CH664175A5 - Schaltungsanordnung zur steuerung eines elektromagnetischen stellgliedes fuer eine textilmaschine. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung eines elektromagnetischen Stellgliedes für eine Textilmaschine, wobei die Spule mit einem Strompfad für einen Übererregungsstrom, einem Strompfad für einen Haltestrom und einem Strompfad für eine Schnellentregelung verbunden ist.

Aus der DE-OS 2 543 318 ist eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des Pulsbetriebes eines Elektromagneten einer Strickmaschine bekannt, bei der für die Schnellerregung und Schnellentregung sowie die Erzeugung eines definierten Haltestromes für die Spule drei Spannungsquellen benötigt werden. Im Schaltkreis für die Schnellerregung der Spule wird der aus einer Spannungsquelle auf eine Spannung UBi aufgeladene Kondensator über einen von einer Steuerleitung durchgesteuerten Transistor und einen von einem linearen Integrierkreis durchgesteuerten Transistor über die Spule entladen. Eine zweite Spannungsquelle UB2 für die Erzeugung des Haltestromes ist über eine Diode mit der Spule in Serie geschaltet, wobei der Haltestrom über den linearen Integrierkreis und den Transistor definiert eingestellt wird. Für den Betrieb des linearen Integrierkreises wird eine dritte Spannungsquelle benötigt. Der Einschaltimpuls für die Schnellentregung wird über eine weitere Steuerleitung einem Thyristor zugeleitet, der in einem Strompfad der Quelle für die Spannung UBi mit einem Widerstand, einer Diode, einem weiteren Widerstand und der Spule angeordnet ist. Da drei Spannungsquellen sowie zwei Steuereingänge für den Pulsbetrieb der Spule erforderlich sind, ist die Schaltung sehr aufwendig. Weil zudem zwei Steuereingänge benötigt werden, ist über den dargestellten Schaltungsaufwand hinaus eine separate Ansteuerschaltung notwendig. Ein weiterer erheblicher Aufwand für die Schaltung ergibt sich durch die Einordnung der Spule mitten in die Schaltung, wodurch eine Erdung der Spule nicht möglich ist und für jede der Vielzahl von Spulen einer elektronisch gesteuerten Musterauswahl zwei Leitungen erforderlich sind.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Schaltungsaufwand zu verringern. Daraus ergibt sich die Aufgabe, eine Schaltungsanordnung für den Pulsbetrieb eines Elektromagneten zu schaffen, die nur eine Spannungsquelle benötigt.

Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass eine Spannungsquelle in einem ersten Strompfad mit dem Eingang eines ersten Schaltelementes verbunden ist, dessen Steuerleitung mit einem Optokoppler in Verbindung steht und dessen Ausgang über die zwischen den Punkten B und B' liegende Parallelschaltung eines Kondensators und eines Widerstandes mit einer geerdeten Spule verbunden ist, und dass die Spannungsquelle in einem zweiten Strömpfad die Steuerleitung für ein zweites Schaltelement bildet und dieses einerseits geerdet und andererseits mit dem Punkt B der Parallelschaltung verbunden ist.

In einer Ausbildungsform der Erfindung sind in den Strompfad zwischen Optokoppler und dem ersten Schaltelement ein Widerstand und eine Zenerdiode in Serie geschaltet.

Schliesslich ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung parallel zur Steuerleitung des zweiten Schaltelementes ein Kondensator geschaltet.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Figur 1 ein Schaltbild der Schaltungsanordnung eines elektromagnetischen Stellgliedes und

Figur 2 ein Strom-Zeit-Diagramm des Erregungs- und Entregungsverlaufes.

Die in Figur 1 dargestellte Schaltung dient der Steuerung des Stromes bei der Erregung bzw. Entregung einer Spule nach einem in Figur 2 gezeigten Verlauf. Derartige Spulen werden zur Einzelnadelauswahl in Strickmaschinen verwendet. Da sie mit einer sehr hohen Schaltfrequenz betrieben werden, muss in diesen Spulen bei ihrer Erregung sehr schnell ein Magnetfeld aufgebaut, während der Haltephase eine definierte Haltekraft erreicht werden und bei der Abschaltung eine schnelle Entregung unter Vermeidung von Remanenzerscheinungen bewirkt werden. In dem Schaltbild nach Figur 1 ist der Punkt E in bekannter Weise mit einer nicht dargestellten Steuerung verbunden, die den Punkt E mit TTL-Pegel (Ue) ansteuert. Der Punkt E ist über einen Widerstand 1 mit einer .Leuchtdiode 2 (LED) verbunden, die andererseits mit der Masse in Verbindung steht. Zur galvanischen Trennung des Steuerschaltkreises vom Spulenschaltkreis, ist die Leuchtdiode 2 Bestandteil eines Optokopplers 2', der andererseits noch einen Fototransistor 3 enthält. Der Kollektor des Fototransistors 3 ist durch die Steuerleitung 3' über den Punkt J, einen Widerstand 4, eine Zenerdiode 5, mit der Basis eines Transistors 6 verbunden. Der Emitter des Transistors 6 ist über den Strompfad 6' an den Pluspol einer Spannungsquelle UB geführt, während der Kollektor dieses Transistors 6 an den Punkt B geschaltet ist. Zwischen den Punkten B und B' sind vor dem mit A gekennzeichneten Ausgang zur Spule 7, in einer Parallelschaltung 7', ein Kondensator 8 und ein Widerstand 9 geschaltet. Die Spule 7 ist mit ihrem anderen Pol an Masse gelegt. Der Punkt B ist in einem weiteren Strompfad über einen Widerstand 10 mit dem Kollektor eines Transistors 11 verbunden, dessen Ermitter an Masse geschaltet ist. Der Widerstand 10 dient gleichzeitig als Schutzwiderstand für die Transistoren 6 und 11. Die Zuleitung 12 an die Basis des Transistors 11 ist mit einem Kondensator 13 verbunden, der andererseits am Masse geschaltet ist. Im Punkt C ist die Zuleitung 12 mit einer weiteren Leitung 14 verbunden, die über einen Widerstand 15 im Punkt D über eine Leitung 16 mit dem Punkt J sowie über eine Leitung 17 mit einem Widerstand 18 in Verbindung steht. Der Widerstand 18 ist des weiteren durch einen Strompfad 19 mit der Spannungsquelle UB verbunden.

Die Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:

Beim Einschaltvorgang liegt im Punkt E das logische « 1 »-Signal der Steuerung an, und damit fliesst Strom über

5

io

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

664 175

den Widerstand 1 und die Leuchtdiode 2. Das diese leuchtet, wird der Phototransistor 3 durchgesteuert und am Punkt J liegt Massepotential.

Durch den Spannungsunterschied zwischen dem Punkt J und der Basis des Transistors 6 fliesst ein Basisstrom, der durch die Grösse des Widerstandes 4 und die Z-Spannung der Zenerdiode 5 bestimmt wird. Der Transistor 6 wird leitend. Da die Spannung zwischen Basis und Emitter des Transistors 11 Null Volt beträgt, ist dieser nicht leitend. Der nun aus der Spannungsquelle UB über den Transistor 6, den Kondensator 8 in die Spule 7 fliessende Einschaltstrom, wird nur durch den Innenwiderstand der Spule 7 begrenzt. Er erreicht zum Zeitpunkt ti (vgl. Fig. 2) sein Maximum. Mit Beginn des . Stromflusses iL lädt sich der Kondensator 8 auf und der Widerstand 9 wird strombegrenzend wirksam. Zum Zeitpunkt t2 ist der Kondensator 8 auf die Spannung UB aufgeladen und der Strom iL wird durch den Widerstand 9 auf einen konstanten Haltestrom ìLh begrenzt. Beim Ausschaitvorgang liegt am Punkt E ein logisches « 0 »-Signal an, der Phototransistor 3 sperrt, am Punkt J stellt sich ein positives Potential ein, welches durch die Widerstände 15 und 18 bestimmt wird. Da die

Spannung zwischen dem Emitter des Transistors 6 und dem Punkt J kleiner als die Z-Spannung der Zenerdiode 5 ist, leitet die Zenerdiode nicht, es fliesst kein Basisstrom im Transistor 6, wodurch dieser gesperrt ist. Aus der Spannungsquelle UB 5 fliesst über die Widerstände 18 und 15 in der Leitung 14 ein Basisstrom. Dieser Basisstrom für den Transistor 11 wird durch den Kondensator 13 etwas verzögert um sicherzustellen, dass der Transistor 11 erst dann durchgesteuert wird, wenn der Transistor 6 gesperrt ist. Der über die Leitung 12 in io die Basis des Transistors 11 gelangende verzögerte Basisstrom steuert den Transistor 11 durch. Der auf die Spannung Uc (Differenz zwischen Betriebsspannung UB und Spulenspannung UL) aufgeladene Kondensator 8 entlädt sich zum Zeitpunkt tA (Fig. 2) über die Spule 7, über die Widerstände 9 ; 10 is und den Transistor i 1. Bei diesem Entladevorgang ist der Stromfluss durch die Spule 7 dem Haltestrom iLH entgegengesetzt, erreicht zum Zeitpunkt T3 sein Maximum und klingt dann auf Null ab. Der umgekehrte Stromfluss bewirkt eine schnelle Entmagnetisierung der Spule 7 und eine Herabset-20 zung der Remanenz des Spulenkernes auf Null.

G

1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

664 175

1. Schaltungsanordnung zur Steuerung eines elektromagnetischen Stellgliedes für eine Textilmaschine, wobei die Spule mit einem Strompfad für einen Übererregungsstrom, einem Strompfad für einen Haltestrom und einem Strompfad für eine Schnellentregung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannungsquelle (Uß) in einem ersten Strompfad (6') mit dem Eingang eines ersten Schaltelementes (6) verbunden ist, dessen Steuerleitung (3') mit einem Optokoppler (2') in Verbindung steht und dessen Ausgang über die zwischen den Punkten B und B' liegende Parallelschaltung (7') eines Kondensators (8) und eines Widerstandes (9) mit einer geerdeten Spule (7) verbunden ist, und dass die Spannungsquelle (UB) in einem zweiten Strompfad (19) die Steuerleitung für ein zweites Schaltelement (11) bildet und dieses einerseits geerdet und andererseits mit dem Punkt B der Parallelschaltung verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Strompfad zwischen Optokoppler (2') mit dem ersten Schaltelement (6) ein Widerstand (4) und eine Zenerdiode (5) in Serie geschaltet sind.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Steuerleitung des zweiten Schaltelementes (11) ein Kondensator (13) geschaltet ist.