DE2228735C3

DE2228735C3 - Einrichtung zum gesteuerten Abbremsen eines Elektromotors

Info

Publication number: DE2228735C3
Application number: DE2228735A
Authority: DE
Inventors: Philip John Boulder Col. 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: 1982-03-11
Also published as: DE2228735B2; IT951495B; US3737751A; JPS4811513A; FR2142966A1; GB1393944A; CA1021021A; DE2228735A1; FR2142966B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum gesteuerten Abbremsen eines Elektromotors, bei welcher aus den Impulsen eines von der Motorwelle ungetriebenen Tachometers mittels sines Zählers Ist-Werte gebildet und mit von weiteren Zählern gebildeten, vorgegebenen Soll-Werten verglichen werden, womit Signale für die Steuerung des Motors in Gegenstrombetrieb, dynamisches (Kurzschluß-)Bremsen und Freilauf erzeugbar sind

Es ist eine Einrichtung bekannt (US-Patentschrift 35 71 685), bei welcher der die Geschwindigkeit eines Elektromotors steuernde Servomechanismus beim Auftreten eines Stopp-Signals auf Lagesteuerung 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, wobei Werte in einen Zähler eingegeben werden, die die tatsächliche Lage des transportierten Magnetbandes von einem bestimmten Referenzpunkt angegben. Der Zählerausgang wird benutzt als Eingang eines Operationsverstärkers, dessen Ausgang eine Funktion der Differenz zwischen der tatsächlichen Position des transportierten Magnetbandes und der gewünschten Position ist

Ferner ist durch die DE-OS 15 88 782 eine Einrichtung zum Stillsetzen eines Bandwalzwerkes bekannt, bei welcher die Anzahl der Windungen auf der Aufwickelspule und die Anzahl von Impulsen eines mit der Welle der Abwickeispule verbundenen Impulsgebers Zählern zugeführt werden, deren Werte sodann über Digital-Analog-Wandler einer Überwachungseinrichtung zugeführt werden. Bei dieser Einrichtung ist jedoch der jeweilige Bremsweg abhängig vom momentanen Spulendurchmesser. Die Einrichtung ist daher beispielsweise für Magnetbandspeicher nicht verwendbar, da bei diesen Geräten das Stoppen des Bandes innerhalb der stets gleichgroßen Lücken zwischen den auf dem Band aufgezeichneten Datenblöcken erfolgen muß.

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 dem zurückgelegten Weg sein. In anderen bekannten Einrichtungen wird der Gegenstrom unterbrochen, wenn die Geschwindigkeit des Motors auf einen bestimmten Wert abgesunken ist, aber aber 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 der Zähler für die Tachometerimpulse bei bestimmten Zählerständen Impulse (Wegmarken) abgibt, die mit vorgegebenen Zeitmarken in Koinzidenzschaltungen verglichen werden, deren Ausgangssignale die Zähler zum Vergleich der Ist-Geschwindigkeit mit

der Soll-Geschwindigkeit im Zeitintervall bis zum nächsten Tachometerimpuls in Gang setzen, und damit Verriegelungsschaltungen betätigen, durch die für den nächsten Wegabschnitt Motorsteuersignale für bestimmte Betriebsarten auslösbar sind. s

Die erfindungsgemäße Finrichtung 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-Zeitmarke nach dem Zurücklegen einer bestimmten Wegstrecke entsprechenden Signale durch Ausgangssignale bei bestimmten Zählerständen eines von einem Oszillator fortgeschaheten Zählers erzeugbar. Vorteilhaft ist es ferner, daß das von der Koinzidenzschaltung erzeugte Signal eine erste Verriegelungsschaltung für zu schnelles Bremsen einschaltet und einen Zähler in Gang setzt, dessen Differenz zum maximalen Zählerstand ein Maß für die 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 jo eingeschaltet wird und ein zweiter Zähler in Gang gesetzt wird, dessen Stand ein Maß für diese Abweichung darstellt

Eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht weiterhin darin, daß den Verriege- )5 lungsschaltungen für zu langsames und zu schnelles Bremsen über UND-Glieder, deren zweiten Eingängen bestimmte Tachometerimpulse zugeführt werden, weitere Verriegelungsschaltungen nachgeschaltet sind, die nach vollein Gegenstrom bremsen während der ersten Phase nach dem Einleiten des Bremsvorganges Motorsteuersignale für Gegenstrombrerrsen, dynamisches Bremsen und Freilauf erzeugen.

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

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

F i g. 1 die Einrichtung zum Abbremsen eines Elektromotors in Blockdiagramm,

Fig.2 eine graphische Darstellung mit dem Verlauf der Soll-Geschwindigkeit und der Ist-Geschwindigkeit als Funktion 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 w Datenblöcken vorhandenen Start-Stopp-Lücke

F i g. 5 bis 9 Einzelheiten der Schaltung der in F i g. 1 dargestellten Einrichtung, im Blockschaltbild.

F i g. 10,11 graphische Darstellungen zur Erläuterung des Verlaufs der Geschwindigkeit des Motors während der Abbremsung.

In Fig. 1 ist mit If·, 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 uom 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

Ausgangssignale des Geschwindigkeitsmessers 12 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 besteht aus einem digitalen Tachometer, dessen 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 OsziJlatorschwineuneen. 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 F i g. 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 Eingangssignaie, 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 Geschwindigkeitsmessers 12 auf den Leitungen 15 und 18 entsprechen der tatsächlichen Motorgeschwindigkeit Die Ausgangssignale des Wegmessers 23 auf den Leitungen 19 und 24 entsprechen dem zurückgelegten Weg des Motors 10 seit dem Auftreten des Stopp-Signals.

Auf der Leitung 20 wird dem Vergleicher das Ausgangssignal der Schaltung 25 zugeführt Diese Schaltung liefert Informationen bezüglich des Soll-Geschwindigkeitsverlaufs des Motors 10.

In F i g. 2 ist der Verlauf der Motorgesrhwindifekeit V als Funktion des vom Motor zurückgelegten Weges D seit dem Auftreten des Stopp-Signals beim Weg DQ 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 VI bis zur Geschwindigkeit 0 nach dem Zurücklegen des Weges D2 seit dem Auftreten des Stopp-Signals beim Weg DO verringert wird. Wie aus F i g. 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 H 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 D 1 durch Gegenstrom und von DI bis zum Stopp bei D 2 dynamisch gebremst werden.

Die in F i g. 1 dargestellte Einrichtung ist besonders geeignet für die Steuerung der Transportrolle eines Magnetbandspeichers in der zwischen den Datenblökken des Magnetbandes auftretenden Start-Stopp-Lükke.

Ein derartiger Magnetspeicher 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 2S ist i" einer "cdruckis" c^KoI·,»»» >,αρ_ΠΑ·ι»ιΐι Motor innerhalb des Bremsvorganges zurückgelegt hat. Der Zählerstand in einzelnen Zählerstufen bewirkt impulsförmige Signale an Zählerausgängen, die schematisch durch die einzelne Leitung 62 angedeutet sind. Die

■ι Zählerausgangssignale werden den UND-Gliedern 63 bis 67 zugeführt, die durch Tachometerimpulse auf der Leitung 68 vorbereitet werden. Die UND-Glieder 63 bis 67 entsprechend auf den vierten, fünften, sechsten, siebten und elften Tachometerimpuls an, und beim

in Auftreten dieser Tachometerimpulse werden die bestimmte Wegstrecken kennzeichnenden Verriegelungsschaltungen 69 bis 73 eingeschaltet. Unter Verriegelungsschaltungen sind bistabile Kippschaltungen zu verstehen, bei denen ein einmal eingenommener

ι; Zustand bis zur Rückstellung auf der Ausgangsleitiing verriegelt wird. Die Verriegelungsschaltungen liefern Ausgangssignale auf den Leitungen 50 bis 54, die anzeigen, daß die genannten Tachometerimpulse

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 Abwickelspule 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 F i g. 4 ist ein Magnetband 32 mit den Datenblökken 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 VI 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 D 2 innerhalb der Lücke zum Stillstand kommt. Ein darauffolgendes Start-Signal bewirkt daß der Motor entsprechend dem Verlauf 45 wieder beschleunigt wird. Die Steurung des Motors 28 erfolgt dabei derart, daß bei der Beschleunigung oder Bremsung kein Rutschen des Bandes auftritt.

Der tatsäche Weg von DO bis D 3 ist weniger als 2.5 cm und kann bis zu einigen Zehnteln dieses Wertes betragen.

Die F i g. 5 bis 9 zeigen Einzelheit der in F i g. 1 schematisch dargestellten Einrichtung in einem digital arbeitenden Ausfühi ungsbc^ieL

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.

Durch ein Stopp-Signal auf der Leitung 59 (F i g. 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 »ο Durch das Stopp-Signal auf der Leitung 59 wird auch die Verriegelungsschaltung 74 eingeschaltet. Diese Verriegelungsschaltung gibt dabei ein Ausgangssignal auf der Leitung 75 ab, durch welches die Verriegelungsschaltungen 69 bis 73 in den Anfangszustand gebracht

j, werden, der dem ausgeschalteten Zustand entspricht.

Wie durch die Beschriftung der F i g. 5 dargestellt, wird durch den dreizehnten Tachometerimpuls ein Signal κ'J der Leitung 55 erzeugt, durch welches die Verriegelungsschaltung 74 ausgeschaltet wird. Dadurch

m entsteht ein Ausgangssignal auf der Leitung 76.

In den F i g. 6 und 7 ist eine Schaltung dargestellt, durch welche die Soll-Geschwindigkeit während des Bremsvorgiinges mit den tatsächlichen Geschwindigkeiten des Motors verglichen werden. In F i g. 6 sind die

$5 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 bestimmte Wegstrecke, entspre chend einem bestimmten Tachometerimpuls, zurückge legt 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 rweite 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 über das UND-Glied

so 84 angetrieben wird, das nach dem Einschalten der Verriegelungsschaltung 74 (F i g. 5) über die Leitut.j 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 F i g. 6 hervorgeht ist das UND-Glied 77 vorbereitet wenn der Zähler 82 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 Zählen 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 durch ein Signal auf der Leitung 51 vorbereitet. Wenn der Zähler 82 den Zählerstand 206 enthält, entsteht ein Überlaufsignal auf der Leitung 83. Der Zählerstand von 206 bezieht sich auf die Soll-Geschwindigkeit bei dem zurückgelegten Weg, und diese Zählung tritt immer auf, auch wenn der Motor ungewöhnlich schnell stoppt, was bedeutet, daß der Verlauf der Ist-Geschwindigkeit bezüglich des Weges unterhalb dem Soll-Verlauf liegt.

Die in Fig. 7 dargestellte Schaltung erzeugt ein Ausgangssignal, das anzeigt, ob die Motorgeschwindig- η keit größer oder kleiner als die 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 F i g. 6 dargestellten Schaltung schaltet die Verriegelungsschaltung 140 (F i g. 7) 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 diesen kurzen Tachometerimpulses. jo

Durch das Überlaufsignal wird ferner die Verriegelungsschaltung 87 (F i g. 7) für zu schnelles Bremsen eingeschaltet, die Verriegelungsschaltung 88 für zu langsames Bremsen ausgeschaltet und der Zähler 89 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 Tachomete.-impuls auf, bevor der Zähler 91 vollgelaufen ist. Der Zählerstand des Zählers 91 kann dazu benutzt 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, sowohl die Verriegelungsschaltung 87 eingeschaltet ist, der Motor nach dem Zurücklegen der bisherigen Wegstrekke 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 kleiner der Zählerstand des Zählers 91 ist, desto größer ist die Abweichung von der Soll-Geschwindigkeit

Ist die Abbremsung des Motors zu langsam, so läuft ss der Zähler 91 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 Lei jng 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 Ausführungsbeispieles sei angenommen, daß der Motor zn 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 F i g. 8 und 9 zeigen, wie die aus den Schaltungen der Fig. 5 bis 7 gewonnene Information benutzt wird, um den Motor bei der Abbremsung in verschiedenen Betriebsarten zu steuern.

In Fig.8 sind die UND-Glieder 100, 102 und 104 sowie die Verriegelungsschaltungen 106, 108 und 110 nur vorbereitet, wenn die Verriegelungsschaltung 88 (F i g. 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 111 sind nur vorbereitet, wenn die Verriegelungsschaltung 87 (Fig. 7) eingeschaltet ist. Die Verriegelungsschaltung 107 kann nur unter denselben Tachometerimpuls-Bedingungen wie die Verriegelungsschaltung 106 eingescha' tet 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 Eingangssignal vorbereitet das auftritt wenn die Verriegelungsschaltung 87 (F i g. 7) eingeschaltet ist Die UND-Glieder 115 bis 117 werden entsprechend "vorbereitet wenn die VerriegeiungsschaJtung 88 (F i g. 7) eingeschaltet ist Der verbleibende Eingang für

jedes dieser UND-Glieder ist ein bestimmter Zählerstand des Hauptzählers 82. In F i g. 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 (F ig. 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 Zustand 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 (F ig. 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 einen 10%igen Arbeitszyklus.

to 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 Cbestimmt wird. Damit ist die Gegenstrombremsung dadurch gegeben, daß die Transistoren B und D leitend sind. Beim dynamischen Bremsen sind die Transistoren Dund Cleitend, während beim Freilauf alle vier Transistoren ausgeschaltet sind.

Beim Auftreten eines Stopp-Signals wird durch

2-, 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.

jo Im Zusammenhang mit Fig. 5 wurde erwähnt, daß das Auftreten des drezehnten Tachometerimpulses bewirkt, daß die Verriegelungsschaltung 74 ausgeschaltet und ein Signal auf der Leitung 76 erzeugt wird. Dieses Signal bereitet das UND-Glied 134 (F i g. 8) vor und erzeugt dadurch ein Steuersignal für kontinuierliches dynamisches Bremsen des Motors 56 vom dreizehnten T?.chometerimpuls, bis der Motor beim Tachometerimpuls 15 zum Stillstand kommt.

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

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum gesteuerten Abbremsen eines Elektromotors, bei welcher aus den Impulsen eines ϊ von der Motorwelle angetriebenen Tachometers mittels eines Zählers Ist-Werte gebildet und mit von weiteren Zählern gebildeten, vorgegebenen Soll-Werten verglichen werden, womit Signale für die Steuerung des Motors in Gegenstrombetrieb, ι ο dynamisches (Kurzschluß-)Bremsen und Freilauf erzeugbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (61) für die Tachometerimpulse bei bestimmten Zählerständen Impulse (Wegmarken) abgibt, die mit vorgegebenen Zeitmarken in ι Koinzidenzschaltungen (77—81) verglichen werden, deren Ausgangssignale die Zähler (88, 91) zum Vergleich der Ist-Geschwindigkeit mit der Soll-Geschwindigkeit im Zeitintervall bis zum nächsten TachomeKrimpuls in Gang setzen, und damit Vcrriegelangsschaltungen (106—111) betätigen, durch die für den nächsten Wegabschnitt Motorsignale 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 (D 2) liegen und derart angeordnet sind, daß der letzte bestimmte Zählerstand, an welchem die Koinzidenz von Soll- und Ist-Geschwindigkeit festgestellt wird, einer bestimmten Wegstrecke (DX) vor dem Endpunkt des Bremsweges entspricht, wonach das Abbremsen durch dynamisches Bremsen erfolgt

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, so dadurch gekennzeichnet, daß die der Soll-Zeitmarke nach dem Zurücklegen einer bestimmten Wegstrekke entsprechenden Signale durch Ausgangssignale bei bestimmten Zählerständen eines von einem Oszillator (83) fortgeschalteten Zählers (82) erzeugbar sind.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Koinzidenzschaltung (77—81) erzeugte Signal eine erste Verriegelungsschaltung (87) für zu schnelles Bremsen r> einschaltet und einen Zähler (91) in Gang setzt, dessen Differenz zum maximalen Zählerstand ein Maß für die Abweichung von der Soll-Geschwindigkeit ist, und daß beim Überlaufen 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 Stand ein Maß für diese Abweichung darstellt. ■>;

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß den Verriegelungsschaltungen (87, 88) für zu langsames und zu schnelles Bremsen über UND-Glieder (101 — 105), deren zweiten Eingängen bestimmte Tachometerimpulse zugeführt w werden, weitere Verriegelungsschaltungen (106— Ml) nachgeschaltet sind, die nach vollen Gegenstrombremsen während der ersten Phase nach dem Einleiten des Bremsvorganges Motorsteuersignaic für Gegenstrombremsen, dynamisches Bremsen und f>5 Freilauf erzeugen.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1—5, gekennzeichnet durch ihre Anwendung auf einen zum Antrieb der Transportrolle (29) eines Magnetbandspeichers dienenden Gleichstrommotor (28),