DE1438903A1

DE1438903A1 - Motorantriebssystem

Info

Publication number: DE1438903A1
Application number: DE19651438903
Authority: DE
Inventors: Martyn Lewis
Original assignee: Ampex Corp
Current assignee: Ampex Corp
Priority date: 1964-10-26
Filing date: 1965-10-26
Publication date: 1969-03-06
Also published as: NL6513841A; US3383578A; DE1438903B2; DE1438903C3; BE670439A; NL130390C; SE315939B; GB1054730A

Description

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ν u .Pk-lNG. P.Vwckmann, Dr. Ing. A-Weickmann, Dipl-Inö. H. Weickmann

Dipiv-Phys. Dr. K. Finckb Patentanwälte

I MÜNCHEN 27, MOHLSTJLASSE 22, RUFNUMMER 413921/22 AMfIX OOKHffiASIOH

401 Broadway, Rtdwood City, OaIif. USA

Motorantriebssystem

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mutorantriefcs- ;;;L".tOiie, insbesondere für den schnell und yenau gexeßel-ten VoeTz^n^is- imd Dauerbetrieb von Motoren geringer 'irr.^heit.

--•ι. ist in vielen Anwendungsgebieten, bei&i)ielsvifeif_Je beim Xr-ViIa_-1 oi't eines Magnetbandes, urforderlich, einen Motor so -ere-'eit anautreiben, daO er in einer beliebigen ii'olge von .υΰιΛ;.,ιιη-ϋη in zwei liichtungen läuft. Um darüber hinaus die i>rchü.:;lil auf eine ta bestimmten Mennv/ert zu halten, müssen

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solche Systeme genauere Start-Stop-Ohaijafcteristiken bei hoher . Beschleunigung besitzen» Sin Beispiel/ bei dem die in Rede stehenden Motoyantriebssystäme speziellen Anforderungen ge-' nügen müssen, ist ein Magiietbändantriebssystem in digitalen Datenverarbeitungsgeräten. Solche Systeme müssen mit schnellen Datenverarbeitungögeräten. zusammenarbeiten und in jeder . Hinsicht einen-hohen Genauigkeitsgrad während desBetriebs mit hoher Drehzahl aufweisen« Im folgenden wird- insbesondere eine Darstellung solcher Baridtransportsysteme gegeben» Jedoch gelten die Betrachtungen grundsätzlich auah für andere Motorantriebssysteme». die von d-er Erfindung mit umfaßt werden.

Obwohl bekannte. Bandtransport sy st eine mit gegeneinander rotierenden Treib-rollen güt.e-Betriebsbedingungen besitzen, sind .■ sie nicht in allen Punkten zufriedenstellend. Bie meisten bekannten Systeme sind kompliziert und aufwendig, benG.tigen-^; hohe--Leistung en zur Urzeugung: der für die Inbetrie.hneiliine.cle.s speziellen Antriebsmechanismus erf oi-derlichen Impulse, unterwerfen das 'Ban'd großen impulsf ör.migen Spannungen: bei .Be-.. -,\-_ schleunigung -auf 'die volle. Greschwindigkeit. und .besitzen keine vorgebbare Start-StoPi-Gharakteristiki. -Die fehlende igenaueo --.; Start-Stop-Charakteristik ist: deshalb besonders.nachteilig,: }■ weil ■ große Auf nähme lücken -hei - den ■ aufgenommen; Daten- auftreten, die •Start-Stop-Zeiten verlängert ,werden und = die Datendichte sowie die effektive Datenübertragungsrate beeinflußt'-werderti Es sind Vakuum- oder Eneumatikmechanismen zur Herabsetzung der Bandbenutzung und der auf das Band wirkenden Kräfte ver-

wendet wordeni jjedooh werden diese Systeme dadurch sehr kompliziert·

Die vorerwähnten Nachteile und Probleme werden im wesentlichen duroh eine neue Bandtransportvorrichtung eliminiert, welche in den US-Patentanmeldungen Ser.' Ho φ 267 175 und 268 HO vorgeschlagen wird. Biese Trans portv or richtungen benutzen eine einzige, direkt mit dem Rotor eines in beiden Eichtungen laufenden Antriebsmotors gekoppelte !reibrolle. Die !reibrolle steht mit dem Band in konstanter Verbindung! das Band läuft in einer Schleife mit geringer Reibung und relativ geringer Spannung duroh das Transportsystem. Das Band ist in einem großehWinkel um dieTreibrolle gewunden, um ein Schleife* «wischen Band und !'reibrolle zu vermeiden. Die Bandspannung ist auf beiden Seiten der !'reibrolle klein, jedoch bei der Beschleunigung genügend hoch, um das Band durch die !reibrolle zu ziehen. Eine Regelung der Beschleunigung und Bremsung kann nur elektrisch durch Regeln des Anlaufens und Abbremsens des Treibrollenantriebsmotors erzielt werden. Daher erfordert dieses System neben anderem eine genaue Regelung des zur Beschleunigung und Abbremsung eier Treibrolle verwendeten Motors, sowie einen konstanten Lauf des Motors bei Menndrehzahlj die Regelung erfolgt in Abhängigkeit von Befehlssignalen eines Datenverarbeitungsgerätes oder eines anderen Systems. .

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Ein 'Antpigbafcreis zur Speisung desι iaieiteollenantrieTasiirotOis zur -Verwendung-' in dem-.vorerwähnten- Baiidtran8port system und .eine Regelvorrichtung zur Geschwindigkeits-*· und Beschleunigungs regelung wurde in der TJS^Pätentanmeldung tier, ÜFo:, 267 166 vorgeschlagen.* Das in dieser Patentanmeldung beschriebeneSystem "besitzt einen von einem, sättigungsfähigen Verstärker ge- speisten Motor kleiner Trägheit. Der sättigungsfähige Verstärker· liefert bei: Beschleunigung auf'.-etwa Enddrehzahl bzw» '. beim Abbremsen von etwa der Enddrehzahl an abwärts einen hohen konstanten Strom; liegt die-Drehzahl nahe unter der vollen Drehzahl, so liefert der Verstärker einen der Differenz zwischen augenblicklicher Drehzahl und der vollen Drehzahl pro— ■ ■portionalen Strorü. Im ßy^tem fließt also bei-Beschleunigung ein. konstanter Strom, bis ein 'Großteil der Endgeschwindigkeit erreicht.ist und danach findet eine Rückkopplungsregelung der Motοrdrehzahl statt. 'Die Genauigkeit .der Herjelung hängt in ^: hohem .!,laß von der Ansprechzeit dee RücdcopplungskreiseB ab. Weiterhin wird in.der zuletzt genannten:· US-Patentanmeldung ein System beschrieben, bei dem der ijervo-iireis nicht ^eyättigt, sondern bei dem ein ansteigende Signale liefernder üenerator. Verwendung findet. Dieses System wird im Übergangs- und Dauerbetrieb ijervogeregelt. Die Betriebsgen&ui.^iccit hängt in beaug auf vor^ebb.are Start-ijtüj'-Giiiiraicteristiken.von^ der i>t'.nabreite der Üervo—Sy^teias ab. Hegelkreise mit grober-. liKncibreite ermüglicji.en schnell und genau geregelte Sandbev/egung beiji Ajila lind Abbreaisen, sind jedoch .-für- ucl.u/in;amgen im Systein aup

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Motortreibrolle undl)rehzahlmesser anfällig» Eorsionsschwingungen dieses Systems werden durch federn der dem Motor mit dem Drehzahlmesser und der !reibrolle verbindenden Welle zusammen mit der Iräghei^ des iiotors, des Drehzahlmessers und der ^reibrolle hervorgerufen. Dadurch bildet sich eine mechanische. Resonanz, als deren folge eine Resonanz der Ausgangsspannung des Drehzahlmessers auftritt. J3ei einem breitbandigen Servo-System wird das von dem Drehzahlmesser ©rsmgte Rauschen (Kontaktrauschen) so, als ob es ein Steuersignal wäre. Das schwingende und rau sehende Ausgangs signal des Drehzahlmessers Yiird soich auf den i^egelkreis zurückgeführt und ändert den Motorantriebsstrom entsprechend, so daß eine schwingende unu dem Drehzahlmess er rauschen entsprechende" I'iotorbev/egung auftritt. Unterhalb einer bestimmten oervobandbreite wird es unpraktisch, eine Servoregelung des ein ansteigendes Signal erzeugenden Generators und der Drehzahlmosserr-ücjikoj.jplung vorzunehmen ₀ H¹Ur ein Baiidtyansportsystem holier !betriebsgüte mit einer einzigen !'reibrolle ist ein k'otorantriebssystem, welches, eine ivlotorbewegun^ in beiden Richtungen mit hohen Beschleunigungen und mit genau gengelter Drehzsiril eriaoglicht, erforderlich.

_Lls } otor für ein derartiges Ban dantrieb ssystem eignet sich ein oolcher mit Käfigläufer, da er das höchste Drehmoment pro ijtroi'ieinheit und läLiferträgheitseinlieit besitzt. Ein solcher ^.lotor hat jedoch eine höhere lauferinduktivit3,t, als

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ein für Servo rege lungen geringerer Güte verwendeten Motor ..-.'"■ mit ebenem läufer.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mo to rantrieb, ssystem zum Antrieb eines Motors mit bestimmter Eenndrehzahl sov/ie genau gergeltem Anlauf und Abbremsen in beiden laufiichtuingen anzugeben, das insbesondere für eine Magnetbandtransportvorrichtung geeignet ist. " ■

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Motorantriebssystera. für einen Motor geringer Trägheit zu schaffen, wobei die Beschleunigungschc^ralcteristik. genau und schnell änderbar genagelt wird. Die Anlauf™ und Abbremscharakteristik soll dabei als funktion der tat sächlich en i/Iotordrehzahl schnell änderbar sein. Die Fenndrehzahlcharaicteristik soll jedoch unabhängig von Motordrehzah!änderungen sein. Der Betrieb: in den einzelnen Phasen soll schließlich auch unabhängig von Temperaturänderungen des Motors und der Umgebung sein»

Das erfindungsgemäße Motorantriebssystem zum Antrieb eines in beiden Drehrichtungen zu betreibenden Motors, Insbesondere eines Gleichstrommotors mit einem, dem Motorstrom proportionalen Drehmoment, bei dem die LesehleLinigung, die Abbremsung und der- lauf mit konstanter Drehzahl geregelt wird, vorzugsweise für eine Magnetband-Transportvorrichtung,- ist gekennzeichnet durch einen, aus einem Mqtorantriebsverstärker '

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mit einem Spannungsrückkoppelzweig und einem, den Motorantrieb sverstärker speisenden Verstärkerpaar bestehenden

ein
Motorantriebskreis durch einen,/den Betriebszustand des Motors bestimmendes Befehlssignal auf den Motorantriebsverstärkereingang leitenden Zy^eig, durch einen, ein von einem Drehzahlmesser geliefertes, der Motordrehzahl entsprechendes Signal, und das Befehlssignal vergleichenden Vergleichsverstärker des den Motorantrieböverstärker speisenden Verstärkerpaars, und einen, eine Stromgegenkopijlung bildenden, vom Motorstrom gespeisten Stromschwellwertverstärker des den Motorantriebsverstärker speisenden Verstärkerpaars,

Im Prinzip enthält also das Hotorantriebssystem gemäß der Erfindung eine bcbaltung zur-Aufnahme von Befehlssignalen und zur genauen Regelung des Anlauf-, Abbrems-, und Konstantlaufstroms des Motors. In Abhängigkeit von Regelsignalen wird durch den Motοrantrieb»kreis ein konstanter, in die 'Wicklung des Motors- fließender Strom erzeugt. Durch diesen Strom wird der Motor bis nahe ein die ^ü'.vüns elite Drehzahl entweder lienndrelizalil oder Drehzahl EuIl — beschleunigt oder abgebremst. Ist die gewünschte Dr eh ζ aiii beinah ^erreicht, so wird der Strom in Abhängigkeit eines Gleichütromsignals von Drehzahl^rne;i-kreis stark und schnell- auf einen ^;i7ert ^esenkt'oder erhöht, der die gewünschte Drehzahl gewährleistet. Der Punkt, an dem. 3tromre_r:ulierun_f?; einsetzt, ist so gewühlt, dciß bei dem -erhaltenen btroiaänderun^cbetrag der Motor etwa

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die" gewünschte Drehzahl zum gleichen Zeitpunkt ■ annimmt, indem sich der Strom fetwa auf den gewünschten Endwert ein- · stellt. Wenn die volle Drehzahl erreicht ist, wird der Motor· durch eine' geeignete konstante regulierbare Spannung gespeist, welche unabhängig von schnellen Drehzahlmesser'-signalen ist. " ' - '

Ein spezielles.Ausfuhrungsbeispiel enthält einen Motor geringer· Trägheit mit· einem in einem weiten Bereich linearen ' ■ Zusaamenhahg zwischen Drehmoment und- Motorstrom. Der Motor ist direkt mit der einzigen Treibrolle einer. Magnetbänd-TransiTortvorrichtung gekoppelt. Die Drehzahl der !'reibrolle bzwv des Motors wird mit. einem Drehzahlmesser' oder anderen Mitteln festgestellt. -Der Antriebskreis enthält einen Yergleichsverstärker, welcher einen konstanten großen Motorstrom,abhängig· von der Differenz eines Befehlssignals und des vom Gleichstrom-Drehzahlmesser gelieferten Signals bewirkt,, bis der Motor eine Drehzahl annimmt, die. um einen bestimmten Betrag von der vollen Drei]zahl abweicht,.. Ist die vorgegebene Drehzahl erreicht, so Behaltet der Tergleichsverstärker ab; der Anlauf strom nimmt schnell i_;egen einen zur Aufrechterhaltung konstanter Drehz-ahl erforderlichen 'fert ab. Bei abnehmenden! Mot or strom nimmt die Drehzahl v/eiter zu, bis der Endwert· erreicht ist. Ylexm der Motorström -auf einen weiteren kleineren Wert als der des konstanten Anlauf- : stroms abnimmt, wobei dieser ,kleinere Wert jedoch noch großer.als der zur Aufrechterhaltung der vollen Drehzahl . .

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erf order liehe ist, wird eine konstante Spannung an den Motor gelegt. Der Mot or strom sinkt dann noch wenig weiter ab, bis sich der der konstanten Spannung entsprechende Stromwert einstellt. Dieser Wert ist unabhängig "zon dem vom Drehzahlmesser gelieferten Signal und reicht aus, um die volle Drehzahl zu gewährleisten. Daher beeinflussen Schwingungen und Rauschen im Drehzahlmesskreis die Treibrollen- und Bandbewegung nicht.

Bei lauf mit konstanter Drehzahl wird der Motor von einer regulierten Spannung gespeist, welche eine genaue Regelung der Motordrehzahl unabhängig-von der Motor- und Umgebungstemperatur sicherstellt. Da der größte Teil - etwa 95 f° ~ äer am Motor liegenden Spannung zur Kompensation der ge gen elektromotorischen Kraft und der praktisch konstanten, aas Band- und Motorreibung gebildeten Last axxS.gev/endet wird, haben Änderungen des Motorwiderstanäes mit der lemperaiir nur geringen Einfluß auf die. Drehzahlregelung, d.h., es wird eine von Temperaturänderun^en tinabhängi ge, genau geregelte Drehzahl aufrechterhalten. Weiterhin sind die durch mehrere Kommutatoren hervor^erusfenen Drehmomentpulsationen bei rotierendem läufer vernachlässigbar, so daß auch durch die Kommutatoren praktisch keine Dr eh mo ment sch wankung en auftreten. l>ie Konstantstromspeiijung des Motors bei Anlauf und Abbremsen ergibt eine vorgebbare Start-ötop-Charakteristik» Da das durch einen Gleichstrommotor erzeugte Drehmoment bei niederen Drehzahlen deai Motorstrom proportional ist, stellt ein konstanter Anlaui'strom ein vorgebbares Anlauf drehmoment und daher einen

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vorgebbaren üJreibrOllenlauf sowie eine genaue Bahdlange - . ■:..■ zwischen Anlauf und Enddrehzahl sicher. Die Beschleunigungsund Abbremslängen v/erden unabhängig von Programiafolgen oder Motortemperaturen geregelt. Der lauf mit konstanter Drehzahl ist_y wie schon .erwähnt, unabhängig von Schwingungen in der Drehzahlmess Ordnung¹ oder der Mot or-Umgebungstemperatur.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird die konstante Spannung erst angelegt, wenn der große Anlaufstrom auf einen Yfert gesunken ist, der wenig größer als der_:für den Lauf-mit konstanter "Drehzahl ist. Dadurch ist sichergestellt, daß die konstante Beschleunigung solange wie möglich aufrechterhalten wird, ohne daiS eine Drehz ah lüb er steuerung "auftritt. · ■

Weiterhin wird der Antrieb mit konstanter Drehzahl durch eine Servoregelung mit verminderter Bandbreite vorgenommen, wobei Rückkoppelsignale vom Drehzahlmesser abgeleitet v/erden. Der Start-Stop-Yorgang ist allerdings imabhängig vom ^rehzahlmeJ3-kreis und Schwingungen in diesem.

Geraä'ß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Motor von einem Motorantriebsverstärker gespeist, dessen Eingang durch einen Sign&lknotenpunkt gebildet wird. Ein Drehzahlfeststellverstärker liefert einen großen Strom an ösen Knotenpunkt, wenn die Motordrehsähl kleiner als ein vorgegebener Prozentsatz der .Enddrehzahl ist. Ό ei in Abbremsen "wird ebenfalls ein großer Strom geliefert, wenn die Drehzahl großer als ein

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vorgegebener Wert ist. Ein Stromscli we llwertver stärker ist so mit dem Knotenpunkt verbunden, daß ein Strom von diesem in den Verstärker abfließt, wodurch der■Eingangsstrom des Motorantri.ebsverstäricers lier-öb ge setzt wird. Der a,bfliei.j ende Strom ist jeweils so groß, daß ein konstanter Besolileunigungsstrom in den Motor eingespeist wird. Der Stromscliwellwertverstärker überwacht den Motorstrom und liefert eine konstante Spannung für den Motor, wenn der Motorstrom unter einen vorgegebenen Wert sinkt. Schließlich erhöht der btromschwellwertverstärker - wenn er durchgesclialtet ist - die Ausgangsimpedanz des !.Totors, wodurch eine schnelle Entladung der Mot or induktivität bei tibergang vom Anlauf vom zum Konstantlauf gewährleistet ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. "Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung eines Motorantriebssystems gemäß der Erfindung im Zusammenhang mit einer Kagnetbandt rapportvorrichtung;

Fig. 2 ein üeitdia^ratam des iiotorstroms, der Motorspannung

' und der Kotordrehsah}., aus uenen die Wirkungsweise des - erfindungsgeniäßen iOtor--<nirieb'ssystems hervorgeht;

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Fig« 3 ein genaueres Schaltbild des Motorantriebssystems gemäß der Erfindung;

fig. 4 ein Blockschaltbild eines weiterenAusfuhrungsbeispiels gemäß der Erfindung.

In Pig. 1 ist eine Bandtransportvorrichtung eines digitalen datenverarbeitenden Systeme dargestellt, in dem das Motorantriebssystem gemäß der Erfindung In vorteilhafter Weise verwendet werden kann. Nicht erfindungswesentliche Einzelheiten sind dabei entweder nicht oder womöglich vereinfacht dargestellt, um die Beschreibung zu vereinfachen,,

Die mechanischen Seile der Ba.ndtrapportvorrichtung sind auf einer Fronttafel 10 angebracht; sie enthalten eine Bandvorratsspule 12 und eine Bandaufnahmespule 13. Die Bezeichnungen "Vorratsspule" und "Aufnahmespule" sind lediglich aus Zweckmäßigkeitsgründen gewählt. Tatsächlich läuft das Band 15 mit geringer Reibung und Spannung in beiden Richtungen zwischen den Spulen, so daß beide Spulen sowohl "Torratsspule" als auch "Aufnahmespule" sein können. Das Band 1'5 wird vorwärts und rückwärts an einer MagnetkopfanOrdnung 17 vorbeibewegt, welche mit Aufnahme- und ϊ/iedergabekreisen gelcopxjelt - · istj" diese sind ihrerseits mit einer (nicht dargestellten) zugehörigen Datenverarbeitungsanlage verbunden. Die Datenverarbeitungsanlage erzeugt die Signalkombinationen, welche die Vorlauf-, Rücklauf-, Abschält— und Einschaltsignale zur

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Regelung der Ban dt rapportvorrichtung bilden, Insofern die Datenübertragung und die Erzeugung dieser Steuersignale durch konventionelle Mittel vorgenommen werden, sollen in der fol-

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gen den Beschreibung keine näheren Ausfüllrungen mehr/zugemacht werden.

Die Vorrats- und Aufnahme spul en 12 und 13, zwei Vakuumkammern 21 und 22 sowie eine zentrisch angeordnete !reibrolle 24 sind symmetrisch in geschlossener form auf der 3?rontplatte 10 angebracht. Je eine Vakuumkammer 21 bzw.'' 22 ist zwischen der Treibrolle 24 und der zugeordneten Spule 12 bzw, 13 angeordnet, um den Bandteil in der 'i'reibrollenzone von den mit großer Trägheit behafteten Spulen zu entkoppeln. Jede Vakuumlcammer besitzt eine mit einem Vakuumaggregat 26 verbundene Vakuumöffnung, so daß das Band in lorm einer Schleife variabler länge in die Kammer gezogen werden kann, wodurch ein für die mechanische Entkopplung erforderlicher !Puffer kleiner Trägheit gebildet wird. Die !'reibrolle 24 kann in regelmäßiger iOlge vor- und rückwärts angetrieben werden. Die relativ langsameren Spulen haben nicht die gleiche geschwindigkeit, da der Puffer die relativ schnellen Bandbewegungsänderungen zwischen den Kammern absorbiert.

Um die Bandschleifenlängen in bestimmten Grenzen zu halten, werden die Spulen 12 und 13 durch einen zugeordneten Servomotor 27 bzw. 28 angetrieben. Jeder Motor ist in einen Servo-r kreis eingeschaltet, welcher Motorantriebssignale von zwei -

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in den Kamme rs ei ten angeordneten Positionsanzeigegeräten, "-■- und - falls gewünscht - von (xesclrwindlgkeitsmessern ableitet. Die Schleifenpositionsanzeigegeräte 31 und '32 enthalten Kombinationen aus Lichtquellen lind foto empfindlich, en Detektoren- ' (oder ähnliche konventionelle Geräte) und liefern- l'ehlersignale an die entsprechenden Spulenservokreise 34- und 35. -^i^e Spulenservokreise regeln die Bewegungen der angeschlossenen Spulenmotoren 27 "bzw. 28, so daß die Spulen 12 und 13 in geeigneter Weise in. Rotation versetzt werden, um in Betrieb das Band in die oder aus den Kammern zu ziehen. Damit wird das Bändln ausgewählten Bereichen gehalten bzw. es werden gegebene Bandschleifenlängen aufrechterhalten.

Das Antriebssystem der Spulen 12 und 13 sowie konventionelle Modifikationen dieses Systems, wie beispielsweise andere Formen von Schleif e-nanzeige- und Servo systemen, sind an sich bekannt, ■

In anderer Hinsicht ist diese Bandtransportvorrichtung jedoch von bisher üblichen verschieden, da das Band weder hoher Spannung, hoher Reibung noch großen Schlagkräften ausgesetzt ist. Die beiden Kammern 21 und 22 erhalten eine im wesentlichen immer gleich große Bandspannung aufrecht. Die Vorrichtung ist mit ii'tlhrungsrollen 37 und 38 geringer Reibung an den Eintrittsenden der Kammern 21 und 22 versehen. Eur diese Führungsrollen erzeugen zusammen mit den Berührungsfläohen des Bandes an den ^ammerwänden und an der Magnet-

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kopfanordnung reibungs- und Trägheitskräfte im Bandweg, welche der durch die Treib rolle 24 hervorgerufenen Bandbewegung in der Magnetkopfζone entgegenwirken, Andererseits ist eine teilweise federnde Treibrolle 24 mit hoher Reibung, wie" beispielsweise eine Rolle mit einer Gummi-oder gummi- . ghnlichen Oberfläche vorteilhaft, wodurch die Spannung des Bandes 15 auf einen relativ niedrigen Wert von etwa 90 bis 275 g gebracht wird.

Das lehlen von wesentlichen Reibungskräften zusammen mit dem Vorhandensein von lederungsmechanismen geringer Trägheit im Bandweg stellt sicher, daß das Band 15 nur durch die Treib rolle 24 angetrieben wird. Weiterhin ist die Trägheit des Motors und der Treibrolle um eine Größenordnung höher, als die Trägheits- und Reibungskräfte entlang des Bandes, da die Bandspannung lediglich größer als der Wert sein muß, welcher zum Abziehen des Bandes von der ^reibrolle 24 während einer Beschleunigung erforderlich ist. Daher ist die Motor- und Treibrollenbewegung für die Bandbewegung direkt bestimmend.

Diese gleiche Möglichkeit der direkten Regelung der Bandbewegung kann im WirkungsEusammenhang mit elektrischen Mitteln zur Erzeugung genauer Regelsignale für den Start, das Anhalten und die Uennbetriebsgeeohwindigkeitsgrößen des Bandes zur Anwendung kommen. Die Treibrolle ist über eine Motorwelle 42 direkt mit einem Motor 44 kleiner Trägheit gekoppelt. Der Motor 44 kann beispielsweise ein Gleichstrommotor mit

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einem nicht mit rotierenden Eisenkern umgebenden Käfigläufer sein.* Ein derartiger Motor ist besonders günstig, weil er

■ nicht nur eine geringe Ankerträgheit, sondern auch in einem relativ großen Bereich eine lineare Drelimoment-Stromcharakteristik besitzt. Er hat zwar eine größere Induktivität als ein Motor mit ebenem läufer, jedoch ist seine Drehmomentempfindlichkeit pro I'räghe itseinheit des. laufers dreimal größer. Wird ein solcher Motor an ein mechanisches System mit sehr kleinem und gaa?ka praktisch konstantem G-egendreh-■moment angekoppelt,' so kann die Größe und die Polarität des eingespeisten Stromes zur γ/irksamen - und vollkommenÄen Regelung des mechanischen Systems verwendet werden.. Eine lineare Charakteristik ist allerdings nicht notwendig, solange das Drehmoment mit wachsendem Strom ebenfalls anwächst.

Gemäß der -Erfindung -ist zur Speisung des Treibrolleiimötors in zwei ausgezeichneten Arten ein.Motorantriebskreis vorge- -sehen. Im .Übergangs- oder Start-Stop-Betrieb werden große konstante Beschleunigungs- und Bremsstrome auf den Motor gegeben, während bei Betrieb mit konstanter Drehzahl eine konstante Spa.nnung angelegt wird* Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in einer definierten und schnellen Regelung der Strömänderung beim Schalten zwischen konstanten! Strom und konstanter Spannung.

Der Antriebskreis zur Regelung das-Motors, durch einen 1 ^o torantriebsverstärker..4-6 ist- als Blockschaltbild in i^viß. 1 dar->

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gestellt. Die beiden EingangsSignaIe dieses Kreises werden. • durch die Iiommand ο signale V„ und das Gleich st romsignal eines mechanisch mit dem Motortreibrollen-System gekoppelten (rleichstromdrehzahlmessers 48 gebildet. Die -Kommandosignale können, wie im folgenden noch beschrieben wird, auf zwei oder mehrere Eingangsleitungen gegeben werden, jedoch ist lediglich eine dieser Leitungen dargestellt, da die wesentliche Kommandofunktion in der Wahl einer Bezugsspannung V^ für das System besteht. Jj¹Ur den Motorantriebsverstärker 46 sind zwei Rückkopplungssignale vorgesehen, wovon eines von einem durch einen Punkt zwischen den Verstärker 46 rückgekoppelte Spannung gebildet wird. Dieser Rückkopplungszweig-wird durch einen Widerstand (li-r,) 50 gebildet. Der zweite ilücirkox>plung"szweig liefert einen der Größe des Motorstromes entsprechenden Strom, welcher von einem Widerstand 5I (R_n) abgeleitet und über einen ο t rows cn we Uwe rt verstärker 53 auf einen Knotenpunkt 55 am Eintjmiü ('Gp Verstärkers 46 gegeben wird. Der Stroms chwellwertverütärker 53 besitzt einen definierten Unempfindlichkeitsbereich und eine definierte Verstärkung. Sr ist über den wider- ■ steine! 56 (Sq) an den Knotenpunkt 55 geschaltet. Das Eingangssignal wird über einen Widerstand 58 (R. ) an den Knotenpunkt ge gebe χι.

urch einen Vergleichsverstärker 60 wird ein separates utcuersignal im Kreis, erzeugt. Der Vergleichsverstärker 60 . addiert duo bignal des ü-leichstromdrehzahlmessers 48 und das

nal V,., welche über Y/iuerstände 62 und 63 auf diesen

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gegeben werden-. Das Ausgangs signal des Vergleichsverstärkers 60 gelangt über einen Widerstand 65 (Rj) an den Knotenpunkt - 55. -. ■ .

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In diesem Lystem werden keine Drehmomentschwingungen der -^n- , Ordnung- aus Treibrolle,. Motor und Drehzahlmesser angefacht, •wie es der ^aIl sein würde, wenn die Drehzahlmesser spannung auf den Eingang rückgekoppelt -würde. Wegen der grüßen Dämpfung im Servosystem würden allerdings-wesentliche Vergrößerungen der Beschieunigungs- und Bremsintervalle im Start-Stop-~Betrieb auftreten. Diese Schwierigkeit wird gemäß der i/rfindung •dadurch behoben, daß der Motorantriebsverstärker 46 in zwei verschiedenen Zuständen betrieben wird. In einem Zustand wird ein konstanter Strom zur Beschleunigung und Bremsung eingespeist, während im anderen Z us.t and eine konstante Spannung zur Geschwindigk-eitsregelung im stationären Zustand, angelegt wird. Der im Kreis des Widerstands 51 liegende Stromschwell— wertverstärker 53 mit definiertem Sperrbereich und definierter Spannungsverstärkung bildet eine ,Stromrückkopplung für den Motorantriebsverstärker 46, wenn der Motorstrom wenig grüßer als der bei konstanter Drehzahl aufgenommene Strom ist. üiiie Spannungsrückkopplung erfolgt über den Widerstand 50.- Der Stromschwellwertverstärker 53 ist so ausgelegt, daß er bei Strömen wenig oberhalb des bei konstantem Drehmoment in den Motor fließenden Stromes anspricht und. eine Begrenzung des vom Motor 44 aufgenommenen Stromes auf einen ?Aert vornimmt, welcher dem während des Anlaufs und des Abbremsens zum Xnotenpunkt

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fließenden Strom proportional ist. Der Vergleichsverstärker 60 ist so ausgelegt, daß er einen relativ großen Strom in
den Knotapunkt 55 einspeist, wenn' die Drehzahlmesser spannung um einen gewissen Betrag, .beispielweise etwa 20 /° vom
Kommando signal Y abweicht. Ist dies nicht der 3PaIl, so liefert der Vergleichsverstärker 60 kein Ausyangssignal,

In den Übergangszustanden fließt als j?olge einer stufenförmigen Änderung des Kommandosignals V_R ein großer konstanter Strom vom Vergleichsverstärker 60 in den Kenotenpunkt 55* Beim Anlauf ist das Signal des Drehzahlmessers 48 zunächst Muli, während das Kommandosignal seine volle Amplitude hat, so daß die Summe djer über die Widerstände 62 und 63 an den Vergleichsverstärker 60 gelan-genden Signale einen relativ großen konstanten Strom zum Knotenpunkt 55 bewirbt. Damit fließt über den Hot orantriebsverstärker ein großer Beschleunigungsstrom in den Motor 44. Der Motorstrom bleibt jedoch von einem-gewissen Wert an konstant, welcher dem Stromgleichgewicht am
Knotenpunkt 55 entspricht. Der Stromschwellwertverstärker
liefert im Sinne einer Gegenkopplung ein großes Rückkoppelsignal an den Knotenpunkt, so daß der vom Vergleichsverstärker 60 gelieferte Strom die Tendenz hat, über den Widerstand 56 zum Ausgang des Stromschwellwertverstärkers 53 zu fließen»
Der über den Widerstand 56 fließende Strom baut eine bestimmte Spannung am Ausgang des Stromschvellwertverstärkers auf, \7odurch der Si>annungswert, εη dessen Eingang festgelegt wird, da dieser Verstärker, wie oben ausgeführt, eine definierte

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Spannungsverstärkung besitzt. Daher ist die Spannung am Widerstand 51 (Rq) festgelegt, wodurch in diesem Pail auch der vom Motor 44 aufgenommene Strom festgelegt ist.

Da der vom Motor 44 aufgenommene konstante Strom ein konstantes Drehmoment hervorruft* wird der Motor in festgelegter Weise linear auf seine Enddrehzahl beschleunigt.» Die Beschleunigung ist unabhängig vom Motorwiderstand und praktisch unabhängig von der Reibung in der Motorlast, weil, wie schon erwähnt,-das Reibungsmoment sehr viel kleiner als das für die träge Last· erforderliche Beschleunigungsmoment ist.

Der Stromendwert wird aufrecht erhalten und die Beschleunigung bleibt konstant, bis der Motor 44 in den effektiven Sperrbereich des Vergleichsverstärkers 60 gelangt; in diesem Punkt wird der Vergleichsverstärker abgeschaltet. Der Abschaltpunkt ist festgelegt und liegt bei etwa 80 ^v/o der End- oder Hennge-Bchwindigkeit des Bandes. Bei eingeschaltetem Vergleicheverstärker hängt die Stromäbfallzeit von der Motorinduktivität, vom Motorwiderstand und dem relativen Stromwert am Beginn des Intervalls ab. Der Stromschwellwertverstärker 53 bleibt aller-, dings noch für eine bestimmte Zeit in seinem aktiven Zustand und bildet eine .große Ausgangeimpedanz für den Motor, wodurch der Motorstrom schnell abnimmt, bis/äer Unempfindlichkeitsbereich dee Strömschwellwertverstärkers 53 erreicht ist. Daher iet die Stromabfällzeit kurz und di« Beschleunigung nimmt ab, biß der gewünschte Wert für den konstanten Zustand erreicht

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wird. Die Sperrbereiche des Stromschwellwertverstärkers 53 und des Yergleichsverstärkers 60 sind so gewählt, daß optimale Anlaufbedingungen erhalten werden. Diese sind dann gewährleistet, wenn die Treibrolle 24 und das Band 15 sich in einem kurzen Intervall mit abnehmender Beschleunigung bewegen, bis die Nennbetrlebsgesohwindigkeit praktisch erreicht ist. In diesem Zeitpunkt gelangt das System in seinen konstanten Betriebszustand ahne daß Übergangspendelsohwingungen des gewünschten Greschwindigkeitswertes auftreten.

Im Betriebszustand konstanter Drehzahl arbeitet der Motorantriebsverstärker allein mit der Eückkoppe!spannung des Rüokkoppelzweiges aus dem Widerstand 56 zusammen, so daß an den Klemmen des Motors 44 eine ausgeglichene Spannung liegt. Der Motor läuft mit konstanter East» welche durch die Heibung im Bandweg und im Motor sowie durch einen relativ geringen Spannungsabfall am Läuferwiderstand gebildet wird. In diesem I¹ all beträgt die gegenelektromotorische Kraft des Motors etwa 95 '/° der angelegten Spannung. Darüber „hinaus bleibt der Spannungsabfall am Läuferwiderstand etwa konstant. Damit bleibt auch die Drehzahl des Motors 44 konstant. Durch Kommutatoren bewirkte Drehzahländerungen sind bei derartigen Motoren klein. In einem praktischen System hoher Güte gemäß der Erfindung wird die Abhängigkeit der Motordrehzahl von Tempe- τά±χιχ- und ZeitSchwankungen in engen Grenzen gehalten. In dem betrachteten praktischen Fall wurde festgestellt, daß die Ausgangsspannung des Drehzahlmessers 48 sich in einem ge-

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sohlossenen Rege Here is lauf oszialltorisch ändert, jedoch -... werden diese oszillae-toris.chen Änderungen durch die be- - sohriebenen speziellen Techniken fast ganz eliminiert. Es zeigt sich auch, daiS oszialltorische Vorgänge im Drehzahlmesser 48 i^m servogeregelten Start-Stop-Betrieb auftreten können. In diesen Übergangsbetriebszuständen befindet sich der Servokreis auf konstantem Stromwert bzw. in verstärkungs— losem Zustand, wodurch die in diesem EaIl kleineren Schwingungen der Drehzah!messerspannung ausgeschaltet werden, da sie in den Sperrbereich des Vergleichsverstärkers 60 fallen*

Arbeitet das System im Bremsbetrieb, so kehrt sich das Kommando signal um. Die Wirkungsweise ist daher die gleiche wie im Anlaufbetrieb. Die große Differenz zwischen Kommandosignal und Drehzahlmessersignal schaltet den Vergeleichsverstärker Der Servokreis liefert einen konstanten Stromwert für den Motor 44· Da das Signal des Drehzahlmessers 48 relativ zum Kommandosignalwert abnimmt, wird der Vergleichsverstärker abgeschaltet. Der Stromschwellwertverstärker 53 senkt den Strom bis sein üperrbereich erreicht ist und die Eigenabklingoharakteristik den endgültigen Stillstand bewirkt, Der Betrieb in umgekehrter Richtung erfordert Eingangssignale in-umgekehrter Polarität.

Die Pig, 2 zeigt ein Diagramm der Iviotordrehzahl, der Spannung und des Stromes beim Anlauf-, Konstantgeschwindigkeits- und Breinabetrieb. Es sei angenommen, da,*] zu einer Zeit t- ein

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«Anlaufkommando" in Form einer negativen Spannut an den Knotenpunkt 55 und an den Vergleichsverstärker nach 1'¹Xg. 1 gegeben wird. Der Vergleiohsverstärker 6ü und der otromschwellwertverstärker 53 bewirken, wie oben beschrieben, einen konstanten Stromwert i«K^_ar"-t- sodaß die Motordrehzahl' B etwa konstant zunimmt. Da die Motordrehzahl zunimmt, gibt der Drehzahlmesser eine konstant anwachsende Spannung auf den Vergleichsverstärker 6ü, bis zum Zeitpunkt tp ein vorgegebenes Verhältnis jaurn Kommandosignal erreicht wird. In diesem Zeitpunkt wird der Vergleichsverstärker 60 abgeschaltet, wodurch infolge des viel geringeren Stroms im Knotenpunkt 55 der Stromschwellwertverstärker 53 den strom und.die Spannung vermindert, bis sein SchaltZeitpunkt'bzw. sein Sperrbereich bei einem Stromwert Ϊ,_Γ,, erreicht wird. Der Mo tor strom fällt auf

Vb

einen duroh die Motprinduktivität und den Motorwiderstand bestimmten \7ert. Die Spannung wird während des Betriebs mit konstanter Drehzahl, auf dem ¹JeTt V gehalten. Die konstante Spannung V«« bildet lediglich die Gegenelektromotorische Kraft, wie oben beschrieben«- Der noch fließende Strom deckt nur die Keibungs-, Widerstands- und Wicklungsverluste.

Das Bremssignal ergibt sich aus einer stufigen Umschaltung der Bezugsspannung auf Null- oder Bezugsspannungsniveau..Da-

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bei wird die Spannung stark negativ,, da der Vergleichsverstärker wieder eingeschaltet wird* Es wird ein konstanter Strom für die Abbremsung erzeugt. Der Strom wird auf dem bezeichneten Viert gehalten. Zur Zieit tgsohaltet

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der Vergleichsverstärker. 60 ab. Die Spannung macht einen scharfen negativen Bück schlag, wodurch die /Motorinduktivität entladen wird, Der Strom sinkt ebenfalls stark 'ab, bisher Stromschwellwertverstärker 53 seinen Sperrbereich erreicht. Danach bringt ein normaler Stromabfall den Motor 44 schnell zum stehen.

Ein Ausführungsbeispiel des elektrischen Kreises gemäß der Erfindung zeigt Fig. 3₅ in der· gleiche Elemente wie in I¹Ig. mit gleichen Bezugszeichen Versehen sind. Die verschiedenen Verstärker und ihre Anordnung entspricht der Darstellung nach Ii¹Ig, 1. Der elektrische Kreis ist lediglich detaillierter dargestellt, wobei jedoch bestimmte .für" den 3? achmann leicht" verständliche. Abwandlungen mit berücksichtigt sind. Zum Beispiel sind für die Komrnandosignale verschiedene Eingangsleitungen vorgesehen, welche für den Yorlauf positiv und für den Rücklauf negativ angenommen werden. Ein fehlendes Eingangssignal an beiden Leitungen bedeutet ein Stopsignal. Weiterhin geht der Spannungsrückkopplungszweig von einem zentralen Bezugspunkt einer zweifachen Spannungsversorgungsquelle 70 aus, wobei der Bezugspunkt mit einer jvlernme des Motors 44 verbunden ist. Der .Rückkopplungszweig'. . i"bt die gleiche !''uniction wie derjenige in Ji¹Ig, 1 aus, in der der iuotor 44 an einem: festen Erdpunkt eingekoppelt ist. Der Stromzweig von den Enden der Spannunßüversorgungsquelle 70 über den Leistungsverstärker 73, den Widerstand 51 und den Motor 44 ist dem in ü'igo 1 in vereinfachter Weise dargestellten £.tromkrei& äquivalent, jedoch . werden in der Praxis mit eier Ausführung n... ch Jj'ig. 5 Vorteile

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erzielt.

Der Motorantriebsverstärker 46 besteht aus zwei Haupt stufen, nämlich aus einem Einsatzvorverstärker (operational preamfO.ifier) 72 (im Zusammenhang mit dem Vergleichsverstärker 60 im einzelnen beschrieben) und einem Leistungsverstärker 73. Der leistungsverstärker 73 liefert die Antriebsströme geeigneter G-röi3e und beider Polaritäten für den Motor. Dieser Verstärker ist an die Spannungsquelle 70 angeschlossen, welche als Vollweggleichrichter mit Grlättungskapazitäten zur EIi-. minierung von \Ve lligkeits effekt en zu verstehen ist. Der Knotenpunkt 55,an den sowohl die Koinmandosignale und die über den Widerstand 50 rückgekoppelte Spannungen gelangen, kann als ..-•ere.-jelte Spannungscjuelle ausgebildet sein, wenn die vom BtrojafJChwellwcrtverstlirker 53 ¹^o vom Vergleichsverstärker kommenden Signale abgeschaltet sind.

Ein spezielles .Beispiel eines geeigneten Eins atz Verstärkers ist im Vergleichsverstärker 60 in I¹Ig. 3 dargestellt. Ein derartiger Verstärker kann auch für die als Blockschaltbild dargestellten Kreise in den taideren schalt einheit en verwendet werden. Der liinsatzverstärker 76 speist einen bipolaren Schalter 73 zur Erzeugung von positiven und negativen Signalen gleicher Amplitude in Abhängigkeit vom Amplitudenverhältnis · zwischen den 'BezugsSignalen und den Drehzahlmessersignalen. Liegt dieses SignalverbJiltnis in einem gegebenen Proportionalität sbereich, so werden diese Signale abgeschaltet, da der

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Eins at ζ verstärker ,76 sperrt. Eine eingehende Beschreibung des Einsatzverstärkers erübrigt sich, da jede geeignete führungsform verwendbar ist} die dargestellte Ausführungsform hat sich jedo,ch als günstig erwiesen» Die über die summierenden Widerstände 62, 63' und 63" gelangenden Eingangssignale werden auf die Basis des ersten Transistors eines Differenzialverstärkers' 80 gegeben, dessen Ausgangssignalen über einen in Emitter-Schalter betriebenen Transistor 82 an einen Inverter-Transistor 83 gelangen. Im Emitter-Kreis des Transistors 83 liegt aus StabiIisierungsgründen eine Zenerdiode 84. Der Knotenpunkt am Eingang des Vergleichsverstärkers 60 ist über einen relativ großen Widerstand 86 {33 kg/Ohm) mit dem Kollektor des Transistors 83 verbunden. Damit ist die-Verstärkung des Einsätzverstärkers festgelegt. Das Ausgangssignal des Exn_Sätzverstärfcers 76 ändert sich'in zwei Richtungen, um bei bestimmten Spannungswerten je einen der komplementären Transistoren im Kreis 88 zu sperren. Diese Transistoren sind über geeignet gepolte Dioden 89 bzw. 90 an den Einsatzverstärker angekoppelt und symmetrisch vorgespannt, so daß immer nur einer gesperrt ist,, wenn ein über einem bestimmten Wert liegender Spannungssprung am Ausgang des Einsatzverstärkers 76 auftritt. Dieser Wert des Spannungsprungs bestimmt im Zusammenhang mit einer definierten Verstärkung des Einsatzverstärlcers den Schaltpunkt des Vergleichsverstärkers. Die über je einen Zweig des i'ransistorkreises 88 kommenden Signale werden über jeweils zwei hintereinander geschaltete Dioden 92 bzw» 93 durch Summation wieder vereinigt. Diese Dioden verhindern im Sperrfalle einen

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Stromfluß infolge von Gleich spannung s Schwankungen. Es ist vorteilhaft, den summierenden Y/iderstand 65, wie dargestellt, aufzuspalten, um das Signal an den "Knotenpunkt 55 zu geben.

Der StroBisehwellwertveretärker 53 besteht aus einem iiinsatzverstärker 94 (wie oben beschrieben) und hintereinanderge-B.ohalteten Dioden paar en.

Es ist vorteilhaft, den Sperrbereich dieses Kreises durch zwei parallelliegende Dioden 96, 97 genau zu definieren. Diese Dioden legen vorgegebene und feste Sperrbereichsgrenzen für den utromsohwellwertverstärker 53 fest. Bei der Schaltung nach !ig. 3 sind die Sperrbereiche des Stroms chwellwertverstärkers 53 und des Vergleichsverstärkers 6 0 gegeneinander und4.n Beziehung zum Servosystem genau festgelegt. Der Sperrbereich des Vergleichsverstärkers GO ist durch eine proportionale Beziehung zwischen den Kommandosignalen und den vom Drehzahlmesser 40 gelieferten Signalen festgelegt, Wie im Zusammenhang mit Fig. 2 schon beschrieben, schaltet ein Drehzahlsignal, das größer als etwa 70 bis 90 fo des Bezugssignals ist, den bipolaren Schalter in die "Aus"-Stellung, wodurch der Vergleichsverstärker 60 abgeschaltet wird. Das entspricht einer Annäherung der Bandgeschwindigkeit (im Beispiel von 70 bis 90 #) an die gevmnsohte Vor- oder ßücklu.ul'geaai.iwindigkeit.

Der Sperrbereich des Stronisciu/ellwertverstärkers ist, wie schon im *jusaunenhan_ö mit .>'i,_%. 2 beschrieben, enger," d.h. dieser

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Verstärker sperrt, wenn die Bandgeschwindigkeit nmr wenige ■_ Prozent von der Endgeschwindigkeit abweicht. -

Im folgenden wird eine nähere Erläuterung der mit dem Knotenpunkt 55 verbundenen Widerstände gegeben. Der Bückkopplungswiderstand. 50 (r_c,) ist wesentlich größer als der mit dem Stromschwellwertverstärker 53 verbundene'Widerstand 56.(E„)." In den'ifbergangsbetriebszuständen ist der vom Vergleichsverstärker gelieferte Strom größer als der Eingangsstrom, d.h₀ der größte Teil des Stromes fließt über den v/iderstand 56· Mit dem so festgelegten Ausgangssignal des Stromschwellwertverstärkers 53 liegt auch der Spannungswert an der mit diesem Verstärker verbundenen Klemme des Motors44 fest, d.h.'in den Motor fließt bis zum Lnde der Lbergangszustände ein konstanter Strom. Bei stationärem Betrieb beeinflussen der Stromschwellwertverstäfcker und der Yergleichsverstärker die Motorspeisegrößen nicht, da sie gesperrt sind. .

Das beschriebene System ist praktisch unabhängig von Änderungen der Umgebungstemperatur oder des MotorwiderStandes. Jiis. unter-Bcheidet sich also von einem ,-jervosystem mit konstanter bpannung, indem das Drehmoioent der ΚθΗθΦβΗ »jtartphase nicht konstant ist, und mit dem sich durch Motor erwärmung ändernden läuferwiderstand des Motors variiert. In einem Servosystem mit konstanter Spannung, nimmt der Motorstrom so langsam ab, daß Drehmoment über Steuerungen auftreten, wenn nicht ein sehr gerundetes Startdrehmomentprofil zugelassen wird. Anstelle der beschrie- ι

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benen und dargestellten Einzelkreise können auoh Abwandlungen davon mit Vorteil zur Anvfendung kommen. Beispielsweise kann im system nach I¹Ig. 4 ein b'ervo kreis begrenzter Bandbreite benutzt werden, welcher bei stationärem Betrieb von den Signalen des Drehzahlmessers 43 gespeist wird. Dabei wird die llückkoppe!spannung des Antriebsverstärkers 46 vom Drehzahlmesser 4-j abgenommen, wobei die übrigen x'eile" des Systems gleich sind. Die Bandbreite des Servokreises wird durch Ausbildung der Ansprechcharakteristik des Antriebsverstärkers 46 nach den folgenden G-e Sichtspunkt on in an sich bekannter Weise vorgenommen.

Treten bei einer bestimmten ii'reyuenz, beispielsweise bei 1 IcHz Schwingungen auf, so muß die Servobandbreite (das ist die !Frequenz, bei de:j/die XreisverStärkung auf 1 absinkt) auf einen kleinen Bruchteil der gegebenen !Frequenz gesenkt werden.

be
Dieocr Bruchteil/trägt im' allgemeinen etwa ein Zehntel der j?requens, im vorliegenden Beispiel also 100 Hz. Diese Bandbreite reicht bei Servokreisen mit einem ein ansteigendes Signal liefernden Generator zur Erzeugung der Signale "bei Anlauf oder Abbremsen nicht aus; für den stationären Zustand _:;.enügt sie jedoch. Daher werden die Übergangsbetriebsphasen üo geregelt, wie anhand der lig. 1 beschrieben wurde. Beim Anlauf kind die Signale so ausgebildet, wie diejenigen nach' j;¹!.;,. 2 bis zur Zeit t~. Von diesem Zeitpunkt an wird die Servoregelung durch das/Signal des Drehzahlmessers 48 bestimmt, Y/odurcli eine konstante Drehzahl aufrecht erhalten wird.

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Claims

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Patentansprüche:

j Ί yfMotorantriebssystem zum Antrieb eines in beiden Urehrichtungen zu betreibenden Motors, insbesondere eines G-leichstroiiimotors mit einem dem Motorstrom proportionalen Drehmoment, bei dem

■■ ' die Beschleunigung, die Abbremsung- und der Lauf mit konstanter Drehzahl gesteuert wird, ' vorzugsweise für eirieü. Magnetbandl'ransportvorrichtung, ■ gekennzeichnet durch einen aus einem, Motorantriebsverstärker (56) mit einem Spannungsrückkopplungszweig (50) und einem den Mot orantriebsvor stärker (5b) speisenden Verstärkerpaar (53, 60') bestehenden Motorantriebskreis, durch einen.ein den Betriebszustand des LIotors (44) bestimmendes Bezugssignal (V-n) auf den Motoreingangsverstärker Eingang leitenden Zweig (58), durch einen ein von einem Drehzahlmesser (48) geliefertes, der liotordrehzahl entsprechendes Signal, und das Bezugssignal (Y_n) vergleichenden Vergleichsverstärker

■ti · . .

(60) des den Motorantriebsverstärker (60) speis-enden Verstärkerpaars und einen, eine Stromgegenlcopplung bildenden vom Motorstrom gespeisten Stromschwellwertverstärker (53) des, den Motorantriebsverstärker (60) speisenden Verstärkerpaars.

■2. Motorantrieb s sy st em nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Vergleichsverstärker (6O)_- als auch der Stromschwellwertverstärker (53) einen vorgegebenen Sperrbereich be-

sitzen. ■ ; "-■ ,

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3» Motorantriebsverstärker nach Anspruch .1 und 2, dadurch ge lte tixiz ei ohne t, daß die Üperrhereiehsgrenze äes Stromsohwellwertverstärkers (53) und. die Sperrbereichsgrenze des Vergleich sverstärkers (6 o) ,je ein gegebenes Verhältnis zwi-. sehen tatsächlicher Mot ordrehz^ahl und Nennmotordrehzahl . festgelegt sind.

4· Motorantriebsverstärker nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Stroinsehwellwertverstärker (53) als auch der Vergleichsverstärker (60) jeweils • oberhalb des gegebenen Verhältnisses zwischen tatsächlicher Motordrehzahl und lennmotordrehzahl sperren.

5* Motorantriebssystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrbereich des Vergleichsveretärkers (60) größer als der Sperrbereich des Stromsehwellwertv«erstärkers (53) ist.

6. Motorantriebssystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet» daß die Sperrbereichsgrenze des Vergleich sver stärkers (60) durch ein Verhältnis der tatsächlichen Motordrehzahl zur Hennmotordrehzahl von etwa 0,7 bis 0_t9 festgelegt ist.

7· MotorantriebssystenL nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorantriebsverstärker (46) aus einem Einsatz-Vorverstärker (72) und einem leistungsverstärker (73) besteht.

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8« 'MotorantriebsVersatktfer nach einem der Ansprüche 1 Ms 7,. dadurch gekennzelehnet, daß der .Leistungsverstärker (73) des-Motorantriebsverstärkers (46) an einer Spannungsquelle (70) :- mit schwebendem Potentialbezugspunkt liegt.

9. Motorantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der !leistungsverstärker (73) des Motorantrieb sver stärke rs (46) über den schwebenden Potentialbezugspunkt der SpannungsquelIe (70) in den Stromkreis des Motors (44) geschaltet ist. ■ ,

10. Motorantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der S pannungsrückkopplungszweig des Motorantriebsverstärkers (46) von-dem mit einer Motorklemme direkt verbundenen schwebenden Potentialpunkt der Spannungsquelle (70) über einen Widerstand (50) an den Eingang des

■ Einsatzvorverstärkers (72) verläuft.

11. Motorantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch .gekennzeichnet , daß in den aus dem Leistungsverstärker (73) des Hotorantriebsverstär.kers (46) und dem Motor (44) gebildeten Kreis ein Strom-bestimmender Widerstand (51). vorgesehen ist. · ■

12. Mot or antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzvorverstärker (72) aus einem

; ]>ifferenzialverstärker besteht. :

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13. MotorantriebBsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ua- -^ 9 09 810/0 360 '

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durch gekennzeichnet, daß aer Vergleichsverstärker (60) .einen Einsatzverstärker (76)" in Form eines Differenzial-Verstärkers und einen bipolaren Signale positiver und negativer Polarität liefernden Schalter (78) enthält.

, kotorantriebssystem nach einem der Ansprüche T bis 13,, dadurch gekennzeichnet, dais' der btromschwellwertverstärker (53) einen Einsatzverstärker (93) in Form eines Differenzialverstärkers enthalte

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