DE2348107C3 - Antriebsvorrichtung für ein zeithaltendes Gerät, insbesondere für eine Synchronuhr mit Gangreserve - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung fur ein zeithaltendes Gerat, insbesondere fur eine Synchronuhr mit Gangreserve, bestehend aus einem Motor mit einem mehrpolig-radial-permanentmagnetischen Rotor und einem mehrere Feldspulen aufweisenden Stator, wobei die Feldspulen sowohl von der Lichtn.itzfrequenz als auch von einer elektronischen. vom einer Gleichspannungsquelle gespeisten Antriebsschaltung steuerbar sind und der Motor im Drehbereich der magnetischen 1-eldlinien des Rotors wenigstens zwei in einem bestimmten Winkelabstand angeordnete Luftspulen aufweist

Synchronuhren mit elektrischei bzw. elektronischer Gangreserve sind bekannt. Die elektrische bzw. elek tronische Gangreserve besteht dabei meist aus einem von einer Gleichspannung gespeisten elektronischen Schwingungserzeuger, der den Antrieb des Motors bei Netzausfall übernimmt, damit die Uhr nicht stehenbleibt. Bei einem bekannten Uhrenantrieb mit einem transistorbestückten elektronischen Schwingungserzeuger und einem ausschließlich von diesem unter Fortfall eines schwingenden mechanischen Frequen/-gebcrs gespeisten Synchronmotor, bei dem ein niederfrequentes Synchronisierungssignal dem elektrischen oder magnetischen Streufeld des Netzes entnommen wird, weist der Synchronmotor einen mit Feldspulen bewickelten Ständer und einen permanentmagnetischen Läufer auf sowie eine Rückkopplungswicklung, die magnetisch mit dem Läufer gekoppelt ist und ein Signal liefert, dessen Frequenz von der Drehzahl des Motors abhängt. Der Schwingungserzeuger besteht dabei aus einem Eingangskreis in Form einer Phasenumkehrstufe und einem Ausgangskreis in Form einer Verstärkerstufe, gegebenenfalls in Gegentaktschaltung. Der Ausgangskreis ist durch einen ersten Rückkopplungszweig mit dem Eingangskreis verbunden, der so bemessen ist, daß sehr langsame Schwingungen entstehen, die den Feldspulen zugeführt werden. Das Rückkopplungssignal, dessen Frequenz, von der Drehzahl des Motors abhängt, wird über einen zweiten Rückkopplungszweig dem Eingangskreis zugeführt, derart, daß sich beide rückgekoppelten Signale nur bei der gewünschten Drehrichtung des Läufers verstärken, und wobei der Phasengang des zweiten Rückkopplungszweiges in Abhängigkeit von der Frequenz so bemessen ist, daß sich die Motordrehzahl in der Nähe des Sollwertes stabilisiert. Der Selbstanlauf bei dieser bekannten Antriebsvorrichtung ist sehr unsicher. Das Synchronisiersignal kann in Gegenphase sein zum Antriebsim-

puls des Rotors, so daß der Rotor /um Stillstand kommen kann.

Um diese Gefahr /u reduzieren, müs,en die Synchronisierimpulse sehr kurz sein. Dadurch wird aber die Stabilisierungswirkung bezüglich Synchrongang erheblich geschwächt. Außerdem können bei dieser Schaltung nur Bauelemente mit sehr kleinen elektrischen Bauteiltoleranzen verwendet werden (deutsche Auslegeschr^;ft 1 060327). Hinzu kommt, daß der Motor an sich durch den mit den Feldspulen bewickelten Ständer eine Baugröße erfordert, die nicht in jedem KaIIe tragbar ist.

Dasselbe gilt im wesentlichen für eine andere bekannte Antriebsvorrichtung (deutsche Offenlegungsschrift2 103 293), bei der die mehrpolige ferromagnetische Anordnung aus einer Anzahl von auf einem Teilkreis um die Rotorachse gleichmäßiiJ verteilten, senkrecht zum Luftspalt in gleichem Sinne polarisierten Permanentmagneten besteht, deren magnetischer Kreis über einen Luftspalt ferromagnetische Joche und gegebenenfalls die ferromagnetische Rotorachsc geschlossen ist und mit mindestens einem Paar von Luftflachspulen mit einer /um Luftspalt senkrechten Wicklungsachse zusammenwirkt, wobei eine Spule an einem die Wechselstromquelle enthaltenden Kreis und eine andere an einen Ililfskreis tür den Gangrcservebetrieb angeschlossen ist und einer der beiden Kreise einen nicht liniaren und oder komplexen Belastungszweig enthält. Auch hier ist eine Mindestbaugröße des Motors erforderlich, die nicht in jedem lalle anwendbar ist.

Fs sind weiter Anordnungen bekannt (USA.-Palentschrift 3 56(i6()0), mittels welcher eine elektrische (.ihr ohne Netzkabel unabhängig von Verzerrungen und Oberwellen mit Netzfrequen/des Net/streufeldes synchronisiert werden kann. Dabei sind elektronische Impulserzeuger in Form von astabilen Kippstufen, die \on entsprechend verstärkten und umgeformten Signalen des elektrischen Netz-Streufeldes synchronisiert werden, vorhanden und deren Ausgänge mittels Treiberstufen und zum Teil noch unter Zwischenschaltung eines Übertragers bzw. unter Zwischenschaltung von Phasenschiebern, Motorwicklungen treiben. Die Motoren bestehen aus Permanentmagnet-Rotoren unJ Feldspulen mit und ohne Eisen, die in bestimmten Winkelabständen angeordnet sind. Diese Motoren sind als Synchronmotoren bzw. Drehfeldmotoren mit Selbstanlauf und definierter Drehrichtung beschrieben. Bei dieser Schaltungsart liegt das Synchronisiersignal dauernd am Eingang der als Impulserzeuger verwendeten astabilen Multivibratoren. Dabei sind die Impulserzeuger selbständig mit einer relativ stabilen Eigenfrequenz versehen, die ziemlich genau mit der entsprechenden Synchronisierfrequen? (Netzfrequenz) übereinstimmen muß. Dementsprechend funktionieren diese beschriebenen Motoren als Synchronmotoren bzw. Drehfeldmotoi en

Außerdem ist eine induktiv mit Netzfrequenz synchronisierte elektrische Uhr bekannt mit einem Fühlglied für das magnetische Streufeld des elektrischen Lichtnetzes mit einem gesonderten Oszillator, dessen Frequenz der Lichtnetzfretjuenz entspricht, und mit einer Umschaltvorrichtung, die bei Ausbleiben und starken Störungen des Streufeldes die Synchronisationswicklung des Motors auf den gesonderten Oszillator umschaltet. Dabei erfolgt diese Umschaltung jedoch nicht in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors, sondern in Abhängigkeit von der Intensität des Netzstreufeldes. Bei dieser bekannten Anordnung muß die Frequenz des freilaufenden Motors ziemlich genau mit der Frequenz des Synchronisiersignals

übereinstimmen, um eine Synchronisation zu gewährleisten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art mit wesentlich geringerer Baugröße, höherem Wirkungsgrad und dadurch größerer Gangreserve und einer elektronischen Schaltung zu schaffen, deren Bauteile große Werttoleranzen aufweisen können. Wichtig dabei ist aber auch, daß Selbstanlauf in jeder Lage gewährleistet ist und daß keine Beeinflussung der Ganggenauigkeit durch Netzstörungen stattfindet.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß beide Luftspulen an je eine elektronische Schaltung angeschlossen sind, die zusammen mit dem Rotor einen im angelaufenen Betriebszustand in energiesparendem Impulsbetrieb arbeitenden Oszillator ergeben, dessen Frequenz oberhalb der entsprechenden Synchronisierfrequenz liegt und daü eine elektroni sehe Umsteuerschaltung vorhanden ist, welche oberhalb einer bestimmten Drehzahl wenigstens eine Luftspule vom entsprechenden Oszillator abschaltet und dieser Luftspule von außen ein Synchronisiersignal, z.B. mit Net/frequenz, zuführt Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen sind dabei die Schwingungserzeuger nicht selbständig mit Eigenfrequenz \ersehen. Erst im Zusammenwirken mit der Motorspule und dem Rotor ergibt sich ein Oszillator mit einer Betriebst requenz. deren Wert ohne Umsteuerlogik und anliegendes Synchronisiersignal oberhalb der entsprechenden Frequenz des Synchronisiersignals liegt, und die darüber hinaus 111 einem relativ großen Bereich schwanken darf. Der erfindungsgemaße Motor funktioniert also im Gegensatz zu den bekannten Motoren ohne Synchronisiersignal als selbstgesteuerter Impulsmotor.

Außerdem liegt bei der erfindungsgemaßen Antriebsvorrichtung ohne Synchronisiersignal und Umsteuerschaltung die Betriebsfrequenz des Motors oberhalb der entsprechenden Synchronisierfrequenz und sie darf in einem relativ großen Bereich schwanken.

Neben einer wesentlichen Verringerung der Baugröße, die ohne weiteres einen Rotor mit einem Durchmesser von 9 mm und einer Länge von 10 mm zuläßt, und einer wesentlichen Erhöhung des Wirkungsgrades, der nahezu den Wert 1 aufweist, ist dabei in jeder Lage ein sicherer Selbstanlauf in der richtigen Drehrichtung gewährleistet. Außerdem können die Spulen auf Grund ihrer einfachen Fcrm und geringen Größe und der nicht zu geringen Drahtdicke der Wicklung billig hergestellt werden.

Dadurch, daß die Spannung der Gleichspannungsquelle mittels eines nach dem Serienstabilisierungsprinzip arbeitenden Regelkreises auf 1.1 Volt stahilisi^^rt wird, ist es möglich, die elektronische Schaltung der beiden Schwingungserzeuger so aufzubauen, daß keine Bauteile mit engen Toleranzen vorhanden sind, so daß diese Schaltung voll integrierbar ist und damit billig wird. Auch dies trägt zur Verringerung der Gesamtbaugröße wesentlich bei. Außerdem kann dadurch ein billiger, 1-zelliger Ni-Cd-Akku verwende! werden, der bei vorhandener Netzspannung über eine Gleichrichterschaltung aufgeladen werden kann.

Die Sicherheit des Selbstanlauies in der richtigen Richtung wird dadurch erhöht, daß der Winkelabstand der beiden Spulen größer ist als der Winkelabstand zweier benachbarter Pole, aber kleiner als ein ganzzahliges Vielfaches des Winkelabstandes zweier benachbarter Pole des permanentmagnetischen Rotors. Vorzugsweise wird ein Winkelabstand gewählt, der einer Phasenverschiebung von W entspricht.

Die beiden Schwingungserzeuger bestehen zweckmäßigerweise aus in Selbsterregung mit Kippschwingungen im Impulsbetrieb arbeitendea Einspulenantriebsschaltungen (deutsche Auslegeschrift 2009612).

Weitere Ausgestaltungsmerkmale der Krfindung gehen aus den Unteransprüchen 5 bis S hervor.

An Hand der Zeichnung wird nun im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Spulen- und Rotoranordnung des Antriebsmotors nach der Erfindung im Schnitt,

Fig. 2 ein Schaltbild der elektronischen Schaltungsanordnung nach der Erfindung.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Motor besitzt zwei Luftspulen 51 und 52, deren Wickelachsen IVl und Wl radial auf die Achse des Rotors 1 gerichtet sind und einen Winkelabstand von 90° besitzen. Der Rotor hat eine zylindrische Form und besteht aus permanentmagnetischem Material. Er besitzt drei jeweils um 120° gegeneinander versetzte radialgerichtete Polpaare. Die Luftspulen 52 und 51 haben jeweiis eine im wesentlichen hoh'zylindrische Form, wobei jeweils die innere Stirnseite der Mantelrundung des Rotors 1 angepaßt ist, so daß ein möglichst geringer Luftspalt zwischen den Luftspulen 51 und 52 und dem Rotor 1 besteht.

Der Rotor hat einen Durchmesser von 9 mm und eine axiale Länge von 10 mm.

Für die Erregung der Luftspulen 51 und 52 und den Antrieb des Rotors 1 ist die in Fig. 2 dargestellte elektronische Schaltung vorgesehen. Diese elektronische Schaltung wird von einem Ni-Cd-Akku 2 oder einer Monozelle über eine Spannungsstabilisierungsschaltung ST gespeist, welche die vom Akku 2 gelieferte Spannung von 1,2 bis 1,5 V auf 1,1V stabilisiert. Grundsätzlich würde die elektronische Schaltung auch ohne Spannungsstabilisierung funktionieren, jedoch können bei Anwendung dieser Spannungsstabilisierung die Toleranzen der Bauelemente der Schaltung größer sein, und überdies wird dadurch ermöglicht, daß die beiden Antriebsschaltungen Al und /42 der beiden Luftspulen 51 und 52 in bezug auf Selbstanlauf im günstigsten Arbeitspunkt betrieben werden. Außer der Spannungsstabilisierungsschalrung57und den beiden Antriebsschaltungen Al und A2 besitzt die elektronische Schaltung noch eine Umsteuerlogik UL, welche dazu dient, nach Erreichen einer bestimmten Drehzahl des Rotors 1 die beiden Antriebsschaltungen Al und A2 abzuschalten und den Spulen 51 und 52 ein äußeres Fremdsynchronisiersignal der Netzfrequenz zuzuführen.

Die Spannungsstabilisierungsschaltung arbeitet nach dem Serienstabilisierungsprinzip mit 71 als Serientransistor. Ein Transistor 72 erhält seinen Basisstrom über den Widerstand Rl und steuert mit seinem Kollektorstrom die Basis des Serientransistors 71. Der Regelkreis der Spannungsstabilisierung wird dadurch geschlossen, daß über einen Transistor 73, dessen Basis von der stabilisierten Ausgangsspannung mittels eines Spannungsteilers Rl, Ri gesteuert wird, das Basispotential des Transistors 72 geregelt wird. Der parallel zum Serientransistor 71 liegende Tantalkondensator Cl verhindert Schwingungen der Stabilisierungsschaltung. die besonders bei Impulsbetrieb möglich wären. Bei richtiger Dimensionierung der Schaltung gehen für die Ausgangsspannung nur die Daten des Spannungsteilers Rl, Ri sowie die Hingangskennlinie des Transistors /'3 ein.

ίο Die beiden Antriebsschaltungen AX und Al sind völlig gleich aufgebaut und sind an sich bekannt. Sie bestehen jeweils aus einem einen negativen Widerstand darstellenden Net/werk, das wie folgt geschaltet ist:

Die Basis eines Silizium-Transistors /'5 bzw. 712 ist mit dem Kollektor eines Silizium-Transistors /'4 bzw. 711 und der Kollektor des Transistors 75 bzw. 712 über einen Ohmschen Widerstand R6 bzw. /?17 mit der Basis des Transistors 74 bzw. 711 verbunden.

Der Emitter des Transistors 7'5 bzw. 712, der am Minuspol des Akkus 2 liegt, ist über einen Widerstand Rl bzw. Λ12 mit der Basis des Transistors 74 bzw. • 711 verbunden. Zwischen dem Emitter des Transistors 74 bzw. 711 und dem Pluspol des Akkus 2 liegt ein Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen R4 und R5 bzw. R15 und R16. Parallel zum Widerstand RA bzw. RlS liegt eine Kapazität Cl bzw. C6. Die Luftspule 51 des in Fig. 2 dargestellten Motors liegt zwischen dem Kollektor des Transistors 75 und dem Pluspol des Akkus 2, die Luftspule 52 liegt zwischen dem Kollektor des Transistors 712 und dem Pluspol des Akkus 2.

Diese Antriebsschaltungen Al und Al sind Einspulenantriebsschaltungen und haben folgende Wirkung:

An den beiden Klemmen der Schaltung, an welche die Spulen 51 und 52 angeschlossen sind, tritt jeweils ein spannungsgesteuerter negativer Widerstand auf. Dieser negative Widerstand wird mit Hilfe einer zweistufigen rückgekoppelten Verstärkerschaltung mit zwei komplementären, in Emitterschaltung betriebenen Transistoren erzielt. Die beiden Luftspulen 51 und 52 werden bei einer Drehung des Rotors 1 von den magnetischen Feldlinien der Pole so durchsetzt.

daß in ihnen jeweils eine Spannung induziert wird. Bei genügend kleinen Drehbewegungen des Rotors 1 stellt dabei die in Fig. 1 dargestellte Anordnung näherungsweise einen Parallelschwingkreis dar, der zwischen dem Kollektor des Transistors TS bzw. 712 unc dem Pluspol des Akkus 2 liegt. Durch den Widerstanc der Spulen 51 und 52 sowie durch die Wahl der Widerstände m bzw. RlT, R5 bzw. R16, Rl bzw. RU und A4 bzw. RlS bestimmt sich der Arbeitspunkt aui der Kennlinie des negativen Widerstandes. Die Kenn- linie und der Arbeitspunkt sind so gewählt, daß im Ruhezustand des Rotors 1 beide Transistoren 74 unc TS bzw. 711 und 712 im aktiven Bereich arbeiten so daß die Spulen 51 und 52 von einem Dauerstrorr durchflossen werden. Damit ist die Bedingung für die Selbsterregung erfüllt, was bedeutet, daß der Rotoi selbst anläuft. Dadurch, daß die beiden Luftspulen 51 und 52 in bezug auf die Magnetpole des Rotors eine Phasenverschiebung aufweisen, die in der gewählter Ausführungsform 90° beträgt, ist der Selbstanlauf de:

Motors in jeder Lage sichergestellt. Die zur Umschal tung von Eigensteuerung auf Fremdsteuerung dei Luftspulen 51 und 52 vorgesehene Umschaltlogik UL ist wie folgt aufgebaut:

Ein Eingangstransistor 79, dessen Basis über einen Widerstand RIl am Pluspol des Akkus 2 liegt, ist mit seinem Emitter an diejenige Klemme der Luftspule Sl angeschlossen, die nicht mit dem Pluspol des Akkus 2 verbunden ist. Sein Kollektor ist einerseits über einen Widerstand R12 mit dem Minuspol des Akkus 2 und andererseits über eine Diode DlI und einen Widerstand RH mit der Basis eines Transistors 710 verbunden sowie mit einer Kapazität C5, die zusammen

transistoren 76, 77, 78 bzw. 713 und 714 von Ei generregung auf Fremderregung umgeschaltet. An ders ausgedrückt erfaßt der aus dem Transistor TS und den Widerständen All und Ä12 bestehende 5 Schwellwertschalter über den positiven Teil der indu zierten Spannung an der Spule 1 die Drehzahl des Rotors 1 bei einem Wert, der etwas unterhalb der Synchronisierfrequenz liegt, und schaltet über die durcr

. das Integralglied C5,/?13 gewonnene und damit gün-

mit dem Widerstand R13 ein Zeitglied darstellt. Der "» stigerweise verzögerte Gleichspannung die Antriebs-Kollektor des Transistors 710 ist über einen Wider- schaltung Al und Al der Spulen 51 und 52 ab unc stand Ä14 mit dem Pluspol des Akkus 2 verbunden gleichzeitig über 76 die Synchronisierimpulse zu. Die und außerdem über einen Widerstand RlQ mit der Verzögerung des Umschaitens über das Integralglied Basis eines Transistors 78, dessen Emitter am Minus- ist deshalb so wichtig und vorteilhaft, weil ja das Anpol des Akkus 2 liegt und dessen Kollektor auf die 15 sprechen des Transistors 79 bei einer Frequenz unterhalb der Synchronisierfrequenz liegen muß, während für das Umschalten des Motors auf das Synchronisiersignal eine Frequenz des Motors um oder etwas oberhalb der Frequenz des Synchronisiersignals günstigei

des Transistors 76 ist mit dem Kollektor des Transistors '75 gemeinsam an die eine Klemme der Luftspule Sl angeschlossen. Zwischen der Diode Dl und dem

R9 auf die Basis eines weiteren Transistors 77 geschaltet ^;st, die zugleich über einen Kondensator CA am Minuspol des Akkus 2 liegt. Der Emitter des

Basis eines Transistors 76 geschaltet ist. Der Transistor 76 liegt parallel zum Transistor 75 der Antriebsschaltung Al der Spule 51, d. h. der Emitter des Transistors 76 ist mit dem Emitter des Transistors 75

verbunden bzw. gemeinsam mit diesem auf den nega- »0 ist. Die beschriebene Art der Synchronisation ist des^tiver^Pol des Akkus 2 geschaltet, und der Kollektor halbso vorteilhaft, weil einerseits ein sehr großer Wirkungsgrad und andererseits ein gegenüber anderen Synchronisierschaltungen sehr viel größerer Synchronisierbereich bei geringem Schaltungsaufwand Widerstand Ä13 im Basiskreis des Transistors 710 *5 erreicht wird.

befindet sich ein Abgriff, der über einen Widerstand Vorteilhaft ist dabei ebenfalls, daß selbst bei einem

im allgemeinen unmöglichen Außer-Tritt-Fallen der Motor lediglich ganz kurz verlangsamt wird, wodurch die Spulen wieder auf Selbststeuerung umschalten, erTransistors 77 liegt am Minuspol des Akkus 2, und 3° neut beschleunigen und wieder synchronisiert werden, der Kollektor des Transistors 77 ist auf die Basis Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß bei einem des Transistors 75 der Antriebsschaltung Al ge- Synchronisiersignal von 50 Hz keine Frequenzteiler schaltet. benötigt werden und daß die ganze Schaltung so aus-

Entsprechend zum Transistor 77, der die Aufgabe gelegt ist, daß bei Netzspannungsspitzen kein Ganghat, den Transistor 75 der Antriebsschaltung A zu 35 fehler des Motors eintreten kann. Für das Netzsignal sperren, ist über einen Widerstand /?21 ein Transistor können überdies sehr große Toleranzen sowohl be-7Ί3 geschaltet, dessen Emitter ebenfalls am Minuspol züglich der Amplitude (z.B. Faktor 5 bei genügender des Akkus 2 liegt und dessen Kollektor auf die Basis Übersteuerung von 76 und 78) als auch bezüglich des Transistors 712 der Antriebsschaltung Al der der Impulsbreite (z.B. plus minus 10%) zugelassen Luftspule 52 geschaltet ist. Dieser Transistor 713 hat 40 werden. Während es grundsätzlich möglich ist, unter die Aufgabe, den Transistor 712 zu sperren. Ein mit Weglassung von 713. 714, Ä19, /?20, Ä21 und C8 einem Widerstand R% versehener Eingang E für von nur die Spule 51 auf Fremdsteuerung umzuschalten außen zuzuführende Synchronisierungsimpulse oder und die Spule 52 in Selbsterregung weiterzubetreiben -signale ist einerseits direkt auf die Basis des Transi- und dadurch ein größeres Maximaldrehmoment für stors 76 und andererseits über eine Kapazität C8 auf 45 den Motor iu erreichen, ohne die Synchronisation zu die Basis eines Transistors 714 geschaltet, dessen beeinflussen, werden beim gewählten Ausführungs-Emitter am negativen Pol des Akkus 2 liegt und des- beispiel gleichzeitig beide Spulen von Eigenerregung sen Kollektor entsprechend dem Kollektor des Tran- auf Fremderregung umgeschaltet, wobei über C8, sistors Γ6 auf die nicht am Pluspol des Akkus liegende Ä19, Ä20 und 7Ί4 an der Spule 52 um etwa 90° Klemme der Luftspule 52 geschaltet ist. Außerdem 50 phasenverschobene Synchronisierimpulse auftreten, liegt die Basis des Transistors 714 am Abgriff eines Ist nun beim Umschalten eine bestimmte Drehrichaus den beiden Widerständen Ä19 und R20 beste- tung vorhanden, so entspricht die beschriebene Phahenden Spannungsteilers. senverschiebung der Impulse der Spule 1 und der

Die gesamte Schaltung ist so ausgelegt, daß ohne Spule 2 der vorhandenen Drehrichtung, und es erfolgt Umsteuerelektronik UL die Drehzahl bei Nennlast 55 sofortige Synchronisation. Ist die Drehrichtung beim etwa 60 Hz erreichen würde. Die Umsteuerlogik UL, Umschalten entgegengesetzt, so ist die Phase der Imdie die beiden Spulen 51 und S2 auf Fremderregung pulse, bezogen auf die Induktionsspannung in den umschalten soll, ist so ausgelegt, daß etwas unterhalb Spulen so, daß der Rotor sehr schnell abgebremst von 50 Hz die Schwelle des Eingangstransistors 79 wird. Dann schalten beide Spulen nach entsprechenüberschritten wird, so daß ab diesem Frequenzwert 60 der Verzögerungszeit (bedingt durch die Dauer der Spannungsimpulse am Ausgang dieses Transistors er- Entladung von CS über R13 und Ä21) wieder auf scheinen. Selbststeuerung um, wobei wieder Selbstanlauf und

Diese Impulse werden über das Integralglied CS, Umschalten auf das Synchronisiersignal erfolgt. Auf Ä13 integriert. Wenn am Kondensator CS ein be- diese Weise wird die Drehrichtung elektronisch mit stimmter Spannungswert überschritten wird, schaltet 65 sehr geringem Aufwand festgelegt, und eine mechani-Π0, und damit werden die beiden Antriebsschaltun- sehe Drehrichtungssperre oder andere Mittel zur gen A1 und Al der Spulen 51 und 52 über die Schalt- Drehrichtungsbestimmung entfallen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609623/342

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Antriebsvorrichtung für ein zeithaltendes Gerät, insbesondere für eine Synchronuhr mit Gangreserve, bestehend aus einem Motor mit einem mehrpolig-radial-permanentmagnetischen Rotor und einem mehrere Feldspulen aufweisenden Stator, wobei die Feldspulen sowohl von der Lichtnetzfrequenz als auch von ein:-r elektroni- *° sehen, von einer Gleichspannungsquelle gespeisten Antriebsschaltung steuerbar sind und der Motor im Drehbereich der magnetischen Feldlinien des Rotors wenigstens zwei in einem bestimmten Winkelabstand angeordnete Luftspulen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Luftspulen (51 und 52) an je eine elektronische Schaltung angeschlossen sind, die zusammen mit dem Rotor einen im angelaufenen Betriebszustand in energiesparendem Impulsbetrieb arbeitenden Oszillator {Al und A2) ergeben, dessen Frequenz oberhalb der entsprechenden Synfhronisierfrequenz. liegt und daß eine elektronische Umsteuerschaltung ( VL) vorhanden ist, welche oberhalb einer bestimmten Drehzahl wenigstens eine l.ultspule (51 oder 52) vom entsprechenden Oszillator (Al bzw. Al) abschaltet und dieser Lultspule (51 bzw. 52) von außen ein Synchronisiersignal. /B. mit Netzfrequenz, zufuhrt.

   2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Cileichspannungsquellc (2) mittels eines nach dem Serienstabilisierungspnnzip arbeitenden Regelkreises (57) aul 1,1 \ stabilisiert ist

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelabstand der beiden Luitspulen ( Sl, 52) größer ist als der Winkelabstand zweier benachbarter Pole (S. S). aber kleiner ist als ein ganzz.ahliges Vielfaches des Winkelabstandes zweier benachbarter Pole ( V, S) de*- permanentmagnetischen Rotors (1).

   4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis λ, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schwingungserzeuger (/41 und /42) aus in Selbsterregung und'oder mit Kippschwingungen im Impulsbetrieb arbeitenden Hinspulenantriebsschaltungen bestehen.

   5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerschaltung (UL) einen Schwellwertschalter ( T9. All, RH) umfaßt, der über den positiven Teil der in der Spule (51) induzierten Spannung die Drehzahl des Rotors (1) bereits bei einem unterhalb der Synchronisierfrequenz hegenden Wert erfaßt und mit einem Integrierglied ((.5, Λ13, RH) versehen ist, welches eine zeitlich verzögerte Gleichspannung erzeugt, durch welche die Spule (Sl bzw. 52) von ihrer Antriebsschaltung (Al bzw. /12) abgeschaltet und gleichzeitig auf Fremdsteuerung umgeschaltet wird.

   ft. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerschaltung (UL) beide Spulen (51 und 52) gleichzeitig von ihren Antriebsschaltungen (Al und Al) ab- und zugleich auf Fremdsteuerung umschaltet, wobei im Fremdsteuerungszweig der /.weiten Spule (52) eine dem Winkelabstand der beiden Spulen (51 und 52) entsprechende Phasenverschiebung

   des Steuersignals stattfindet.

   7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch I bis ft. dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (51 und 52) Luftspulen sind und einen Winkelahstand von etwa 90° haben, während der Rotor (Ij zylindrisch ausgebildet ist und drei radial-rnagnetisierte symmetrisch verteilte Polpaare aufweist.

   8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Luftspulen (51 und 52) eine im wesentlichen hohlzylindrische Wikkelform mit einer dem bogenförmigen Verlauf der Mantelfläche des Rotors (1) angepaßten Stirnseite aufweisen.