DE2205176A1 - Einrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit eines Motors - Google Patents

Einrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit eines Motors

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John Victor Longmont; Lima Philip John Boulder; McCully Everette Ray Northglenn; CoI. Cassie (V.St.A.)
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Description

Böblingen, den 20. Januar 1972
bm-sz
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Armonk, N.Y. 10504
Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin: Docket BO 970 064
Einrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit eines Motors
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit eines Motors, bei der ein elektrisches Signal mit einer der Geschwindigkeit des Motors entsprechenden Frequenz erzeugt
wird, das eine im Takt eines Oszillatorsignals mit einer erheblich höheren, zur gewünschten Motorgeschwindigkeit in Beziehung stehenden Frequenz weiterschaltbare Zählvorrichtung in der Weise steuert, daß diese nach Beendigung eines dem erzeugten, der Motorgeschwindigkeit zugeordneten Signal entsprechenden Zeitabschnitts angehalten wird.
Es sind digital arbeitende Einrichtungen zur Regelung der Motorgeschwindigkeit bekannt, bei denen ein bidirektionaler Zähler
durch einen mit konstanter Frequenz arbeitenden Oszillator vorwärts gezählt wird, wobei diese Frequenz in Beziehung zur gewünschten Motorgeschwindigkeit steht, und durch die Ausgangssignale eines mit dem Motor verbundenen Tachometers, deren Frequenz von der tatsächlichen Motorgeschwindigkeit abhängt, rückwärts gezählt wird. Der jeweilige Zählerstand ist somit ein Maß
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für die Abweichung der Geschwindigkeit vom vorgegebenen Wert und kann daher zur Steuerung der dem Motor zugeführten Energie verwendet werden.
Bei einer weiteren bekannten digitalen Geschwindigkeitsregelung wird ein der gewünschten Geschwindigkeit zugeordnetes Signal zyklisch mit einem der tatsächlichen Geschwindigkeit zugeordneten Signal verglichen. Das dabei entstehende Fehlersignal wird gespeichert und dann mit dem im nächsten Zyklus erzeugten Fehlersignal verglichen. Aus diesem Vergleich wird ein Steuersignal für die Speisung des Motors gewonnen.
Weiterhin ist eine Regeleinrichtung bekannt, bei der zwischen den Impulsen eines vom Motor getriebenen Tachometers ein Zähler durch einen Oszillator mit relativ hoher Frequenz weitergeschaltet wird. Bei jedem Tachometerimpuls wird aufgrund des Zählerstandes entschieden, ob dem Motor Energie in konstanter Höhe oder keine Energie zugeführt werden soll.
Mit den bekannten Regeleinrichtungen ist es im wesentlichen nur möglich, festzustellen, ob der Motor schneller oder langsamer läuft als es gewünscht ist. Die Maßnahmen zur Verminderung der Regelabweichung sind daher dementsprechend grob. Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit eines Motors zu schaffen, mit der auch feinstufige Änderungen der zugeführten Energie des Motors möglich sind. Diese Aufgabe wird bei der anfangs genannten Einrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zählvorrichtung über eine Decodiervorrichtung nach dem Anhalten der Zählvorrichtung wirksam werdende Mittel zur Steuerung der dem Motor zugeführten Energie in Abhängigkeit vom Stand der Zählvorrichtung nachgeschaltet sind. Vorzugsweise besteht die Zählvorrichtung aus zwei hintereinandergeschalteten Zählern, wobei zu Beginn des dem der Motorgeschwindigkeit zugeordneten Signal entsprechenden Zeitabschnitts der erste Zähler und nach Erreichen von dessen Endstand der zweite Zähler bis zum Ende des Zeitabschnitts
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weiterschaltbar sind. In geeigneter Weise ist hierbei der erste Zähler bei Erreichen seines Endstandes über eine von seinem Ausgang auf seinen Rückstelleingang geführte Leitung wieder rückstellbar. Vorteilhaft ist der zweite Zähler in"zwei hintereinandergeschaltete Teile unterteilt, wobei nach Erreichen des Endstandes des ersten Zählerteils die Richtung der dem Motor zugeführten Energie umschaltbar ist.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungs
form der beanspruchten Einrichtung,
Fig. 2 ein Flußdiagramm, das zur Erläuterung der Funk
tion der Einrichtung nach Fig. 1 dient,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungs
form der beanspruchten Einrichtung,
Fig. 4 ein Flußdiagramm, das zur Erläuterung der Funk
tion der Einrichtung nach Fig. 3 dient,
Fig. 5 die Einrichtung nach Fig. 3 in ausführlicherer
Darstellung,
Fig. 6 ein logisches Diagramm zur Erklärung der Wir
kungsweise des decodierenden Netzwerkes in
Fig. 5 und
Fig. 7 eine Speiseschaltung für einen Motor, die über
die vier Ausgangs-UND-Gatter in Fig. 5 angesteuert wird.
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Die Fig. 1 zeigt eine digital arbeitende Regeleinrichtung, bei der die einem Gleichstrommotor zugeführte Leistung gesteuert wird. Der Motor 10 treibt eine Last 11 sowie ein digitales Tachometer 12. Die Ausgangssignale des Tachometers 12 auf der Leitung 13 besitzen eine relativ niedrige Frequenz, die mit steigender Geschwindigkeit des Motors 10 ebenfalls zunimmt. Die Signale auf der Leitung 13 geben somit die tatsächliche Geschwindigkeit des Motors wieder.
Der gewünschten Geschwindigkeit ist die Frequenz eines Oszillators 14 zugeordnet. Dieser Oszillator besitzt eine hohe Ausgangsfrequenz im Vergleich zur maximalen Frequenz der auf der Leitung
13 auftretenden Tachometersignale. Der Ausgang des Oszillators
14 ist über Leitungen 15 und 16 mit einem ersten Zähler 17 sowie mit einem zweiten Zähler 18 verbunden. Die Ausgangssignale des Oszillators können in Abhängigkeit von weiteren Steuersignalen die beiden Zähler 17 und 18 weiterschalten.
Die digitale Regeleinrichtung in Fig. 1 hält die Geschwindigkeit des Motors 10 im wesentlichen konstant, wobei nur geringe Abweichungen von der gewünschten Geschwindigkeit auftreten. Der erste Zähler 17 ist in der Weise aufgebaut, daß er nach seiner Freigabe durch einen Tachometerimpuls auf einer Leitung 23 bis zu seinem Endwert hochzählt und dann auf einer Ausgangsleitung 19 ein Signal abgibt. Zwischen zwei Tachometerimpulsen erreicht der Zähler 17 in jedem Falle, d. h. auch bei maximaler Motorgeschwindigkeit und damit maximaler Frequenz der Tachometersignale, seinen Endstand. Durch das dann auf der Ausgangsleitung 19 auftretende Signal wird über eine Leitung 20 der Zähler 17 wieder zurückgesetzt. Außerdem verhindert dieses Signal ein erneutes Weiterschalten des Zählers 17. Das Signal auf der Leitung 19 wird weiterhin über eine Leitung 21 zu einem Eingang des zweiten Zählers 18 geführt, der nun über die Leitung 16 durch die Ausgangsimpulse des Oszillators 14 weiterqeschaltet werden kann. Dieser Zähler wird also erst dann freigegeben, wenn nach dem Auftreten eines Tachometerimpulses der piste Zähler 17 vollge-
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zählt wurde. Die Zeitspanne, die zwischen dem Auftreten eines Impulses auf der Leitung 19 und dem folgenden Tachometerimpuls liegt, ist ein Maß für die Geschwindigkeit des Motors 10. Wenn der Stand des Zählers 18 beim Auftreten des folgenden Tachometerimpulses relativ niedrig ist, dann ist die Geschwindigkeit des Motors 10 zu hoch. Wenn andererseits der Stand des Zählers 18 zu diesem Zeitpunkt relativ hoch ist, dann liegt die Geschwindigkeit des Motors unterhalb des gewünschten Wertes.
Das Auftreten eines Tachometerimpulses auf der Leitung 13 bewirkt auch ein Sperrsignal für den Zähler 18 auf einer Leitung 22. Der beim Eintreffen dieses Signals erreichte Stand des Zählers 18 wird festgehalten. Weiterhin bewirkt der Tachometerimpuls auf der Leitung 13 über die Leitung 23 die Freigabe des ersten Zählers 17, wie bereits erwähnt wurde. Somit kann dieser Zähler durch die Ausgangssignale des Oszillators 14 wieder weitergeschaltet werden. Die Ausgänge der unteren Stufen des Zählers 17 sind an Leitungen 24, 25 und 26 angeschlossen, die mit einer Decodiervorrichtung 27 verbunden sind. Die sich beim Fortschalten des Zählers 17 ändernden Signale auf den Leitungen 24, 25 und 26 und die unveränderlichen Signale auf den Ausgangsleitungen 28, 29 und 30 des gesperrten Zählers 18 werden zur Decodierung des Standes im Zähler 18 verwendet.
Es sind der Übersichtlichkeit wegen nur jeweils drei Stufen eines Zählers mit der Decodiervorrichtung verbunden. Es können natürlich je nach Anforderung beliebig viele Ausgänge eines Zählers an die Decodiervorrichtung angeschlossen sein. Da das bewegliche Teil des Motors 10 zwischen zwei Tachometerimpulsen einen vorgegebenen Weg zurücklegt und da die Ausgangsimpulse des Oszillators 14 eine feste Zeitbeziehung schaffen, ist der festgehaltene Stand im Zähler 18 ein Maß für die Zeit, die das bewegliche Teil des Motors 10 benötigt, um einen bestimmten Weg zurückzulegen. Somit kann durch Decodierung des Standes des Zählers 18 festgestellt werden, ob die Geschwindigkeit des Motors zu hoch, zu r" ^.drig oder auf dem gewünschten Wert ist.
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Das Ausgangssignal der Decodiervorrichtung 27 erscheint auf einer Leitung 31 und wirkt auf die Motorspeisung 32 bis zum Auftreten des nächsten Tachometerimpulses ein. Es bewirkt außerdem die Rückstellung des zweiten Zählers 18 über eine Leitung 33, so daß dieser für den nächsten Zählvorgang bereit ist. Die Rückstellung des Zählers 18 findet vor dem Auftreten eines Signals auf der Leitung 19 statt.
Eine andere Möglichkeit der Decodierung besteht in der Abtastung der Leitungen 28, 29 und 30, beispielsweise in Verbindung mit einem Digital-Analogwandler, dessen Ausgangssignale die Motorspeisung 32 steuern und den Zähler 18 zurückstellen.
Die Fig. 2 dient zur Erleichterung des Verständnisses der Wirkungsweise der Einrichtung in Fig. 1. Der Block 34 zeigt das Auftreten eines Tachometerimpulses an. Dieser Impuls bewirkt die Freigabe des ersten Zählers 17, wie aus Block 38 ersichtlich ist. Dieser Zähler wird daher weitergeschaltet, wie Block 35 zeigt. Der Tachometerimpuls bewirkt ferner das Festhalten des zweiten Zählers 18 auf dem gerade erreichten Stand, wie durch Block 36 angezeigt wird. Als Folge des Tachometerimpulses findet ferner die Decodierung des Standes des zweiten Zählers 18 während der Weiterschaltung des Zählers 17 statt, wie durch den Block 37 angedeutet ist. Der nächste Vorgang ist die Rückstellung des zweiten Zählers 18 bei Beendigung des Decodiervorgangs (Block 39). Auch erfolgt eine Speisung des Motors 10 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Decodiervorrichtung 27 (Block 40) .
Als nächstes erreicht der erste Zähler 17 seinen Endstand, wie Block 41 zeigt. Hierdurch werden die in den Blöcken 42, 43 und 44 dargestellten Vorgänge ausgelöst. Dies sind das Zurückstellen des ersten Zählers 17 auf seinen Anfangswert, die Freigabe des zweiten Zählers 18, so daß dieser zu zählen beginnt, und das Sperren des ersten Zählers 17. Der zweite Zähler 18 wird solange weitergeschaltet, bis der nächste Tachometerimpuls auftritt,"
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wie Block 45 zeigt. Die Spanne zwischen den Blöcken 34 und 45 entspricht einem bestimmten, vom beweglichen Teil des Motors 10 zurückgelegten Weg. Zum Beispiel kann das Tachometer 12 500 Impulse bei einer Drehung dieses Teils um 360 ° liefern. Die Frequenz des Oszillators 14 beträgt beispielsweise 2,25 MHz.
Die Fig. 3 enthält das Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der beanspruchten Einrichtung, in der der zweite Zähler 18 aus Fig. 1 durch zwei getrennte Zähler 50 und 51 ersetzt ist. Soweit die einzelnen Teile in Fig. 3 in ihrer Wirkungsweise mit solchen aus Fig. 1 übereinstimmen, sind diese mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Ausgang des Oszillators 14 ist über Leitungen 52 und 53 mit Eingängen der Zähler 50 und 51 verbunden. Der Zähler 50 wird durch ein Signal auf der Leitung 21 für den Zählvorgang freigegeben, d. h. wenn der erste Zähler 17 seinen Endstand erreicht hat. In gleicher Weise wird der Zähler 51 durch ein Signal auf einer Leitung 54 freigegeben, wenn der Zähler 50 seinen Endstand erreicht hat.
Wie bereits an Hand der Fig. 1 erläutert wurde, kann die Geschwindigkeit des Motors 10 zu hoch oder zu niedrig sein. Das Signal auf der Leitung 19 wird auch über eine Leitung 55 auf einen Eingang einer Decodiervorrichtung 56 geführt. Dieses Signal bringt die Decodiervorrichtung in einen Zustand, bei dem eine zu hohe Geschwindigkeit des Motors vorausgesetzt wird. Auf diesen Zustand wird im folgenden noch näher eingegangen.
Wenn der nächste Tachometerimpuls auftritt, bevor der Zähler 50 seinen Endstand erreicht und ein Signal über die Leitung 54 abgegeben hat, dann werden die sich ändernden Signale auf den Leitung 24, 25, 26 und die festen Signale auf den Leitungen 57, 58 und 59 für die Decodierung des festgehaltenen Standes des Zählers 50 verwendet. Wenn andererseits die Geschwindigkeit des Motors 10 niedriger als gefordert ist, dann wird vor dem Eintreffen des nächsten Tachometerimpulses der Zähler 50 auf seinen Endstand gebracht, wodurch ein Signal auf der Leitung 54 erscheint. Dieses
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gibt nicht nur den Zähler 51 für den Zählvorgang frei, sondern es wird auch über eine Leitung 60 auf einen Eingang der Decodiervorrichtung 56 übertragen. Hierdurch wird die Decodiervorrichtung in einen Zustand gebracht/ bei dem eine zu geringe Geschwindigkeit des Motors vorausgesetzt wird und somit die Signale auf den Leitungen 24, 25 und 26 mit den Signalen auf den Ausgangsleitungen 61, 62 und 63 des Zählers 51 zur Decodierung des Zählerstandes verwendet werden.
Läuft der Motor 10 beispielsweise zu schnell, dann wird die Motorspeisung 32 von der Decodiervorrichtung 56 über die Leitung 64 in der Weise beeinflußt, daß ein Bremsen des Motors 10 erfolgt. Die Stärke des Bremsens ist dabei abhängig von der Größe der Abweichung von der vorgeschriebenen Geschwindigkeit. Ist dagegen die Motorgeschwindigkeit zu niedrig, dann wird in Abhängigkeit vom Stand im Zähler 51 der Motor 10 stärker angetrieben.
über eine Leitung 65, die sich in die Leitungen 66 und 67 aufteilt, werden vom Ausgang der Decodiervorrichtung 56 außerdem Rückstellimpulse zu den Zählern 50 und 51 geliefert. Diese Rückstellung erfolgt vor dem Auftreten eines Signales auf der Leitung 19, so daß die Zähler 50 und 51 für den nächsten Zählvorgang bereit sind.
An Hand des Flußdiagramms in Fig. 4 wird nun die Wirkungsweise der Einrichtung in Fig. 3 näher erläutert. Die einzelnen Blöcke sind mit den gleichen Bezugszeichen wie diejenigen in Fig. 2 bezeichnet, wenn sie die gleiche Funktion aufweisen. Gemäß Block 68 in Fig. 4 erfolgt die Auswahl des Zählers 50 für die Decodierung, wenn der Zähler 17 seinen Endstand erreicht hat, d. h. ein Signal auf der Leitung 55 in Fig. 3 auftritt. Der Block 69 zeigt an, daß der Zähler 50 dann zu zählen beginnt. Für den weiteren Ablauf bestehen zwei Möglichkeiten. Die eine davon ist durch die strichlierte Linie 70 angedeutet. Hierbei tritt der nächste Tachometerimpuls auf, bevor der Zähler 50 seinen Endstand er-
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reicht hat und der Zähler 51 zu zählen beginnt. Dies bedeutet, daß die Motorgeschwindigkeit über dem gewünschten Wert liegt. Für die Decodierung wird daher der Stand des Zählers 50 ausgewählt und es erfolgt eine entsprechende Speisung des Motors Die zweite Möglichkeit ist durch die strichlierte Linie 72 angedeutet. Der Motor läuft hier zu langsam, so daß der Zähler seinen Endstand erreicht, bevor der nächste Tachometerimpuls eintrifft. Hierdurch wird die Auswahl des Zählers 50 für die Decodierung aufgehoben (Block 74), weiterhin erfolgt jetzt die Auswahl des Zählers 51 für die Decodierung (Block 76) und der Zähler 51 beginnt zu zählen (Block 77). Das nächste Ereignis in dem geschilderten zeitlichen Ablauf ist dann das Auftreten des nächsten Tachometerimpulses, wie Block 78 anzeigt.
Zwischen den Blöcken 34 und 71 sowie 34 und 78 hat das bewegliche Teil des Motors 10 jeweils den gleichen Weg zurückgelegt. Jedoch sind die Zeitintervalle verschieden. Für den Fall des Blockes 71 zeigt ein kurzes Zeitintervall an, daß der Motor zu schnell gelaufen ist, während für den Fall des Blockes 78 das längere Zeitintervall bedeutet, daß die Motorgeschwindigkeit zu niedrig ist. Die Decodiervorrichtung 56 ist in der Lage, den jeweiligen Zustand zu erkennen und die Motorspeisung 32 entsprechend zu steuern.
In der Fig. 5 sind weitere Einzelheiten der Einrichtung nach Fig. 3 gezeigt. Zusätzlich zu den Mitteln zur Regelung des Motors 10 während des Laufens sind in Fig. 5 auch Mittel für den Anlaufvorgang des Motors dargestellt. Während des AnlaufVorgangs bleibt eine bistabile Triggerschaltung 88 solange im gesetzten Zustand, bis ein Zähler 91 sich nicht mehr auf seinem höchsten Stand befindet. Während des AnlaufVorgangs wird der Motor ständig angetrieben, so daß seine Geschwindigkeit schnell vom Stillstand bis etwa auf den gewünschten Wert ansteigt.
i<Tenn beim anschließenden Regeln der Motorgeschwindigkeit der Motor zu schnell läuft, dann ist eine bistabile Triggerschaltung
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103 gesetzt und ein Zähler 105 ist in Betrieb, wenn ein Tachometerimpuls eintrifft. Durch, die gesetzte Triggerschaltung wird der Abschnitt 119 der Decodiervorrichtung 56, der bei zu hohen Motorgeschwindigkeiten wirksam wird, in die Lage versetzt, den Stand im Zähler 105 zu decodieren. Wenn die Motorgeschwindigkeit zu niedrig ist, dann ist eine bistabile Triggerschaltung gesetzt und der Zähler 91 führt den Zählvorgang durch, wenn ein Tachometerimpuls eintrifft. Die gesetzte Triggerschaltung 90 ermöglicht es dem Abschnitt 118 der Decodiervorrichtung 56, der bei zu niedrigen Motorgeschwindigkeiten wirksam wird, den Stand des Zählers 91 zu decodieren.
Die Eingangssignale für die Einrichtung nach. Fig. 5 sind gegeben durch ein Startsignal auf einer Leitung 81, ein Vorwärtssignal auf einer Leitung 82 und ein Rückwärtssignal auf einer Leitung 83. Auf der Leitung 81 erscheint ein Signal, wenn der Motor 10 in Betrieb gesetzt werden soll. Gleichzeitig wird auf eine der beiden Leitungen 82 und 83 ein Signal gegeben, das die Drehrichtung des Motors bestimmt.
Eine Speiseschaltung für den Motor 10 ist in der Fig. 7 dargestellt. Der Motor 10 kann durch eine Brückenschaltung mit den vier Transistoren A, B, C und D in beiden Richtungen gespeist werden, so daß er sowohl vorwärts als auch rückwärts laufen kann. Der Leitfähigkeitszustand der Transistoren in Fig. 7 wird durch die Ausgangssignale der vier UND-Gatter 84, 85, 86 und 87 in Fig. 5 bestimmt. Ein Ausgangssignal des UND-Gatters 84 bedeutet "vorwärts langsam", wodurch die Transistoren A und D in den leitenden Zustand gebracht werden, um den Motor 10 in Vorwärtsrichtung anzutreiben. Das Ausgangssignal des CND-Gatters 86 bedeutet "rückwärts langsam" und es bringt die Transistoren B und C in den leitenden Zustand, so daß der Motor 10 in Rückwärtsrichtung angetrieben wird. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 85 bedeutet "vorwärts schnell" und bewirkt eine Abnahme der Vorwärtsgeschwindigkeit des Motors 10. Dies kann durch eine Unterbrechung der Motorspeisung erfolgen, so daß der Motor im .
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Freilauf arbeitet, weiterhin durch dynamisches Bremsen des Motors, oder wie in Fig. 5 angezeigt, durch Änderung der Richtung der dem Motor zugeführten Energie, indem die Transistoren B und C in den leitenden Zustand gebracht werden. Das Signal am Ausgang des UND-Gatters 87 bedeutet "rückwärts schnell" und bringt die Transistoren A und D in den leitenden Zustand, wodurch der Rückwärtslauf des Motors 10 abgebremst wird.
Beim Anlaufen ist es erforderlich, dem Motor 10 fortwährend Energie zuzuführen, damit die Dauer der Beschleunigung bis etwa zur gewünschten Geschwindigkeit möglichst kurz ist. Der Anlaufvorgang wird durch die bistabile Triggerschaltung 88 gewährleistet, die durch ein Startsignal auf der Leitung 81 gesetzt wird. Hierdurch wird eine weitere Triggerschaltung 89 in der Weise betätigt, daß je nach der gewünschten Drehrichtung eines der UND-Gatter 84 oder 86 durchlässig wird. Durch das Startsignal wird auch die Triggerschaltung 90 gesetzt, und so die Durchschaltung eines der beiden genannten UND-Gatter ermöglicht.
Eine weitere Wirkung des Startsignals besteht darin, daß der Zähler 91, der dem Zähler 51 in Fig. 3 entspricht, auf seinen höchsten Stand gebracht wird. So lange wie dieser Zähler diesen Stand beibehält, verbleibt die Triggerschaltung 88 im gesetzten Zustand, d. h. dauert der AnlaufVorgang an. Durch die Beschleunigung des Motors folgen die Tachometerimpulse in immer kürzeren Zeitabständen. Solange die Geschwindigkeit weniger als 95 % des gewünschten Wertes beträgt, verbleibt der Zähler 91 in dem Zustand, daß kein Signal auf der Leitung 92 beim Eintreffen eines Tachometerimpulses auf der Leitung 93 erzeugt wird. Das UND-Gatter 94 bleibt daher gesperrt. Wenn jedoch 95 % der gewünschten Geschwindigkeit erreicht sind, wird das UND-Gatter 94 durchlässig, wodurch die Triggerschaltung 88 zurückgesetzt und damit der AnlaufVorgang beendet wird. Die Steuerung des Motors 10 erfolgt nun unter der Einwirkung der beschriebenen Regeleinrichtung.
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Der Ausgang des Tachometers 12 wird einem impulsformenden Netzwerk 95 zugeführt, dessen Ausgang mit einem Eingang eines UND-Gatters 96 verbunden ist, über das die Impulse des Oszillators 14 einem achtstufigen Zähler 97 zugeleitet werden, Die Tachometerimpulse werden weiterhin über das Netzwerk 95 und ein QDER-Gatter 9 8 auf die Rückstelleingänge des Zählers 97 geführt. Durch die Tachometerimpuise werden außerdem die bistabilen Triggerschaltungen 89, 99 und 100 gesetzt.
Das Fortschalten des Zählers 9 7 erfolgt/ bis er seinen Endstand erreicht hat und ein Ausgangssignal auf der Leitung 101 erzeugt. Durcii dieses wird die Trigger schaltung 99 wieder zurückgehet: :_, so daß über die Leitung io> das UND-Gatter 96 für die Oszillatoruupulse gesperrt und der ".hier 9 7 nicht mehr weitergeschaltet wird, Durch das Ausgangssignal auf der Leitung 101 werden ferner die Triggerschaltung 103 gesetzt und die Triggerschaltung ICO zurückgestellt. Das UND-Gatter 104 wird :;amit durchlässig für die Oszillatorimpulse, die nun über ein UND-Gatter 106 den dreistufigen Zähler 105 weiterschalten.
Läuft der Motor su schnell, dann trifft der nächste Tachometerimpuls ein, bevor der Zähler 105 seinen Endstand erreicht hat. Der Tachometerimpuls setzt die Triggerschaltung 100, die dadurch das UND-Gatter 104 sperrt und somit ein Weiterschalten des Zählers 105 verhindert. Weiterhin werden die Triggerschaltungen 89 und 99 durch die Tachometerimpulse gesetzt. Die Umschaltung der Triggerschaltung 99 öffnet wieder das UND-Gatter 96, wodurch die Oszillatorimpulse wieder zum Zähler 97 gelangen können. Der sich ändernde Stand dieses Zählers wird zusammen mit dem festgehaltenen Stand im Zähler 105 decodiert, um somit die Zeitspanne zu bestimmen, in welcher die Triggerschaltung 89 im gesetzten Zustand verbleibt. Dieser Zustand bewirkt, daß eines der UND-Gatter 85 und 87 durchlässig ist und die Speiseschaltung in Fig. 7 entsprechend angesteuert wird.
Die Wirkungsweise der Decodiervorrichtung 56 wird im folgenden Docket BO 970 064 ;Q98A1/0ß32
an Hand der Fig. 6 beschrieben. Der obere Abschnitt 119 dient zur Decodierung des Standes des Zählers 105, während der untere Abschnitt 118 für die Decodierung des Standes des Zählers 91 vorgesehen ist. Die Ausgangsleitung 108 der Decodiervorrichtung 56 wird auf einen Eingang eines UND-Gatters 109 geführt (Fig. 5), während der andere Eingang dieses UND-Gatters über eine Leitung 110 mit dem Ausgang der Triggerschaltung 99 verbunden ist. Solange wie das UND-Gatter 109 leitend ist, wird die Triggerschaltung 89 nicht zurückgesetzt. Nach Beendigung des Decodiervorganges und bei Auftreten eines Signals auf der Leitung 111 am Ausgang des UND-Gatters 109 wird diejenige der beiden Triggerschaltungen 90 und 103, die sich im gesetzten Zustand befindet, wieder zurückgesetzt, und damit auch der zugeordnete Zähler 91 bzw. 105 zurückgestellt. Wenn im normalen Zählverlauf der Zähler 91 eingeschaltet wird, d. h. der Zähler 105 seinen Endstand erreicht hat, wird der Zähler 105 bereits über die Leitung 115 zurückgestellt. Ein Signal auf der an den Eingang des Abschnitts 119 der Decodiervorrichtung 56 gelegten Leitung 112 zeigt an, daß die Triggerschaltung 103 gesetzt ist. Der Stand des Zählers 3 05 wird über die Leitung 113 in die Decodiervorrichtung eingegeben. Hierdurch werden verschiedene UND-Gatter im Abschnitt der Decodiervorrichtung vorbereitet. Die Ausgänge der unteren Stufen des Zählers 97 werden über eine Leitung 114 zur Decodiervorrichtung 56 geführt und dort mit jeweils einem Eingang aller UND-Gatter verbunden. Auf diese Weise wird der im Zähler 105 festgehaltene Stand mit dem Fortschalten des Zählers 97 decodiert und es erscheint ein Ausgangssignal auf der Leitung 108, das das UND-Gatter 109 durchschaltet. Auf diese Weise wird der Motor 10 abgebremst, bis der Zähler 9 7 den Stand 5 erreicht hat.
Liegt die Geschwindigkeit des Motors unterhalb dem gewünschten Wert, dann erzeugt der Zähler 105 bei Erreichen seines Endstandes ein Signal auf der Leitung 115, durch das das UND-Gatter 106 gesperrt und dadurch ein weiteres Fortschalten des Zählers 105 ver™ nlndert wird. Durch das Signal auf der Leitung 115 werden außerdem die Triggerschaltung 103 zurückgesetzt und die Triggerschal-
Docket BO 970 064 2098A1/0632
tung 90 gesetzt. Damit wird das UND-Gatter 116 durchlässig für die Impulse des Oszillators 14, so daß jetzt der Zähler 91 fortgeschaltet wird. Durch einen nachfolgenden Tachometerimpuls wird die Triggerschaltung 89 gesetzt, wodurch eines der beiden UND-Gatter 84 und 86 durchgeschaltet wird. Es erfolgt nun ein Antrieb des Motors 10, der solange andauert, bis der Zähler 97 den Stand des Zählers 91 erreicht hat. Bei gesetzter Triggerschaltung 90 erscheint ein Signal auf der Leitung 117, das allen UND-Gattern im Abschnitt 118 der Decodiervorrichtung 56 zugeführt wird (Fig. 6). Der Stand im Zähler 91 wird über die Leitung 120 in die Decodiervorrichtung eingegeben. Es wird angenommen, daß der Stand des Zählers 91 zwölf betragen soll. Es erfolgt daher ein Antrieb des Motors 10 über eines der UND-Gatter 84 oder 86, bis der Zähler 97 den Wert 12 erreicht hat. Dann wird die Triggerschaltung 89 wieder zurückgesetzt.
Docket BO 9 70 064 ? Q S 3 A 1 7 0 8 32

Claims (4)

  1. PÄTENTI3SP13CHS
    Einrichtung zum Regeln Ser G-scliWindigkeit eines Motors ^ bei der ein elektrisches Signal alt einsr der Geschwindigkeit des Motors entsprechenden Frequenz erzeugt wird, das eine im Takt eines Cssillatorslgnals mit einer erheblich höheren^ sur gewünschten Moiorgeschwindigkeit in Beziehung stehenden Frecjuens T-yeitsrsdaaltfoare Zählvorrichtung in der Weise steuert-, daß diese nach Beendigung eines dem erzeugter- „- der Mot'orgeschwindigkeifc zugeordneten Signal entspr-saiÄ^dsB Zeitabschnitts angehalten wird, dadurch gekennzeichnety äa£ der Zählvorrichtung über eine Decodiervorrichtung nach dem Anhalten der Zählvorrichtung wirksam werdende Mifisl sur Steuerv.:.ag der dem Motor zügeführten Energie in ^kiis^i^lgl^nti ^cm Stand der "Zählvorrichtung nachgesehältst slncu
  2. 2. Einrichtung nach i^spjrash 1, dadurdi gsksaiiseichnetj, daß die Zählvorrichtung ans ώϊ7>3± hintsreinandergeschalteten Sählern besteht und daß zu Beginn des dem der Motorgeschwindigkeit zugeordneten Signal entsprechenden Zeitabschnitts der erste Zähler und nach Erreichen von dessen Endstand der zweite Zähler bis zum Ende des Zeitabschnitts weiterschaltbar sind.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zähler bei Erreichen seines Endstandes über eine von seinem Ausgang auf seinen Rückstelleingang geführte Leitung wieder rückstellbar ist.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Decodiervorrichtung an Ausgänge des ersten und des zweiten Zählers geschaltet ist.
    Docket BO 970 064 2 0 9 8 A 1 / 0 6 3 2
    5, Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Decodiervorrichtung mit dem Rückstelleingang des zweiten Zählers verbunden ist.
    6, Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 hi1--. 3,- dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zähler in zwei hintereinandergeschaltete Teile unterteilt ist und άε& nach Erreichen des Endstandes des ersten Zählerteils die Richtung der dem Motor zugeführten Energie umschaltbar ist.
    7, Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,, da.? die Decodiervorrichtung an Ausgänge des ersten Zähler:·:; und der beiden Teile ·ϊβ3 zweiten Zählers angeschlossen ist.
    8, Einrichtung nach einem der Ansprache 1 bis Ί, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Gleichstrommotor ist.
    Docket BO 970 064 2098A 1/0632
    Leerseite
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