DE2454809B2 - Verfahren zum ueberschwingungsfreien stillsetzen eines mehrphasigen schrittmotors und steuereinrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

stärkeres Bremsmoment oder ein Haltemoment für den Schrittmotor erzeugen. Da die Dauer des Zeitsteuerimpulses fest vorgegeben ist, erstreckt sich dieser in Abhängigkeit von der jeweiligen Geschwindigkeit des ;5chrittmotors, so daß bei einer höheren Geschwindigkeit z.B. ein Haltemoment bis unmittelbar vor Erreichen dieser Anhaltestellung aufgebracht wird, während bei einer entsprechend niedrigeren Geschwindigkeit das Haltemoment bereits relativ weit vor einem Erreichen der Anhaltestellung wieder verschwinde' Bei diesem bekannten Verfahren wird also der Schrittmotor unabhängig von der jeweils von der Steuereinrichtung vorgegebenen Gesamtzahl an auszuführenden Schritten nach jedem einzelnen Schritt und vor Erreichen einer Anhaltestellung abgebremst und zusätzlich auch noch ,₅ geschwindigkeitsabhängig verzögert, damit diese Anhaltestellung durch den Rotor des Schrittmotors nicht überlaufen werden kann. Erst nach einem vollständigen Anhalten des Rotors des Schrittmotors wird dieser zu einem neuen Schritt gestartet, um die jewe'ls erforderliehe Anzahl von Schritten auszuführen. Dadurch wird aber selbstverständlich die Arbeitsgeschwindigkeit eines solchen Schrittmotors stark begrenzt

Aus der DT-OS 21 66 089 ist ein Verfahren zum Abbremsen eines impulsgesteuerten Schrittmotors bekannt, bei dem eine bestimmte Anzahl von Impulsen an die Erregungseinrichtung des Schrittmotors gegeben wird, die das Motorfeld in bezug auf den Rotor nacheilend verschiebt, um damit ein Gegendrehmoment zu erzeugen. Bei dem bekannten Verfahren wird dabei ein Hochgeschwindigkeits- und Niedrigkeitsgeschivindigkeits-Zustand unterschieden, um die Anzahl der jeweil an die Erregungseinrichtung gegebenen Impulse entsprechend zu ändern. Da nach diesem Verfahren jedoch nur zwischen zwei unterschiedlichen Geschwindigkeitsbereichen qualitativ unterschieden wird, ist eine optimale geschwindigkeitsabhängige Abbremsung des Schrittmotors nicht möglich.

Aus der DT-AS 16 38 091 ist eine Steuer- und Bremsschaltung für einen Schrittmotor bekannt, bei der der jeweils letzte Schrittsteuerimpuls vor Erreichen des gewünschten Anhalteschrittes mit Hilfe eines Zählers festgestellt wird und dieser letzte Schrittsteuerimpuls dann dazu ausgenutzt wird, in einer oder mehreren der Wicklungen des Schrittmotors ein Gegendrehmoment zum Anhalten des Schrittmotors zu erzeugen. Obwohl bei dieser Steuer· und Bremsschaltung das Gegendrehmoment immer nur unmittelbar vor Erreichen des Anhalteschrittes, also beim letzten auszuführenden Schritt mehrerer vom Schrittmotor zurückzulegender Schritte aufgebracht wird, ist die Größe oder Dauer dieses Gegendrehmoments jedoch nicht geschwindigkeitsabhängig, so daß bei Geschwindigkeitsschwankungen des Schrittmotors ein zu frühes oder spätes Anhalten des Schrittmotors in der Nähe der gewünschten Anhaltestellung auftreten kann.

Aus der DT-OS 17 63 688 ist ein weiteres Verfahren zum Herabsetzen der Ausschwingdauer eines Schrittmotors bekannt, bei dem eine gesonderte und mit dem Rotor des Schrittmotors gekoppelte Bremse benutzt wird. Bei diesem bekannten Verfahren wurden ein Rückwärtszähler und ein Speicher gleichzeitig mit Hilfe des jeweils gewünschten Stellungssignals voreingestellt, wonach dieser Rückwärtszähler, gesteuert von einem Impulⁿ<ienerator, bis auf den Zählerstand von 0 zurückgezählt wird, entsprechende Schrittimpulse dabei an den Schrittmotor abgegeben werden und der jeweils erreichte Zählerstand des Rückwärtszählers in einem Vergleicher mit einem von dem Speicher angegebenen Wert verglichen wird Dieser vom Speicher angegebene Wert hängt dabei von der Größe der vorgegebenen Schrittstellung des Schrittzählers ab und ist um so größer, je größer diese vorgegebene Schrittsteliung, d.h. je hölier der im Rückwärtszähler ursprünglich eingestellte Zählerstand ist Dieses vom Speicher abgegebene Signal ist daher der bei der Einstellung des Schrittmotors vom Rotor erreichten Geschwindigkeit proportional. Um so größer also dies>e Geschwindigkeit ist, bei einem um so größeren Zählerstand des Rückwärtszählers stellt der Vergleicher eine Übereinstimmung dieses Zählerstandes mit dem Ausgangssignal des Speichers fest, wonach ein Bremsimpulsgeber für die Bremse mit den nachfolgend vom Zähler abgegebenen Impulsen gespeist wird, um ein Bremsmoment auf den Rotor des Schrittmotors aufzubringen. Diese Bremse bremst daher den Rotor des Schrittmotors um so stärker bzw. um so früher vor Erreichen des jeweils gewünschten Anhalteschrittes, je größer die vom Rotor erreichte Geschwindigkeit ist Dieses Verfahren ist jedoch relativ aufwendig und berücksichtigt außerdem mehr oder weniger zufällige Geschwindigkeitsänderungen des Schrittmotors nicht, da die jeweilige Geschwindigkeit des Schrittmotors in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Drehstellung in dem Speicher vorprogrammiert ist

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren und eine Steuereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit denen in möglichst einfacher Weise bei einer hohen Verstellgeschwindigkeit des Schrittmotors, d. h. einer möglichst hohen Geschwindigkeit des Rotors von seinem Anlaufen bis zu seinem Stillstand, der Rotor ohne Pendeln in der jeweils gewünschten Anhaltestellung exakt stillgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die Erfindung dadurch gelöst, daß der Zeitsteuerimpuls erst vor einem jeweils gewünschten Anhalteschritt erzeugt wird, daß das Zeitintervall erfaßt wird, während dem der Zeitsteuerimpuls ein ein Stellungsimpuls gleichzeitig auftreten, und daß die Erregung der Erregerwicklungen so gesteuert wird, daß die Motorwelle während einer Zeitdauer verzögert wird, die durch das Zeitintervall bestimmt wird. Da die Dauer des Zeitsteuerimpulses vorgegeben, d. h. unabhängig von der jeweiligen Geschwindigkeit des Schrittmotors ist, wird das z. B. mit nachfolgend erzeugten Stellungsimpulsen gemeinsame Zeitintervall um so größer, je höher die Geschwindigkeit des Schrittmotors ist, d. h. je schneller die einzelnen Stellungsimpulse aufeinanderfolgen. Das Umgekehrte ist bei einer entsprechend geringeren Geschwindigkeit des Schrittmotors der Fall, wobei im Extremfall die einzelnen Stellungsimpulse so langsam aufeinanderfolgen, daß nach der Erzeugung des Zeitsteuerimpulses während seiner vorgegebenen Dauer überhaupt noch kein nachfolgender Stellungsimpuls auftritt. In diesem Fall wird auch kein Gegendrehmoment erzeugt Das neue Verfahren und die neue Steuereinrichtung haben darüber hinaus den Vorteil, daß der Zeitsteuerimpuls ui.d damit auch ein eventuelles Gegendrehmoment immer nur dann erzeugt werden, wenn eine bestimmte Stellung vor Erreichen des jeweils gewünschten Anhalteschrittes erreicht wird, d. h., bei der Ausführung einer gewü.ischten Anzahl von Schritten, z. B. von fünfzehn Schritten, wird der Zeitsteuerimpuls immer erst eine bestimmte Anzahl von Schritten zur Ausfuhrung des letzten Schrittes, z. B. beim Erreichen

des drittletzten auszuführenden Schrittes, erzeugt. Dadurch wird sichergestellt, daß eine möglichst hohe Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors während des Einstellvorganges erreicht und beibehalten werden kann, da nicht nach Ausführung eines jeden Schrittes der Schrittmotor wieder stillgesetzt und erneut gestartet werden muß.

Zur Durchführung des Verfahrens ist bei einer Steuereinrichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung vorgesehen, daß mit dem Zeitsteuerimoulsgenerator ein den vorgegebenen Motorwellenabstand angebender Zähler für die Stellungsimpulse verbunden ist, daß mit der Gatterschaltung das Zeitintervall feststeilbar ist, währenddem die Stellungsimpulse und auch der Zeitsteuerimpuls gleichzeitig auftreten, und ein elektrisches Signal mit einer durch das Zeitintervall bestimmten zeitlichen Länge erzeugbar ist, das während seiner Zeitdauer eine Erregung der Erregerwicklungen zur Verzögerung der Motorwelle bewirkt.

Weitere, die besondere Art der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 und 3 angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt

Fig. la einen Grundriß eines vierphasigen Schrittmotors, einer Last und einer Steuereinrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens,

F t g. 1 b einen Aufriß des in der F i g. 1 a dargestellten Motors und einer auf die Motorwelle aufgesetzten Scheibe,

F i g. 2 ein Zeittaktdiagramm der bei der in F i g. I a dargestellten Steuereinrichtung auftretenden Signale,

Fig.3 ein weiteres Zeittaktdiagramm, das die Arbeitsweise der in der F i g. 1 a dargestellten Steuereinrichtung erläutert,

Fig.4 ein Drehmomentendiagramm, welches die Arbeitsweise des in der Fig: la dargestellten Motors erläutert,

Fig.5 ein Schaltdiagramm des in der Fig. la dargestellten Motors und der in der F i g. 1 a dargestellten Steuereinrichtung und

F i g. 6 eine ähnliche Darstellung wie in F i g. 4, die die Arbeitsweise eines Dreiphasen-Schrittmotors darstellt

Gemäß Fig. la ist ein vierphasiger 15-Schritt-Motor 10 mit veränderbarer Reluktanz dargestellt, der auf einer Grundplatte 12 angeordnet ist. Eine Motorwelle 14 des Motors 10 ist mit einer Antriebslast 16 verbunden, welche eine beliebige geeignete Einrichtung sein kann. Eine Scheibe 18 ist zusammen mit der Welle 14 drehbar und weist fünfzehn auf dem Umfang äquidistant angeordnete Schlitze 18a auf. Jeder Schlitz 18a ist auf halbem Weg zwischen zwei entsprechenden Schrittpositionen der Motorwelle 14 angeordnet, wie es in der Fig.Ib veranschaulicht ist und durch eine Pfeilmarkierung 20 auf der Grundplatte 12 angegeben ist

Ein aus Lichtquelle 22 und Lichtempfänger 24 gebildeter Impulsgenerator ist auf dem Motor 10 angeordnet und erzeugt Impulse B, wenn sich die Welle 14 dreht, und zwar jedesmal dann, wenn ein Schlitz 18a zwischen der Lichtquelle 22 und dem Lichtempfänger 24 hindurchgeht

Eine Steuereinrichtung 26 zur Durchführung des neuen Verfahrens ist mit dem Lichtempfänger 24 verbunden, um die Impulse B aufzunehmen, und weiterhin mit einer nicht dargestellten Speisequelle V und mit dem Motor 10 verbunden, um diesen zu steuern.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Steuereinrichtung 26 ist in Fig.5 dargestellt Sie weist eine Schrittsteuereinheit 30 und einen Zähler Cl mit vier Bit zum Abwäitszählen auf. Die Einheit 30 kann eine beliebige geeignete Einrichtung sein, beispielsweise ein Computer bzw. eine digitale Datenverarbeitungseinrichtung, welche derart ausgebildet ist, daß mit ihr die Anzahl der Schritte eingegeben werden kann, um welche sich die Motorwelle 14 drehen muß, und zwar zur Eingabe in den Zähler Cl in binärer Form. Der höchste Zählerstand des Zählers Cl ist 15, binär 1111, was der Anzahl der Schritte des Schrittmotors 10 bei einer vollständigen Umdrehung entspricht Eine Dekodiereinrichtung besteht aus UND-Gliedern Ai, A 2 und A 3. Der Ausgang der Stufe 2° des Zählers Cl ist mit einem Invertiereingang des UND-Gliedes A 1 verbunden, weiterhin mit einem Eingang des UND-Gliedes A 2 und mit einem Invertiereingang des UND-Gliedes A 3. Der Ausgang der Stufe 2¹ des Zählers Cl ist mit einem Eingang des UND-Gliedes A 1 und mit Invertiereingängen der UND-Glieder Λ 2 und Λ 3 verbunden. Der Ausgang der Stufe 2² des Zählers Cl ist mit den Invertiereingängen der UND-Glieder Ai, A2 und A3 verbunden. Für den Fachmann ist ohne weiteres ersichtlich, daß das UND-Glied A 1 derart ausgebildet ist, daß es die Zählung 2, binär 010, des Zählers Cl ermittelt, während das UND-Glied A 2 die Zählung von 1, binär 001, und das UND-Glied A 3 die Zählung von 0, binär 000, des Zählers C1 ermitteln.

Der Ausgang des UND-Gliedes A 1 ist über einen Inverter /1 mit den Eingängen von Zeitimpulsgeneratoren oder monostabilen Multivibratoren AfI und M 2 und jeweils direkt mit einem Eingang eines UND-Gliedes A 4 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes A 2 ist über einen Inverter /2 mit dem Eingang eines monostabilen Multivibrators MA verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes A 3 ist über einen Inverter /3 mit dem Eingang eines monostabilen Multivibrators M 5 verbunden. Der Ausgang des Inverters /3 ist ebenfalls mit dem Eingang eines monostabilen Multivibrators M 6 verbunden. Der Impuls B von dem Lichtempfänger 24 wird einem Invertiereingang eines UND-Gliedes A 4 und weiterhin dem Zähleingang des Zählers Cl zugeführt.

Der Ausgang des Multivibrators M 2 ist mit einem Eingang eines UND-Gliedes A 5 verbunden. Der Ausgang des Multivibrators M3 ist mit einem Eingang eines UND-Gliedes Λ 6 verbunden. Der Ausgang des Multivibrators MA ist mit einem Eingang eines UND-Gliedes A 7 verbundea Die UND-Glieder A 5, A 6 und A 7 bilden die Gatterschaltung. Der Impuls B wird den Eingängen der UND-Glieder A 5 und A 7 und weiterhin einem Invertiereingang des UND-Gliedes A 6 zugeführt Der Ausgang des Multivibrators Ml, des UND-Gliedes AS und des UND-Gliedes A7 wird jeweils den Eingängen eines ODER-Gliedes Oi zugeführt Der Ausgang des UND-Gliedes A 6 und der Ausgang des Multivibrators Af 5 sind mit Eingängen eines ODER-Gliedes Ό 2 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes O 2,der Ausgang des UND-Gliedes A 7 und der Ausgang des Multivibrators Af 6 sind mit den Eingängen eines ODER-Gliedes O 3 verbundea

Der Impuls B wird einem Eingang eines UND-Gliedes Λ 8 zugeführt, dessen Ausgang mit dem Zähleingang eines Binär-Vorwärtszlhlers C2 für 2 Bit verbunden ist Ein Startimpuls A wird durch die Schrittsteuereinheit 30 erzeugt und dem Rückstelleingang R des Zählers C2 zugeführt Die Ausgänge beider

Stufen des Zählers C 2 werden den Eingängen eines NAND-Gliedes Nl zugeführt, dessen Ausgang mit den Eingängen des ODER-Gliedes OZ und des UND-Gliedes AS verbunden ist. Das NAND-Glied Ni dient als Dekodiereinrichtung, um die Zählung von 3, binär 11, im Zähler C2 zu ermitteln.

Die Impulse A und B werden auch den Eingängen eines ODER-Gliedes O 21 zugeführt, dessen Ausgang mit einem Eingang eines UND-Gliedes A 22 verbunden ist Der Ausgang des UND-Gliedes A 2 ist mit einem Invertiereingang des UND-Gliedes A 22 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes A 22 wird Triggereingängen eines Flip-Flops Fl zugeführt und weiterhin Eingängen von UND-Gliedern A 9 und A10. Die Ausgänge der Seite »1« und der Seite »0« des Flip-Flops Fl werden weiteren Eingängen der UND-Glieder /4 9 und A 10 jeweils zugeführt. Der Ausgang des Inverters /3 ist mit zusätzlichen Eingängen der UND-Glieder A 9 und A 10 verbunden. Die Ausgänge der UND-Glieder A 9 und A 10 werden Triggereingängen der Flip-Flops F2 und F3 jeweils zugeführt.

Die Ausgänge der Seite »1« und der Seite »0« des Flip-Flops F2 sind mit Eingängen von UND-Gliedern A 11 und A 12 jeweils verbunden. Die Ausgänge der Seite »1« und der Seite »0« des Flip-Flops F3 sind jeweils mit Eingängen von UND-Gliedern A 13 und A 14 verbunden. Die Ausgänge der UND-Glieder AW und A 12 sind mit Eingängen eines ODER-Gliedes O 4 verbunden. Die Ausgänge der UND-Glieder A 13 und A 14 sind mit Eingängen eines ODER-Gliedes O 5 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes O 4 ist direkt mit einem Eingang eines Treibers Dl für die Phase 1 des Motors 10 und über einen Inverter /5 mit einem Eingang eines Treibers D 2 für die Phase 3 des Motors 10 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes O 5 ist direkt mit einem Treiber DZ für die Phase 4 des Motors 10 und über einen Inverter /4 mit einem Treiber D 4 für die Phase 2 des Motors 10 verbunden.

Der Ausgang des ODER-Gliedes 01 ist mit Eingängen von UND-Gliedern A 15 und A 16 verbünde i. Die Ausgänge der Seite »1« und der Seite »0« des Flip-Flops Fl sind mit Invertiereingängen der UND-Glieder A 15 und A 16 jeweils verbunden. Die Ausgänge der UND-Glieder A 15 und A 16 sind mit Eingängen von ODER-Gliedern 06 und 07 jeweils verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes O2 ist mit weiteren Eingängen der ODER-Glieder O 6 und O 7 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes O 6 ist an einen Invertiereingang des UND-Gliedes A 11 und an einen Eingang des UND-Gliedes A12 geführt Der Ausgang des ODER-Gliedes O 7 ist an einen Invertiereingang des UND-Gliedes A13 und an einen Eingang des UND-Gliedes A 14 geführt

Der Ausgang des ODER-Gliedes OZ ist mit einer Leistungssteuereinheit 50 verbunden, deren Ausgang derart geschaltet ist dal> sie die Erregungsleistung des Motors 10 steuert

Die Ausgänge der Seiten »1« der Flip-Flops F2 und F3 sind mit Eingängen dnes exklusiven NOR-Gliedes XNOX verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingang eines exklusiven ODER-Gliedes XQt verbunden ist Der Ausgang der Seite »1« des Flip-Flops Fl ist mit einem weiteren Eingang des exklusiven ODER-Gliedes XOl verbünden. Der Ausgang des exklusiven ODER-Gliedes XO 1 ist mit einem Eingang eines UND-Gliedes A 20 und mit einem Invertiereingang eines UND-Güedes A 21 verbunden.

Der Motor 10 kann entweder im Uhrzeigersinn oder

vorwärts oder gegen den Uhrzeigersinn oder rückwärts gedreht werden, je nachdem, wie es gewünscht ist. Die Schrittsteuereinheit 30 ist deshalb weiterhin in Betrieb, um vor dem Einlaufen der gewünschten Anzahl von Schritten in den Zähler C1 entweder einen Impuls CVV tu erzeugen, welcher eine Drehung im Uhrzeigersinn anzeigt, oder einen Impuls CCW zu erzeugen, welcher eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn anzeigt. Der Impuls CWwird einem Eingang des UND-Gliedes A 21

ίο zugeführt, während der Impuls CCWeinem Eingang des UND-Gliedes A 20 zugeführt wird. Die Ausgänge der UND-Glieder A 20 und A 21 sind mit Eingängen eines ODER-Gliedes O 20 verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingang des ODER-Gliedes O 21 verbunden ist

Die Arbeitsweise der Steuereinrichtung 26 wird nachfolgend anhand der F i g. 2 und 5 erläutert Es sei angenommen, daß die Motorwelle 14 im Uhrzeigersinn um 7 Schritte gedreht werden soll und daß die Phasen 1 und 2 (mit 1-2 bezeichnet) des Motors 10 anfänglich derart erregt sind, daß die Welle 14 elektrisch verriegelt ist. Weiterhin sei angenommen, daß der vorhergehende Schritt im Uhrzeigersinn erfolgt ist

Die Ausgänge der Seite »1« der Flip-Flops Fl, F2 und F3 führen hohen, hohen bzw. tiefen Pegel. Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, führen die Ausgänge der ODER-Glieder 01 und O 2 tiefen Pegel, so daß die Ausgänge der UND-Glieder A 15 und A 16 und dadurch auch die Ausgänge der ODER-Glieder O 6 und O 7 ebenfalls tiefen Pegel führen. Die UND-Glieder Λ 11 und Λ 13 werden dadurch leitend, während die UND-Gatter A ί2 und A 14 gesperrt sind. Das hohen Pegel aufweisende Ausgangssignal der Seite »1« des Flip-Flops F2 wird durch das UND-Glied Λ 11 und das ODER-Glied O 4 hindurchgelassen, so daß der Treiber D1 die Phase 1 des Motors 10 erregt Das hohen Pegel aufweisende Ausgangssignal des ODER-Gliedes O 4 wird durch den Inverter /5 invertiert so daß der Treiber D 2 gesperrt wird, wodurch auch die Phase 3 des Motors 10 gesperrt ist. Das tiefen Pegel aufweisende Ausgangssignal der Seite »1« des Flip-Flops F3 wird an den Eingang des UND-Gliedes A 13 geführt, wodurch ein Ausgangssignal tiefen Pegels erzeugt wird. Das ODER-Glied O 5 erzeugt ebenfalls ein tiefen Pegel aufweisendes Ausgangssignal, welches dem Treiber DZ zugeführt wird, um die Phase 4 des Motors 10 zu sperren. Das tiefen Pegel aufweisende Ausgangssignal des ODER-Gliedes O 5 wird durch den Inverter /4 invertiert um den Treiber D 4 zu aktivieren und die Phase 2 des Motors 10 zu erregea Somit werden die Phasen 1-2 des Motors !0 zunächst derart erregt daß die Motorwelle 14 elektrisch verriegelt ist

Das exklusive NOR-Glied XNOX, das exklusive ODER-Glied XOl, die UND-Glieder Λ 20 und A 21 und das ODER-Glied O 20 sind so geschaltet daß die Flip-Flops Fl₁ F2 und F3 derart gesteuert werden, daß eine Drehung der Motorwelle in der gewünschten Richtung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn ausgelöst wird, wie es nachfolgend im einzelnen beschrieben wird. Da die Ausgänge der Seiten »1« der Flip-Flops F2 und FZ jeweils hohen und tiefen Pegel führen, fahrt der Ausgang des exklusiven NOR-Gliedes XNO1 tiefen Pegel. Da die Seite »1« am Ausgang des Flip-Flops Fl hohen Pegel führt, führt der Aasgang des exklusiven ODER-Gliedes XOl hohen Pegel. Die

UND-Glieder A 20 und A 21 werden dadurch jeweils leitend bzw. gesperrt Wie nachfolgend im einzelnen erläutert wird, ist der Zählerstand im Zähler Cl vorder schrittweisen Bewegung des Motors gleich Null, so daß

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das UND-Glied Λ 3 ein hohen Pegel aufweisendes Ausgangssignal erzeugt. Dieses wird durch den Inverter /3 invertiert und den Eingängen der UND-Glieder A 9 und A tO zugeführt, um diese zu sperren.

Zu Beginn des schrittweisen Betriebes erzeugt die Schrittsteuereinheit 30 einen Impuls CW und führt diesen dem Eingang des UND-Gliedes A 21 zu. Da jedoch gemäß der obigen Beschreibung dar UND-Glied A 21 gesperrt ist, wird der Impuls CVV durch das UND-Glied A 21 nicht hindurchgelassen, und der Schaltzustand der Flip-Flops Fl, F2 und F3 bleibt unverändert. Die gewünschte Anzahl von Schritten, welche gleich 7 ist, binär 0111, wird dann in den Zähler Cl eingegeben. Der Ausgang des UND-Gliedes AJ gelangt auf tiefen Pegel und wird durch den Inverter 73 invertiert, um an den UND-Gliedern A 9 und A 10 hohe Pegel an den Eingängen zu erzeugen.

Die Ausgangssignale der UND-Glieder Ai, A 2 und A3 behalten logischerweise tiefen Pegel, bis der Zählerstand des Zählers Cl auf 2 vermindert ist, binär 0010. Die Schrittsteuereinheit 30 erzeugt dann den Impuls A gemäß Fig.2, wodurch der Zähler C2 zurückgestellt wird. Das NAND-Glied Nl erzeugt ein hoher Pegel aufweisendes Ausgangssignal, das mit D bezeichnet ist, wie dieses in der F i g. 2 dargestellt ist. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes O 3 hat hohen Pegel, ist mit P bezeichnet und wird der Leistungssteuereinheit 50 zugeführt. Das Ausgangssignal P ist in F i g. 2 dargestellt, und zwar ist es ein Leistungssignal, welches den Motor 10 mit höherer Leistung erreget als normal. Die Multivibratoren M1 bis M6 bleiben außer Betrieb, bis der Zählerstand des Zählers Cl auf 2 vermindert ist, so daß die Ausgänge der ODER-Glieder 01 und O 2 tiefen Pegel führen, und zwar bis zu diesem Zeitpunkt. Die Flip-Flops Fl, F2 und F3 haben herkömmliche Bauart und sind derart ausgebildet, daß sie durch die negativ verlaufende Flanke eines Eingangs-Triggerimpulses ausgelöst werden.

Da die Ausgänge der ODER-Glieder Oi und O 2 tiefen Pegel führen, liefern auch die Ausgänge der UND-Glieder A 15 und A 16, der ODER-Glieder O 6 u.id O 7 sowie der UND-Glieder A 12 und A 14 Signale tiefen Pegels, bis der Zählerstand des Zählers C1 auf 2 vermindert wird. Die UND-Glieder A 11 und A13 v/erden durch die tiefen Pegel aufweisenden Ausgangssignale der ODER-Gatter O6 bzw. 07 leitend, so daß die Flip-Flops FZ und F3 dadurch jeweils in ihren »1 «-Zustand umgeschaltet werden.

Da der Ausgang des UND-Gliedes A 2 tiefen Pegel führt, dieses Ausgangssignal durch den Invertiereingang des UND-Gliedes A 22 invertiert wird, wird das UND-Glied A 22 leitend. Der Impuls A wird durch das ODER-Glied O 21 und das UND-Glied A 22 zu den Triggereingängen des Flip-Flops Fl und zu den Eingängen der UND-Glieder A 9 und A10 hindurchgelassen. Da der Ausgang der Seite »1« des Flip-Flops Fl hohen Pegel führt, wird der Impuls A vom UND-Glied Λ 9 zu den Triggereingängen des Flip-Flops F2 hindurchgelassen. Da jedoch der Ausgang auf der Seite »0« des Flip-Flops Fl tiefen Pegel führt, wird das UND-Glied A10 dadurch gesperrt und der Impuls A daran gehindert, die Triggereingänge des Flip-Flops F3 zu erreichen. Der Impuls A bringt somit die Flip-Flops Fl und F2 dazu, ihren Schaltzustand zu ändern, der Schaltzustand des Flip-Flops F3 bleibt jed->ch unverändert Der Ausgang der Seite »1« des Flip-Flops Fl nimmt tiefen Pegel an.

Der Ausgang der Seite »1« des Flip-Flops F2 führt

tiefen Pegel, und das UND-Glied All sowie das ODER-Glied O 4 beaufschlagen den Treiber Di mit einem tiefen Pegel aufweisenden Eingangssignal. Dieses Eingangangssignal ist mit PHl bezeichnet, und da es tiefen Pegel hat, wird der Treiber Di gesperrt und erregt die Phase 1 des Motors 10 nicht Der tiefen Pegel führende Ausgang des ODER-Gliedes O4 wird durch den Inverter /5 invertiert und an den Eingang des Treibers D 2 geführt, um diesen zu aktivieren und um die Phase 3 des Motors 10 zu erregen. Dieses Eingangssignal ist mit PH 3 bezeichnet.

Der Ausgang der Seite »1« des Flip-Flops F3 führt weiterhin tiefen Pegel, der als Eingangssignal PH 4 über das UND-Glied A 13 und das ODER-Glied O 5 an den Treiber D 3 geführt wird, um diesen zu sperren. Die Phase 4 wird deshalb nicht erregt Das tiefen Pegel aufweisende Ausgangssignal des ODER-Gliedes O 5 wird von dem Inverter /4 invertiert an den Eingang des Treibers D41 geführt und mit PH2 bezeichnet um die Phase 2 des Motors 10 zu erregen. Wenn die Phasen 2-3 des Motors 10 erregt sind, beginnt die Welle 14 sich im Uhrzeigersinn zu drehen.

Wenn die Welle 14 rotiert, gelangt Licht von der Lichtquelle 22 durch den ersten Schlitz 18a der Scheibe 18 hindurch, und der Lichtempfänger 24 erzeugt den ersten Impuls B. Das Auftreten des ersten Impulses B hat keine Auswirkung auf die Steuereinrichtung 26, während sein Verschwinden jedoch den Zählerstand des Zählers Cl auf 6 vermindert, während der Zählerstand des Zählers C2 auf 1 gebracht wird und das Flip-Flop Fl seinen Schaltzustand ändert Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes N1 hat noch hohen Pegel und wird von dem ODER-Glied O 3 hindurchgelassen, um die Leistungserregung des Motors 10 aufrechtzuerhalten.

Da, bevor das Flip-Flop Fl seinen Schaltzustand ändert sein Ausgang der Seite »1« tiefen Pegel führt, ist das UND-Glied A 9 gesperrt so daß der erste Impuls B die Triggereingänge des Flip-Flops F2 nicht erreicht. Da jedoch dann der Ausgang der Seite »0« des Flip-Flops Fl hohen Pegel führt und der erste Impuls B von dem UND-Glied A10 durchgelassen wird, ändert das Flip-Flop F3 seinen Schaltzustand. Da der Schaltzustand des Flip-Flops F2 und der UND-Glieder A 11 und A 12 unverändert war, wird die Phase 3 weiterhin erregt wobei die Phase 1 gesperrt ist Da jedoch das Ausgangssignal des ODER-Gliedes O 7 unverändert bleibt und der Ausgang der Seite »1« des Flip-Flops F3 hohen Pegel annimmt, führt dann auch der Ausgang des UND-Gliedes A 13 hohen Pegel, so daß die Phase 4

erregt wird und die Phase 2 gesperrt wird. Der Erregungszustand wird infolge des Verschwindens des ersten Impulses B3-4.

Infolge des Verschwindens des zweiten Impulses B wird der Zählerstand im Zähler Cl auf 5 vermindert

und der Zählerstand im Zähler C 2 wird auf 2 erhöht Da der Ausgang der Seite »1« des Flip-Flops FI hohen Pegel führte, wurde das UND-Glied A 9 leitend und der zweite Impuls B durch dieses hindurchgelassen, um den Schaltzustand des Flip-Flops F2 zu ändern. Da der

Ausgang der Seite »0« des Flip-Flops Fl tiefen Pegel führte, wurde das UND-Glied A 10 gesperrt, und der zweite Impuls B hatte keine Auswirkung auf das Flip-Flop F3. Das Flip-Flop Fl selbst wird umgeschaltet so ds2 dsr Ausgang der Seite »0« hohen Pegel annimmt Die Ausgänge der Seite »1« der Flip-Flops F2 und F3 führen beide hohen Pegel, und die Phasen 4-1 werden erregt Bei Auftreten des dritten Taktimpulses B wird der

Zählerstand des Zählers C1 auf 4 vermindert und der des Zählers C2 auf 3 erhöht. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes N1 nimmt tiefen Pegel an, und zwar aufgrund der zwei hohen Pegel führenden Eingangssignale, und das Signal D nimmt tiefen Pegel an. Dieses Signal D wird über das ODER-Glied O3 der Leiir'ungssteuereinheit 50 zugeführt, damit die Treiber Di bis D4 den Motor 10 mit normaler Leistung erregen. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes N1 wird ebenfalls dem Eingang des UND-Gliedes A 8 zugeführt, um dieses zu sperren. Der Schaltzustand des Zählers C2 und der des NAND-Gliedes Nl bleiben unverändert, bis ein weiterer Impuls A von der Schrittsteuereinheit 30 für den nächsten Schrittvorgang des Motors 10 zugeführt wird.

Durch Auftreten des dritten Impulses B werden die Schaltzustände der Flip-Flops Fl und F3 derart verändert, daß die Ausgänge der Seite »1« der Flip-Flops Fl, F2 und F3 hohen, hohen bzw. tiefen Pegel führen. Dadurch werden die Phasen 1-2 erregt.

Beim vierten Impuls B wird der Zählerstand des Zählers Cl auf 3 vermindert, und die Flip-Flops Fl und F2 werden so umgeschaltet, daß die Ausgänge der Seite »1« der Flip-Flops Fl, F2 und F3 alle tiefen Pegel führen. Dadurch werden die Phasen 2-3 erregt.

Beim Verschwinden des fünften Impulses B wird der Zählerstand des Zählers CX auf 2 vermindert und die Flip-Flops Fl und F3 so umgeschaltet, daß die Ausgänge der Seite »1« der Flip-Flops Fl, F2 und F3 hohen, tiefen bzw. hohen Pegel führen. Die normale Erregungsphase, welche dieser Kombination entspricht, ist 3-4. Die Multivibratoren M1 und M 2 werden jedoch durch den fünften Impuls B getriggert. Insbesondere, wenn der Zählerstand des Zählers Cl durch den fünften Impuls B auf 2 vermindert wird, erzeugt das UND-Glied A 1 ein Ausgangssignal hohen Pegels, das dem Inverter /1 zugeführt wird. Der Ausgang des Inverters /I wechselt vom hohen auf den tiefen Pegel, wobei die Multivibratoren Ml und M 2 getriggert werden. Die Multivibratoren Ml und M 2 erzeugen Ausgangssignale oder Impulse, welche mit fund Fbezeichnet sind, wie es in den Fig.2 und 5 dargestellt ist. Nach dem Verschwinden des fünften Impulses B erhält der ß-Impuls-Eingang des UND-Gliedes A 5 tiefen Pegel, so daß das UND-Glied A 5 gesperrt wird und das Ausgangssignal des Multivibrators M 2 nicht durch dieses UND-Glied hindurchgelassen wird. Das Ausgangssignal des Multivibrators Ml wird jedoch von dem ODER-Glied 01 hindurchgelassen und ist mit M bezeichnet Das Signal M wird den Eingängen der UND-Glieder A 15 und A 16 zugeführt, wodurch diese leitend werden. Da der Ausgang der Seite »1« des Flip-Flops Fl hohen Pegel führt, wird dieses hohen Pegel aufweisende Signal durch den Invertiereingang des UND-Gliedes A15 invertiert, so daß die Ausgänge des UND-Gliedes /ι 15 und des ODER-Gliedes O 6 tiefen Pegel führen. Das Ausgangssignal der Seite »1« des Flip-Flops F% das tiefen Pegel hat, wird über das UND-Glied Λ11 unü das ODER-Glied O 4 in normaler Weise zugeführt, um die Phase 3 zu erregen.

Andererseits führt der Ausgang der Seite »0« des Flip-Flops Fl tiefen Pegel, der durch den Invertiereingang des UND-Gliedes A16 invertiert wird. Das UND-Glied Λ16 erzeugt ein Ausgangssignal hohen Pegels, Welcher durch das ODER-Glied Gl hindurchgelassen und dem Invertiereingang des UND-Gliedes A13 und dem Eingang des UND-Gliedes A14 zugeführt wird Das UND-Glied Λ13 wird dadurch gesperrt.

während das UND-Glied A14 leitend wird. Das Ausgangssignal der Seite »0« des Flip-Flops F3, das tiefen Pegel hat, wird durch das UND-Glied A 14 und das ODER-Glied OS durcngeschaltet, um die Phase 2 des Motors 10 zu erregen. Somit werden die Phasen 2-3 des Motors 10 erregt, anstatt der normalen Phasen 3-4. Es ist ersichtlich, daß dies einem Vorauseilen von 3 Schritten im Uhrzeigersinn in der Phasenerregungsfolge des Motors 10 entspricht oder in entsprechender

ίο Weise einer Verzögerung um einen Schritt, wodurch ein Reversier-Drehmoment auf die Motorwelle 14 aufgebracht wird, um diese zu verzögern oder zu bremsen.

Bei dem in der F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Impulsbreite des Impulses E derart gewählt, daß er einen vorgegebenen Wert hat, und zwar in Abhängigkeit von der Betriebsgeschwindigkeit der Motorwelle, auf welche ein Drehmoment wirkt, um die Welle zu verzögern. Die Impulsbreite des Zeitsteuerimpulses F, welcher durch den Multivibrator M 2 erzeugt wird, ist beträchtlich größer als die Impulsbreite des Impulses E, welcher durch den Multivibrator Ml erzeugt wird. Die Impulsbreite des Impulses F kann derart gewählt sein, daß sie größer ist als das Intervall zwischen dem Verschwinden des fünften Impulses Bund dem Auftreten des sechsten Impulses B bei der geringsten Arbeitsgeschwindigkeit des Motors 10. In diesem Fall wird der Impuls G immer erzeugt. Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann die Breite des Impulses F geringer sein als das Intervall zwischem dem Verschwinden des fünften Impulses B und dem Auftreten des sechsten Impulses B bei der geringsten Arbeitsgeschwindigkeit oder Betriebsgeschwindigkeit der Motorwelle 14. in diesem Fall wird der Impuls G erzeugt, wenn die Geschwindigkeit der Motorwelle 14 oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt und größer ist als die niedrigste Betriebsgeschwindigkeit der Motorw^'.le 14. Wie oben bereits ausgeführt wurde, wird das UND-Glied A 5 gesperrt, weil der fünfte Impuls B verschwunden und der sechste Impuls B noch nicht aufgetreten ist. Dieser geringe Pegel des Impulses B sperrt das UND-Glied A 5 leitend und erzeugt das in F i g. 2 dargestellte Ausgangssignal G, und zwar bis zum Verschwinden des Impulses F, wobei zu diesem Zeitpunkt das UND-Glied A 5 wiederum gesperrt wird, um ein Ausgangssignal tiefen Pegels zu erzeugen. Ein wesentliches Merkmal des neuen Verfahrens liegt in dieser beschriebenen Arbeitsweise. Es dürfte klar sein daß, je höher die Drehzahl der Motorwelle 14 ist, das Intervall zwischen dem Verschwinden des fünfter Impulses Bund dem Auftreten des sechsten Impulses I um so kleiner ist Aus derselben Überlegung is' abzuleiten, daß mit zunehmender Drehzahl der Motor welle 14 die Überlappung oder das Intervall de; gleichzeitigen Auftretens des Impulses F und de:

SS sechsten Impulses B größer wird, da die Impulsbreiti des Impulses F fest ist Die Impulsbreite des Impulses C ist somit proportional zu der Drehzahl oder Drehge schwindigkeit der Motorwelle 14. Der Impuls G win durch das ODER-Glied Ol in einer Art und Weis hindurchgelassen, die mit dem entsprechenden Vorgan; für den Impuls E identisch ist und ist dann als Signal Λ bezeichnet Es ist ersichtlich, daß nach der Bcendigun des Impulses E das Signal M auf einen niedrigen Peg« zurückkehrt, so daß die UND-Glieder Λ15, Λ 16, Λ 1

6s und A 14 gesperrt werden und die UND-Glieder A1 und A 13 leitend werden, so daß die Phasenerregun wieder nach 3-4 zurückkehrt Beim Auftreten d( Impulses G tritt ein Effekt auf, welcher mit demjenige

identisch ist, welcher durch den Impuls E erzeugt wird, und die Phasenerregung wird wieder auf 2-3 geändert.

Es ist weiterhin ersieh dich, daß beim Auftreten des sechsten Impulses B der Zählerstand des Zählers C1 noch gleich 2 ist, da der Zähler Ci nur beim Verschwinden der Impulse getriggert wird. Der Ausgang des UND-Gliedes A 1 führt hohen Pegel und wird dem UND-Glied A4 zugeführt, welches zuvor ,durch den tiefen Pegel der Impulse S leitend wurde, das über den Invertiereingang des UND-Gliedes A4 angelegt wurde. Beim Auftreten des sechsten Impulses B wird das UND-Glied A 4 gesperrt, und sein Ausgang geht vom hohen zum tiefen Pegel über, wodurch der Multivibrator M3 getriggert wird, der einen Impuls H erzeugt, welcher dem Impuls Fähnlich ist. Dieser Impuls //wird dem UND-Glied A 6 zugeführt Das UND-Glied A 6 wird jedoch gesperrt, da der Pegel der Impulse B hoch Kegt und durch den Invertiereingang des UND-Gliedes A 6 invertiert wird. Der Ausgang des UND-Gliedes A 6 führt tiefen Pegel. Durch das Verschwinden des sechsten Impulses B wird das UND-Glied A 6 aktiviert und erzeugt einen Ausgangsimpuls /, welcher von dem ODER-Glied O2 hindurchgelassen wird und als Signal /«/bezeichnet ist. Weiterhin werden durch das Verschwinden des sechsten Impulses ßdie Flip-Flops Fl und F2 derart umgeschaltet, daß die Phasenerregung 4-1 ist Jedoch wird das Signal N, welches sich aus dem Impuls / ergibt von den ODER-Gliedern O6 und O7 hindurchgelassen, um die UND-Glieder Λ 11 und A 13 derart zu sperren, daß die UND-Glieder A 12 und A 14 leitend werden. Die tiefen Pegel an den Ausgängen der Seiten »0« der Flip-Flops F2 und F3 werden von den UND-Gliedern A 12 und A 14 und den ODER-Gliedern O 4 und O 5 jeweils hindurchgelassen, um die Phasenerregung auf 2-3 zu ändern. Dies ist eine Änderung von zwei Schritten in der Phasenerregungsfolge, entweder vorwärts oder rückwärts, und führt zu einem sehr hohen Rückdrehmoment, welches auf die Motorwelle 14 wirkt, um diese zu verzögern. Der Impuls / endet beim Auftreten der rückwärtigen Flanke des Impulses H, da das UND-Glied A 6 gesperrt wird.

Weiterhin wird durch das Verschwinden des sechsten Impulses B der Zählerstand im Zähler Ci auf 1 vermindert, und das UND-Glied A 2 erzeugt einen Impuls hohen Pegels, welcher von dem Inverter /2 invertiert wird und den Multivibrator M 4 triggert Das Ausgangssignal des Multivibrators Λ/4 ist als Impuls / bezeichnet und wird dem UND-Glied Al zugeführt. Das UND-Glied A 7 erzeugt ein tiefen Pegel aufweisendes Ausgangssignal, da der sechste Impuls B verschwunden ist Wenn der siebte Impuls B auftritt, wird das UND-Glied A 7 leitend, um ein Ausgangssignal oder einen Impuls K zu erzeugen, welcher von dem ODER-Glied 01 hindurchgelassen wird und wiederum als Signal M bezeichnet ist Da der Ausgang der Seite »1« des Flip-Flops Fl tiefen Pegel führt, wird das UND-Glied A 15 durch dieses Ausgangssignal der Seite »1« des Flip-Flops Fl, welches an den Invertiereingang des UND-Gliedes A 15 angelegt ist, und das Signal M leitend und erzeugt ein Ausgangssignal hohen Pegels, welches durch das ODER-Glied O 6 hindurchgelassen wird, um das UND-Glied A 12 leitend zu machen und das UND-Glied Λ 11 zu sperren. Das Ausgangssignal ίο der Seite »0« des Flip-Flops F2, das tiefen Pegel hat wird über das UND-Glied A 12 und das ODER-Glied O 4 angelegt um die Phasenerregung auf 3-4 zu ändern. Dies ist eine Änderung von 3 Schritten vorwärts oder von einem Schritt rückwärts. Der Impuls K endet mit dem Verschwinden des Impulses / in einer ähnlichen Weise wie die Impulse Gund /und die Phasenerregung wird wieder auf 4-1 gebracht

Es ist ersichtlich, daß infoige des Zählerstandes von 1 im Zähler Cl, und zwar durch den sechsten Impuls B, der Ausgang des UND-Gatters A 2 hohen Pegel führt und durch den Invertiereingang des UND-Gliedes A 22 invertiert wird, um das UND-Glied Λ 22 zu sperren. Dadurch kann der siebte Impuls B nicht durch das UND-Glied Λ 22 hindurchgehen, so daß er die Flip-Flops Fl, F2 und F3 nicht beeinflußt Die normale Phasenerregung bleibt auf 4-1. Der Zählerstand im Zähler Cl wird jedoch durch das Verschwinden des siebten Impulses B gleich Null, so daß das UND-Glied A 3 ein Ausgangssignal mit hohem Pegel erzeugt welches von dem Inverter 73 invertiert wird, um eine negativ verlaufende Impulsflanke zu erzeugen, damit die Multivibratoren M5 und M 6 getriggert werden. Der Multivibrator M6 erzeugt einen Impuls O, welcher von dem ODER-Glied O 3 auf die Leistungssteuereinheit 50 gegeben wird, um den Motor 10 mit hoher Leistung zu versorgen. Wie es in der F i g. 2 dargestellt ist kann der Impuls O fortdauern, nachdem die Motorwelle 14 ihre endgültige Haltestellung beim Schritt 7 erreicht hat, wie es noch beschrieben wird. Der Impuls L kann enden, wenn die Motorwelle 14 ihre Endstellung erreicht. Der Impuls L wird durch das ODER-Glied O 2 durchgeschaltet und hat dieselbe Wirkung wie der Impuls /, indem er die Erregungsphasen des Motors 10 dazu bringt, daß sie um zwei Schritte vorauseilen. Dadurch wird die Erregung auf 2-3 geändert

Wenn die Motorwelle 14 den siebten Schritt erreicht, endet der Impuls L, so daß die Erregung auf 4-1 zurückgebracht wird. Die Phasen 4-1 werden mit hoher Leistung erregt, und zwar bis zum Ende des Impulses O, um die Motorwelle 14 mit einer elektrischen Verriegelung zu beaufschlagen, und danach bis zum Beginn des nächsten Schrittvorganges mit normaler Leistung.

Der Vorgang der Auswahl der gewünschten Drehrichtung der Welle 14 wird nachfolgend anhand der folgenden Tabelle beschrieben.

Erregte	Drehrichtung	Ausgang	Ausgang	Ausgang	Ausgang	Ausgang	Pegel
Motorphasen		Fl	F2.	F3	XNOX	XOX
1-2	CW	hoher	hoher	tiefer	tiefer	hoher
2-3	CW	tiefer	tiefer	tiefer	hoher	hoher
3-4	CW	hoher	tiefer	hoher	tiefer	hoher
4-1	CW	tiefer	hoher	hoher	hoher	hoher
1-2	CCW	tiefer	hoher	tiefer	tiefer	tiefer
2-3	CCW	hoher	tiefer	tiefer	hoher	tiefer
3-4	CCW	tiefer	tiefer	hoher	tiefer	tiefer
4-1	CCW	hoher	hoher	hoher	hoher	tiefer

In der Tabelle sind diejenigen Motorphasen aufge- die Drehung gegen den Uhrzeigersinn wird jeweils führt, welche normalerweise von den Flip-Flops Fl, F2 erzeugt, worauf die Einstellung der Anzahl der Schritte und F3 in angegebenen Zuständen erregt werden. Die im Zähler Cl erfolgt, wonach wiederum der Impuls A mit CW bezeichneten Drehrichtungen im Uhrzeiger- erzeugt wird. Da am Ende vor vorhergehenden sinn, und die mit CCW bezeichneten Drehrichtungen 5 Schrittbewegung der Zählerstand des Zählers Ci auf gegen den Uhrzeigersinn sind solche, welche sich Null vermindert wurde, wird das hohen Pegel führende ergeben, wenn Impulse durch das UND-Glied A 22 bei Ausgangssignal des UND-Gliedes A 3 invertiert und den Flip-Flops Ft, F2 und F3 in den dargestellten den UND-Gliedern A 9 und Λ 10 zugeführt, um diese zu spezifizierten Zuständen angelegt sind. Die Ausgänge sperren. Somit erzeugt ein Impuls, wlecher über das der Flip-Flops Fl, F2 und F3 sind die der Seiten »1«. Es 10 UND-Glied A 22 unter diesen Bedingungen zugeführt ist ersichtlich, daß jede der acht möglichen Kombinatic- wird, daß nur das Flip-Flop Fl seinen Schaltzustand nen der Schaltzustände der Flip-Flops Fl, F2 und F3 ändert, da der Impuls daran gehindert wird, die eine spezielle der acht möglichen Kombinationen der Triggereingänge der Flip-Flops F2 und F3 zu Motorphasen-Erregungszustände und der Drehrichtun- erreichen, weil die UND-Glieder A 9 und A 10 gesperrt gen festlegt, und zwar ohne Doppeldeutigkeit oder 15 sind. Ein solcher Impuls bewirkt somit nur die Unvollständigkeit Weiterhin ist ersichtlich, daß die festgelegte Drehrichtung der Welle 14 und beeinflußt Ausgänge der Flip-Flops F2 und F3 die erregten den Erregungszustand der Motorphasen nicht Motorphasen angeben, während der Ausgang des Unter der Annahme, daß die Flip-Flops ^Fi<^^{2 und}

Flip-Flops Fl die Drehrichtung angibt. Wenn beispiels- F3 einen Schaltzustand haben, der einer Drehung im weise die Phasen 1-2 erregt sind, so führen die 20 Uhrzeigersinn entspricht, wird das hohen Pegel Auseanessignale der Flip-Flops F2 und F3 hohen bzw. aufweisende Ausgangssignal des exklusiven Ο°,^Ε j üefen Pegel. Wenn jedoch ein Impuls angelegt ist, der Gliedes XO1 dem Eingang des UND-Gliedes A 20 und eine Drehung im Uhrzeigersinn erzeugt, liegt der dem Invertiereingang des UND-Gliedes Λ 21 zugeführt. Ausgang des Flip-Flops Fl auf hohem Pegel, während so daß dadurch das UND-Glied A 20 leitend und das im Fall einer Drehung gegen den Uhrzeigersinn der 25 UND-Glied Λ 21 gesperrt wird Wenn die WeKe 14 im Auseang des Flip-Flops F1 tiefen Pegel führt Uhrzeigersinn gedreht werden soll, wird der Impuls C VK

Weiterhin ist ersichtlich, daß in allen Fällen einer für eine Drehung im Uhrzeigersinn von der bcnntt-Drehung im Uhrzeigersinn dann, wenn der Ausgang des Steuereinheit 30 dem Eingang des "N^taries* 2 Flip-Flops Fl hohen Pegel führt, die Ausgänge der zugeführt. Da jedoch das UND-Glied Λ 21 gesperr ist FliD-FlopsF3 und F2 verschiedene Pegel führen (einer ₃₀ hat der Impuls CW keine Wirkung auf die Flip-Flops Her Ausgänge der Flip-Flops F2 und F3 führt hohen, Fl, F2 und F3. Dies ist das gewünschte Ergebnis, weil wThfend der andere üefen Pegel führt). Führt im Fall die Flip-Flops Fl, F2 und F3 sich bereits in einem der Drehung im Uhrzeigersinn der Ausgang des Schaltzustand befinden, der einer Drehung im Uhr-Flip-Flops Fl tiefen Pegel, so führen die Ausgänge der zeigersinn entspricht, und ihr Schaltzustand nicht Flp-F!ops F3 und F3 jeweils denselben Pegel, d.h. ₃₅ geändert werden soll. Wenn jedoch d.eFhp-Hops Fl Seide hohen oder beide tiefen Pegel. F2 und F3 sich in e.nem Schaltzustand befinden der

Tn allen Fällen einer Drehung gegen den Uhrzeiger- einer Drehung gegen den U"f^™£g^5£ sinn sind diese Beziehungen umgekehrt Wenn der das Ausgangssignal des

Drehung gegen den Uhrzeigersinn erfolgt. Hip-Hops n, r i unu _rJ u^.,, ..^..^., „_

"'' "' u».«u, ^,,„„, rchri wnrHp soll die Pegel haben, wodurch die Phasen 1-2 festgelegt sind

die Drehunu im Uhrzeigersinn oder der Impuls CCWfui die Ausgange

Pegel führen, wodurch die Phasen 4-1 und zugleich eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn bestimmt werden. Als Folge des ersten Impulses B ändern die Flip-Flops Fl und F2 ihren Schaltzustand, so daß die Ausgänge der Flip-Flops F1, F2 und F3 jeweils tiefen, tiefen bzw. hohen Pegel führen, um die Phasen 3-4 und zugleich eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn zu bestimmen. Als Folge des zweiten Impulses Bändern die Flip-Flops Fl und F3 ihren Schaltzustand, so daß die Ausgänge der FliFl

ODER-Glied O 3 durchgelassen, das zusammengesetzte Signal wird als P bezeichnet, um eine Erregung mil erhöhter Leistung während der Zeiten zu bewirken während denen ein Gegendrehmoment auf die Motorwelle 14 wirkt, um diese zu verzögern. Dies kompensien die hohe Beschleunigung, die zuvor erzeugt wurde, und ermöglicht eine äußerst rasche Drehung des Motors 10. Nachfolgend wird ein wesentliches Merkmal des neuen Verfahrens anhand der F i g. 3 beschrieben. In der

Flip-Hops Fl, F2 und F3 jeweils hohen, tiefen bzw. io Fig. 2 sind die Impulse Bso dargestellt,daß sie dieselbe ------ Breite und denselben Abstand zwischen sich aufweisen.

Im praktischen Betrieb ist dies jedoch nicht der Fall, weil die Motorwelle 14 zunächst beschleunigt wird, dann während einer bestimmten Zeitdauer mit konstanter Geschwindigkeit läuft und dann bis zum Stillstand verzögert wird. Die Impulse B(I) gemäß F i g. 3 ergeben sich aus dem Betrieb des Motors 10, bei dem die Erregungsleistung während der Beschleunigung under Verzögerung nicht erhöht wird. Der erste und der siebte

tiefen Pegel führen, wodurch die Phasen 2-3 und zugleich eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn festgelegt werden. Als Folge des dritten Impulses B ändern die Flip-Flops Fl und F2 ihren Schaltzustand, so daß die Ausgänge der Flip-Flops Fl, F2 und F3 jeweils tiefen, hohen bzw. tiefen Pegel führen und zugleich die Phasen 1-2 und damit eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn festgelegt sind. Das Auftreten zusätzlicher Impulse B führt zu Ergebnissen, welche mit

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den oben beschriebenen Ergebnissen identisch sind. 20 Impuls B(I) sind natürlicherweise die längsten, weil sich

Wenn unter der Voraussetzung, daß die Ausgänge der Flip-Flops Fl, F2 und F3 jeweils tiefen, hohen bzw. tiefen Pegel führen, wodurch die Phasen 1-2 und damit eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn bestimmt sind, die Motorwelle 14 mit der geringsten Geschwindigkeit dreht, und zwar zu Beginn und am Ende eines Schrittvorgangs. In dem dargestellten AusführungsbeisDiel wird die Motorwelle 14 während der Zeit des

das Signal M erzeugt wird, und zwar aufgrund des 25 ersten bis dritten Impulses B(I) beschleunigt, während

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hohen Pegel aufweisenden Ausgangssignals der Seite »0« des Flip-Flops Fl, so bleiben die Schaltzustände der UND-Glieder A 13 und A 14 unverändert, so daß die Phase 2 weiterhin erregt bleibt Jedoch führt das tiefen Pegel aufweisende Ausgangssignal der Seite »1« des Flip-Flops Fl dazu, daß das UND-Glied A 15 ein hohen Pegel aufweisendes Ausgangssignal erzeugt, <v<*lches durch das ODER-Glied O 6 durchgelassen wird, um das UND-Glied Λ 11 zu sperren und das UND-Glied A 12 leitend zu machen. Das Ausgangssignal der Seite »0« des Flip-Flops F2, das tiefen Pegel aufweist, wird dadurch über das UND-Glied A 12 und das ODER-Glied O4 derart zugeführt, daß die Phase 3 erregt wird. Das Ergebnis ist ein Vorrücken der drei Erregungsphasen in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn.

Wenn unter der Voraussetzung, daß die Ausgänge der Flip-Flops Fl, F2 und F3 jeweils tiefen, hohen bzw. tiefen Pegel führen, wodurch die Phasen 1-2 und eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn bestimmt sind, das Signal N erzeugt wird, werden die UND-Glieder A 11 und A 13 gesperrt und die UND-Glieder A 12 und A 14 leitend. Dies führt zu dem Ergebnis, daß die Ausgangssignale der »O«-Seite der Flip-Flops F2 und F3, die jeweils tiefen bzw. hohen Pegel haben, durch die UND-Glieder A 12 und A 14 jeweils durchgelassen werden, um die Phasen 3-4 zu bestimmen, was ein Vorrücken von zwei Erregungsschritten gegen den Uhrzeigersinn bedeutet. Das Anlegen des Signals M oder N erzeugt ein Vorrücken von jeweils drei bzw.

zwei Schritten gegen den Uhrzeigersinn, und

wahlweise bei beliebigen Au^r,gangssignalen der Flip-Flops Fl, F2 und F3, die einer Drehung gegen den Uhrzeigersinn entsprechen. Die verschiedenen Kombinationen werden nicht einzeln im Detail beschrieben um Wiederholungen zu vermeiden.

Nachfolgend wird auf das ODER-Glied O 3 Bezug genommen. Wie oben bereits ausgeführt wurde, wurde das Signal D vom NAND-Glied /Vl von dem ODER-Glied O3 während der ersten drei Schritte des Schrittmotors 10 durchgelassen, um die Erregungsenergie des Motors 10 zu erhöhen, damit die Motorwelle 14 seschleunigt wird und der Motor 10 schneller arbeitet. Die Signale N, K und O werden ebenfalls von dem

zwar

f'5 des vierten und des fünften Impulses B(I) mit konstanter Geschwindigkeit gedreht und während des sechsten und des siebten Impulses B(I) verzögert. Es ist ersichtlich, daß die Breiten der Impulse G(I), /(1) und Κ(ί) verhältnismäßig kurzer Zeitintervalle einem Gegendrehmoment unterworfen ist

Die Impulse B (2) ergeben sich aus dem Betrieb des Motors 10 bei einer hohen Erregungsleistung während des Beschleunigens und des Verzögerns. Es ist ersichtlich, daß die Gesamtzeit des Schrittvorganges wesentlich vermindert ist und daß die Breiten der Impulse B (2) geringer sind als die entsprechenden Breiten der Impulse B(I), wodurch höhere Größen der Geschwindigkeit, der Beschleunigung und der Verzögerung angezeigt werden. Der wichtige Punkt ist, daß die Impulsbreiten der Impulse G (2), /(2) und K (2) größer sind als die entsprechenden Breiten der Impulse G(I), /(1) und K(I), und zwar um einen Betrag, welcher zu der Differenz in der Drehgeschwindigkeit der Motorwelle 14 in den zwei entsprechenden Beispielen proportional ist. Das Gegendrehmoment wirkt auf die Motorwelle 14 über Zeitintervalle, welche der Drehgeschwindigkeit der Motorwelle 14 proportional sind, und es wird eine wirksame elektrische Dämpfung der Motorwelle 14 e;rreicht, welche das Schwingen wirksam überwindet Die Arbeitsweise der Anordnung ist eigentlich von der Reibung und von Ausgangslasten bzw. Ab<riebsla:5ten der Motorwelle 14 unabhängig, da eine Veränderung der Last die Geschwindigkeit der Motorwelle 14 beeinflußt und automatisch durch die Steuereinrichtung 26 kompensiert wird.

Nachfolgend wird auf die F i g. 4 Bezug genommen, die das auf die Motorwelle 14 in Abhängigkeit von der Zeit wirkende Drehmoment zeigt. In der Zeichnung sind die Erregungsphasen mit 1-2, 2-3, 3-4 und 4-1 wie oben bestimmt, und eine starke durchgezogene Kurve bestimmt die resultierende Drehmomentenkurve der Motorwelle 14 als Ergebnis der selektiven Erregung der Motorphasen, wie es oben anhand der Fig. 2 und 5 beschrieben wurde. Es sei angenommen, daß alle Kurvenabschniue durch die benachbarten vertikalen Linien begrenzt sinu, wenn es nicht ausdrücklich anders beschrieben ist.

Wenn als Startsignal ein Impuls A erzeugt wird während die Motorwelle stillsteht, wobei die Motorphasen 1-2 erregt sind, so werden die Motorphasen 2-3 dann mi: hoher Leistung erregt, um einen Kurvenabschnitt 50 der stark durchgezogenen Kurve zu erzeugen. Dieses Drehmoment ist positiv und beschleunigt die Motorwelle 14. Beim Verschwinden des ersten Impulses B wird die Phasenerregung auf 3-4 umgeschaltet, was eine hohe Leistung im positiven Bereich bedeutet, wodurch die Motorwelle 14 weiter beschleunigt wird, wie es durch einen Kurvenabschnitt 51 dargestellt ist Das Verschwinden des zweiten Impulses B hat dieselbe Wirkung und erregt die Phasen 4-1 mit hoher Leistung, wie es durch den Kurvenabschnitt 52 dargestellt ist

Bei dem Verschwinden des dritten Impulses B werden die Phasen 1-2 mit normaler Leistung erregt, um ein positives Drehmoment zu erzeugen, so daß die Motorwelle 14 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird, wie es durch den Kurvenab*x:hnitt 53 dargestellt ist Das Verschwinden des vierten Impulses B erzeugt eine Erregung der Phasen 2-3 mit normaler Leistung, und es wird ein positives Drehmoment erzeugt, welches die Motorwelle 14 mit konstanter Geschwindigkeit antreibt, wie es durch den Kurvenabschnitt 54 dargestellt ist.

Durch das Verschwinden des fünften Impulses B ist die normale Phasenrregung 3-4. Aufgrund der Wirkung des Impulses £wird die Phasenerregung jedoch um drei Schritte auf 2-3 vorgerückt, wie es durch einen Kurvenabschnitt 55 dargestellt ist, welcher durch die Punkte 55a und 55b begrenzt ist. Das Ergebnis ist ein Vorwärtsdrehmoment im Bereich des Kurvenabschnittes 55 zwischen den Punkten 55a und 55c und ein negatives Drehmoment im Bereich des Kurvenabschnittes 55 zwischen den Punkten 55c und 55b, wodurch die Motorwelle 14 verzögert wird. Bei der Beendigung des Impulses E wird die normale Phasenerregung 3-4 wiederhergestellt, wie es durch einen Kurvenabschnitt 56 dargestellt ist, was dazu führt, daß die Drehung der Motorwelle 14 durch ein positives Drehmoment weitergeführt wird.

Beim Auftreten des sechsten Impulses B wird der Impuls G ausgelöst, der die Phasenerregung wiederum dazu bringt, auf 2-3 überzugehen, wie es durch den Kurvenabschnitt 57 dargestellt ist. Dieser Kurvenabschnitt 57 liegt vollständig im negativen Drehmomentenbercich, und das Ergebnis ist eine weitere Verzögerung der Motorwelle 14. Beim Verschwinden des Impulses F wird der Impuls G beendet, und die Phasenerregung wird wieder auf die normale Kombination 3-4 gebracht, wie es durch einen Kurvenabschnitt 58 dargestellt ist.

Beim Verschwinden des sechsten Impulses B ist die normale Phasenerregung 4-1. Aufgrund der Wirkung des Impulses / wird die Erregung jedocii auf 2-3 geändert und mit hoher Energie angelegt, wie es durch einen Kurvenabschnitt 59 dargestellt ist. Dies führt zu dem Ergebnis, daß ein sehr hohes entgegengesetztes oder negatives Drehmoment auf die Motorwelle 14 wirkt. Beim Verschwinden des Impulses H wird der (,0 Impuls /beendet, und die Phasenerregung wird wieder auf die normale Kombination 4-1 gebracht, wie es durch einen Kurvenabschnitt 60 dargestellt ist.

Beim Auftreten des siebten Impulses B wird der Impuls K erzeugt, und die Phasenerregung wird auf 3-4 (>s geändert, wie es durch einen Kurvenabschnitt 61 dargestellt ist. Diese Erregung wird ebenfalls mit hoher Leistung angelegt und führt zu einer starken Verzöge-

rung der Motorwelle 14. Bein: Verschwinden des Impulses J wird der Impuls K beendet, und die Phasenerregung wird wieder auf die normale Kombination 4-1 gebracht, was zu einem positiven Drehmoment führt, wie es durch einen Kurvenrbschnitt 62 dargestellt ist

Beim Verschwinden des siebten Impulses B ist die normale Erregung 4-1, da der siebte Impuls B die Flip-Flops Fl, F2 und F3 nicht beeinflußt, wie es oben beschrieben ist. Aufgrund der Wirkung des Impulses L wird jedoch die Erregung auf 2-3 verändert und mit hoher Leistung angelegt Das daraus resultierende umgekehrte Drehmoment bringt die Motorwelle 14 bei der Position des siebten Schrittes zum Stillstand. Die Beendigung des Impulses L bringt die Erregung auf 4-1 zurück, um die Motorwelle 14 elektrisch zu verriegeln.

Die Fig.6 ist ähnlich wie Fig.4, zeigt jedoch die Drehmomentenkurvi; für einen dreiphasigen Schrittmotor. Der Motor und seine Steuerung sind einfache Abwandlungen des Motors 10 und der Steuereinrichtung 26 und sind deshalb nicht dargestellt Der Motor wird angetrieben, indem die Phasen 1, 2 und 3 nacheinander jeweils einzeln erregt werden. Zusätzlich soll die Motorwelle sich um 8 Schritte drehen.

Als Folge des Startimpulses A und das Verschwinden des ersten und zweiten Impulses B werden die Phasen 1, 2 und 3 nacheinander mit hoher Leistung erregt, um die Motorwelle zu beschleunigen, wie es durch die Kurvenabschnitte 70, 71 und 72 jeweils dargestellt ist. Durch Verschwinden des dritten, vierten und fünften Impulses B werden die Phasen 1, 2 und 3 wiederum erregt, jedoch mit normaler Leistung, um die Motorwelle mit konstanter Geschwindigkeit zu drehen, wie es durch die Kurvenabschnitte 73, 74 und 75 jeweils dargestellt ist. Durch das Verschwinden des sechsten Impulses B wird die Phase 1 normal erregt, die Phase 3 wird jedoch in der Weise erregt, daß eine Verzögerung aufgrund der Wirkung des Impulses E erfolgt, wie es durch einen Kurvenabschnitt 76 dargestellt ist, welcher durch die Punkte 76a und 766 begrenzt ist Bei der Beendigung des Impulses E wird die normale Erregung der Phase 1 wiederhergestellt, wie es durch einen Kurvenabschnitt 77 dargestellt ist Als Folge des Impulses G wird die Erregung wieder auf die Phase 3 geändert, wie es durch einen Kurvenabschnitt 78 dargestellt ist. Bei der Beendigung des Impulses G wird die Erregung wiederum auf die normale Phase 1 gebracht, wie es durch einen Kurvenabschnitt 79 dargestellt ist.

Durch das Verschwinden des siebten impulses B ist die normale Erregungsphase die Phase 2, aufgrund der Wirkung des Impulses / wird die Phase jedoch auf die Phase 3 geändert, und zwar bei hoher Leistung, um ein hohes entgegengesetztes Drehmoment zu erzeugen, wie es durch einen Kurvenabschnitt 80 dargestellt ist. Bei der Eieendigung des Impulses / wird die Phase wieder auf die normale Phase 2 gebracht, wie es durch einen Kurvenabschnitt 81 dargestellt ist Als Folge des Impulses K wird die Erregung auf die Phase 1 geändert, und zwar bei hoher Leistung, um eine starke Verzögerung zu erzeugen, wie es durch einen Kurvenabschnitt 82 dargestellt ist. Bei der Beendigung des Impulses K wird die Erregung wieder auf die Phase 2 gebracht, wie es durch einen Kurvenabschnitt 83 dargestelhist.

Als Folge des achten Impulses B ist die normale Phasenerregung die Phase 2, weil der letzte oder achte Impuls B daran gehindert wird, die Flip-Flops der

Steuereinrichtung zu beeinflussen. Aufgrund der Wirkung des Impulses L wird die Erregung jedoch auf die Phase 1 bei hoher Leistung geändert, wie es durch einen Kurvenabschnitt 84 dargestellt ist. Bei diesem Dreiphasenmotor ist eine weitere Abwandlung vorhanden, welche darin besteht, daß der Impuls L derart ausgebildet ist, daß er beendet ist, bevor der letzte Schritt erfolgt, wie es durch einen Kurvenabschnitt 85 dargestellt ist. In diesem Fall wird v. ährend des letzten 'A-Schrittes der Motorwellendrehung ein hohes Gegen- urehmoment auf die Weile aufgebracht, Kurvenabschnitt 84, auf das ein geringes Vorwärtsdrehmoment folgt, Kurvenabschnitt 85, welches bei der endgültigen Position des Stoppschrittes 8 auf Null abfällt. Dies gewährleistet ein glattes Anhalten des Dreiphasenmo tors bei der gewünschten Schrittstellung und eine elektrische Verriegelung.

Aus der F i g. 2 ist ersichtlich, daß das Signal M aus den Impulsen E, G und K zusammengesetzt ist, welche dazu führen, daß der Vierphasenmotor bei einer Phase erregt wird, welche um drei Schritte von der normalen Erregung vorgerückt ist In ähnlicher Weise bewirkt das Signal N, welches aus den Impulsen / und L zusammengesetzt ist, ein Vorrücken der Phase um 2 Schritte. Das Signal P, welches aus den Impulsen D, I, K, L und O zusammengesetzt ist, ist ein Signal für erhöhte Erregungsleistung, welches an die Leistungssteuereinheit 50 gegeben wird, um eine Erregung des Motors 10 mit hoher Leistung zu bewirken. Das Gegendrehmoment, welches durch die Erzeugung der Impulse E₁ G, I, K und L hervorgerufen wird, ist in der Weise dargestellt, daß es zuerst angelegt wird, wenn der Zählerstand des Zählers CI auf 2 vermindert ist, wodurch angezeigt ist, daß die Motorwelle 14 um 2£5 Schritte gegenüber der gewünschten Anhalteposition voraus ist Diese Anordnung dient lediglich als Beispiel, und eine beliebige andere Betriebskombination der Impulse und ihrer zeitlichen Steuerung kann verwendet werden. Weiterhin dienen die Steuereinrichtung 26 gemäß F i g. 5 und die Scheibe 18 sowie die Lichtquelle 22 und der Lichtempfänger 24 als Beispiel und können durch beliebige andere geeignete Einrichtungen ersetzt werden, welche dieselben oder andere vergleichbare Funktionen erfüllen.

Während bei der veranschaulichten Ausführungsform davon ausgegangen wurde, daß der Impuls B gemäß der Darstellung in der Zeichnung und der Beschreibung ein positiver Impuls ist, sei darauf hingewiesen, daß der Impuls B bei Bedarf auch negativ sein kann. Obwohl

ίο gemäß der Beschreibung und der Zeichnung weiterhin die Scheibe 18 mit Schlitzen 18a ausgestattet ist, die äquidistant auf dem Umfang verteilt sind, kann der Abstand zwischen benachbarten Schlitzen 18a auch ungleich sein.

Weiterhin sei darauf hingewiesen, daß die Steuereinrichtung in der Weise abgewandelt werden kann, daß sie eine Schaltung aufweist, in welcher das UND-Glied A 5 einen weiteren Eingang aufweist der mit dem Ausgang des UND-Gliedes A 1 verbunden ist wodurch dann, wenn die Impulsbreite des Impulses F über die Beendigung des fünften Impulses B und das Auftreten des siebten Impulses B hinausgeht der Impuls G welcher während der Zeit des gemeinsamen Auftretens des siebten Impulses ßund des Impulses F erzeugt wird gesperrt ist.

Weiterhin ist ersichtlich, daß die Steuereinrichtung außerdem eine Verbindung des Eingangs des UND-Gliedes A 6 mit dem Ausgang des UND-Gliedes A 2 aufweisen kann, wodurch dann, wenn die Impulsbreite des Impulses H größer wird als das Intervall zwischen dem Auftreten des sechsten Impulses B und dem Verschwinden des siebten Impulses B, der Impuls , gesperrt wird, welcher während des Zeitintervall: zwischen der Beendigung des siebten Impulses B unc der Beendigung des Impulses H erzeugt wird. Ir ähnlicher Weise kann der Eingang des UND-Gliede; A 7 mit dem Ausgang des UND-Gliedes A ? verbunder sein, wodurch der Impuls K, welcher erzeugt wird, wenr die Impulsbreite des Impulses / erheblich größer wird gesperrt ist

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum überschwingungsfreien Stillsetzen eines mehrphasigen Schrittmotors, dessen Erregungswicklungen nacheinander jeweils paarweise in Abhängigkeit von die Drehstellung der Motorwelle erfassenden Stellungsimpulsen erregt werden, wobei ein Zeitsteuerimpuls vorgegebener Dauer bei einem vorgegebenen Motorwellenabstand vor einer Anhaltestellung des Schrittmotors erzeugt wird und in dessen Abhängigkeit die Erregerwicklungen so erregt werden, daß die Motorwelle verzögert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitsteuerimpuls (F, H) eret vor einem jeweils gewünschten Anhalteschritt erzeugt wird, daß das Zeitintervall erfaßt wird, während dem der Zeitsteuerimpuls und ein Stellungsimpuls (B) gleichzeitig auftreten, und daß die Erregung der Erregerwicklungen so gesteuert wird, daß die Motorwelle während einer Zeitdauer verzögert wird, die durch das Zeitintervall bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitsteuerimpuls (F) ausgelöst wird, nachdem ein Stellungsimpuls (B) beendet ist und bevor ein nächster Stellungsimpuis ausgelöst v_:'ird, und daß auf die Motorwelle ein Gegendrehmoment während der Zeitdauer aufgebracht wird, während der der Zeitsteuerimpuls und der nächste Stellungsimpuls gleichzeitig auftreten.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitsteuerimpuls (H) ausgelöst wird, nachdem ein Stellungsimpuls (B) ausgelöst wurde und bevor der Stellungsimpuls beendet ist, und daß ein Gegendrehmoment auf die Motorwelle während der Zeitdauer zwischen der Beendigung des Stellungsimpulses und der Beendigung des Zeitsteuerimpulses aufgebracht wird.

4. Steuereinrichtung für einen mehrphasigen Schrittmotor mit einer Erregungseinrichtung zum aufeinanderfolgenden, paarweisen Erregen der Er regerwicklungen, mit einem mit der Motorwelle bewegungsübertragend verbundenen Impulsgenerator zur Erzeugung von die Drehstellung der Motorwelle angebenden Stellungsimpuisen, mit einem Zeitsteuerimpulsgenerator, mit dem ein Zeitsteuerimpuls vorgegebener Dauer bei einem vorgegebenen Motorwellenabstand vor einer Anhaltestellung des Schrittmotors erzeugbar ist und mit einer Gatterschaltung zum Einschalten der Erregerwicklungen in Abhängigkeit von dem Zeitsteuerimpuls, derart, daß die Motorwelle verzögerbar ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Zeitsteuerimpulsgenerator (Multivibratoren M 2, M 3, MA) ein den vorgegebenen Motorwellenabstand angebender Zähler (CX) für di° Stellungsimpulse verbunden ist, daß mit der Gatterschaltung (UND-Glieder A 5, A 6, A 7) das Zeitintervall feststellbar ist, während dem die Stellungsinipulse und auch der Zeitsteuerimpuls gleichzeitig auftreten, und ein elektrisches Signal mit einer durch das Zeitintervall bestimmten zeitlichen Länge erzeugbar ist, das während seiner Zeitdauer eine Erregung der Erregerwicklungen zur Verzögerung der Motorwelle (14) bewirkt.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum überschwingungsfreien Stillsetzen eines mehrphasigen Schrittmotors, dessen Erregungswicklungen nacheinander jeweils paarweise in Abhängigkeit von die Drehstellung der Motorwelle erfassenden Stellungsimpulsen erregt werden, wobei ein Zeitsteuerimpuls vorgegebener Dauer bei einem vorgegebenen Motorwellenabstand vor einer Anhaltestellung des Schrittmotors erzeugt wird und in dessen Abhängigkeit die Erregerwicklungen so erregt werden, daß die Motorwelle verzögert wird, und auf eine Steuereinrichtung für einen mehrphasigen Schrittmotor mit einer Erregungseinrichtung zum aufeinanderfolgenden, paarweisen Erregen der Erregerwicklungen, mit einem mit der Motorwelle bewegungcübtrtragend verbundenen Impulsgenerator zur Erzeugung von die Drehstellung der Motorwelle angebenden Stellungsimpulsen, mit einem Zeitsteuerimpulsgenerator, mit dem ein Zeitsteuerimpuls vorgegebener Dauer bei einem vorgegebenen Motorwellenabstand vor einer Anhaltestellung des Schrittmotors erzeugbar ist, und mit einer Gatterschaltung zum Einschalten der Erregerwicklungen in Abhängigkeit von dem Zeitsteuerimpuls derart, daß die Motorwelle verzögerbar ist, zur Durchführung des Verfahrens. Ek_; derartiges Verfahren und eine derartige Steuereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind aus der DT-OS 22 09 291 bekannt

Aus der DT-OS 22 09 291 ist ein Verfahren sowie eine Steuereinrichtung zum überschwingungsfreien Stillsetzen eines mehrphasigen Schrittmotors bekannt, bei denen ein Rückkopplungssignal benutzt wird, das durch einen die jeweilige Drehstellung der Motorwelle angebenden Impulsgenerator in Form von Stellungsimpulsen erzeugt wird. Diese Stellungsimpulse werden in Nadelimpulse umgeformt und über eine Zähl- und Decodierschaltung auf eine Reihe von Ausgangsleitungen verteilt, auf denen in bestimmter zeitlicher Beziehung zueinander die Nadelimpulse auftreten. Der Schrittmotor und auch der mit seiner Welle verbundene Impulsgenerator sind so ausgebildet, daß der Schrittmotor in sogenannten stabilen Betriebslagen feste Anhaltestellungen und in sogenannten instabilen Betriebslagen solche Stellungen aufweist, bei denen ein Anhalten des Schrittmotors, z.B. durch entsprechende Ausbildung des Impulsgenerators, sicher vermieden wird. Die Nadelimpulse v/erden über die Gatterschaltungen zusammen mit entsprechenden Steuersignalen für den Schrittmotor nun so an die Erregungseinrichtung für die Phasenerregung gegeben, daß der Schrittmotor seine instabilen Stellungen jeweils sicher überläuft und in seinen stabilen Stellungen, die gleichzeitig Anhaltestellungen für den Schrittmotor sind, angehalten wird. Aus diesen Anhaltestellungen startet der Schrittmotor zur Ausführung eines weiteren Bewegungsschrittes immer nur dann, wenn von der Steuereinrichtung ein weiteres Startsignal zugeführt wird. Um den Schrittmotor auch bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten, d.h. bei unterschiedlichen kinetischen Energien des Motors, in den jeweiligen Anhaltestellungen sicher anhalten zu können, ist ein Zeitimpulsgenerator vorgesehen, der von einem ganz bestimmten Nadelimpuls, d. h. bei einem vorgegebenen Motorwellenabstand vor einer Anhaltestellung, angesteuert wild. Nach seiner Ansteuerung erzeugt dieser z. B. als monostabiler Multivibrator ausgebildete Zeitsteuerimpulsgenerator einen Zeitsteuerimpuls vorgegebener Dauer. Während der Dauer dieses Zeitsteuerinipulses werden weitere Signale für die Phasenerregung des Schrittmotors erzeugt, die ein