DE2918508C2

DE2918508C2 - Elektrischer Mikromotor für Schrittschaltbetrieb

Info

Publication number: DE2918508C2
Application number: DE2918508A
Authority: DE
Inventors: Yves Besancon Guerin; Claude Oudet
Original assignee: Portescap SA
Current assignee: Portescap SA
Priority date: 1978-05-12
Filing date: 1979-05-08
Publication date: 1986-10-09
Also published as: FR2425756A1; CH620062A5; FR2425756B3; US4242623A; GB2026793A; DE2918508A1; GB2026793B; JPS54153220A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Mikromotor für Schrittschaltbetrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiger Mikromotor ist aus der DE-OS 28 583 bekannt. Dieser Mikromotor weist einen permanentmagnetischen Rotor sowie einen Stator mit einer elektrischen Erregerspule und einem Eisenkern auf, wobei der Stator Polstücke aufweist, die im Abstand voneinander angeordnet sind und zwischen denen der Rotor drehbar gelagert ist. Die Magnetisiert!"" d"^c R«t«rc nnH Hip Fnrm Hpx Pnlstürlce sind dabei so ausgebildet, daß der Rotor wenigstens eine stabile Gleichgewichtsstellung einnimmt, die bezüglich einer ersten Drehrichtung derjenigen Stellung vorangeht, in der das von einem Permanentstrom in der Erregerspule erzeugte Drehmoment sein Maximum erreicht. Die Erregerspule ist mit einer Steuervorrichtung verbunden, mit der der Erregerspule aus jeder stabilen Gleichgewichtsstellung des Rotors heraus ein Antriebsimpuls einer ersten Polarität zugeführt wird. Die Amplitude und die Dauer dieses Antriebsimpulses sind so berechnet, daß der Rotor sich in der ersten Drehrichtung bis zur nächsten stabilen Gleichgewichtsstellung bewegt. Um den Mikromotor in die andere Drehrichtung umzuschalten, wird der Erregerspule aus einer Gleichgewichtsstellung heraus ein Vorimpuls ebenfalls der ersten Polarität zugeführt, dessen Amplitude kleiner als diejenige des Antriebsimpulses ist und dessen Dauer kürzer als der zeitliche Abstand der Antriebsimpulse bei der Bewegung des Rotors in der ersten Drehrichtung ist. Unmittelbar nach dem Vorimpuls, der den Rotor in der ersten Drehrichtung bewegt, wird der Erregerspule ein Antriebsimpuls zugeführt, die den Rotor in der entgegengerichteten Drehrichtung beschleunigt.

Der Energieverbrauch eines derartigen Motors ist noch relativ hoch; außerdem ist die Kontrolle des Bewegungsablaufes nicht optimal, insbesondere während des Einlaufes des Rotors in die neue Gleichgewichtsstellung.

Aus der Zeitschrift Feinwerktechnik und Meßtechnik, 85. Jahrgang, 1977, Heft 3, Seiten 107 ff. (Sonderdruck der Fa. Papst, Abschnitt 2.2.3.c) ist erwähnt, daß elektrische Schrittmotoren elektronisch durch einen Kurzschluß der Erregerspule gedämpft werden können. In diesem Artikel ist jedoch vermerkt, dab diese Maßnahme bei den meisten Schrittmotoren keinen Erfolg zeige, weil die elektrischen Zeitkonstanten der Wicklungen häufig in der Größenordnung der mechanischen Schwingungsdauer des Rotors liegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Mikromotor für Schrittschaltbetrieb der in Rede stehenden Art anzugeben, bei dem die Kontrolle des Bewegungsablaufes bei geringem Energieverbrauch und gleichwohl hoher Drehgeschwindigkeit verbessert wird.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die angegebene Kombination wird eine höhere Präzision bei der Schaltung des Schrittmotores bei geringem Energieverbrauch erreicht. Durch die Dämpfung des Rotors mit Hilfe des Kurzschlusses der Erregerspule wird der Bewegungsablauf kontrolliert, unterstützt durch den Meßkreis, der die von dem Rotor in der Erregerspule induzierte elektromotorische Kraft zum Steuern des Kurzschließens mißt. Dies erlaubt insgesamt eine präzise Umschaltung des Motors bei hohen Drehgeschwindigkeiten, so daß die Steuerimpulse insbesondere in der Rückwärtsdrehrichtung schnell aufeinander folgen können. Die Kontrolle des Bewegungsablaufes kann auch dadurch verbessert werden, daß der Meßkreis das Überschreiten einer vorgegebenen Schwelle nach einem ersten Null-Durchgang der elektromotorischen Kraft mißt. Das Einlaufen des

Rotors in die neue Gleichgewichtsstellung wird auf

diese Weise optimal kontrolliert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeich-

nung näher erläutert, in der vorteilhafte Ausführungsformen dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen bekannten Motor, auf den die vorliegende Erfindung anwendbar ist:
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A,A' von Fig. 1;

Fig. 3 ein elektrisches Schema des erfindungsgemäßen Motors;
Fig. 4 eine grafische Darstellung der wesentlichen

Momentkomponenten für den Rotor als Funktion seines Drehwinkels und der Zeit;

Fig. 5 eine grafische Darstellung der zeitabhängigen Spannungsänderungen an den Spulenenden und der Winkelstellung des Rotors für einen Antrijbsimpuls in üblicher Richtung und ohne Bremsung und

Fig. 6 eine Fig. 5 ähnliche grafische Darstellung, die den Antrieb in umgekehrter Richtung dargestellt, gefolgt von einer erfindungsgemäß ausgeführten Bremsung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Micromotor für Schrittschaltbetrieb, der einen scheibenförmigen Rotor 1 aufweist, welcher axial in einer ersten ringförmigen Außenzone der Scheibe derart magnetisiert ist, daß er N/6-Polpaare aufweist, wobei die Pole abwechselnd positiv und negativ auf jeder Oberfläche der Scheibe sind. Die Scheibe weist weiterhin in an sich bekannter Weise (siehe CH-PS 5 81 920) eine zweite ringförmige magnetisierte Zone auf, die im Inneren der ersten Zone liegt und die N/2-Polpaare aufweist, die ähnlich denjenigen der ersten Zone sind, aber zu ihnen eine Winkelverschiebung aufweisen.

Die Achse des Rotors 1 wird in nicht dargestellten Lagern derart gehalten, daß der Rotor in einem Spalt angeordnet ist, der zwischen den Polstücken der zwei Statorteile 2, 3 angeordnet ist, wobei letztere durch Schrauben 4 mit einer Halterung 6 aus magnetisch nicht leitendem Material verbunden sind. Über die gleichen Schrauben sind die Teile 2 und 3 mit einem Kern 7 einer Erregerspule M verbunden. Die Teile 2, 3 und 7 bilden also einen stationären Magnetkreis, wobei die entsprechende Polarität der Polstücke eine Funktion der Polarität des die Spule M durchfließenden Erregerstroms ist. Die Anschlüsse m,, m₂ der Spule M sind mit einer Steuervorrichtung 8 verbunden, die im einzelnen weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 3 näher beschrieben wird.

Die Polstücke der Teile 2 und 3 sind jeweils mit ausgeschnittenen, sich gegenüberstehenden Zähnen versehen, wie sie mit 2' und 3' bezeichnet sind, wobei diese Zähne einen Winkelabstand voneinander von z. B. β aufweisen, während ein geripptes Mittelteil mit 2" bzw. 3" bezeichnet ist. Die beiden magnetisierten Zonen des Rotors befinden sich also je in einem Spalt mit variabler Höhe, wobei die Gesamtanordnung derart ist, daß der Rotor während einer vollständigen Umdrehung N-6 stabile Gleichgewichtsstellungen aufweist, deren Anordnung im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben wird.

Fig. 3 zeigt das elektrische Schema der Steuervorrichtung, die insgesamt mit 8 bezeichnet ist und die mit den Anschlüssen Wi₁ und m₂ der Spule M verbunden ist. Die Vorrichtung enthält insbesondere eine Gleichstromquelle in Form einer Batterie 9 und vier MOS-Transistoren T₁ bis T₄, deren Leiterwege einerseits mit einem entsprechenden Anschluß der Batterie 9 und andererseits mit dem einen oder anderen Anschluß m,, in; verbunden sind, wie es Fig. 3 zeigt. Die Steuerelektroden der Transistoren T₁ bis T₄ werden durch die Potentiale an den entsprechenden Stellen t\ bis t₄ angesteuert, wobei letztere mit einer Schaltanordnung 10 verbunden sind.

Die Antriebsimpulse, die einer ersten Drehrichtung des Rotors entsprechen, die im folgenden als normale Drehrichtung bezeichnet wird, werden der Spule M zugeführt, wenn die Transistoren T_x und T₄ in den leitenden Zustand versetzt werden und die Transistoren 7"; und T₃ gesperrt werden, mittels geeigneter Potentiale, die während eines vorgegebenen Zeitraums an den Stellen I₁ bis t, durch die Schaltanordnung 10 auftreten. Während dieses Zeitraums ist also die Spule M über die geringen Widerstände der Leitungswege der

s MOS-Transistoren T₁ und T₄ mit den Anschlüssen der

Batterie verbunden, wobei der Anschluß m, mit dem

positiven Pol (+) der Batterie und der Anschluß m₂ mit dem negativen Pol (—) der Batterie verbunden sind.

In ähnlicher Weise werden die Antnebsimpulse für

ίο die der normalen Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung der Spule M zugeführt, indem die Transistoren T₂ und T₃ in den leitenden Zustand versetzt werden und Γι und T₄ gesperrt sind. In diesem Fall ist die Spule derart mit der Batterie 9 verbunden, daß /Ti₁ mit dem negativen Pol und m₂ mit dem positiven Pol der Batterie verbunden sind, so daß M von einem Strom in entgegengesetzter Richtung zu derjenigen des vorhergehenden Beispiels durchflossen wird.
Die an den Anschlüssen m₁ und m₂ der Spule anliegende Spannung ist mit u bezeichnet. Wie das in Fig. 3 dargestellte Schema erkennen läßt, ist der Schaltkreis auf übliche Art durch Dioden geschützt, wie z. B. D₁ und D₂, die im gegenläufigen Sinn Parallel zur Spule geschaltet sind, so daß sie die Spannung u in beiden

Richtungen begrenzen.

Die Steuervorrichtung 8 weist eben zusätzlichen MOS-Transistor T₅ auf, dessen Leitungsweg in Serie mit einem Widerstand R zwischen dem Anschluß /n, und dem positiven Pol der Batterie 9 geschaltet ist. Der Widerstand R ist erheblich größer als derjenige des Leitungsweges eines MOS-Transistors im leitenden Zustande. Die Ansteuerung der Steuerelektrode des Transistors T₅ erfolgt mittels des an der Stelle t₅ herrschenden Potentials, die wiederum mit der Schaltanordnung 10 verbunden ist.

Leitet der Transistor T₅ gleichzeitig mit dem Transistor T₄, so sind die Transistoren T₁, T₂ und T₃ gesperrt und die Spule M ist in Serie mit dem Widerstand R zwischen den Polen der Batterie 9 in der Richtung geschaltet, die der normalen Drehrichtung des Rotors entspricht.

Fig. 3 läßt andererseits erkennen, daß die Spule Af in dem Fall kurzgeschlossen ist, in dem die Transistoren T₁ und T₃ oder T₂ und T₄ gleichzeitig leiten.

Die Schaltanordnung 10 kann z. B. einen Quarzoszillator aufweisen, dessen Resonator symbolisch mit 11 bezeichnet ist. Dieser Quarzoszillator liefert Zeitimpulse, die z. B. einen logischen Teilerkreis durchlaufen und dazu verwendet werden, um die Zeitpunkte und die

so Zeitdauern des Anlegens der vorgegebenen Potentiale an die Stellen I₁ bis t_s zu bestimmen, d. h. derjenigen Potentiale, die die Transistoren Γ,, T₅ in den leitenden Zustand versetzen oder sperren, entsprechend dem Betriebsprogramm des Motors. Dieses wird im einzelnen im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben.

Das schematische Schaltbild von Fig. 3 zeigt weiterhin ein äußeres Steuerteil 12, das mit der Schaltanordnung verbunden ist und durch dessen Betätigung sich der Motor in der zur normalen Drehrichtung entgegengesetzten Richtung dreht, entsprechend dem zugehörigen Betriebsprogramm, mit dem die Anordnung 10 verbunden ist.

Obendrein läßt Fig. 3 erkennen, daß die Anschlüsse der Spule M ebenfalls direkt mit der Anordnung 10 verbunden sind. Letztere weist zu diesem Zweck ein Meßgerät auf, das eine Messung der in der Spule erzeugten elektromotorischen Kraft ermöglicht und insbesondere eine Messung (z. B. mittels eines Schnitt-

Triggers) des Überschreitens einer vorbestimmten Schwelle nach dem O-Durchgang der Spannung U nach einem Antriebsimpuls. Die Anordnung 10 kann in diesem Fall so ausgelegt sein, daß sie als Folge dieser Messung die Transistoren T₁ und T₃ oder T₁ und T₄ derart in den leitenden Zustand versetzt, daß die Spule kurzgeschlossen ist, wie es weiter unten näher erläutert werden wird.

Fig. 4 zeigt die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Motors durch Darstellung der einzelnen Komponenten des auf den Rotor wirkenden Momentes und zwar einerseits als Funktion des elektrischen Winkels N a, wobei mit α der Drehwinkel bezeichnet ist und mit N die Schrittzahl des Rotors für eine vollständige Umdrehung bezeichnet ist, die wiederum der Zahl JV entspricht, wie sie im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 erwähnt wurde und andererseits als Funktion der Zeit f.

Fließt kein Strom durch die Spule M, so wirkt auf den Rotor ein magnetisches Moment, das als Sperrmoment bezeichnet wird und dessen Grundkomponente mit C₀] bezeichnet ist.

Wird die Spule von einem Permanentstrom / in Richtung m_u m₂ durchflossen, so ändert sich das entsprechende auf den Rotor wirkende Drehmoment proportional zu Isin (N a). Eine Halbperiode dieses Drehmoments ist in Fig. 4 gestrichelt dargestellt und mit C^₊, bezeichnet. Für einen schwächeren Permanentstrom erhält man z. B. die durch c_ip bezeichnete entsprechende Drehmomentänderung und für einen Strom —/ erhält man die entsprechende mit c_l(_) bezeichnete Drehmomentänderung.

Die Komponente C₀] des Sperrmomentes, die sich mit der gleichen Periodizität wie das zu einem Permanentstrom gehörende Drehmoment ändert, ist zu ihm in an sich bekannter Weise aufgrund der Anordnung der Pole auf dem Rotor phasenverschoben. Das Sperrmoment erzeugt eine stabile Gleichgewichtsstellung des Rotors mit der Periode N a, wobei in der Zeichnung zwei aufeinanderfolgende stabile Gleichgewichtsstellungen dargestellt und mit S₁ und S₂ bezeichnet sind. Der Punkt F entspricht einer instabilen Gleichgewichtsstel-Iung des Rotors.

Um sicherzustellen, daß sich ein derartiger Motor als Funktion der Polarität des Erregerstroms in einer oder der anderen Richtung dreht, wird üblicherweise der Punkt S₁ auf 90° gelegt, so daß die Energie der Antriebsimpulse in beiden Drehrichtungen praktisch gleich groß ist. Aufgrund von Herstellungstoleranzen und Veränderungen der Betriebsbedingungen bevorzugt man jedoch im allgemeinen eine Drehrichtung, in dem der Punkt S₁ bezüglich der 90°-Stellung etwas vorverlegt wird, so daß die vom Antriebsimpuls erzeugte Energie für eine Drehrichtung erhöht ist. Bei den bisher verwendeten Motoren führt dies jedoch zur Aufgabe der Möglichkeit, den Motor in der umgekehrten Drehrichtung zu betreiben, da die von den entsprechenden Impulsen erzeugte Energie, insbesondere unter Berücksichtigung der üblicherweise festgelegten Betriebsbedingungen und erst recht in dem Fall, in dem der Motor in einer Quarzuhr verwendet wird, nicht mehr ausreicht, am eine korrekte Betriebsweise im anderen Drehsinn sicherzustellen.

In Fig. 4 ist das Drehmoment, das von einem der Spule zugeführten Stromimpuls erzeugt wird, wenn sich deT Rotor zu Beginn in der stabilen Gleichgewichtsstellung Si bei N a - 80° befindet, nut C_l(+) bezeichnet. Die Dauer des Antriebsimpulses beträgt z. B. 3,9 msec entsprechend einer Rotordrehung bis zu N a = 280'.

Fig. S zeigt ein Beispiel der Spannung u des Antriebsimpulses und den Drehwinkel α als Funktion der Zeit. Die dem Rotor vom Antriebsimpuls erteilte kine-

s tische Energie ermöglicht ihm den Punkt F zu durchlaufen, bis zu dem C₀₁ negativ ist und ab dem das Sperrmoment in Laufrichtung wirkt, bis zur nächstfolgenden stabilen Gleichgewichtsstellung S₂. Es ist demzufolge vorteilhaft, die Bewegung nicht durch einen Kurzschluß

ίο der Spule zwischen dem Ende des Antriebsimpulses und Fzu dämpfen. Die Transistoren T₁ bis T₅ sind deshalb in diesem Intervall gesperrt.

Um die Funktionsweise des Motors, insbesondere unter den in diesem Beispiel genannten Bedingungen zu

is verbessern, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, den Rotor durch Kurzsschließen der Spule mittels der Schaltanordnung abzubremsen, beispielsweise am Ende eines bestimmten Zeitintervalls, das sich an das Ende des Impulses C,₍₊₎ anschließt. Dieses Intervall wird in

dem Fall durch den Teilerkreis der Schaltanordnung bestimmt und entspricht einem Drehwinkel, der um ein Geringes größer ist als derjenige, an dem sich der Punkt F befindet. Eine andere Möglichkeit zur Steuerung des Bremsens wird im Zusammenhang mit Fig. 6 näher erläutert.

Der Rotor hält demzufolge in der dem Punkt S₁ entsprechenden Stellung mit einer starken Dämpfung seiner Schwingung um diese Stellung herum. Er hat einen Schritt in normaler Drehrichtung ausgeführt.

Wird die äußere Steuervorrichtung für den entgegengesetzten Drehsinn betätigt, so daß beispielsweise die entgegengesetzte Drehung ausgehend von der stabilen Gleichgewichtsstellung S₂ beginnt, so läuft das Funktionsprogramm der Schaltanordnung (oder Auslösevorrichtung) 10, d. h. die Bildungszeiten und die Anlegedauern der Potentiale an die Stellen I₁ bis t_s, wie folgt ab.

Von der stabilen Gleichgewichtsstellung aus wird dem Rotor ein Impuls C_fp, im folgenden Vorimpuls genannt, durch gleichzeitiges Leiten der Transistoren T₅ und T₄ zugeführt, während die Transistoren Γ, bis T₃ gesperrt sind. Die Amplitude des entsprechenden Erregerstroms ist durch den Widerstand R, der in Serie zur Spule M geschaltet ist, begrenzt. Diese Amplitude und die Dauer des von der Schaltanordnung definierten Impulses sind derart gewählt, daß der Rotor beschleunigt wird und sich in normaler Drehrichtung vorwärtsbewegt, während die Energie dieses Vorimpulses nicht ausreicht, um ihm das Ausführen eines Schrittes in

so normaler Richtung zu ermöglichen. Diese Enrgie reicht gerade aus, um eine Drehung des Rotors wenigstens in eine Zone zu ermöglichen, deren Winkelstellungen um eine Symmetrieachse zur stabilen Gleichgewichtsstellung verteilt sind, bezüglich einer Stellung, in der die Wirkung eines Permanentstroms ihr Maximum aufweist. Im in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt diese Zone zwischen 460° und 480°.

Am Ende der Vorimpulsdauer befindet sich der Rotor demzufolge in der oben erwähnten Zone und ein Antriebsimpuls in entgegengesetzter Richtung wird von der Anordnung 10 ausgelöst, d. h. daß die Transistoren T₂ und T₃ gleichzeitig leiten und die Transistoren Γ,, T₄ und T₅ gesperrt sind. Das entsprechende Drehmoment ist in Fig. 4 mit Q_j bezeichnet, wobei sich der Zeitmaßstab am Ausgangspunkt dieses Impulses umdreht. Dieser in Fig. 4 dargestellte Zeitmaßstab ist nicht linear im Gegensatz zum linearen Maßstab der Winkelstellungen des Rotors. Fig. 4 zeigt ein Beispiel der verschiede-

nen Zeiten der einzelnen oben erwähnten Phasen.

Fig. 6 zeigt die Änderung der Spannung u an den Anschlüssen der Spule M sowie den Drehwinkel α als Funktion der Zeit umgehend von einem Zeitpunkt, der in diesem Beispiel demjenigen entspricht, an dem der s Vorimpuls in der stabilen Gleichgewichtsstellung S₂ angelegt wird. Bei dem in dieser Figur dargestellten Beispiel werden die Amplitude und die Dauer des Vorimpulses derart gewählt, daß sich der Rotor in normaler Drehrichtung bewegt, bis er eine Stellung erreicht, in der sich seine Bewegung unter dem Einfluß des Drehmoments C₀₎ umkehrt und zwar in Richtung der stabilen Gleichgewichtsstellung S₂. Am Ende der Vorimpulsdauer, d. h. nach 3,17 msec im gewählten Beispiel, wirkt ein Antriebsimpuls in entgegengesetzter is Richtung, dessen Amplitude z. B. gleich derjenigen des Antriebsimpulses in normaler Drehrichtung ist und dessen Dauer 3,9 msec beträgt, auf den Rotor und erteilt ihm eine kinetische Energie, die ausreicht, um einen Schritt in entgegengesetzter Drehrichtung auszuführen, so daß er bis zur stabilen Gleichgewichtsstellung 5, gelangt.

Wie die Fig. 5 und 6 erkennen lassen, schwingt der Rotor um die stabile Gleichgewichtsstellung, bevor er dort zur Ruhe gelangt. Wie bereits weiter oben erwähnt, ist es vorteilhaft, den Rotor dadurch abzubremsen, daß die Spule M ab einem bestimmten Zeitpunkt kurzgeschlossen wird, der nach dem Ende des Antriebsimpulses liegt. Die erste bereits erwähnte Lösung bestand darin, ein fest definiertes Zeitintervall bezüglich des Antriebsimpulses vorzusehen.

Fig. 6 zeigt eine andere Möglichkeit, die auf der Messung der Änderung der Spannung u an den Anschlüssen der Spule M nach dem Antriebsimpuls in normaler Drehrichtung oder in entgegengesetzter Drehrichtung beruht, wie es durch die in der Fig. 6 dargestellten Phase deutlich wird. Zu diesem Zweck ist die Spule M mit einer Meßanordnung verbunden, die Teil der Schaltanordnung 10 ist und die derart ausgestaltet ist. daß sie die Überschreitung eines bestimmten <to Schwellenwertes nach dem O-Durchgang der in der Spule induzierten elektromotorischen Kraft mißt. In diesem Augenblick liefert die Meßanordnung ein Signal, welches zur Erzeugung von Potentialen an den Punkten ■', bis /₅ in der Schaltanordnung dahingehend wirkt, daß die Spule M kurzgeschlossen wird. Die Bewegung des Rotors wird dadurch stark gedämpft und er kommt auf optimale Weise in der stabilen Gleichgewichtsstellung zur Ruhe.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht also die Anpassung eines eingangs näher genannten Motors an eine genaue Funktionsweise in beiden Drehrichtungen unter Berücksichtigung der Herstellungstoleranzen und der Veränderungen der Betriebsbedingungen des Motors unter gleichzeitiger Gewährleistung eines sehr guten Wirkungsgrades bei der Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie sowie einer großen Betriebssicherheit, wie sie bei den meisten Anwendungen eines derartigen Motors erforderlich ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
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Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Mikromotor für Schrittschaltbetrieb, mit einem permanentmagnetischen Rotor, mit einem Stator, aufweisend eine elektrische Erregerspule mit Eisenkern und mit im Abstand voneinander angeordneten Polstücken, zwischen denen der Rotor drehbar gelagert ist, wobei die Magnetisierung des Rotors und die Form der Polstücke derart sind, daß der Rotor wenigstens eine stabile Gleichgewichtsstellung einnimmt, die bezüglich einer ersten Drehrichrung derjenigen Stellung vorangeht, in der das von einem Pennanentstrom in der Spule erzeugte Drehmoment sein Maximum erreicht, und mit einer mit der Erregerspule verbundenen Steuervorrichtung, welche Mittel aufweist, um der Erregerspule aus jeder stabilen Gleichgswichtsstellung des Rotors heraus einen Antriebsimpuls einer ersten Polarität mit derartiger Amplitude und Dauer zuzuführen, daß der Rotor sich in der ersten Drehrichtung bis zur nächsten stabilen Gleichgewichtsstellung bewegt, sowie Mittel aufweist, um der Erregerspule aufgrund eines äußeren Signals aus jeder Gleichgewichtsstellung heraus einen Vorimpuls der ersten Polarität zuzuführen, dessen Amplitude kleiner als diejenige des Antriebsimpulses ist und dessen Dauer kurzer als der zeitliche Abstand der Antriebsimpulse bei der Bewegung des Rotors in der ersten Drehrichtung ist, und um der Erregerspule unmittelbar nach dem Vorimpuls einen Antriebsimpuls zum Bewegen des Rotors in der entgegengesetzten Drehrichrung zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (8) Mittel (10) aufweist, um die Errgerspule (M) nacdh einem bestimmten Zeitintervall, das auf jeden Antriebsimpuls folgt, kurzzuschließen und daß ein mit der Errgerspule (M) verbundener Meßkreis (10) zum Messen der von dem Rotor (1) in der Erregerspule (M) induzierten elektromotorischen Kraft zum Steuern des Kurzschließens der Erregerspule (M) vorhanden ist.

2. Mikromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkreis (10) derart ausgelegt ist, daß er das Überschreiten einer vorgegebenen Schwelle nach einem ersten Null-Durchgang der elektromotorischen Kraft mißt.