DE1967002A1 - Schaltungsanordnung zum steuern zweier elektromotore mittels einer kreuzknueppelmechanik - Google Patents

Schaltungsanordnung zum steuern zweier elektromotore mittels einer kreuzknueppelmechanik

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DE1967002A1 DE19691967002 DE1967002A DE1967002A1 DE 1967002 A1 DE1967002 A1 DE 1967002A1 DE 19691967002 DE19691967002 DE 19691967002 DE 1967002 A DE1967002 A DE 1967002A DE 1967002 A1 DE1967002 A1 DE 1967002A1
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Description

Licentia Patent-Verwaltungs-G.m.b .H. 6 Frankfurt /Main 70, Iheodor-Stern-Kai 1
19-8.1975 B1BE 75/24
"Schaltungsanordnung zum Steuern zweier Elektromotore mittels einer Kreuzknüppel-; mechanik" -""-"■-
Ausscheidung aus Patentanmeldung P-"1 94-7 739· 5
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verstellen von Potentiometerabgriffen mit einer Kreuzknüppelmechanik und betrifft eine Schaltungsanordnung zum Steuern zweier Elektromotore mittels einer Kreuzknüppeimechanik mit zwei Potentiometern, welche je zwei durch eine elektrisch nicht leitende Zone voneinander getrennte elektrisch leitende Abschnitte aufweisen, mit je einem Potentiometerabgriff,der bei Ruhestellung auf der nicht leitenden Zone liegt.
Eine KJreuzknüppelmechanik dieser Art mit den zugehörigen Anordnungs- und Baumerkmalen und der konstruktiven Gestaltung ist in der DT-OS 1 94-7 739 angegeben« Demnach ist bei den zx^ei Potentiometern die elektrisch nicht leitende Zone-breiter als der Schleifkontakt des Potentiometerabgriffs, so daß bei Ruhestellung des Abgriffs keine Spannung von den leitenden Abschnitten eines Potentiometers abgreifbar ist.
50 9883/0001
- 2 - JBE 75/2*
'957002
Es liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine mit den leitenden Abschnitten und mit den Abgriffen dieser Potentiometer zu verbindende Schaltungsanordnung zur "Verfügung zu stellen, mittels welcher zwei Elektromotore unabhängig voneinander, jedoch durch die Kreuzknüppelmechanik miteinander gekoppelt, wahlweise in der Drehzahl und Drehrichtung zu steuern sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch !,angegebenen Merkmale gelöst, nämlich dadurch, daß die Schaltungsanordnung mindestens drei Relais, welchen ein Schaltkontakt und je zwei Umpolkontakte der AnkerStromkreise der zwei Motoren zugeordnet sind, und einen zwei pulsförmige Wechselspannungen erzeugenden Inverter mit einem Ausgangstransformator enthält, welche Wechselspannungen in Abhängigkeit von der Auslenkung des Abgriffs eines jeweils zugeordneten Potentiometers aus der Ruhestellung in der Impulsdauer veränderbar sind, und daß die leitenden Abschnitte der Potentiometer mit dem Steuereingang je eines Relais verbunden sind, während die Potentiometerabgriffe einerseits über je eine Sekundärwicklung des Transformators und eine Zenerdiode mit dem Eingang je eines die erzeugten Wechselspannungen in die Ankerstromkreise übertragenden Verstärkers und andererseits mit einem Pol der Betriebsspannung der Schaltung verbunden sind.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Relais in je einer Stufe mit einem Transistor angeordnet, deren Basen die Steuereingänge der Relais bilden; die Verstärker bestehen aus mehreren Transistorstufen, und der Inverter enthält zwei Transistoren, di-e mit dem Transformator über die Reihenschaltung einer Zenerdiode und eines Widerstandes in Mittelpunktschal- " tung verbunden sind und einen" parallel dem Transformator und zugleich in den Steuerkreisen der Transistoren angeordneten Kondensator.
509883/0001
' : "■ - 3 - -'.V.- FBE 75/24
ν : /·:: 1:957002
Um nun mit Hilfe "von drei Relais insgesamt neun mögliche Kombinationen Jeweils einer von den drei Betriebsarten - "Rechtslauf", "Stillstand", "Linkslauf" -des· ersten Motors und einer von den genannten Betriebsarten des zweiten Motors auch, neun verschiedene Stellungskombinationen der zwei Abgriffe der Potentiometer eindeutig zuzuordnen, sind gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung den Transistorstufen mit den Relais ein Spannungsteiler mit drei Widerständen und eine vierte Stufe mit einem Transistor in Parallelschaltung und an Betriebsspannung angeschlossen zugeordnet; im Hebenschluß des mit dem positiven Pol der Betriebsspannung verbundenen; Widerstandes des Spannungsteilers ' liegen zwei Reihenschaltungen mit gegen die Betriebsspannung * gepolten Dioden und hiervon liegen die mit dem positiven Pol der Betriebsspannung verbundenen Dioden einzeln im Hebenschluß der Umpolrelais, und es sind die weiteren zwei Widerstände des Spannungsteilers mit der Basis des Transistors der vierten Stufe und dessen Kollektor mit der Basis-des Transistors der Stufe mit dem Schaltrelais über eine in Richtung dessen Basisstromes gepolten Diode ^verbunden. ν
Schließlich enthält die Schaltungsanordnung einer'weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß einen Betriebsschalter mit zwei hiermit gleichwertig schaltbaren Schaltkontaktenr die einzeln den PotentiOmeterabgriffen vorgeordnet sind. g
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachstehend beschrieben..
!Figur 1 eine Schaltungsanordnung zum Steuern zweier Erektromotore mittels einer Kreuzknüppelmechanik, von welcher lediglich die leitenden Abschnitte und die Abgriffe der zwei Stellpotentiometer dargestellt sind,
50980370001
- 4 - IBE 75/24-
Figur 2a bis 2i die Stellungen der Abgriffe der zwei
Potentiometer bei den neun möglichen Betriebsartkombinationen der zwei Mqtore.
Es sind mit einer Schaltungsanordnung nach I1Ig. 1 die Dreh- zahl und die Drehrichtung von zwei Elektromotoren, nämlich die Nebenschlußmotore M 1, M 2, durch Betätigung eines einzigen Steuerorgans (Steuerknüppel einer Ehüppelmechanik) wahlweise zu verändern und somit zu steuern. Die Mot ore M 1 und M 2 können beispielsweise die Räder eines Krankenfahrstuhles antreiben.
XJm die Drehzahl der Motore M 1 und M 2 möglichst verlustarm zu steuern, werden= die Ankerwicklungen unabhängig voneinander durch Wechselspannungsimpulse veränderbarer Impulsdauer gespeist. Geändert wird die Impulsdauer durch Spannungen, die von den auf den elektrisch leitenden Abschnitten 63? 64- bzw. 65. 66 der Potentiometer 44, 4-5 liegenden Abgriffen 4-2, 4-3 auf einen auch in der Frequenz steuerbaren Gleichspannungs-Weehselspannungs-Umformer übertragen werden. Dieser enthält zwei Transistoren T 1, T 2, Basis-Widerstände R 1, R 2, einen Kondensator C 1, einen Ausgangs-Transformator 60 mit Wicklungen W 1, W 2, W 3, eine Zenerdiode D 1 und einen Widerstand R 3· Die Emitter der Transistoren T 1, T 2 sind miteinander und mit dem negativen Pol-62, z.B. eines Akkumulators verbunden, welcher die Betriebsspannung auf die Anordnung liefert.
Der Mittenabgriff der Primärwicklung W 1 des Transformators ist über den Widerstand R 3 und die Diode D 1 mit der Kathode einer Diode D 2 verbunden, deren Anode über einen Kontakt K des Betriebsschalters mit dem positiven Pol 61 der Betriebsspannung verbunden ist. Der beschriebene Umformer ist ein Transist or-Inverter in Mittelpunktschaltung.
509883/0001
■ ■ - 5 — EBE 75/2*
1967OQ2
Ein Ende der Wicklung W 2 des Transformators 6Q steht mit der Kathode einer als Begrenzer wirkenden Zenerdiode D 3 in Verbindung, deren Anode mit der Basis eines Transistors T 5 verbunden ist. Zwischen Basis und Emitter des Transistors T liegt ein "Widerstand R 5-·. Eine Hintereinanderschaltung von Stufen mit Transistoren T 3> T 4, T 5 und Widerständen E 5» E6, S 7 und R 8, an die sich eine Stufe mit einer Parallelschaltung von Transistoren T 6 und T 7 nii"t Widerständen R 9 E 10 in den Steuerkreisen anschließt, bildet einen Yerstärker für die eingangsseitig zugeführten Spannungsimpulse zur Steuerung der Drehzahl des Motors M 1. Über die Emitter der Transistoren T 6 und T 7 in Parallelschaltung wird über einen Umpolkontakt B 1 eines Relais B die Ankerwicklung des Motors M gespeist. Ein zweiter Umpolkontakt B 2 des Relais B liegt hinter der Ankerwicklung des Motors M 1. Die beiden Umpolkontakte B 1 und B 2 sind so miteinander verbunden, daß die am Anker des Motors M 1 liegende Spannung Jeweils umgepolt wird, wenn das Relais B zum Anziehen bzw. Abfallen gebracht wird. Der Umpolkontakt B 2 steht über den Schalt kontakt A 1 mit dem positiven Pol 61 der Batterie in "Verbindung. Das andere Ende der Wicklung W 2 ist einerseits über einen Kontakt K 2 des Betriebsschalters an dem Abgriff 42 des Potentiometers 4-4· angeschlossen und andererseits mit einem Ende eines Potentiometers R 11 verbunden, dessen Abgriff über einen Widerstand R 12 mit der Kathode der Diode D 2 verbunden ist. Ein Ende der Wicklung W 3 des Transformators 60 steht mit der Kathode einer als Begrenzer wirkenden Zenerdiode D 4- in Verbindung, deren Anode mit der Basis eines Transistors T 8 verbunden ist. Zwischen Basis und Emitter des Transistors T 8 liegt ein Widerstand R 13. Eine Hintereinanderschaltung von Stufen mit Transistoren T 8, T 9, T 10 und Widerständen R 13, R 14-, R 15, R 16, an die sich eine Stufe mit einer Parallelschaltung von Transistoren T 11 und T 12 mit Widerständen R 17 und R 18 in den Steuerkreisen anschließt, bildet einen Verstärker für die Spannungsimpulse zur Steuerung der Drehzahl des Motors M 2.
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■ - 6 ■ - FBE 75/24
Über die Emitter der Transistoren T 11, T 12 in Parallelschaltung wird über einen Umpolkontakt E 1 eines Relais E die Ankerwicklung des Motors M 2 gespeist. Ein zweiter Umpolkontakt E 2 des Relais E liegt hinter der Ankerwicklung des Motors M 2. Die beiden Umpolkontakte E 1 und E 2 sind so miteinander verbunden, daß die am Anker des Motors M 2 liegende Spannung jeweils umgepolt wird, wenn Relais E zum Anziehen bzw. Abfallen gebracht wird. Der Umpolkontakt E 2 ist ebenso wie der Umpölkontakt B 2 mit dem Schaltkontakt A 1 verbunden. Das andere Ende der ¥icklung ¥ 2 ist einerseits über einen Kontakt E 3 des Betriebsschalters mit dem Abgriff 43 des ■Potentiometers 45 verbunden und andererseits mit dem anderen Ende des Potentiometers R 11 verbunden.
Die elektrisch leitenden Abschnitte 63 bzw. 65 des Potentiometers 44 bzw. 45 sind gemeinsam mit der Basis .eines Transistors T 13 verbunden. Zwischen der Basis des Transistors T 13 und dem negativen Pol 62 der Spannungsquelle liegt ein Widerstand R 19· Die Kathode einer Diode D 5 ist mit der Basis des Transistors T 13 und die Anode mit dem Kollektor eines Tran— sistors T 14 verbunden. Zwischen dem Kollektor des Transistors T 14 und der Kathode der Diode D 2 liegt ein Widerstand R 20. Ein Widerstand R 21 liegt zwischen der Basis des Transistors T 14 und dem negativen Spannungspol 62. Ferner ist die Basis des Transistors T 14 über eine Reihenschaltung von Widerständen R 22 und R 23 mit der Kathode von D 2 verbunden. Eine Diode D 6 liegt zwischen der Verbindungsleitung der Widerstände R 22 und R 23 und dem Kollektor eines Transistors T 15. Zwischen der Verbindungsleitung der Widerstände R 22 und R 23 besteht ferner über eine Diode D 7 eine Verbindung zum Kollektor eines Transistors T 16. Die Emitter der Transistoren T 13» T 14, T 15, T 16 liegen alle am negativen Pol 62 der Batterie. In den KoIlektorkreisen dieser Transistoren liegen die Spulen der Relais Af B und E. Im Hebenschluß dieser Spulen liegen Dioden D 8, D 9 bzw. D 10, deren Kathoden mit der Kathode des Gleichrichters D 2 verbunden sind.
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- 7 - EBE 75
"Von dem elektrisch leitenden Abschnitt 64 des Potentiometers 44/führt eine Leitung zur Basis des Transistors T 15. Zwischen der Basis des Transistors T 15 "und dem negativen Spanmmgspol 62 liegt ein Widerstand R 24 "und zwischen der Basis des Transistors T 16 und dem negativen Spannungspol 62 ein Widerstand R 25.
Heben den TJmpolkontakten B 1 und B 2 bzw. E 1 und E 2 liegen Dioden D 11 "bzw. D 12, die von der Betriebsspannung in Sperrichtung gepolt sind.
Steht der Steuerknüppel der Eaüppelmechanik in Ruhestellung, d.h. die Abgriffe 42 und 43 auf den elektrisch nicht leitenden Zonen der Potentiometer 44 und 45, wie in I?ig. 2 a dargestellt, so sind die Transistoren T 15 und T 16 gesperrt. Die Relais B und E sind demnach abgefallen. Der,Transistor T 14 ist geöffnet und bewirkt durch das an seinem Kollektor herrschende, nur geringfügig höhere Potential als das Potential des negativen Spannungspols eine Vorspannung der Diode D 5. Dadurch ist auch der Transistor T 13 gesperrt und das Relais A ist abgefallen. Die in den Wicklungen W 2 und W 3 induzierten Wechselspannungen sind dann so niedrig, daß die Zenerdioden D 4 und D 3 keinen Zenerstroin. führen. Die Transistoren T 6, T 7 Vina. T 11, T 12 bleiben gesperrt, und die Hotore M 1 und M 2 erhalten keine Spannung. :; ^
Wird der Steuerknüppel so ausgelenkt, daß die Potentiometerabgriffe 42 und 43 wie in fig. 2 b eingestellt sind,so erhalten die Basen der Transistoren T 13 ^nd T 15 positive Tprspannung gegenüber den Emittern« Der Transistor T 15 wird geöffnet, so daß das Relais B angezogen wird. G-Ieichzeitig wird über die leitende Diode D 5 das Potential an den Kathoden der Dioden D 6 und D 7 abgesenkt, so daß die Bäsisspannung am iDransistor T 14 stark abnimmt und dieser gesperrt wird. Das Potential an der Basis des Transistors T13 steigt somit stark
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- 8 - '-■■ FBE 75/24
an und öffnet diesen, wobei Relais A angezogen wird. Nach
der Größe des Widerstandes zwischen Abgriff 42 und negativem Spannungspol 62 stellt sich die Dauer der von der Begrenzerdiode D 3 erzeugten Spannungsimpul'se ein. Biese Impulse werden verstärkt dem Anker des Motors M 1 zugeführt, dessen
Drehzahl mit zunehmender Impulsdauer wächst. Es sei angenommen, daß sich bei dem angegebenen Schaltzustand der Relais B und E der Motor M 1 im Uhrzeigersinn dreht. Dann dreht sich
der Motor M 2 entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Drehzahlen der Motore sind abhängig von den Stellungen der Abgriffe 42 bzw. 43 auf den elektrisch leitenden Abschnitten 64 bzw. 65·
In der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung haben alle
elektrisch leitenden Abschnitte der Potentiometer gleiche
Widerstände. Es sind somit alle Abschnitte bezüglich der
Einstellung der Größe der Drehzahlen der Motore M 1 bzw. M 2 gleichwertig. Im folgenden genügt es daher, die Abhängigkeit der Drehrichtung der Motore M 1 und M 2 von der Stellung der Abgriffe 42 bzw. 43 zu erläutern. ·
Bei der Stellung der Abgriffe 42 bzw. 43 nach Pig. 2 c sind
die Relais A und E angezogen, und das Relais B ist abgefallen, Dadurch dreht sich der Motor M 1 gegen den Uhrzeigersinn, während sich der Motor M 2 im Uhrzeigersinn dreht.
Haben die Abgriffe 42 und 43 die in Fig. 2 d dargestellte
Stellung, so sind die Relais B und E abgefallen und das Relais A ist angezogen. Beide Motore M 1 und M 2 drehen sich
dann gegen den Uhrzeigersinn.
Nehmen die Abgriffe 42 und 43 die in Fig. 2 e gezeigte Stellung ein, dann sind alle Relais A, B und E angezogen und die Motore M 1 und M 2 drehen sich im Uhrzeigersinn.
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Bei der Stellung der Abgriffe 4-2 und 4-3 nach. lig. 2 f ist nur das Relais A angezogen, während die Relais B und E abgefallen sind. Dadurch, stellt der Motor M 1 still und der Motor M 2 dreht sich gegen den Uhrzeigersinn.
Haben die Abgriffe 4-2 und 4-3 die in lig. 2 g dargestellte Stellung, dann sind Relais A und E angezogen, und das Relais B ist abgefallen. Dabei steht der Motor M 1 still und der Motor M 2 dreht sich im Uhrzeigersinn.
Bei der Stellung der Abgriffe 4-2 und 4-3 nach Big. 2 h ist das Relais A angezogen und Relais B und E sind abgefallen. In diesem lall steht der Motor M 2 still und der Motor M 1 dreht sich gegen den Uhrzeigersinn.
Sind schließlich die Abgriffe 4-2 und 4-3, wie in Pig. 2 i gezeigt, eingestellt, so sind die Relais A undB angezogen und das Relais E ist abgefallen. Der Motor M 2 steht still und der Motor M 1. dreht sich im Uhrzeigersinn.
50 9 88 3/0001

Claims (4)

10 - PBE 75/24 Patentansprüche
1. Schaltungsanordnung zum Steuern zweier Elektromotore ■■■■■■= mittels einer Kreuzknüppelmechanik mit zwei Potentiometern, welche je zwei durch eine elektrisch nicht leitende Zone voneinander getrennte elektrisch leitende Abschnitte auf v/eisen, mit "bei Ruhestellung auf der nicht leitenden Zone liegenden Potentiometerabgriffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung mindestens drei Relais (A, B, E), welchen ein Schaltkontakt (A 1) und je zwei ümpοIkontakte (B 1, B- 2; E 1, E 2) der Ankerstromkreise der zwei Motore (M 1, M 2) zugeordnet sind, und einen zwei pulsförmige Wechsel spannung en erzeugenden Inverter (T 1, T 2) mit einem Ausgangstransformator (60) enthält, welche Wechselspannungen in Abhängigkeit von der Auslenkung des Abgriffs eines jeweils zugeordneten Potentiometers aus der Ruhestellung in der Impulsdauer veränderbar sind, und daß die leitenden Abschnitte (63» 64, 65, 66).der Potentiometer mit dem Steuereingang je eines Relais verbunden sind, während die Potentiometerabgriffe (42, 43) einerseits über je eine Sekundärwicklung (W 1, W 2) des Transformators (60) und eine Zenerdiode D 3» D 4) mit dem Eingang je eines die erzeugten Wechselspannungen in die Ankerstromkreise übertragenden Verstärkers und andererseits einem Pol (61) der Betriebsspannung der Schaltung verbunden sind.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais (A, B, E) in je einer Stufe mit einem Transistor (T 13, T 15» T 16) angeordnet sind, deren Basen die Steuereingänge der Relais bilden, die Verstärker aus mehreren Transistorstufen mit Transistoren (T 3V T 4, T 5>
509883/0001
■ , ' ■ -11 ;- FBE 75/24
T 6, T 7; Τ8, T 9, T 10, T 11, T12) bestehen, land der Inverter zwei Transistoren (T1, T 2)»die mit dem Transformator (60) über die Reihenschaltung einer Zenerdiode (D 1) und eines Widerstandes (R 3) in Hittelpunktschaltung verbunden sind und einen parallel dem Transformator und zugleich in den Steuerkreisen der Transistoren. (T 1, T-2) angeordneten Kondensator (G 1) enthält.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den TransistOrstufen mit den Relais (A, B, E) ein Spannungsteiler mit drei Widerständen (R 21, R 22, R 23) und eine vierte Stufe mit einem Transistor T 14 in Parallelschaltung und an Betriebsspannung angeschlossen zugeordnet sind, daß im Nebenschluß des mit: dem positiven Pol der Betriebsspannung; verbundenen Widerstandes (R 23) des Spannungsteilers zwei Reihenschaltungen mit gegen die Betriebsspannung gepolten Dioden (D 6, D 9; D 7, D 10) liegen und hiervon die mit dem positiven Pol der Betriebsspannung verbundenen Dioden (D 9, D 10) einzeln im Nebenschluß der Relais (B und E) liegen, und daß die zwei weiteren Widerstände (R 21, R 22) des Spannungsteilers mit der Basis des Transistors (T 14) der vierten Stufe und. dessen Kollektor mit der Basis des Transistors- (T 13) der Stufe mit dem Schaltrelais (A) über eine in Richtung dessen Basisstromes gepolten Diode (D 5) verbunden sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Betriebsschalter (K 1) mit zwei hiermit gleichwertig schaltbaren Schaltkontakten (K 2, K 3) enthält, die einzeln den Potentiometerabgriffen (42, 43) vorgeordnet sind. . :
5098 83/0001
L e e rs ei t e
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3132523A1 (de) * 1981-02-17 1982-09-09 François Chateauneuf les Martiques Bouches-du-Rhône Gemignani "absperrventil"
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