DE1802665C3 - Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Mehrphasenschrittmotors - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Steuerung eines MehrphasenschrittmotorsInfo
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/32—Reducing overshoot or oscillation, e.g. damping
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Description
45
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
zur Steuerung eines Mehrphasenschrittmotors über eine Ansteuereinheit, die einen ersten, mit
der Impulseingangsleitung verbundenen Impulseingang für die Vorwärts- und einen zweiten Impulseingang
für die Rückwärtsdrehrichtung besitzt, mit einer ersten Impulsverzögerungseinheit, an deren Eingang
ebenfalls die !mpulseingangsleitung anliegt und deren Ausgang auf den zweiten Impulseingang der Ansteuercinhcit geführt ist, und einer zweiten Impulsverzögerungseinheit, deren Eingang mit dem Aus
gang der ersten Impulsverzögerungseinheit und deren Ausgang mit dem ersten Impulseingang der An- fio
Steuereinheit verbunden ist.
Aus der französischen Patentschrift I 533 626 ist eine Schaltungsanordnung dieser Art bekannt, die es
ermöglicht, Läuferschwingungen bei kleineren Frequenzen zu unterdrücken. Ein Betrieb mit höheren
Frequenzen ist aber infolge der Impulsverzögerungscinheiten nicht möglich.
grunde, die Schaltungsanordnung der eingangs genannten
Art derart auszugestalten, daß der Mehrphasenschrittmotor auch mit hohen Drehzahlen betrieben
werden kann und eine stabile Drehbewegung im ganzen zu durchfahrenden Drehzahlbereich besitzt.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der ersten Verzögerungseinheit eine Torschaltung, an
deren Eingang die impulseingangsleitung anliegt,
vorgeschaltet ist, die bei einer die zweifache Eigenfrequenz des Schrittmotors übersteigenden Impulsfrequenz
auf der Impulseingangsleitung den Durchgang der Eingangsimpuke zur ersten Verzögerungseinheit sperrt.
Vorteilhaft ist die Torschaltung einer Koinzidenzschaltung, deren Impulseingang die Impulseingangs-Si-ituni·
zugeführt ist, und deren Potentialeingang mii dem Ausgang einer Frequenz-Wandlerschaltung verbunden
ist. die die Inipulszahl pro Zeiteinheit in einen Spannungswert umformt.
Fine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht
darin, daß die Frequenz-Wandlerschaltung cm.: Flip-Flop-Schaltung enthält, deren Ausgang an den·
Potentialeingang der Koinzidenzschaltung anlieg:. und deren Eingang mit einem Kondensator gekoppelt
ist, dem die Eingangsimpulse zugeführt sind.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der vorausgesetzten Schaltanordnung emiöglicht es, den Frequenzbereich,
in dem der Mehrphasenschrittmotc! einwandfrei betrieben werden kann, erheblich zu \etgrößern.
Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild der bekannten Schaltungsanordnung cemäß der französischen Patentschrift
1 533 626,"
F i g. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
F i g. 3 ein Impulszeitdiagramm der Kommandosignale eines Impulsgebers.
F i g. 4 ein Impulszeitdiagramm der in einer ersten
Verzögerungseinheit geformten Impulse,
Fig 5 ein Impulszeitdiagramm der in einer zweiten
Verzögerungseinheit geformten Impulse,
F i g. 6 ein Impulszeitdiagramm der an dem Eingang
der Ansteuereinheit auftretenden Impulse.
Die Schaltungsanordnung enthalt, wie F i g 1 zeigt, eine Ansteuereinheit 1 mit getrennten Eingängen
2 und 2' und einer der Phasenzahl des Mot< rs entsprechenden Zahl von Ausgängen 3. Die Ansteuereinheit
wird je nach Eintreffen der Impulse an den Eingingen um einen Takt vor- oder zurückgeschaltet.
Dabei wird d;e Drehrichtung des Motorläufers durch die Ansteuereinheit bestimmt. Der Eingang!
der Ansteuereinheit 1 ist mit dem Ausgang 4 des Impulsgebers (nicht gezeigt) gekoppelt, der Kommandosignale
(Kurve A in F i g. 3) ausbildet. An den Ausgang 4 ist ebenfalls die Verzögerungseinheit 5 für
das Steuerimpulssignal angeschaltet. Diese Einheit erzeugt ein Signal (Kurve B in F i g. 4) mit einer zeitlichen Verzögerung, die der Anlaufzeit des Motorläufers bis zur halben Schrittlänge entspricht. Der
Ausgang 6 der Verzögerungseinheit 5 ist mit dem Eingang 2' der Ansteuereinheit 1 und dem Eingang 7
der Verzögerungseinheit 8 verbunden. Die Einheit 8 formt ein Signal (Kurve C in F i g. 5), durch das bei
der Bremsung des Läufers der den Eingang der An steuereinheit erreichende Impuls (KurveD in Fig. 5)
diese in die Stellung wie vor der Impulssignaizuführung
zurückbringt. Die Verzögerungseinheiten 5 und 8 können auf der Basis von Kipprelais, Sperrschwingern,
elektromechanischen Relais oder einer passiven Verzögerungsleitung unter Verwendung von
Ferritringen ausgeführt sein. Bei der Benutzung von Kipprelais wird die Verzögerungszeit durch die Zeitkonstante
irmr Entladekreise bestimmt.
Die Ansteuereinheit für einen Schrittmotor arbeitet wie folgt. Das Kommandosignal A des Impulsgebers
trifft auf den Eingang 2 der Ansteuereinheit 1. womit letztere um einen Takt weitergeschaltet wird.
Dabei tritt am Eingang der Ansteuereinheil ein Impuls D auf, wonach tier MoU läufer eingeschaltet
und beschleunigt und damiv kinetische Energie gespeichert wird. Gleichzeitig gelangt dasselbe Kommandosignal
auf den Eingang der Verzögerungseinheit 5. die in einem Zeitabschnitt von /,. der der Anlauf/eil
des Laufers, der durch den Impuls/) (F i g. (·>) in Bewegung gesetzt ist, bis zur halben
Schrittlänge gleich ist. die Ansteuereinheu in dieselbe Lage wie vor der Zuführung des Komtruiridosignals
A umlegt. Der Laufer wird in Gegenrichtung beaufschlagt und gebremst, wobei die heim Anlauf
gespeicherte kinetische Energie gedämpft wird.
Bei der Ausführung der Ver/.ögerungsemheil 5 mit
einem Kipprelais wird dieses bei dem Eintreffen eines Kommandosignals an seinem Eingang in einen
instabilen Zustand für die Zeit (, gebracht, und die
Umschaltung wird durch die Hinterflanke des Signals B hei der Rückkehr des Kipprelais in die Ausgangsstellung
bewirkt. Gleichzeitig mit der Umsteuerung cer Ansteuereinheit 1 löst das Ausgangs^na!
der Verzögerungseinheit 5 die Verzögerungseinheit 8 aus. In einem Zeitabstand von f., wird bei der Beendigung
des Bremsvorganges des Motorläufers durch den Imp'ils D' (F ig. 6) die Ansteuereinheit 1 in den
gleichen Zustand wie nach der Zuführung des Koinmandosignals
A an seinem Eingang zurückversetzt. Dies schließt die Möglichkeit einer Weiterbewegung
des Läufers durch Bremsung in entgegengesetzter Richtung aus. Die Anlauf- und Bremszeit des Motors
wird uurch die Parameter ties Antriebs bestimmt,
während die Regelung der Verzögerungseinheiten bei deren Ausführung mit Kipprelais durch Änderung
der Parameter ihrer Entladekreise realisiert wird.
Die in F i g. J. dargestellte erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung ist für ein Arbeiten des Motors sowohl bei Frequenzen vorgesehen, die die doppelte
Eigenfrequenz des Motors unter- als auch überschreiten. Dinse Schaltungsanordnung enthält ebenso
wie die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 eine Ansteuereinheit
1, Verzögerungseinheiten 5 und S füi Kommandosignale, die entsprechend den vorherigen
Ausführungen ausgebildet und miteinander gekoppelt sind. Die Abschaltung der Verzögerungseinheiten
bei den die doppelte Eigenfrequenz des Motors überschreitenden Impulsfrequenzen wird mittels
einer Tor-Schaltung 9 erreicht, die zwischen dem Eingang der Verzögerungseinheit 5 und dem Ausgang
4 des Impulsgebers liegt. Diese Tor-Schaltung enthält eine Koinzidenzschaltung und einen Wandler
zum Umwandeln der Kommandosignale in einen
ίο Spannungswert. Letzterer enthält eine Flip-Flop-Schaltung
10 unJ einen auf die Spiizenspannung
der Kommandosignalc aufgeladenen Kondensator 11. Der Potcntialeingang 12 der Koinzidenzschaltung
ist mit dem Ausgang der Flip-Flop-Sehaltung
10 verbunden, deren Eingang 13 an den Verbindungspunkt des Kondensators 11 und der an den
Ausgang4 des Impulsgebers angeschlossenen Diode 14 geschaltet ist. Der Zustand der Flip-Flop-Schaltung
10 wird durch die Spannung am Kondensator
■20 11 bestimmt, der durch jeden Signalimpuls über die
Diode S4 auf die exakt bestimmte Spannung aufgeladen
und dann über den Eingangskreis der Flip-Flop-Schaltung 10 entladen wird. Dabei ist die Zeitkc.istante
des Entladekreises \iel großer als die des
"5 Aufladekreises.
Der Kommandoimpuls des Impulsgebers gelangt gleichzeitig auf den Eingang 2 der Ansteuercir.heit 1
und auf den Impulseingang \5 der Tor-Schaltung1)
und lädt über die Diode 14 den Kondensator 11 auf den Amplitudenwert der Spannung auf. Nach Beendigung
des Kommandosignalimpulses beginnt der Kondensator 11 sich zu entladen. Bei einer die doppelte
Eigenfrequenz des Motors unterschreitenden Kommandosignaltrequenz- entlädt sich der Kondensator
11 auf die Spannung, bei der die Flip-Flop-Schaltung 10 umkippt und am Eingang 12 der
Tor-Schaltung 9 (Koinzidenzschaltung; tritt ein Potential auf, bei dem das Kommandosignal an die
Verzögerungseinheit 5 gelangt. Zeitweise arbeitet die Schaltungsanordnung so, wie es bezüglich der Einrichtung
nach F i g. 1 beschrieben ist.
Bei einer die doppelte Eigenfrequenz des Motors übersteigenden Kommandosigiialfrequenz kommt der
Kondensator 11 beim Eintreffen des nächstfolgenden Kommandosignals nicht dazu, sich auf die Kippspannung
der Flip-Flop-Schaltung 10 zu entladen. In diesem Fall gelangt auf den Eingang 12 der Koinzidenzschaltung
9 ein Potential, das den Durchgang des Kommandoimpulses zu der Verzöeeruneseinheit 5
sperrt. Auf die Ansteuereinheit 1 gelangen nur die Kommandoimpulse. Die Schaltungsanordnung mit
einer elektrischen Sperrvorrichtung ermöglicht also einen automatischen Übergang \on einem unteren
Betriebsbereich zu einem höheren.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Schaltungsanordnung zur Steuerung eines MclirphasenschriUmotors über eine Ansteuereinheit.
die einen ersten, mit der Impulseingangsleitung verbundenen impulseingang für die Vorwärts-
und einen zweiten Impulseingang für die Rückwärtsdrehrichtung besitzt, mit einer ersten
Impulsverzögerungseinheit, an deren Einsang ebenfalls die Impulseingangsldtung anliegt und
deren Ausgang auf den zweir.cn Impulseingang
der Ansteuereinheit geführt ist. und einer zweiten Impulsverzögerungseinheit. deren Eingang mit
dem Ausgang der ersten Impulsverzögerungseinheit und deren Ausgang mit dem ersten Impulseingang
der Ansleuereinheh verbunden ist, Λ r, durch
g e k . π η / c i c h η c t, daß der ersten
Ver/ögerungseinheit (5) eine Tor-Schaltung (9j.
an deren Eingang die Impulseingangsleitung (4) anliegt, vorgeschaltet ist. die bei einer die zweifache
Eigenfrequenz des Schrittmotors übersteigenden Impulsfrequenz auf der lmpulseingangsleitung
der Durchgang der Einr.angsimpulsc zur
ersten Ver/>L'erungscinheit (5) sperrt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Tor-Schaltung (9)
eine Koinzidenzschaltung ist. deren Impulseingang (15) die InituiKeingangsleitung (4) zugeführt
ist und deren Potentialeil gang ( '2) mit dem Ausgang
einer Frequenz-War.dlerschalUmg verbunden
ist, die die Impulszahl pn Zeiteinheit in einen Spannungswert umformt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz-Wandtorschaltung
eine Flip-Flop-Schaltung (10) cnthiili,
deren Ausgang an dem Poientialeingang (12; der Koinzidenzschaltung (9) anliegt und deren
Eingang (13) mit einem Kondensator (11) gekoppelt ist. dem die Eingangsimpulse zugeführt
sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681802665 DE1802665C3 (de) | 1968-10-11 | 1968-10-11 | Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Mehrphasenschrittmotors |
FR1598507D FR1598507A (de) | 1968-10-11 | 1968-12-18 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681802665 DE1802665C3 (de) | 1968-10-11 | 1968-10-11 | Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Mehrphasenschrittmotors |
FR179017 | 1968-12-18 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1802665A1 DE1802665A1 (de) | 1970-06-04 |
DE1802665B2 DE1802665B2 (de) | 1973-04-26 |
DE1802665C3 true DE1802665C3 (de) | 1973-11-08 |
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ID=25756250
Family Applications (1)
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DE19681802665 Expired DE1802665C3 (de) | 1968-10-11 | 1968-10-11 | Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Mehrphasenschrittmotors |
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Country | Link |
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DE (1) | DE1802665C3 (de) |
FR (1) | FR1598507A (de) |
-
1968
- 1968-10-11 DE DE19681802665 patent/DE1802665C3/de not_active Expired
- 1968-12-18 FR FR1598507D patent/FR1598507A/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1802665A1 (de) | 1970-06-04 |
FR1598507A (de) | 1970-07-06 |
DE1802665B2 (de) | 1973-04-26 |
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