CH658555A5

CH658555A5 - Bremseinrichtung fuer einen elektromotor.

Info

Publication number: CH658555A5
Application number: CH7677/80A
Authority: CH
Inventors: Dale W Schroeder
Original assignee: Nat Computer Systems Inc
Priority date: 1979-10-25
Filing date: 1980-10-14
Publication date: 1986-11-14
Also published as: JPS5668282A; KR830004707A; US4334181A; KR830001746B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung für einen Elektromotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein wichtiger Bestandteil jeder durch einen Elektromotor angetriebenen Vorrichtung ist die Motorbremsschaltung, welche bei Auftreten einer Betriebsstörung den Motor abschalten und stillsetzen soll.

Ein typisches Beispiel für eine solche Vorrichtung ist eine Dokumentenhandhabungsvorrichtung zum Transportieren und Sortieren von blattförmigen Dokumenten. In derartigen Vorrichtungen ist ein motorgetriebenes Transportmittel vorhanden, welches die Dokumente durch ein optisches Abtast- oder Lesesystem bewegt, wobei vom Dokument Steuerinformation abgegriffen wird. Im Falle einer Betriebsstörung, z.B. wenn ein Dokument zerknüllt wird, ist es wichtig, dass der Antrieb sofort abschaltbar ist, um den Dokumententransport sofort anzuhalten. Typische Motor-Abbremssysteme, welche zur Vermeidung von Ausrüstungsbeschädigung oder Bedienungsfehlhandlungen infolge einer Betriebsstörung vorgesehen werden, verwenden eine Kombination von mechanischen und elektrischen Bremshilfsmitteln, welche genau einstellbar sein müssen und eine separate elektrische Anspeisung benötigen. Ein typisches mechanisch/elektrisches Bremssystem kompliziert und verteuert den Motorantrieb erheblich.

Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, bei Verwendung eines herkömmlichen Wechselstrominduktionsmotors auf ein mechanisch/elektrisches Bremssystem zu verzichten, ohne dass von der normalen Betriebsweise des Motors abgewichen werden muss.

Bei der nachstehend anhand der Zeichnung beschriebenen Erfindung wird die normale Speisung des Motors im Falle einer Betriebsstörung unterbrochen und eine weitere Spannungsquelle an die Motorklemmen gelegt, um den Motor sofort zu stoppen. Nach dem Stillstand des Motors wird ein Motor-Stopp-Signal erzeugt, durch welches die weitere Spannungsquelle wieder von den Motorklemmen getrennt wird. Nach Behebung der Betriebsstörung der Vorrichtung ist der Motor wieder betriebsbereit.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Fig. 1 und 2 ausführlich beschrieben, wobei Fig. 1 das Schema einer bevorzugten Schaltung, und Fig. 2 ein Diagramm der Signale aus der Schaltung nach Fig. 1 zeigt.

Ein Wechselstrominduktionsmotor M ist über Relais 14 und 20 mit einer Wechselstromquelle PS verbunden. Der Ein-Aus-Schaltvorgang des Motors wird durch die Start- und Stoppschalter eines Flip-Flop-Schaltkreises 60 gesteuert. Beim Normal-Betriebszustand führen alle Ausgänge des Schieberegisters 30 logische NULL-Signale. In der Ruhestellung der Vorrichtung ist das Relais 14 entregt und der Motor M steht still. Der Ausgang des Tores 44 führt eine logische EINS. Durch Betätigung des START-Schalters wechselt der Motor-EIN-Ausgang des Schaltkreises 60 auf ein logisches EINS-Signal, wodurch der Zustand des Tores 44 auf logisch NULL wechselt und das Relais 14 erregt wird. Dadurch wird der Motorstromkreis von der Wechselstromquelle PS über die Relais 14 und 20 geschlossen. Die Kontakte 22 des Relais 20 sind im entregten Zustand der Spule 21 dieses Relais gezeigt.

Die Steuerung des Motorbremssystems erfolgt durch das Schieberegister 30, welches durch einen Takteingang aus einer konventionellen Oszillatorschaltung 32 getrieben wird. Das Signal-Zeitdiagramm dieser Steuerung ist in Fig. 2 gezeigt.

Das Schieberegister 30 spricht auf ein Betriebsstörungs-Signal D des Detektors 34 in der Form einer logischen EINS an, das im Zeittakt der Oszillatorschaltung 32 sequentiell durch die Stufen des Schieberegisters 30 geschoben wird. Das Schieberegister 30 ist vorzugsweise ein 8-stufiges Schieberegister der Type 34164. Der Detektor 34, vorzugsweise in der Form eines Sperrkreises, liefert das Signal D solange, bis eine Betriebsstörung behoben, d.h. z.B. ein zerknülltes Dokument entfernt und der Detektor 34 zurückgestellt ist.

Wenn eine Betriebsstörung auftritt, liegt ein logischer EINS-

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

658 555

Ausgang am Ausgang 1 des Schieberegisters 30 und somit am einen Eingang des NAND-Tores 42. Das NAND-Tor 42 spricht auf den logischen EINS-Ausgang der ersten Stufe des Schieberegisters 30 und den Ausgang des NAND-Tores 40 an und liefert ein logisches NULL-Signal, wodurch am Ausgang des NAND-Tores 44 eine logische EINS erscheint. Der logische EINS-Ausgang des NAND-Tores 44 entregt das Relais 14 vorübergehend und trennt die Stromquelle PS vom Motor M.

Beim Vorwärtstakten durch die Taktimpulse der Oszillatorschaltung 32 bringen die logischen EINS-Impulse jeweils auch logische EINS-Signale an den Ausgängen der Schieberegisterstufen 1 und 2. Ein logischer NULL-Ausgang am Inverter 46 erregt das Relais 20, wodurch die Relaiskontakte 22 in ihre andere Stellung gelangen, in welcher sie die Brückenschaltung 50 mit dem Motor M verbinden. Beim nächsten Taktimpuls bewirkt ein logisches EINS-Signal am Ausgang 3 des Schieberegisters 30 einen logischen NULL-Ausgang am NAND-Tor 44, welcher das Relais 14 erregt und damit die Stromquelle PS an die Vollwellen-Gleichrichterbrückenschaltung 50 legt. Die An-speisung der Brückenschaltung 50 durch die Stromquelle PS bewirkt das Anlegen eines Bremsstromes über den Widerstand 52 und die Wechselkontakte des Relais 20 an den Motor M. Dieser Bremsstrom bewirkt den kompletten Stillstand des Motors M.

Die zum Stillsetzen des Motors M notwendige Zeit ist eine Funktion der Grösse des an den Motor angelegten Bremsstroms, dessen Wert durch die Grösse des Widerstandes 52 festlegbar ist. Der Bremszustand bleibt bestehen, bis ein logisches 5 EINS-Signal am Ausgang 8 des Schieberegisters 30 erscheint. Das Signal am Ausgang 8 des Schieberegisters 30 wird als Motorstopp-Signal an die Flip-Flop-Schaltung 60 angelegt, wodurch am Ausgang dieser Schaltung ein logisches NULL-Signal erscheint. Dadurch wird das NAND-Tor 44 in den Sperrzustand io gesteuert, das Relais 14 entregt und die Speisung der Brückenschaltung 50 durch die Stromquelle PS unterbrochen.

Dieser Schaltzustand bleibt bestehen, bis die Betriebsstörung behoben ist, wobei der Detektor 34 in seine Ausgangsstellung zurückgebracht wird. Dadurch kehren alle Ausgänge des Schieis beregisters in ihren logischen NULL-Zustand zurück, und auch die Relaiskontakte 22 des Relais 20 nehmen wieder die in Fig. 1 gezeigte Stellung ein. Ferner liegt nun ein logisches EINS-Signal am Ausgang des NAND-Tores 42, wodurch das Tor 44 in seinen Leitzustand gesteuert wird. Die nächste NULL-Betätigung 20 des Start-Schaltelementes in der Schaltung 60 bewirkt daher einen logischen NULL-Ausgang am NAND-Tor 44 und damit die Erregung des Relais 14, wodurch der Motor M wieder mit der Stromquelle PS verbunden wird.

v

1 Blatt Zeichnungen

Claims

658 555

1. Bremseinrichtung für einen eine Vorrichtung antreibenden Elektromotor, wobei der Elektromotor (M) im Falle einer Betriebsstörung in der Vorrichtung von einer ersten Stromquelle (PS) abgeschaltet und abgebremst wird, gekennzeichnet durch einen Störungsdetektor (34) zur Überwachung des Betriebszustandes der Vorrichtung und zur Erzeugung eines Ausgangssignals (D) beim Auftreten einer Betriebsstörung, Bremsschaltungsmittel, umfassend eine weitere Stromquelle (50), auf die der Motor (M) im Falle der Betriebsstörung aufgrund des Ausgangssignals (D) des Störungsdetektors (34) durch eine Schalteinrichtung (14, 20, 21, 22) umschaltbar ist, um ihn zu bremsen, und mit der weiteren Stromquelle (50) verbundene Mittel (52) zum Anlegen eines Bremsstromes von bestimmten Wert an den Motor (M), und vom Störungsdetektor (34) gesteuerte, mit der ersten Stromquelle (PS) und der Schalteinrichtung (14, 20, 21, 22) wirkverbundene Schaltmittel (30, 40, 42, 44, 46, 60) zur Erzeugung einer Anzahl Ausgangssignale (1-8) zum aufeinanderfolgenden Trennen der ersten Stromquelle (PS) vom Motor (M) und anschliessenden Verbinden desselben mit der weiteren Stromquelle (50) aufgrund des die Betriebsstörung meldenden Ausgangssignals (D) des Störungsdetektors (34).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Stromquelle (50) eine Vollweggleichrichter-schaltung umfasst, deren Wechselstromklemmen mit der ersten Stromquelle (PS) verbindbar sind.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein erstes Schaltmittel (14) der Schalteinrichtung zum Trennen des Motors (M) von der ersten Stromquelle (PS) aufgrund erster Ausgangssignalbedingungen der wirkverbundenen Schaltmittel (30 ... 60), und ein zweites Schaltmittel (20-22) zum Verbinden der Ausgangsklemmen der Vollweggleichrichterschaltung (50) mit dem Motor (M) aufgrund zweiter Ausgangssignalbedingungen der genannten Schaltmittel (30 ... 60).

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltmittel (14) bei Vorliegen dritter Ausgangssignalbedingungen der wirkverbundenen Schaltmittel die erste Stromquelle mit den Eingangsklemmen der Volhveggleichrich-terschaltung (50) verbindet und die Vollweggleichrichterschaltung den Bremsstrom zum Stoppen des Motors liefert.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ausgangsseitig der Vollweggleichrichterschaltung (50) eine Impedanz (52) in den Bremsstrompfad geschaltet ist, um einen bestimmten Bremsstromwert zu erzielen.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wirkverbundenen Schaltmittel (30 ... 60) ein mehrstufiges Schieberegister (30) und mit dessen Stufen-Ausgängen (1, 2, 3, 8) verbundene logische Schaltglieder (40 ,42, 44, 46, 60) enthalten, und dass der Ausgang des Störungsdetektors (34) als Eingang des Schieberegisters (30) geschaltet ist.

7. Verfahren zum Betrieb der Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betriebsstörung detektiert und ein die Betriebsstörung anzeigendes Signal (D) erzeugt wird, dass der Motor (M) aufgrund des Störungs-Signals (D) von der ersten Stromquelle (PS) abgeschaltet wird, dass hierauf die Ausgangsklemmen einer Vollweggleichrichter-schaltung mt dem Motor (M) verbunden werden, dass die erste Stromquelle (PS) mit den Eingangsklemmen der Vollweggleich-richterschaltung so verbunden wird, dass diese einen Bremsstrom an den Motor (M) liefert, und dass der Bremsstrom auf einen bestimmten Wert eingestellt wird.