DE2228735A1

DE2228735A1 - Einrichtung zum gesteuerten abbremsen eines elektromotors

Info

Publication number: DE2228735A1
Application number: DE2228735A
Authority: DE
Inventors: Philip John Lima
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-06-24
Filing date: 1972-06-13
Publication date: 1973-01-11
Also published as: DE2228735B2; CA1021021A; DE2228735C3; GB1393944A; US3737751A; FR2142966B1; IT951495B; JPS4811513A; FR2142966A1

Description

Böblingen, den 6. Juni 1972

sa-sz

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: BO 971 012

Einrichtung zum gesteuerten Abbremsen eines Elektromotors

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum gesteuerten Abbremsen eines Elektromotors, bei welcher aus den Impulsen eines von der Motorwelle angetriebenen Tachometers Ist-Werte gebildet werden, aus denen durch Vergleich mit vorgegebenen Soll-Werten Signale für die Steuerung des Motors in Gegenstrombetrieb, dynamisches Bremsen und Freilauf erzeugbar sind.

Es ist eine Einrichtung bekannt, bei welcher der die Geschwindigkeit eines Elektromotors steuernde Servomechanismus beim Auftreten eines Stopp-Signals auf Lage-Steuerung umgeschaltet wird. Bei dieser Einrichtung wird der Motor in Abhängigkeit von einem Lage-Fehlersignal gesteuert, das der Differenz zwischen der gewünschten Position des Motors und der tatsächlichen Position des Motors entspricht.

Es ist auch bekannt, die Abbremsung eines Elektromotors durch Gegenstrombetrieb zu erreichen. Dabei sind verschiedene Betriebsarten üblich. Zum Beispiel kann die Größe und die Zeitdauer der Gegenstromenergie unabhängig von der Motorgeschwindigkeit oder

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dem zurückgelegten Weg sein. In anderen bekannten Einrichtungen wird der Gegenstrom unterbrochen, wenn die Geschwindigkeit des Motors auf einen bestimmten Wert abgesunken ist, aber auch hier ist die Steuerung unabhängig von dem zurückgelegten Weg des Motors.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum gesteuerten Abbremsen eines Elektromotors anzugeben, bei der ein Geschwindigkeits-Servomechanismus in einer geschlossenen Regelschleife sowohl die Geschwindigkeit des Motors als auch den vom Motor zurückgelegten Weg zur Erzeugung der Steuersignale auswertet.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß nach der Einleitung des Bremsvorganges die Signale eines durch die Tachometerimpulse fortgeschalteten Zählers bei bestimmten Zählerständen zusammen mit Signalen, deren Auftreten der Soll-Geschwindigkeit nach dem Zurücklegen der durch die bestimmten Zählerstände gegebenen Wegstrecken entspricht, den bestimmten Zählerständen zugeordneten Koinzidenzschaltungen zuführbar sind, deren Ausgangssignale durch Ingangsetzen von Zählern unter Vergleich der Ist-Geschwindigkeit mit der Soll-Geschwindigkeit im Zeitintervall bis zum nächsten Tachometerimpuls Verriegelungsschaltungen betätigen, durch die unter Steuerung des jeweiligen Tachometerimpulses Motorsteuersignale für bestimmte Betriebsarten auslösbar sind.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist vorteilhafterweise so ausgebildet, daß die durch die bestimmten Zählerstände des von den Tachometerimpulsen fortgeschalteten Zählers gegebenen Wegstrecken innerhalb eines Bremsweges vorgegebener Länge liegen und derart angeordnet sind, daß der letzte bestimmte Zählerstand, an welchem die Koinzidenz von Soll- und Ist-Geschwindigkeit festgestellt wird, einer bestimmten Wegstrecke vor dem Endpunkt des Bremsweges entspricht, wonach das Abbremsen durch dynamisches Bremsen erfolgt.

In vorteilhafter Weise sind die der Soll-Geschwindigkeit nach

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dem Zurücklegen einer bestimmten Wegstrecke entsprechenden Signale durch Ausgangssignale bei bestimmten Zählerständen eines von einem Oszillator fortgeschalteten Zählers erzeugbar. Vorteilhaft ist es ferner, daß das beim Zurücklegen einer gegebenen Wegstrecke unter Vergleich von Ist- und Soll-Geschwindigkeit erzeugte Koinzidenzsignal eine erste Verriegelungsschaltung für zu schnelles Bremsen einschaltet und einen Zähler in Gang setzt, dessen fehlender Inhalt ein Maß für diese Abweichung von der Soll-Geschwindigkeit ist, und daß beim überlaufen dieses Zählers vor dem Auftreten des nächsten Tachometerimpulses die erste Verriegelungsschaltung ausgeschaltet und eine zweite Verriegelungsschaltung für zu langsames Bremsen eingeschaltet wird und ein zweiter Zähler in Gang gesetzt wird, dessen Inhalt ein Maß für diese Abweichung darstellt.

Ein vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht weiterhin darin, daß den Verriegelungsschaltungen für zu langsames und zu schnelles Bremsen über UND-Glieder, deren zweiten Eingängen bestimmte Tachometerimpulse zugeführt- werden, weitere Verriegelungsschaltungen nachgeschaltet sind, die nach vollem Gegenstrom bremsen während der ersten Phase nach dem Einleiten des Bremsvorganges Motorsteuersignale für Gegenstrombremsen, dynamisches Bremsen und Freilauf erzeugen.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung wird in einem zum Antrieb der Transportrolle eines Magnetbandspeichers dienenden Gleichstrommotor gesehen.

Die Erfindung wird an Hand eines durch die Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Einrichtung zum Abbremsen eines Elektromotors

im Blockdiagramm,

Fig. 2 eine graphische Darstellung mit dem Verlauf der

Soll-Geschwindigikeit und der Ist-Geschwindig-

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keit während des Bremsweges,

Fig. 3 . in schematischer Darstellung, einen Magnetbandspeicher, bei dem der Transportrollenantrieb durch die Einrichtung steuerbar ist,

Fig. 4 ebenfalls schematisch dargestellt, einen Ausschnitt aus einem Magnetband mit der zwischen zwei Datenblöcken vorhandenen Start-Stopp-Lücke,

Fign. 5 bis 9 Einzelheiten der Schaltung der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung, im Blockschaltbild,

Fign. 10, 11 graphische Darstellungen zur Erläuterung des

Verlaufs der Geschwindigkeit des Motors während der Abbremsung.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Motor bezeichnet, dessen Geschwindigkeit und dessen Verhalten bei der Abbremsung gesteuert wird. Die Geschwindigkeit des Motors 10 wird durch die Motorsteuerung 11 geregelt, der vom Geschwindigkeitsmesser 12 abgetastete Ist-Geschwindigkeitssignale zugeführt werden. Auf den Leitungen 13, 14 werden der Motorsteuerung Eingangssignale für Vorwärts- und Rückwärts -Gang, Start und Stopp zugeführt.

Die Motorsteuerung 11 kann digital oder analog arbeiten. Beispiels-Weise kann der Geschwindigkeitsmesser 12 aus einem Gleichstromtachometer bestehen, dessen Ausgangsspannung der Motorgeschwindigkeit und dessen Signalpolarität der Drehrichtung des Motors entsprechen. Diese Ausgangssignale werden der Motorsteuerung 11 über die Leitung 15 zugeführt. In der Motorsteuerung 11 werden diese der Ist-Geschwindigkeit entsprechenden Signale mit Bezugswerten verglichen. Das daraus resultierende Geschwindigkeits-Fehlersignal dient dazu, den Motor 10 so zu steuern, daß die gewünschte Geschwindigkeit erreicht wird. Der Geschwindigkeitsmesser 12 kann auch aus einem digitalen Tachometer bestehen, dessen

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Ausgangssignale Impulse sind, die jedesmal erzeugt werden, wenn der Motor 10 einen gegebenen Weg zurückgelegt hat. Das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen des digitalen Tachometers kann gemessen werden durch die Anzahl von Oszillatorschwingungen, die in diesem Zeitraum aufgetreten sind. Mit dieser Weg- und Zeit-Information ist auch die tatsächliche Motorgeschwindigkeit bekannt. Die Ist-Geschwindigkeit und die Soll-Geschwindigkeit des Motors können verglichen werden, indem die tatsächliche Anzahl der Oszillatorzyklen mit derjenigen Anzahl von Oszillatorzyklen verglichen wird, die beim Lauf des Motors mit der Soll-Geschwindigkeit aufgetreten wäre. Die sich ergebende Differenz ist ein Maß für den Geschwindigkeitsfehler, und diese Differenz wird dazu benutzt, den Motor 10 so zu steuern, daß er die gewünschte Geschwindigkeit erreicht.

In Fig. 1 ist mit 16 ein Vergleicher bezeichnet, der während der Geschwindigkeits-Steuerung des Motors 10 nicht wirksam ist. Wenn jedoch auf der Leitung 14 ein Stopp-Signal auftritt, wird der Vergleicher durch ein Signal auf der Leitung 17 eingeschaltet und reagiert auf Eingangssignale, die ihm auf den Leitungen 18, 19 und 20 zugeführt werden.

Beim Auftreten eines Stopp-Signals auf der Leitung 14 wird die Motorsteuerung 11 von der Rückkopplungsleitung 21 auf die Rückkopplungsleitung 22 umgeschaltet.

Die Ausgangssignale des Geschwindigkeitsmesser 12 auf den Leitungen 15 und 18 entsprechen der tatsächlichen Motorgeschwindigkeit. Die Ausgangssignale des Wegmessers 23 auf den Leitungen und 24 entsprechen dem zurückgelegten Weg des Motors 10 seit dem Auftreten des Stopp-Signals. Beim Arbeiten im Analogbetrieb wäre der Wegmesser 23 so ausgebildet, daß die Signale eines Gleichstromtachometers integriert werden zur Erzeugung eines Gleichstromsignals, dessen Amplitude dem zurückgelegten Weg entspricht.

Auf der Leitung 20 wird dem Vergleicher das Ausgangssignal der

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Schaltung 25 zugeführt. Diese Schaltung liefert Informationen bezüglich des Soll-Geschwindigkeitsverlaufs des Motors 10.

In Fig. 2 ist der Verlauf der Motorgeschwindigkeit V als Funktion des vom Motor zurückgelegten Weges D seit dem Auftreten des Stopp-Signals beim Weg DO auf der Leitung 14 dargestellt. Die Kurve 26 stellt die in der Schaltung 25 gespeicherte Information dar, die dem Verlauf der Soll-Geschwindigkeit entspricht, bei welchem die Motorgeschwindigkeit von der Betriebsgeschwindigkeit Vl bis zur Geschwindigkeit 0 nach dem Zurücklegen des Weges D2 seit dem Auftreten des Stopp-Signals beim Weg DO verringert wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, nimmt das Soll-Geschwindigkeitssignal, das auf der Leitung 20 erscheint, mit zunehmendem Weg des Motors ab. Durch Vergleich des der Ist-Geschwindigkeit entsprechenden Signals auf der Leitung 18 und des Soll-Geschwindigkeitssignals auf der Leitung 20 ergibt sich ein Ausgangssignal auf der Leitung 22. Durch dieses Ausgangssignal wird die Motorsteuerung 11 so geregelt, daß der tatsächliche Verlauf 46 der Motorgeschwindigkeit mit dem Soll-Verlauf 26 in Übereinstimmung kommt.

Beispielsweise kann der Motor 10 im Bereich von DO bis Dl durch Gegenstrom und von Dl bis zum Stopp bei D2 dynamisch gebremst werden.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung ist besonders geeignet für die Steuerung der Transportrolle eines Magnetbandspeichers in der zwischen den Datenblöcken des Magnetbandes auftretenden Start-Stopp-Lücke .

Ein derartiger Magnetbandspeicher ist in Fig. 3 dargestellt. In dieser Figur ist die Transportrollensteuerung 27 mit dem Transportrollenmotor 28 verbunden, auf dessen Achse die Transportrolle 29 angeordnet ist. Der Motor 28 ist in einer gedruckten Schaltung hergestellt und weist ein hohes Drehmoment und geringe Trägheit auf. Die Transportrolle 29 ist zwischen den Vakuumsäulen 30 und 31 angeordnet. Das Magnetband-32 läuft von der Abwickel-

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spule 33 ab und wird auf die Aufwickelspule 34 aufgewickelt. In jeder der Vakuumsäulen ist ein Arbeitsbereich 35., 36 vorhanden, in welchem Abtastelemente Signale über die Schleifenlängen an die Bandschleifensteuerungen 37, 38 geben, die ihrerseits die Bandspulenmotoren 39, 40 zur Aufrechterhaltung bestimmter Schleifenlängen in jeder Vakuumsäule steuern.

In Fig. 4 ist ein Magnetband 32 mit den Datenblöcken 41, 42 dargestellt. Diese Datenblöcke sind durch die Lücke 43 getrennt. Korrespondierend hierzu ist der Geschwindigkeitsverlauf der Transportrolle 29 und des Motors 28 gezeichnet. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß innerhalb der Datenblöcke 41, 42 die Transportrollen- und damit die Motorgeschwindigkeit auf dem Wert Vl gehalten wird. An der Trennungslinie des Datenblocks 41 und der Lücke 43 tritt ein Stopp-Signal beim Weg DO auf. Die Motorgeschwindigkeit folgt danach dem Verlauf 44, bis der Motor nach Zurücklegen des Weges D2 innerhalb der Lücke zum Stillstand kommt. Ein darauffolgendes Start-Signal bewirkt, daß der Motor entsprechend dem Verlauf 45 wieder beschleunigt wird. Die Steuerung des Motors 28 erfolgt dabei derart, daß bei der Beschleunigung oder Bremsung kein Rutschen des Bandes auftritt.

Der tatsächliche Weg von DO bis D3 1st weniger als 2,5 cm und kann bis zu einigen Zehnteln dieses Wertes betragen.

Die Fign. 5 bis 9 zeigen Einzelheit der in Fig. 1 schematisch dargestellten Einrichtung in einem digital arbeitenden Ausführungsbeispiel .

Die in Fig. 5 dargestellte Schaltung erzeugt dem zurückgelegten Weg entsprechende Informationen auf den Leitungen 50 bis 54. Der in Fig. 9 dargestellte Motor 56 treibt ein digitales Tachometer 57 an, das auf der Leitung 58 Tachometerimpulse liefert. Die Impulsfrequenz variiert direkt mit der Geschwindigkeit des Motors, d. h. je schneller sich der Motor 56 dreht, desto höher ist die Impulsfrequenz auf der Leitung 58.

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Durch ein Stopp-Signal auf der Leitung 59 (Fig. 5) wird das UND-Glied 60 vorbereitet und die Tachometerimpulse dem digitalen Weg-Zähler 61 zugeführt. Da jeder Tachometerimpuls bedeutet, daß der Motor einen bestimmten Weg zurückgelegt hat, ist die Gesamtzahl der seit dem Stopp-Signal aufgetretenen Tachometerimpulse ein Maß für den Weg, den der Motor innerhalb dee BremsVorganges zuorückgelegt hat. Der Zählerstand in einzelnen Zählerstufen bewirkt Signale an Zählerausgängen, die schematisch durch die einzelne Leitung 62 angedeutet sind. Die Zählerausgangssignale werden den UND-Gliedern 63 bis 67 zugeführt, die durch Tachometer-Impulse auf der Leitung 68 vorbereitet werden. Die UND-Glieder 63 bis 67 sprechen auf den vierten, fünften, sechsten, siebten und elften Tachometerimpuls an, und beim Auftreten dieser Tachometerimpulse werden die bestimmte Wegstrecken kennzeichnenden Verriegelungsschaltungen 69 bis 73 eingeschaltet. Diese Verriegelungsschaltungen liefern Ausgangssignale auf den Leitungen bis 54, die anzeigen, daß die genannten Tachometerimpulse aufgetreten sind.

Durch das Stopp-Signal auf der Leitung 59 wird auch die Verriegelungsschaltung 74 eingeschaltet. Diese Verriegelungsschaltung gibt ein Ausgangesignal auf der Leitung 75 ab, durch welches die Verriegelungsschaltungen .69 bis 73 wieder ausgeschaltet werden.

Wie durch die Beschriftung der Fig. 5 dargestellt, wird durch den dreizehnten Tachometerimpuls ein Signal auf der Leitung 55 erzeugt, durch welches die Verriegelungsschaltung 74 ausgeschaltet wird. Dadurch entsteht ein Ausgangssignal auf der Leitung 76.

In den Fign. 6 und 7 ist eine Schaltung dargestellt, durch welche die Soll-Geschwindigkeiten während des Bremsvorganges mit den tatsächlichen Geschwindigkeiten des Motors verglichen werden. In Fig. 6 sind die Ausgangsleitungen 50 bis 54 der Fig. 5 mit den Eingängen der UND-Glieder 77 bis 81 verbunden. Dadurch wird jeweils eines der UND-Glieder 77 bis 81 für ein zweites Eingangssignal nur dann vorbereitet, wenn der Motor eine be-

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stimmte Wegstrecke, entsprechend einem bestimmten Tachometerimpuls, zurückgelegt hat und im Begriff ist, sich zum nächsten Vergleichspunkt weiterzubewegen. Wenn z. B. der Motor den fünften Tachometerimpuls überschritten hat und sich zum sechsten Tachometerimpuls bewegt, ist nur das UND-Glied 78 vorbereitet.

Das zweite Eingangssignal für die UND-Glieder 77 bis 81 wird durch den Ausgang des Hauptzählers 82 erzeugt. Dieser Zähler ist ein großer digitaler Zähler, der durch den 2 MHz-Oszillator 83 angetrieben wird über das UND-Glied 84, das nach dem Einschalten der Verriegelungsschaltung 74 über die Leitung 75 ein Eingangssignal erhält. Durch einen Tachometerimpuls auf der Leitung 58 wird der Zähler 82 auf seinen Anfangszustand, beispielsweise 0, zurückgestellt, und gleichzeitig wird das UND-Glied 84 gesperrt. Danach schaltet der Zähler 82 weiter, und der Zählerstand ist ein Maß für die Zeit, die seit dem Auftreten des erwähnten Tachometerimpulses vergangen ist. Der Zählerstand dieses Zählers erscheint auf Ausgangsleitungen, die durch die einzige Leitung 85 symbolisch dargestellt sind. Wie aus der Beschriftung zu Fig. 6 hervorgeht, ist das UND-Glied 77 vorbereitet, wenn der Zähler den Zählerstand 170 enthält. Das UND-Glied 78 ist vorbereitet, wenn der Zähler einen Stand von 206 aufweist. Das UND-Glied 79 ist vorbereitet, wenn der Zählerstand 256 beträgt. Das UND-Glied 80 ist vorbereitet, wenn der Zählerstand 300 beträgt, und das UND-Glied 81 ist vorbereitet, wenn der Zähler einen Stand von 456 aufweist.

Um wiederum ein Beispiel zu nennen, wenn der Motor den fünften Tachometerimpuls überschritten hat, aber den sechsten Tachometerimpuls noch nicht erreicht hat, ist das UND-Glied 78 vorbereitet durch ein Signal auf der Leitung 5Ϊ. Wenn der Zähler 82 den Zählerstand 206 enthält, entsteht ein Überlaufsignal auf der Leitung 85. Der Zählerstand von 206 bezieht sich auf die Soll-Geschwindigkeit bei dem zurückgelegten Weg, und diese Zählung tritt immer auf, wenn auch der Motor ungewöhnlich schnell stoppt, was bedeutet, daß der Verlauf der Ist-Geschwindigkeit bezüglich des

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- 10 Weges unterhalb dem Soll-Verlauf liegt.

Die in Fig. 7 dargestellte Schaltung erzeugt ein Ausgangssignal, das anzeigt, ob der Motor schnell oder langsam bezüglich der Soll-Geschwindigkeit ist. Ein schneller Motor ist definitionsgemäß ein solcher, der ohne Steuerung in einem kürzeren Abstand als dem gewünschten zum Stillstand kommen würde.

Das Überlaufsignal der in Fig. 6 dargestellten Schaltung schaltet die Verriegelungsschaltung 140 ein, durch deren Ausgangssignal auf der Leitung 141 der Hauptzähler 82 zurückgestellt wird und diesen Zähler über das ODER-Glied 142 (Fig. 6) so lange sperrt, als die Verriegelungsschaltung 140 eingeschaltet ist. Die Verriegelungsschaltung 140 wird durch den nächsten Tachometerimpuls wieder ausgeschaltet, die durch das ODER-Glied 142 erzeugte Sperrfunktion verhindert jedoch das Arbeiten des Zählers 82 bis zum Ende dieses kurzen Tachometerimpulses.

Durch das Überlaufsignal wird ferner die Verriegelungsschaltung 87 für zu schnelles Bremsen eingeschaltet, die Verriegelungsschaltung 88 für zu langsames Bremsen ausgeschaltet und der Zähler für zu langsame Geschwindigkeit auf 0 zurückgestellt. Durch das Einschalten der Verriegelungsschaltung 87 wird das UND-Glied 90 vorbereitet, so daß der Zähler 91 für zu schnelle Geschwindigkeit unter Steuerung der auf der Leitung 86 zugeführten Oszillatorimpulse weiterschaltet. Wenn der Motor schneller stoppt als der Soll-Geschwindigkeit entspricht, tritt der nächste Tachometerimpuls auf, bevor der Zähler 91 vollgelaufen ist. Der Zählerstand des Zählers 91 kann dazu ausgenutzt werden, den Motor zur Erreichung der Soll-Geschwindigkeit zu steuern. Wenn z. B. der Zähler 91 beim Auftreten des nächsten Tachometerimpulses den Stand 16 erreicht hat, ist dies eine Anzeige dafür, daß, obwohl die Verriegelungsschaltung 87 eingeschaltet ist, der Motor nach dem Zurücklegen der bisherigen Wegstrecke mit der Soll-Geschwindigkeit läuft. Wenn der Zähler 91 nicht voll ist^ so ist der Zählerstand ein Maß für die Abweichung von der Soll-Geschwindigkeit/ Je klei-

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ner der Zählerstand des Zählers 91 ist, desto größer ist die Abweichung von der Soll-Geschwindigkeit.

Ist die Abbremsung des Motors zu langsam, so läuft der Zähler voll und gibt ein Ausgangssignal auf der Leitung 94 vor dem Auftreten des nächsten Tachometerimpulses. Durch dieses Ausgangssignal wird die UND-Schaltung 90 gesperrt und eine Weiterschaltung des Zählers 91 verhindert« Durch dieses Ausgangssignal wird ferner die Verriegelungsschaltung 87 für zu schnelles Bremsen ausgeschaltet, so daß auf der Leitung 93 kein Signal mehr anliegt. Dafür wird die Verriegelungsschaltung 88 für zu langsames Bremsen eingeschaltet und das UND-Glied 97 vorbereitet, so daß der Zähler 89 für zu langsame Geschwindigkeit unter Steuerung der Über die Leitung 86 zugeführten Oszillatorimpulse vorwärtszuschalten beginnt. Die Größe des Zählers 89 ist so gewählt, daß normalerweise der nächste Tachometerimpuls immer auftreten wird bevor dieser Zähler voll ist.

Das Einschalten der Verriegelungsschaltung 88 und ein Zählerstand von 0 oder einem minimalen Wert im Zähler 89 zeigt an, daß der Motor in diesem Augenblick mit der Soll-Geschwindigkeit läuft. Der Zählerstand des Zählers 89 kann dazu dienen, die Abweichung von der Soll-Geschwindigkeit festzustellen. Je größer der Zählerstand im Zähler 89 beim Auftreten des Tachometerimpulses ist, desto größer ist die Abweichung von der Soll-Geschwindigkeit.

Zur Vereinfachung des beschriebenen Ausftihrungsbeispieles sei angenommen, daß der Motor zu schnell stoppt, wenn die Verriegelungsschaltung 87 eingeschaltet ist, und daß der Motor nicht schnell genug stoppt, wenn die Verriegelungsschaltung 88 eingeschaltet ist.

Die Schaltungen der Fign. 8 und 9 zeigen, wie die aus den Schaltungen der Fign. 5 bis 7 gewonnene Information benutzt wird, um den Motor bei der Abbremsung in verschiedenen Betriebsarten zu steuern.

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In Fig. 8 sind die UND-Glieder 100, 102 und 104 sowie die Verriegelungsschaltungen 106, 108 und 110 nur vorbereitet, wenn die Verriegelungsschaltung 88 (Fig. 7) eingeschaltet ist. Zusätzlich kann die Verriegelungsschaltung 106 nur eingeschaltet werden, wenn der Motor die dem vierten, fünften oder sechsten Tachometerimpuls entsprechende Wegstrecke zurückgelegt hat, den nächsten .Tachometerimpuls aber noch nicht erreicht hat. Die Verriegelungsschaltung 108 kann nur eingeschaltet werden, wenn der Motor den siebenten Tachometerimpuls, aber noch nicht den elften Tachometerimpuls erreicht hat. Die Verriegelungsschaltung 110 kann nur eingeschaltet werden, wenn der Motor den elften Tachometerimpuls erreicht hat.

Die UND-Glieder 101, 103 und 105 sowie die Verriegelungsschaltungen 107, 109 und ill sind nur vorbereitet, wenn die Verriegelungsschaltung 87 (Fig. 7) eingeschaltet ist. Die Verriegelungsschaltung 107 kann nur unter denselben Tachometerimpuls-Bedingungen wie die Verriegelungsschaltung 106 eingeschaltet werden. Entsprechendes gilt für die Verriegelungsschaltungen 109 und 111 bezüglich der Verriegelungsschaltungen 108 und 110.

Da die Verriegelungsschaltungen 106 und 107 gemeinsam für drei Tachometerimpulse, dem vierten, fünften und sechsten Tachometerimpuls, verwendet werden, sind Mittel vorgesehen, um diese Verriegelungsschaltungen nach dem Auftreten eines dieser Tachometerimpulse und vor dem Auftreten des nachfolgenden Tachometerimpulses wieder zurückzustellen. Hierzu sind die UND-Glieder 112 bis 117 in Fig. 6 vorgesehen. Die UND-Glieder 112 und 115 sind vorbereitet, wenn der Motor den vierten Tachometerimpuls erreicht, aber den fünften Tachometerimpuls noch nicht erreicht hat. Die UND-Glieder 113 und 116 sind vorbereitet, wenn der Motor den fünften Tachometerimpuls erreicht, aber den sechsten Tachometerimpuls noch nicht erreicht hat. Die UND-Glieder 114 und 117 sind vorbereitet, wenn der Motor den sechsten Tachometerimpuls erreicht, aber den siebten Tachometerimpuls noch nicht erreicht hat. Die UND-Glieder 112 bis 114 werden ferner durch ein Ein-

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gangssignal vorbereitet, das auftritt/ wenn die Verriegelungsschaltung 87 (Fig. 7) eingeschaltet ist. Die UND-Glieder 115 bis 117 werden entsprechend vorbereitet, wenn die Verriegelungsschaltung 88 (Fig. 7) eingeschaltet ist. Der verbleibende Eingang für jedes dieser UND-Glieder ist ein bestimmter Zählerstand des Hauptzählers 82. In Fig. 6 ist nur eine einzige Leitung 85 zur Verbindung mit den UND-Gliedern 112 bis 117 dargestellt, tatsächlich sind diese UND-Glieder über separate Leitungen mit den Zählerausgängen verbunden.

Durch das Einschalten der Verriegelungsschaltungen 106 oder 107 (Fig. 8) wird eine bestimmte Betriebsart des Motors 56 gesteuert. Abhängig von der Charakteristik des Motors wird diese Betriebsart, die entweder aus Gegenstrombremsen oder dynamischem Bremsen besteht, solange aufrechterhalten, bis eine bestimmte Zählerstellung des Zählers 82 durch das vorbereitete der UND-Glieder 112 bis 117 (Fig. 6) decodiert wird. Danach läuft der Motor im Freilauf bis zum Auftreten des nächsten Tachometerimpulses. Auf diese Weise wird die Erregung des Motors entsprechend einem Vergleich der Ist-Geschwindigkeit mit der Soll-Geschwindigkeit angepaßt.

Die Ausgangssignale der UND-Glieder 112 bis 117 (Fig. 6) gelangen an den Eingang des ODER-Gliedes 118, das auf der Leitung 119 ein Rückstellsignal abgibt zum Ausschalten einer der Verriegelungsschaltungen 106 und 107 (Fig. 8).

Dieses Rückstellsignal dient auch dazu, die eingeschaltete der Verriegelungsschaltungen 69 bis 71 auszuschalten, wobei darauf hingewiesen wird, daß eine dieser Verriegelungsschaltungen nur dann eingeschaltet sein kann, wenn der Motor den vierten, fünften oder sechsten Tachometerimpuls erreicht, aber den nächsten Tachometerimpuls noch nicht erreicht hat.

Die Ausgangssignale der Verriegelungsschaltungen 108 bis 111 werden den Eingängen der UND-Glieder 120 bis 123 zugeführt. Diese UND-Glieder erzeugen für den Motor in Übereinstimmung mit dem Zu-

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stand der Verriegelungsschaltungen 108 bis 111 und dem Zustand der Verriegelungsschaltungen 87 und 88 (Fig. 7) bestimmte Arbeitszyklen mit dynamischem Bremsen und Freilauf.

Die UND-Glieder 124 bis 126 (Fig. 6) decodieren bestimmte Zählerstände des Zählers 82 und erzeugen einen 50 %igen Arbeitszyklus auf der Leitung 127, einen 25 %igen Arbeitszyklus auf der Leitung

128 und einen 10 %igen Arbeitszyklus auf der Leitung 129. Die Impulsform für jeweils einen Zyklus ist bei den Leitungen 127 bis

129 in Fig. 6 dargestellt. Mit den entsprechenden Eingangssignalen liefern die UND-Glieder 120 und 123 einen 25 %igen Arbeitszyklus, das UND-Glied 121 einen 50 %igen Arbeitszyklus und das UND-Glied 122 eine 10 %igen Arbeitszyklus.

Die Ausgänge der UND-Glieder 120 bis 123 und der Ausgang der Verriegelungsschaltung 106 gelangen an das ODER-Glied 130, dessen Ausgangssignal auf der Leitung 131 ein Steuersignal für dynamisches Bremsen des Motors 56 darstellt. Die Verriegelungsschaltung 107 erzeugt auf der Leitung 132 ein Steuersignal für Gegenstrombremsen.

Mit Bezug auf Fig. 9 wird angenommen, daß die Vorwärtsdrehrichtung des Motors durch den leitenden Zustand der Transistoren A und C bestimmt wird. Damit ist die Gegenstrombremsung dadurch gegeben, daß die Transistoren B und D leitend sind. Beim dynamischen Bremsen sind die Transistoren D und C leitend, während beim Freilauf alle vier Transistoren ausgeschaltet sind.

Beim Auftreten eines Stopp-Signals wird durch Einschalten der Verriegelungsschaltung 133 (Fig. 8) Gegenstrombremsen des Motors 56 eingeleitet bis zum Auftreten des vierten Tachometerimpulses, bei welchem die Verriegelungsschaltung 133 wieder ausgeschaltet wird.

Im Zusammenhang mit Fig. 5 wurde erwähnt, daß das Auftreten des dreizehnten Tachometerimpulses bewirkt, daß die Verriegelungs-

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Schaltung 74 ausgeschaltet und ein Signal auf der Leitung 76 erzeugt wird. Dieses Signal bereitet das UND-Glied 134 (Fig. 8) vor und erzeugt dadurch ein Steuersignal für kontinuierliches dynamisches Bremsen des Motors 56 vom dreizehnten Tachometerimpuls, bis der Motor beim Tachometerimpuls 15 zum Stillstand kommt.

Die beschriebene Betriebsweise des Motors 56 kann auf dieselbe
Weise auch in entgegengesetzter Drehrichtung erfolgen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Einrichtung zum gesteuerten Abbremsen eines Elektromotors, bei welcher aus den Impulsen eines von der Motorwelle angetriebenen Tachometers Ist-Werte gebildet werden, aus denen durch Vergleich mit vorgegebenen Soll-Werten Signale für die Steuerung des Motors in Gegenstrombetrieb, dynamisches Bremsen und Freilauf erzeugbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Einleitung des BremsVorganges die Signale eines durch die Tachometerimpulse fortgeschalteten Zählers (61) bei bestimmten Zählerständen zusammen mit Signalen, deren Auftreten der Soll-Geschwindigkeit nach dem Zurücklegen der durch die bestimmten Zählerstände gegebenen Wegstrecken entspricht, den bestimmten Zählerständen zugeordneten Koinzidenzschaltungen (69 bis 73) zuführbar sind, deren Ausgangssignale durch Ingangsetzen von Zählern (89, 91) unter Vergleich der Ist-Geschwindigkeit mit der Soll-Geschwindigkeit im Zeitintervall bis zum nächsten Tachometerimpuls Verriegelungsschaltungen (106 bis 111) betätigen, durch die unter Steuerung des jeweiligen Tachometerimpulses Motorsteuersignale für bestimmte Betriebsarten auslösbar sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die bestimmten Zählerstände des von den Tachometerimpulsen fortgeschalteten Zählers (61) gegebenen Wegstrecken (D) innerhalb eines Bremsweges vorgegebener Länge (D2) liegen und derart angeordnet sind, daß der letzte bestimmte Zählerstand, an welchem die Koinzidenz von Soll- und Ist-Geschwindigkeit festgestellt wird, einer bestimmten Wegstrecke (Dl) vor dem Endpunkt des Bremsweges entspricht, wonach das Abbremsen durch dynamisches Bremsen erfolgt.

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3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Soll-Geschwindigkeit nach dem Zurücklegen einer bestimmten Wegstrecke entsprechenden Signale durch Ausgangssignale bei bestimmten Zählerständen eines von einem Oszillator (83) fortgeschalteten Zählers (82) erzeugbar sind.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Zurücklegen einer gegebenen Wegstrecke unter Vergleich von Ist- und Soll-Geschwindigkeit erzeugte Koinzidenzsignal eine erste Verriegelungsschaltung 87 für zu schnelles Bremsen einschaltet und einen Zähler (91) in Gang setzt, dessen fehlender Inhalt ein Maß für diese Abweichung von der Soll-Geschwindigkeit ist, und daß beim tiberlaufen dieses Zählers (91) vor dem Auftreten des nächsten Tachometerimpulses die erste Verriegelungsschaltung (87) ausgeschaltet und eine zweite Verriegelungsschaltung (88) für zu langsames Bremsen eingeschaltet wird und ein zweiter Zähler (89) in Gang gesetzt wird, dessen Inhalt ein Maß für diese Abweichung darstellt.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Verriegelungsschaltungen (87, 88) für zu langsames und zu schnelles Bremsen über UND-Glieder (101 bis 105) deren zweiten Eingängen bestimmte Tachometerimpulse zugeführt werden, weitere Verriegelungsschaltungen (106 bis 111) nachgeschaltet sind, die nach vollem Gegenstrombremsen während der ersten Phase nach dem Einleiten des BremsVorganges Motorsteuersignale für Gegenstrombremsen, dynamisches Bremsen und Freilauf erzeugen.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch ihre Anwendung auf einen zum Antrieb der Transport-

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rolle (29) eines Magnetbandspeichers dienenden Gleichstrommotor (28) .

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