、モータ1の回転速度を
制御する。
じてスイッチ回路3へのオン、オフ信号のデユーティ
(オン、オフの割合)を変え、スイッチ回路3のオン、
オフ時間を制御することにより、モータ1の回転速度を
制御する。
また、位相同期制御をも行なう場合には、第4図に示す
ように、位相検出器7、位相比較器8および加算器9を
追加することにより、モータ1の回転速度と位相の両方
を制御している。
ように、位相検出器7、位相比較器8および加算器9を
追加することにより、モータ1の回転速度と位相の両方
を制御している。
すなわち、位相検出器7で周波数ジェネレータなどを用
いてモータ1の回転速度に比例した周波数信号を取出し
、それを位相比較器8に供給する′。
いてモータ1の回転速度に比例した周波数信号を取出し
、それを位相比較器8に供給する′。
位相比較器8は、位相検出器7の出力信号と位相基準信
号(基準周波数信号)との位相を比較することにより、
両信号の位相差に応じた制御信号すを加算器9に供給す
る。加算器9は、速度比較器6からの制御信号aと位相
比較器8からの制御信号すとを加算し、その加算信号を
信号発生回路4への制御信号Cとしている。
号(基準周波数信号)との位相を比較することにより、
両信号の位相差に応じた制御信号すを加算器9に供給す
る。加算器9は、速度比較器6からの制御信号aと位相
比較器8からの制御信号すとを加算し、その加算信号を
信号発生回路4への制御信号Cとしている。
しかしながら、これら従来のモータ駆動装置では、電源
電圧やモータの負荷が変動して、実際にモータの回転速
度や位相が変化しなければ、制御信号が変化せず、また
制御信号はオン、オフのデユーティを決定しているだけ
なので、非安定化電源を使用したり、あるいは同じ電源
で他に負荷が接続され電源電圧が変動した場合、オン、
オフ後の電圧も変化してしまい、制御がきかず、モータ
の回転速度が変動し品いという問題があった。
電圧やモータの負荷が変動して、実際にモータの回転速
度や位相が変化しなければ、制御信号が変化せず、また
制御信号はオン、オフのデユーティを決定しているだけ
なので、非安定化電源を使用したり、あるいは同じ電源
で他に負荷が接続され電源電圧が変動した場合、オン、
オフ後の電圧も変化してしまい、制御がきかず、モータ
の回転速度が変動し品いという問題があった。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明は、上記したように電源電圧が変動すると、モー
タの回転速度が変動し易いという問題点を解決すべくな
されたもので、電源電圧の変動に対するモータの回転速
度変動を著しく減少でき、これにより電源の簡易化が可
能となり、装置の低価格化および小形、軽量化も可能と
なるモータ駆動装置を提供することを目的とする。
タの回転速度が変動し易いという問題点を解決すべくな
されたもので、電源電圧の変動に対するモータの回転速
度変動を著しく減少でき、これにより電源の簡易化が可
能となり、装置の低価格化および小形、軽量化も可能と
なるモータ駆動装置を提供することを目的とする。
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段)
本発明のモータ駆動装置は、モータへ供給される電源を
オン、オフ制御するスイッチ手段と、このスイッチ手段
をオン、オフ動作せしめるオン。
オン、オフ制御するスイッチ手段と、このスイッチ手段
をオン、オフ動作せしめるオン。
オフ信号を発生する信号発生手段と、前記モータの回転
速度を検出する回転速度検出手段と、この回転速度検出
手段からの信号に応じて前記モータの回転速度を一定に
保つよう前記信号発生手段におけるオン、オフ信号の発
生タイミングを制御する制御信号を発生する制御手段と
、前記スイッチ手段でオン、オフ制御された後の前記モ
ータに供給される電圧を検出する電圧検出手段と、この
電圧検出手段の出力信号を前記制御信号に加える演算手
段とを具備している。
速度を検出する回転速度検出手段と、この回転速度検出
手段からの信号に応じて前記モータの回転速度を一定に
保つよう前記信号発生手段におけるオン、オフ信号の発
生タイミングを制御する制御信号を発生する制御手段と
、前記スイッチ手段でオン、オフ制御された後の前記モ
ータに供給される電圧を検出する電圧検出手段と、この
電圧検出手段の出力信号を前記制御信号に加える演算手
段とを具備している。
(作用)
スイッチ手段でオン、オフ制御された後のモータに供給
される電圧を検出する電圧検出手段を設け、この電圧検
出手段によって検出された電圧に対応する信号を、スイ
ッチ手段をオン、オフ動作せしめるオン、オフ信号の発
生タイミングを制御する制御信号に加えることにより、
電源電圧の変動分を補正するものである。
される電圧を検出する電圧検出手段を設け、この電圧検
出手段によって検出された電圧に対応する信号を、スイ
ッチ手段をオン、オフ動作せしめるオン、オフ信号の発
生タイミングを制御する制御信号に加えることにより、
電源電圧の変動分を補正するものである。
(実施例)
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。なお、第3図および第4図と同一部分には同一符号
を付してその説明は省略し、異なる部分についてだけ詳
細に説明する。第1図に示すように、スイッチ回路3で
オン、オフ制御された後のモータ1に供給される電圧を
検出する電圧検出回路(電圧検出手段)10を設け、こ
の電圧検出回路10によってモータ1に供給される電圧
に比例した信号を取出し、その出力信号dを減算器(?
fL算手段)11に供給する。そして、この減算器11
で、加算器9からの制御信号Cから電圧検出回路10の
出力信号dを減算し、その減算結果信号を信号発生回路
4への制御信号(電圧値)eとすることにより、負帰還
をかけるものである。
る。なお、第3図および第4図と同一部分には同一符号
を付してその説明は省略し、異なる部分についてだけ詳
細に説明する。第1図に示すように、スイッチ回路3で
オン、オフ制御された後のモータ1に供給される電圧を
検出する電圧検出回路(電圧検出手段)10を設け、こ
の電圧検出回路10によってモータ1に供給される電圧
に比例した信号を取出し、その出力信号dを減算器(?
fL算手段)11に供給する。そして、この減算器11
で、加算器9からの制御信号Cから電圧検出回路10の
出力信号dを減算し、その減算結果信号を信号発生回路
4への制御信号(電圧値)eとすることにより、負帰還
をかけるものである。
このように構成することにより、たとえば電源2の電圧
が低下してモータ1に供給される電圧が低下した場合は
、制御信号eが増加する。これにより、信号発生回路4
は、スイッチ回路3へのオン、オフ信号のオン信号の割
合を多くすることにより、スイッチ回路3のオン時間を
長くする。逆に、電源2の電圧が上昇してモータ1に供
給される電圧が上昇した場合は、制御信号eが減少する
。
が低下してモータ1に供給される電圧が低下した場合は
、制御信号eが増加する。これにより、信号発生回路4
は、スイッチ回路3へのオン、オフ信号のオン信号の割
合を多くすることにより、スイッチ回路3のオン時間を
長くする。逆に、電源2の電圧が上昇してモータ1に供
給される電圧が上昇した場合は、制御信号eが減少する
。
これにより、信号発生回路4は、スイッチ回路3へのオ
ン、オフ信号のオン信号の割合を少なくすることにより
、スイッチ回路3のオン時間を短くする。このとき、電
圧検出回路10のゲインを適当な値にすることにより、
電源電圧の変動分をスイッチ回路3のオン、オフデユー
ティを変えることで補正できる。
ン、オフ信号のオン信号の割合を少なくすることにより
、スイッチ回路3のオン時間を短くする。このとき、電
圧検出回路10のゲインを適当な値にすることにより、
電源電圧の変動分をスイッチ回路3のオン、オフデユー
ティを変えることで補正できる。
これにより、電源電圧が変動しても、モータ1の回転速
度が変動する前にスイッチ回路3のオン。
度が変動する前にスイッチ回路3のオン。
オフデユーティを変えることができる。したがって、電
源電圧の変動に対するモータ1の回転速度変動を著しく
減少し得る。また、それにより、電源の簡易化が可能と
なるため、装置の低価格化および小形、軽量化も可能と
なる。
源電圧の変動に対するモータ1の回転速度変動を著しく
減少し得る。また、それにより、電源の簡易化が可能と
なるため、装置の低価格化および小形、軽量化も可能と
なる。
第2図は第1図の各部を具体的に示すものであり、たと
えば3相プラシレスモータに適用した場合を示している
。すなわち、モータ1は3相プラシレスモータであり、
3相のコイルLl、L2゜R3と、これらに対応する3
個のホール素子H1゜R2,R3を備えている。ホール
素子H1,H2゜R3は、電源回路21から動作電圧が
供給される。
えば3相プラシレスモータに適用した場合を示している
。すなわち、モータ1は3相プラシレスモータであり、
3相のコイルLl、L2゜R3と、これらに対応する3
個のホール素子H1゜R2,R3を備えている。ホール
素子H1,H2゜R3は、電源回路21から動作電圧が
供給される。
I C22は、モータ制御用の集積回路(たとえば東芝
製TA7712P)であり、ホール素子H1゜R2,R
3によってロータの位置を検出することにより励磁相信
号を出力し、この励磁相信号によって外付はトランジス
タQ1〜Q6.Q7〜Q12を駆動し、モータ1のコイ
ルLl、L2゜R3を励磁する。また、IC22には、
信号反転回路23を介してモータオン、オフ(起動、停
止)信号が供給される。ここに、トランジスタQ1〜Q
6.Q7〜Q12は前記スイッチ回路3を構成している
。
製TA7712P)であり、ホール素子H1゜R2,R
3によってロータの位置を検出することにより励磁相信
号を出力し、この励磁相信号によって外付はトランジス
タQ1〜Q6.Q7〜Q12を駆動し、モータ1のコイ
ルLl、L2゜R3を励磁する。また、IC22には、
信号反転回路23を介してモータオン、オフ(起動、停
止)信号が供給される。ここに、トランジスタQ1〜Q
6.Q7〜Q12は前記スイッチ回路3を構成している
。
また、IC22から出力される励磁相信号の1つを抵抗
R1,R2およびトランジスタ013によって検出し、
これを速度検出信号としている。
R1,R2およびトランジスタ013によって検出し、
これを速度検出信号としている。
この速度検出信号は、ノイズ除去用のフィルタ回路24
でノイズ成分が除去され、波形整形回路25で波形整形
された後、IC26へ送られる。
でノイズ成分が除去され、波形整形回路25で波形整形
された後、IC26へ送られる。
IC26は、速度制御用の集積回路(たとえば東芝製T
C9142P)であり、上記速度検出信号を受入れて、
水晶発振器27からの基準クロックを分周したものと等
しくなるよう、出力AFC(制御信号a)およびAPC
(制御信号b)を変化させる。ここに、抵抗R1,R2
、)ランジスタQ13、フィルタ回路24、波形整形回
路25およびIC26は前記回転速度検出器5、速度比
較器6、位相検出器7および位相比較器8を構成してい
る。
C9142P)であり、上記速度検出信号を受入れて、
水晶発振器27からの基準クロックを分周したものと等
しくなるよう、出力AFC(制御信号a)およびAPC
(制御信号b)を変化させる。ここに、抵抗R1,R2
、)ランジスタQ13、フィルタ回路24、波形整形回
路25およびIC26は前記回転速度検出器5、速度比
較器6、位相検出器7および位相比較器8を構成してい
る。
I C28は、スイッチングレギュレータ用の集積回路
(たとえば東芝製TA76494P)で、前記信号発生
回路4を構成しており、入力vIN−の値に応じて出力
C1+C2のオン、オフデユーティを変化させる。この
出力C1,C2からのオン、オフ信号によってトランジ
スタQ1〜Q6をオン、オフし、さらにトランジスタQ
7〜Q12をオン、オフすることにより、電源2からモ
ータ1への電流をオン、オフ制御する。オン、オフ制御
された後のモータ1のコイルLl、L2゜R3に供給さ
れる電圧は、ダイオード(整流素子)DI、D2.D3
によって整流され、抵抗R3゜R4,R5およびコンデ
ンサC1で平滑されて信号dとなり、前記減算器11を
構成するオペアンプ29のマイナス入力端子に入力され
る。ここに、ダイオードDI、D2.D3、抵抗R3,
R4゜R5およびコンデンサC1は前記電圧検出回路1
0を構成している。なお、IC28には、モータ起動時
のソフトスタート制御回路30を介してモータオン、オ
フ信号が供給される。
(たとえば東芝製TA76494P)で、前記信号発生
回路4を構成しており、入力vIN−の値に応じて出力
C1+C2のオン、オフデユーティを変化させる。この
出力C1,C2からのオン、オフ信号によってトランジ
スタQ1〜Q6をオン、オフし、さらにトランジスタQ
7〜Q12をオン、オフすることにより、電源2からモ
ータ1への電流をオン、オフ制御する。オン、オフ制御
された後のモータ1のコイルLl、L2゜R3に供給さ
れる電圧は、ダイオード(整流素子)DI、D2.D3
によって整流され、抵抗R3゜R4,R5およびコンデ
ンサC1で平滑されて信号dとなり、前記減算器11を
構成するオペアンプ29のマイナス入力端子に入力され
る。ここに、ダイオードDI、D2.D3、抵抗R3,
R4゜R5およびコンデンサC1は前記電圧検出回路1
0を構成している。なお、IC28には、モータ起動時
のソフトスタート制御回路30を介してモータオン、オ
フ信号が供給される。
I C26の出力AFCおよびAPCは、前記加算器8
を構成する抵抗R6,R7で加算されて制御信号Cとな
り、オペアンプ29のプラス入力端子に入力される。こ
れにより、オペアンプ29は制御信号Cから信号dを減
算し、その出力を制御信号eとしてIC28の入力VI
N−に送る。このようなモータ1への供給電圧のフィー
ドバック制御により、電源電圧の変動にかかわらず、モ
ータ1へ供給される電圧は常に速度制御信号に対応した
値となるため、常に安定した速度制御を実現できる。
を構成する抵抗R6,R7で加算されて制御信号Cとな
り、オペアンプ29のプラス入力端子に入力される。こ
れにより、オペアンプ29は制御信号Cから信号dを減
算し、その出力を制御信号eとしてIC28の入力VI
N−に送る。このようなモータ1への供給電圧のフィー
ドバック制御により、電源電圧の変動にかかわらず、モ
ータ1へ供給される電圧は常に速度制御信号に対応した
値となるため、常に安定した速度制御を実現できる。
なお、第2図において、31はモータ1のコイル電流を
検出して対応する電圧信号を出力する電流検出回路、3
2はモータ1の起動時あるいはロック時の過電流を検出
するための基準電圧を生成する基準電圧生成回路であり
、これら回路31.32の各出力電圧はI C28の入
力OL+。
検出して対応する電圧信号を出力する電流検出回路、3
2はモータ1の起動時あるいはロック時の過電流を検出
するための基準電圧を生成する基準電圧生成回路であり
、これら回路31.32の各出力電圧はI C28の入
力OL+。
OL−に入力される。I C28の入力OL”。
OL−は、I C28内に設けられている過電流検出用
コンパレータの入力であり、このコンパレータによって
過電流を検出することにより、モータ1の停止動作など
を行なうようになっている。また、33はIC28内に
設けられている制御信号e増幅用アンプの入力回路で、
IC28の入力VIN−I VIN” (上記アンプ
の入力)に接続されている。
コンパレータの入力であり、このコンパレータによって
過電流を検出することにより、モータ1の停止動作など
を行なうようになっている。また、33はIC28内に
設けられている制御信号e増幅用アンプの入力回路で、
IC28の入力VIN−I VIN” (上記アンプ
の入力)に接続されている。
[発明の効果]
以上詳述したように本発明によれば、電源電圧の変動に
対するモータの回転速度変動を著しく減少でき、これに
より電源の簡易化が可能となり、装置の低価格化および
小形、軽量化も可能となるモータ駆動装置を提供できる
。
対するモータの回転速度変動を著しく減少でき、これに
より電源の簡易化が可能となり、装置の低価格化および
小形、軽量化も可能となるモータ駆動装置を提供できる
。
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は第1
図の各部を具体的に示す回路図、第3図および第4図は
従来のモータ駆動装置を示す構成図である。 1・・・直流モータ(3相プラシレスモータ)、2・・
・直流電源、3・・・スイッチ回路(スイッチ手段)、
4・・・信号発生回路(信号発生手段)、5・・・回転
速度検出器(回転速度検出手段)、6・・・速度比較器
、7・・・位相検出器、8・・・位相比較器、9・・・
加算器、10・・・電圧検出回路(電圧検出手段)、1
1・・・減算器(演算手段)。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
図の各部を具体的に示す回路図、第3図および第4図は
従来のモータ駆動装置を示す構成図である。 1・・・直流モータ(3相プラシレスモータ)、2・・
・直流電源、3・・・スイッチ回路(スイッチ手段)、
4・・・信号発生回路(信号発生手段)、5・・・回転
速度検出器(回転速度検出手段)、6・・・速度比較器
、7・・・位相検出器、8・・・位相比較器、9・・・
加算器、10・・・電圧検出回路(電圧検出手段)、1
1・・・減算器(演算手段)。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
Claims (2)
- (1)モータへ供給される電源をオン、オフ制御するス
イッチ手段と; このスイッチ手段をオン、オフ動作せしめるオン、オフ
信号を発生する信号発生手段と; 前記モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と; この回転速度検出手段からの信号に応じて前記モータの
回転速度を一定に保つよう前記信号発生手段におけるオ
ン、オフ信号の発生タイミングを制御する制御信号を発
生する制御手段と; 前記スイッチ手段でオン、オフ制御された後の前記モー
タに供給される電圧を検出する電圧検出手段と; この電圧検出手段の出力信号を前記制御信号に加える演
算手段と を具備したことを特徴とするモータ駆動装置。 - (2)前記モータは3相プラシレスモータで、前記電圧
検出手段はその3相の電圧をそれぞれ整流素子にて整流
することにより、前記モータに供給される電圧を検出す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のモータ
駆動装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62320417A JPH01164287A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | モータ駆動装置 |
US07/284,411 US4950968A (en) | 1987-12-18 | 1988-12-14 | DC motor driving apparatus with function for compensating for drive voltage change |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62320417A JPH01164287A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | モータ駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01164287A true JPH01164287A (ja) | 1989-06-28 |
Family
ID=18121223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62320417A Pending JPH01164287A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | モータ駆動装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4950968A (ja) |
JP (1) | JPH01164287A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0488897A (ja) * | 1990-07-30 | 1992-03-23 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ駆動回路 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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