DE1499848C - Schaltungsanordnung zur Drehzahlsteuerung eines Elektromotors - Google Patents

Description

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tors ein Drehzahlsignal abgeleitet und über einen einen Geschwindigkeitsmesser oder einen Tacho-Verstärker, dessen Übertragungseigenschaften unab- generator, das bzw. der mit der Ausgangswelle des hängig vom Anlauf- oder Abbremsvorgang sind, der Motors gekoppelt ist und eine Spannung erzeugt, die Motorsteuerschaltung zugeführt. Diese Rückkopp- der Drehgeschwindigkeit des Motors direkt proporlungsschleife arbeitet also beim Abbremsen mit glei- 5 tional ist. Wegen der Anordnung von Bürsten und chen Eigenschaften wie beim Anlaufen des Motors. Kommutatorlamellen am Tachogenerator weist diese

Bei einer anderen bekannten Schaltung (USA.- Spannung eine unerwünschte Welligkeitskomponente Patentschrift 3185 364) wird ein Motorsteuersignal auf, die ebenfalls der Drehgeschwindigkeit des über einen Verstärker, dem ein bestimmter Eingangs- Tachogenerators proportional ist. Bei vorbekannten widerstand vorgeschaltet ist, dem Motor zugeführt. io Steuerungen (USA.-Patentschrift 2 809 339 und Ein mit Hilfe eines Tachometers abgeleitetes Dreh- 3 026 463) ist es üblich, diese Welligkeitskomponente zahlsignal wird über einen einstellbaren Zusatzwider- durch Verwendung von passiven Filternetzwerken zu stand, der dem Eingangswiderstand zuschaltbar ist, unterdrücken. Durch solche passiven Filternetzwerke auf den Verstärkereingang zurückgeführt. Mit Hilfe wird in die Motorrückkopplungsschleife eine Vereines weiterhin vorgesehenen Beschleunigungsmes- 15 zögerung eingeführt, die dann unerwünscht ist, wenn sers, der zwischen dem Anlauf und dem Abbremsen ein im wesentlichen kritisch gedämpftes Einschwindes Motors unterscheiden kann, wird der Zusatz- gen in kürzestmöglicher Zeit angestrebt wird,
widerstand verändert, so daß sich der Eingangs- Bei der erfindungsgemäßen Steuerschaltung erwiderstand des Verstärkers entsprechend ändert. Der reicht der Motor seine normale Laufgeschwindigkeit dem Motor vom Verstärker zugeführte Strom läßt 20 infolge der sehr kurzen Zeitkonstante des einen Versich auf diese Weise variieren. zögerungsgliedes nach einem praktisch kritisch ge-

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun in der dämpften Einschwingverhalten, während die verweiteren Verbesserung der bekannten Steuerschal· hältnismäßig große Zeitkonstante des anderen Vertungen derart, daß die Anlauf- und Abbremsperioden zögerungsgliedes das freie Auslaufen des Motors des Bandantriebsmotors bei gleichzeitiger weitest- 25 gegen Ende des Abbremsvorganges unterbindet,
möglicher Schonung des Motors noch mehr verkürzt Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind werden. Hierzu soll im Gegensatz zu den bekannten in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Steuerschaltungen die Phasenlage des Steuersignals Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Darfür den Motor entsprechend den unterschiedlichen Stellungen eines Ausführungsbeispieles näher erläu-Verhältnissen beim Anlauf und beim Abbremsen 30 tert. Es zeigt
verändert werden. Fig. 1 das Blockschaltbild einer Ausführungs-

Bei einer Schaltungsanordnung der eingangs ge- form der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

nannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß Fig. 2 eine Funktionstabelle der Gatterschaltung

dadurch gelöst, daß die spannungsabhängige Schalter- in der Anordnung nach Fig. 1,

anordnung so ausgebildet ist, daß die Steuerschaltung 35 Fig. 3 das Schaltschema eines Phasennacheilungs-

während des Abbremsens keinen Motorstrom liefert, netzwerkes, das in der Anordnung nach Fig. 1

daß ferner die Rückkopplungsschleife ein Verzöge- verwendet werden kann, und

rungsglied und ein keine nennenswerte Verzögerung Fig. 4 das Schaltschema eines dynamischen FiI-

bewirkendes dynamisches Filter enthält, welche mit- ternetzwerkes und den Fehlersignaldetektor für die

tels einer Schalteinrichtung wahlweise einschaltbar 40 Anordnung nach F i g. 1.

sind, und daß die Schalteinrichtung bei Anliegen Das Blockschaltbild nach Fig. 1 zeigt ein Auseines Beschleunigungssteuersignals an der Steuer- führungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsschaltung das Verzögerungsglied, bei Anliegen eines anordnung. Eine Bandantriebswelle 5 ist mecha-Abbremssteuersignals dagegen das dynamische Filter nisch mit der Ausgangswelle 12 eines Gleichstromausschaltet. 45 motors 13 gekuppelt, der umsteuerbar, d. h. als Wende-

Hierbei wird während des Motoranlaufs die Nach- motor, und vorzugsweise in gedruckter Schaltung eilung des Rückkopplungssignals in der Rückkopp- ausgebildet ist, wobei der Anker aus einer Scheibe lungsschleife sehr klein gemacht, so daß der Motor besteht, auf welche die Ankerwicklung aufgedruckt sehr schnell hochläuft, während zum Abbremsen des ist. Der Motor 13 ist mit einer Steuersignalquelle 17 Motors das Rückkopplungssignal eine Verzögerung 50 verbunden, die zu einer zentralen Datenverarbeierfährt, wodurch erreicht wird, daß dem Motor das tungsanlage gehören kann, in Verbindung mit wel-— verzögerte — Rückkopplungssignal auch dann eher die Magnetbandstation verwendet wird. Die noch zugeführt wird, wenn die Schalteranordnung Steuersignalquelle 17 erzeugt an ihren Ausgängen 18, keinen Motorstrom mehr liefert und das Rückkopp- 19 und 20 logische Befehlsspannungen für den Vorlungssignal — vor dem Verzögerungsglied — bereits 55 wärtslauf, den Rückwärtslauf bzw. das Umspulen unter den Schwellwert der Steuerschaltung, etwa des Magnetbandes. Für den Ruhezustand, d. h. den unter den Ansprechwert des Motorverstärkers, abge- Bandstillstand, weisen die Ausgänge 18, 19 und 20 sunken ist. Dadurch wird verhindert, daß der Motor sämtlich den einen von zwei digitalen Spannungsgegen Ende des Abbremsvorgangs bis zum endgül- pegeln, beispielsweise den höheren Spannungspegel, tigen Stillstand frei ausläuft. Insbesondere bei An- 60 auf. Wenn das Band ζ. B. in der Vorwärtsrichtung Ordnungen, bei denen die mechanischen Belastungs- beschleunigt werden soll, wechselt der Ausgang 18 Verhältnisse zwischen Anlauf und Abbremsen stark abrupt vom höheren auf den niedrigeren Spannungsunterschiedlich sind (Ziehen bzw. Überschieben des pegel, während die Ausgänge 19 und 20 auf dem Magnetbandes über den Magnetkopf), werden durch höheren Spannungspegel bleiben. Wenn die Bandunterschiedliche Verzögerungsglieder in der Rück- 65 laufrichtung umgekehrt werden soll, wird derjenige kopplungsschleife wesentliche Verbesserungen er- Ausgang 18 oder 19, der den niedrigeren Spannungszielt. pegel führt, auf den höheren Spannungspegel umge-

Motorrückkopplungsschleifen enthalten häufig schaltet, während der andere Ausgang zugleich auf

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den niedrigeren Spannungspegel geschaltet wird. Der elektronische Schalter 87 liegt mit seiner Schalt-

Wenn das Band umgespult werden soll, werden der strecke zwischen dem Schaltungspunkt 68 und dem

Rückwärts-Ausgang 19 und der Umspul-Ausgang 20 Bezugspunkt bzw. Masse.

auf den niedrigeren Spannungspegel geschaltet, wäh- Das Verknüpfungsglied 180 hat eine Funktions-

rend der Ausgang 18 den höheren Spannungspegel 5 tabelle gemäß Fig. 2, wobei, wenn irgendeiner der

führt. Eingänge 81, 82 und 83 den niedrigen Pegel N führt,

Zwischen der Steuersignalquelle 17 und dem Mo- der Ausgang 84 den hohen Pegel H aufweist und nur

tor 13 ist eine spannungsabhängige Schalteranord- dann, wenn sämtliche Eingänge 81, 82 und 83 den

nung30, ein Fehlersignaldetektor 50 und ein Ver- hohen Pegel H aufweisen, der Ausgang 84 den niedri-

stärker 60 vorgesehen. Die spannungsabhängige io gen Pegel N führt. Wenn man dem hohen Pegel den

Schalteranordnung 30 führt die von den Ausgängen Binärwert »1« und dem niedrigen Pegel den Binär-

18 und 19 der Steuersignalquelle gelieferten digitalen wert »0« zuordnet, erfüllt das Verknüpfungsglied die

Signale in Vorwärts- bzw. Rückwärtssignale der logische AT^TVD-Funktion. Wenn man andererseits

einen bzw. der anderen Polarität, beispielsweise ne- dem niedrigen Pegel den Binärwert »1« und dem

gativ bzw. positiv, und vorzugsweise der gleichen 15 hohen Pegel den Binärwert »0« zuordnet, erfüllt das

Amplitude über. Ferner führt die Schalteranordnung Verknüpfungsglied die logische JVOtf-Funktion. Das

30 das vom Ausgang 20 der Steuersignalquelle ge- Verknüpfungsglied 80 kann in beliebiger bekannter

lieferte Signal in ein Umspulsignal der einen, bei- Weise so ausgebildet sein, daß es die in Fig. 2 ge-

spielsweise positiven Polarität und mit einer Ampli- zeigte Funktionstabelle aufweist,

tude, die größer ist als die der Vorwärts- und der 20 Die elektronischen Schalter 85 und 87 sprechen

Rückwärtssignale, über. auf den Ausgang 84 in der Weise an, daß der Schal-

Ein Fehlersignaldetektor 50 vergleicht das Steuer- ter85 schließt und der Schalter 87 öffnet, wenn der

signal mit einem in einer vom Motor 13 auf den Ausgang 84 den hohen Spannungspegel führt, wäh-

Eingang des Fehlersignaldetektors 50 geführten Rück- rend der Schalter 85 öffnet und der Schalter 87

kopplungsschleife erzeugten Rückkopplungssignal 25 schließt, wenn der Ausgang 84 den niedrigen Span-

und erzeugt ein entsprechendes Fehlersignal, das nungspegel führt.

durch den Verstärker 60 verstärkt und dem Anker Es soll jetzt die Arbeitsweise der Schaltungsandes Motors 13 zugeleitet wird. Der Verstärker60 Ordnung nach Fig. 1 betrachtet werden. Wenn das kann in üblicher Weise so ausgebildet sein, daß er Magnetband stillsteht, befinden sich die Band-Fehlersignale beider Polaritäten verstärkt. 30 antriebsachse 5 und der Motor 13 im drehungsfreien

Die Rückkopplungsschleife enthält einen Tacho- Ruhezustand. Die Ausgänge 18, 19 und 20 führen generator 65, der auf der Ausgangswelle 12 des sämtlich den höheren Spannungspegel, und die Gleichstrommotors 13 angeordnet ist. Der Tacho- Schalteranordnung 30 erzeugt kein Steuersignal. Bei generator 65 erzeugt ein der Drehzahl des Motors 13 stillstehendem Motor erzeugt der Tachogenerator proportionales Rückkopplungssignal. Dieses Rück- 35 kein Rückkopplungssignal. Der Ausgang 84 desVerkopplungssignal enthält eine ebenfalls der Drehzahl knüpfungsgliedes führt den niedrigen Spannungsdes Motors proportionale Wechselspannungskompo- pegel, so daß der Schalter 85 geöffnet und der Schalnente. Das Rückkopplungssignal gelangt über ge- ter87 geschlossen ist. Es liegt somit der Schaltungstrennte Schaltungszweige 66 und 67 zum Fehler- zweig 67 mit dem Verzögerungsglied 80 in der Rücksignaldetektor 50. Der Schaltungszweig 66 enthält ein 40 kopplungsschleife, während der Schaltungszweig 66 dynamisches Filter 70 zum Herausfiltern der Wech- mit dem dynamischen Filter 70 nach Masse kurzselspannungskomponente aus dem Rückkopplungs- geschlossen ist.

signal. Das dynamische Filter enthält eine Transistor- Wenn das Magnetband in der Vorwärtsrichtung anordnung (F i g. 4), die zwischen den Tachogenera- transportiert werden soll, schaltet der Ausgang 18 tor und das ÄC-Glied des Filters geschaltet ist, um 45 der Steuersignalquelle abrupt auf den niedrigeren den Widerstand des Ladekreises der Kapazität mini- Spannungspegel. Die Schalteranordnung 30 übersetzt mal klein und dadurch die Zeitkonstante des Filters diese abrupte Spannungspegeländerung in ein Vorminimal kurz zu machen. Das Filter 70 wirkt außer- wärts-Signal, das zum Fehlersignaldetektor 50 gedem normalerweise als Verzögerungs- oder Phasen- langt. Der Fehlersignaldetektor erzeugt ein Fehlernacheilungsnetzwerk. Der Schaltungszweig 67 ent- 50 signal, das ungefähr gleich dem Vorwärts-Signal ist hält ebenfalls ein Verzögerungsglied 80, dessen Zeit- und zum Verstärker 60 gelangt. Die Fehlersignalkonstante erheblich größer als die des dynamischen amplitude ist zu diesem Zeitpunkt so groß, daß der Filters 70 ist. Das Verzögerungsglied 80 kann in be- Verstärker 60 im nichtlinearen Bereich arbeitet und liebiger bekannter Weise, beispielsweise einfach als den Anker des Motors 13 mit einem im wesentlichen Widerstand mit Querkapazität, wie in Fig. 3 ge- 55 konstanten Übersteuersignal beliefert. Wenn die Bezeigt, ausgebildet sein. schleunigung des Motors 13 in der Vorwärtsrichtung

Die Schalteinrichtung zur Steuerung der Rück- einsetzt, erzeugt der Tachogenerator 65 ein entspre-

kopplungsschleife enthält eine logische Verknüp- chendes Rückkopplungssignal, das in die Schaltungs-

fungsschaltung 180 mit drei Eingängen 81, 82 und zweige 66 und 67 gelangt.

83, die an die Ausgänge 18, 19 bzw. 20 der Steuer- 60 Wenn der Vorwärtsausgang 18 abrupt vom hohen signalquelle angeschaltet sind, sowie einem Ausgang auf den niedrigen Pegel schaltet, wird durch das

84. Der Ausgang 84 ist direkt an die Steuerelektrode Verknüpfungsglied 180 der Schalter 87 geöffnet und 88 eines elektronischen Schalters 85 sowie über einen der Schalter 85 geschlossen. Es wird folglich, wenn Signalinverter 86 an die Steuerelektrode 89 eines der Motor 13 vom Stillstand in Vorwärtsrichtung weiteren elektronischen Schalters 87 angeschaltet. 65 beschleunigt wird, der Schaltungszweig 67 nach Der elektronische Schalter 85 liegt mit seiner Schalt- Masse kurzgeschlossen und das Verzögerungsglied strecke zwischen dem Schaltungspunkt 69 und einem 80 außer Betrieb gesetzt. Bei geschlossenem Schal-Punkt festen Bezugspotentials, beispielsweise Masse. ter85 ist der Schalter 87 geöffnet, so daß der Schal-

tungszweig66 in die Rückkopplungsschleife einge- mit seiner verhältnismäßig langen Zeitkonstante in schaltet ist. Das dynamische Filter siebt somit die die Rückkopplungsschleife emgeschaltet und da-Wechselspannungskomponente aus dem Rückkopp- durch das Absinken der Fehlersignalamplitude verlungssignal heraus, wobei die Verzögerung minimal zögert. Bei Auftreten eines derartigen Abschaltbeist und sich folglich nur eine sehr geringe Phasen- 5 fehls führen sämtliche Ausgänge 18, 19 und 20 der nacheilung des Rückkopplungssignals ergibt. Die Steuersignalquelle den höheren der beiden digitalen vom Fehlersignaldetektor 50 erzeugte Fehlerspan- Spannungspegel, so daß das Verknüpfungsglied an nung folgt daher sehr dicht der Drehzahl des Motors ihrem Ausgang 84 den niedrigen Spannungspegel an-13 und nähert sich sehr rasch einem der Nenn- nimmt. Der elektronische Schalter 85 wird geöffnet, drehzahl entsprechenden Fehlersignalwert. Das io und der elektronische Schalter 87 wird geschlossen, von dem Verstärker 60 erzeugte Übersteuersignal so daß der Schaltungszweig 66 nach Masse kurzgebleibt so lange konstant, bis das Fehlersignal so weit schlossen wird. Das Verzögerungsglied 80 verzögert abgefallen ist, daß die Anordnung im linearen Be- folglich das Rückkopplungssignal, so daß das Fehreich arbeitet. Wenn dies geschieht, nähert sich das lersignal entsprechend verzögert in seiner Amplitude zum Motor gelangende Steuersignal linear dem der 15 absinkt und in die tote Zone des Verstärkers 60 ab-Nenndrehzahl entsprechenden Wert. fällt.

Wenn das Magnetband in Rückwärtsrichtung be- Weiterhin wird einer unterschiedlichen Belastung schleunigt werden soll, schaltet der Rückwärtsaus- des Motors während des Abschaltens in verschiedegang 19 abrupt vom höheren auf den niedrigeren nen Richtungen Rechnung getragen. Dann ist ein Spannungspegel. Die Schalteranordnung 30 über- 20 Kondensator 90 vorgesehen, der bei Abstoppen aus setzt diese abrupte Pegeländerung in ein Rückwärts- der Vorwärtsrichtung mit der Kapazität C des Versignal, auf das hin der Motor 13 in der Rückwärts- zögerungsgliedes 80 parallel geschaltet wird. Zu dierichtung beschleunigt wird. Bei Auftreten der ab- sem Zweck dient eine übliche bistabile Kippstufe 91 rupten Pegeländerung des Rückwärtsausganges 19 mit zwei Eingängen S und R, die an die Ausgänge 18 wird in der gleichen Weise wie bei Auftreten der 25 bzw. 19 der Steuersignalquelle angeschaltet sind. Ein Pegeländerung am Vorwärtsausgang 18 bewirkt, daß Ausgang 92 der bistabilen Kippstufe 91 ist an die der Schalter 85 geschlossen und der Schalter 87 ge- Steuerelektrode eines elektronischen Schalters 93 öffnet wird, so daß der Schaltungszweig 66 in die angeschlossen, dessen Schaltstrecke in Reihe mit Rückkopplungsschleife eingeschaltet, dagegen der dem Kondensator 90 zwischen dem Schaltungspunkt Schaltungszweig 67 nach Masse kurzgeschlossen wird. 30 69 und Masse liegt.

Der Umspulvorgang verläuft ähnlich wie der Die Kippstufe 91 wird bei Änderungen des digi-Rückwärtsschaltvorgang, mit Ausnahme der Tat- talen Signalpegels am Vorwärtsausgang 18 der sache, daß die Schalteranordnung 30 bei Auftreten Steuersignalquelle gesetzt, so daß sie an ihrem Ausvon Pegeländerungen an sowohl dem Rückwärts- gang 92 einen entsprechenden Spannungspegel erausgangl9 als auch dem Umspulausgang 20 ein 3.5 zeugt, der den Schalter 93 schließt. Bei Schließen Umspulsignal größerer Amplitude erzeugt, um den des Schalters 93 wird der Kondensator 90 mit der Motor mit schnellerer Drehzahl anzutreiben. Der Kapazität C des Verzögerungsglieds 80 parallel-Schaltungszweig 66 mit dem dynamischen Filter 70 geschaltet. Diese Parallelschaltung ist jedoch während mit seiner kurzen Zeitkonstante ist bei diesem Vor- der Beschleunigung des Motors 13 durch den Schalgang ebenfalls in die Rückkopplungsschleife einge- 40 ter85 nach Masse kurzgeschlossen. Nur wenn wähschaltet. rend des Abschaltens des Motors der Schalter 85

Wenn der Motor 13 entweder vom Vorwärtslauf geöffnet ist, wird die Parallelschaltung der zusätz-

oder vom Rückwärtslauf abgestoppt wird, wird das liehen Kapazität 90 mit der Kapazität C des Verzö-

von der spannungsabhängigen Schalteranordnung 30 gerungsglieds 80 wirksam. Und zwar wird durch

erzeugte Steuersignal Null. Das Fehlersignal wird so- 45 diese Parallelschaltung die Zeitkonstante der Pha-

wohl in seiner Amplitude als auch in seiner Polarität sennacheilung im Schaltungszweig 67 während des

gleich dem Drehzahlsignal, wobei die Polarität so ist, Abschaltens des Motors in der Vorwärtsrichtung ver-

daß das Signal im Sinne einer Abschaltung des Mo- größert.

tors wirkt. Die Amplitude dieses Fehlersignals ist so Wenn in der Anordnung nach Fig. 1 eine Umgroß, daß der Verstärker 60 im nichtlinearen Bereich 50 kehrung der Bandlaufrichtung bewirkt werden soll, arbeitet und ein im wesentlichen konstantes Über- führt entweder der Vorwärtsausgang 18 oder der steuersignal erzeugt, dessen Polarität im Sinne einer Rückwärts ausgang 19 der Steuersignalquelle anfäng-Abschaltung des Motors wirkt. In dem Maße, wie lieh den niedrigeren Spannungspegel, so daß der der Motor 13 abgebremst wird, nimmt die Ampli- Motor sich in der entsprechenden Richtung dreht, rude des Fehlersignals ab. Jedoch bleibt das Über- 55 Um die Drehrichtung umzukehren, schaltet derjenige steuersignal so lange konstant, bis das Fehlersignal Ausgang 18 oder 19, der den niedrigeren Pegel führt, so weit abgefallen ist, daß der Verstärker im linearen abrupt auf den höheren Pegel, während der andere Bereich arbeitet. Wenn dies der Fall ist, nimmt die der beiden Ausgänge abrupt auf den niedrigeren Steuersignalamplitude linear mit der Fehlersignal- Pegel schaltet. Da vor, während und nach diesem amplitude ab. Wenn die Fehlersignalamplitude unter 60 Vorgang einer dieser beiden Ausgänge stets den den Schwellenwert des Verstärkers 60 unter dessen niedrigeren Pegel führt, verbleibt der Ausgang 84 des Ansprechwert absinkt, sperrt der Verstärker, und das Verknüpfungsgliedes auf seinem höheren Pegel, und Steuersignal verschwindet. Wenn dies geschieht, muß der Schalter 85 hält den Schaltungszweig 67 nach der Motor 13 von selbst auf die Drehzahl Null ab- Masse kurzgeschlossen. Es bleibt daher bei diesem bremsen oder auslaufen, was eine lange Auslaufzeit 65 Schaltvorgang der Schaltungszweig 66 in die Rückbis zum Stillstand mit sich bringt. kopplungsschleife eingeschaltet. Es ist klar, daß die

Bei Auftreten des Abschalt- oder Stoppbefehls der längere Zeitkonstante des Schaltungszweiges 67 für

Steuersignalquelle 17 wird der Schaltungszweig 67 diesen Schaltvorgang nicht benötigt wird, da die

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augenblickliche Umschaltung der Ausgänge 18 und der Transistor Q 3 sperrt, so daß die Kapazität 73

19 der Steuersignalquelle eine augenblickliche PoIa- sehr rasch in der entgegengesetzten Richtung auf-

ritätsänderung des Steuersignals bewirkt, so daß die geladen wird. Da die Stromverstärkungsfaktoren der

tote Zone des Verstärkers 60 augenblicklich durch- Transistoren verhältnismäßig groß sind, ist der effek-

laufen wird. 5 tive Ladewiderstand sehr klein. Die Ladezeitkon-

Fig. 4 zeigt den Fehlersignaldetektor50 und das stante ist somit ziemlich klein, so daß die resultiedynamische Filter 70. Die vorerwähnte Transistor- rende Verzögerung minimal ist.
anordnung des dynamischen Filters 70 umfaßt zwei Durch die beschriebene Schaltungsanordnung Transistoren Q 3 und Q 4 entgegengesetzten Leit- wird somit eine verbesserte Bandtransportsteuerung fähigkeitstyps, die mit ihren Basen gemeinsam an io für den Antrieb einer Bandantriebswelle angegeben, einen Eingang 71 angeschaltet sind, der mit dem Aus- Wie bereits erwähnt, stellt die Steuersignalquelle 17 gang des Tachogenerators 65 verbunden ist. Die strenge Anforderungen an den Motor 13, indem EinEmitter der beiden Transistoren sind gemeinsam an schalt-, Abschalt- und Umschaltvorgänge mit Geden Schaltungspunkt 72 angeschlossen. Eine Kapa- schwindigkeiten von bis zu 50 Schaltvorgängen pro zität73 ist zwischen den Schaltungspunkt 72 und 15 Sekunde über verhältnismäßig lange Zeiträume geMasse geschaltet. Der Schaltungspunkt 72 ist ferner fordert werden. Da der Motor 13 in gedruckter über einen Widerstand 74 mit dem Schaltungspunkt Schaltung ausgeführt ist, kann er überhitzt werden, 68 verbunden. Die Kollektoren der Transistoren so daß der mit gedruckter Wicklung versehene An- Q 3 und Q 4 sind an Betriebsspannungsquellen V 3 ker beschädigt wird. Aus diesem Grunde arbeitet der bzw. V 4 angeschlossen, die vorzugsweise Spannun- 20 Motorantrieb vorzugsweise mit im wesentlichen krigen gleicher Amplitude, jedoch entgegengesetzter tisch gedämpftem Einschwingen. Auf Grund der Polarität liefern. In Fällen, wo eine Phasenvoreilung Verwendung des dynamischen Filters 70 kann der erwünscht ist, ist über den Widerstand 74 eine Kapa- Antrieb die Bandantriebsachse in fünf Millisekunden zität75, gestrichelt angedeutet, geschaltet. vom Stillstand auf seine Nenndrehzahl von z.B.

Wenn beim Stillstand des Motors 13 der Tacho- 25 720 U/min beschleunigen. Bei einer Bandantriebsgenerator kein Rückkopplungssignal abgibt, leitet welle mit einem Durchmesser von 5,08 cm entspricht weder der Transistor Q 3 noch der Transistor Q 4. dies einer Bandbeschleunigung vom Stillstand auf Wenn das Rückkopplungssignal positiv wird, wird 180,5 cm pro Sekunde in fünf Millisekunden. Durch der Transistor β 3 leitend, wobei er die Kapazität 73 das Einschalten des Verzögerungsgliedes 80 mit der sehr rasch auflädt. Der Transistor Q 4 bleibt dabei 30 verhältnismäßig größeren Zeitkonstante in die Rückgesperrt. Der effektive Widerstand des Ladekreises kopplungsschleife während des Abschaltvorganges ist gleich dem Ausgangswiderstand des Tachogene- wird es möglich, daß die Bandantriebswelle in ungerators, dividiert durch den Stromverstärkungsfaktor fähr vier Millisekunden von z. B. 720 U/min auf Stilldes Transistors Q 3. Bei negativ gerichteten Rück- stand mit im wesentlichen gedämpftem Einschwingen kopplungssignalen leitet der Transistor Q 4, während 35 abgebremst wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. I 2

   eine wesentlich: geringere Zeitkonstante als

   Patentansprüche: das Verzögerungsglied (80) hat.

   S. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dall. Schaltungsanordnung zur Drehzahlsteuerung durch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung eines Elektromotors, insbesondere für einen 5 (81 bis 180) Schaltungselemente (90, 91, 93) auf-Bandantrieb, mit einer Steuersignalquelle und weist, welche auf von der Steuersignalquelle (17) einer Steuerschaltung, die eine auf Grund der gelieferte Steuersignale hin zum Abbremsen des Steuersignale den Motorstrom bestimmende span- Motors (13) die Verzögerungszeit, welche dem nungsabhängige Schalteranordnung und eine der Steuerschaltung (30, 50, 60) zugeführten Rückkopplungsschleife enthält, welche der Steuer- io Rückkopplungssignal erteilt wird, vergrößern,
   schaltung ein der Motordrehzahl entsprechendes
   Rückkopplungssignal über eine beim Anlaufen
   bzw. Abbremsen des Motors unterschiedliche
   Übertragungseigenschaften aufweisende Einrichtung zuführt und bei der die Steuerschaltung auf 15
   die Steuersignale und die Rückkopplungssignale
   hin einen Motorstrom zum Beschleunigen des

   Motors aus dem Stillstand in eine seiner beiden Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs-Drehrichtungen und bei Zuführung mindestens anordnung zur . Drehzahlsteuerung eines Elektrodes Rückkopplungssignals einen abnehmenden 20 motors, insbesondere für einen Bandantrieb, mit Motorstrom zum Abbremsen des Motors zum einer Steuersignalquelle und einer Steuerschaltung, Stillstand liefert, dadurch gekenn ze ich- die eine auf Grund der Steuersignale den Motorstrom *·. net, daß die spannungsabhängige Schalter- bestimmende spannungsabhängige Schalteranordnung γ anordnung (30) so ausgebildet ist, daß die Steuer- und eine Rückkopplungsschleife enthält, welche der schaltung während des Abbremsens keinen 25 Steuerschaltung ein der Motordrehzahl entsprechendes Motorstrom liefert, daß ferner die Rückkopp- Rückkopplungssignal über eine beim Anlaufen bzw. lungsschleife (65 bis 180) ein Verzögerungsglied Abbremsen des Motors unterschiedliche Ubertra-(80) und ein keine nennenswerte Verzögerung gungseigenschaften aufweisende Einrichtung zuführt bewirkendes dynamisches Filter (70) enthält, und bei der die Steuerschaltung auf die Steuersignale welche mittels einer Schalteinrichtung (81 bis 30 und die Rückkopplungssignale hin einen Motorstrom" 180) wahlweise einschaltbar sind, und daß die zum Beschleunigen des Motors aus dem Stillstand in Schalteinrichtung (81 bis 180) bei Anliegen eines eine seiner beiden Drehrichtungen und bei Zufüh-Beschleunigungssteuersignals an der Steuerschal- rung mindestens des Rückkopplungssignals einen abtung (30, 50, 60) das Verzögerungsglied (80), bei nehmenden Motorstrom zum Abbremsen des Mo-Anliegen eines Abbremssteuersignals dagegen das 35 tors zum Stillstand liefert,
   dynamische Filter (70) ausschaltet. Ein Magnetbandgerät, beispielsweise für Daten-
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- Verarbeitungsanlagen, enthält im allgemeinen zwei durch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung Spulen, auf die das Magnetband aufgewickelt und (81 bis 180) eine die Steuersignale verarbeitende zwischen denen es durch den Bandantrieb an einem Verknüpfungsschaltung (180) zur Bildung von 40 Magnetkopf vorbei transportiert wird. Bei einer be-Schaltsignalen zur Beschleunigung des Motors kannten Ausführungsform des Bandantriebes (fran-(13) in beiden Drehrichtungen bzw. zum Ab- zösische Patentschrift 1 317 033) treibt ein Gleichbremsen, ferner einen ersten Schalter (85), der bei strommotor in gedruckter Schaltung eine Band-Anliegen eines Beschleunigungsschaltsignals das antriebswelle an, deren Oberfläche sich in Reibungs-Verzögerungsglied (80) außer Betrieb setzt, so- 45 berührung mit dem Magnetband befindet, so daß die wie einen zweiten Schalter (86, 87), der bei Bandantriebswelle bei ihrer Drehung das Band mit-Vorliegen eines Abbremsschaltsignals das dyna- nimmt und zwischen den beiden Spulen am Magnetmische Filter (70) außer Betrieb setzt, aufweist. kopf vorbei transportiert. Der Bandantrieb muß in
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, da- der Lage sein, das Band entsprechend den Anfordedurch gekennzeichnet, daß der Verknüpfungs- 5° rungen der betreffenden Datenverarbeitungsanlage schaltung (180) die Steuersignale in Form zwei- oder Rechenanlage sehr rasch zu beschleunigen und pegeliger Signale zuführbar sind und sie bei An- zu bremsen. Die Anforderungen der betreffenden liegen sämtlicher Steuersignale mit dem einen Anlage können so weit gehen, daß ein Einschalten, niedrigen Pegel ein erstes hochpegeliges Schalt- Abschalten und Umschalten der Bandlaufrichtüng signal erzeugt, während sie bei Anliegen eines 55 mit Geschwindigkeiten von bis zu 50 Schaltvorgänder Steuersignale mit dem anderen hohen Pegel gen pro Sekunde über Zeiträume von nicht weniger ein zweites niederpegeliges Schaltsignal erzeugt, als 24 Stunden und mit sogar noch höheren Ge- und daß der erste Schalter (85) auf das erste schwindigkeiten über kürzere Zeiträume verlangt Schaltsignal hin das Verzögerungsglied (80) auf wird. Derartige strenge Betriebsanforderungen setzen einen Bezugspotentialpunkt schaltet, während der 60 voraus, daß nicht nur der motorische Bandantrieb zweite Schalter (86, 87) auf das zweite Schalt- in der Lage sein muß, sehr rasch zu beschleunigen signal hin das dynamische Filter (70) auf den und zu bremsen, sondern auch die Verlustleistung Bezugspotentialpunkt schaltet. . im Gleichstrommotor niedrig gehalten werden muß.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei Bei dieser Anlage wird der Bandantriebsmotor beim welcher das Rückkopplungssignal mit einem 65 Anlauf und beim Abbremsen zum schnelleren Ab-Tachogenerator erzeugt wird, dadurch gekenn- lauf dieser Übergangsperioden übersteuert. Zur zeichnet, daß das dynamische Filter (70) zur Aus- Steuerung des Motorstromes in diesen Übergangssiebung der Welligkeit des Rückkopplungssignals perioden wird aus der Momentandrehzahl des Mo-