DE2412895A1 - Drehzahlregelschaltung - Google Patents

Description

• Drehzahlregelschaltung Die Erfindung betrifft eine Drehzahlregelschaltung für eine Nähmaschinenantriebsvorrichtung mit einem Kupplungsmotor, der eine elektromagnetisch betätigbare Reibungskupplung und eine elektromagnetisch betätigbare Reibungsbremse aufweist, die einzeln über Transistorschaltstufen steuerbar sind, einem Drehzahlsollwertgeber und einem Drehzahlistwertgeber, der eine der Drehzahl proportionale Spannung aufgrund von Impulsen abgibt.
• Die bekannten Drehzahlregelschaltungen für Nähmaschinenantriebsvorrichtungen der vorstehend genannten Art sind zwar brauchbar, lassen aber keine optimalen Verhältnisse erreichen.Dies ist in ester Linie darauf zurückzuführen, daß die Regelschaltung nicht an unterschiedliche Forderungen angepaßt werden kanntinshesondere ein Austausch der das Übergangsverhalten hestzzn.Hen Stufe gegen eine solche mit anderen,denForderungen besser angepaßten Stufe nicht ohne eine grundlegende änderung des Aufbaus der Regelschaltung möglich ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelschaltung für eine Nähmaschinenantriebsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche mit lwglichs.- gerinaPm Aunnm.d die Erzielung optimaler Verhältnisse gestattet, insbesondere hinsichtlich der erreichbaren Anpassung des dynamischen Verhaltens an die Erforcernisse der Nähmaschine und der Abstimmung auf die Charakteristiken von Kupplung und Bremse.
• Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Drehzahlregelschaltung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Rechenschaltung vorgesehen ist, welche die Differenz der Spannungswerte, die dem Drehzahlistwert bzw. dem mittels des Sollwertgebers vorgegebenen Drehzahlsollwert entsprechen, bewertet und deren Ausgang mit dem ersten Eingang eines Summationsverstärkers verbunden ist, der die von der Rechenschaltung gelieferte Spannung einer Wechselspannung konstanter Amplitude und konstanter Frequenz überlagert, die von einem an den zweiten Eingang des Summationsverstärkers angeschlossenen Taktgeber erzeuqt wird, und daß der Ausgang des Summationsverstärkers mit zwei pegelabhängig schaltenden Verstärkern verbunden ist, denen die die Kupplung bzw. die Bremse steuernden Transistorschaltstufen nachgeschaltet sind.
• Die Steuerung von Kupplung und Bremse über zwei pegelabhänxig schaltende Verstärker, denen eine Wechselspannung konstanter Amplitude und konstanter Frequenz zugeführt wird, der eine von der Rechenschaltung gelieferte Spannung überlagert ist, ermölicht nicht nur ein8'genaue Steuerung von Kupplung und Bremse, sondern läßt auch in Verbindung mit der Rechenschaltun eine freie Wahl der Reglerstruktur zu. De Rechenschaltung gestattet dabei, mit einfachen Mitteln das Verhalten der Regelschaltunq festzulegen, d.h. zu hestimmen, ob und mit welchem Gewicht ein proportionaler Anteil, ein dffferentialer Anteil und ein integraler Anteil das Regelverhalten beeinflussen. Die Regelschaltung kann daher ohne Schwierigkeiten und mit relativ geringem Aufwand beispielsweise so ausgelegt werden, daß der Übergang von einer Drehzahl auf eine andere und insbesondere der Übergang von einer beliebigen Arbeitsdrehzahl auf die Annaherunsdrehzahl in der kürzest möglichen Zeitz erfolgt. Weiterhin ist von Vorteil, daß optimal bcstilcnte Betatigungskennlinien von Kupplung und Bremse verwirklicht werden können, die im gesamten Drehzahlbereich gleich sind.
• Im Hinblick auf diese Eigenschaften der erfindungsgemcißen Regelschaltung ist diese selbstverständlich auch für andere Antriebe als solche für Nähmaschinen mit Vorteil verwendbar.
• Vorzugsweise ist als Summationsverstarker ein verzögert beschalteter Operationsverstärker vorsehen, dessen Zeitkonstante klein gegenüber den Zeitkonstanten der anderen tlbe-traqunqsglieder ist. Hierdurch ist es in einfacher Weise möglich, auch einen relativ großen Wechselspannungsanteil in der Drehzahlistwertspannung zulassen zu können, was sich auf die Trägheitsarmut des Istwertgebers vorteilhaft auswirkt,und andererseits eine ausreichende Stabilität der Regelschaltung zu erreichen. Vorteilhafterweise weist die Rechenschaltung wenigstens eine Bewertungsstufe für die Spannungsdifferenz zwischen der Istwertspannung und der Sollwertspannung auf, welche eine der Regelschaltung ein proportionales und/oder differentiales und/oder integrales Verhalten gebende Spannung erzeugt. Man kann aber auch, wie dies bei einer Ausführungsform der Fall ist, je eine Bewertungsstufe für die das proportionale, differentiale und integrale Verhalten ergebende Spannung vorsehen. Die einzelnen Komponenten der Spannung können dann unabhängig von den übrigen Komponenten festgelegt werden, was eine noch weitergehende Anpassung des Verhaltens der Regelschaltung an die gestellten Forderungen ermöglicht als bei einer Bewertung der Spannungsdifferenz zwischen der Istwertspannung und der Sollwertspannung hinsichtlich unterschiedlicher Anteile mittels einer einzigen Bewertungsstufe. Bei den Bewertungsstufen handelt es sich vorzugsweise um Operationsverstärker, welche entsprechend der Komponente oder Komponenten, die sie bewerten sollen, nur unterschiedlich beschaltet zu werden brauchen.
• Vorzugsweise hat die Ausgangsspannung des Taktgebers eine Periodendauer, die klein ist gegenüber der Zeitkonstante des verzögert beschalteten Operationsverstärkers. Die aufgrund der Ausgangs spannung des Taktgebers erzeugte Wechselspannung kann so in einfacher Weise von Einflüssen des Wechselspannungsanteils der Drehzahlistwertspannung freigehalten werden. Andererseits hat die Wahl der Periodendauer der Ausgangsspannung des Taktgebers und der Zeitkonstante des Operationsverstärkers einen Einfluß auf die Form der Wechselspannung, der die von der Rechenschaltung gelieferte Spannung überlagert wird, was wiederum die Kennlinien von Kupplung und Bremse beeinflußt. Dies ist insofern von Bedeutung, daß Bremse und Kupplung je nach Bauart unterschiedliche Werte der Mindesterregung haben, die überschritten werden müssen, ehe die Kupplung oder Bremse wirksam wird.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Taktgeber einen Rechteckgenerator auf, dem ein Differenzierglied nachgeschaltet ist. Hierdurch kann in einfacher Weise eine Wechselspannung geeigneter Amplitude und Frequenz erzeugt werden. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Ausgangsspannung des Taktgebers von den Nulldurchgängen der Spannung des Energieversorgungsnetzes abzuleiten. Allerdings ist dann in der Regel eine anschließende Frequenzvervielfachung erforderlich.
• Für die Einstellung der statischen Übertragungskennlinie der Regelschaltung können Einrichtungen zur Einstellung der Höhe der Schaltschwellen der pegelabhängigen. schaltenden Verstärker und/oder der Amplitude der Ausgangsspannung des Taktgebers vorgesehen sein.
• Es ist auch vorteilhaft, die Transistorschaltstufen so zu beschalten, daß der Erregerstrom von Kupplung und Bremse schneller abfällt als ansteigt. Hierdurch wird verhindert, daß Kupplung und Brernse gleichzeitig in Eingriff sind.
• Um die Stillsetzzeit bei einem Positioniervorgang so gering wie möglich zu halten, ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform ein an den Ausgang des Surtrnationsverstärkers über ein Glätfungsglied angeschlossener, pegelahhängiq schaltender Verstärker vorgezusammen mit einer Loqiscnaitun sehen, der/bei dem Erreichen der Annäherungsdrehzahl ein Signal erzeugt.Ferner sind bei einer bevorzugten Ausführungsform ein auf das Halt "Halt"-Kommando hin den Regelkreis hinter der Rechenschaltung öffnender Unterbrecher und eine die der Bremse zugeordnete Transistorschaltstufe eine fest vorgegebene Zeitspanne einschaltende Steuerstufe vorgesehen. Durch eine Stillsetzung in dieser Weise wird ebenfalls der Stillsetzvorgang verkürzt, weil die Einschwingzeit, die der Regler -benötigen würde, wenn die Solldrehzahl "Null" vorgegeben werden würde, entfällt.
• Im folgenden ist die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild des ersten Ausführungsbeispiels und des zugeordneten Kupplungsmotors; Fig. 2 ein Schaltbild einer allgemeinen, für das erste Ausführungsbeispiel vorgesehenen Rechenschaltung mit vor-und nachgeschalteten Baugruppen; Fig. 3 ein Schaltbild einer vereinfachten Rechenschaltung mit vor- und nachgeschalteten Baugruppen; Fig. 4 ein Schaltbild des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3 mit Schaltendstufen und einem Logik-Schaltungsteil; Fig. 5 ein Schaltbild des Schaltungsteils zur Drehzahlistwerterfassung und Positionserfassung für beide Ausführungsbeispiele; Fig. 6 einen für beide Ausführungsbeispiele geeigneten Kommandogeber mit Drehzahlsollwertbildr,er ; Fig. 7a bis 7c verschiedene Diagramme bei drei verschiedenen Auslegungen der statischen Reglerkennllnie; Fig. 8 die Drehzahlistwertspannung bei gestuften änderungen des Drehzahisollwertes sowie einige die Spannungsverläufe verschiedener Signale in ihrem zeitlichen Zusammenhang mit diesem Verlauf der Drehzahlistwertspannung.
• Ein als Ganzes mit 1 bezeichneter Kupplungsmotor weist einen Motorteil 2 lauf, bei dem es sich vorzugsweise um einen während des Betriebs ständig laufenden Drehstrommotor handelt, der mit einer Schwungmasse 3 starr gekuppelt ist. Eine Abtriebswelle 9 des Kupplungsmotors 1, die im Ausführungsbeispiel mit einer Antriebsriemenscheibe versehen ist, kann wahlweise über eine Kupplungsscheibe 4 an die Schwungmasse 3 oder über eine Bremsscheibe 6 an ein Bremswiderlager 8 angekuppelt werden. Der aus der Schwungmasse 3 und der Kupplungsscheibe 4 gebildeten Reibungskupplung ist eine Kupplungsmagnetspule 5, der aus der Bremsscheibe 6 und dem Bremswiderlager 8 gebildeten Reibungsbremse eine Bremsmagnetspule 7 zugeordnet. Über die Erregerströme der Kupplungsmagnetspule 5 und der Bremsmagnetspule 7 kann das über die Kupplung übertragbare Antriebsmoment und das von der Bremse erzeugbare Bremsmoment auf beliebige Werte zwischen dem Wert Null und dem Maximalwert eingestellt werden. Über einen Keilriemen erfolgt die Kraftübertragung auf eine Welle 10 einer Arbeitsmaschine, bei der es sich im Ausführungsbeispiel um eine Nähmaschine handelt.
• Auf der Welle 10 ist eine Einrichtung 11 angeordnet, welche die Funktion eines Positionsgebers und eines Drehzahlgebers erfüllt.
• Eine oder mehrere Positionen der Welle 10 werden durch diesen Positionen zugeordnete elektrische Impulse und der Istwert der Drehzahl der Welle 10 durch eine Impulsfolge mit einer der Drehzahl entsprechenden Impulsfolgefrequenz wiedergegeben. Der Ausgang, an dem die der Drehzahl entsprechende Impuisfolge auftritt, welche im Ausführungsbeispiel bei maximaler Drehzahleine Frequenz von etwa 5 kHz hat, ist mit dem Eingang eines Drehzahlistwertbildners 12, der Ausgang, an dem die der Position entsprechenden Impulse auftreten, mit einer Logikschaltung 15 verbunden.
• Der Drehzahlistwerthildner 12 erzeugt eine der Drehzahl entsprechende, von einer relativ starken Wechselspannung überlagerte Gleichspannung.
• Ein Kommandogeber 14, der Stellungswerte eines Pedals od.dgl., das von einer BedienungsperSon betätigt wird, in elektrische Signale umwandelt, ist mit der Logikschaltung 15 sowie einem Drehzahlsollwertbildner 13 verbunden. Letzterer erzeugt an seinem Ausgang eine dem Sollwert entsprechende und zu der Gleichspannung am Ausgang des Drehzahlistwertbildners 12 inverse Gleichspannung.
• Diese beiden Spannungswerte werden einer als Ganzes mit 17 bezeichneten Rechenschaltung zugeführt, in der sie zunächst verglichen werden, d.h. ihre Differenz gebildet wird, und anschließend der Absolutwert der Differenz und die zeitliche Snderung dieser Differenzspannung bewertet wird. Die Rechenschaltung 17 ist im Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß die Regelschaltung ein PID-Ubertragungsverhalten hat Der Ausgang der Rechenschaltung 17 ist mit einem Summationsverstärker 19 verbunden, bei dem es sich um einen verzögert beschalteten Operationsverstärker handelt, dessen Zeitkonstante klein gegenüber den anderen Ubertragungsgliedern des Regelkreises ist. Ein zweiter Eingang des Summaist mit dem Ausgang eines Taktgebers 18 verbunden. Der von diesem gelieferten Spannung wird die von der Rechenschaltung 17 gelieferte Spannung überlagert.
• Die Ausgangs spannung des Taktgebers 18 ist eine Wechselspannung konstanter Amplitude und konstanter Frequenz. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um eine Dreieckspannung. Es können aber auch andere Spannungsverläufe vorteilhaft sein.
• Der Ausgang des Summationsverstärkers 19 ist zum einen direkt mit einem ersten pegelabhängig schaltenden Verstärker 21 verbunden, dem eine Transistorschaltstufe 23 nachgeschaltet ist, welche den Erregerstrom der Kupplungsmagnetspule 5 steuert. Zum andern ist der Ausgang des Summationsverstärkers 19 mit einem UTmkehrverstärker 20 verbunden, dem ein zweiter pegelabhängig schaltender Verstärker 22 nachgeschaltet ist, an dessen Ausgang eine Transistorschaltstufe 24 angeschlossen ist, welche den Erregerstrom der Bremsmagnetspule 7 steuert.
• Die Kupplungsmagnetspule 5 und die Bremsmagnetspule 7 können mit dieser Regelschaltung impulsweise mit der Frequenz der Spannung des Taktgebers erregt werden, wobei die Breite der Impulse von der Spannung abhängt, die am Ausgang der Rechenschaltung 17 ansteht. Die Breite der Impulse kann so weit vergrößert werden daß eine Gleichspannung zur Verfügung steht, was eine Dauereinschaltung mit dem Nennwert des Erregerstromes bedeutet.
• Die Logikschaltung 15 wertet Signale des Kommandogebers 14 und ein oder mehrere positionsabhängige Signale der Einrichtung 11 aus. Es können daher die verschiedenen Betriebsphasen, namlich Betrieb mit verschiedenen Arbeitsdrehzahlen, rascher Wechsel zwischen diesen Arbeitsdrehzahlen und das Stillsetzen in einer bestimmten Position der Welle 10 ausgelöst werden. Für die Positionierung ist der Ubergang auf eine fest vorgegebene Annäherungsdrehzahl erforderlich, deren Erreichen über die Verbindung der Logikschaltung mit dem Ausgang des Summationsverstärkers 19 erkannt wird. Für den Übergang von der Annäherungsdrehzahl zum Stillstand wird über eine Leitung 25 der Regelkreis zwischen den beiden pegelabhängig schaltenden Verstärkern 21 und 22 sowie den diesen nachgeschalteten Schaltstufen 23 bzw. 24 unterbrochn,und über eine Leitung 26 wird dann die die Bremse steuernde Schaltstufe 24 für eine feste Zeit voll ausgesteuert. Die Nähmaschine wird dadurch stillgesetzt und vorübergehend festgebremst. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne wird die Welle 10 wieder freigegeben, damit sie vor dem nächsten Arbeitsspiel bei Bedarf von Hand ver-'dreht werden kann.
• Die Fig. 2 zeigt den Aufbau der Rechenschaltung 17, des nachgeschalteten Summationsverstärkers 19, des Taktgebers 18, des Umkehrverstärkers 20 sowie der beladen pegelabhängig schaltenden Verstärker 21 und 22. Die Rechenschaltung 17 weist einen Operationsverstärker 35 auf, der als summierender Verstärker beschaltet ist und die Differenz der Ausgangsspannungen des Drehzahlistwertbildners 12 und des Drehzahlsollwertbildners 13 bildet. Die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 35 wird durch nachgeschaltete Operationsverstärker 36, 37 und 38 bewertet, wobei der Operationsverstärker 36 mit den Beschaltungswiderständen 39 und 40 den das Proportionalverhalten der Regelschaltung bestimmenden Anteil, der Operationsverstärker 37 mit dem Beschaltungswiderstand 41 und dem Rückführkondensator 42 den das integrale Verhalten bestimmenden Anteil und der Operationsverstärker 38 mit dem Eingangskondensator 43 und dem Rückführwiderstand 44 den das differentiale Verhalten bestimmenden Anteil der Ausgangsspannung der Rechenschaltung bilden. Diese einzelnen Anteile können getrennt eingestellt werden, sodaß ein beliebiges, den trfordernissen der Regelung angepaßtes Übertragungsverhalten der Regelschaltung erreicht werden kann, bei der es sich im Ausführungsbespiel um ein PID-Verhalten handelt.
• Ein Operationsverstärker 49 fasst über einen Widerstand 50 den Proportionalanteil; über einen Widerstand 51 den Integralanteil und über einen Widerstand 52 den Differentialanteil zusammen.
• Die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 49 wird dem einen Eingang des Summationsverstärkers 19 zugeführt, der ein verzögert beschalteter Operationsverstärker mit einer Verstärkerschaltung 83 ist.
• Die Verzögerungszeitkonstante des Summationsverstärkers 19 wird durch einen Rückführwiderstand 86 und einen Rückführkondensator 87 festgelegt und ist klein im Verhältnis zu den Zeitkonstanten anderer Ubertragungsglieder des Regelkreises. Die Ausgangsspannung der Rechenschaltung 17, die an einem Eingangswiderstand 85 des Summationsverstärkers 19 anliegt, wird daher nicht beeinflusst.
• Der Ausgang des Taktgebers 18 gibt im Ausführungsbeispiel differenzierte Taktimpulse konstanter Amplitude und mit einer solchen Frequenz ab, daß die Periodendauer wesentlich kürzer als die durch den Rückführwiderstand 86 und dem Rückführkondensator 87 bestimmte Zeitkonstante ist. Der Taktgeber 18 ist aus zwei Schmitt-Triggern der TTL-Schaltkreisfamilie au£gebaut und weist einen Widerstand 79 und einen Kondensator 80 als frequenzbestimmende Schaltkreiselemente auf. Ein Kondensator 81 und ein Widerstand 82 bewirken eine Differentiation der von den Schmitt-Triggern erzeugten Rechteckspannung, damit. positive und negative Impulse bezüglich des Schaltungsnullpunktes entstehen.
• Die Ausgangsspannung des Taktgebers 18, die an einem Eingangswiderstand 84 des Summationsverstärkers 19 anliegt, wird durch einen Operationsverstärker 83, der mit dem Widerstand 86 und dem Rückführkondensator 87 beschaltet ist, integriert, sodaß am Ausgang des Summationsverstärkers 19 eine Summenspannung zur Verfügung steht, die aus einem dreieckförmigen Spannungsverlauf konstanter Amplitude und konstanter Frequenz sowie einer der Ausgangsspannung der Rechenschaltung 17 proportionalen Spannung besteht.
• Diese Spannungs summe wird den beiden pegelabhängig schaltenden Verstärkern 21 und 22 zugeführt, welche im Ausführungsbeispiel mit Operationsverstärkern aufgebaut sind. Der erste pegelabhängig schaltende Verstärker 21 besteht aus einem Operationsverstärker 55 und weist Widerstände 56 und 57 am nicht invertierenden Eingang zur Einstellung der Schaltschwelle auf, während mit einem Mitkopplungswiderstand 58 Hysterese und Umschaltgeschwindigkeit bestimmt werden. Ein Eingangswiderstand 59 ist direkt mit dem Ausgang des Summationsverstärkers 19 verbunden.
• Der zweite pegelabhängig schaltende Verstärker 22 ist gleich aufgebaut wie der Verstärker 21 und besteht aus einem Operationsverstärker 60, den Beschaltungswiderständen 61, 62, 63 und 64, den in gleicher Reihenfolge dieselben Funktionen wie den Widerständen des Verstärkers 21 zugeordnet ist. Die Schwelle ist bei beiden pegelabhängig schaltenden Verstärkern 21 und 22 ihrem Betrage nach gleich groß. Sie ist positiv zum Schaltungsnullpunkt bei einer negativen Ausgangs spannung des Drehzahlistwertbildners 12 bzw. einer positiven Ausgangsspannung des Drehzahlsollwertbildners 13 bezüglich des Schaltungsnullpunktes.
• Der Umkehrverstärker 20, der aus einem Operationsverstärker 65 und Beschaltungswiderständen besteht, dient dazu, daß bei negativer Ausgangsspannung des Summationsverstärkers 19, d.h. dann, wenn der Drehzahlistwert größer als der Drehzahlsollwert ist, die positive Schwelle des zweiten pegelabhängig schaltenden Verstärkers 22 in positiver Richtung überschritten und die Bremsmagnetspule 7 erregt wird. Bei einer positiven Ausgangsspannung des Summationsverstärkers 19, d.h., wenn der Drehzahlsollwert größer als der Drehzahlistwert ist, wird bei Überschreitung der positiven Schwelle des ersten pegelabhängig schaltenden Verstärkers 21 die Kupplungsmagnetspule 5 erregt. Kupplungs- und Bremsmagnetspule werden bei einem solchen Aufbau der Regelschaltung mit Impulsen unterschiedlicher Breite und der Frequenz der vom Taktgeber 18 gelieferten Spannung oder dauernd eingeschaltet.
• Wie das in Fig. 3 dargestellte, abgewandelte Ausführungsbeispiel zeigt, ist eine Anderung der Rechenschaltung möglich, ohne die vor- und nachgeschalteten Baugruppen verändern zu müssen, was im Hinblick auf die Anpassungsmöglichkeit von großer Bedeutung ist. Die als Ganzes mit 70 bezeichnete Rechenschaltung ist in ihrem Aufbau einfacher als die Rechenschaltung 17 des ersten Ausführungsbeispiels. Ein einziger Operationsverstärker 73 bewertet mit Hilfe seines Eingangswiderstandes 74 die Sollwertspannung und mit Hilfe eines Eingangswiderstandes 75 den statischen Anteil der Istwertspannung. Ein Rückführwiderstand 76 bestimmt die Verstärkung der Differenz der Eingangsspannungen. Parallel zum Eingangswiderstand 75, also im Istwert-Zweig, liegt ein Eingangskondensator 77, parallel zum Rückführwiderstand 76 ein Rückführkondensator 78. Die Bewertung der aus der Sollwertspannung und der Istwertspannung gebildeten Spannungsdifferenz führt daher zu einem Übertragungsverhalten der Regelschaltung, die ungefähr demjenigen eines Proportional-Differential-Reglers entspricht. Der Ausgang der Rechenschaltung 70 ist mit dem Eingangswiderstand 85 des Summationsverstärkers 19 verbunden, der wie der Summationsverstärker des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet ist. Da auch alle übrigen Baugruppen in der gleichen Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 ausgebildet sind, gelten die folgenden Erläuterungen für beide Ausführungsbeispiele.
• Die Verbindung der Ausgänge der beiden pegelabhängig schaltenden Verstärker 21 und 22 sowie der Logikschaltung 15 mit der Kupplung schaltstufe 23 und der Bremsschaltstufe 24 sowie den Aufbau der Logikschaltung 15 zeigt Fig. 4. Zwei digitale Inversionsglieder 90 und 91, welche dem ersten bzw. dem zweiten pegelabhängiq schaltenden Verstärker 21 bzw. 22 nachgeschaltet sind, dienen dazu, um nach dem Überschreiten der Schwelle dieser beiden Verstärker positive Spannungspegel zur Betätigung der nachgeschalteten Kupplungsschaltstufe 23 bzw. der Bremsschaltstufe 24 zur Verfügung zu haben. Das dem Inversionsglied 90 nachgeschaltete UND-Glied 92 sowie das dem Inversionsglied 91 nachgeschalte UND-Glied 93 erlauben mit Hilfe des über die Leitung 29 zugeführten Ausgangspotentials der Logikschaltung 15 die Ausgangssignale der pegelabhgig schaltenden Verstärker 21 und 22 von den Schaltstufen 23 bzw. 24 çernzuhalten , falls das über die Leitung 25 zugeführte Potential den niederen Spannungspegel L einnimmt. Der Eingang der Schaltstufen 23 und 24 weist je ein ODER-Verknüpfungsglied 94 bzw. 95 auf, sodaß die Beeinflussung der Schaltstufen vom Ausgang der Regelschaltung oder von einer anderen Stelle aus erfolgen kann. Im Ausführungsbeispiel wird während des StiLlsetzvOTQan9eS /die der Bremse zugeordnete Schaltstufe 24 über den hohen Pegel H der über die Leitung 26 zugeführten Ausgangsspannung der Logikchaltung 15 betätigt.
• Der Aufbau der Kupplungsschaltstufe 23 und der Bremsschaltstufe 24 ist prinzipiell gleich. Mit 96 und 97 ist je eine Darlington-Anordnung der Schalttransistoren gekennzeichnet, mit 98 und 99 bzw. 100 und 101 je ein Eingangsspannungsteiler, mit 102 und 103 bzw. 104 und 105 ein Ausgangsspannungsteiler bezeichnet, der über eine Diode 106 bzw. 107 die Verbindung zur Eingangsbasis der Darlington-Anordnung der Schalttransistoren herstellt.
• Während der Eingangsspannungsteiler zur Verbesserung der Störsicherheit von Eingangssignalen der Schaltstufe dient, wird durch den Ausgangsspannungsteiler die Spannungsbeanspruchung der Transistoren der Darlington-Anordnung auf einen festen Wert beschränkt, da beim Überschreiten dieses festen Spannungswertes die Diode 106 bzw. 107 leitend wird und damit die Transistoren der Darlington-Anordnung 96 bzw. 97 öffnet, so daß ein geregeltes Abschaltverhalten entsteht. Bei der Steuerung von Magneten ist dies besonders wichtig, da sowohl die Kupplungsraagnetspule 5 als auch die Bremsmagnetspule 6 sich elektrisch wie eine Reihenschaltung eines Ohmwiderstandes und einer Induktivität verhalten. Wählt man die Abschaltspannung um ein Mehrfaches, beispielsweise um das Zweifache bis Dreifache größer als die Betriebsspannung von Kupp--lungs- und Bremsmagnetspule, so erhält man bei der Einschaltung einen Stromanstieg, wie er der Zeitkonstanten aus Induktivität und Kehrwert des Ohmwiderstandes entspricht, während bei der Ahschaltung der Stromabfall ungefähr entsprechend dem Verhältnis von Abschaltspannung zu Betriebsspannung, also zwei bis dreimal schneller vor sich geht. Beim Übergang von Kupplungsbetätigung auf Bremsbetätigung, wie sie beispielsweise beim Einschwingen auf eine höhere Drehzahlstufe auftritt, wenn also/Rupplungsspule 5 über die Schaltstufe 23 ausgeschaltet und die Bremsspule 7 über die Schaltstufe 24 eingeschaltet wird, fällt der Strom in der Kupplungsmagnetspule 5 schneller, als der Strom in der Bremse magnetspule 7 ansteigt. Somit ist sichergestellt, daß sich keine zeitliche Überdeckung von Kupplungs- und Bremsmoment ergibt.
• Zur weiteren Erläuterung der Wirkungsweise der Regelschaltung in Verbindung mit dem Kupplungsmotor 1 sind in den Fig. 7a bis 7c verschiedene Diagramme für drei verschiedene, das statische Ubertragungsverhalten betreffende Reglereinstellungen dargestellt.
• Mit a ist der zeitliche Verlauf der Spannung bezeichnet, die am Ausgang der Rechenschaltung zur Verfügung steht. Mit b und c sind die positiven Einschaltimpulse für die Kupplungsschaltstufe 23 bzw. die Bremsschaltstufe 24 bezeichnet. Im Abschnitt 1 ist die Spannung, die der statischen Differenz von Drehzahlsollwert und Drehzahlistwert proportional ist, genau Null, während im Abschnitt 2 der Sollwert größer als der Istwert und im Abschnitt 3 der Istwert größer als der Sollwert ist. Bei der in Fig. 7a wiedergegebenen Reglereinstellung ist die Amplitude der Dreieckspännung kleiner als die Breite der Schaltschwelle, deren obere Grenze mit UT und deren untere Grenze mit UT T bezeichnet ist. Im Abschnitt 1 kann somit kein Schaltimpuls für die Kupplungsschaltstufe oder die Bremsschaltstufe entstenen. In den Abschnitten 2 und 3 werden hingegen die Impulse b bzw. c jeweils dann, wenn die Spannung a die Schwelle UT bzw. UT überschreitet, erzeugt.
• Die relative Einschaltdauer ß kr der Impulse b und die relative Ku Einschaltdauer # Br der Impulse c nimmt nach Überschreiten der Schwelle linear bis zur jeweiligen Dauereinschaltung #Ku = 1 bzw. #Br = 1 zu. Die Bildung des Kupplung und Bremsmomentes ist nicht direkt proportional zur relativen Einschaltdauer bzw, In dem in den bzw. 7a Ku bzw. #Br. In dem in den Fig. 7a bis 7c dargestellten Anfangsbereich I steigt das Moment sowohl der Kupplung als auch der Bremse nur sehr langsam mit # an, da einerseits das Moment proportional zu einem linearen und einem quadratischen Anteil des Erregerstromes der Magretspulen ist und andererseits bei kleinen Werten von E der Erregerstrom nur langsam mit # ansteigt, solange der Erregerstrom nach jedem Einschaltimpuls wieder auf Null abklingt. Benötigen Kupplung und Bremse des Kupplungsmotors eine Mindesterregung, um die Rückstellkraft einer Rückstellfeder, welche die Kupplungsscheibe 4 bzw. die Bremsscheibe 6 in der Ruhestellung zu halten sucht, zu überwinden, dann deckt sich der Nullpunkt für 6 kr = 0 und #Br = 0 nicht mehr mit dem Null-Ku Br punkt von MKU = O bzw. MBr = O für die gleiche Ausgangsspannung des Summationsverstärkers 19 entsprechend einer bestimmten Differenz von Drehzahlsollwert und Drehzahlistwert. Dies ist in Fig.7a durch die gestrichelt gezeichnete Linie dargestellt. In einem an den Bereich I anschließenden Bereich II ab etwa 6 Ku = 0,5 und EBr = 0,5 bei einem Richtwert für die Frequenz der Taktgeberspannung von größer als 1 kHz ist ein stärkerer Anstieg des Momentes mit & vorhanden.
• In Fig. 7b ist die Amplitude der Dreieckspannung genau gleich der Breite der Schaltschwellen. Demgemäß erhält man eine Kennlinie für die relative Einschaltdauer von Kupplung und Bremse, die yenau durch den Nullpunkt der Abszissenachse geht, auf der die der statischen Differenz von Drehzahlsollwert und Drehzahlistwert proportionale Spannung aufgetragen ist. In der Momentenkennlinie von Kupplung und Bremse können sich die Momentennullpunkte der Anfangsbereiche I von Kupplung und Bremse direkt aneinander anschließen, sofern keine Mindestetregung zur Uberwindung iner Rückstellkraft benötigt wird, welche die Kupplungsscheibe 4 und die Bremsscheibe 6 in der Ruhestellung zu halten sucht (val.
• gestrichelt dargestellte Kurve in Fig. 7h).
• Bei der in Fig.7c wiedergegebenen Einstellung ist die Amplitude der Dreieckspannung deutlich größer als die Breite der Schaltschwellen. Die Betätigungskennlrnien filr die Einschaltung der Kupplung und der Bremse überlappen sich daher. Aus der Darstellung der Momentenkennlinie erkennt man jedoch, daß diese Überlappung sich nur auf einen Teil des Anfangsbereichs der Momente von Kupplung und Bremse zu beziehen braucht (vgl. gestrichelt dargestellte Kurve in Fig. 7c).
• Zu erwähnen ist, daß dieses statische Übertragungsverhalten der Regelschaltung wegen der Verwendung der konstanten Frequenz der Dreieckspannung im gesamten Drehzahlbereich erhalten bleibt und damit Stabilität der Drehzahl und gutes Ubergangsverhalten , soweit sie durch die statische Reglereinstellung erreicht werden können, im gesamten Drehzahlbereich erzielt werden.
• Zur weiteren Erläuterung sind in Fig. 8 verschiedene Spannungen in zeitlicher Zuordnung zu einem die verschiedenen Drehzahlen enthaltenden Arbeitsspiel wiedergegeben. Das Arbeitsspiel ist in die Abschnitte 1 bis 5 unterteilt. Dem Verlauf der Drehzahl entspricht der Verlauf der Istwertspannung d am Eingang der Rechenschaltung, wobei in dem Diagramm die den niedrigen Drehzahlen entsprechende Istwertspannung überhöht gezeichnet ist. Ferner ist durch die Wahl des statischen Übertragungsverhaltens (vgl.
• Fig. 7) ünd durch die Wahl der Proportional-Integral- und Differentialanteile mittels der Rechenschaltung 17 oder durch die Festlegung der Beschaltungselemente 75 bis 78 der Rechenschaltung 70 ein günstiges Einschwingungsverhalten der Drehzahl bei vorzugsweise stufenförmiger Anderung der vorgegebenen Drehzahlsollwerte vorgesehen. Die Abschnitte 1 bis 4 zeigen beliebige Drehzahländerungen nadh stufenförmiger änderung des Drehzahlsollwertes. Im Abschnitt 3 ist ein Einschwingen der Drehzahl nicht mehr möglich, da hier die höchste Drehzahl des dauernd laufenden Motors erreicht wird. Es zeigt sich nur noch der für Kupplungsmotoren kennzeichnende Drehzahlknick, an dem der supplungsschlupf den Wert Null erreicht. Bei dieser Drehzahl endet daher auch der Regelbereich. Im Abschnitt 5 ist ein Stillsetzvorgang wiedergegeben. Die Stillsetzung kann aus jeder beliebigen geregelten Arbeitsdrehzahl oder auch aus der höchsten, ungeregelten Drehzahl heraus erfolgen. Einzelheiten sind im Zusammenhang mit der Beschreibung der Logikschaltunq 15 erläutert.
• Das Ausgangssignal a des Summationsverstärkers 19 wird an ein Glättungsglied der Logikschaltunq 15 angelegt, das aus Widerständen 110 und 111 sowie einem Kondensator 112 besteht. Die Ausgangsspannung des Glättungsgliedes, die dem Minus-Eingang eines Operationsverstärkers 113 zugeführt wird, besteht daher im wesentlichen nur aus dem Gleichspannungsanteil. Die über lagerte Dreieckspannung wird unterdrückt. Der Operationsverstärker 113 wird durch die Beschaltungswiderstände 114 bis 116 als pegelabhängig schaltender Verstärker betrieben. Der Verstärker spricht daher erst an, wenn sich an seinem Minus-Eingang eine Gleichspannung ausbildet, die größer als die eingestellte Schaltschwelle ist, was zugleich stets mit der Bedingung verknüpft ist, daß sich die Impulsfolge b für die Betätigung der Kupplung mit einer konstanten relativen Einschaltdauer ausbildet, sodaß das Kupplungsmoment dem Lastmoment entspricht.
• Fig. 5 zeigt Einzelheiten der Einrichtung 11 zur Drehzahl-und Positionserfassung in einer besonders einfachen Ausführungsform sowie die Schaltung des nachgeschalteten Drehzahlistwertbildners 12. Die Einrichtung 11 weist eine unvollständig im Schnitt dargestellte Scheibe 130 auf, die auf der Welle 10 der Nähmaschine sitzt. Mit 131 ist eine Lochreihe der Scheibe 130 bezeichnet, deren Löcher längs einer zum Zentrum der Scheibe konzentrischen Kreislinie mit konstantem Lochabstand angeordnet sind. Mit 132 ist ein Loch bezeichnet, das die Winkelstellung der Scheibe und damit der Welle 10 kennzeichnet. Zur Einstellung einer bestimmten Position ist die Scheibe 130 relativ zur Welle 110 verdrehbar. Eine Emissionsdiode 133,. die mit über einen Widerstand 134 fest eingestelltem Strom in'Durchlaßrichtung betrieben wird, sendet gegen die Scheibe 130 aerichtete infrarote Strahlung aus, die je nach Stellung der Scheibe 130 in einem Phototransistor 135, der hinter der Lochreihe 131 angeordnet ist, und einem Phototransistor 136, der hinter der Scheibe in Höhe des Loches 132 angeordnet ist, Photoströme hervorruft. Mit Schalttransistoren 137 bzw. 140 werden diese Photoströme verstärkt. Widerstände 138 bzw. 142 gestatten eine Einstellung der Empfindlichkeit dieser Eingangsstufe. Widerstände 139 bzw. 141 bilden den Koliektorwiderstand der beiden Ausgangsschaltstufen. Dreht sich die Welle 10, so steht am Ausgang 143 eine Impulsreihe an, deren Frequenz der Lochzahl und der Drehzahl der Welle 10 proportional ist. Am Ausgang der dem Phototransistor 136 nachgeschalteten Stufe steht eine Impulsreihe an, welche den Spannungsverlauf g (Fig. 8) hat und der Logikschaltus 15 zugeführt wird. Aus der der Drehzahl proportionalen Impulsfolge am Ausgang 143 wird in dem an diesen Ausgang angeschlossenen Drehzahlistwertbildner 12 eine der Impulsfrequenz proportionale Gleichspannung gebildet, die beispielsweise den Spannungsverlauf d (Fig. 8) hat. Diese Gleichspannung ist jedoch nicht vollständig geglättet, um die Trägheit des Drehzahlistwertgebers gering halten zu können.
• Der Drehzahlistwertbildner 12 weist eine.Schaltstufe mit einem Transistor 145 auf, welche einen ersten Impulskondensator 146 über den Kollektorwiderstand 147 des Transistors 145 und eine Diode 148 bei einem Betrieb in Durchlaßrichtung entsprechend der dem Eingang zugeführten Impulsfolge auflädt, während über die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors 149 die Entladung dieses ersten Impulskondensators 146 mit der Folge dieser Impulsfrequenz zu einem Ausgangsglättungsglied, das aus einem Widerstand 150 und einem Kondensator 151 besteht, erfolgt. Am Ausgangsglättungsglied entsteht sc eine Spannung, deren Mittelwert der Drehzahl der Welle 10 proportional ist, mit einem darin enthaltenen, sägezahnförmigen Spannungsverlauf, der eine konstante Amplitude mit einer Frequenz aufweist, die der Frequenz der Impulsfolge proportional ist. Es muß angestrebt werden, die Größe der Amplitude dieser Sägezahnspannung bei einer Zeitkonstante des Glättungsgliedes, die klein gegenüber den übrigen Zeitkonstanten der Regelstrecke, z.B. der Zeitkonstante der Kupplungsmagnetspule 5 ist, klein zu halten.
• Dazu sind möglichst viele Impulse pro Umdrehung, also möglichst viele Löcher in der Lochreihe 131 vorteilhaft. Diese Zahl ist aber durch die Anordnung der Emissionsdiode 133 und des Phototransistors 135 begrenzt. Eine besonders vorteilhafte Maßnahme zur Erhöhung der Impulsfrequenz läßt sich mit der in Fig. 5 dargestellten, durch eine gestrichelte Linie mit dem übrigen Teil des Drehzahlistwertbildners 12 verbundenen Schaltungsteil erreichen.
• Dieser zusätzliche Schaltungsteil weist eine Schaltstufe mit einem Transistor 153 auf, der einen zweiten Impulskondensator 154 über den Kollektorwiderstand.155 und eine Diode 156 bei Betrieb in Durchlaßrichtung entsprechend der Impulsfolgefrequenz auflädt, während über die Emitter-Kollektor-Strecke eines vorgeschalteten Transistors 157 die Entladung des zweiten Impulskondensators 154 zum gleichen Ausgangsglättungsglied hin wie beim ersten Impulskondensator erfolgt, nur mit dem Unterschied, daß die Entladung des zweiten Impulskondensators 154 gegenüber dem ersten Impulskondensator 146 jeweils um eine hal.be Periode der Impulsfrequenz versetzt erfolgt, wozu eine weitere Schaltstufe, die einen Transistor 152 aufweist, dient.
• Fig. 6 zeigt die wesentlichen Teile des Kommandogebers 14 und des ihm nachgeschalteten Drehzahlsollwertbildners 13, wobei nur der prinzipielle Aufbau einer besonders einfachen Ausführungsform erlautert ist.
• Der Kommandogeber 14 weist eine unvollständig und im Schnitt dargestellte Kodierplatte auf, die beispielsweise als Scheibe oder Scheibensegment ausgebildet ist Bei einer Betätigung des Kommandogebers durch eine Bedienungsperson erfolgt eine Drehung der Kodierplatte um eine auf ihr senkrechtstehenden Achse, sodaß je nach Stellung der Kodierpiatte über eine oder beide in /ihr mit unterschiedlichem radialem Abstand von der Drehachse vorgesehenen Bohrungen 161 und 162 die von einer Emissionsdiode 163 ausgesandte, auf die Kodierplatte gerichtete Infrarotstrahlung auf Phototransistoren 365 bzw. 166 trifft, welche hinter der Kodierplatte in Höhe der Bohrungen 161 bzw. 162 angeordnet sind. Die Emissionsdiode wird über einen Widerstand 164 mit fest eingestelltem Strom in Durchlaßrichtung betrieben. Mit Widerständen 168 bzw. 171 wird die Empfindlichkeit der durch die beiden Phototransistoren gebildeten Empfangsstufen eingestellt, während Widerstande 169 bzw. 172 den Kollektorwiderstand der nachgeschalteten Ausgangs stufe bilden. Der Ausgang der beiden Ausgangsstufen ist mit einem Ausgang E1 bzw. einem Eingang E2 eines Dekodierers 173 verbunden, an dessen Ausgängen A1 bis A4 entsprechend nachstehender Definitionstabelle hohe oder niedere Spannungspegel als logische Signale anstehen. Im Ausführungsbeispiel sind vier Stufen entsprechend vier verschiedenen Kommandos, welche mit dem Kommandogeber gegeben werden können, vorgesehen.
• Stufe E1 E2 A1 A2 A3 A4 1 L L H L L L 2 L H L H L L 3 H H L L H L 4 H L L L L H Werden mehr als zwei Eingangskanäle verwendet, so kann ein Dekodierer mit mehr als vier Ausgangsstufen, beispielsweise bei drei Eingangskanälen mit acht Ausgangs stufen oder bei vier Eingangskanälen mit sechzehn Ausgangsstufen, verwendet werden.
• Prinzipiell ändert sich jedoch am Aufbau des Komnandogebers und des nachgeschalteten Sollwertbildners nichts. Wichtig ist nur, daß sich die Eingangssignale von Kommandostufe zu Kommandostufe immer nur um einen binären Wert unterscheiden, was bei Verwendung des bekannten Gray-Kodes auch stets der Fall ist, damit bei Zwischenstellungen der Kodierplatte 160 immer nur die benachbarte Kommandostufe zur Wirkung kommt.
• Der Drehzahlsollwertbildner 13 wandelt die digitalen Ausgangssignale in Sollwerte für die Drehzahlvorgabe um, die wegen des Anschlusses an eine gemeinsame Ausgangs leitung h am Summationspunkt, bei dem es sich im Ausführungsbeispiel um den Minus-Eingang des Operationsverstärkers 73 (Fig. 4) handelt, aus eingeprägten Strömen bestehen. Dazu werden die an die Ausgänge A1 bis A4 angeschlossenen Schaltverstärker 175 bzw. 176 bzw. 177 bzw. 178 benutzt, die mit niederohmigen Widerständen 179 bis 182 abgeschlossen sind, welche an einer positiven Spannungsauelle angeschlossen sind. Liegt an einem dieser Verstärker ein hoher Spannungspegel H an, so wird ausgangsseitig die niederohmige Verbindung des positiven Pols der Spannungsquelle über eine Diode 183 bzw. 184 bzw. 185 bzw. 186 wirksam, sodaß über eine nachgeschaltete, einstellbare Widerstandskombination 187 bzw.
• 188 bzw. 189 bzw. 190 der gewünschte eingeprägte Strom, der einem Drehzahlsollwert entspricht, fließen kann. Bei niedrigem Spannungspegel L am Ausgang der Verstärker 175 bis 178 fließt über den zugeordneten Widerstand 179 bzw. 180 bzw. 181 bzw. 182 ein Strom in den Verstärkerausgang, da wegen den Schwellspannungen der Dioden 183 bis 186 kein Strom zur Ausgangs leitung h fließen kann. Das Ausgangssignal am Ausgang A1 ist identisch mit dem Signalverlauf f (Fig. 8). Bei hohem Spannungspegel R erfolgt das Kommandosignal 'gFreigabe-positionierunqlwas stets mit der Einstellung des Sollwertes für die Annäherungsdrehzahl über den Sollwertbildner 130 verbunden ist Selbstverständlich sind auch Abwandlungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele möglich. So'kann beispielsweise die Stillsetzung der Welle 10 in weiteren Positionen mit entsprechender Erfassung dieser Positionen vorgenommen werden und/oder ein Kommandogeber mit mehr als zwei Kanälen zur Erreichung einer höheren Stufenzahl benutzt werden, wobei einzelnen Stufen keine Drehzahlsollwerte zugeordnet sind, sondern nur Kommandosignale zur pedalstellungabhängigen Auslösung weiterer Zusatzfunktionen bei Nähmaschinen gebildet werden. Ebenso sind auch Anderungen der anderen Teile der Regelschaltung m9glich. Beispielsweise kann statt des internen Taktgebers 18 auch eine feste Frequenz durch Ableitung aus dem den Motor speisenden Wechsel- oder Drehstromnetz benutzt werden.

Claims (14)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Drehzahlregelschaltung für eine Nähmaschinenantriebsvorrichtung mit einem Kupplungsmotor, der eine elcYtromacjntisch betätigbare Reibungskupplung und eine elektromagnetisch betätigbare Reibungsbremse aufweist, die einzeln über Transistorschaltstufen steuerbar sind, einem Drehzahlsollwertgeber und einem Drehzahlistwertgeber, der eine der Drehzahl proportionale Spannung aufgrund von Impulsen abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rechenschaltung (17,70) vorgesehen ist, welche die' Differenz der Spannungswerte, die dem Drehzahlistwert bzw. dem mittels des Sollwertgebers (13,14) vorgegebenen Drehzahlsollwert entsprechen, bewertet und deren Ausgang mit dem ersten Eingang eines Summationsverstärkers (19) verbunden ist, der die von der Rechenschaltung gelieferte Spannung einer Wechseispannung konstanter Amplitude und konstanter Frequenz überlagert, die von einem an den zweiten Eingang des SwNmationsverstärkers (19) angeschlossenen Taktgeber (18i erzeugt wird,und daß der Ausgang des Summationsverstärkers (19) mit zwei pegelabhängig schaltenden Verstärkern (21,22) verbunden ist, denen die die Kupplung (3,4,5) bzw. die Bremse (6,7,8) steuernden Transistorschaltstufen (23,24) nachgeschaltet sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Summationsverstärker (19) ein verzögert beschalteter Operationsverstärker (83 bis 87) vorgesehen ist, dessen Zeitkonstante klein gegenüber den Zeitkonstanten der anderen Übertragungsglieder ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung (17,70) wenigstens eine Bewertungsstufe (36,40;37,42;38,44;73 bis 78) für die Spannungsdifferenz zwischen der Istwertspannung und der Sollwertspannung aufweist, welche eine.der Regelschaltung ein Proportional-und/oder Diffexentiall und/oder Integral-Verhalten gebende Spannung erzeugt.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Bewertungsstufe (36,40;37,42;38,44) für die das Proportional-, Differential- und Integral-Verhalten ergebende Spannung vorgesehen ist.

5. Schaltung nach Anspruch d, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungsstufen (36,40;37,42;38,44) parallel geschaltet sind und ihr Ausgang mit dem Eingang eines Verstärkers (49) verbunden ist.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung (17) eine die Differenz zwischen der Istwertspannung und der Sollwertspannung bildende Vergleicherstufe (35) aufweist, der die Bewertungsstufen nachgeschaltet sind.

7. Schaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bewertungsstufe (36,40;37,42;38,44;73 bis 78) einen Operationsverstärker (36,37,38,73) aufweist.

8. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung des Taktgebers (18) eine Periodendauer hat, die klein ist gegenüber der Zeitkonstanten des Operationsverstärkers (83) des Summationsverstärkers (19)

9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch qekennzeichnet, daß der auLwelct: Taktgeber (off) einen Rechteckgenerator (S,79,80)/, dem ein Differenzierglied (81,82) nachgeschaltet ist.

10. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung des Taktgebers von den Nulldurchgänqen der Spannung des Energieversorgungsnetzes abgeleitet ist.

ll.-Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch Einrichtungen (56,57;61,62) zur Einstellung des Pegels der pegelabhängig schaltenden Verstärker (21,22) und/oder der Amplitude der Ausgangsspannung des Taktgebers (18).

12. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine ein schnelleres Abfallen als Ansteigen des Erregerstromes der Kupplung und Bremse ergebenden Beschaltung der Transistorschaltstufen (23,24).

13. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen an den Ausgang des Summationsverstärkers (19) über ein Glättungsglied (110,112) angeschlossenen, pegelabhängig schaltenden Verstärker (113), der das vollgezogene Einschwingen der Drehzahl auf die Ånnnnerungsdrehzahl nach einer Aus-Kommandogabe meldet.

14. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, qekennzeichn durch einen auf das "HALT"-Kommando hin den Regelkreis hinter der Rechenschaltung (19,70) öffnenden Unterbrecher (92,93) und eine die der Bremse zugeordnete Transistorschaltstufe (24) für eine fest vorgegebene Zeitspanne einschaltende Steuerstufe (15).