DE2348121A1 - Ansteuer-schaltungsanordnung fuer schrittmotore zur vermeidung von drehmomentluecken im ganzen schrittfrequenzbereich - Google Patents

Ansteuer-schaltungsanordnung fuer schrittmotore zur vermeidung von drehmomentluecken im ganzen schrittfrequenzbereich

Info

Publication number
DE2348121A1
DE2348121A1 DE19732348121 DE2348121A DE2348121A1 DE 2348121 A1 DE2348121 A1 DE 2348121A1 DE 19732348121 DE19732348121 DE 19732348121 DE 2348121 A DE2348121 A DE 2348121A DE 2348121 A1 DE2348121 A1 DE 2348121A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
constant current
control logic
control circuit
circuit arrangement
stepper motors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19732348121
Other languages
English (en)
Inventor
Bruno Borgonovi
Guenter Heine
Manfred Steinke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GERHARD BERGER FABRIKATION ELE
Original Assignee
GERHARD BERGER FABRIKATION ELE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GERHARD BERGER FABRIKATION ELE filed Critical GERHARD BERGER FABRIKATION ELE
Priority to DE19732348121 priority Critical patent/DE2348121A1/de
Publication of DE2348121A1 publication Critical patent/DE2348121A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/22—Control of step size; Intermediate stepping, e.g. microstepping
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/32—Reducing overshoot or oscillation, e.g. damping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

Gerhard Berger Lahr, 24. Sept. 1973
Fabrikation elektrischer Meßgeräte
7630 Lahr, Bergstr. 34
Ansteuer-Schaltungsanordnung für Sehrittmotore zur Vermeidung von Drehmomentlücken im ganzen Schrittfrequenzbereich
Es ist bekannt, daß, hervorgerufen durch Eigenresonanzstellen, bei fast allen Schrittmotoren mehr oder weniger ausgeprägte Drehmomenteinbrüche auftreten. Diese können, wenn die eingestellte Schrittfrequenz den Eigenresonanzfrequenzen entspricht, ein vollkommenes Versagen des Schrittmotor-Antriebes zur Folge haben.
Im Laufe der Zeit wurden sehr viele mechanische und elektrische Zusatzeinrichtungen gebaut und mit mehr oder weniger gutem Erfolg eingesetzt. Alle bisher bekannten Anordnungen verlangen demnach einen zusätzlichen Arbeite- und Materialaufwand zur Verhinderung der unerwünschten Drehmomenteinbrüche.
Die vorliegende Erfindung ist nach längeren eingehenden Untersuchungen mit Ansteuersehaltungen für Schrittmotoren entdeckt und systematisch untersucht worden.
Um die Betriebseigenschaften von Schrittmotoren in bezug auf das Drehmoment und die maximale Schrittfrequenz zu verbessern, ist bekannt geworden, die Erregerwicklungen, vor allem bei größeren Schrittmotoren, mit Konstantstrom in Verbindung mit den normalen handelsüblichen Ansteuersehaltungen zu betreiben.
5098U/0545
Die umseitig erwähnten Drehmomenteinbrüche treten bei dieser Maßnahme jedoch besonders stark in Erscheinung und erfordern somit entsprechende verlustbehaftete D ämpfungs maßnahm en zur Verhinderung der unerwünschten Resonanzerscheinungen.
Es hat.sich jedoch gezeigt, daß die Drehmomenteinbrüche vollkommen verschwinden, wenn bei einer gemeinsamen Konstantstromversorgung durch elektrische Schaltregler aller Wicklungen die Anzahl der eingeschalteten Erreglerwicklungen sich von Schritt zu Schritt in zyklischer Reihenfolge ändert.
Hierdurch wird ein Aufschaukeln von Resonanzschwingungen vollkommen unterdrückt. Man erhält damit die in Fig. 1 dargestellte Momentenkurve ο ohne Drehmomenteinbrüche und ohne Drehmomentverlust.
Die hierzu eingesetzte Erregungsfolge für die einzelnen Wicklungen ist als Halbschrittlogik bekannt, weil damit der normale Schrittwinkel halbiert und gleichzeitig eine vielfach erwünschte Verdoppelung der Schritte pro Rotorumdrehung erzielt werden kann.
Die Konstantstromeinrichtung besteht aus einem einstellbaren, elektronischen Schaltregler, der über einen Stromfühler den gesamten Strom auf einen der thermischen Belastbarkeit des Motors entsprechenden Wert konstant hält.
Da bei der Hälbschrittlogik im Stillstand des Motors die Anzahl der eingeschalteten Wicklungen verschieden groß sein kann, ist es zweckmäßig, den gemeinsamen Konstantstrom Ij^ so einzustellen, daß
τ >t < τ
1K = % = n ' 1W
gemacht wird, wobei η die Anzahl der Phasenwicklungen und Iw den Strom in einer Wicklung bedeutet.
5098U/054B
Daß die der Erfindung zugrunde liegende Erscheinung bisher nicht wahrgenommen wurde, dürfte darin zu suchen sein, daß die den Schrittbetrieb störenden Drehmomenteinbrüche erst bei so hohen Schrittfrequenzen in Erscheinung treten, die bei einer Stromversorgung mit konstanter Erregersp.annung bei weitem nicht erreicht werden.
In Fig. 1 werden z.B. für den gleichen Motor bei gleicher Verlustleistung Drehmomentkurven gezeigt, die das oben Gesagte deutlich machen.
Kurve a zeigt den Drehmomentverlauf bei einer Stromversorgung mit konstanter Erregerspannung. Kurve b zeigt den Drehmomentverlauf bei einer Stromversorgung mit Konstantstrom für jede Wicklung einzeln geregelt und normaler Schrittlogik, bei der nach jedem Schritt immer alle Wicklungen eingeschaltet sind. Kurve c zeigt den erfindungsgemäßen Verlauf der Drehmomentkurve bei Stromversorgung mit Konstantstrom und einer Schrittschaltlogik für Winkelhalbierung, bei der z.B. abwechselnd immer eine oder beide Wicklungen (Phasen) eingeschaltet sind. Man kann daraus sofort die technischen Vorteile der neuen Kombination erkennen.
Ein weiterer technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß bei dieser Kombination von Stromversorgung und Ansteuerschaltung der Lastwinkel bei den einzelnen Schritten gleich wird und sich damit, im Gegensatz zum Betrieb mit einer Konstantspannungsquelle oder Konstantstromquelle je Wicklung, beim Stillsetzen des Motors ein genauerer Rotor-E ins teil wink el und eine größere Verdrehungssteif igkeit an der Motorabtriebswelle ergibt.
Das Blockschaltbild Fig·. 2 zeigt den Gesamtaufbau einer solchen Schrittmotor-Ansteueranordnung.
5098U/0S-4B
Das Prinzipschaltbild Fig. 3 zeigt den funktionellen Aufbau des Schaltreglers in Verbindung mit den acht Leistungsschaltern 1-8 und den Motorwicklungen 9 u. 10.
509814/0545

Claims (5)

  1. Patentansprüche
    fl.J Ansteuer-Schaltungsanordnung für Schrittmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Unstabilitäten und Drehmomenteinbrüchen im ganzen Schrittfrequenzbereich und zur Verbesserung des Rotor-Einstellwinkels gleichzeitig eine Kombination von einem einzigen elektronischen Konstantstrom-Schaltregler und einer elektrischen Halbschritt-Ansteuerlogik zur Anwendung kommt.
  2. 2. Ansteuer-Schaltungsanordnung für Schrittmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Schaltregler gelieferte Konstantstrom einstellbar ist und gleichzeitig die üblichen Netzspannungsschwankungen ausgeregelt werden.
  3. 3. Ansteuer-Schaltungsanordnung für Schrittmotoren nach Anspruch
    1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannung des Schaltreglers auf die maximal zulässige Betriebsspannung der verwendeten Leistungstransistoren ausgelegt werden kann.
  4. 4. Ansteuer-Schaltungsanordnung für Schrittmotoren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Konstantstrom
    1K = 1W = n ' 1W
    gemacht wird, wobei η die Anzahl der Phasenwicklungen und L·^ der Strom in einer Wicklung bedeutet.
  5. 5. Ansteuer-Schaltungsanordnung für Schrittmotoren nach Anspruch
    1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschritt-Ansteuerlogik für Motoren mit m+2 Phasenwicklungen ausgelegt werden kann, wobei m eine ganze Zahl - 0 bedeutet.
    5098U/0545
DE19732348121 1973-09-25 1973-09-25 Ansteuer-schaltungsanordnung fuer schrittmotore zur vermeidung von drehmomentluecken im ganzen schrittfrequenzbereich Pending DE2348121A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19732348121 DE2348121A1 (de) 1973-09-25 1973-09-25 Ansteuer-schaltungsanordnung fuer schrittmotore zur vermeidung von drehmomentluecken im ganzen schrittfrequenzbereich

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19732348121 DE2348121A1 (de) 1973-09-25 1973-09-25 Ansteuer-schaltungsanordnung fuer schrittmotore zur vermeidung von drehmomentluecken im ganzen schrittfrequenzbereich

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2348121A1 true DE2348121A1 (de) 1975-04-03

Family

ID=5893561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19732348121 Pending DE2348121A1 (de) 1973-09-25 1973-09-25 Ansteuer-schaltungsanordnung fuer schrittmotore zur vermeidung von drehmomentluecken im ganzen schrittfrequenzbereich

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2348121A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0128865A1 (de) * 1983-05-24 1984-12-19 Société industrielle de Sonceboz S.A. Verfahren zur Verbesserung der Dämpfung bei der Stillegung eines Polyphasenmotors, insbesondere eines Schrittmotors, und Anordnung für die Durchführung des Verfahrens
EP0142465A2 (de) * 1983-09-10 1985-05-22 Société industrielle de Sonceboz S.A. Verfahren zur Optimalisierung des Drehmomentes eines Mehrphasenmotors, insbesondere von der Art eines Schrittmotors, und Anwendung des Verfahrens
DE3445451A1 (de) * 1983-12-24 1985-07-11 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Kanagawa Schrittmotorantriebseinrichtung
DE3446240A1 (de) * 1984-12-19 1986-06-26 Preh, Industrieausrüstungen GmbH, 8740 Bad Neustadt Antriebseinrichtung
EP0220814A2 (de) * 1985-09-03 1987-05-06 Dana Corporation Einrichtung und Verfahren für Schrittmotorstabilisierung

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0128865A1 (de) * 1983-05-24 1984-12-19 Société industrielle de Sonceboz S.A. Verfahren zur Verbesserung der Dämpfung bei der Stillegung eines Polyphasenmotors, insbesondere eines Schrittmotors, und Anordnung für die Durchführung des Verfahrens
EP0142465A2 (de) * 1983-09-10 1985-05-22 Société industrielle de Sonceboz S.A. Verfahren zur Optimalisierung des Drehmomentes eines Mehrphasenmotors, insbesondere von der Art eines Schrittmotors, und Anwendung des Verfahrens
EP0142465A3 (de) * 1983-09-10 1985-06-19 Société industrielle de Sonceboz S.A. Verfahren zur Optimalisierung des Drehmomentes eines Mehrphasenmotors, insbesondere von der Art eines Schrittmotors, und Anwendung des Verfahrens
DE3445451A1 (de) * 1983-12-24 1985-07-11 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Kanagawa Schrittmotorantriebseinrichtung
DE3446240A1 (de) * 1984-12-19 1986-06-26 Preh, Industrieausrüstungen GmbH, 8740 Bad Neustadt Antriebseinrichtung
EP0189537A1 (de) * 1984-12-19 1986-08-06 Preh Industrieausrüstungen GmbH Antriebseinrichtung
EP0220814A2 (de) * 1985-09-03 1987-05-06 Dana Corporation Einrichtung und Verfahren für Schrittmotorstabilisierung
EP0220814A3 (en) * 1985-09-03 1988-03-30 The Superior Electric Company Means and method for stepping motor stabilization

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2305251B2 (de) Erreger-einrichtung fuer einen selbsterregten asynchron-generator
DE2631547B2 (de) Elektrischer Wechselstrommotor, insbesondere Induktionsmotor mit Käfigläufer
DE3215814C2 (de) Kompressoraggregat
DE2348121A1 (de) Ansteuer-schaltungsanordnung fuer schrittmotore zur vermeidung von drehmomentluecken im ganzen schrittfrequenzbereich
EP0124698B1 (de) Drehzahlgeregelter Maschinenantrieb
DE870721C (de) Synchronmaschine ohne Schleifringe
DE500532C (de) Kommutierungsregelungsverfahren fuer mit Wendepolen versehene Wechselstromkollektormotoren zum Antrieb von Arbeitsmaschinen, deren Drehmoment mit abnehmender Drehzahl faellt
AT338384B (de) Induktionsmaschinenkaskade
DE672355C (de) Einphasenwechselstrommotor, dessen Wicklung zur Lieferung eines niedergespannten Stromes fuer Beleuchtungszwecke angezapft ist
DE2149473C3 (de) Steuerschaltung fur einen Mehrfachstator-Schrittmotor
DE605138C (de) Einrichtung zur Regelung der Drehzahl von Elektromotoren mittels Belastungsmaschinen
DE602557C (de) Einrichtung zur Aufrechterhaltung des stabilen Betriebes bzw. Regelung der Spannung von elektrischen Maschinen bei ploetzlichen Belastungsaenderungen
AT95784B (de) Elektrische Einrichtung zur Konstanthaltung des Verhältnisses der Umdrehungszahlen einer Anzahl von Antriebsmotoren.
DE716471C (de) Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung der Erregung von Leonardgeneratoren mittels einer Daempfungsmaschine
AT147730B (de) Einphasen-Wechselstrommotor.
DE674655C (de) Einrichtung zur selbsttaetigen Frequenzintegralregelung von Kraftmaschinen, die zum Antrieb elektrischer Stromerzeuger dienen
AT247449B (de) Wechselstromwicklung zum wahlweisen Anschluß an verschiedene Netzspannungen
AT152497B (de) Verfahren und Schaltung zum Betrieb von aus einem Einphasennetz gespeisten elektrischen Lokomotiven.
AT231553B (de) Elektrische Synchronmaschine
AT60312B (de) Repulsionsmotor mit Nebenschlußcharakteristik.
DE541187C (de) Schaltung der Staenderwicklungen von Mehrphasen-Kollektormaschinen
AT64776B (de) Schnellregler für elektrische Anlagen.
DE442086C (de) Anordnung zur Erregung von im Sekundaerkreis von Induktionsmaschinen eingeschalteten Kommutatorhintermaschinen mit Netzfrequenz
AT109594B (de) Verfahren und Einrichtung zur Änderung der Charakteristik von Kaskaden.
AT53924B (de) Einrichtung zum Anlassen und Regeln der Geschwindigkeit von Wechselstrommotoren.

Legal Events

Date Code Title Description
OHA Expiration of time for request for examination