DE3802685C2

DE3802685C2 - Motorstromregelschaltung für einen Nähmaschinenmotor

Info

Publication number: DE3802685C2
Application number: DE3802685A
Authority: DE
Inventors: Minetoshi Noguchi; Shigemi Yamano
Original assignee: Tokyo Juki Industrial Co Ltd
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1988-01-29
Publication date: 1995-10-19
Anticipated expiration: 2008-01-30
Also published as: US5016133A; JPH0233277B2; JPS63189197A; DE3802685A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelschaltung gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruchs.

Eine derartige Regelschaltung ist bekannt und in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt.

Bei der bekannten Regelschaltung ist eine Wechselspan nungsquelle 1 mit einem Gleichrichter 2 verbunden, der aus gangsseitig mit der Serienschaltung zweier Widerstände 3 und 4 verbunden ist, wobei parallel zu dem Widerstand 4 die Serienschaltung zweier weiterer Widerstände 5 und 6 vorgese hen ist und wobei dem Widerstand 6 ein Kondensator 7 parallel geschaltet ist. Dabei bilden die Widerstände 3 bis 6 und der Kondensator 7 eine Quelle für eine Bezugsspannung, die am ge meinsamen Verbindungspunkt der Widerstände 5 und 6 und des Kondensators 7 abgegriffen werden kann.

Mit dem Ausgang bzw. den beiden Ausgangsanschlüssen des Gleichrichters 2 ist ferner die Serienschaltung eines Wider standes 8, eines Potentiometers 10 und eines weiteren Wider standes 9 verbunden, wobei am Abgriff des Potentiometers 10 eine Vergleichsspannung einstellbar ist. Parallel zu diesem Spannungsteiler 8, 9, 10 zum Einstellen einer Vergleichsspan nung liegt zwischen den ausgangsseitigen Anschlüssen des Gleichrichters 2 die Serienschaltung eines Servomotors 11, der Kollektor/Emitter-Strecke eines Transistors 12 und eines Widerstandes, der als Stromfühler für den Motorstrom dient. Die Bezugsspannung vom Verbindungspunkt der Wi derstände 5 und 6 wird dem invertierenden Eingang eines er sten Komparators 14 zugeführt. Die Vergleichsspannung vom Ab griff des Potentiometers 10 wird dem nicht invertierenden Eingang dieses ersten Komparators 14 zugeführt, mit dem zwi schen seinem Ausgang und seinem nicht invertierenden Eingang ein Rückkopplungswiderstand 15 verbunden ist.

Zwischen Bezugspotential und einer elektrischen Spannung V_cc liegt die Serienschaltung zweier Widerstände 16 und 17, die einen Stromeinstellkreis bilden. Die Spannung am Verbindungs punkt der Widerstände 16 und 17 ist mit dem nicht invertie renden Eingang eines zweiten Komparators 18 und mit dem nicht invertierenden Eingang eines dritten Komparators 19 verbun den. Der Verbindungspunkt des Emitters des Transistors 12 mit dem Widerstand 13 ist mit dem invertierenden Eingang des zweiten Komparators 18 verbunden. Der invertierende Eingang des dritten Komparators 19 ist an den Ausgang des ersten Kom parators 14 angeschlossen. Der Ausgang des dritten Kompara tors 19 ist mit einer Steuerschaltung 20 verbunden, deren Ausgang mit der Basis des Transistors 12 verbunden ist. An die Steuerschaltung 20 ist ferner ein Pedal 21 zum Betätigen des als Antriebsmotor für eine Nähmaschine dienenden Servomo tors 11 verbunden.

Wenn eine Bedienungsperson auf das Pedal 21 tritt und wenn gleichzeitig das Ausgangssignal des zweiten Komparators 18 einen hohen Pegel aufweist, dann fließt vom Ausgang der Steuerschaltung 20 ein der Pedalstellung entsprechender Steuerstrom zur Basis des Transistors 12, wodurch dieser lei tend gesteuert wird, so daß ein elektrischer Strom zu dem Servomotor 11 fließt und dieser sich zu drehen beginnt. Zu diesem Zeitpunkt fließt der Motorstrom auch durch den als Strommesser verwendeten, in Serie zu dem Motor 11 geschalte ten Widerstand 13. Der Spannungsabfall über dem Widerstand 13 wird dem invertierenden Eingang des zweiten Komparators 19 zugeführt, dessen Ausgangssignal auf einen niedrigen Pegel absinkt, wenn der Motorstrom bzw. der durch den Widerstand 13 fließende Strom einen vorgegebenen oberen Grenzwert von bei spielsweise 20A überschreitet. Andererseits hat das Fließen eines elektrischen Stroms zu dem Servomotor 11 zur Folge, daß die Spannung an dem Potentiometer 10 absinkt, da das Poten tiometer 10 mit den dazu in Serie geschalteten Widerständen 8 und 9 parallel zu dem Motorstromkreis liegt, wodurch das Aus gangssignal des ersten Komparators 14 absinkt und das Aus gangssignal des dritten Komparators 19 auf einen niedrigen Pegel abfällt, wodurch (über die Steuerung 20) der Strom zu dem Servomotor 11 unterbrochen wird.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, daß beim Starten des Motors bei stark durchgetretenem Pedal ein hoher elek trischer Strom fließt, der zu einem starken Absinken der Ver gleichsspannung führt, so daß der Motorstrom durch die Steuerung 20 abgeschaltet wird, anschließend aber gleich wie der eingeschaltet wird, so daß der Servomotor 11 intermit tierend arbeitet. Infolge dessen ergeben sich Vibrationen des Motors und anderer Bauelemente sowie gegebenenfalls ein Flackern einer aus der Wechselstromquelle 1 bzw. dem Gleich richter 2 gespeisten Beleuchtung. Außerdem wird beim starken Durchtreten des Pedals aufgrund des dadurch ausgelösten in termittierenden Betriebes des Motors 11 dessen mittlere Dreh zahl verringert, wodurch die Arbeitsgeschwindigkeit beim Nä hen verringert wird.

Ausgehend vom Stande der Technik und der vorstehend aufge zeigten Problematik, liegt der Aufgabe zugrunde, eine gat tungsgemäße Regelschaltung dahingehend zu verbessern, daß beim Starten eines Nähmaschinenmotors auch dann, wenn das Pe dal zum Steuern des Motors sofort stark niedergetreten wird, ein Flackern der Beleuchtung und ein intermittierender Be trieb des Motors zuverlässig vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Regelschal tung mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.

Es ist ein besonderer Vorteil der Regelschaltung gemäß der Erfindung, daß beim Absinken der vom Betriebszustand des An triebsmotors abhängigen Vergleichsspannung unter die Bezugs spannung durch das in diesem Fall niedrige Ausgangssignal des ersten Komparators die mit Hilfe des Dämpfungsschaltkreises erzeugte Steuerspannung so weit reduziert wird, daß der Ser vomotor mit einer vorgegebenen geringen Stromstärke angetrie ben wird. Andererseits fließt beim Starten der maximale elek trische Strom durch den Servomotor, so daß dessen Anlaufen nicht verzögert wird. Ein intermittierendes Arbeiten des Ser vomotors wird jedoch verhindert, so daß Vibrationen, Getrie begeräusche und andere unerwünschte Folgen des intermit tierenden Betriebes des Servomotors sowie ein Flackern der Beleuchtung verhindert werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach stehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Regel schaltung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Regel schaltung gemäß der Erfindung; und

Fig. 3 eine gattungsgemäße Regelschaltung.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine Wechselspannungsquelle 1, einen Gleichrichter 2, Widerstände 3 bis 6 und einen Konden sator 7 sowie feste Widerstände 8, 9, ein Potentiometer 10, einen Servomotor 11, einen Transistor 12, einen als Strommes ser dienenden Widerstand 13 und einen ersten Komparator 14 mit einem zugeordneten Rückkopplungswiderstand 15 zur Erzeu gung einer Hysterese.

Die Regelschaltung gemäß Fig. 1 umfaßt ferner einen Span nungsteiler mit den Widerständen 16 und 17, einen zweiten Komparator 18 und einen dritten Komparator 19 sowie eine Steuerung 20 mit einem Pedal 21.

Die vorstehend genannten Elemente der Regelschaltung gemäß Fig. 1 entsprechen in Anordnung und Funktion den mit densel ben Bezugszeichen bezeichneten Elementen der eingangs erläu terten gattungsgemäßen Regelschaltung gemäß Fig. 3.

Ein erster Unterschied zwischen den Regelschaltungen gemäß Fig. 1 und 3 besteht darin, daß der Ausgang des ersten Kompa rators 14 nicht mit dem Ausgang des zweiten Komparators 18 verbunden ist, sondern über einen Widerstand 22 mit dem Ver bindungspunkt der Widerstände 16 und 17. Bei der Regelschal tung gemäß der Erfindung fällt die Spannung bei maximalem Stromfluß am positiven Anschluß des Servomotors 11 ab. Infol ge dessen ergibt sich am Ausgang des ersten Komparators 14 ein niedriger Pegel, und dieser bewirkt, daß die durch die Widerstände 16 und 17 definierte Eingangsspannung über den Widerstand 22 unter den zunächst eingestellten vorgegebenen Wert abgesenkt wird. Demgemäß wird bei Erreichen der maxima len Motorstromstärke für den Servomotor 11 die Eingangsspan nung für die Steuerung 20 so weit abgesenkt, daß dem Motor 11 trotz stark durchgetretenem Pedal 21 ein reduzierter Strom zugeführt wird, so daß ein intermittierendes Ein- und Aus schalten des Motors 11 verhindert wird.

Wie Fig. 2 zeigt, kann der erste Komparator 14 der Regel schaltung gemäß Fig. 1 durch einen Differential- Operationsverstärker 28 in Verbindung mit Widerständen 23, 24, 25 und 26 und einer Diode 27 ersetzt werden.

Gemäß der Erfindung wird also beim Absinken der Vergleichs spannung unter die Differenzspannung der niedrige Pegel der Ausgangsspannung des ersten Komparators über den Widerstand 22 in dem Stromeinstellkreis mit den Bauelementen 16 bis 19 wirksam, so daß der hohe Einschaltstrom des Servomotors so fort auf einen vorgegebenen niedrigen elektrischen Strom ab gesenkt wird und dann bei zunehmender Last sofort wieder bis auf den vorgegebenen maximalen Motorstrom erhöht wird, so daß die Anstiegszeit nicht durch intermittierende Schaltvorgänge verzögert wird. Im Ergebnis wird die Anlaufzeit für den Ser vomotor damit gegenüber der Anlaufzeit bei intermittierendem Betrieb verringert, während gleichzeitig Laufgeräusche und andere durch den intermittierenden Betrieb verursachte störende Effekte verhindert werden.

Claims

Regelschaltung für den Motorstrom des Antriebsmotors einer Nähmaschine, insbesondere einer Industrienähma schine, mit einem Pedal, durch dessen Betätigung die Drehzahl des Antriebsmotors in Abhängigkeit davon steuer bar ist, wie weit das Pedal niedergetreten wird, mit einer Vergleicherschaltung zum Vergleichen einer Bezugs spannung, mit einer von dem Betriebszustand des Antriebs motors abhängigen Spannung, mit Einstelleinrichtungen zum Einstellen eines Maximalwerts des Motorstroms für den An triebsmotor und mit einem Dämpfungsschaltkreis zum Drosseln des Motorstroms für den Antriebsmotor bei einer plötzlichen Änderung der Pedalstellung von einer einem geringen Motorstrom entsprechenden Position in eine einem hohen Motorstrom entsprechende Position, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsschaltkreis der art ausgebildet ist, daß eine von den Einstelleinrich tungen (16, 17) erzeugte Steuerspannung in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Vergleichseinrichtungen (14) auf einen Wert reduzierbar ist, welcher niedriger ist als der dem eingestellten maximalen Motorstrom entsprechende Wert.