DE1763095C3 - Elektrischer Schrittmotor, insbesondere zur Verstellung des Steuerventils eines hydraulischen Drehmomentverstärkers - Google Patents

Description

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 proportionale Spannung auch zur Veränderung der Patentansprüche: Speisespannung benutzt werden. Bei dieser bekannten Anordnung folgt somit die Änderung der Speisespan-

1. Elektrischer Schrittmotor, insbesondere zur nung der Änderung der Istdrehzahl.

j Verstellung des Steuerventils eines hydraulischen s Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen

Drehmomentverstärkers, mit einem Ansteuergerät, Schrittmotor zu schaffen, der Sollwertänderungen sehr

j welches abhängig von der Frequenz einer Steuer- rasch folgen kann. Diese Aufgabe wird bei einem

Ϊ pulsfolge die einzelnen Erregerwicklungen des Schrittmotor der eingangs genannten Art nach der

Schrittmotors derart an eine drehzahlabhängig Erfindung dadurch gelöst, daß die Spannung der

gesteuerte Spannungsquelle anschließt, daß der ι ο Spannungsquelle unmittelbar mit der Frequenz der

Schrittmotor synchron mit den Steuerpulsen läuft, Steuerpulsfolge in gleichem Sinne veränderbar ist Auf

dadurch gekennzeichnet, daß die Span- diese Weise kann der Anstieg der Erregerzeitkonstan-

nung (U) der Spannungsquelle (3) unmittelbar mit ten mit steigender Frequenz kompensiert werden und

der Frequenz (Q der Steuerpulsfolge in gleichem der Motor Änderungen des Sollwertes viel schneller

Sinne veränderbar isL ι s folgen als wenn seine Versorgungsspannung von der

2. Elektrischer Schrittmotor nach Anspruch 1, Istdrehzahl des Motors abhängen würde. Außerdem dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung (U) kann ein Glied zur Erfassung der Istdrehzahl des derart mit der Frequenz (f) steigerbar ist, daß im Motors entfallen.

statischen Zustand des Schrittmotors (5) gerade der Die Spannung kann dabei so proportional mit der

zulässige Nennstrom in den Erregerwicklungen 20 Frequenz gesteigert werden, daß im statischen Zustand

fließt des Schrittmotors (Ruhezustand) gerade der zulässige

Nennstrom in den Erregerwicklungen fließt

Dadurch ergibt sich insgesamt gesehen der Vorteil,

daß das Drehmoment unabhängig von der Schrittfre-

25 quenz gehalten werden kann; daß die ausgeprägte

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen schrittartige Bewegung bei kleinen Frequenzen stark

Schrittmotor, insbesondere zur Verstellung des Steuer- gedämpft wird, und sich damit ein ruhiger Lauf des

ventils eines hydraulischen Drehmomentverstärkers, angetriebenen Maschinenteils ergibt, und daß außerdem

mit einem Ansteuergerät welches abhängig von der keine Energievernichtung in Widerständen stattfindet.

Frequenz einer Steuerpulsfolge die einzelnen Erreger- ν Anhand eines Ausführungsbeispieles sei die Erfin-

wicklungen des Schrittmotors derart an eine drehzahl- dung näher erläutert:

abhängig gesteuerte Spannungsquelle anschließt, daß Wie F i g. 1 zeigt, wird die von einem Interpolator I

der Schrittmotor synchron mit den Steuerpulsen abgegebene Steuerpulsfolge f dem Ansteuergerät 4

verläuft. Ein derartiger elektrischer Schrittmotor ist aus eines elektrischen Schrittmotors 5 zugeführt. Das

der CH-PS 4 47 346 bekannt. 35 Ansteuergerät schaltet synchron mit den Steuerpulsen

Elektrische Schrittmotoren haben in der Steuerungs- die Erregerwicklungen des elektrischen Schrittmotors 5

technik mannigfaltige Anwendung gefunden; ein beson- derart um, daß dieser synchron mit der Steuerpulsfolge

ders wichtiges Anwendungsgebiet ist die Ansteuerung läuft. Der Schrittmotor 5 ist mit dem Steuerventil 6 eines

hydraulischer Drehmomentverstärker, die zum Antrieb hydraulischen Drehmomentverstärkers 7 gekuppelt,

von Werkzeugmaschinen benutzt werden. 40 welches in dessen hydraulischen Kreislauf angeordnet

Bei elektrischen Schrittmotoren ist das Kippmoment ist. Durch eine Nachlaufsteuerung wird dafür gesorgt und damit auch die Drehmomentänderung als Funktion daß das Steuerventil 6 der Bewegung des Drehmomentdes Drehwinkels vom elektromagnetischen Feld, das Verstärkers 7 stets nachgeführt wird. Damit ist gesichert durch die Wicklungserregung erzeugt wird, abhängig. daß die Geschwindigkeit des Drehmomentverstärkers Der Aufbau des magnetischen Feldes ist wiederum 45 7, und damit die Geschwindigkeit der Verstellung des abhängig von den Erregerzeitkonstanten des Schrittmo- mit dem Drehmomentverstärker 7 gekuppelten Werktors, d. h. dem Verhältnis von induktiven zu ohmschen zeugtisches 8 proportional zur Frequenz der Steuerpuls-Widerständen der Erregerwicklung. Um eine hohe folge f ist

Schrittfrequenz zu ermöglichen, kann man daher den Die Spannungsversorgung der Erregerwicklungen Wicklungen ohmsche Widerstände vorschalten und 5° des Schrittmotors 5 geschieht aus einer steuerbaren damit die Erregerzeitkonstante relativ klein machen. Gleichspannungsquelle 3, die durch das Ansteuergerät 4 Nachteilig bei einer derartigen Lösung ist jedoch, daß an die jeweils gerade zur Weiterschaltung benötigten ein Großteil der Erregerleistung in den Widerständen Erregerwicklungen angeschlossen wird. Zusätzlich zu vernichtet wird, und daß dann das Drehmoment des dieser Steuerung ist noch ein Frequenzspannungsumset-Schrittmotors mit wachsender Frequenz abfällt Außer- 55 zer 2 vorgesehen, der ebenfalls von der Steuerpulsfolge dem tritt auch noch das Problem auf, die in den f angesteuert wird. Entsprechend seinem Ausgangssivorgeschalteten Widerständen erzeugte Wärme abzu- gnal wird die Spannung U der Spannungsquelle 3 führen. verändert; d.h. im Regelfall proportional mit der

Bei der bekannten Anordtiung nach der CH-PS Frequenz erhöht.

4 47 346 soll der Schrittmotor normalerweise mit der f>o F i g. 2 zeigt die Spannung der Spannungsquelle

höchsten zulässigen Drehzahl betrieben werden. Dies abhängig von der Frequenz /der Steuerpulsfolge. Wie

geschieht dadurch, daß die Schrittfrequenz von einer ersichtlich, wird die Spannung bei sehr niedrigen

der vorliegenden Drehzahl proportionalen Spannung Frequenzen zunächst konstant gehalten und steigt dann

abhängig gemacht wird. Zusätzlich kann die drehzahl- linear mit höheren Frequenzen an.