DE2209291C3 - Schaltungsanordnung zum Steuern eines Schrittmotors im geschlossenen Rückmeldebetrieb - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Steuern eines Schrittmotors im geschlossenen RückmeldebetriebInfo
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/14—Arrangements for controlling speed or speed and torque
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Description
30
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Steuern eines Schrittmotors im geschlossenen
Rückmeldebetrieb nach dem Oberbegriff 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 Überschwingen einer vorbestimmten Endstellung des Rotors zeitlich abkürzen,
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
Anhsltens 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 I1/2
Schritt erzeugt. Zur Bremsung werden die zurückgelegten Schritte einphasig abgetastet. Die Erregung erfolgt
einphasig mit einem Rückstand auf die laufende Rotorstellung von I1/2 Schritten. Es wird gegen Ende
der Bremsung die der gewünschten Endstellung des Rotors entsprechende Wicklung mit Erregerstrom
belegt. Ist der Rotor am Ziel angelangt, können die Erregerströme unterbrochen werden. Auch dieses
Bremsverfahren kann nicht verhindern, daß es z« einem Überpendeln der Endstellung kommen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art
anzugeben, bei der durch Aufbau von Haltemomenten zu vorbestimmten Zeitpunkten unabhängig von der
herrschenden Rotorgeschwindigkeit eine Abbremsung des Rotors derart erreicht wird, daß dieser die jeweilige
stabile vorbestimmte 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 Bremsmoment 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. Indem 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 Rotor 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. einen 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,
Jn diesem Sektor sind vier Statorpolschuhe A, B1QD
dargestellt, die je mit einer Wicklung versehen sind,
wobei ein Ende jeder Wicklung an einen aus einer positiven Spannungsquelle + V gespeisten gemeinsamen
Anschluß und jedes der anderen Enden an einen Schalter angeschlossen ist, der die Wicklung entsprechend
dem »geschlossenen« oder »offenen« Zustand von vier mit /, /, /' /'bezeichneten Schaltern mit einem ι ο
gemeinsamen Erdanschluß verbinden oder von ihm trennen kann. Die Zeichnung zeigt außerdem in
gestrichelter Darstellung den Polschuh Λ'des angrenzenden Sektors, der in bezug 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 Schalte! /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 Schalter /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) Entregungszuständede;
Polschuhe.
40
45
50
Im Ausgr.ngszustand 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 M00 ein virtueller Magnetpol angenommen
werden. Beim Übergang aus dem Zustand 1 in die folgenden Zustände 2, 3 und 4 geht dieser virtuelle
Magnetpol (beispielsweise mit Nordpolarität) jeweils Ober die Stellen M\o,M\\, Mo\.
Jede dieser Verlagerungen erstreckt sich über einen Rotorgrundschritt. Eine Rückkehr in den ZustP"J I so
erzeugt den Magnetpol Woo, der Moo 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 ^5
Rotors in jedem der vier F.rregungszustände.
Bei dem in Betracht stehenden Sektor hat der Rotor fünf mit Hilfe eines in dem Rotor eingeschlossenen
t | 2 | b | 3 | / | / | / | 4 | B | C | D | A |
Zustand | a | 0 | / | 0 | 1 | 1 | A | + | 0 | 0 | + |
1 | Q | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | + | -Ι | + | 0 | 0 |
2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | Ο | + | + | 0 |
3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | + |
4 | 0 | 0 | + | ||||||||
Dauermagneten erzielte Polschube E],., E^ von gleicher
magnetischer (Süd-) Polarität, Dem Fachmann ist bekannt, wie erreicht wird, daß alle mit einer gegebenen
Statorpolarität zusammenwirkenden Rotorpolschuhe von gleicher, der Polarität der Statorpolschuhe entgegengesetzter
Polarität sind. Es sei erwähnt, daß der Rotor beispielsweise einen zweiten 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 Po. Bei Übergang in den Znstand 2 geht der
Magnetpol an die Stelle M\0 und zie&'f den Polschuh E2
an, wobei ein Drehmoment in Richtung des Pfeils FA ausgeübt wird. Wenn der Rotorpolschuh Et sich um
einen Schritt gedreht hat und sich gegenüber dem Pol M\ü befindet, ist der Rotor in der durch das Diagramm
P\ angegebenen Stellung. Wenn aufeinanderfolgend die Zustände 3 und 4 erreicht werden, bewegt sich der
Rotor in aufeinanderfolgenden Schritten in die mit P2
und Pi angegebenen Stellungen. Schließlich geht der
Rotor bei Rückkehr in den Zustand t 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 Po das Moment Cx infolge
des Pols Moo bei negativer Ableitung Null beträgt und sich deshalb Po in einem Zustand stabilen Gleichgewichts
befindet, da eine geringe Verstellung aus Po ein sich dieser Verstellung entgegenstellendes Drehmoment
erzeugt In der Stellung P\ erreicht das Drehmoment einei; negativen Höchstwert, in der
Stellung P2 beträgt das Drehmoment bei positivtr Ableitung Null, was einem Zustand unstabilen Gleichgewichts
entspricht. In der Stellung P3 erreicht das Drehmoment den positiven Höchstwert, 'vobei in der
Stellung P4 wieder der Zustand stabilen Gleichgewichts eingenommen wird.
Die Diagramme der durch die virtuellen Pole M\o, Mn, Mo\ erzeugte". Drehmomente Qo, Cn, Gt 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(, P2 liegt.
Dadurch entspricht jeder Wicklungserregungszustand einem virtuelitm 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 Pfeiles FA ist
deshalb ein Verändern der Erregung der Wicklungen zwecks Aufrechterhaltung eines positiven Drehmoments.
Wenn der Motor in der Stellung Po unter Einwirkung
des das Haltemoment Qo liefernden Pols Mm stillsteht,
beginnt er zu drehen, wenn sich der Pol von M<x nach
Mio bewegt, d. h., wenn das auf den Rotor einwirkende
Moment sich von Gx, in Ci0 verändert, das an der Stelle
Pa einen positiven Höchstwert hat. Der Rotor bleibt für den ersten halben Motorschritt, d. h. bis die Stellung POi
erreicht ist, der Einwirkung dieses Pols unterworfen. Dann wird die Erregung der Wicklungen verändert, um
den Pol nach Mn zu bewegen, so daß er für einen π
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
Tig.! durch die dicke durchgehende
darge
Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß die >o
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 r, den Diagrammen S\ und S2 dargestellt, in welchen S\ ein
Signal zum Steuern der Schalter / und /' gemäß den Werten der Variablen a und Si 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 /Oi bis zur Stelle Pn auf den Rotor r>
einwirkende Drehmoment Cöo. danach bis zur Stelle P23
das Drehmoment Go und bis zur Stelle Pia das
Drehmoment Cn haben, wie es durch die dicke gestrichelte Linie dargestellt ist. Die Diagramme S'i und
5 j zeigen die Wellenform des die Schalter in diesem 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 4i
Richtung des Pfeiles F/symmetrisch ist. wobei die durch eine mit dem Rotor drehfeste Photoscheibe bestimmten
Schaltstellen in umgekehrter Reihenfolge aufeinanderfolgen, d.h. Pm, Pu, Pn. Pw. und die Reihenfolge der
Kombinationen der das Drehmoment liefernden Signale in
in Richtung de« Pfeiles F/in den Diagrammen S\ und S'2
dargestellt ist, während die ein dieser Bewegung entgegengerichtetes Bremsmoment liefernden Signale
in den Diagrammen Si und Sj 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 da 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 b5
Übereinstimmung mit einer bestimmten Steiiung zu gewährleisten, wird dieser Stellungsrückkopplung
außerdem eine Geschwindigkeitsrückkopplung hinzugefügt. 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
rtd ein zusätzlich***·
hen, welches das auf den Motor ausgeübte Moment aus einem 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,
währ nd 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.
Fig. 3 zeigt die Gestalt und die Reihenfolge verschiedener Impulse, Signale und Wellenformen des
Moments bei schrittweisem Betrieb.
Gemäß F i g. 2 ist auf dem Ende der Welle I des Schrittschaltmotors 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 gk>:h 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, f*2,
Pt in welchen der Photodetektor verdunkelt ist
Diese Anordnung gestattet es, sofort jedes unbeabsichtigte Anhalten in unzulässigen Stellungen wie P\ und Pi
zu erkennen, wie nachstehend noch näher erläutert ist
Die durch den Photodetektor 4 als Folge des Beleuchtungs- und Verdunklungswechsels 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 S an einen monostabil»; Multivibrator 7 angelegt. Die monostabilen Multivibratoren
6 und 7 werden durch die Anstiegflanke der an
ihre Eingänge angelegten 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 Ausgangsleitimg eine Folge von Impulsen F\ bis Ft, 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 Photodcicktor 4
übereinstimmt. Es sei bemerkt, daß die Fensterspur so ausgebildet ist, daß die Abstände zwischen Fi, Fi, Fi und
zwischen Fi, F„ F6 ein Viertel eines Ro'orsrhrittes
betragen, während der Abstand zwischen F3 und F1 und
der Abstand zwischen Ff, und Fi jeweils gleich einem
halben Rotorschritt entspricht.
Diese Impulse werden dem Eingang einer Zahl-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 w erden.
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], Dj und Dt, die wie in den Diagrammen d\. c/j, d, nach Fig. 3 gezeigt mit den
Impulsen Fi, Fj bzw. Ft übereinstimmen. Diese Impulse
sind bei der schrittweisen Betriebsart wirksam.
Der Ausgang 14 überträgt den Impuls D=,. der nur zum
Zählen der ausgeführten Schritte benutzt wird. Der den Impuls Df, übertragende Ausgang 15 ist nur während der
umlaufenden Betriebsfirt 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 Steuer- »Vorwärts«- oder »Rückwärts«-Bev/egung. 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 Ä> zum Starten des Motors zuführen. Dieser Impuls ist im Diagramm da 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-Decodiei-Schaltiing 10
gelieferten Impulsen wird der Impuls £>i auf der Leitung
11 an einen ersten Eingang der ODER-Torschaltung 21
angelegt. Der Impuls Dj wird auf der Alisgangsleitung
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
:«i geöffnet und im gegenteiligen Falle gesperrt. Ihr
Ausgang ist an einen zweiten Eingang der ODER-Torschaltung 21 angeschlossen. Die (Jen Impuls D4
übertragende Ausgangsleitung 13 ist an je einen Eingang der UND-Torschaltungen 18 und 19 ange-
:~i schlossen. Der zweite Eingang der Torschaltung 19 ist
an den Ausgang 32 der Steuerschaltung 30 angeschlossen und somit nur bei schrittweiser Bet -iebsart geöffnet.
Der zweite Eingang der Torschaltung 18 ist an den Ausgang 39 des Inverters 40 angeschlossen, der
in 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
Γι Impulsverzögertingsvorrichtung angeschlossen, die aus
zwei monostabilen Multivibratoren 41 und 42 besteht, die so angeschlossen sind, daß die Ausgangsleitung des
monostabilen Multivibrators 42 einen lach einer durch die Kennlinie des monostabilen Multivibrators 41
w bestimmten Verzögerung R\ auf den Impuls Dt
folgenden Impuls D7 zuführt. Der Impuls Di wird einem
l I Λ Ul. η ti M VlIV.
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 Ds.
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
Übereinstimmung zwischen den Betriebsarten und den Binärwerten umgekehrt.
Die binären Werte an der Leitung 33 steuern die
Das Zeitverhältnis zwischen den Impulsen D4 und Di ist
in dem Diagramm dj 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
Abstand des Impulses D? von der die Haltestellung anzeigenden Stelle beispielsweise P2 mit der Geschwindigkeit
des Motors. Genauer gesagt nähert sich D7 der Stelle P2 oder entfernt sich von ihr, je nachdem, ob die
Geschwindigkeit des Motors höher oder niedriger ist als die normale Geschwindigkeit
Die den Impuls Do 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 ODER-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-Schaltungen
des sogenannten, mit einem Takteingang versehenen 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 Db 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 D1, D1 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.
Da der Motor in der stabilen Stellung Po stillsteht, sind
die Steuersignrve S( und S2 beide auf NULL-Wert, so
daß das Moment das der Kurve Cbo entsprechende ist, das eine stabile Gleichgewichtslage gewährleistet. Bei
> Ankunft des durch die Steuerschaltung 30 zugeführten
Startimpulses Db wird S\ auf NULL-Wert geschaltet,
wobei die jetzt wirksame Momentkurve Qo ist, die an der Stelle Po einen Höchstwert ergibt, so daß der Motor
rasch beschleunigt.
Nach einer W'nkelverstellung, die beispielsweise gleich '/β des Bewegungsschrittes (1Ai 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 Qn
π 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 dir Wicklung und die Verzögerung, die sie beim Bestimmen
.'■ι des effektiven Zeitpunktes des die ütatorpoischuhe
einschaltenden Flusses bewirkt.
Mit dem weiteren Beschleunigen des Motors bewirkt der Impuls Di, daß 52 sich in NULL umkehrt, wobei das
Drehmoment auf die Kurve Qo zurückgeht. Dieses
j-. 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
in Verzögerung R] nach dem Impuls Da bewirkt der Impuls
Dj, daß 52 wieder den EINS-Wert annimmt.
Die wirksame Kurve des Moments ist jetzt Cn, die ein Haltemoment für die stabile Stellung P2 liefert. Wie
nachstehend noch näher erläutert, hat die feststehende
r, 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 p, zu. Dadurch wird der Impuls D7
■to verzögert und die Bremswirkung verlängert. Das
Gegenteil tritt ein. wenn die Geschwindigkeit zu niedrig
lÄt lCtClli £.U CISCMCII, UdU UCI
abwechselnde Setzen und Rücksetzen der Flip-Flop-Schaltung 23 steuert und daß die Impulse D1, Di und D7
in entsprechender Weise die Flip-Flop-Schaltung 22 steuern. Die Reihenfolge der Ausgangssignale der
Flip-Flop-Schaltungen ist in den Diagrammen 5j und S2
nach F i g. 3 angegeben, in welcher das Diagramm S1 die
Werte des Ausgangs 24 der den dem Schalter / nach Fig. 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 nach F i g. 3 zeigt die Wellenform
des Moments, die den verschiedenen Erregungszuständen der Wicklungen nach F i g. 1 entsprich· 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 irr. Zustand der
schrittweisen Vorwärtsbewegung wirksamer; Impulse an.
ist.
beide den Wert EINS haben. Ein durch die Steuerschal-
4ϊ tung 30 zugeführter neuer Startimpuls Do schaltet Si auf
NULL-Wert um. Die bei P? einen positiven Höchstwert liefernde Kurve C0I ist jetzt die aktive Kurve des
Moments, bis der Impuls D1 S2 auf NULL schaltet. Die
nachfolgenden Impulse D3 und D7 bewirken das
so 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 P4 an, wobei Si und S2 wie in der Anfangsstellung
Po beide NULL-Wert hab;n, 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 D0 der Flip-Flop-Schaltung 22
zugeführt, während die Impulse Di, D3 und D? der
Flip-Flop-Schaltung 23 zugeführt werden. Die Reihenfolge der Schaltsignale ist in den, wie durch den Pfeil Fl
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
Bewegungsschrittes findet der Vorgang wie vorstehend beschrieben statt, wobei zu bemerken ist, daß der Impuls
Db das Signal S'2 schaltet, während die anderen Impulse
das Signal 5Ί schalten.
Mit dem Rückwärtsdrehen des Motors fo'gen die >
Impulse Fi bis Fe in bezug auf die Reihenfolge gemäß
dem Diagramm ein umgekehrter Reihenfolge aufeinander.
Da die Impulse jedoch auf die Ausgangsleitungen in dergleichen zeitlichen Reihenfolge wie im vorgehenden
Falle verteilt werden, ist der Vorgang völlig symme- in
Irisch und erfordert keine Veränderungen in der Schaltung.
Die Diagramme d\ bis di zeigen in gestrichelten
Linien die Impulse D\, D'j, D4, D\ und D'j. wie sie bei
Rückwärtsdreh'jng zugeführt werden. Außerdem ist wie : -.
durch die Stelle des Impulses D? gezeigt die Richtung der Zeitskala in bezug auf D4 umgekehrt. Bei der schnell
umlaufenden Betriebsart gemäß einer bevorzugten Ausiührungsform sperrt die Steuervorrichtung 30
(K i g. 7) mittels eines Binärwertes NULL an der Leitung :n
32 und EINS an der Leitung 39 die UND-Torschaltungen 17 und 19 und öffnet die UND-Torschaltung 18, so
daß von allen durch den Zähl-Decodierer 10 zugeführten Impulsen nur D1 und D4 die Flip-Flop-Schaltungen
22 und 23 erreichen. >->
Die Ausgänge 11,12,13 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 uor schnell umlaufenden jn
bewegung ist die Torschaltung 46 geöffnet, und die Impulse Di, D3, D4, D6 werden dem Eingang eines auf
eine vorbestimmte Betriebszeit P2 eingestellten monostabilen
Multivibrators 49 zugeführt. Wenn der Zeitabstand zwischen zwei mit einem Winkelabstand eines r.
halben Rotorschrittes aufeinanderfolgenden Impulsen geringer ist als die Zeit R1, 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 -m
Rücksetzzustand zurückkehrt und mit seinem umgekehrten Ausgang das Setzen der Flip-Flop-Schaltung 51
u^nriiivL Dci uiiigckciii ic Ausgang üieser Fiip-Fiup-Schaltung
steuert die zwischen den Flip-Flop-Schaltungen 22 und 23 liegenden UND-Torschaltungen 54,55,56 4-,
und 57 sowie die Schalter 27, 27', 28, 28'. die ihrerseits das Erregen der Motorwicklungen steuern.
Der den Impuls D6 liefernde Ausgang 15 des
Zähl-Decodierers 10 ist an den Eingang eines monostabilen Multivibrators 52 in der Weise ange- ίο
schlossen, daß dieser Impuls D6 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 ϊ5
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 Po bis Pr, eine zweite der Bremswirkung und starken Verlangsamung
(P) bis Q]); eine dritte der Entregung und geringen
Verlangsamung (von Q\ bis Q7); und zuletzt eine Stufe
der schrittweisen Bewegung bis in die endgültige Stellung. Auf Grund der begrenzten zeichnerischen
Möglichkeiten ist die in Fig.4 dargestellte Al/zahl der
als in jeder Stufe enthalten angenommenen Schritte sehr niedrig. In Wirklichkeit ist sie in den meisten Fallen
höher.
Die Zeichnungen zeigen außerdem:
a) Die durch die Photoscheibe erzeugten Impulse Fi bis F6 jedes Schrittes; b) und c) die mit den Impulsen Fi und F4 zusammenfallenden Impulse Di bzw. D4.
a) Die durch die Photoscheibe erzeugten Impulse Fi bis F6 jedes Schrittes; b) und c) die mit den Impulsen Fi und F4 zusammenfallenden Impulse Di bzw. D4.
Die Diagramme S\ und Si zeigen die Schaltfolgen der
Flip-Flop-Schaltungen 23 und 22 nach Fig. 2, und das Diagramm CPdie Wellenformen des Drehmoments.
In der ersten Stufe öffnet die Steuervorrichtung nur
die UND-Torschaltung 18 und sperrt wie gesagt die UND-Torschaltungen 17 und 19, so daß der Flip-Flop-Schaltung
23 nur Impulse D| und D4 zugeführt werden.
Der von der Steuervorrichtung 30 unmittelbar zugeführte StarMmpuls wirkt auf die Flip-Flop-Schaltung
23 so ein, daß das Moment auf die Kurve Qa verschoben wird, worauf beide Flip-Flop-Schaltungtn
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 Di. so daß die Reihenfolge der Signale S\ und 52 ein positives Moment
unterhalt, das sich aufeinanderfolgend aus der Kurve Q0
auf die Kurve Cn, die Kurve Gi, die Kurve Go usw.
verschiebt, wie es im Diagramm CP nach F i g. 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 D5 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 cuici cm
[viuineiii ei icugcnucii Rciiiciifuigc 111
eine durch dieselben Impulse Di und D4 gt.-euerte
Reihenfolge übergeht, die ein negatives Moment liefert. Dazu genügt es beispielsweise im Verlaufe eines
Bewegungsschrittes die in Fig.4 mit D'i 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 C10. bis es
den negativen Höchstwert erreicht und überschreitet. Danach wird das Schalten der Signale S\ und Sb wieder
aufgenommen, wobei das Moment den Kurven Cu, Gi, Go 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, Dj, D4, Dfe 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
dieses Zeitintervall kleiner ist als die Verzögerungszeit des Mu'tivibrators 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-Flop-Schaltung 51 setzt Der umgekehrte Ausgang der Flip-FIop-Schaltung 51 führt jetzt den UND-Torschaltungen
54,55,56,57 einen NULL-Binärwert zu, der
sie sperrt und die Motorwicklungen entregt Der an die Steuerschaltung angeschlossene direkte Ausgang der
Flip-FIop-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 Sj 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
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-FIop-Schaltung 51 die UND-Torschaltung 53. Der
monostabile Multivibrator 52 wird durch den an seinen Eingang angelegten Impuls De 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
D6 mit einem Winkelabstand gleich einem Achtel eines
Bewegungsschrittes folgende Impuls D\ wird der dritten Eingangsleitung der Torschaltung 53 zugeführt.
Wenn die Drehbewegung des Motors so verlangsamt worden ist, daß der Multivibrator 52 vor Ankunft des
Impulses Dx in seinen Rücksetzzustand zurückkehrt,
wird die UND-Torschaltung 53 geöffnet zum Obertragen dieses Impulses, der deshalb den Rücksetzeingang
der Flip-FIop-Schaltung 51 erreicht sie rücksetzt und das Erregen der Motorwicklungen wiederherstellt Das
Moment verändert sich gemäß der durch die Werte Si
und S2 bestimmten Wellenform und folgt wie gezeigt
ίο der Kurve Ga- Der über den Eingang 26 der
Steuervorrichtung 30 einwirkende direkte Ausgang der Flip-FIop-Schaltung 51 stellt die schrittweise Betriebsart
wieder her. Auf diese Weise sind jetzt die Impulse D\, D3, D^ und Dj wirksam, wobei sie gemäß dem
Diagramm d nach Fig.4 in bereits erläuterter Weise
das Schalten des Signals S2 steuern, während die
Steuervorrichtung bei jedem Bewegungsschritt den St
steuernden Impuls D0 zuführt Dadurch werden die letzten Schritte vor dem Anhalten im schrittweiser
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 umlaufender
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 einer EINS-Pegels an die Leitung 58. die
UND-Torschaltungen 34 und 36 zu sperren und die UND-Torschaltungen 35 und 37 zu öffnen. Dann wirker
die Impulse D0 und D4 auf die Flip-FIop-Schaltung 22
und der Impuls D1 auf die Flip-FIop-Schaltung 23 ein.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Schaltungsanordnung zum Steuern eines Schrittmotors im geschlossenen Rückmeldebetrieb mit einer ersten Impulserzeugerschaltung zum Erzeugen einer Vielzahl erster Impulse in 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 veranlaßtea bremsenden Erregerstrom abschalten und einen den Rotor in der vorbestimmten Stellung stabil haltenden 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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