DE3806737C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zum
Abbremsen eines mehrphasigen Schrittmotors nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Anwendung eines Schrittmotors ist es in aller
Regel erforderlich, den Rotor oder eine mit dem Rotor
gekoppelte Einheit in eine Zielposition möglichst rasch zu
bewegen und ein genaues Stoppen in der Zielposition zu
erzielen. Wenn beispielsweise der Schreib- und Lesekopf
einer stationären Plattenspeichereinrichtung mit einem
Schrittmotor angetrieben wird, ist es erforderlich, den
Schreib- und Lesekopf rasch in eine angezielte Spur zu
bringen, um die Zugriffzeit zu verringern. Ferner ist es
erforderlich, daß der Kopf genau an der Spur angehalten
wird, damit Daten korrekt geschrieben und gelesen werden
können. Der Antrieb eines Schrittmotors mit hoher
Geschwindigkeit ist in aller Regel nicht verträglich mit
seinem genauen Anhalten. Das heißt, es ist nicht immer
einfach, die beiden Betriebsbedingungen kompatibel
miteinander zu gestalten. Ein Schrittmotor ist jedoch in
aller Regel vom Mehrphasen-Typ, beispielsweise vom
Zweiphasen-Typ. Wenn daher eine von den beiden
Phasenströmen der Zweiphasen-Spulen definierte Position
spezifiziert ist, kann der Rotor in einer bestimmten
Winkelposition genau angehalten werden. Das heißt, der
Rotor des Schrittmotors besitzt eine Winkelposition, die
einer Vektorposition entspricht, welche durch die
Phasenströme definiert ist, so daß der Rotor an dieser
Position arretiert und angehalten werden kann. Beim
Anhalten eines Rotors, welcher mit hoher Geschwindigkeit
umläuft, oszilliert jedoch der Rotor um die
Winkelposition, in der er angehalten werden soll, selbst
wenn die Phasenströme eine Vektorposition entsprechend
dieser Winkelposition bestimmen, bevor der Rotor stabil
stehenbleibt. Das heißt, es verstreicht eine relativ lange
Zeit, um den Rotor in der angezielten Position endgültig
anzuhalten. Die hohe Umlaufgeschwindigkeit des Rotors
verringert daher seine Wirksamkeit.
Demzufolge ist es beim Anhalten eines Schrittmotors, der
mit hoher Drehzahl umläuft, erforderlich, den Rotor in
geeigneter Weise abzubremsen, um seine Schwingungen um die
Zielstopposition zu verhindern. Durch ein
Negativphase-Bremssystem, wie es beispielsweise in der US
44 89 259 im Rahmen einer darin
vorgenommenen Würdigung des Stands der Technik beschrieben
wird, soll ein derartiges Überschwingen vermieden werden.
Bei diesem System wird, nachdem eine Vektorposition
entsprechend der endgültigen Stopp-Position für den
Schrittmotor mit den Phasenströmen bestimmt worden ist,
eine Vektorposition bestimmt, die einen Schritt vor der
oben beschriebenen Vektorposition liegt, so daß der Rotor
des Schrittmotors mit einer Negativphase-Bremsung
beaufschlagt ist, um die Rotordrehzahl zu verringern.
Danach wird die Ausgangsvektorposition wiederum bestimmt,
so daß der Rotor an der endgültigen Halteposition
angehalten wird. Bei einem derartigen herkömmlichen
Negativphase-Bremssystem kann das Zeitintervall
zwischen dem Zeitpunkt, an dem die endgültige
Vektorposition bestimmt ist, und dem Zeitpunkt, an dem
die Vektorposition für die Negativphase-Bremsung bestimmt
ist und das Zeitintervall zwischen den Zeitpunkt für die
oben beschriebene Bestimmung der Vektorposition für die
Negativphase-Bremsung und den Zeitpunkt bis zur
Bestimmung der endgültigen Vektorposition, unabhängig
voneinander festgesetzt werden. Wenn diese Zeitabläufe
auf geeignete Werte festgesetzt sind, wird der Rotor des
Schrittmotors ohne Schwingung bzw. mit einer oder zwei
Schwingungen an der angestrebten Halteposition angehalten.
Ein ähnliches System ist außerdem aus der DE-OS
17 63 055 bekannt, von welchem im Oberbegriff des Anspruches 1 ausgegangen ist. Bei diesem System
wird die Bremsphase zwei Schritte bzw. Pollagen vor der
endgültigen Halteposition eingeleitet. Passiert der Rotor
diese zwei Schritte vorher liegende Pollage, so wird der
entsprechende Pol nicht abgeschaltet, sondern bis zum
Passieren des Rotors an der vorletzten Pollage
beibehalten. Dadurch wird ein Bremsmoment erzeugt. Sobald
der Rotor die vorletzte Pollage erreicht, wird der
Wicklung des entsprechenden Pols parallel eine Kapazität
zugeschaltet, wodurch eine Verringerung des
Überschwingens um die endgültige Pollage erreicht werden
soll.
In der DE 36 14 650 A1 wird
ein System vorgeschlagen, bei dem der Schrittmotor beim
Erreichen einer vorletzten Position nochmals mit einem
zusätzlichen Beschleunigungsimpuls beaufschlagt wird.
Damit soll selbst bei großen Streuungen der an die
Antriebswelle des Rotors des Schrittmotors angekuppelten
Schwungmassen nur geringes Überschwingen um die Ruhelage
auftreten.
Im allgemeinen weisen die erwähnten Systeme jedoch noch in
den folgenden Punkten Nachteile auf: die oben
beschriebenen Zeitabläufe sind auf festgesetzte Werte
festgelegt. Wenn daher die mechanische Belastung des
Schrittmotors nach dem Festlegen der Zeitabläufe sich
ändert, wird der Rotor nicht ausreichend oder zu stark
abgebremst, so daß die erwartete Wirkung nicht erreicht
wird. Außerdem ist das System äußerst empfindlich auf
Änderungen der Versorgungsspannung für den Schrittmotor.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Steuereinrichtung für einen Schrittmotor anzugeben,
die eine an die jeweilige Betriebsbedingung angepaßte
Bremsung ermöglicht. Die Aufgabe wird bei einer Steuereinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art erfindungsgemäß
durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Bei der Erfindung wird die Zeitsteuerung für die
Beaufschlagung des Rotors mit der Negativphase-Bremsung
und die Zeitsteuerung der Rotorumdrehung bei erneuter
Positivphase in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen
des Schrittmotors gesteuert. Auf diese Weise werden die
oben beschriebenen Schwierigkeiten, welche bei bekannten
Einrichtungen auftreten, vermieden. Um dies zu erreichen,
wird bei der Erfindung ein Antriebssystem eines
Schrittmotors vom Mehrphasen-Typ vorgesehen. Dieses
enthält: eine Antriebsschaltung zur Lieferung der
Phasenströme an den Rotor des Schrittmotors für den
Antrieb des Rotors und für das Anhalten des Rotors an
einer vorbestimmten Position; eine
Antriebsinstruktionseinrichtung, welche Bestimmungssignale
für die Antriebsschaltung vorsieht, welche eine von den
Phasenströmen definierte Vektorposition bestimmt; eine
Positionsdetektorschaltung zur Erfassung der vorhandenen
Rotorposition und zur Aus
gabe eines Ortungssignals, das die jeweils gerade erfaßte
Position angibt; eine Signalwertfestsetzeinrichtung zum
Festsetzen erster und zweiter Signalwerte, welche das jewei
lige Ortungssignal an einer Zielposition, an welcher der
Rotor angehalten werden soll, und an einer vorbestimmten
Position vor dieser Zielposition jeweils annehmen soll, und
eine Signalwertvergleichseinrichtung zum Vergleichen des
Ortungssignalwerts mit dem ersten Signalwert und dem zweiten
Signalwert und zur Bildung erster und zweiter Zustandssignale
in Abhängigkeit von den Vergleichsergebnissen, so daß dann,
wenn, nachdem die Antriebsinstruktionseinrichtung die Be
stimmungssignale an die Antriebsschaltung zur Bestimmung der
Zielposition abgegeben hat, der Rotor die festgesetzte Posi
tion erreicht und das zweite Zustandssignal der Signalwert
vergleichseinrichtung sich ändert, die Antriebsinstruktions
einrichtung Bestimmungssignale an die Antriebsschaltung lie
fert, welche eine Vektorposition bestimmen, die vor der Ziel
position liegt, dabei der Rotor mit einem Negativphase-Brem
sen beaufschlagt ist und, wenn der Rotor die Zielposition
erreicht und das erste Zustandssignal der Signalwert
vergleichseinrichtung seinen Pegel ändert, die Antriebs
instruktionseinrichtung Bestimmungssignale an die Antriebs
schaltung liefert, welche eine Vektorposition entsprechend
der Zielposition bestimmt.
In der Steuereinrichtung zum Negativphase-Bremsen enthält
die Antriebsinstruktionseinrichtung bevorzugt einen Mikro
prozessor ähnlich wie im Fall eines herkömmlichen Schritt
motors. Die Signalwertfestsetzeinrichtung und die Signal
wertvergleichseinrichtung können gegebenenfalls im Mikro
prozessor enthalten sein. Die Positionsdetektorschaltung
kann so ausgebildet sein, daß die jeweilige Ortung für den
Rotor direkt durch Hall-Elemente oder dgl. erfaßt wird. Be
vorzugt ist die Schaltung jedoch wie folgt ausgebildet: Die
gegenelektromotorische Kraft, welche in die Phasenspulen
des Schrittmotors in der Weise induziert wird, daß sie sich
dynamisch mit der Änderung der Winkelposition des Rotors
ändert, wird erfaßt und differenziert zur Gewinnung des
Ortungssignals, das die jeweilige Position des Rotors an
gibt. Auf diese Weise kann die jeweilige Ortung des Rotors
noch genauer durchgeführt und erfaßt werden. Die Zeit
steuerung, mit der der Rotor mit dem Negativphase-Bremsen be
aufschlagt ist, und die Zeitsteuerung, mit der der Rotor in
positiver Phase umläuft, können noch wirkungsvoller ausge
wählt werden.
Anhand der Figuren wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild für eine Steuereinrich
tung zum Negativphase-Bremsen eines Schritt
motors als Ausführungsbeispiel der Erfin
dung;
Fig. 2 ein Vektordiagramm zur Erläuterung der von
den Phasenströmen des Schrittmotors gebil
deten Vektoren;
Fig. 3 ein Zeitdiagramm mit Wellenformen der
wesentlichen Signale in der erfindungs
gemäßen Einrichtung;
Fig. 4 ein Schaltbild für ein Ausführungsbeispiel
einer Steuereinrichtung zum Negativphase-
Bremsen eines Schrittmotors nach der Erfin
dung;
Fig. 5(A) bis 5(G) Zeitdiagramme, welche die Wellenformen
wesentlicher Signale der in Fig. 4 darge
stellten Einrichtung wiedergeben;
Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Be
triebs einer in der Einrichtung der Fig. 4
enthaltenen Antriebsinstruktionseinrich
tung und
Fig. 7(A) bis 7(C) Zeitdiagramme zur Darstellung von Wellen
formen wesentlicher Signale in der erfin
dungsgemäßen Einrichtung, welche beim An
halten des Schrittmotors in der Richtung
entgegengesetzt zur Anhalterichtung der
Fig. 3 auftreten.
Der Bremsmechanismus gemäß der Erfindung wird zunächst an
hand der Fig. 1 bis 3 erläutert.
In Fig. 1 besitzt ein Zweiphasen-Schrittmotor 10 einen Rotor
11 und Zweiphasen-Spulen 12a und 12b, welche den Stator des
Motors bilden. Eine Antriebseinrichtung 20 besitzt zwei An
triebsschaltungen 20a und 20b, welche Phasenströme Ia und
Ib den Phasenspulen 12a und 12b liefern. Die Antriebsschal
tungen 20a und 20b empfangen Bestimmungssignale DSa und DSb
von einer Antriebsinstruktionseinrichtung 30, die aus einem
Mikroprozessor bestehen kann. Die Bestimmungssignale DSa und
DSb enthalten beispielsweise 2-Bit-Digitalsignale, welche
für die Antriebsschaltungen 20a und 20b die Positionen von
Vektoren bestimmen. Diese Vektoren sind definiert durch die
Phasenströme Ia und Ib, welche positive, negative und Null-
Fließrichtungen haben. Die Fig. 2 zeigt acht (8) Vektoren
V 0 bis V 7, welche mit dem Bestimmungssignal, wie oben erläu
tert, bestimmt werden können. Wenn die Vektoren im Uhrzeiger
sinn (wie durch den Pfeil angedeutet) nacheinander mit den
Bestimmungssignalen bestimmt sind, wird der Rotor 11 des
Schrittmotors im Uhrzeigersinn gedreht. In diesem Fall kann
jeder andere Vektor, beispielsweise nur die ungeradzahligen
Vektoren, bestimmt werden.
Bei der Einrichtung nach der Erfindung kann eine Positions
detektorschaltung 40 die jeweilige Position des Rotors 1
bei seiner Drehung erfassen. In einer der Einrichtungen wird
die Wellenform der gegenelektromotorischen Kraft, welche in
die Phasenspulen 12a und 12b während der Rotordrehung indu
ziert wird, ausgenützt. Da der Magnetfluß des Rotors, wel
cher die Phasenspulen kreuzt, die jeweilige Position des Ro
tors wiedergibt, und die Wellenform der gegenelektromotori
schen Kraft die Wellenform der Zeitdifferentiation davon
ist, läßt sich die jeweilige Wellenform der Rotorposition
durch eine Zeitintegration der gegenelektromotorischen Kraft
erhalten. Im Hinblick hierauf enthält bei der Erfindung die
Positionsdetektorschaltung 40 einen Differentialverstärker,
der an den Mittelabgriffen von Widerständen 13a und 13b,
welche parallel zu den Phasenspulen 12a und 12b geschaltet
sind, mit Potentialen versorgt ist. Eine RC-Integrierschal
tung wird mit dem Ausgangssignal des Differentialverstärkers
versorgt. In der Praxis kann, wie an einem Ausführungsbei
spiel der Erfindung (später noch beschrieben) noch erläutert
wird, die Integrierschaltung durch eine Differenzierschal
tung ersetzt sein. Das heißt, die Wellenform für die Ortung
bzw. die jeweilige Position, welche durch die Differenzier
schaltung erhalten wird, ist gleich der Wellenform, welche
durch die Integrierschaltung erzielt wird. In der Fig. 3 ist
bei (a) die Wellenform für einen Ortungssignalwert SP, wel
cher von der Positionsdetektorschaltung 40 ausgegeben wird,
dargestellt. Die Fig. 3 zeigt, daß die Wellenform eine ge
dämpfte Schwingungswellenform ist, welche zu einem bestimm
ten Wert konvergiert.
Der Ortungssignalwert SP wird einer Signalwertvergleichs
einrichtung 60 zugeleitet, welche beispielsweise zwei Kom
paratoren 61 und 62 aufweisen kann. Der Komparator 61 ver
gleicht den Ortungssignalwert SP mit einem ersten Signalwert
SVI, der von einer Signalwertfestsetzeinrichtung 50 abgegeben
wird, und liefert ein erstes Zustandssignal SS1, das das
Vergleichsergebnis wiedergibt. In gleicher Weise vergleicht
der Komparator 62 den Ortungssignalwert SP mit einem zweiten
Signalwert SV2, der von der Signalwertfestsetzeinrichtung 50
geliefert wird, und bildet ein zweites Zustandssignal SS2.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, wird der erste Signalwert SV1
auf einen Wert festgelegt, gegen welchen der Ortungssignal
wert SP konvergiert, das heißt, auf einen Wert, welchen der
Ortungssignalwert SP an der Zielposition, an welcher der
Rotor angehalten werden soll, annehmen soll. Der zweite
Signalwert SV2 ist unterhalb des ersten Signalwertes SV1
festgelegt. Das heißt, der zweite Signalwert wird auf einem
Wert festgelegt, welchen der Ortungssignalwert SP an einer
bestimmten Position vor der Zielposition annehmen soll. Der
zweite Signalwert SV2 dient zur Festlegung der Zeitsteuerung
des Starts des Negativphase-Bremsvorgangs des Rotors. Er
wird daher experimentell und aufgrund von Erfahrungswerten
bestimmt, so daß das Negativphase-Bremsen des Rotors am wir
kungsvollsten durchgeführt wird in Abhängigkeit von der
Trägheit des Rotors, von der mechanischen Einheit, welche an
den Rotor gekoppelt ist, der elektrischen Charakteristik des
Schrittmotors und dgl.
Wenn die Antriebsinstruktionseinrichtung 30 an die Antriebs
schaltungen 20a und 20b Bestimmungssignale DSa und DSb, wel
che eine Vektorposition zum Setzen des Rotors 11 an einer
Zielposition zu einem bestimmten Zeitpunkt, wie es in Fig.
3(a) dargestellt ist, liefern, schwingt der Ortungssignal
wert SP, welcher von der Positionsdetektorschaltung 40 abge
geben wird, wie es durch die strichlierte Linie dargestellt
und oben erläutert ist. Wenn der Ortungssignalwert SP so
ansteigt, daß er gleich dem Pegel des zweiten Signalwertes
SV2 zu einem Zeitpunkt t 1 ist, verändert sich der Pegel des
zweiten Zustandssignals SS2, welches vom Komparator 62 in der
Signalwertvergleichseinrichtung 60 erzeugt wird, beispiels
weise von einem niedrigen Pegel (L) auf einen hohen Pegel
(H). Infolge der Pegeländerung ändert die Antriebsinstruk
tionseinrichtung 30 die Werte der Bestimmungssignale DSa und
DSb, so daß das Negativphase-Bremsen des Schrittmotors 10
bewirkt wird. Für die weitere Erläuterung wird angenommen,
daß die Zielposition die Vektorposition V1 in der Fig. 2 ist
und zu einem früheren Zeitpunkt t0 die Vektorposition V1 an
stelle der Vektorposition V7 ausgewählt ist. In diesem Fall
wird zum Zeitpunkt t1 die Vektorposition V0 oder V7, welche
vor der Zielposition liegt, mit den Bestimmungssignalen
bestimmt. Das heißt, die Vektorposition ist bestimmt in
Gegenrichtung zu den Bestimmungssignalen, welche von der An
triebsinstruktionseinrichtung 30 abgegeben werden. Als Ergeb
nis hiervon ergibt sich, daß der Schrittmotor 10 zwangsläu
fig einer Negativphase-Bremsung unterworfen ist und die Ro
tordrehzahl sich verringert. Deshalb hat zum Zeitpunkt t1 und
danach der Ortungssignalwert SP eine Wellenform, wie sie
durch die ausgezogene Linie dargestellt ist. Diese unter
scheidet sich von der Wellenform, welche durch die strich
lierte Linie dargestellt ist.
Zum Zeitpunkt t2, an welchem der Ortungssignalwert SP den
ersten Signalwert SV1 während des Negativphase-Bremsvorgangs
annimmt, erreicht der Rotor des Schrittmotors die Zielposi
tion und gleichzeitig ändert sich der Pegel des ersten Zu
standssignals SS1, welches vom Komparator 61 in der Signal
wertvergleichsschaltung 60 vorgesehen wird, von einem niedri
gen Pegel (L) zu einem hohen Pegel (H), wie es in der Fig.
3(c) gezeigt ist. Als Folge dieses Pegelwechsels ändert die
Antriebsinstruktionseinrichtung 30 die Inhalte der Bestim
mungssignale DSa und DSb zur Auswahl der Vektorposition
V1, d. h. der Zielposition. Als Ergebnis hiervon wirkt eine
Blockierkraft auf den Rotor des Schrittmotors, so daß er in
die Zielposition bewegt wird. Wie in Fig. 3(a) dargestellt
ist, wird der Rotor in der Zielposition innerhalb relativ
kurzer Zeit blockiert und vollständig angehalten.
Wie aus obiger Beschreibung zu ersehen ist, kann dann, wenn
der Unterschied zwischen dem zweiten Signalwert SV2 für die
Bestimmung des Starts des Negativphase-Bremsvorgangs und dem
ersten Signalwert SV1 für die Zielposition äußerst gering
ist, kein hoher Negativphase-Bremseffekt erwartet werden.
Deshalb wird bevorzugt der zweite Signalwert SV2 so bestimmt,
daß, wie in der Fig. 3a gezeigt ist, der Rotor etwas über
die Zielposition während des Negativphase-Bremsvorgangs
hinausgeht. In dem Fall, in welchem die Bedingung lediglich
durch die Wahl des zweiten Signalwertes SV2, wie oben, nicht
erfüllt werden kann, läßt sich die Vektorposition für den
Negativphase-Bremsvorgang in Verbindung mit oben beschriebe
nem Verfahren auswählen. Wenn die Betriebsbedingungen auf
diese Weise festgelegt sind, kann der Rotor des Schrittmotors
innerhalb einer beachtlich kurzen Zeit ohne ein Darüber
hinausschießen in der Zielposition angehalten werden.
Bei dem Negativphase-Bremssystem nach der Erfindung wird
im Gegensatz zu einem herkömmlichen System die Zeitsteuerung
des Beginns des Negativphase-Bremsvorgangs nicht aus einem
Zeitablauf bestimmt. Das heißt, die Zeitsteuerung wird be
stimmt von dem Zeitpunkt, an welchem der Ortungssignalwert
SP, welcher die aktuelle Bewegungssituation des Rotors dar
stellt, mit dem zweiten Signalwert SV2 übereinstimmt. Auf
diese Weise werden aus verschiedenen Faktoren, wie bei
spielsweise einer mechanischen Belastung und der Versor
gungsspannung für den Schrittmotor, herrührende Wirkungen
kompensiert und ein geeignetes Negativphase-Bremsen für den
Schrittmotor erreicht. Demzufolge läßt sich der Rotor in der
Zielposition innerhalb einer äußerst kurzen Zeit anhalten.
Die Fig. 4 zeigt ein Schaltbild für eine Steuereinrichtung
zum Negativphase-Bremsen eines Schrittmotors nach der Erfin
dung. Die Fig. 5 zeigt Wellenformen für Signale der Schal
tung der Fig. 4. Die Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm für den
Betrieb eines Mikroprozessors, welcher die Antriebsinstruk
tionseinrichtung 30 im Schaltbild der Fig. 4 verkörpert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Schrittmotor 10 dreh
bar in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung, wie durch
den Pfeil O in der Fig. 4 gezeigt ist. In Abhängigkeit von
der Drehrichtung des Schrittmotors 10 bestimmt eine Signal
wertfestsetzschaltung 52 zwei zweite Signalwerte SV2p und
SV2n. Die Signalwertvergleichseinrichtung 60 liefert zwei
zweite Zustandssignale SS2p und SS 2n. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel werden die Einrichtungen 52 und 60 durch
Hardware verwirklicht.
Wie die Fig. 4 außerdem zeigt, sind für die beiden Phasen
spulen 12a und 12b des Zweiphasenschrittmotors 10 die An
triebsschaltungen 20a und 20b vorgesehen. Diese Antriebs
schaltungen 20a und 20b sind in ihrer Anordnung gleich und
jede enthält vier Transistoren 21, vier Freilaufdioden 22
und vier Inverter 23. Die Antriebsinstruktionseinrichtung
(Mikroprozessor) 30 liefert die Bestimmungssignale DSa und
DSb, welche 2-Bitsignale sind. Die Bitsignale dieser Be
stimmungssignale DSa und DSb werden den Basiselektroden der
Transistoren 21 in Brückenschaltung zugeführt, so daß in
jeder Brückenschaltung zwei Transistoren 21, die an diagonal
entgegengesetzten Seiten liegen, und die restlichen Transisto
ren 21 in der anderen Brückendiagonale abwechselnd in den
leitfähigen Zustand (EIN) und in den nichtleitfähigen Zu
stand (AUS) gesteuert sind. Wenn daher die Bits der Bestim
mungssignale DSa und DSb abwechselnd auf einen niedrigen
Pegel (L) gesetzt sind, liefern die Antriebsschaltungen 20a
und 20b Positiv- oder Negativphase-Ströme an die Phasenspulen
12a und 12b. Wenn die Bits der Bestimmungssignale DSa und
DSb auf einen hohen Pegel (H) angehoben sind, wird kein
Strom an die Phasenspulen 20a und 20b geliefert. Die An
triebsinstruktionseinrichtung 30 wählt eine der Kombinationen
der Signalwerte der Bestimmungssignale DSa und DSb, wie
oben beschrieben, aus für die Spezifizierung des Schritt
motors 10 auf eine der acht Vektorpositionen V0 bis V7,
welche von den Phasenströmen, wie in Fig. 2 gezeigt ist, ge
bildet werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Posi
tionsdetektorschaltung 40 eine Verstärkerstufe 41, eine Fil
terstufe 42 und eine Differenzierstufe 43, die etwa in der
Mitte der Fig. 4 dargestellt sind. Die erste Stufe der An
triebsschaltung 40, d. h. die Verstärkerstufe 41, ist ein
Differentialverstärker, der im wesentlichen einen Operations
verstärker 41a mit zwei Eingangsklemmen aufweist. Diese wer
den mit zwei Spannungen A und B an den Verbindungspunkten
zweier Widerstandspaare 13a und 13b, welche parallel zu den
Phasenspulen 12a und 12b des Schrittmotors 10 geschaltet
sind, über Kondensatoren 41b und 41b versorgt. Wenn der
Schrittmotor beispielsweise aus der Vektorposition V7 in der
Fig. 2 in Richtung zur Vektorposition V 1, welche als Ziel
position ausgewählt ist, in der Weise bewegt wird, daß die
Winkelstellung des Rotors 1 des Schrittmotors 10 zur Ziel
position mit einer gedämpften Schwingung konvergiert, wie
es in Fig. 5(A) dargestellt wird, zeigen die Spannungen A
und B gegenelektromotorische Kraft-Wellenformen, die in
Fig. 5(B) dargestellt sind. Diese Wellenformen stellen
gedämpfte Schwingungen dar, welche durch Differentiation
der Wellenform der Winkelposition erhalten werden, und sie
sind gegeneinander um 180° phasenverschoben.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Signal
wertfestsetzeinrichtung 50 eine erste Signalwertfestsetz
schaltung 51 zum Festsetzen des ersten Signalwertes SV1
und eine zweite Signalwertfestsetzschaltung 52 zum Festsetzen
zweier zweiter Signalwerte SV2p und SV2n. Die Spannungen A
und B werden so weit erhöht, bis der erste Signalwert SV1
der ersten Signalwertfestsetzschaltung 51 mit Hilfe von drei
Widerständen 41d den in Fig. 5(B) dargestellten Verlauf an
nimmt, so daß eine Vorspannung gleich dem ersten Signalwert
SV1 an die Verstärkerstufe 41 in der Positionsdetektorschal
tung 40 angelegt ist. Jedoch wird der Betrieb der Verstärker
stufe 41 durch die Vorspannung nicht stark beeinflußt. Das
heißt, die Verstärkerstufe 41 arbeitet als Differential
verstärker mit einem Rückkopplungswiderstand 41c, so daß eine
Zusammensetzung der beiden Wellenformen A und B an die Fil
terstufe 42 gelegt ist. Die Filterstufe ist als Tiefpaßfilter
ausgebildet mit einer sogenannten "Sekundärcharakteristik",
in welcher die untere Grenzfrequenz durch einen Widerstand
42b und einen Kondensator 42c bestimmt ist. Die Filterstufe
42 dient zur Beseitigung feiner Störanteile aus der zusammen
gesetzten Wellenform von A und B und liefert als Ausgangs
signal ein zusammengesetztes Signal C, das in Fig. 5(C) dar
gestellt ist. Die oben beschriebene erste Signalwertfest
setzschaltung 51 enthält einen als Spannungsfolger geschal
teten Operationsverstärker 51a und liefert als Ausgangs
signal den ersten Signalwert SV1, der durch ein Widerstands
paar 51b bestimmt ist. Der erste Signalwert SV1 wird durch
einen Kondensator 51 stabilisiert.
In Abhängigkeit von der Vorspannung durch den ersten Signal
wert SV1 differenziert die Differenzierstufe 43, welche die
letzte Stufe der Positionsdetektoreinrichtung 40 bildet, das
zusammengesetzte Signal C mit einer Zeitkonstante, welche
durch einen Kondensator 43b und einen Widerstand 43c bestimmt
ist, und liefert als Ausgangssignal den Ortungssignalwert
SP, wie er in Fig. 5(D) dargestellt ist. Aus einem Vergleich
zwischen den Wellenformen der Fig. 5(A) und 5(D) ist er
sichtlich, daß die Wellenform des Ortungssignalwertes SP im
wesentlichen die Wellenform der Winkelposition des Rotors
wiedergibt und die Wellenform für den Ortungssignalwert
um so viel angehoben ist wie der erste Signalwert SV1. Die
Differenzierstufe 43 kann auch durch eine Integrations
schaltung ersetzt sein.
Der Ortungssignalwert SP wird den ersten Eingangsklemmen
von drei Komparatoren 61, 62p und 62n der Signalwertver
gleichseinrichtung 60 zugeführt. Der oben beschriebene
Signalwert SV1 wird der anderen Eingangsklemme des Kompara
tors 61, welcher ein erstes Zustandssignal SS1 vorsehen kann,
zugeführt. Die zweiten Signalwerte SV2p und SV2n, welche
durch Widerstände 52p und 52n in der zweiten Signalwert
festsetzschaltung festgelegt sind, werden den anderen Ein
gangsklemmen der Komparatoren 62p und 62n zugeführt zur Er
zeugung der zweiten Zustandssignale SS2p und SS2n. Der zwei
te Signalwert SV2p und das zweite Zustandssignal SS2p dienen
zur Drehung des Rotors 11 in die positive Richtung, und der
zweite Signalwert SV2n und das zweite Zustandssignal SS2n
dienen zur Drehung des Rotors 11 in die negative Richtung.
Wie die Fig. 5(D) zeigt, ist der zweite Signalwert SV2p
geringer als der erste Signalwert SV1 und der zweite Signal
wert SV2n ist höher als der erste Signalwert SV1. Potential
erhöhende Widerstände 63 sind an die Ausgangsklemmen der
Komparatoren 61, 62p und 62n angeschlossen, so daß das erste
Zustandssignal SS1 und die zweiten Zustandssignale SS2p und
SS2n, welche auf TTL-Pegel liegen, in Wellenformen entspre
chend den Vergleichsergebnissen an die Antriebsinstruktions
einrichtung (Mikroprozessor) 30 geliefert werden.
Der Betrieb der Einrichtung wird in Verbindung mit dem Be
trieb der Antriebsinstruktionseinrichtung 30 unter Bezugnah
me auf die Fig. 6 noch erläutert. Unmittelbar nach der Spezi
fizierung der Vektorposition von der Vektorposition V7 zur
Vektorposition V1 (der endgültigen Zielposition) für die An
triebsschaltungen 20a und 20b mit den Bestimmungssignalen
DSa und DSb in oben beschriebener Weise beginnt die Antriebs
instruktionseinrichtung 30 mit ihrem Betrieb, wie es im
Flußdiagramm der Fig. 7 dargestellt ist. Hierzu wird angenom
men, daß im vorliegenden Fall der Schrittmotor 10 in die
positive Richtung gedreht wird und die Antriebsinstruktions
einrichtung 30 die Antriebsrichtung mit dem Richtungskenn
zeichen DF, welches bei "H" liegt, gespeichert hat.
Im ersten Schritt S1 liest die Antriebsinstruktionseinrich
tung 30 die zweiten Zustandssignale SS2p und SS2n, welche
als Ausgangssignale von der Signalwertvergleichseinrichtung
50 geliefert werden. Im zweiten Schritt S2 wird dann be
stimmt, ob das zweite Zustandssignal SS2p bei "L" liegt oder
nicht. Zu diesem Zeitpunkt t0 befindet sich das Zustands
signal SS2p bei "L", wie aus der Fig. 3(b) ersichtlich ist.
Es wird daher der Schritt S1 wiederum in Gang gesetzt, d. h.
dieser Zustand bleibt unverändert, bis der Ortungssignalwert
SP, welcher die jeweilige Position des Rotors 11 wiedergibt,
auf den zweiten Signalwert SV2p angehoben ist, wie es in
Fig. 3(a) dargestellt ist. Wenn der Ortungssignalwert SP den
zweiten Signalwert SV2p zum Zeitpunkt t1 erreicht, wird das
zweite Zustandssignal SS2p auf "H" angehoben, wie es in Fig.
3(b) dargestellt ist, und es wird der Schritt S3 in Gang
gesetzt. Im Schritt S3 wird bestimmt, ob das zweite
Zustandssignal SS2n, welches im Schritt S1 gelesen wurde,
bei "L" liegt oder nicht. Aus Fig. 5(G) ist jedoch ersicht
lich, daß das zweite Zustandssignal SS2n vom Beginn an bei
"H" gehalten ist und daß es nicht auf "L" gesetzt ist, bis
der Ortungssignalwert SP den zweiten Signalwert SV2n, der
höher ist als der erste Signalwert SV1, erreicht. Demzufolge
befindet sich zum Zeitpunkt t1 das zweite Zustandssignal
SS2n bei "H". Als Ergebnis der Bestimmung im Schritt S3 er
gibt sich hieraus "NEIN" (N), und der Schritt S4 wird in
Gang gesetzt. Im Schritt S4 schaltet die Antriebsinstruk
tionseinrichtung 30 die Bestimmungssignale DSa und DSb für
das Negativphase-Bremsen am Schrittmotor 10. Im einzelnen
bewirken hierbei die Bestimmungssignale, daß der Rotor zur
Vektorposition V7 zurückkehrt, die vor der Vektorposition
liegt, welche der Zielposition entspricht, oder zu der Vek
torposition V1 sich bewegt, wenn er näher an der Zielposition
sich befindet - je nach Lage des Falls. Hieraus ergibt sich,
daß der Rotor 11 des Schrittmotors so abgebremst ist, daß
seine Geschwindigkeit rasch verringert wird. Andererseits
wird in der Antriebsinstruktionseinrichtung 30 der Betrieb
von Schritt S4 auf Schritt S5 weitergeleitet.
Im Schritt S5 liest die Antriebsinstruktionseinrichtung 30
das erste Zustandssignal SS1, und im nächsten Schritt S6
wird bestimmt, ob das Zustandssignal SS1 bei "L" liegt oder
nicht. Unmittelbar nach dem Zeitpunkt t1, an welchem der
Negativphase-Bremsvorgang gestartet worden ist, ist der Or
tungssignalwert SP noch nicht ausreichend angehoben, und das
erste Zustandssignal SS1 liegt immer noch bei "L", wie es in
Fig.3 (c) dargestellt ist. Es wird daraufhin der Schritt S7
in Gang gesetzt. In diesem Fall befindet sich der Richtungs
hinweis DF bei "H", und der Betrieb wird deshalb vom Schritt
S7 auf den Schritt S5 verschoben. Das bedeutet, daß eine
Schleife gebildet wird, in welcher die Schritte S5 bis S7
wiederholt durchgeführt werden, bis das erste Zustandssignal
SS1 auf "H" angehoben ist.
Wenn zum Zeitpunkt t2 in Fig. 3 der Rotor 11 die Zielposition
erreicht und das erste Zustandssignal SS1 auf "H" angehoben
ist, wird der Betrieb der Antriebsinstruktionseinrichtung 30
vom Schritt S6 auf S8 verschoben und die Schleife verlassen.
Im Schritt S8 wird bestimmt, ob das Richtungskennzeichen DF
bei "L" liegt oder nicht. Für den Fall, daß das Richtungs
kennzeichen DF bei "H" liegt, wird der Schritt S9 in Gang ge
setzt. Im Schritt S9 liefert die Antriebsinstruktionsein
richtung 30 als Ausgangssignale die Bestimmungssignale DSa
und DSb zur Bestimmung der Vektorposition V1, welche der
Zielposition für die Antriebsschaltung entspricht. Das be
deutet, daß im Schritt S9 der Rotor im Negativphase-Brems
stadium in Vorwärtsrichtung gedreht ist, so daß eine
Blockierkraft auf den Rotor 11 ausgeübt wird, um diesen in
der Zielposition anzuhalten. Auf diese Weise wird der Nega
tivphase-Bremssteuervorgang des Rotors, der in positiver
Richtung gedreht wird, vervollständigt.
Im folgenden wird der Betrieb beim Anhalten des Rotors, wel
cher in negativer Richtung umläuft, in einer Zielposition
beschrieben. Hierzu wird angenommen, daß die Antriebsinstruk
tionseinrichtung 30 die negative Drehrichtung mit einem
Richtungskennzeichen DF, das bei "L" liegt, gespeichert hat
und der Rotor 11 z. B. von der Vektorposition V1 in Fig. 2
zur Vektorposition V7, welche die Zielposition ist, gedreht
wird. Die Fig. 7 zeigt die Wellenformen der wesentlichen
Signale bei der Drehung des Rotors in negativer Richtung.
Zum Zeitpunkt t0, zu welchem der Betrieb gemäß dem Zeit
diagramm der Fig. 6 gestartet wird, ergibt sich aus der
Fig. 7(A), daß der Ortungssignalwert SP hoch ist. Im einzel
nen ist ersichtlich, daß der Ortungssignalwert höher ist als
der zweite Signalwert SV2p, welcher geringer ist als der
erste Signalwert SV1. Das zweite Zustandssignal SS2p befin
det sich bei "H". Das Entscheidungsergebnis ist daher "NEIN".
Der Betrieb wird daher vom Schritt 2 auf den Schritt 3 über
geführt. Im vorliegenden Fall befindet sich der zweite
Signalwert SS2n immer noch bei "L", wie aus Fig. 7(B) zu er
sehen ist. Demzufolge ist im Schritt S3 das Entscheidungs
ergebnis "JA". Der Betrieb der Antriebsinstruktionseinrich
tung 30 kehrt daher vom Schritt S3 zum Schritt S1 zurück.
Die Wiederholung der Schritte S1 bis S3 wird so lange wie
derholt, bis der Ortungssignalwert SP den gleichen Pegel hat
wie der zweite Signalwert SV2n. Wenn zum Zeitpunkt t1 der
Ortungssignalwert SP den zweiten Signalwert SV2n erreicht
und das zweite Zustandssignal SS2n auf "H" angehoben ist,
wird der Schritt S4 in Gang gesetzt. Im Schritt S4 liefert
die Antriebsinstruktionseinrichtung 30 als Ausgangssignale
die Bestimmungssignale, welche z. B. den Vektor V1 oder V0
bestimmen, um den Schrittmotor mit dem Negativphase-Brems
vorgang zu beaufschlagen, so daß dabei die Drehzahl des
Rotors 11 verringert wird. Während dieses Steuervorgangs
wird der Schritt S5 in Gang gesetzt, so daß die Antriebs
instruktionseinrichtung 30 das erste Zustandssignal SS1
liest. Im nächsten Schritt S6 wird bestimmt, ob das Zustands
signal SS1 bei "L" liegt oder nicht. Im vorliegenden Fall
wird das Zustandssignal SS1, wie in Fig. 7(C) dargestellt
ist, selbst nach dem Zeitpunkt t1 bei "H" gehalten. Demzu
folge wird der Schritt S8 in Gang gesetzt. Im Schritt S8
ist das Entscheidungsergebnis "JA", da das Richtungskenn
zeichen DF bei "L" liegt. Mithin wird der Schritt S5 in
Gang gesetzt. Es wird somit eine Schleife gebildet, die aus
den Schritten S5, S6 und S8 besteht. Die Schritte S5, S6 und
S8 werden so lange wiederholt, bis der Ortungssignalwert
SP absinkt und den ersten Signalwert SV1 erreicht. Wenn beim
Abbremsen der Rotor 11 die Zielposition zum Zeitpunkt t1 er
reicht und währenddessen der Ortungssignalwert SP gleich dem
ersten Signalwert SV1 sowie das erste Zustandssignal SS1 auf
"L" gesetzt ist, wird der Schritt S7 in Gang gesetzt. In die
sem Schritt S7 befindet sich das Richtungskennzeichen DF bei
"L", und der Betrieb wird auf den Schritt S9 weitergeleitet.
Im Schritt S9 sieht die Antriebsinstruktionseinrichtung 30
die Bestimmungssignale DSa und DSb zur Bestimmung der Vektor
position V7, welche die Zielposition ist, für die Antriebs
schaltung vor. In Abhängigkeit davon wird der Rotor in der
Zielposition blockiert und innerhalb relativ kurzer Zeit
nach dem Zeitpunkt t2 angehalten, wie es in Fig. 7(A) darge
stellt ist.
Neben dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind modifizierte Ausführungsformen der Erfindung möglich.
Beispielsweise kann die erwähnte Positionsdetektorschaltung
ersetzt werden durch eine Schaltung, mit der ein Ortungs
signalwert vorgesehen werden kann, der im wesentlichen die
jeweilige Position des Rotors des Schrittmotors korrekt
wiedergibt oder dessen Wellenform. Dies kann durch Verwendung
verschiedener herkömmlicher Schaltungen oder Einrichtungen
in Kombination erzielt werden. Ferner ist es nicht immer er
forderlich, Hardware zu verwenden, um die Signalwertfest
setzeinrichtung oder die Signalwertvergleichseinrichtung zu
bilden. Diese Einrichtungen können ganz oder zum Teil durch
Software ersetzt werden in der Antriebsinstruktionseinrich
tung, welche als Mikroprozessor ausgebildet sein kann.
Bei der Einrichtung nach der Erfindung wird im Gegensatz zu
einer herkömmlichen Einrichtung, in welcher nur die Positiv
phase-Blockierkraft an den Rotor gelegt wird und beim An
halten des Rotors eine Schwingung des Rotors um die Ziel
position erfolgt, der Negativphase-Bremsvorgang und der
Positivphase-Blockiervorgang in Kombination zur Anwendung
gebracht, so daß die Zeit, welche zum Anhalten des Rotors
in der Zielposition benötigt wird, bis auf ein Zehntel re
duziert werden kann.
Ferner wird bei der Erfindung die Zeitsteuerung des Beginns
des Negativphase-Bremsvorgangs bestimmt aus der tatsächli
chen Position des Rotors, welche durch den von der Positions
detektorschaltung abgegebenen Ortungssignalwert wiedergege
ben wird, und außerdem wird die Zeitsteuerung zur Durchfüh
rung des Positivphase-Blockiervorgangs ebenfalls von der
tatsächlichen Position des Rotors bestimmt. Bei der Steuerung
des Negativphase-Bremsvorgangs nach der Erfindung kann daher
im Vergleich zu einer herkömmlichen Steuerung, bei welcher
die Zeitsteuerung des Beginns des Negativphase-Bremsvorgangs
und die Zeitsteuerung des Beginns des Positivphase-Blockier
vorgangs vorbestimmt sind, in besser angepaßter Weise ausge
wählt werden und die Zeit, welche zum Anhalten des Rotors in
der Zielposition benötigt wird, kann im wesentlichen auf die
Hälfte reduziert werden. Während bei der herkömmlichen
Steuerung des Negativphase-Bremsvorgangs die Negativphase-
Bremswirkung verringert wird, wenn die Betriebsbedingungen
des Schrittmotors, beispielsweise die mechanische Belastung
oder die Versorgungsspannung sich ändern, werden bei der
Steuerung des Negativphase-Bremsvorgangs nach der Erfindung
die oben beschriebenen Wirkungen zu jeder Zeit in positiver
Weise erreicht.
Claims (7)
1. Steuereinrichtung zum Abbremsen eines mehrphasigen
Schrittmotors mit einer Positionsdetektorschaltung,
einer an der Positionsdetektorschaltung angeschlossenen
Signalwertvergleichseinrichtung, einer
Signalfestsetzeinrichtung, die einen ersten und
wenigstens einen zweiten Wert der Vergleichseinrichtung
zuführt und die Signalwertvergleichseinrichtung durch
den Vergleich eines vom Positionsdetektor abgeleiteten
Ist-Wert mit dem ersten Wert und mit dem zweiten Wert
ein erstes und ein zweites Zustandssignal bildet, und
mit einer Antriebsschaltung, der die Zustandssignale
zugeführt werden und die in Abhängigkeit von diesen
Zustandssignalen die Phasenströme des Schrittmotors
derart steuert, daß der Rotor vor dem Erreichen der
Zielposition abgebremst wird, wenn der Ist-Wert den
zweiten Wert erreicht und sich damit das zweite
Zustandssignal ändert, und daß der Rotor in seiner
Zielposition blockiert wird, wenn der Ist-Wert den
ersten Wert erreicht und sich damit das erste
Zustandssignal ändert, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Positionsdetektorschaltung (40) derart ausgebildet ist, daß sie ein Signal (SP) für die Winkelposition des Schrittmotors zwischen zwei, einen Schritt definierenden Vektorpositionen (V7, V1; V1, V3; V3, V5; V5, V7) liefert,
- - daß der erste Wert ein festlegbarer Signalwert (SV1) ist, der dem Signalwert (SP) entspricht, wenn der Rotor an seiner anzuhaltenden Zielposition angelangt ist,
- - daß der zweite Wert ein festlegbarer Signalwert (SV2; SV2p, SV2n) ist, der dem Signalwert (SP) entspricht, wenn der Rotor an einer vorgegebenen, vor der Zielposition liegenden Position angelangt ist,
- - daß, nachdem die Antriebsschaltung (20, 30) eine Vektorposition bestimmt hat, die der Zielposition entspricht, die Antriebsschaltung (20, 30) eine Vektorposition bestimmt, die vor der Zielposition liegt, wenn der Rotor (11) diese Vektorposition erreicht und sich das zweite Zustandssignal (SS2) ändert, und
- - daß die Antriebsschaltung (20, 30) eine Vektorposition bestimmt, die der Zielposition entspricht, wenn der Rotor (11) die Zielposition erreicht und sich das erste Zustandssignal (SS1) ändert.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Antriebsschaltung (20, 30) eine
Antriebsinstruktionseinrichtung (30) und eine
Antriebseinrichtung (20) enthält, daß die
Zustandssignale (SS1, SS2; SS1, SS2p, SS2n) der
Signalwertvergleichseinrichtung (60) an der
Antriebsinstruktionseinrichtung (30) eingangsseitig
angeschlossen sind und deren Ausgang Signale (DSa, DSb)
für die Bestimmung einer Vektorposition, an der der
Rotor (11) anzuhalten ist, bildet, und daß die
Antriebseinrichtung (20) entsprechend den Signalen (DSa,
DSb) für die Bestimmung einer Vektorposition die
Phasenströme (IA, IB) für den mehrphasigen Schrittmotor
(10) steuert, um den Rotor (11) anzutreiben oder bei
einer bestimmten Position zu blockieren.
3. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, da
durch gekennzeichnet, daß die
Antriebsinstruktionseinrichtung (30) einen
Mikroprozessor aufweist.
4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der mehrphasige Schrittmotor
den Rotor (11) und einen Stator, der aus mehrphasigen
Spulen (12a, 12b) gebildet ist, enthält.
5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Positionsdetektorschaltung (40) den Ortungssignalwert
(SP) durch Differentiation der Wellenformen der
schwingenden elektromotorischen Kraft, welche in die
Phasenspulen (12a, 12b) des Schrittmotors (10) induziert
sind, bildet.
6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zustandssignal
(SS1; SS1p, SS1n) als Vergleichseingangssignal der
Signalwertvergleichseinrichtung (60) zusammen mit dem
Ortungssignalwert (SP) zugeleitet ist.
7. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Signalwertfestsetzeinrichtung (50) zwei zweite
Signalwerte (SV2p, SV2n) für die positive und negative
Drehrichtung des Schrittmotors (10) vorsieht, und daß
die Signalwertvergleichseinrichtung (60) die beiden
Signalwerte (SV2p, SV2n) mit dem Ortungssignalwert (SP)
vergleicht zur Erzeugung zweier zweiter Zustandssignale
(SS2p, SS2n).
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Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4339553C1 (de) * | 1993-11-19 | 1995-06-22 | Sgs Thomson Microelectronics | Treiberschaltung für einen Schrittmotor |
JP5355029B2 (ja) * | 2008-10-20 | 2013-11-27 | キヤノン株式会社 | 駆動装置 |
US9748878B1 (en) * | 2015-08-18 | 2017-08-29 | Marvell International, Ltd. | Adaptive brake timing for a brushless motor |
US10228662B2 (en) * | 2015-09-18 | 2019-03-12 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic timepiece |
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Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3328658A (en) * | 1964-07-02 | 1967-06-27 | Ibm | System for controlling stepper motor starting and stopping operations |
US3345547A (en) * | 1965-01-21 | 1967-10-03 | Ampex | Step motor control system including a three stage energization for each step |
DE1763055A1 (de) * | 1967-03-31 | 1971-08-26 | Ibm | Bremsvorrichtung fuer einen Elektro-Schrittmotor |
IE52943B1 (en) * | 1981-05-02 | 1988-04-13 | Rodime Ltd | Method and apparatus for controlling a stepper motor |
DE3404127A1 (de) * | 1984-02-07 | 1985-08-14 | Berger Lahr GmbH, 7630 Lahr | Steuerschaltung fuer einen schrittmotor |
JPS61150699A (ja) * | 1984-12-25 | 1986-07-09 | Seiko Seiki Co Ltd | ステツプモ−タ制御装置 |
DE3614650A1 (de) * | 1986-04-30 | 1987-11-05 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Schrittmotorsteuerung |
US4763054A (en) * | 1986-08-27 | 1988-08-09 | Sundstrand Corporation | Level detector |
-
1987
- 1987-03-18 JP JP62063594A patent/JPS63234898A/ja active Pending
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1988
- 1988-02-22 US US07/158,679 patent/US4862051A/en not_active Expired - Fee Related
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DE3806737A1 (de) | 1988-09-29 |
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