DE2209291B2 - Schaltungsanordnung zum Steuern eines Schrittmotors im geschlossenen Rückmeldebetrieb - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Steuern eines Schrittmotors im geschlossenen RückmeldebetriebInfo
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- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/14—Arrangements for controlling speed or speed and torque
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Description
30
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Steuer; eines Schrittmotors im geschlossenen
Rückmeldebetrieb nach dem Obfbegn'ff des Patentanspruchs.
Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der US-PS 33 74 410 bekannt
Bei der bekannten Schaltungsanordnung werden die zweiten Impulse, gesteuert durch einen Fotodetektor,
immer dann erzeugt wenn sich der Rotor in einer stabilen Stellung befindet. Sie dienen zum Erzeugen
eines das Festhalten des Rotors in einer bereits erreichten stabilen Stellung bewirkenden Haltemoments.
Sie können daher ein Oberschwingen einer vorbestimmten Endstellung des Rotors zeitlich abkür
zen, grundsätzlich aber nicht verhindern.
Aus der DE-OS 15 38 832 ist ein Antriebssystem für einen Schrittmotor bekannt, bei dem in der Steuerung
des Zeitpunktes, zu welchem ein abnehmendes Antriebs- (oder Beschleunigungs-) Drehmoment durch ein
anderes, zunehmendes Antriebs- (Beschleunigungs-) Drehmoment ersetzt wird, eine Variable zur Verfügung
steht, mit deren Hilfe die Geschwindigkeit zwischen einer Normalgröße und einer Maximalgröße verändert
werden kann. Die Frage einer optimalen Abbremsung aus beliebigen Geschwindigkeiten und des schnellen
Anhaltens in einer vorbestimmten stabilen Stellung ist « nicht diskutiert.
Aus der DE-OS 16 13 172 ist ein Betriebsverfahren
für einen Schrittmotor bekannt, das zur Beschleunigung die Erregung von zwei Statorwicklungen gleichzeitig
vorsieht Hierdurch wird ein Drehmoment von IV2 Schritt erzeugt. Zur Bremsung werden die zurückgelegten
Schritte einphasig abgetastet. Die Erregung erfolgt einphasig mit einem Rückstand auf die laufende
Rotorstellung von I '/2 Schritten. Es wird gegen Ende der Bremsung die der gewünschten Endstellung des (ή
Rotors entsprechende Wicklung mit Erregerstrom belegt. Ist der Rotor am Ziel angelangt, können die
Erregerströme unterbrochen werden. Auch dieses BremsverfaJiren kwmnjqfot verhindern, daß es zu einem
Üperpendeln der Radstellungkommen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Schaltungsanordnung <Jer eingangs genannten Art
anzugeben, bei der durch Aufbau von Haltemomenten
zu vorbestimmten Zeitpunkten unabhängig von der herrschenden Rötorgeschwindjgkeit eine Abbremsung
des Rotors derart erreicht wird, daß dieser die jeweilige
stabile yorbestimmte Position stets mit beinahe auf Null
reduzierter Geschwindigkeit erreicht
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst
Es tritt bei der angegebenen Lösung demnach eine Kompensation von Geschwindigkeitsunterschieden auf,
die dadurch erzielt wird, daß das Haltemoment das teremsmoment nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit,
die nicht von der Rotorposition abhängt, ersetzt
Je nach gerade herrschender Rotorgeschwindigkeit
wird das Bremsmoment aufgehoben, bevor oder nachdem der Rotor die stabile Position erreicht hat
Ohne Haltemoment würde im erstgenannten Fall sich der Rotor zu langsam bewegen, so daß ein Bremsmoment,
das bis zu jenem Augenblick wirksam ist, in welchem der Rotor — wenn überhaupt — die stabile
Position erreicht, übertrieben wäre. Im zweitgenannten
Fall würde sich der Rotor zu schnell bewegen, so daß ein
Bremsmoment das bis zu dem Augenblick wirksam ist in welchem der Rotor die stabile Position erreicht,
ungenügend wäre, so daß die Restgeschwindigkeit noch zu groß wäre. Inciem das Bremsmoment nur für eine
vorbestimmte Zeitdauer wirksam ist, nachdem der Rotor eine Zwischenstellung erreicht hat, wird die
Kompensation von Geschwindigkeitsunterschieden erreicht
Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 in schematischer, abgewickelter Darstellung die Statorwicklungen, Rotorpole, Steuersignale und
Wellenformen der auf den Rtot&r einwirkenden Momente für einen Sektor eines Schrittmotors,
Fig.2 ein vereinfachtes logisches Blockdiagramm einer Steuerschaltung für den Motor,
F i g. 3 eine schematische Darstellung der Anordnung der Photoscheibenfenster, der Reihenfolge der Steuersignale
und der Wellenform der Momente bei schrittweiser Rotorbewegung,
F i g. 4 eine schematische Darstellung der Reihenfolge der Steuersignale und der Wellenformen der
Momente bei umlaufender Rotorbewegung und
F i g. 5 eine schematische Darstellung der Wellenform des Haltemoments, der zugehörigen Steuersignale und
ihr Zeitverhältnis bei Veränderung der Rotorgeschwindigkeit.
Die vorliegende Beschreibung behandelt einen Schrittmotor mit einem Dauermagnetrotor und vier
nacheinander erregten Wicklungen, d. h. eingn Vierphasenmotor. F i g. 1 ist eine schematische Darstellung in
geradliniger Form eines vier Rotorgrundschritte umfassenden Sektors eines solchen Motors.
Es ist klar, daß die Zeichnung, da sie eine reine schematische Darstellung ist, die tatsächliche bauliche
und technische Anordnung nicht zeigt, jedoch ist diese Darstellung zum eindeutigen Erklären der für die
verschiedenen Betriebsarten erforderlichen Arten der Erregungsfolgen geeignet. Der dargestellte Sektor soll
in Wirklichkeit an einem Umkreis mit passendem Radius angeordnet sein und so oft wiederholt werden,
wie es zum Vervollständigen des gesamten Kreises notwendig ist.
In diesem Sektor sind vier Statorpolschuhe A, B, Q D dargestellt, die je .Tiit einer Wicklung versehen sind,
wobei ein Ende jeder Wickjung an einen aus einer positiven Spannungsquelle + 7 gespeisten gemeinsamen
Anschluß und jedes der anderen Enden an einen Schalter angeschlossen ist, der die Wicklung entsprechend
dem »geschlossenen« oder »offenen« Zustand von vier rait I,}, Γ,/'bezeichneten Schaltern mit einem
gemeinsamen Erdanschluß verbinden oder von ihm trennen kann. Die Zeichnung zeigt außerdem in
gestrichelter Darstellung den Polschuh Λ'des angrenzenden Sektors, der in be.7Ug auf die durch den Pfeil FA
angedeutete Drehrichtung als erster folgt. Es leuchtet ein, daß das Erregen sämtlicher, den in gleicher Weise
angeordneten Polschuhen der übrigen Sektoren wie beispielsweise A und A' zugeordneten Wicklungen
durch denselben Schalter gesteuert wird und daß die Schalter /und /'sowie /und /'komplementär betätigt
werden, d. h. wenn /offen ist, ist /'geschlossen; wenn /
offen ist, ist/'geschlossen und umgekehrt
Wenn zwei binäre Variablen a und b so gewählt
werden, daß sie jeweils die Zustände der SchalUrr /und / darstellen, wobei angenommen sei, daß der binäre
NULL-Wert dem offenen Zustand entspricht und der
binäre EINS-Wert den geschlossenen Zustand darstellt,
so zeigt die nachstehende Tabelle in Spalte 1 die vier möglichen Zustände, in Spalte 2 die vier entsprechenden
Binärwertekombinationen für die Variablen a und b
sowie in Spalte 3 die Kombinationen der Zustände der Schalter /, /' / und /'. Die Reihenfolge der
Codekombinationen ist die als »Gray-Code« bekannte, bei welcher jede Codekombination sich von der
vorgehenden um einen einzigen Bitwert unterscheidet
Die Spalte 4 zeigt die aus den in Spalte 3 angegebenen Zuständen der Schalter hergeleiteten (mit + bezeichneten)
Erregungs- oder (mit 0 bezeichneten) Entregungszustände der Polschuhe.
40
12 3 4
Zustand ab I]IJ ABCDA'
1 000011+ + 00+45
2 1 0 1001 0+ + 0 0
3 11110000+ + 0
4 010110+00+ +
50
Im Ausgangszustand 1 sind die Polschuhe A und B erregt. Da alle Polschuhe in gleicher Richtung erregt
werden, kann anstelle der Polschuhe A und B an der
Zwischenstelle Λ/oo ein virtueller Magnetpol angenommen
werden. Beim Übergang aus dem Zustand 1 in die folgenden Zustände 2, 3 und 4 geht dieser virtuelie
Magnetpol (beispielsweise mit Nordpolarität) jeweils über die Stellen Mio, M\ uMq\.
Jede dieser Verlagerungen erstreckt steh über einen
Rotorgrundschritt. Eine Rückkehr in den Zustand 1 erzeugt den Magnetpol M'oo, der Mm entspricht.
Dadurch bestreicht der virtuelle Nordpol im Verlaufe eines vollständigen Erregungszyklus den gesamten
Sektor in vier Rotorschritten.
Die Zeichnung zeigt außerdem die vier Stellungen des ν>
Rotors in jedem der vier Erregungszustände.
Bei dem in Betracht stehenden Sektor hat der Rotor fünf mit Hilfe eines in dem Rotor eingeschlossenen
Dauermagneten erzielte ppJschuhe Et,,, Es von gleicher
magnetischer (Söd-) Polarität Dem Fachmann ist bekannt, w;e erreicht wird, daß alle mit einer gegebenes
Statorpolarität zusammenwirkenden Rotorpolsebuhe von gleicher, der Polarität der Statorpolschuhe entgegengesetzter
Polarität sind. Es sei erwähnt, daß der
Rotor beispielsweise einen zweitsn Satz Polschuhe von
entgegengesetzter Polarität enthalten kann, die axial zu dem ersten Satz versetzt angeordnet sind und mit einem
Satz in passender Weise gewickelter Statorwicklungen zusammenwirken, wobei der Dauermagnet in axialer
Richtung zwischen den beiden Sätzen angeordnet ist Deshalb genügt es, die wechselseitige Wirkung der
Rotor- und Statorpolschuhe nach F i g, 1 in Betracht zu ziehen.
Im Zustand 1 liegt der Nord-Magnetpol an der Stelle Moo dem Rotorpolschuh E\ mit Süd-Polarität unmittelbar
gegenüber und hält deshalb den Rotor in der Stellung ft. Bei Obergang in den Zustand 2 geht der
MagnetpoJ an die Stelle Mio und zieht den Polschuh Ei
an, wobei ein Drehmoment in Richiing des Pfeils FA
ausgeübt wird. Wenn der Rotorpolschuh E2 sich um
einen Schritt gedreht hat und sich gegenüber dem Pol AZ10 befindet ist der Rotor in der durch das Diagramm
P\ angegebenen Stellung. Wenn aufeinanderfolgend die Zustand 3 und 4 erreicht werden, bewegt sich der
Rotor in aufeinanderfolgenden Schritten in die mit Pi
und Pi angegebenen Stellungen. Schließlich geht der
Rotor bei Rückkehr in den Zustand 1 in die durch das Diagramm P* gestrichelt dargestellte Stellung, nachdem
er im Verlaufe eines vollständigen Erregungszyklus vier Rotorgrundschritte prausgeführt hat
Nunmehr sei das durch den virtuellen Magnetpol als Funktion seiner Winkelstellung auf den Rotor ausgeübte
Drehmoment in Betracht gezogen. Es zeigt sich, daß die Wellenform des Moments in Winkelabständen
wiederholt wird, die gleich vier Rotorschritten sind. Im Diagramm CP sind die Winkelstrecken auf eine sich
über vier Rotorschritte erstreckende horizontale Achse und die durch jeden virtuellen Pol auf den Rotor
ausgeübten Drehmomente auf einer senkrechten Achse gebracht, wobei das gemäß dem Pfeil FA gerichtete
Drehmoment als positiv angenommen wird. Hierbei zeigt sich, daß in der Stellung P0 das Moment Q0 infolge
des Pols Mm bei negativer Ableitung Ni>ll beträgt und
sich deshalb Po in einem Zustand stabilen Gleichgewichts befindet da eine geringe Verstellung aus P0 ein
sich dieser Verstellung entgegenstellendes Drehmoment erzeugt. In der Stellung Pt erreicht das
Drehmoment einen negativen Höchstwert, in der Stellung Pt beträgt das Drehmoment bei positiver
Ableitung Null, was einem Zustand unstabilen Gleichgewichts entspricht. In der Stellung P3 erreicht das
Drehmoment den positiven Höchstwert wobei in der Stellung P* wieder der Zustand stabilen Gleichgewichts
eingenommen wird.
Die Diagramme der durch die virtuellen Pole Mio,
Mn, M01 erzeugten Drehmomente Q0, Qu G>i sind die
gleichen wie das des Drehmoments Cöo, sind aber ihm
gegenüber um einen Rotorschritt verschoben. Es zeigt sich, daß für jedes von ihnen das maximale positive
Drehmoment an den Stellen Po, P], Pi liegt.
Dadurch entspricht jeder Wicklungserregungszustand einem virtuellen Pol und einer Wellenform des
Drehmoments. Eine veränderung des Erregungszustandes einer einzigen Wicklung bewegt die Pole aus einer
Stelle in die nächste und verschiebt die Wellenform des Drehmoments um einen Rotorschritt.
Eine Möglichkeit zum Erzielen einer steten Drehbewegung des Motors in Richtung des Pfeiies FA ist
deshalb ein Verändern der Erregung der Wicklungen zwecks Aufrechterhaltung eines positiven Drehmoments.
Wenn der Motor in der Stellung /Ό unter Einwirkung
des das Haltemoment Cm liefernden Pols Mm stillsteht, beginnt er zu drehen, wenn sich der Pol von Mm nach
M\o bewegt, d. h., wenn das auf den Rotor einwirkende Moment sich von Cx in Qo verändert, das an der Stelle
Po einen positiven Höchstwert hat. Der Rotor bleibt für den ersten halben Motorschritt, d. h. bis die Stellung P0\
erreicht ist, der Einwirkung dieses F'ols unterworfen.
Dann wird die Erregung der Wicklungen verändert, um den Pol nach Mn zu bewegen, so daß er für einen
Rotorschritt, d. h. bis zur Stelle Pn, das Drehmoment Cn liefert, usw. Die Gestalt der sich ergebenden Wellenform
des Drehmoments ist in dem Diagramm CP nach F i g. 1 durch die dicke durchgehende Linie dargestellt.
r, gefügt. Die zum Anhalten des Motors an der
erforderlichen Stelle durch das Bremsmoment aufzuhebende kinetische Energie des Motors ist nämlich von
der Geschwindigkeit des Motors unmittelbar abhängig, wobei diese Geschwindigkeit für die gleiche Stellung
des Rotors zufällig verschiedene Werte haben kann, während das Bremsmoment ausschließlich von der
Rotorstellung abhängig ist. Dadurch könnte es vorkommen, daß der Rotor an der Haltestelle mit positiver
Geschwindigkeit ankommt und deshalb zum Überschießen neigt oder, daß er sich der Haltestelle mit einer
Geschwindigkeit nähert, die zu ihrem Erreichen unzureichend ist. Um dies zu verhindern, sind ein
geschwindigkeitsgesteuertes Signal, das mit Hilfe eines monostabilen Multivibrators zugeführt wird, der so
eingestellt ist, daß er zwischen einen der in passender Weise gewählten, durch die Photoscheibe zugeführten
Impulse eine Verzögerung von feststehender Dauer herbeiführt, und ein zusätzliches Schaltsignal vorgese-
Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß die 2:; hen, welches das auf den Motor ausgeübte Moment aus
Folge von in Spalte 2 angegebenen Binärwerten a und b bewirkt, daß sich die Schalter so öffnen und schließen,
daß diejenige Wicklungserregungsfolge erzielt wird, die die vorstehend beschriebene Wellenform des Drehmoments
liefert. Die Reihenfolge dieser Binärwerte ist in den Diagrammen Si und Sj dargestellt, in welchen Si ein
Signal zum Steuern der Schalter / und /' gemäß den Werten der Variablen a und Sj ein Signal zum Steuern
der Schalter /und /'gemäß den Werten der Variablen b ist. so
Zum Erhalten eines Bremsmoments muß die Reihenfolge der Polstellen so gewählt werden, daß ein
negatives Drehmoment entsteht. Zu diesem Zweck werden die Wicklungen so erregt, daß sie beispielsweise
das von der Stelle P01 bis zur Stelle Pm auf den Rotor j?
einwirkende Drehmoment Go, danach bis zur Stelle P23 das Drehmoment Cw und bis zur Stelle Pn das
Drehmoment Cn haben, wie es durch die dicke gestrichelte Linie dargestellt ist. Die Diagramme S'\ und
S2 zeigen die Wellenform des die Schalter in diesem w
Falle steuernden Signals. Sie entsprechen den umgekehrten Werten der Diagramme Si und S2 oder, was das
gleiche ist, einem Verschieben dieser Diagramme um zwei Rotorschritte.
Es sei bemerkt, daß die Arbeitsweise in bezug auf die Richtung des Pfeiles. FIsymmetrisch ist, wobei die durch
eine mit dem Rotor drehfeste Photoscheibe bestimmten Schaltstellen in umgekehrter Reihenfolge aufeinanderfolgen,
d. h. Pm, Pu, Pn, Pou und die Reihenfolge der
Kombinationen der das Drehmoment liefernden Signale in Richtung des Pfeiles Ff in den Diagrammen S'i und S'2
dargestellt ist, während die ein dieser Bewegung entgegengerichtete«. Bremsmoment liefernden Signale
in den Diagrammen Si und S2 dargestellt.
Dadurch ist es möglich, durch Schalten der Steuersignale
Si und S2 unter Steuerung durch in passender
Weise gewählte und von der Drehstellung einer photoelektrischen Scheibe abhängige Impulse jede
mögliche Beschleunigungs-, Brems- oder Haltemomentreihenfolge zu erhalten. Auf diese Weise wird eine
Stellungsrückkopplungsvorrichtung erzielt aa das auf
den Motor ausgeübte Moment in erforderlicher Weise zu Zeitpunkten verändert wird, die von den Stellungen
der Photoscheibe, d. h. des Rotors, abhängig sind.
Um jedoch das Anhalten des Motors genau in Übereinstimmung mit einer bestimmten Stellung zu
gewährleisten, wird dieser Steilungsrückkopplung außerdem eine Geschwindigkeitsrückkopplung hinzueinem
Bremsmoment in ein Haltemoment umwandelt und auf diese Weise das Anhalten des Motors in der
erforderlichen stabilen Stellung gewährleistet.
Im allgemeinen können eine Vielzahl von monostabilen
Schaltungen verwendet werden, die je ein Signal von bestimmter Dauer liefern, das in Übereinstimmung mit
einem ausgewählten Photoscheibenimpuls beginnt, während geeignete Schaltungen in geeigneten Abständen
überprüfen, ob die zwischen den Photoscheibenimpulsen verstreichende Zeitspanne langer oder kürzer ist
als die Dauer des Signals, so daß die erforderlichen zusätzlichen Schaltsignale durch die Geschwindigkeit
des Motors gesteuert werden.
F i g. 2 zeigt das vereinfachte logische Schaltungsdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform.
F i g. 3 zeigt die Gestalt und die Reihenfolge verschiedener Impulse, Signale und Wellenformen des
Moments bei schrittweisem Betrieb.
Gemäß Fig.2 ist auf dem Ende der Welle 1 des
Schrittschaltmotor eine photoelektrische Scheibe 3 starr angebracht und zwischen einer Lichtquelle,
vorzugsweise einem Festkörper-Photoemitter 2, und einem Lichtdetektor 4, vorzugsweise einer Photodiode
oder einem Phototransistor, angeordnet Die kreisförmige Spur aus durch lichtundurchlässige Sektoren
voneinander getrennten transparenten Fenstern bewirkt während der Drehbewegung der Scheibe, daß der
Photodetektor abwechselnd beleuchtet oder verdunkelt wird.
Im Diagramm a nach F i g. 3 ist das Muster der Spur in geradliniger Form für einen Sektor gleich vier
Rotorschritten dargestellt Gemäß der bevorzugten Ausführungsform sind vier Rotorschritte pr gleich zwei
nachfolgenden Bewegungsschritten p* Die zulässigen
Haltestellungen des Motors sind diejenigen, wie Po, Pt.
P4 ..., in welchen der Photodetektor verdunkelt ist Diese Anordnung gestattet es, sofort jedes unbeabsichtigte
Anhalten in unzulässigen Stellungen wie Pi und P3
zu erkennen, wie nachstehend noch näher erläutert ist
Die durch den Photodetektor 4 als Folge des Beleuchtungs- und Verdunldungswechsels während der
Drehbewegung des Motors zugeführten elektrischen Signale werden durch den Verstärker 5 verstärkt und in
Vierkantform gebracht und dann unmittelbar an einen monostabilen Multivibrator 6 und nach Umkehrung
durch einen Inverter 8 an einen monostabilen Multivibrator 7 angelegt Die monostabilen Multivibratoren
6 und 7 werden durch die Anstiegflanke der an
ihre Eingänge abgelegten Signale angesteuert und liefern einen positiven Impuls von konstanter und sehr
kurzer Dauer in bezug auf die Dauer der Eingangssignale.
Die Größenordnung der letztgenannten Dauer beträgt einige Millisekunden, die der erstgenannten
einige Mikrosekunden.
Die Ausgangsleitungen der monostabilen Multivibratoren
6 und 7 sind an die Eingänge einer ODER-Schaltung
9 angeschlossen, deren Ausgangsleitung eine Folge von Impulsen F\ bis Ff, gemäß dem Diagramm c nach
Fig. 3 liefert, von welchen jeder mit dem Vorbeigang
entweder der Vorder- oder der Hinterkante eines transparenten Fensters an dem Photodetektor 4
übereinstimmt. Es sei bemerkt, daß die Fensterspur so ausgebildet ist. daß die Abstände zwischen F\, Fl Fy und
zwischen Fa, F5, Ft, ein Viertel eines Rotorschrittes
betragen, während der Abstand zwischen Fj und Fa und
der Abstand zwischen F6 und Fi jeweils gleich einem
halben Kotorschritt entspricht.
Diese Impulse werden dem Eingang einer Zähl-Decodier-Schaltung
10 zugeführt, die einen Modulo-Sechs-Zähler und einen Decodierer enthält, die so ausgelegt
sind, daß einzelnen Ausgangsleitungen praktisch zeitlich und in ihrer Dauer mit ausgewählten Eingangsimpulsen
übereinstimmende Ausgangsimpulse zugeführt werden.
Bei der beschriebenen Ausführungsform werden fünf Ausgangsleitungen benutzt, d. h. die Ausgangsleitungen
11, 12, 13, 14 und 15. Die drei ersten Leitungen liefern
jeweils die Impulse D\, Eh und Da, die wie in den
Diagrammen du d], di nach Fig.3 gezeigt mit den
Impulstn Fi, F] bzw. Fa übereinstimmen. Diese Impulse
sind bei der schrittweisen Betriebsart wirksam.
Der Ausgang 14 überträgt den Impuls Ds, der nur zum
Zählen der ausgeführten Schritte benutzt wird. Der den Impuls Dt übertragende Ausgang 15 ist nur während der
umlaufenden Betriebsart wirksam, wie nachstehend noch näher beschrieben.
Zum Empfang von vier durch die mit APx, IPx, ARx
bzw. IRx bezeichneten Eingangspfeile symbolisierten Befehlen für die Betriebsart ist eine logische Steuerschaltung
30 vergesehen. Der Befehl APx bewirkt die schrittweise Vorwärtsbewegung, der Befehl ARx die
schnell umlaufende Vorwärtsbewegung, der Befehl IPx die schrittweise Rückwärtsbewegung und der Befehl
IRx die schnell umlaufende Rückwärtsbewegung. In allen Fällen gibt das Symbol χ die Anzahl der
auszuführenden Schritte an oder steuert spezielle Operationen wie beispielsweise beim Betätigen des
Druckschlittens eines Seriendruckers durch den Motor das schnelle Erreichen der Zeilenanfangs- oder der
Zeilenendstellung.
Im allgemeinen Falle, in welchem das Symbol χ eine Anzahl von Schritten anzeigt, wird sein Wert in einer
geeigneten Speichervorrichtung gespeichert die ein Teil der Steuerschaltung 30 ist, die einen Zähler enthält
zum Zählen der ausgeführten Schritte, d. h. der Anzahl
der an der Eingangsleitung 31 empfangenen Impulse D5.
Die Ausgangsleitung der logischen Steuerschaltung liefert die die Betriebsart steuernden binären Werte.
Beispielsweise wird der schrittweise Betrieb durch einen binären Wert EINS an der Ausgangsleitung 32 und der
schnell umlaufende Betrieb durch einen binären Wert NULL an der gleichen Leitung bewirkt Durch
Einwirkung des Inverters 40 wird an der Leitung 39 die Obereinstimmung zwischen den Betriebsarten und den
Binärwerten umgekehrt.
Die binären Werte an der Leitung 33 steuern die »Vorwärts«- oder »Riickwärts«-Bewegung. An der
Leitung 38 wird durch Einwirken des Inverters 43 die Übereinstimmung zwischen Bewegungsrichtung und
Binärwerten umgekehrt.
An der Ausgangsleitung 16 kann die Steuerschaltung 30 einen Impuls Da zum Starten des Motors zuführen.
Dieser Impuls ist im Diagramm cfo nach Fig.3
dargestellt.
Die Arbeitsweise der Eingangsleitung 26 und der ίο Ausgangsleitungen 58 und 59 ist nachstehend noch
näher erläutert.
Von den durch die Zähl-Decodier-Schaltung 10
gelieferten Impulsen wird der Impuls D\ auf der Leitung
11 an einen ersten Eingang der ODER-Torschaltung 21
i-. angelegt. Der Impuls Di wird auf der Ausgangsleitung
12 an einen ersten Eingang einer UND-Torschaltung 17
angelegt, deren zweiter Eingang an den Ausgang 32 der Steuerschaltung 30 angeschlossen ist. Diese Torschaltung
wird dadurch bei der schrittweisen Betriebsart
2<> geöffnet und im gegenteiligen Falle gesperrt. Ihr Ausgang ist an einen zweiten Eingang der ODER-Torschaltung
21 angeschlossen. Die den Impuls Da übertragende Ausgangsleitung 13 ist an je einen
Eingang der UND-Torschaltungen 18 und 19 ange-
.'5 schlossen. Der zweite Eingang der Torschaltung 19 ist
an den Ausgang 32 der Steuerschaltung 30 angeschlossen und somit nur bei schrittweiser Betriebsart geöffnet.
Der zweite Eingang der Torschaltung 18 ist an den Ausgang 39 des Inverters 40 angeschlossen, der
jo gegenüber den Binärwerten der Leitung 32 umgekehrte
Binärwerte liefert.
Dadurch ist die Torschaltung 18 nur bei schnell umlaufender Betriebsart geöffnet.
Der Ausgang der Torschaltung 19 ist an eine Impulsverzögerungüvorrichtung angeschlossen, die aus zwei monostabilen Multivibratoren 41 und 42 besteht, die so angeschlossen sind, daß die Ausgangsleitung des monostabilen Multivibrators 42 einen nach einer durch die Kennlinie des monostabilen Multivibrators 41 bestimmten Verzögerung R\ auf den Impuls Da folgenden Impuls Dj zuführt. Der Impuls D7 wird einem dritten Eingang der ODER-Torschaltung 21 zugeführt. Das Zeitverhältnis zwischen den Impulsen Da und D7 ist in dem Diagramm di nach F i g. 3 dargestellt, zu dem zu bemerken ist, daß die Abstände auf der horizontalen Achse nicht die Winkelstellung des Rotors oder die von dem durch den Motor angetriebenen beweglichen Teil zurückgelegte Strecke wie in den anderen Diagrammen, sondern die Zeit darstellen. Dadurch verändert sich der
Der Ausgang der Torschaltung 19 ist an eine Impulsverzögerungüvorrichtung angeschlossen, die aus zwei monostabilen Multivibratoren 41 und 42 besteht, die so angeschlossen sind, daß die Ausgangsleitung des monostabilen Multivibrators 42 einen nach einer durch die Kennlinie des monostabilen Multivibrators 41 bestimmten Verzögerung R\ auf den Impuls Da folgenden Impuls Dj zuführt. Der Impuls D7 wird einem dritten Eingang der ODER-Torschaltung 21 zugeführt. Das Zeitverhältnis zwischen den Impulsen Da und D7 ist in dem Diagramm di nach F i g. 3 dargestellt, zu dem zu bemerken ist, daß die Abstände auf der horizontalen Achse nicht die Winkelstellung des Rotors oder die von dem durch den Motor angetriebenen beweglichen Teil zurückgelegte Strecke wie in den anderen Diagrammen, sondern die Zeit darstellen. Dadurch verändert sich der
so Abstand des Impulses Dj von der die Haltestellung
anzeigenden Stelle beispielsweise P2 mit der Geschwindigkeit
des Motors. Genauer gesagt nähert sich D7 der
Stelle Pi oder entfernt sich von ihr, je nachdem, ob die
Geschwindigkeit des Motors höher oder niedriger ist als die normale Geschwindigkeit.
Die den Impuls Ai zuführende Leitung 16 und der
Ausgang der bei schrittweiser Betriebsart gesperrten UND-Torschaltung 18 sind an die beiden Eingänge der
ODER-Torschaltung 20 angeschlossen.
Die Ausgangsleitung der ODER-Torschaltung 21 ist an den ersten Eingang der UND-Torschaltung 34 und
der UND-Torschaltung 35 angeschlossen. In entsprechender Weise ist der Ausgang der ODER-Torschaltung
20 an den ersten Eingang der UND-Torschaltung 36 und der UND-Torschaltung 37 angeschlossen. Der
zweite Eingang der UND-Torschaltungen 34 und 36 ist an die Leitung 33 angeschlossen, während der zweite
Eingang der UND-Torschaltungen 35 und 37 an die
Leitung 38 des Inverters 43 angeschlossen ist. Der dritte Eingang aller vier UND-Torschaltungen 34, 35, 36 und
37 ist an eine Leitung 58 angeschlossen, an welcher in der Regel eine binäre EINS vorhanden ist. Dadurch sind
in dem Zustand der »Vorwärtsbewegung« die Torschaltungen 34 und 36 geöffnet, während die Torschaltungen
35 und 37 gesperrt sind. Das Gegenteil tritt im Zustand der »Rückwärtsbewegung« ein.
Über die ODcR-Torschaltungen 47 und 48 werden
die Ausgänge der Torschaltungen 34 und 37 bzw. der Torschaltungen 35 und 36 und die Ausgänge der
Steuerschaltung 30 auf der Leitung 59 dem Eingang der Flip-Flop-Schaltung 22 bzw. 23 zugeführt. An der
Leitung 59 ist normalerweise eine binäre NULL vorhanden.
Die Flip-Flop-Schaltungen 22 und 23 sind solche, die jedesmal ihren Zustand wechseln, wenn ihrem einzigen
Setzeingang ein Impuls zugeführt wird. Dies läßt sich erreichen durch Verwendung von Flip-Flop-Schaltungcü ucS Sügcnärinicn, n'iit cificiTi ι dkicirigäfig VcfScnc-
nen J-K-Typs, indem an beide Eingänge / und K ein konstanter binärer EINS-Pegel angelegt und dem
Takteingang die Steuerimpulse zugeführt werden.
Auf diese Weise sind im Zustand der »schrittweisen Vorwärtsbewegung« die UND-Torschaltungen 17, 18,
34 und 36 geöffnet. Dadurch wird der Eingang der Flip-Flop-Schaltung 22 von dem Impuls Do über die
ODER-Torschaltung 20. die UND-Torschaltung 37 und die ODER-Torschaltung 47 erreicht, während der
Eingang der Flip-Flop-Schaltung 23 durch die Impulse Du D3 und D7 über die ODER-Torschaltung 21, die
UND-Torschaltung 35 und die ODER-Torschaltung 48 erreicht wird.
Die komplementären Ausgänge 24 und 24' sowie die komplementären Ausgänge 25 und 25' der Flip-Flop-Schaltungen
23 bzw. 22 steuern über vier UND-Torschaltungen 54, 55, 56 und 57, die bei schrittweiser
Betriebsart stets geöffnet sind, die vier Schaltkreise 27 und 27' bzw. 28 und 28', die die Funktion von Schaltern /
und /'bzw./und /'ausüben, d. h. sie steuern das Erregen und Entregen der als Ganzes mit AM bezeichneten
Motorwicklungen.
Es ist leicht zu ersehen, daß der Impuls Do das
abwechselnde Setzen und Rücksetzen der Flip-Flop-Schaltung 23 steuert und daß die Impulse D], D3 und D7
in entsprechender Weise die Flip-Flop-Schaltung 22 steuern. Die Reihenfolge der Ausgangssignale der
Flip-Flop-Schaltungen ist in den Diagrammen S] und S2
nach F i g. 3 angegeben, in welcher das Diagramm Si die Werte des Ausgangs 24 der den dem Schalter / nach
F i g. 1 entsprechenden Schalter 27 steuernden Flip-Flop-Schaltung 23 und das Diagramm S2 die Werte des
Ausgangs 25 der den dem Schalter / nach F i g. 1 entsprechenden Schalter 28 steuernden Flip-Flop-Schaltung
22 darstellt Die binären Werte der Ausgänge 24' und 25' sind die umgekehrten der Ausgangswerte
der Leitungen 24 und 25 und steuern in komplementärer Weise die den Schaltern /' und /' nach F i g. 1
entsprechenden Schalter 27' bzw. 28''.
Das Diagramm CP iiach F i g. 3 zeigt die Wellenform
des Moments, die den verschiedenen Erregungszuständen der Wicklungen nach F i g. 1 entspricht. Die dicke,
voll ausgezogene Linie deutet die Folge der Werte des Moments auf Grund der Reihenfolge der Zustandskombinationen
der Flip-Flop-Schaltungen 22 und 23 unter Steuerung durch die Reihenfolge der im Zustand der
schrittweisen Vorwärtsbewegung wirksamen Impulse an.
Da der Motor in der stabilen Stellung P0 stillsteht, sind
die Steuersignale S1 und S2 beide auf NULL-Wert, so
daß das Moment das der Kurve Coo entsprechende ist, das eine stabile Gleichgewichtslage gewährleistet. Bei
Ankunft des durch die Steuerschaltung 30 zugeführten Startimpulses D0 wird Si auf NULL-Wert geschaltet,
wobei die jetzt wirksame Momentkurve Cio ist, die an
der Stelle Po einen Höchstwert ergibt, so daß der Motor rasch beschleunigt.
Nach einer Winkelverstellung, die beispielsweise gleich Ve des Bewegungsschrittes (1A Rotorschritt) ist,
bewirkt der Impuls Di, daß Si auf EINS-Wert umschaltet, so daß die Drehmomentkurve jetzt Cn ist.
Es sei bemerkt, daß das Verschieben von der Kurve Cio
auf die Kurve Cn vor der Stelle erfolgt, an welcher sich
die Kurven kreuzen, die theoretisch dem maximalen Drehmomentwert entsprechen muß. Die Vorverlegung
beim Verschieben berücksichtigt die Induktivität der Wicklung und die Verzögerung, die sie beim Bestimmen
UC3 UIC
einschaltenden Flusses bewirkt.
Mit dem weiteren Beschleunigen des Motors bewirkt der Impuls D3, daß 52 sich in NULL umkehrt, wobei das
Drehmoment auf die Kurve Qq zurückgeht. Dieses
Moment ist positiv, nimmt aber in Übereinstimmung mit der unstabilen Stellung P] ab und wird negativ, so daß
die Bremswirkung einsetzt, die mit Annäherung an die Haltestellung P2 zunimmt. In unmittelbarer Nähe dieser
Stellung und genauer gesagt bei einer vorbestimmten
sn Verzögerung R] nach dem Impuls Di, bewirkt der Impuls
D7, daß S2 wieder den EINS-Wert annimmt.
Die wirksame Kurve des Moments ist jetzt Q1, die ein
Haltemoment für die stabile Stellung P2 liefert. Wie
nachstehend noch näher erläutert, hat die feststehende Verzögerung R] eine teilweise kompensierende Auswirkung
auf die zufälligen Geschwindigkeitsveränderungen des Motors. Wenn die Geschwindigkeit zu hoch ist,
nimmt R\ gegenüber dem Maß in Zeiteinheiten des Bewegungsschrittes pa zu. Dadurch wird der Impuls D7
verzögert und die Bremswirkung verlängert. Das Gegenteil tritt ein, wenn die Geschwindigkeit zu niedrig
ist.
Der Motor hält in der Stellung P2 an, wobei Si und S2
beide den Wert EINS haben. Ein durch die Steuerschaltung 30 zugeführter neuer Startimpuls Do schaltet S] auf
NULL-Wert um. Die bei P2 einen positiven Höchstwert liefernde Kurve Gi ist jetzt die aktive Kurve des
Moments, bis der Impuls Di S2 auf NULL schaltet. Die
nachfolgenden Impulse D3 und D7 bewirken das
darauffolgende Schalten von S2, so daß sich die Werte
des effektiven Moments in gleicher Weise wie vorstehend beschrieben verändern. Am Ende des
zweiten Bewegungsschrittes hält der Motor in der Stellung Pt an, wobei Si und S2 wie in der Anfangsstellung
Po beide NULL-Wert haben, worauf die Impulsfolge wiederholt werden kann.
Der Zustand der »schrittweisen Rückwärtsbewegung« weicht von dem vorgehenden insofern ab, als die
UND-Torschaltungen 34 und 36 gesperrt und die UND-Torschaltungen 35 und 37 geöffnet sind. Dadurch
wird der Impuls Do der Flip-Flop-Schaltung 22 zugeführt, während die Impulse Di, D3 und D7 der
Flip-Flop-Schaltung 23 zugeführt werden. Die Reihenfolge der Schaltsignale ist in den, wie durch den Pfeil FI
angedeutet, von rechts nach links zu lesenden Diagrammen S\ und S'2 nach Fig.3 dargestellt In
Anbetracht der Symmetrie der transparenten Fenster der Photoscheibe 3 in bezug auf die Mittellinie jedes
Bewegivngsschrittes findet der Vorgang wie vorstehend
beschrieben statt, wobei zu bemerken ist, daß der Impuls D0 das Signal S'i schaltet, während die anderen Impulse
das Signal S'\ schalten.
Mit dem Rückwärtsdrehen des Motors folgen die Impulse Fi bis Ft in bezug auf die Reihenfolge gemäß
dem Diagramm ein umgekehrter Reihenfolge aufeinander.
Da die Impulse jedoch auf die Ausgangsleitungen in der gleichen zeitlichen Reihenfolge wie im vorgehenden
Falle verteilt werden, ist der Vorgang völlig symmetrisch und erfordert keine Veränderungen in der
Schaltung.
Die Diagramme d\ bis di zeigen in gestrichelten
Linien die Impulse D\, D\ D\, D's und D'i, wie sie bei
Rückwärtsdrehung zugeführt werden. Außerdem ist wie durch die Stelle des Impulses Dj gezeigt die Richtung
der Zeitskala in bezug auf DΆ umgekehrt. Bei der schnell
umlaufenden Betriebsart gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sperrt die Steuervorrichtung 30
(F i g. 2) miüeis eines Binärwertes NULL an der Leitung
32 und EINS an der Leitung 39 die UND-Torschaltungen 17 und 1& und öffnet die UND-Torschaltung 18, so
daß von allen durch den Zähl-Decodierer 10 zugeführten Impulsen nur D\ und Dt, die Flip-Flop-Schaltungen
22 und 23 erreichen.
Die Ausgänge U, 12,13 und 15 sind zusätzlich an eine
ODER-Torschaltung 44 angeschlossen, deren Ausgang an eine durch einen besonderen Ausgang 29 der
Steuereinheit 30 gesteuerte UND-Torschaltung 46 angeschlossen ist. Im Zustand der schnell umlaufenden
Bewegung ist die Torschaltung 46 geöffnet, und die Impulse Di, Ds, Di, De werden dem Eingang eines auf
eine vorbestimmte Betriebszeit R2 eingestellten monostabilen
Multivibrators 49 zugeführt. Wenn der Zeitabstand zwischen zwei mit einem Winkelabstand eines
halben Rotorschrittes aufeinanderfolgenden Impulsen geringer ist als die Zeit R2, wird der monostabile
Multivibrator in dem Setzzustand gehalten, während er, wenn der Abstand zwischen einem dieser Impulse und
dem nachfolgenden größer ist als dieser Wert, in den Rücksetzzustand zurückkehrt und mit seinem umgekehrten
Ausgang das Setzen der Flip-Flop-Schaltung 51 bewirkt Der umgekehrte Ausgang dieser Flip-Flop-Schaltung
steuert die zwischen den Flip-Flop-Schaltungen 22 und 23 liegenden UND-Torschaltungen 54,55,56
und 57 sowie die Schalter 27, 27', 28, 28', die ihrerseits das Erregen der Motorwicklungen steuern.
Der den Impuls Df, liefernde Ausgang 15 des Zähl-Decodierers 10 ist an den Eingang eines
monostabilen Multivibrators 52 in der Weise angeschlossen,
daß dieser Impuls De ihn in den Setzzustand setzen kann. Sein umgekehrter Ausgang ist an einen
Eingang einer UND-Torschaltung 53 mit drei Eingängen angeschlossen, wobei einer der übrigen Eingänge an
den direkten Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 51 und der andere an die den Impuls A liefernde Leitung 11
angeschlossen ist Der Ausgang der UND-Torschaltung 53 ist an den Rücksetzeingang der Flip-Flop-Schaltung
51 angeschlossen.
Fig.4 zeigt die verschiedenen Wellenformen der Schaltsignale Si und Si sowie der Drehmomentkurven
im Falle einer schnell umlaufenden Vorwärtsbewegung. Auch in diesem Falle sind die Werte auf der
horizontalen Achse dem Drehwinkel des Rotors proportional.
Es sind vier verschiedene Stufen in Betracht zu ziehen: Die erste der Beschleunigung oder der schnellen
Vorwärtsbewegung von den Stellen P0 bis P2; eine
zweite der Bremswirkung und starken Verlangsamung (Pi bis Q\); eine dritte der Entregung und geringen
Verlangsamung (von Q\ bis Qi); und zuletzt eine Stufe
der schrittweisen Bewegung bis in die endgültige Stellung. Auf Grund der begrenzten zeichnerischen
Möglichkeiten ist die in F i g. 4 dargestellte / wahl der als in jeder Stufe enthalten angenommenen Schritte
sehr niedrig. In Wirklichkeit ist sie in den meisten Fällen höher.
ίο Die Zeichnungen zeigen außerdem:
< a) Die durch die Photoscheibe erzeugten Impulse F\ bis
Fe jedes Schrittes; b) und c) die mit den Impulsen F| und
F4 zusammenfallenden Impulse D\ bzw. Dt,.
Die Diagramme S\ und Si zeigen die Schaltfclgen der Füp-Flop-Schaltungen 23 und 22 nach Fig. 2, und das Diagramm CPdie Wellenformen des Drehmoments.
Die Diagramme S\ und Si zeigen die Schaltfclgen der Füp-Flop-Schaltungen 23 und 22 nach Fig. 2, und das Diagramm CPdie Wellenformen des Drehmoments.
In der ersten Stufe öffnet die Steuervorrichtung nut
die UND-Torschaltung 18 und sperrt wie gesagt die UND-Torschaltungen 17 und 19, so daß der Flip-Flop-
-'Ii Schaltung 23 nur impuise D\ und D4 zugeführt werden.
Der von der Steuervorrichtung 30 unmittelbar zugeführte Startimpuls wirkt auf die Flip-Flop-Schaltung
23 so ein, daß das Moment auf die Kurve Qo verschoben wird, worauf beide Flip-Flop-Schaltungen
j 22 und 23 abwechselnd gesetzt und rückgesetzt werden, und zwar die Flip-Flop-Schaltung 22 unter Steuerung
durch die Impulse D4 und die Flip-Flop-Schatung 23
unter Steuerung durch die Impulse D\, so daß die Reihenfolge der Signale S\ und Si ein positives Moment
unterhält, das sich aufeinanderfolgend aus der Kurve Go auf die Kurve Cn, die Kurve Qn, die Kurve Qo usw.
verschiebt, wie es im Diagramm CP nach Fig. 4 dargestellt ist. Der Motor beschleunigt, bis er die
Höchstdrehzahl erreicht, wenn das positive Drehmoment durch das Reibungsmoment völlig kompensiert ist.
Es sei bemerkt, daß auch in diesem Zustand der
Impuls Di auf den in der Steuerschaltung 30 enthaltenen
Zähler einwirkt und auf diese Weise die ausgeführten Bewegungsschritte berücksichtigt werden.
Bei einer vorbestimmten Anzahl Schritte vor der Endstellung liefert die Steuerschaltung ein Befehlssignal,
um die Verlangsamungsstufe einzuleiten, die aus einer ein positives Moment erzeugenden Reihenfolge in
eine durch dieselben Impulse D\ und Di, gesf.uerte
Reihenfolge übergeht, die ein negatives Moment liefert. Dazu genügt es beispielsweise im Verlaufe eines
Bewegungsschrittes die in Fig.4 mit D\ und D4
bezeichneten Impulse aufzuheben. Dies läßt sich erreichen durch einen NULL-Wert, der zur richtigen
Zeit und für eine ausreichende Dauer auf der Leitung 33 zugeführt wird und so die UND-Torschaltungen 34 und
36 sperrt. Das Moment folgt dann der Kurve Gn, bis es den negativen Höchstwert erreicht und überschreitet.
Danach wird das Schalten der Signale S\ und Si wieder
aufgenommen, wobei das Moment den Kurven Cn, Gi,
Coo folgt und dabei eine starke Bremswirkung ausübt.
Am Anfang der Bremsstufe wird die Torschaltung 46 (F i g. 2) geöffnet, so daß die Impulse Di, D3, D4, D6 den
Eingang des monostabilen Multivibrators 49 erreichen können. Diese Impulse sind wie bereits erwähnt durch
einen Viertelrotorschritt, d. h. einem Achtel eines Bewegungsschrittes entsprechende Zeitabstände, voneinander
getrennt Diese Impulse halten den monostabilen Multivibrator 49 so lange im gesetzten Zustand, wie
ή? dieses Zeitintervall kleiner ist als die Verzögerungszeit
des Multivibrators 49. Wenn infolge der starken Verlangsamung dieses Zeitintervall länger wird als die
Verzögerungszeit kehrt der Multivibrator in seinen
rückgesetzten Zustand zurück, wobei sein Ausgang die
Flip-FIop-SchaltungSl setzt Der umgekehrte Ausgang
der FUp-FJop-SchaJtung 51 führt jetzt den UND-Torschaltungen
54,55,56,57 einen NULL-Binärwert zu, der
sie sperrt und die Aiotorwicklungen entregt Der an die
Steuerschaltung angeschlossene direkte Ausgang 4er
Flip-Flop-Schaltung 51 bereitet die Rückkehr in den Zustand der schnell umlaufenden Vorwärtsbewegung
vor, indem beispielsweise auf der Leitung 59 ein zusätzlicher Impuls DS zugeführt wird, der auf beide
Flip-Flop-Schaltungen 22 und 23 einwirkt und das Schalten der Signale Si und Si so erlaubt, daß sie wieder
die für die Beschleunigungsbetriebsart richtige Reihenfolge
annehmen. Jedoch hat dies auf den Motor keine Auswirkung, da die Wicklungen entregt sind. Fig.4 is
zeigt in dicker gestrichelter linie das virtuelle Diagramm der Veränderung des Moments, wenn der
Motor erregt wäre. Der Motor unterliegt jetzt nur dem Reibungsmoment und läuft infolge seiner Beharrung
um, wobei seine Drehzahl langsam abnimmt
Im Verlaufe dieser Stufe öffnet der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 51 die UND-Torschaltung 53. Der
monostabile Multivibrator 52 wird durch den an seinen Eingang angelegten Impuls Dt periodisch in den
Setzzustand gebracht und kehrt nach einer vorbestimmten Zeitspanne in seinen Rücksetzzustand zurück.
Solange er sich im Setzzustand befindet sperrt sein umgekehrter Ausgang die UND-Schaltung 53. Der auf
Df, mit einem Winkelabstand gleich einem Achtel eines
Bewegungsschrittes folgende impuls D\ wird der dritten Eingangsleitung der Torschaltung 53 zugeführt
Wenn dje Drehbewegung des Motors so verlangsamt
worden ist, daß der Multivibrator 52 vor Ankunft des
Impulses D1 in seinen Rücksetzzustand zurückkehrt,
wird die UND-TorschaJtung 53 geöffnet zum Übertragen
dieses Impulses, der deshalb den Rücksetzeingang der Flip-Flop-Schaltung 51 erreicht, sie rücksetzt und
das Erregen der Motorwicklungen wiederherstellt Das Moment verändert sich gemäß der durch die Werte S1
und & bestimmten Wellenform und folgt wie gezeigt der Kurve Gn. Der über den Eingang 26 der
Steuervorrichtung 30 einwirkende direkte Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 51 stellt die schrittweise Betriebsart
wieder her. Auf diese Weise sind jetzt die Impulse Di, D3, Dt und Dj wirksam, wobei sie gemäß dem
Diagramm c/nach Fig.4 in bereits erläuterter Weise
das Schalten des Signals S2 steuern, während die
Steuervorrichtung bei jedem Bewegungsschritt den Si
steuernden Impuls Da zuführt Dadurch werden die
letzten Schritte vor dem Anhalten im schrittweisen Verfahren ausgeführt was gewährleistet, daß der Motor
in der erforderlichen Stellung anhält
In Anbetracht der Symmetrie des Systems ist offensichtlich, daß der Betrieb der schnell umlaufenden
Rückwärtsbewegung in genau der gleichen Weise stattfinden kann, wobei es zu diesem Zweck genügt
durch Anlegen eines NULL-Pegels an die Leitung 33 und somit eines EINS-Pegels an die Leitung 58 die
UND-Torschaltungen 34 und 36 zu sperren und die UND-Torschaltungen 35 und 37 zu öffnen. Dann wirken
die Impulse Do und A auf die Flip-Flop-Schaltung 22 und der Impuls D\ auf die Flip-Flop-Schaltung 23 ein.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch;Schaltungsanordnung zum Steuern eines Schrittmotorsim geschlossenen Röckmeldebetrieb mit einer ersienimpulseReHgerschsitog z«m Erzeugen einer Vielzahl erster Impulse iir Abhängigkeit von der Winkelstellung des Rotors, die jeweils zwischen zwei konstruktiv vorgegebenen stabilen Haltestellen des Schrittmotors auslösbar sind und die die Erregerstöme in den jeweiligen Rotorwicklungen zwecks Bewegung des Rotors zumindest während einer Beschleunigungs- und einer Bremsphase und anschließenden Anhalten in vorbestimmten Stellungen schalten, und mit einer zweiten, zusätzlichen Impulserzeugerschaltung zum Erzeugen von zweiten, zusätzlichen Impulsen, die nach der vorangegangenen Bremsphase den durch die ersten Impulse veranlaßten bremsenden Erregerstrom abschalten und einen den Rotor in der vorbestimmten Stellung stabil halleiiden Erregerstrom der Wicklung zuschalten, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der zweiten zusätzlichen Impulse nach einem den jeweiligen Geschwindigkeits- und Belastungsverhältnissen angepaßten, vorbestimmten Zeitinter- vall auf einen ausgewählten ersten Impuls folgt
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