DE2559012C3

DE2559012C3 - Steuereinrichtung für einen drehenden Uhrenmotor

Info

Publication number: DE2559012C3
Application number: DE2559012A
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Lausanne Berney (Schweiz)
Original assignee: Ebauches SA
Current assignee: Ebauches SA
Priority date: 1975-02-11
Filing date: 1975-12-29
Publication date: 1978-08-10
Also published as: US4031438A; DE2559012B2; CH587513B5; CH163175A4; JPS51106469A; DE2559012A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für einen drehenden Uhrenmotor mit einem Nulldetektor, dessen Eingang unmittelbar mit der Spule des Motors verbunden ist, und mit einer logischen Schaltung um der Antriebsspule des Motors Antriebsimpulse zuzuführen. Um einen einfachen, drehenden Motor mit einer Antriebsspule in Drehbewegung zu halten, müssen der Antriebsspule Antriebsimpulse zugeführt werden, die mit der in der Jpule induzierten Wechselspannung in Phase sind. Ein besonders einfaches Mittel zur Erfüllung dieser Bedingung liegt in der Verwendung eines Nulldetektors, der eine logische Schaltung steuert die ihrerseits positive Antriebsimpulse während der positiven Halbwelle der induzierten Spannung oder umgekehrt an die Spule des Motors abgibt. Eine Steuereinrichtung für einen drehenden Uhrenmotor mit einem Nulldetektor und einer durch diesen angesteuerten logischen Schaltung, weiche der Spule des Motors Antriebsimpulse zuführt, ist aus der CH-AS 10 747/67 schon bekannt. Im Falle eines drehenden Uhrenmotors, der normalerweise auf konstante Drehzahl geregelt wird, weist dieses zwar einfache, bekannte System erhebliche Mängel auf. Der Wirkungsgrad ist gering, und der Energieverbrauch entsprechend hoch, was sich auf die Lebensdauer der Batterie nachteilig auswirkt Die Drehzahl ist stark abhängig von dem auf den Motor wirkenden Lastmoment Da dieses Lastmoment in einer Uhr sehr stark variiert, können sehr leicht Instabilitäten in der Regelschaltung auftreten.

Es ist das Ziel vorliegender Erfindung, eine Steuereinrichtung für einen drehenden Uhrenmotor zu schaffen, welche die genannten Mangel zu vermeiden gestattet. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Nulldetektor vorhanden ist, dessen Eingang über einen Kondensator mit der Spule verbunden ist und mittels eines steuerbaren Schalters kurzgeschlossen werden kann, daß der Ausgang des ersten Nulldetektors mit einem Zeitglied verbunden ist, dessen Ausgang den steuerbaren Schalter leitend steuert, solange am Zeitglied kein Ausgangssignal erscheint, und daß die logische Schaltung der Spule Antriebsimpulse zuführt, solange am zweiten Detektor und am Zeitglied zugleich ein Ausgangssignal erseheit
Die Dauer der oben erwähnten Antriebsimpulse ist abhängig von der Periode Tder in der Spule des Motors induzierten Spannung und von der Verzögerungszeit des Zeitgliedes t, und zwar nach der Formel;

Für τ = 4f beträgt dieser Wert Null, womit eine minimale Dauer der Periode Tund somit eine maximale

is Drehzahl des Motors, unabhängig vom Lastmoment desselben, gegeben ist Anderseits tritt der Antriebsimpu's bezüglich der maximalen induzierten Spannung symmetrisch auf, was automatisch zu einem optimalen Wirkungsgrad führt

Anhand der Zeichnung ist im folgender, ein Ausiführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung dargestellt

F i g. 1 zeigt ein Blockschema der erfindungsgemäßen Einrichtung und

F i g. 2 zeigt Diagramme der Spannungen an verschiedenen Stellen der Schaltung gemäß Fig. I.

F i g. I zeigt die Spule M t des Motors, deren eine Klemme A mit dem Eingang eines Nulldetektors 1 verbunden ist Der Ausgang dieses Nulldetektors 1 ist

jo mit dem Eingang eines Zeitgliedes 2 verbunden, welches auf eine Verzögerungszeit t eingestellt ist Über einen Kondensator Cl ist die Klemme A der Spule MX mit einem zweiten Nulldetektor 3 verbunden, dessen Eingang mittels eines MOS-Transistors Tl, dessen

« Gitter mit dem komplementären Ausgang des Zeitgliedes 2 verbunden ist kurzgeschlossen werden kann. Der eine Ausgang des Zeitgliedes 2 und der Ausgang des zweiten Nulldetektors 3 sind je mit einem Eingang eines UND-Tors 5 verbunden. Mit einem weiteren Eingang dieses Tors 5 ist der Ausgang eines Impulsgenerators 4 verbunden. Der Ausgang des Tors 5 is; mit der Klemme A der Spule M X des Motors verbunden.

Anhand der Diagramme der F i g. 2 ist die Arbeitsweise der Schaltung nach F i g. 1 ohne weiteres verständlieh. Die in der Spule M X induzierte, an ihrer Klemme A auftretende Spannung wird dem ersten Nulldetektor I zugeführt, welcher während der positiven Halbwelle der induzierten Wechselspannung am Ausgang C ein positives Signal erzeugt. Das Zeitglied 2 überträgt dieses positive Signal mit einer gewissen Verzögerung, so daß an seinem Ausgang D ein entsprechendes positives Signal mit einer Verzögerung t erscheint

Der Eingang des zweiten Nulldetektors 3 ist durch den Transistor 71 kurzgeschlossen, solange der Ausgang des Zeitgliedes 2 auf Null ist Erscheint sodann an diesem Ausgang das Signal /, so wird der Kurzschluß aufgehoben, und die Spulenspannung wird über dem Kondensator Cl an den Eingang (Stelle B) des Nulldetektors 3 übertragen. Dabei wird die Spannung am Eingang B vorderhand positiv und dann wiederum negativ. Der Ausgang (Stelle F) des zweiten Nulldetektors liefert ein positives Signal, solange sein Eingang positiv ist. Es zeigt sich, daß die Dauer dieses positiven Ausgangssignals symmetrisch zum Maximum der in der

6^r> Spule Mi induzierten Spannung liegt. Die Antriebsimpulse des Generators 4 werden von dessen Ausgang (Stelle E) über das UND-Tor 5 an die Spule MX übertragen, solange die Spannungen an den Stellen D

und F, also an den zwei übrigen Eingängen des Tors 5, zugleich positiv sind. Pie dabei auftretenden Antriebsjmpulse sind in den Diagrammen A und B in Fig,2 dargestellt.

Das Verhältnis zwischen der Pauer des positiven Signals am Ausgang des Detektors 3 und der Periode T ist:

_2f T

Für t = -j- beträgt dieses Verhältnis Null, und der

Motor würde keine Antriebsimpulse mehr empfangen. Die dem Motor zugeführte Energie ist also eine

Funktion des oben erwähnten Verhältnisses und ist stark abhängig von der Periode, was sich in einer Stabilisation der Drehzahl des Motors auswirkt.

Die dargestellte Schaltung ist besonders vorteilhaft, wenn der Motor phasengesteuert ist, da eine starke Regelung der zugefuhrten Energie in Funktion der Drehzahl des Motors das Risiko von Instabilitäten im Regelkreis herabsetzt bzw, aufhebt und eine starke und schnelle Dämpfung von Regelschwingungen bei äußeren Störeinflüssen bewirkt. Durch geeignete Einstellung der Verzögerungszeit t kann die Regelung in sehr einfacher Weise eingestellt werden. Wenn der Motor

voreilt, soll t größer sein als ~, während bei

nacheilendem Motor t kleiner sein soll als-j-, wobei To die Periode eines Referenzsignals ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Steuereinrichtung für einen drehenden Uhrenmotor mit einem Nulldetektor, dessen Eingang unmittelbar mit der Spule des Motors verbunden ist, und mit einer logischen Schaltung um der Antriebsspule des Motors Antriebsimpulse zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Nulldetektor (3) vorhanden ist, dessen Eingang über einen Kondensator (CX) mit der Spule verbunden ist und mittels eines steuerbaren' Schalters (TX) kurzgeschlossen werden kann, daß der Ausgang des erstem Nulldetektors mit einem Zeitglied (2) verbunden ist, dessen Ausgang den steuerbaren Schalter (TX) leitend steuert, solange am Zeitglied (2) kein Ausgangssignal erscheint, und daß die logische Schaltung (4, 5) der Spule Antriebsimpulse zuführt, solange am zweiten Detektor und am Zeitglied zugleich ein Ausgangssignal erscheint
2. ,Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichüft!, daß die logische Schaltung (4, 5) einen Impulsgenerator (4) sowie ein UND-Tor (5) aufweist