DE2312451A1 - STEPPER MOTOR UNIT - Google Patents

STEPPER MOTOR UNIT

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DE2312451A1
DE2312451A1 DE19732312451 DE2312451A DE2312451A1 DE 2312451 A1 DE2312451 A1 DE 2312451A1 DE 19732312451 DE19732312451 DE 19732312451 DE 2312451 A DE2312451 A DE 2312451A DE 2312451 A1 DE2312451 A1 DE 2312451A1
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poles
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DE19732312451
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David Godwin Talbert
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Ultra Electronics Ltd
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Description

23 53923 539

ULTRA ELECTRONICS LIMITED, 1 ENGLANDULTRA ELECTRONICS LIMITED, 1 ENGLAND

SchrittschaltmotoreinheitStepper motor unit

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schrittschaltmotoreinheit mit einer Vielzahl von Statorspulen und einem permanent magnetischen Rotor, wobei Elemente zur Differenzialerregung der Statorspulen vorgesehen sind, durch welche jeder beliebige magnetische Vektor zur Beeinflussung des permanent magnetischen Rotors erzeugbar ist, nach DT-PS ( P 21 21 432.4).The present invention relates to a stepper motor unit with a multitude of stator coils and a permanent magnetic rotor, with elements for differential excitation of the stator coils are provided, through which any magnetic vector to influence the permanent magnetic rotor can be generated, according to DT-PS (P 21 21 432.4).

Eine Schrittschaltmotoreinheit der eingangs genannten Art kann mit Hilfe von digitalen Signalen - beispielsweise eines Rechners - angesteuert werden, wobei derA stepper motor unit of the type mentioned at the outset can with the aid of digital signals - for example of a computer - are controlled, whereby the

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Schrittschaltmotor in der Lage ist, in kleinsten Schritten in Drehung versetzt zu werden.Stepper motor is able to be set in rotation in the smallest steps.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die Schrittschaltmotoreinheit der eingangs genannten Art weiterzubilden. It is the object of the present invention to provide the stepper motor unit of the type mentioned at the beginning.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein Impulsgenerator vorgesehen ist, welcher den permanent magnetischen Rotor zwischen zwei Polen positioniert, in-dem beide Pole einer Erregung ausgesetzt sind und das Verhältnis zwischen den Erregungswerten der beiden Pole entsprechend eingestellt ist.According to the invention this is achieved in that a pulse generator is provided, which positions the permanent magnetic rotor between two poles, in-which both poles are exposed to excitation and the ratio between the excitation values of the two poles is adjusted accordingly is.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich anhand der Unteransprüche 2 bis 6.Advantageous further developments result from the subclaims 2 to 6.

Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen:The invention will now be explained and described in more detail using an exemplary embodiment, with reference to the Attached drawing is referred to. Show it:

Pig. 1 ein schematisches Schaltdiagramm des elektrischen Schrittschaltmotors mit Teilen des Erregerkreises gemäß der Erfindung,Pig. 1 is a schematic circuit diagram of the electrical Stepping motor with parts of the excitation circuit according to the invention,

Fig. 2 ein Schaltdiagramm eines anderen Teiles des Erregerkreises von Pig.l, undFig. 2 is a circuit diagram of another part of the excitation circuit from Pig.l, and

Pig. 3 ein schematisches Schaltdiagramm des Schrittsehaltmotors von Fig. 2.Pig. 3 is a schematic circuit diagram of the stepping motor of Fig. 2.

Figuren 1 und J> zeigen einen dreiphasigen elektrischen Schrittschaltmotor 2o, dessen mit entsprechenden Statorwindungen 21', 22', 23' versehenen Pole 21 , 22 , 2j5 um jeweils 12o° gegen-Figures 1 and J> show a three-phase electric stepping motor 2o, the poles 21, 22, 2j5 of which are provided with corresponding stator windings 21 ', 22', 23 'by 12o ° opposite each other.

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einander versetzt sind. Die einzelnen Pole sind um einen permanent magnetischen Rotor 24 angeordnet, welcher auf der Motorwelle 25 befestigt ist. Ein auf der Welle 25 befestigtes Zahnrad 26 kämmt mit einem Zahnrad 27 auf einer Welle 28, welche über ein Getriebe 29 mit dem Stellglied J)O eines Potentiometers 31 verbunden ist. Das Stellgliedare offset from one another. The individual poles are arranged around a permanent magnetic rotor 24 which is fastened on the motor shaft 25. A gear 26 fastened on the shaft 25 meshes with a gear 27 on a shaft 28 which is connected via a gear 29 to the actuator J) O of a potentiometer 31. The actuator

30 kann somit mit Hilfe des Rotors 24 verstellt werden. Die Klemmen 32 und 33 des Potentiometers 31 sind mit Masse bzw. +Io Volt Speisespannung verbunden. Die Ausgangsspannung des Stellgliedes J>o kann somit entsprechend der Drehung des Rotors 24 zwischen O und+Io Volt variiert werden. Der Winkelbereich, welcher von dem Rotor 24 bestrichen werden muß, um das Stellglied 3o von einem Ende des Potentiometers 31 bis zum anderen Ende zu bewegen, kann dabei gleich oder größer einer vollen Umdrehung sein. Die Klemmen 35 und 36 eines zweiten Potentiometers J>k sind beispielsweise mit Masse und -Io Volt Speisespannung verbunden. Das verstellbare Stellglied 37 dieses Potentiometers 3^ kann von außen her - beispielsweise von Hand oder mit einer niehtdargestellten Einrichtung - verstellt werden, so daß das Ausgangssignal des Potentiometers 34 zwischen O und -Io Volt variiert.30 can thus be adjusted with the aid of the rotor 24. The terminals 32 and 33 of the potentiometer 31 are connected to ground or + Io volt supply voltage. The output voltage of the actuator J> o can thus be varied according to the rotation of the rotor 24 between 0 and + Io volts. The angular range which must be covered by the rotor 24 in order to move the actuator 3o from one end of the potentiometer 31 to the other end can be equal to or greater than a full revolution. The terminals 35 and 36 of a second potentiometer J> k are connected, for example, to ground and -Io volts supply voltage. The adjustable actuator 37 of this potentiometer 3 ^ can be adjusted from the outside - for example by hand or with a device not shown - so that the output signal of the potentiometer 34 varies between 0 and -Io volts.

Gemäß Figuren 1 und 2 ist ein Vergleichskreis 38 vorgesehen, welcher eine Ausgangsklemme 39 aufweist, die über einen Widerstand Rl mit dem Stellglied 3o des PotentiometersAccording to Figures 1 and 2, a comparison circuit 38 is provided, which has an output terminal 39, which via a resistor Rl with the actuator 3o of the potentiometer

31 verbunden ist. Das Stellglied 3o ist ferner über einen Kondensator Cl und einen Widerstand R2 mit dem Stellglied 37 des Potentiometers 34 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator Cl und dem Widerstand R2 ist über einen Widerstand R3 mit einem Potential +5 Volt verbunden. Das Potential an der Klemme 39 variiert demzufolge entsprechend den Positionen der Stellglieder 3o und 37 zwischen den Werten -Io Volt und +Io Volt.31 is connected. The actuator 3o is also a Capacitor Cl and a resistor R2 are connected to the actuator 37 of the potentiometer 34. The connection point between the capacitor Cl and the resistor R2 is connected to a potential of +5 volts via a resistor R3. The potential at terminal 39 accordingly varies accordingly the positions of the actuators 3o and 37 between the values -Io volts and + Io volts.

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Im Bereich der Welle 25 ist eine ferromagnetische Scheibe vorgesehen, welche in etwa der Scheibe 5 der Hauptanmel- . dung entspricht. Diese ferromagnetische Scheibe 4o arbeitet mit einem·magnetischen Abtastelement 41 zusammen, welches dem Element 4 der Hauptanmeldung entspricht. Dieses Abtastelement 41 besteht aus Wicklungen 42, 43, 44 und 45, welche den Wicklungen 2, 11, 12 und 13 der Hauptanmeldung entsprechen.Die Wicklung 42 wird von einem Oszillator 46 erregt, welcher dem Oszillator 1 der Hauptanmeldung entspricht. Die Wicklung 42 ist mit einer Sekundär-Wicklung 47 eines Transformators 48 verbunden,, welche eine mit einer Mittelanzapfung versehene Primär-Wicklung 49 aufweist, die mit den Kollektoren von NPN-Transistoren X14 und X15 des Oszillators 46 verbunden sind. Dieser auf einer Frequenz von 3o Kilohertz schwingende Oszillator 46 besteht aus Widerständen R4 und R5, einem Kondensator C2 und einer Tertiär-Wicklung 5o des Transformators 48. Die Wicklungen 43, 44 und 45 sind mit den Basen von NPN-Transistoren X5, X6 und X7 verbunden. Ein Vorspannungspotential von +5 Volt wird von einer Klemme 41 über Wicklungen 43, 44 und 45 und einem Teil der Wicklung 42 den Basen der Transistoren X5, X6.und X7 zugeführt.In the area of the shaft 25 is a ferromagnetic disk provided, which is approximately the disc 5 of the Hauptanmel-. dung corresponds. This ferromagnetic disk 4o works with a · magnetic scanning element 41, which corresponds to element 4 of the main application. This sensing element 41 consists of windings 42, 43, 44 and 45, which corresponds to windings 2, 11, 12 and 13 of the main application The winding 42 is controlled by an oscillator 46 excited, which corresponds to the oscillator 1 of the main application. The winding 42 is with a secondary winding 47 of a transformer 48 connected, which one with a Having a central tap provided primary winding 49, which are connected to the collectors of NPN transistors X14 and X15 of the oscillator 46. This one on a frequency oscillator 46 oscillating at 30 kilohertz of resistors R4 and R5, a capacitor C2 and a tertiary winding 5o of the transformer 48. The windings 43, 44 and 45 are connected to the bases of NPN transistors X5, X6 and X7. A bias potential of +5 volts is from a terminal 41 via windings 43, 44 and 45 and part of the winding 42 is fed to the bases of the transistors X5, X6. and X7.

Da die in den Wicklungen 43, 44, 45 induzierte Spannung von den den Schenkeln 6, 7 und 8 der Hauptanmeldung entsprechenden Schenkeln des Kernes bei Nichtabdeckung der ferromagnetischen Scheibe 4o nicht 0, sondern 2o % der Spannung bei vollkommener Abdeckung ist, ist der Verbindungspunkt der Wicklungen 43, 44 und 45 nicht mit einem Ende der Wicklung 42, sondern einem Punkt 2o % entlang der Wicklung 42 von einem Ende aus gesehen verbunden. Demzufolge ist das Potential der Basen der Transistoren.X5, X6 und X7 im wesentlichen eine Gleichspannung von +5 Volt, sobald die einzelnen SchenkelSince the voltage induced in the windings 43, 44, 45 of the legs of the core corresponding to the legs 6, 7 and 8 of the main application, if the ferromagnetic disk 4o is not covered, is not 0, but 2o % of the voltage with complete coverage, the connection point is the Windings 43, 44 and 45 are not connected to one end of winding 42, but to a point 20 % along winding 42 as viewed from one end. As a result, the potential of the bases of the transistors X5, X6 and X7 is essentially a DC voltage of +5 volts as soon as the individual legs

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nicht abgedeckt sind, während ein Wechselstromsignal in etwa dieser Höhe auftritt, sobald die einzelnen Schenkel von der ferromagnetischen Scheibe 4o abgedeckt werden. Da die ferromagnetische Scheibe halbkreisförmig ausgebildet ist, ergibt sich eine Reihenfolge der Leitfähigkeit der Transistoren X5, X5 + X6, X6, X6 + X7, X7, X7 + X5 und X5 für die eine Drehrichtung der ferromagnetischen Scheibe 4o, und zwar in sechs Stufen von 6o° pro Umdrehung, während die entgegengesetzte Reihenfolge in der anderen Drehrichtung auftritt.are not covered, while an alternating current signal occurs at about this level as soon as the individual legs be covered by the ferromagnetic disk 4o. Because the ferromagnetic disk is semicircular there is a sequence of conductivity of the transistors X5, X5 + X6, X6, X6 + X7, X7, X7 + X5 and X5 for one direction of rotation of the ferromagnetic disk 4o, namely in six steps of 6o ° per revolution, while the opposite sequence occurs in the other direction of rotation.

Um die Drehrichtung des Rotors 2o zu steuern, sind die Transistoren X5, X6 und X7 mit einem Paar von Transistoren Xj5 und X4 und über dieselben mit einem weiteren Paar von Transistoren Xl und X2 verbunden. Die Transistoren Xl und X2 sind mit entsprechenden Transistoren Xl4 und XI5 verbunden, so daß dieselben während entsprechenden Halbzyklen der Oszillationsfrequenz leitfähig sind. Die Transistoren X3 und X4 sind ferner mit den entsprechenden Klemmen 52 und 53 verbunden. Ein durch den Schaltkreis gemäß Fig. 2 erzeugtes Potential von +5 Volt an der Klemme 52 bewirkt eine Drehung bzw. ein Drehmoment in einer Richtung, während ein Potential von +5 Volt an der Klemme 53 eine Drehung bzw. ein Drehmoment in der entgegengesetzten Richtung hervorruft.To control the direction of rotation of the rotor 2o are the transistors X5, X6 and X7 with a pair of transistors Xj5 and X4 and across the same to another pair of transistors Xl and X2 connected. The transistors Xl and X2 are connected to corresponding transistors Xl4 and XI5, so that they are conductive during respective half cycles of the oscillation frequency. The transistors X3 and X4 are also connected to the corresponding terminals 52 and 53 tied together. A potential of +5 volts at terminal 52 generated by the circuit of FIG. 2 causes a rotation or a torque in one direction, while a potential of +5 volts at the terminal 53 a rotation or a torque in the opposite direction.

Aufgrund des Einflußes der Transistoren Xl und X2 demodulieren die Transistoren X5, X6 und X7 phasenempfindlich die Spannungen an den Wicklungen 43, 44 bzw. 45. Die Kondensatoren C3, C4 und C5 bilden dabei Speicherkondensatoren für die Transistoren X5, X6 und X7 und treiben die Transistoren X8, X9 und XIo so an, daß für die Dauer der Bedeckung der ferromagnetischen Scheibe 4o mit den entsprechenden Schenkeln des Kernes die Leitfähigkeit der Transistoren X8, X9 und XIo kontinuierlich ist, während bei einer Impulsfrequenz gleich derDue to the influence of the transistors Xl and X2, the transistors X5, X6 and X7 demodulate the phase-sensitive Tensions on windings 43, 44 and 45, respectively. The capacitors C3, C4 and C5 form storage capacitors for the transistors X5, X6 and X7 and drive the transistors X8, X9 and XIo so that for the duration of the covering of the ferromagnetic Disk 4o with the corresponding legs of the core, the conductivity of the transistors X8, X9 and XIo continuously is, while at a pulse frequency is equal to

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Oszillatorfrequenz der Leitzustand der Transistoren X5, Χβ und X7 diskontinuierlich ist. Die Transistoren X8, X9 und XIo treiben die Transistoren XIl, X12 und X13 an, welche über die Dioden Dl, D2 und D3 die Leitungen 54, 55 und 56 unter Strom setzen. Die Leitungen 5^> 55 und 56 sind mit den drei Statorwicklungen 21', 22' und 23* verbunden. Die Transistoren XIl', X12' und XI3' sind wie dargestellt geschaltet, weil der Verbindungspunkt der Statorwicklungen 21', 22', und 23' nicht zugänglich ist.Oscillator frequency the conducting state of the transistors X5, Χβ and X7 is discontinuous. The transistors X8, X9 and XIo drive transistors XIl, X12 and X13, which The lines 54, 55 via the diodes D1, D2 and D3 and 56 electrify. The lines 5 ^> 55 and 56 are connected to the three stator windings 21 ', 22' and 23 *. The transistors XIl ', X12' and XI3 'are as shown switched because the connection point of the stator windings 21 ', 22', and 23 'is not accessible.

Der Kreis von Fig. 1 umfaßt ebenfalls Zenerdioden Zl und Z2, welche Z.enerspannungen von 4,7 und 3*3 Volt erzeugen. Ferner sind Widerstände R3 bis R24 und Kondensatoren C2 bis C4 entsprechend der Darstellung in Fig. 1 vorgesehen. Die Widerstände Rio bis RI5 ermöglichen, daß beliebige zwei Transistoren X8, X9 und XIo leitend werden und in den Sattigungszustand gelangen, selbst wenn die Steuerkreise zu diesen Transistoren nicht gleich ausgelegt sind.The circuit of Fig. 1 also includes Zener diodes Z1 and Z2, which generate Z.enerspannungen of 4.7 and 3 * 3 volts. Resistors R3 to R24 and capacitors C2 to C4 are also provided as shown in FIG. The resistors Rio to RI5 allow any two transistors X8, X9 and XIo become conductive and into the Get saturated, even if the control circuits for these transistors are not designed in the same way.

Die einzelnen Schaltelemente der Schaltanordnung von Fig. 2 sind dabei wie folgt:The individual switching elements of the switching arrangement of Fig. 2 are as follows:

1. Motor 2o - Muirhead Größe 0,81. Motor 2o - Muirhead size 0.8

2. Transistoren2. Transistors

XlXl - X7- X7 - Xl 3'- Xl 3 ' Typ LDA-4ooType LDA-4oo X8X8 - XIo- XIo Typ LDA-45oType LDA-45o XlIXlI - X13, XH'- X13, XH ' IoIo Typ BFX84Type BFX84 3.3. WiderständeResistances 11 Rl,Rl, R2R2 kOhmkOhm R3R3 , ti, ti

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r4, R5r4, R5 99 kOhmkOhm r6r6 looloo »t»T R7, R8R7, R8 IoIo TtTt R9R9 looloo titi RIo-Rl2RIo-Rl2 IoIo »·»· RI3-RI5RI3-RI5 5,65.6 titi RI6-RI8RI6-RI8 5oo5oo Ohmohm R19-R21R19-R21 82ο82ο ?·? · R22-R24R22-R24 5oo5oo TlTl

4. Wicklungen 4. Windings

Wicklung 42 45o Windungen
Wicklungen 43 bis 45 Je 33o Windungen Wicklung 47 22 Windungen
Wicklung 49 loo Windungen pro Hälfte Wicklung 5ο 4 WindungenWinding 42 45o turns
Windings 43 to 45 33 ° turns each. Winding 47 22 turns
Winding 49 loo turns per half winding 5ο 4 turns

5· Kondensatoren 5 · capacitors

Cl
C2
OC5Cl
C2
OC5

Io /UF
ο, öl /UF
1 /UFIo / UF
ο, oil / UF
1 / UF

Den Klemmen 57, 58 und 59 werden die Speisespannungen von 28 Volt, 12 Volt und O Volt zugeführt.The terminals 57, 58 and 59 receive the supply voltages from 28 volts, 12 volts and 0 volts supplied.

Im folgenden soll auf Figur 2 Bezug genommen werden, in weicherein Impulsgenerator 60 dargestellt ist, welcher über die Klemme 39 des Vergleichers 38 von Fig. 1 ein Eingangssignal erhält, während seine Ausgangssignale über die Klemmen 52 und 53 den Transistoren X3 und X4 von Figur 1 zugeführt sind. Der Impulsgenerator 60 besteht aus den Widerständen Rl1 bis RIl1, den Kondensatoren Cl1 bis C4', den Zenerdioden Zl1 undReference should now be made to FIG. 2, in which a pulse generator 60 is shown, which receives an input signal via terminal 39 of comparator 38 of FIG. 1, while its output signals via terminals 52 and 53 to transistors X3 and X4 of FIG are supplied. The pulse generator 60 consists of the resistors Rl 1 to RIl 1 , the capacitors Cl 1 to C4 ', the Zener diodes Zl 1 and

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Z2f, den integrierten Verstärkern 6l des Typs /UA7o9 und den Transistoren X14 und XI5 des Typs 2N37o2, wobei diese Elemente entsprechend Figur 2 verdrahtet sind. Die in Reihenschaltung angeordneten Zenerdioden Zl' und Z21 erzeugen zusammen eine Zenerspannung von 3,3 Volt. Die den Klemmen 62 und 63 zugeführten Speisespannungen betragen +5 Volt und 0 Volt. Die Widerstände und Kondensatoren haben dabei folgende Werte:Z2 f , the integrated amplifier 6l of the type / UA7o9 and the transistors X14 and XI5 of the type 2N37o2, these elements being wired according to FIG. The Zener diodes Z1 'and Z2 1 arranged in series together generate a Zener voltage of 3.3 volts. The supply voltages applied to terminals 62 and 63 are +5 volts and 0 volts. The resistors and capacitors have the following values:

1. Widerstände1. Resistances

RlRl tt 3,93.9 kOhmkOhm R2R2 tt 4lo4lo t!t! R3R3 tt 3939 Ohm;Ohm; R4R4 tt 22o22o ItIt R5R5 II. 390390 Ohmohm R6R6 II. IlIl 2,2, KondensatorenCapacitors

R71 115 kOhmR7 1 115 kOhm

R81 12 "R8 1 12 "

R91 Io "■ ■R9 1 Io "■ ■

Rio' 12 "Rio '12 "

RIl' Io "RIl 'Io "

Cl' 0,5 AiP C3' o,o2 ,uPCl '0.5 AiP C3' o, o2, uP

C21 3,9 nP c4' 33o ,uFC2 1 3.9 nP c4 '33o, uF

Der Schaltkreis von Pig. 2 arbeitet entsprechend den verschiedenen Spannungswerten auf verschiedene Weise und ist am besten verständlich, wenn von nied-rigen Signalgrößen ausgegangen wird. Es sei angenommen, daß an der Klemme 39 ein Eingangssignal Vin zur Erzielung eines kleinen positiven Schrittes vorhanden ist, und daß der Kondensator C31 kurzzeitig überbrückt ist. In Form einer ersten Annäherung bilden die Widerstände Rl', R4\ und R6' und der Verstärker 61 einen Rückkopplungsverstärkerkreis, wobei die Ausgangsspannung des Verstärkers durch das WiderstandsverhältnisPig's circuit. 2 operates in different ways according to the different voltage levels and is best understood when assuming low signal magnitudes. It is assumed that an input signal Vin is present at terminal 39 to achieve a small positive step, and that capacitor C3 1 is briefly bridged. As a first approximation, the resistors R1 ', R4 \ and R6' and the amplifier 61 form a feedback amplifier circuit, the output voltage of the amplifier being determined by the resistance ratio

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der Widerstände festgelegt ist. Sobald das Signal auftritt, beginnt der Kondensator Cl* sich exponentiell auf den folgenden Wert zu laden:the resistances is fixed. As soon as the signal occurs, the capacitor Cl * begins to expand exponentially to the following Load value:

▼ei« = ▼ ei « =

Der Ausgang des Verstärkers nimmt dagegen folgenden Wert ein:The output of the amplifier, on the other hand, has the following value:

ol = VCl' *ol = V Cl '*

Sobald dieser Wert weniger als die kombinierte Leitungsspannung der Zenerdioden Zl1 und Z2! ist, erfolgt nichts Weiteres. Falls jedoch diese Spannung größer ist, bewirkt die posi'tive Rückkopplungskette R3f, R5f» daß der Verstärker auf maximalen negativen Wert schaltet. Dies hat zwei Wirkungen, indem ein negativer Ladungsstrom über den Widerstand R2! dem Kondensator Cl' zugeführt wird und indem der Transistor Xl4 leitend wird, so daß ein Ausgangssignal von +5 Volt an der Klemme 53 auftritt. Die negative Ladung des Kondensators Cl' überschreitet schließlich das Eingangssignal und die positive Rückkopplungsspannung, so daß die Zenerdioden Zl' und Z21 ihre Leitfähigkeit verlieren. Die positive Rückkopplungsspannung verschwindet demzufolge und das Ausgangssignal des Verstärkers wird positiv, wodurch der Transistor Xl4 abgeschaltet und der Transistor X15 leitend wird. Die Größe des positiven Signals des Verstärkers hängt dabei von dem Rückkopplungsschritt ab. Durch das Eingangssignal erfolgt dann erneut eine positive Ladung des Kondensators Cl1, so daß sich dieser Zyklus wiederholt.As soon as this value is less than the combined line voltage of the Zener diodes Zl 1 and Z2 ! is nothing further. However, if this voltage is greater, the positive feedback chain R3 f , R5 f »causes the amplifier to switch to the maximum negative value. This has two effects by causing a negative charge current through resistor R2 ! the capacitor Cl 'is fed and by the transistor Xl4 becomes conductive, so that an output signal of +5 volts at the terminal 53 occurs. The negative charge of the capacitor Cl 'finally exceeds the input signal and the positive feedback voltage, so that the Zener diodes Zl' and Z2 1 lose their conductivity. The positive feedback voltage consequently disappears and the output signal of the amplifier becomes positive, whereby the transistor X14 is switched off and the transistor X15 becomes conductive. The size of the positive signal from the amplifier depends on the feedback step. The input signal then again positively charges the capacitor Cl 1 , so that this cycle is repeated.

Je größer das Eingangssignal ist, desto kürzer ist die Ladezeit des Kondensators Cl'bis der Kondensator Cl1 gegenüber dem Widerstand R21 keine ausreichende negative Vorspannung mehr erhält, so daß der Transistor X14 permanent eine Vor-The greater the input signal is, the shorter the charge time of the capacitor, the capacitor Cl Cl'bis 1 relative to the resistor R2 1 receives sufficient negative bias more, so that the transistor X14 permanently a pre-

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spannung erhält. Palls das Eingangssignal negativ ist, ist die Arbeitsweise ähnlich, jedoch wird dann der Verstärker positiv, so daß der Transistor XI5 anstelle des Transistors" Xl4 permanent angeschaltet wird und an der Klemme 52 ein Signal von +5 Volt auftritt.tension receives. If the input signal is negative, is the operation is similar, but then the amplifier becomes positive, so that the transistor XI5 instead of the transistor " Xl4 is permanently switched on and a signal of +5 volts occurs at terminal 52.

Solange der Kondensator C51 ausgeschaltet ist, tritt für kleine Fehlersignale kein Signal auf. Falls Jedoch der Kondensator C31 in den Schaltkreis zurückgeschaltet wird, ergibt sich für kleine Fehlersignale eine Integrationswirkung, so daß die Steuerung sehr feinfühlig ist.As long as the capacitor C5 1 is switched off, no signal occurs for small error signals. However, if the capacitor C3 1 is switched back into the circuit, there is an integration effect for small error signals, so that the control is very sensitive.

Für eine zufriedenstellende Wirkung sollten folgende Ungleichungen eingehalten werden:For a satisfactory effect, the following inequalities be respected:

Damit eine zufriedenstellende Entladung des Kondensators Cl1 gewährleistet ist, sollte gelten:To ensure that the capacitor Cl 1 is discharged satisfactorily, the following should apply:

R21 -ς^~~ V5 -■ V2
RP" >^ V inR2 1 -ς ^ ~~ V5 - ■ V2
RP "> ^ V in

wobei V5 und V2 die Spannungen an den Klemmen 2 und 5 des Verstärkers 6l sind.where V5 and V2 are the voltages at terminals 2 and 5 of the Amplifier 6l are.

Zur Verriegelung sollte ferner berücksichtigt werden:For locking, the following should also be taken into account:

R5 6'
T R5 6 '
T

Schließlich sollte zur Vermeidung eines Antriebes über R2f folgendes gelten:Finally, the following should apply to avoid a drive via R2 f:

Falls für eine bestimmte Position des Stellgliedes yj das Stellglied 3o so eingestellt ist, daß eine relativ großeIf for a certain position of the actuator yj the actuator 3o is set so that a relatively large

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positive oder negative Spannung an der Klemme 39 auftritt, erzeugt der Impulsgenerator 6o an der Klemme 53 bzw. 52 eine kontinuierliche Spannung von +5 Volt, so daß an dem Rotor 24 ein kontinuierliches Drehmoment in jener Richtung auftritt, die zur Reduzierung der Spannung an der Klemme 39 durch Antrieb des Stellgliedes 3o in Richtung Null notwendig ist. Während die Spannung der Klemme 39 sich dem Wert Null nähert, leiten die Transistoren X14 und XI5 abwechslungsweise, so daß das momentane Drehmoment an dem Rotor 24 sich ändert, während das effektive Drehmoment von dem Verhältnis zwischen den Leitungsperioden der Transistoren X14 und XI5 abhängt. Dieses Verhältnis nähert sich dem Wert 1, wenn die Spannung an der Klemme sich dem Wert Null nähert, während das effektive Drehmoment am Rotor 24 auf den Wert Null geht. positive or negative voltage occurs at terminal 39, the pulse generator 6o generates at terminal 53 or 52 a continuous voltage of +5 volts, so that on the rotor 24 a continuous torque in that direction occurs to reduce the voltage at terminal 39 by driving the actuator 3o in direction Zero is necessary. While the voltage at terminal 39 approaches zero, transistors X14 conduct and XI5 alternately so that the instantaneous torque on the rotor 24 changes while the effective torque depends on the ratio between the conduction periods of transistors X14 and XI5 depends. This ratio approaches the value 1 when the voltage on the terminal approaches the value zero, while the effective torque on the rotor 24 goes to the value zero.

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Claims (6)

PatentansprücheClaims 1. J Schrittschaltmotoreinheit mit einer Vielzahl —S 1. J stepper motor unit with a variety - S von Statorspulen und einem permanent magnetischen Rotor, · wobei Elemente zur Differenzialerregung der Statorspulen vorgesehen sind, durch welche jeder beliebige magnetische Vektor zur Beeinflussung des permanent magnetischen Rotorsof stator coils and a permanent magnetic rotor, with elements for differential excitation of the stator coils are provided through which any magnetic vector to influence the permanent magnetic rotor erzeugbar ist, nach DT-PS ■ .(P 21 21 432.4),can be generated, according to DT-PS ■. (P 21 21 432.4), dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgenerator (6o) vorgesehen ist, welcher den permanent magnetischen Rotor (24) zwischen zwei Polen (21, 22, 23) positioniert, indem beide Pole (21, 22, 23) einer Erregung ausgesetzt sind und das Verhältnis zwischen den Erregungswerten der beiden Pole (21, 22, 23) entsprechend eingestellt ist.characterized in that a pulse generator (6o) is provided, which the permanently magnetic Rotor (24) positioned between two poles (21, 22, 23), in that both poles (21, 22, 23) are subjected to excitation and the ratio between the excitation values of the two poles (21, 22, 23) is set accordingly. 2. Schrittschaltmotoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (6o) die beiden Pole (21, 22, 23) in abwechselnden Zeitperioden erregt, wobei das momentane Drehmoment des Rotors (24) sich verändert, während das effektive Drehmoment des Rotors (24) nach Null gebracht ist, sobald der Rotor (24) die gewünschte Position zwischen den beiden Polen (21, 22, 23) erreicht.2. Stepper motor unit according to claim 1, characterized in that the pulse generator (6o) the two poles (21, 22, 23) are excited in alternating time periods, with the instantaneous torque of the rotor (24) changes while the effective torque of the rotor (24) is brought to zero as soon as the rotor (24) reached the desired position between the two poles (21, 22, 23). 3· Schrittschaltmotoreinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kenn ze ichne t , daß mit Hilfe des Schrittschaltmotors das Stellglied (3o) eines Potentiometers (31) antreibbar ist, welches mit dem einen Eingang eines Vergleiehskreises (38) verbunden ist, dessen anderer Eingang mit einem Element (34) zur Einstellung der gewünschten Position des Rotors (24) verbunden ist.3 · Stepper motor unit according to claim 1 or 2, characterized in that, with the aid of the Stepping motor, the actuator (3o) of a potentiometer (31) can be driven, which with one input of a comparison circle (38) is connected, the other of which Input with an element (34) for setting the desired Position of the rotor (24) is connected. 309839/0443309839/0443 4. Schrittschaltmotoreinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine synchron mit dem Rotor (24) angetriebene ferromagnetische Scheibe 4o vorgesehen ist, gegenüber welcher ein stationäres Abtastelement (41) mit von einem Oszillator (OSC) gespeisten Wicklungen (43, 44, 45) vorgesehen ist, demzufolge die Erregung der Wicklungen(43, 44, 45) von der relativen Position der Scheibe (4o) gegenüber dem Abtastelement (41) abhängt, und daß mit dem Oszillator (OSC) und den Wicklungen (43, 44, 45) ein elektrischer Schaltkreis verbunden ist.4. Stepper motor unit according to claim 3, characterized characterized in that a synchronous with the rotor (24) driven ferromagnetic disc 4o is provided, opposite which a stationary scanning element (41) fed by an oscillator (OSC) Windings (43, 44, 45) is provided, consequently the excitation of the windings (43, 44, 45) from the relative position the disk (4o) relative to the sensing element (41) depends, and that with the oscillator (OSC) and the windings (43, 44, 45) an electrical circuit is connected. 5. Schrittschaltmotoreinheit nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß das Element (34) zur Einstellung der gewünschten Position des Rotors (24) ein Potentiometer ist.5. stepper motor unit according to claim 3> characterized in that the element (34) for setting the desired position of the rotor (24) is a potentiometer. 6. Schrittschaltmotoreinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichne t, daß der Impulsgenerator (60) einen integrierten Verstärker (6l) aufweist, welcher mit einer positiven Rückkopplung und zwei Transistoren Xl4 und XI5 versehen ist.6. stepper motor unit according to claim 4 or 5, characterized in that the pulse generator (60) has an integrated amplifier (6l) which has a positive feedback and two transistors Xl4 and XI5 is provided. 309839/0443309839/0443
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