AT301696B - Transistor-Motorregelschaltung - Google Patents

Transistor-Motorregelschaltung

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AT301696B
AT301696B AT633870A AT633870A AT301696B AT 301696 B AT301696 B AT 301696B AT 633870 A AT633870 A AT 633870A AT 633870 A AT633870 A AT 633870A AT 301696 B AT301696 B AT 301696B
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AT
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transistor
voltage
switch
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schmitt trigger
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AT633870A
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Heinrich Ing Cap
Robert Dr Scheiber
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Eumig
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    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft eine Transistor-Motorregelschaltung, vorzugsweise für Kameramotoren, mit einer zwei Pole aufweisenden Gleichspannungsquelle und einem   drehzahlabhängigen Frequenz-Spannungsumsetzer,   dem ein Schwellwertschalter geringerer Hysterese bzw. Steilheit als die Restwelligkeit seines Einganges und schliesslich eine Schaltstufe für den Motor nachgeschaltet sind. 



    BekannteSchaltungen dieser Art   waren so ausgeführt, dass die vom Frequenz-Spannungsumsetzer abgegebene pulsierende Spannung möglichst geglättet werden musste. Dies stiess in der Durchführung zuweilen auf beträcht- liche Schwierigkeiten und hatte einen hohen Schaltungsaufwand zur Folge. In der Zeitschrift "Elektronik", 1966,
Heft il ist auf den Seiten 15, 16 ein sogenannter Miller-Integrator zur Steuerung eines Motors beschrieben, Hie- bei werden die vom Miller-Integrator kommenden Impulse umgeformt und eine Gleichspannung überlagert. Die hiefür erforderliche Schaltung war überaus aufwendig und kompliziert. Aus der brit. Patentschrift Nr. l, 177, 456 ist zwar bereits   eine Motorregelschaltung der eingangs genannten Art   bekanntgeworden, hiebei wurde ein Tacho- generator verwendet, dem ein Schwellwertschalter nachgeschaltet war.

   Um dabei eine brauchbare Wellenform am Eingang des Schwellwertschalters zu erhalten, wies dessen Eingangstransistor eine Miller-Kapazität auf. Da- durch erhielt allerdings in nachteiliger Weise der Schwellwertschalter einen Frequenzgang. Durch die Verwen- dung des Tachogenerators und der Miller-Kapazität ergab sich eine verhältnismässig geringe Genauigkeit und ein ungenügend grosser Proportionalitätsbereich bei der Regelung, wobei hinzutrat, dass die Schaltung auch recht aufwendig war. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Motorregelschaltung der eingangs genannten Art mit ein- facheren Mitteln zu schaffen. Erfindungsgemäss gelingt dies dadurch, dass in dem einem motorbetätigten Schal- ter nachgeschalteten Frequenz-Spannungsumsetzer mindestens ein Transistor vorgesehen ist, dessenBasis an einem
Pol der Spannungsquelle und ein Justierwiderstand am andern Pol der Spannungsquelle und dem Kollektor die- ses Transistors liegt, zwischen welchem Kollektor und einem. der beiden Pole der Spannungsquelle ein Speicher- kondensator liegt, das weiters dem   Frequenz-Spannungsumsetzer   der Schwellwertschalter als Impulsbreiteformer mit grosser Verstärkung nachgeschaltet ist.

     Unter "grosser Verstärkung" sei hiebei   eine solche verstanden, bei der ein gegenüber der Restwelligkeit des ihm zugeführten Ausgangssignals des Frequenz-Spannungsumsetzers kleiner Spannungshub am Eingang des Schwellwertschalters ausreicht, um diesen Schalter von einer Lage in die andere zu bringen. Auf diese Weise lässt sich die Drehzahl des Motors leicht konstant halten, wobei sich ein besonders hoher Wirkungsgrad und ein grosser Proportionalitätsbereich als Vorteil ergibt. Ein weiterer Vorteil ist auch die besonders einfache und daher billige Ausführung der Schaltung. 



   Besonders   für Kameramotoren   kann es erwünscht sein, die Motordrehzahl von aussen zusätzlich zu beeinflus- sen bzw. zu variieren. Zu diesem Zweck wird gemäss einer-Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, in dem
Emitterkreis des Eingangstransistors des Schwellwertschalters ein Hilfsführungsglied für den Motor zu schalten. 



   Diese Einrichtung kann von einem Potentiometer gebildet sein, es kann aber auch im Emitterkreis eine Klemme vorgesehen sein, über die eine Führungsgrösse von aussen, beispielsweise von einer   Synchronisiereinrichtung her   aufgeprägt wird. Für Kameramotoren kann das Potentiometer mit dem Einsteller für die Gangzahl verbunden sein. 



   Wesentlich für die erfindungsgemässe Schaltung ist, dass der Schwellwertschalter eine geringe Hysterese bzw. grosse Steilheit aufweist. Dies kann nun im Rahmen der Erfindung dadurch erreicht werden, dass die Mit- kopplung innerhalb des als Schmitt-Trigger ausgebildeten Schwellwertschalters durch einen zwischen Basis des
Eingangstransistors und Kollektor des Ausgangstransistors geschalteten Widerstand erzielt ist. Ist nun zusätzlich der Basis des Eingangstransistors ein, besonders variabler Widerstand vorgeschaltet, so ergibt sich die Hysterese einfach aus dem Verhältnis dieses Vorwiderstandes zum Kopplungswiderstand. Durch Ausbildung dieser beiden   Widerstände   als   regelbarewiderstände   lässt sich somit die Hysterese leicht einstellen. 



   Da Kameramotoren ja stets batteriegespeist sind, wobei die Batterien oft grossen Spannungsschwankungen unterliegen, besteht ein besonderes Interesse daran, die erfindungsgemässe Schaltung spannungsunabhängig zu halten. Dies kann gemäss einer bevorzugten Ausführungsform dadurch geschehen, dass im Emitterkreis des Ein- gangstransistors des Schmitt-Triggers ein Emitterfolger vorgesehen ist. Zwar ergäbe sich eine gewisse Kompen- sation bereits durch Einschalten einer oder mehrerer Dioden in einen Ast des im Emitterkreis liegenden Span- nungsteilers, jedoch ist die oben angegebene Schaltung wegen der besseren Kompensation vorzuziehen. 



   Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung sche- matisch dargestellten Ausführungsbeispieles. 



   Ein   Kameramotor --1-- weist   einen Kollektor auf, der als   Umschalter -2-- am   Eingang der Schaltung angeordnet ist. Der   Umschalter --2-- ist   Bestandteil eines   Frequenz-Spannungsumsetzers-3-, dem er   also
Rechtecksignale liefert. Der Frequenz-Spannungsumsetzer--3-weist einen   Transistor -Ts-- auf   und erzeugt an seinem Ausgang eine von sägezahnartiger Wechselspannung überlagerte Gleichspannung 4, deren Grösse von der angebotenen Frequenz abhängig ist. Wesentlich ist hiebei, dass zur Drehzahlregelung der Schaltung eine
Wechselspannung angeboten wird, deren Frequenz von der Drehzahl des   Motors-l-abhängt.   Dies kann auch durch andere Schaltungen als die dargestellte Schaltung --3- erzielt werden.

   Während bei bekannten Motor- regelschaltungen der Ausgang des Frequenz-Spannungsumsetzers   möglichst geglättet wird,   wird bei der Erfindung bewusst darauf verzichtet und gerade die Restwelligkeit für Regelaufgaben benutzt. Daher kann ein im Ausgang 

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 EMI2.1 
 aufweisen. Die Ausgangsspannung des Frequenz-Spannungsumsetzers --3-- kann im übrigen über eine Klemme - abgenommen und für weitere Regelaufgaben verwendet werden, insbesondere zur Blendenbeeinflussung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl. Auf diese Weise wird auch bei Drehzahlschwankungen des Motors eine 
 EMI2.2 
 die Restwelligkeit der   Gleichspannung --4-- ständig hin- und   hergeschaltet wird.

   Je nach der Grösse der Drehzahl des Motors-l-ergibt sich ein grösserer oder kleinerer Gleichspannungsanteil der Sägezahn-Gleichspan-   nung-4-,   so dass die Spitzen der Sägezähne je nach der Höhe dieser Gleichspannung um ein grösseres oder kleineres Mass über dem Schwellwert des Schalters --6-- liegen.

   Da die Sägezähne der Gleichspannung -4naturgemäss eine schräge Flanke besitzen, verbleibt der Schwellwertschalter --6- je nachdem, wie weit die Sägezahnspitzen über der Schwellwertspannung liegen, länger oder kürzer ein-bzw. ausgeschaltet, so dass sich als Ausgangssignal des Schwellwertschalters --6-- je nach seinem Eingangssignal Impulse grösserer oder kleinerer Breite ergeben. 
 EMI2.3 
 von üblichen Schmitt-Trigger-Schaltunen ist jedoch die Mitkopplung durch einen zwischen Basis des Eingangs-   transistors-Ti-und   Kollektor des Ausgangstransistors --T2-- geschalteten Kopplungswiderstand --RK-- erzielt. Durch diese Rückkopplung wird die Steilheit der Charakteristik des Schmitt-Triggers stark vergrössert, so 
 EMI2.4 
 angeschlossen ist.

   Dieser Emitterfolger --T3-- dient der Kompensation von Spannungs- und Temperaturschwankungen, die besonders für Kameramotoren vorteilhaft ist, Ferner kann gegebenenfalls eine Eingangsklemme --7-- vorgesehen sein, über welche eine Führungsgrösse aufprägbar ist. So ist es möglich, über das Potentio-   meter-R-die   Gangzahl einer Kamera einzustellen, wogegen über die   Klemme-7-eine Führungsgrösse   zur Synchronisierung des Kameramotors mit einem Tonbandgerät eingespeist wird. 
 EMI2.5 
 hoher Wirkungsgrad ergibt. Durch die Schaltspannung --10-- wird der Motor-l-wechselweise aus-und eingeschaltet. Bei Änderung der Ist-Drehzahl des Motors --1-- ändert sich das Impulsverhältnis bis zum völligen Sperren oder Durchschalten des   Transistors --T. c-.   



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Transistor-Motorregelschaltung, vorzugsweise für Kameramotoren, mit einer zwei Pole aufweisenden 
 EMI2.6 
 Schalter (2) nachgeschalteten Frequenz-Spannungsumsetzer (3) mindestens ein Transistor (Ts) vorgesehen ist, dessenBasis an einem Pol der Spannungsquelle und ein Justierwiderstand (Rl) am andern Pol der Spannungsquelle und dem Kollektor dieses Transistors   (tus)   liegt, zwischen welchem Kollektor und einem der beiden Pole der   Spannungsquelle einspeicherkondensator (Ci)   liegt, dass weiters dem   Frequenz-Spannungsumsetzer   der Schwellwertschalter (6) als Impulsbreiteformer mit grosser Verstärkung nachgeschaltet ist. 
 EMI2.7 


Claims (1)

  1. <Desc/Clms Page number 3>
    3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsführungsglied von einem, beispielsweise mit dem Gangzahlsteller der Kamera verbundenen, Potentiometer (ruz) gebildet ist, wobei vorzugsweise eine Eingangsklemme (7) für zumindest eine weitere Führungsgrösse vorgesehen ist.
    4. Schaltung nach Anspruch l, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dassdieMitkopplunginnerhalb des als Schmitt-Trigger ausgebildeten Schwellwertschalters (6) durch einen zwischen Basis des Eingangstransistors (T) und Kollektor des Ausgangstransistors (T) geschalteten Widerstand (Rk) erzielt ist.
    5. Schaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Hysterese des als Schmitt-Trigger EMI3.1 sistors (tri) des Schmitt-Triggers (6) ein Emitterfolger (Ts) vorgesehen ist.
    7. Schaltung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Schwellwertschalter (6) nachgeschaltete Schaltstufe (9) aus einem Schalttransistor (T.), mit einer der Basis vorgeschalteten Diode (dol) besteht.
AT633870A 1970-06-25 1970-07-10 Transistor-Motorregelschaltung AT301696B (de)

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DE19712166360 DE2166360C3 (de) 1971-05-19 Schaltungsanordnung zur Regelung der Drehzahl eines über einen Schalttransistor an eine Gleichspannungsquelle angeschlossenen Gleichstrommotors
DE19712124945 DE2124945B2 (de) 1970-06-25 1971-05-19 Synchronisiersystem
NL7108437A NL7108437A (de) 1970-06-25 1971-06-18
FR7123252A FR2099937A5 (de) 1970-06-25 1971-06-25
US00156626A US3722987A (en) 1970-06-25 1971-06-25 Automatic synchronization of two strip drives
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