DE2109368A1 - Device for synchronizing direct current micromotors with electronic control - Google Patents

Device for synchronizing direct current micromotors with electronic control

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DE2109368A1 DE19712109368 DE2109368A DE2109368A1 DE 2109368 A1 DE2109368 A1 DE 2109368A1 DE 19712109368 DE19712109368 DE 19712109368 DE 2109368 A DE2109368 A DE 2109368A DE 2109368 A1 DE2109368 A1 DE 2109368A1
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators

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Description

Vorrichtung zur Synchronisierung von Gleichstrom-Mikromotoren mit elektronischer Steuerung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Synchronisierung eines Gleichstrom-Mikromotors. Der Vorteil eines synchronisierten Gleichstrom-Mikromotors besteht darin, daß sein Wirkungsgrad sehr viel größer ist als der eines Synchronmotors in diesem Leistungsbereich. Zudem kann das synchronisierende Moment und der Lastbereich bei einem Gleichstrom-Mikromotor größer gemacht werden als bei einem entsprechenden Synchronmotor. Device for synchronizing direct current micromotors with electronic control The invention relates to a device for synchronization a direct current micromotor. The advantage of a synchronized direct current micromotor is that its efficiency is much greater than that of a synchronous motor in this performance range. In addition, the synchronizing torque and the load range can be made larger in a DC micromotor than in a corresponding one Synchronous motor.

Bereits bekannte Synchronisierschaltungen für Gleichstrommotoren beziehen sich auf Ausführungen mit Kollektor (siehe: Deutsche Offenlegungsschrift Nr. 1.538.464). Die Läuferstellung wird durch Kontakte ermittelt. Die Steuerung des Hauptstromkreises geschieht über einen Kontakt, der von den Synchronisierimpulsen geschlossen und von dem die Läuferstellung kennzeichnenden Nocken geöffnet wird. In einer weiteren Ausführung wird der den Hauptstromkreis steuernde Kontakt durch eine bistabile Kippstufe ersetzt. Die Nachteile bestehen darin, daß Kontakte verwendet werden, was insbesondere für in der Uhrentechnik verwendbare Gleichstrom-Mikromotoren hinsichtlich Steuerungsverlusten, Geräusch und Materialabnutzung ungünstig ist. Außersynchrone Drehzahlen können bei diesen Ausführungen nicht vermieden werden.Refer to known synchronizing circuits for DC motors refer to designs with a collector (see: German Offenlegungsschrift No. 1.538.464). The rotor position is determined by contacts. The control of the main circuit happens via a contact that is closed by the synchronization pulses and by which the rotor position characterizing cam is opened. In another The contact controlling the main circuit is implemented using a bistable multivibrator replaced. The disadvantages are that contacts are used, which in particular for direct current micromotors that can be used in watch technology with regard to control losses, Noise and material wear is unfavorable. Out-of-sync speeds can occur at these explanations cannot be avoided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Synchronisiervorrichtung für elektronisch selbstgesteuerte Mikromotoren ohne Kontakte zu schaffen, wobei auch das die Läuferstellung kennzeichnende Signal kontaktlos gewonnen wird. Zudem werden außersynchrone Drehzahlen ausgeschlossen.The invention is based on the object of a synchronizing device for electronically self-controlled micromotors without creating contacts, whereby the signal which characterizes the rotor position is also obtained in a contactless manner. In addition out of sync speeds are excluded.

Die Schaltung ist für Batteriebetrieb so ausgelegt, daß geringe Leistungsaufnahme bei gutem Wirkungsgrad erreicht wird.The circuit is designed for battery operation so that low power consumption is achieved with good efficiency.

Für die Anwendung in der Uhrentechnik ist sehr vorteilhaft, daß bei der verwendeten Schaltung Synchronisationsgenerator und Motorschaltung nahezu vollständig entkoppelt sind. Also wird das Frequenznormal von der Antriebs schaltung überhaupt nicht beeinflußt.For the application in watch technology it is very advantageous that with the circuit used, the synchronization generator and the motor circuit almost completely are decoupled. So the frequency standard of the drive circuit is at all unaffected.

Die Lösung der Aufgabe besteht bei einer Anordnung der obengenannten Art darin, daß die Phasenlage des Läufers durch die Spannung in mindestens einer Spule zur Steuerung einer monostabilen Kippstufe dient, deren quasistabile Zeit von der Phasenlage des Synchronisierimpulses bezüglich der Stellung des Läufers abhängt, wobei unter der quasistabilen Zeit die Zeit zu verstehen ist, die die monostabile Kippstufe nach einem Eingangsimpuls benötigt, bis sie wieder in den stabilen Zustand zurückkehrt. Die Synchronisation erfolgt durch Veränderung des Antriebsimpulses.The object is achieved with an arrangement of the above Kind in that the phase position of the rotor is caused by the voltage in at least one Coil is used to control a monostable multivibrator whose quasi-stable time on the phase position of the synchronization pulse with respect to the position of the rotor depends, with the quasi-stable time is to be understood as the time that the monostable Flip-flop required after an input pulse until it returns to the stable state returns. The synchronization takes place by changing the drive pulse.

In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung wird ein permanentmagnetischer Läufer mit feststehenden Spulen verwendet.In an advantageous embodiment of the invention, a permanent magnetic Fixed coil rotor used.

Beim einfachsten Ausfüiirungsbeispiel mit minimalem Aufwand an Bauelementen wird die Phasenlage des Läufers über die Spannung der Antriebsspule mittels RC-Glied als Spannungsimpuls über eine Diode zur Auslösung der monostabilen Kippstufe verwendet, während der Synchronisierimpuls die mono stabile Kippstufe in den stabilen Zustand zurück setzt, wobei der positive Teil der induzierten Spannung über zwei Dioden ebenfalls der monostabilen Kippstufe zugeführt wird, wodurch die Wirksamkeit der Synchronisierimpulse auf einen Bereich beschränkt wird, indem Antriebsimpulse aufgrund der induzierten Spannung möglich sind.In the simplest Ausfüiirungsbeispiel with a minimum of components the phase position of the rotor is determined by the voltage of the drive coil by means of an RC element used as a voltage pulse via a diode to trigger the monostable multivibrator, during the synchronization pulse the monostable multivibrator in the stable state resets, the positive part of the induced voltage across two diodes is also fed to the monostable flip-flop, reducing the effectiveness of the Synchronization pulses are limited to a range by driving pulses due to the induced voltage are possible.

Das Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe wird über eine Diode zur Basis des Motortransistors geleitet, so daß dieser während der quasistabilen Zeit der monostabilen Kippstufe gesperrt wird.The output signal of the monostable multivibrator is via a diode passed to the base of the motor transistor, so that this during the quasi-stable Time of the monostable multivibrator is blocked.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird der zeitbestimmende Basiswiderstand der monostabilen Kippstufe durch einen Spannungsteiler ersetzt, zwischen dessen Anzapfung und dem Pluspol eine Zenerdiode geschaltet ist, so daß die Drehzahl des Motors ohne Zuführung des Synchronisiersignals auf einen für die Synchronisierung günstigen und nahezu von der Batteriespannung unabhängigen, stabilen Wert eingestellt werden kann, dadurch daß die Drehzahlabhängigkeit des selbstgesteuerten Motors von der Batteriespannung durch die Spannungsabhängigkeit der quasistabilen Zeit der monostabilen Kippstufe kompensiert wird.In a particularly advantageous embodiment, the time-determining Base resistance of the monostable multivibrator replaced by a voltage divider, A Zener diode is connected between the tap and the positive pole, so that the speed of the motor without supplying the synchronization signal to one for the Synchronization inexpensive and stable, almost independent of the battery voltage Value can be set by making the speed dependency of the self-controlled Engine on the battery voltage through the voltage dependence of the quasi-stable time the monostable multivibrator is compensated.

In einer vorteilhaften Weiterbildung nach Figur 1 erreicht man Selbstanlauf dadurch, daß bei Stillstand des Motors über den leitenden Transistor (10) der monostabilen Kippstufe und einen Basiswiderstand der Transistor (19) und damit auch der Motortransistor (3) sich im aktiven Bereich befinden.In an advantageous further development according to FIG. 1, self-start is achieved characterized in that when the engine is at a standstill via the conductive transistor (10) of the monostable Flip-flop and a base resistance of the transistor (19) and thus also the motor transistor (3) are in the active area.

Durch den dem Basiswiderstand parallelgeschalteten Xondensator ergibt sich eine Zeitkonstante, die so groß ist, daß im Bereich synchroner Drehzahl bei störungsfreiem Lauf des Motors am Basiswiderstand eine Gleichspannung abfällt die den Transistor (19) sperrt.Due to the X capacitor connected in parallel with the base resistor, a time constant that is so large that in the range of synchronous speed at trouble-free running of the motor at the base resistor a DC voltage drops blocks the transistor (19).

Das eben beschriebene RC-Glied verbessert auch das Anlaufverhalten und die Synchronisiereigenschaften der Anordnung, weil bei Anlegen der Batteriespannung sowie auch bei starker Bremsung des Läufers über das RC-Glied ein kurzzeitiges Durchschalten des Transistors (19) und des Motortransistors und damit ein starker Antriebsimpuls erfolgt, während durch die Kopplung der monostabilen Kippstufe mit der Steuer- und Antriebsspule des Motortransistors Bremsimpulse ausgeschlossen werden.The RC element just described also improves the start-up behavior and the synchronization properties of the arrangement, because when the battery voltage is applied as well as a short-term switch-through via the RC element when the rotor is braked heavily of the transistor (19) and the motor transistor and thus a strong drive pulse takes place, while by coupling the monostable multivibrator with the control and Drive coil of the motor transistor braking pulses are excluded.

Eine Verbesserung der monostabilen Kippstufe dahingehend, daß sie auch für die Synchronisation (der Drehzahl) bei extrem kurzen Antriebsimpulsen geeignet ist, ergibt sich durch die Parallelschaltung eines Transistors zum Kollektorwiderstand des einen Transistors der monostabilen Kippstufe, wobei die Basis des parallelgeschalteten Transistors über ein RC-Glied mit dem kollektor des anderen Transistors der monostabilen kippstufe verbunden ist, so daß deren Mindesterholzeit im Vergleich zur Periodendauer des vom Läufer erzeugten Signals vernachlässigbar klein wird.An improvement of the monostable multivibrator to the effect that they also suitable for synchronization (of the speed) with extremely short drive pulses is, results from the Parallel connection of a transistor to Collector resistance of one transistor of the monostable multivibrator, the Base of the transistor connected in parallel to the collector of the via an RC element other transistor of the monostable flip-flop is connected, so that their minimum recovery time Negligible compared to the period of the signal generated by the rotor becomes small.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt such unter Verwendung einer elektronischen Steuerung - nach der deutschen Patentanmeldung P 2009 612.2-31 - mit einer Spule und Selbstanlauf durch Selbsterregung. Hierbei ist besonders günstig, daß zur Synchronisation dieselbe Schaltung wie bei der Antriebsschaltung mit zwei Spulen verwendet werden kann.Another advantageous embodiment of the invention results in such using an electronic control - according to the German patent application P 2009 612.2-31 - with one coil and self-starting through self-excitation. Here it is particularly advantageous that the same circuit as for the drive circuit is used for synchronization can be used with two coils.

Es zeigen: Figur 1: eine Synchronisieranordnung für eine Antriebsschaltung mit zwei feststehenden Spulen und einem permanentmagnetischen Läufer.They show: FIG. 1: a synchronizing arrangement for a drive circuit with two fixed coils and a permanent magnet rotor.

Figur 2: eine Synchronisieranordnung für eine Antriebsschaltung mit einer feststehenden Spule und einem permanentmagnetischen Läufer, Figur 3: Verlauf des Antriebsstromes und einiger Spannungen im synchronisierten Betrieb.Figure 2: a synchronizing arrangement for a drive circuit with a fixed coil and a permanent magnet rotor, figure 3: Course of the drive current and some voltages in synchronized operation.

Figur 4: Verlauf des Antriebsstromes (schematisch) und der induzierten Spannung bei einer Schaltung ohne Diode (6) in einem übersynchronen Fall.Figure 4: Course of the drive current (schematic) and the induced Voltage in a circuit without a diode (6) in an oversynchronous case.

Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Antriebsschaltung aus einem pnp-Transistor (3), dessen Kollektor am Minuspol, und dessen Emitter über die Antriebswicklung (1) am Pluspol liegt, während zwischen Emitter und Basis die Steuerwicklung (2) geschaltet ist, aufgebaut. Zwischen Basis des Transistors (3) und Pluspol liegt außerdem der Eondensator (7) zur Verhinderung von HF-Schwingungen. Vom Emitter führt die Reihenschaltung eines Kondensators (4) und eines Widerstandes (5) zum Pluspol. An der Verbindungsstelle des Kondensators (4) und des Widerstandes (5) liegt die Anode einer zur Basis des Transistors (10) führenden Diode (8) und die Eathode einer zur Basis des Transistors (3) führenden Diode (6).In the embodiment shown in Figure 1, the drive circuit from a pnp transistor (3), its collector at the negative pole, and its emitter above the drive winding (1) is on the positive pole, while between the emitter and base the Control winding (2) is connected, built up. Between the base of the transistor (3) and the positive pole is also the capacitor (7) to prevent HF oscillations. A capacitor (4) and a resistor are connected in series from the emitter (5) to the positive pole. At the junction of the capacitor (4) and the resistor (5) is the anode of a diode (8) and leading to the base of the transistor (10) the cathode of a diode (6) leading to the base of the transistor (3).

Die monostabile Kippstufe besteht aus den pnp-Transistoren (9) und (10), deren Emitter am Pluspol und deren Kollektoren über die Widerstände (11) bzw. (16) am Minuspol liegen. Der Kollektor des Transistors (9) ist über einen Kondensator (12) mit der Basis des Transistors (10) verbunden, während der Kollektor des Transistors (10) mit der Basis des Transistors (9) direkt verbunden ist. An der Basis des Transistors (9) ist außerdem die Eathode der Diode (21) angeschlossen. Die Verbindungsstelle der zwischen Plus- und Minuspol liegenden Reihenschaltung von Zener-Diode (15) und Widerstand (13) ist über Widerstand (14) mit der Basis des Transistors (10) verbunden.The monostable multivibrator consists of the pnp transistors (9) and (10), their emitters on the positive pole and their collectors via the resistors (11) or (16) on the negative pole. The collector of the transistor (9) is through a capacitor (12) connected to the base of the transistor (10) while the collector of the transistor (10) is directly connected to the base of the transistor (9). At the base of the transistor (9) is also the cathode of the diode (21) is connected. The junction the series connection of Zener diode (15) and between the plus and minus poles Resistor (13) is connected to the base of transistor (10) via resistor (14).

Der Kollektor des npn-Transistors (22) liegt am Kollektor des Transistors (9), während sein Emitter am Minuspol liegt. Seine Basis ist über die Parallelschaltung von Widerstand (23) und Kondensator (24) mit dem Kollektor des Transistors (10) verbunden. Vom Kollektor des Transistors (10) führt die Parallelschaltung von Widerstand (17) und Kondensator (18) zur Basis des Transistors (19), dessen Emitter am Minuspol, und dessen Kollektor an der Basis des Transistors (3) liegt. Außerdem liegt am Kollektor des Transistors (9) die Anode der Diode (20), die mit ihrer Kathode an der Basis des Transistors (3) liegt.The collector of the npn transistor (22) is connected to the collector of the transistor (9) while its emitter is on the negative pole. Its basis is via the parallel connection of resistor (23) and capacitor (24) with the collector of the transistor (10) tied together. The parallel connection of the resistor leads from the collector of the transistor (10) (17) and capacitor (18) to the base of the transistor (19), the emitter of which is at the negative pole, and whose collector is connected to the base of the transistor (3). Also is due to the collector of the transistor (9) the anode of the diode (20) with its cathode at the base of the transistor (3) is located.

Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die monostabile Kippstufe zusammen mit den Teilen links der gestrichelten Linie mit Figur 1 identisch Der Anschluß C der Figur 1 wird bei dem in Figur 2 verwendeten selbstanlaufenden, einspuligen, elektronischgesteuerten Motor überflüssig. Der Kollektor des pnp-Transistors (28) ist direkt mit der Basis des npn-Transistors (25) verbunden, dessen Emitter am Minuspol und dessen Kollektor über die Wicklung (35) mit dem Pluspol und über den Widerstand (27) mit der Basis des Transistors (28) verbunden ist. Der Emitter des Transistors (28) ist über die Reihenschaltung des Widerstandes (29) mit der Parallelschaltung des Widerstandes (33) und des Kondensators (34) mit dem Pluspol verbunden. Zwischen Basis des Transistors (28) und Minuspol liegt der Widerstand (26). Die Verbindungsstelle der Widerstände (29) und (33) ist über die Reihenschaltung der Dioden (31) und (32) mit dem Kollektor des Transistors (25) verbunden, wobei die Anode der Diode (31) an der Verbindungsstelle der Widerstände (29) und (33) und die Kathode der Diode (32) am Kollektor des Transistors (25) liegt.In the embodiment shown in Figure 2, the monostable The tilting stage together with the parts to the left of the dashed line are identical to FIG. 1 The connection C of Figure 1 is used in Figure 2 self-starting, single-coil, electronically controlled motor unnecessary. The collector of the pnp transistor (28) is directly connected to the base of the npn transistor (25), its emitter at the negative pole and its collector over the winding (35) to the positive pole and over the resistor (27) is connected to the base of the transistor (28). The emitter of the transistor (28) is via the series connection of the resistor (29) with the Parallel connection of the resistor (33) and the capacitor (34) with the positive pole tied together. The resistor is located between the base of the transistor (28) and the negative pole (26). The connection point of the resistors (29) and (33) is via the series connection of the diodes (31) and (32) connected to the collector of the transistor (25), wherein the anode of the diode (31) at the junction of the resistors (29) and (33) and the cathode of the diode (32) is connected to the collector of the transistor (25).

Der Anschluß B liegt an der Anode der Diode (38) deren Kathode über den Widerstand (39) an die Basis des Transistors (30) führt, dessen Emitter am Kollektor des Transistors (25) und dessen Kollektor an der Verbindungsstelle der Widerstände (29) und (33) liegt. Vom Kollektor des Transistors (25) führt die Reihenschaltung des Kondensators (36) und des Widerstandes (37) zum Pluspol, wobei an der Verbindungsstelle des Kondensators (36) und des Widerstandes (37) der Anschluß D liegt.The connection B is at the anode of the diode (38) on the cathode of the diode the resistor (39) leads to the base of the transistor (30), the emitter of which is connected to the collector of the transistor (25) and its collector at the junction of the resistors (29) and (33) lies. The series connection leads from the collector of the transistor (25) of the capacitor (36) and the resistor (37) to the positive pole, with at the junction of the capacitor (36) and the resistor (37) the terminal D is located.

Das in Figur 1 dargestellte Ausfuhrungsbeispiel mit den Diabrammen nach Figur 3 hat folgende Wirkungsweise: Bei Drehung des Läufers werden in der Steuerwicklung (2) Spannungen (Ui2) induziert, die über den Transistor (3) in der Antriebsvicklung (1) in der richtigen Phase einen Antriebsstrom (iA) ermöglichen, so daß die Drehung aufrechterhalten wird.The exemplary embodiment shown in FIG. 1 with the diagrams according to Figure 3 has the following mode of operation: When the rotor rotates in the control winding (2) Voltages (Ui2) induced in the drive winding via transistor (3) (1) enable a drive current (iA) in the correct phase, so that the rotation is maintained.

ueber das RC-Glied (5), (4) und die Diode (8) wird der Transistor (10) der monostabilen Kippstufe nach Abbrechen des Antriebsimpulses gesperrt, wobei die Spannung an der Basis des Transistors (10) (UBE 10) auch noch von der positiv induzierten Spannung an Wicklung (2) über die Dioden (6) und (8) geformt wird. Wenn die induzierte Spannung an Wicklung (2) negativ wird bleibt Transistor (9) noch leitend,bis Kondensator (12) soweit entladen ist, daß Transistor (10) leitend oder durch ein positives Synchronisiersignal (Usyn) Transistor (9) gesperrt wird. Solange Transistor (9) leitet,ist seine Kollektor Emitter-Spannung (UCE 9) ungefähr 0 Volt, so daß über Diode (20) die Basis des Transistors (3) positiv und damit ein Antriebsimpuls verhindert wird.The transistor becomes via the RC element (5), (4) and the diode (8) (10) the monostable multivibrator locked after the drive pulse is interrupted, whereby the voltage at the base of the transistor (10) (UBE 10) also depends on the positive induced Voltage on winding (2) via diodes (6) and (8) is shaped. If the induced voltage on winding (2) becomes negative, the transistor remains (9) still conductive until capacitor (12) is discharged to such an extent that transistor (10) is conductive or is blocked by a positive synchronization signal (Usyn) transistor (9). As long as transistor (9) is conducting, its collector-emitter voltage (UCE 9) is approximately 0 volts, so that the base of the transistor (3) is positive via diode (20) and thus a Drive pulse is prevented.

Bei stillstehendem Läufer ist der Transistor (10) der monostabilen Kippstufe leitend und die Transistoren (19) und (3) sind im aktiven Bereich. Durch Selbsterregung erfolgt nun Selbstanlauf. Solange die Drehzahl des Läufers klein ist, ist der Abstand zwischen zwei Antriebsimpulsen größer als die quasistabile Zeit der monostabilen Kippstufe. Die Länge der Antriebsimpulse wird daher erst von der monostabilen Kippstufe begrenzt, wenn die Drehzahl des Läufers wenig kleiner als die synchrone Drehzahl ist. Die sich durch die quasistabile Zeit der monostabilen Kippstufe ergebende Pausenzeit zwischen zwei Antriebsimpulsen ist nun so eingestellt, daß sich ohne Zuführung der Synchronisierimpulse eine Drehzahl einstellt, die unterhalb der synchronen Drehzahl liegt. Schaltet man nun über Diode (21) Synchronisierimpulse zu, so wird eine Relativbewegung-auf der Zeitachse zwischen Motorimpulsen bzw. Impulsen der monostabilen Kippstufe und Synchronisierimpulsen stattfinden.When the rotor is at a standstill, the transistor (10) is the monostable Flip-flop conducting and transistors (19) and (3) are in the active range. By Self-excitation now takes place automatically. As long as the speed of the rotor is small is, the distance between two drive pulses is greater than the quasi-stable Time of the monostable multivibrator. The length of the drive pulses is therefore only from the monostable multivibrator is limited when the speed of the rotor is a little lower than is the synchronous speed. Which is characterized by the quasi-stable time of the monostable The pause time between two drive pulses resulting in the flip-flop is now set in such a way that that, without the supply of the synchronization pulses, a speed is set that is below the synchronous speed. If you now switch synchronization pulses via diode (21) to, there is a relative movement on the time axis between motor pulses or pulses the monostable multivibrator and synchronization pulses take place.

Treffen zu einem Zeitpunkt Synchronisierimpulse ein,da die induzierte Spannung an Wicklung (2) negativ und die monostabile Kippstufe im quasistabilen Zustand ist, so wird diese in den stabilen Zustand zurückgesetzt; d.h. die Pausenzeit zwischen zwei Antriebsimpulsen wird verkleinert, die Motorfrequenz steigt, bis die synchrone Drehzahl erreicht ist. Wäre ein Rücksetzen der monostabilen Kippstufe in den stabilen Bereich auch im Bereich positiv induzierter Spannung von Wicklung (2) möglich, dann könnten,in durch die Belastung bedingten Spezialfällen,übersynchroneDrehzahlen auftreten, wie dies in Figur 4 gezeigt ist. Dies wird bei der gezeigten Ausfuhrung nach Figur 1 und 3 verhindert, weil die Spannung (UBE 10) mit der induzierten Spannung (Uj2) über die Dioden (6) und (8) so gekoppelt ist, daß ein Rücksetzen der monostabilen Kippstufe in den stabilen Zustand in diesem Zeitbereich unmöglich ist.If synchronization pulses arrive at a point in time since the induced Voltage at winding (2) negative and the monostable multivibrator in the quasi-stable State, it is reset to the stable state; i.e. the break time between two drive pulses is reduced, the motor frequency increases until the synchronous speed is reached. Would be a reset of the monostable multivibrator in the stable area also in the area of the positively induced voltage of the winding (2) possible, then, in special cases caused by the load, over-synchronous speeds occur as shown in FIG. This is the case with the embodiment shown according to Figure 1 and 3 prevented because the voltage (UBE 10) with the induced voltage (Uj2) is coupled via the diodes (6) and (8) so that a reset of the monostable Flip-flop in the stable state in this time range is impossible.

Bei der in Figur 2 gezeigten Antriebsschaltung für den einspuligen Motor ergibt sich durch die in Emitter- bzw. Eollektorschaltung betriebenen komplementären Transistoren (25) und (28) zwischen dem Kollektor des Transistors (25) und dem Pluspol ein negativer Widerstand. Diesem parallel liegt die Wicklung (35), die als Antriebs- und Steuerwicklung dient. Bei Stillstand des Motors sind die Transistoren (28) und (25) im aktiven Bereich, wodurch Selbstanlauf durch Selbsterregung erfolgt. Das RC-Glied (33), (34) zusammen mit den Dioden (31), (32? bewirkt, daß in den Impulspausen bei Erreichen der Solldrehzahl in der Antriebswicklung der Strom einen,selbst für Uhrentechnische Anwendungen vernachlässigbaren Wert annimmt.In the drive circuit shown in Figure 2 for the single coil The motor results from the complementary ones operated in the emitter or collector circuit Transistors (25) and (28) between the collector of the transistor (25) and the positive pole a negative resistance. Parallel to this is the winding (35), which is used as the drive and control winding is used. When the engine is at a standstill, the transistors (28) and (25) in the active area, whereby self-start occurs through self-excitation. That RC element (33), (34) together with the diodes (31), (32? Causes that in the pulse pauses when the target speed is reached in the drive winding, the current turns on, even for Watch technology Applications is negligible.

Das RC-Glied (36), (37) in Figur 2 hat dieselbe Funktion wie das RC-Glied (4), (5) in Figur 1.The RC element (36), (37) in FIG. 2 has the same function as the RC element (4), (5) in Figure 1.

Ebenso übernimmt Diode (38) und Widerstand (39) mit dem den Dioden (31), (32) parallelgeschalteten Transistor (30) in Figur 2 die Aufgabe der Diode (20) in Figur 1.Likewise, the diode (38) and resistor (39) take over the diodes (31), (32) parallel-connected transistor (30) in Figure 2, the task of the diode (20) in Figure 1.

Claims (12)

Patentansprüche Claims Dl. %errichtung zur Synchronisierung von motoren mit elektronischer Steuerung,insbesondere für Uhren,dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenlage des Läufers durch die Spannung in mindestens einer Spule zur Steuerung einer monostabilen Kippstufe dient, deren quasistabile Zeit von der Phasenlage des Synchronisierimpulses bezüglich der Stellung des Läufers abhängt, wobei eine Synchronisation durch Veränderung des Antriebsimpulses erfolgt.Dl.% Erection for the synchronization of motors with electronic Control, especially for clocks, characterized in that the phase position of the Runner by the voltage in at least one coil to control a monostable Flip-flop is used whose quasi-stable time depends on the phase position of the synchronization pulse with respect to the position of the rotor depends, with a synchronization through change of the drive pulse takes place. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer permanentmagnetisch ist und die Spule zur Steuerung der monostabilen Kippstufe feststehend ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the runner is permanent magnetic and the coil for controlling the monostable multivibrator is stationary is. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenlage des Läufers über die Spannung der Antriebsspule (1) mittels gondensator (4) und Widerstand (5) als Spannungsimpuls an Widerstand (5) auftritt und über die Diode (8) an die Basis des Transistors (10) zur monostabilen Kippstufe gelangt.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the phase position of the rotor via the voltage of the drive coil (1) by means of a capacitor (4) and Resistor (5) occurs as a voltage pulse across resistor (5) and across the diode (8) reaches the base of the transistor (10) for the monostable multivibrator. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3 dadurch gekenazeichnet,daß über die Dioden (6) und (8) der positive Teil der induzierten Spannung von Wicklung (2) an die Basis des Transisters (10) der monostabilen Kippstufe gelangt, wodurch die Wirksamkeit der Synchronisierimpulse auf einen Bereich beschränkt wird, in dem Antriebsimpulse aufgrund der induzierten Spannung möglich sind.4. Apparatus according to claim 1 and 3 characterized in that over the diodes (6) and (8) the positive part of the induced voltage of winding (2) reaches the base of the transistor (10) of the monostable multivibrator, whereby the Effectiveness of the synchronization pulses is limited to a range in which the drive pulses are possible due to the induced voltage. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisierimpulse über die Diode (21) der Basis des Transistors (9) der monostabilen Kippstufe zugeführt werden.5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the synchronization pulses fed via the diode (21) to the base of the transistor (9) of the monostable multivibrator will. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß vom Kollektor des Transistors (9) der monostabilen Eippstufe eine Diode (20) zur Basis des Transistors (3) führt, so daß während der quasistabilen Zeit der monostabilen Kippstufe der Transistor (3) gesperrt wird.6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the collector of the transistor (9) of the monostable Eippstufe a diode (20) to the base of the transistor (3) leads, so that during the quasi-stable time of the monostable flip-flop the Transistor (3) is blocked. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Zener-Diode (15) und die Widerstände (13) und (14) so bemessen sind, daß die Drehzahl des Motors ohne Zuführung des Synchronisiersigflals auf einen für die Synchronisierung günstigen und nahezu von der Batteriespannung unabhängigen, stabilen Wert eingestellt werden kann, dadurch daß die Drehzahlabhangigkeit des selbstgesteuerten Motors von der Batterie spannung durch die Spannungsabhängigkeit der quasistabilen Zeit der monostabilen Kippstufe kompensiert wird.7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Zener diode (15) and the resistors (13) and (14) are dimensioned so that the speed of the motor without supplying the synchronizing signal to a favorable one for the synchronization and a stable value that is almost independent of the battery voltage can be set can, thereby that the speed dependence of the self-controlled Motor depends on the battery voltage due to the voltage dependency of the quasi-stable Time of the monostable multivibrator is compensated. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5 dadurch gekennzeichnet,daß bei Stillstand des Motors der Transistor (10) der monostabilen Kippstufe leitet, die Transistoren (19) und (3) sich im aktiven Bereich befinden und Selbstanlauf erfolgt, während vor dem Anlauf auftretende Synchronisierimpulse über die Diode (21) den Zustand der monostabilen Kippstufe nicht beeinflussen. 8. Apparatus according to claim 1 and 5, characterized in that at When the motor stops, the transistor (10) of the monostable multivibrator conducts the Transistors (19) and (3) are in the active area and self-start takes place, during synchronization pulses occurring before the start-up via the diode (21) Do not influence the state of the monostable multivibrator. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 8 dadurch gekennzeichnet, daß RC-Glied (17), (18) so bemessen ist, daß sich beim synchronisierten Betrieb an diesem RC-Glied eine mittlere Gleichspannung einstellt, die zur Sperrung des Transistors (19) führt.9. Apparatus according to claim 1 and 8, characterized in that the RC element (17), (18) is dimensioned in such a way that in synchronized operation on this RC element sets an average DC voltage, which leads to the blocking of the transistor (19). 10. Vorrichtung nach Anspruch 1,5 u. 8 dadurch gekennzeichnet,daß bei Anlegen der Batteriespannung sowie auch bei starker Bremsung des Läufers über das RC-Glied (17), (18) ein kurzzeitiges Durchschalten der Transistoren (19) und (3), und damit ein starker Antriebsimpuls erfolgt, während durch die Kopplung über das RC-Glied (5), (4) und die Diode (6) und (8) Bremsimpulse ausgeschlossen werden.10. Apparatus according to claim 1.5 and 8, characterized in that when the battery voltage is applied and also when the rotor brakes heavily the RC element (17), (18) briefly switching on the transistors (19) and (3), and thus a strong drive pulse occurs while through the coupling over the RC element (5), (4) and the diode (6) and (8) braking pulses are excluded. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (11) durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors (22) überbrückt wird, dessen Basis über die Parallelschaltung von Widerstand (23) und Kondensator (24) mit dem Kollektor des Transistors (10) verbunden ist, wodurch die Mindest-Erholzeit der monostabilen Kippstufe im Vergleich zur Periodendauer des vom Läufer erzeugten Signals vernachlässigbar klein wird.11. The device according to claim 1, characterized in that the resistor (11) is bridged by the emitter-collector path of the transistor (22) whose Base via the parallel connection of resistor (23) and capacitor (24) with the Collector of the transistor (10) is connected, thereby reducing the minimum recovery time of the monostable multivibrator compared to the period of the signal generated by the rotor becomes negligibly small. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3 bis 7 und 11 dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung eines sich elektronisch selbststeuernden Motors mit einer Spule und Selbstanlauf durch Selbsterregung, das Signal zur Sperrung des Antriebsimpulses vom Kollektor des Transistors (9) der monostabilen Kippstufe über die Reihenschaltung einer Diode (38) und eines Widerstandes (39) der Basis des Transistors (30) zugeführt wird, dessen Emitter-Kollektor-Strecke parallel zu den Dioden (31) und (32) geschaltet ist.12. The device according to claim 1, 3 to 7 and 11, characterized in that that using an electronically self-steering motor with a coil and self-start by self-excitation, the signal to block the drive pulse from the collector of the transistor (9) of the monostable multivibrator via the series connection a diode (38) and a resistor (39) fed to the base of the transistor (30) whose emitter-collector path is connected in parallel to the diodes (31) and (32) is. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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