SE455852B - Overvakningskretsanordning for akriktningsrelekontakterna hos en omkastbar elektrisk akmotordrivanordning - Google Patents

Description

455 852 En övervakningsanordning för ett staplingsfordon med framåt- och; bakàtstyrning av motorn genom en riktningsvalomkopplare enligt DE 1 438 832 innehåller framför magnetiseringslind- ningen hos àkriktningsreläerna ett mellanrelä, som först skall manövreras genom en detektorkrets i samband med manöv- reringen av accelerationspedalen. Härigenom kontrollerar en Övervakningsanordning med styrmedel, genom vilka vid retat mellanrelä detektorkretsen är så länge overksam som riktningskontakterna hos ett av riktningsreläerna inte är sluten, kretsens driftsförmåga innan fordonet kan startas.

Det rör sig här om en bortfallssäkerhetskrets för det fallet att impulskällor eller kopplingsanordningar vid ett bestämt styrsystem inte arbetar riktigt och därigenom skulle medföra ett längre bortfall av staplingsfordonet. Såtillvida kopplas övervakningsanordningen automatiskt bort vid varaktig ström- ledning hos en impulsstyrd likríktare hos det kända styrsys- temet.

Enligt US 4 207 503 övervakas oberoende av en omkoppling motorns ström genom en säkerhetskrets i beroende av om en ström från batteriet och en cirkulerande ström under impulsgapet hos en impulsstyranordning flyter i en frigângs- diod, som överbryggar motorn och magnetiseringslindningen.

Därvid jämförs motorströmimpulser med utgângsimpulser hos impulsstyranordningen.

En nackdel hos kända åkmotordrivanordningar består däri, att felkopplingar kan uppträda därigenom att kontakterna på riktningsreläerna bränner fast. Detta kan framkomma av nedslitning och erosion av kontaktytorna men också av att vid kopplingsförlopp ljusbågar uppstår, så att en hop- svetsning av kontakterna och därmed en fastbränning sker. Även om alltså det åtminstone ena ríktningsreläet omkopplas av en förare på ett fordon, förefínns risken att fordonet bibehåller sin riktning. Härigenom förefinns en enorm olycks- risk. i”i4ss 852 Vid kända övervakningskretsar vid riktningsreläer eller mikroswitchar arbetar man med hjälpkontakter. Sådana hjälp- kontakter lämnar ingen direkt information över kopplingstill- ståndet hos riktningsreläkontakterna respektive huvudströms- kontakterna, då de mekaniskt ligger parallellt med dessa.

Mikroswitchar kopplas direkt eller indirekt framför huvud- strömskontakterna, men de har den nackdelen att på grund av deras ringa kopplingsväg en noggrann justering är svår och vidlyftíg och de är underkastade en stark mekanisk stötbelastning.

Detta leder i allmänhet till en kassering i förtid av mikro- switcherna eller åtminstone till en nedgång i precisionen.

Underhållsinsatsen är hög.

De kända övervakningsanordningarna erfordrar därtill mycket hjälpmedel i fråga om ledningsdragning och hjälpanordningar, så att redan därigenom egna felkällor uppstår, bortsett från de stora inbyggnadskostnaderna. De för övervakning insatta mekaniska kontakterna är dessutom underkastade en naturlig förslitning. Ändamålet med uppfinningen är därför att åstadkomma en inledningsvis nämnd övervakningskretsanordning, som utan upptagande av extra mekaniska informationer utgår från de faktiska drifts- och kopplingsbetingelserna hos kontak- terna hos åtminstone ett åkriktningsrelä och därigenom undviker osäkerheter till följd av felkonstruktíoner hos åkriktningsreläerna.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom användande av föl- jande gemensamma åtgärder: - a) att vid vardera änden hos åkmotorns omkopplingsbara lindnignsställe två i beroende av motorrotationsríktningen olika spänningsvärden uppvisande signaluttagsanslutningar är anordnade, 455 852 b) att vid det åtminstone ena åkriktningsreläet åtminstone en ytterligare signaluttagsanslutning är anordnad, vilken beroende av páläggandet av manöverspänningen för åkriktnings- reläet uppvisar olika spänningsvärden, c) att övervakníngskretsanordningen är försedd med en kompa- ratoranordning som, i beroende av om den åtminstone ena ytterligare signaluttagsanslutningen uppvisar en mot den avsedda rotationsriktningen svarande eller annan signal i förhållande till signalerna från de båda signaluttagsan- slutningarna vid motorn, avger en motsvarande eller annan signal, d) att vid-avgivande av en annan signal vid utgången hos komparatorn en kopplingssignal alstras, som via en manöver- anordning átminstone frånkopplar motorn.

Härigenom registreras de i ákmotordrívanordningen rådande betingelserna direkt och utan inbegripande av de för övervak- ning tjänande omkopplarna uppnås en signal, som vid en felfunktion åtminstone fránkopplar motorn.

Under användning av tvà riktningsreläer är med fördel ytter- ligare tvà signalavkänningsanslutningar anordnade, som í beroende av 455 852 inkoppling av det ena eller andra riktningreläet avger olika sig- nalstorheter.

I fall av ett rikntingsrelä kan två signaler fås i beroende av ett till- eller; frànläge, varvid varje läge betyder ett bestämt körtillstånd. Användningen av tvâ riktningsreläer föredrages, enär här redan signalerna gällande nolläge är skiljaktiga.

Särskilt förmånlig blir en övervakningskretsanordning, vid vilken i motorströmkretsen ett kopplingsdon, t ex en transistor är an- sluten för införande av en arbets- respektive pulsfrekvens. Här- vid rör det sig om ett gynnsamt utförande av en åkmotordrivanord- ning. Därvid föredrar man att vid signalavkänningsanslutningarna vid motorn för varje gång en motorns pulsspänningar i statiska signaler omvandlande diod-transistor-logik-krets är anordnad. Sá- tillvída föreligger i detta område tvâ lika kretsar vid motorn.

Härvid räknar man med att signalavkänningsanslutningarna vid mo- torn är anordnade på båda sidor vid en vid riktningsstyrningen om- kopplingsbar del, motorankaret eller en serie- respektive shunt- fältlindning. Därvid rör det sig i synnerhet om en serie- eller kuçnmtmotoroch då en likströmsmotor; varvid man måste utgå fràn, att pà fordon likströmsmotorer är anordnade, som matas från ett batteri.

Som särskilt fördelaktig är därvid en bedömning av de vid signal- avkänningsanslutnignarna erhållna mätsignalerna anordnad i två steg, av vilka i det första steget pulsspänningarna från motorn och spänningsnivån vid skyddsspolar är omvandlingsbara till sta- tiska signaler och det andra steget verkställer en bedömning en- ligt en CMOS-logik, som i beroende av resultatet utlöser en fràn- koppling. Härvid framkommer en mycket enkel koppling och en som kan ytterligare förenklas, som arbetar med stor driftssäkerhet och kan inhysas pá ett minimalt utrymme. Därvid föredrar man att i det andra steget åtminstone tvà CMOS-komponenter är anordnade.

I en särskilt fördelaktig utföringsform är i det andra steget tre OCH-organrmfiiför varje gång fyra ingångar och ett ELLER-organ med tre ingångar anordnade, för varje gång en förbunden ned ett OCH-organ, och OCH-cmganen ärför varje gång parvis förbundna med en utgång till 1-_ 455 852 de fyra kretsanordnimfimna i det första steget, nämligen för varje gång till en kretsanordning vid en signalavkänningsanslutning vid en del av motorn och en signalavkänningsanslutning gällande det åtminstone ena riktningsreläet, medan de båda andra paren för var- je gång är förbundna med den andra signalavkänningsanslutningen hörande till motorn och till riktningsreläet via en inverterar- krets.

Härvid ligger en särskilt lämplig utformning i användningen av fyra NAND- och fyra EXOR-kretsar, av vilka en NAND-grindkrets kan vara anordnad i bedömningskretsen för reläkontakterna.

I ett lämpligt utförande har mätkretsen för anslutningspunkterna vid motorkomponenten två likadana, diskret uppbyggda diod-transis- tor-logik-enheter, i vilka dioder bildar både ett kopplingorgan och ett felpolningsrelä för transistorerna, vilkas emitter är an- sluten till batterispänningen och över vilken övervakningspulserna är styrbara. Därigenom förbättras driftssäkerheten.

Under denna synpunkt ger man med fördel transistorerna basavkopp- lingsmotstànd för snabb avkoppling av transistorerna även vid höga pulsfrekvenser.

För att uppnå definierade signaler föredrar man, att transistorer- na styres över en spänningsdelare, t ex för framriktningen, för bildning av en fyrkantsspänning mellan en spänningsanslutning för ungefär halva batterivärdet och jordanslutning. Därigenom tar man hänsyn till att batteriets laddningstillstànd under driftens gång kan avtaga.

Vidare är lämpligen glättningskondensatorer anordnade i batteriets förbindning till jordanslutningen, för att erhålla jämförbara sig- naler.

En fördelaktig utföringsform upptar därvid RC-kretsar före mät- kretsens utgángsanslutning i det första steget i en anordning för omvandling av fyrkantsspänningen vid motståndet till noll.

Vidare föredrar man en pulsmässig urladdning av kondensatorer via transistorer, varvid pulsfrekvensens värde väljes mycket mindre än RC-kretsens egenfrekvens och vid riktningsväxling uppträdande pulstoppar ligger under egenpulsfrekvensen. 455 852 Under användning av enbart ett riktningsrelä med en magnetspole för två växelkontakter är i en fördelaktig utföringsform tre sig- nalavkänningsanslutningar anordnade och det bildas en signal Y enligt formeln Y=D1'_EZ'1K1+BT'D2'11, varvid D1 och D2 är signalavkänningsanshnïüngarna vid ett element till åk- motorn och IK1 en anslutning vid riktningsreläet för magnetspolen.

Av det föregående framgår att uppfinningen lämpar sig för övervak- ning av ákmotordrivanonhungarmed likströmsmotorer i olika utföran- den.

Därvid är ett lämpligt utförande att två OCH-organ är anordnade som inverterafe med för varje gång tre ingångar, vilkas utgångar är förbundna med båda ingàngarna till en ELLER-grind.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare under hänvis- ning till pà bifogade ritningar visade utföringsexempel enligt nedan.

Fig 1 visar en principiell kretsanordning för en seriekoppling för motordrift under användning av två riktningsreläer.

Fig 2 visar ett annat kretsutförande för en seriemotor enligt fig 1.

Fig 3 visar ett utförande med en separat magnetiserad motor för inbyggnad i den principiella kretsanordningen enligt fig 1.

Fig 4 visar en modifikation för motorkretsen med avseende på ut- förandet av riktningsreläerna.

Fig 5 visar en schematisk vy av ytterligare en ákmotorkrets under användning av blott ett riktningsrelä.

Fig 6 visar ett kretsschema för en enhet från fig 1, som förekommer tvà gånger Fig 7 visar ett spänningsförlopp vid anslutningspunkterna till mo- torn. 455 852 Fig 8 visar ett diagram för spänningsförloppet vid utgången för kretsen enligt fig 6 för det fall att en riktningsstyrning in- kopplas.

Fig 9 visar ett diagram motsvarande fig 8 för en övergång till ett urkopplat tillstànd.

Fig 10 visar ett kretsschema för ytterligare en enhet från fig_1, som också förekommer tvâ gånger och förtydligar inkopplingen till riktningsreläerna.

Fig 11 visar en karaktäristika för ingângsspänningen till kretsan- ordningen enligt fig 10.

Fig 12 visar en karaktäristika för utgångsspänningen vid kretsen- heten enligt fig 10.

Fig 13 visar en mera i detalj gående vy av en kretsenhet enligt fig 1.

Fig 14 visar en vy av en modifierad kretsenhet i en förenkling gentemot utförandet enligt fig 13, varvid kontaktövervakningen är insatt vid två växelkontakter.

Fig 15 visar en i jämförelse med fig 10 modifierad krets relate- rad till fig 14.

Fig 16 visar en vy av en kretsenhet i ett andra steg för en àkmotorkrets enligt fig 5.' Fig 17 visar ett Karnaugh-diagram för de pà sidan 15 diskuterade sambanden.

I fig 1 är till skenan 1 som plusbatterispänning i det ritade ex- emplet en seriemotor med ankare 2 och en omkopplingsbar serielind- ning 3 ansluten. Ankaret styrs vidare över en transistor 4, som avger arbetspulserna för driftens styrning. Utgàngen från denna an- ordning ligger vid 5 till jord.

Anslutningen 6 vid skenan 1 är ansluten till en bryggkoppling 7, i vars diagonal serielindningen 3 ligger och i vars grenar mellan anslutningen 6 och en anslutning 8 till ankaret 2 kompplingskon- takter 9 - 1K1, 10 - 1K1, 11 - 1K2, 12 - 1K2 är anordnade.

Till skenan 1 är två reläspolar 13, 14 anslutna, vilka på andra sidan är förbundna med tvâ kopplingskontakter 15, 16, med vilka i 455 852 en riktningskopplare 17 samverkar, som via en transistor 18 är förbunden med jord vid 19.

Härvid räknar man för en kompoundmotor med anordningen av en se; parat magnetiserad lindning 20, sàsom~det streckat är inritat.

Utförandet enligt fig 1 visar slc boxerskydd med vardera en öpp- nare och en slutare. I fig 1 är grundläget visat. Om en av relä- spolarna 13, 14 magnetiseras, så ser man att exempelvis vid an- slutning av reläspolen 14 kontakten 11 sluter och kontakten 12 öppnar, så att serielindningen 3 genomflödas från 6 över 11 och 10.

Fig 2 visar ett utföringsexempel, vid vilket reläerna. med magneti- seringsspolarna 13, 14 för varje gång har två slutkontakter. Där- vid hör kontakterna 21 och 22 till det ena och 23, 24 till det andra reläet så att en motsvarande styrning av serielindningen 3 uppnås.

Om enligt fig 3 en separat magnetiserad ákmotor med den separat magnetiserade lindningen 20 används, då är exempelvis i brygg- kopplingen 7 istället för serielindningen 3 i fig 1 i diagonalen motorns ankare 2 kopplad. För övrigt motsvarar kopplingen utfö- randet enligt fig 1.

Fig 4 visar ytterligare en utformning med kontakterna 21, 22 och 23, 24 motsvarande fig 2 med ett annat reläutförande, dock med anordningen av ankaret 2'i den omkastbara bryggkopplingen.

Fig 5 visar en principiellt annan i och för sig känd koppling med batterispänningsskenan U1, varvid endast ett riktningsrelä med en magnetiseringsspole 25 är anslutet, Därtill observeras att även riktningskopplaren som i fig 1 är betecknad med 17, lämpligen är dragen över en transistor 26. I fall av användning av blott ett riktningsrelä enligt fig 5 tjänar transistorn 26 som kopplings- don för magnetiseringsspolen 25, varvid alltid ett TILL- eller FRÅN-tillstånd kopplas. Sålunda framkommer från kopplingstill- stàndet för magnetísering av spolen 25 också två olika signaler.

Vid utföringsformen enligt fig 5 är motorankaret 2 också anordnat i diagonalen till en bryggkoppling 7, som har anslutningen 6 och 455 852 10. à andra sidan är förbunden med en transistor 4. Vid utförandet enligt fig 5 är riktningsreläet med magnetiseringsspolen 25 ett relä med växelkontakter 27, 28, som är omkopplingsbara i mot- takt och därigenom styr strömflödet genom ankaret 2 i den ena eller andra riktningen.

Av fig 1 liksom av de andra figurerna för bryggkopplingen 7 fram- går, att två signalavkänningsanslutningar 29, 30 är anordnade vid diagonalerna, vilka också innehåller ákdrivmotorns omkopplíngsba- ra element. Dessa signalavkänningsanslutningar är också beteckna- de med D1 och D2 och leder via tilledningar 31,32 till kretsenhe- ter 33, 34. Båda kretsenheterna är likadana och skall ytterligare diskuteras i samband med fig 6.

Beträffande den godtyckliga, dvs av föraren utförda inkopplingen av det åtminstone ena eller båda riktningsreläerna, så är vid magnetiseringslindningarna 13, 14 ytterligare två signalavkännings- anslutningar 35, 36 anordnade vid magnetiseringslindningarna 13, 14, som också är betecknade med IKT och 1K2. Från dessa ytterli- gare signalavkänningsanslutningar 35, 36 leder tilledningar 37, 38 till kretsenheter 39, 40, som i denna utformning återigen sins- emellan är lika.

I kretsenheterna 33, 34; 39, 40 äger en bearbetning rum av de av- kända signalerna, så att vid utgàngarna 41, 42, 43, 44 för varje gång genom kopplingstillstàndet respektive genom driftstillstån- det bestämda signaler D1A, D2A och 1K1A och 1K2A uppträder, som tillföres en kretsenhet 45 som återstår att beskriva, vilken bil- dar det andra steget i övervakningskretsanordningen och beskrivs i ett utförande, exempelvis det i fig 13.

Denna kretsenhet har en utgång 46, också betecknad med Y, som ma- tar in i en manöveranordning 47. Denna manöveranordning 47 är via funktionsförbindningar 48, 49 antingen förbunden med en styrenhet 50 för åkmotorn eller 56 för riktningsreläerna, för att vid ett fastställt felläge åstadkomma en frånkoppling. Samtidigt kan exem- pelvis via en funktionsförbindning 52 en broms 53 för ett fordon insättas respektive en höjddrivanordning för lastsänkning eller dylikt inkopplas. 455 852 1% Ett fördelaktigt utförande för kretsenheterna 33, 34 är visad i fig 6. Därvid kan man se ingängarna D1, D2 respektive 29, 30 jämte utgàngarna 41, 42 respektive D1A och D2A.

Denna krets består för varje gång av en diskret diod-transistor- enhet. Därigenom framkommer den höga spänningsstabiliteten. Denna enhet upptar för varje gång dioderna 54 och 55. Dessa bildar ett kopplingsorgan och ett felpolningsskydd för transistorn 56. För att arbeta i omrâdet för batterispänningen 1 30%, är motstànden 57 och 58 valda i förhållandet 1:1. Motståndet 59 är ett basav- kopplingsmotstånd för snabb urkoppling av transistorn 56 även vid höga pulsfrekvenser.

Motstånden 60, 61 som ansluter sig till transistorn 56, bildar bas- motstånd för en transistor 62, avkopplingskondensatorn 63 tjänar till glättning av spänningstoppar, som förefinns på skenan 1, dvs på batterispänningen och även kan uppstå genom tillsatsaggre- gat hos fordonet, såsom genom hydraulikpumpen eller dylikt: Vid transistorns 62 kollektor är ett motstånd 64 anordnat, som leder till en nedsatt anslutning 65 för en nedsatt spänning om exempel- vis 12 Volt under batterispänningen. Därvid framkommer för fram- ákningsriktningen från signalavkänningsanslutningen 30, D2 en fyrkantspänning.

Vid motståndet 64 framkommer tillika en s k högsignal för mät- punkten 29, D1.

Mellan transistorn 62 och motståndet 64 är en diod 66 ansluten, som matar in i en RC-krets med motståndet 67 och kondensatorn 68.

Denna RC-krets, som med motståndet 676ocksà är ansluten till den ned- satta anslutningen 65, exempelvis i storleksordningen av 12 Volt, är så planerad att en fyrkantspänning, som fortfarande uppträder vid motståndet 64, praktiskt-taget blir noll. I övrigt påpekas, att transistorn 62 och dioden 66 via kondensatorn 68 pulsmässigt urladdas. Härvid gäller att arbetspulsfrekvensen är avsevärt mind- re än RC-kretsens frekvens.

De vid nedkoppling av pulsstyrningen och vid riktningsväxling upp- trädande pulstopparna beaktas därigenom, att den behandlade RC- kretsen är så stort planerad, att inga felinformationer kan upp- träda. 45ö 852 12 Till förtydligande visar fig 7 spänningen vid punkt 69. Därvid finner man beträffande de båda ingångarna 29, 30, D1 och D2, att i det ena kopplingsläget, i vilket D1 respektive 29 är ansluten till skenan 1 med batteríspänningen, en spänningskurva 70 uppstår, som för varje gång har pulsartade sänkningar efter pulsstyrningen, varvidwñd som underlag lagd batterispänning om 24 volt en sänkning om 10-16 volt äger rum. Vid den andra signalavkänningsanslutningen 30, D2 framkommer däremot en spänning i området för batterispän- ningen, som sålunda inte sänkes genom de inritade sänkningarna i sitt medelvärde.

Vid utgången vid 71 uppstår ett spänningsförlopp enligt fig 8 i så måtto, att vid utgången 30 vid D2 en spänning i den ritade kretsen uppstår i en höjd av omkring 12 volt motsvarande-kurvan 72, medan vid anslutningen 29 en lägre spänning i storleksordnin- gen av omkring 0,9 volt motsvarande kurvan 73 förefinns. I fall av en urkoppling av riktningskopplaren 17 framgår enligt fig 9, att kurvan 73 och därmed den visade spänningen i motsvarighet till kurvan 74 stiger till höjden av kurvan 72. Sålunda uppnås stabili- serade signaler.

Kretsenheterna 39, 40 i fig 1 är likadana och för varje gång visa- de i fig 10. Därvid är ingångarna 35, 36 motsvarande 1K1 och 1K2 visade. Det rör sig praktiskt taget om i varje fall en diskret uppbyggd DTL-krets, som har hög spänningsstabilitet. Därvid är di- oden 75 ansluten till RC-kretsen 76. Också i samband med kretsen för dioden 47 införs ett skydd gentemot spänning och felpolning.

Motstånden 78 och 79 är så valda, att .en avstämning på ungefär f 30% av batterispänningen sker. Kondensatorerna 80, 81 utfiltre- rar på vanligt sätt överspänningstoppar. Motståndet 82 tjänar som basmotstånd för transistorn 83 för snabb koppling även vid höga frekvenser. Den därefter via en motståndsanordning kopplade tran- sistorn 84 inverterar en signal för det så kallade andra steget 45. Vid utgången 43, 44 respektive IKIA, 1K2A uppträder signaler såsom visade i fig 12.

Därvid hänvisas först till diagrammet enligt fig 11. Ordinatan 85, som anger spänningen, visar, liksom också alla andra ordi- nator i de visade vyerna, att när båda kontakterna 1K1 och 1K2 respektive 9 och 11 är öppna, då ungefär batterispänningen ligger 455 ssá 13 till, men att vid ingången vid 35, 1K1, då denna anslutning är tillkopplad, en spänningskurva 86 vid hithörande inkoppling med en lägre spänning uppträder, medan vid signalavkänningsanslut- ningen 36, 1K2 en kurva 87 förefinns, som väsentligen ligger pà batterispänningens höjd om 24 volt, och med sänkningar och höj- ningar 88-91 av spänningstopparna motsvarande arbetspulserna.

Fig 12 visar i detta sammanhang en stabiliserad spänning vid ut- gången av enheten hänfört till anslutningen 35 med en utgángsspän- ning 92 närmelsevis noll och vid signalavkänningsanslutningen 36 stabi- liserad motsvarandekunmn 93 med en mindre höjd än hos anslut-- ningen om 12 volt, praktiskt taget i en storleksordning om ungefär ~11,8 volt, så att vid en riktningskrets för reläerna definierade och stabiliserade utgàngsstorheter föreligger.

Spänningsnedsättningen gentemot batterispänningen anordnas för att taga hänsyn till en under driften skeende urladdning av batteriet och för att erhålla för övervakningskretsen definierade beingelser.

På det beskrivna sättet uppnås för de olika kopplingstillstånden ,betingelser vid utgångarna 41-44, som är framställda i följande funktionstabell och med beaktande av kretsenheten 45 enligt fig 1 leder till en utgàngssignal Y vid 46.

I följande tabell är symboler för CMOS-logik använda, varvid be- träffande signalerna 0 = låg och 1 = hög. 455 852 D1A D2A 14 Funktionstabell 11<1A 1z<2A FJ? YEQJ Rad (#1) (112) ('43) (Mif) (#6) o 0 o o o o 1 1 1 o' o o 1 2 o 1 o o o 1 3 1 1 o o 0 1 u o 0 1 o 0 1 5 1 o 1 - o o 1 6 0 1 1-' 0 1 o 7 1 1 1 o o 1 8 o o o 1 o 1 9 1 o o 1 1 o 1o o 1 o 1 o 1 11 1 1 o 1 o 1 1å o o 1 1 1 o 13 1 0 1 1 0 1 1H o 1 1' 0 1 15 1 1 1 1 Q 1 BACK FRAM Styrning "TILL" Riktning ännu icke vald Härigenom medtages möjliheterna till olika driftstillstànd.

I den vänstra kolumnen är radnumret angivet. Därvid finner man, som texten till höger visar, att tíllátliga dríftstíllstánd är angivna i raderna 6, 9 och 12.

För klanderfri drift kan man ur funktionstabellen härleda den sök- ta logiska ekvationen. nad 62 o 0 Rad 9 Rad 422 K6 = K9 = K12 = D21 ' 1:11 ' íšël ' íšïl ' 1r2n 21x11 ' 1x2A. 15 '_ 455 852 Därvid gäller r-x6+x9+x12 Y-DWÜA'D2AH1K1A'*T:<_2"A+D1A°D_2A- -*T"ïl'1x2i+ iïï°ííi~1imi~xxza Härvid betyder -- : negation av signalen . : OCH-samband + : ELLER-samband Ekvationen låter sig direkt överföras till logiska enheter.

På denna förutsättning är kretsenheten 45 uppbyggd, som har ingång- arna 41-44 och i detalj är visad i fig 13 till utgången §6, Y.

Denna enhet upptar i alla ingångar en inverterare 94, 95, 96, 97 och vidrare för varje gång OCH-grindar respektive OCH-organ 98-100 med för varje gång fyra ingångar 121-124. Härvid hänvisas till o- vanstående funktionsekvation för Y, av vilken hopkopplingen fram- går. OCH-grinden 98 är direkt förbunden med ingàngarna 42, 43 via ledningar 101, 102 och med ingángarna 41, 44 via ledningar 103, 104 över den för varje gång anslutna inverteraren 94, 97. Men mot- svarande hopkopplingar för val av andra driftstillstànd är anord- nade för de ytterligare OCQ-grindarna 99, 100. Därigenom uppnås att i ELLER-grinden D4, 125 (fig 13) med tre ingångar 126-128 en signal vid utgången 46 alltid uppträder, då ekvationen Y enligt ovan inte är satisfierad.

Man finner att för utförande av denna krets fyra logikkomponenter är_anordnade.

I samband med utförandet enligt fig 5 med två växelkontakter är blott tre signalavkänningsanslutningar D1, 29; D2, 30 och 1K1, 105 anordnade, av vilka sistnämnda uppvisar en in- och urkopplingsfunk- tion. Härvid är endast ett riktningsrelä 1K1 med magnetspolen 25 anordnat. Det antages att detta relä 1K1 i från-läge bestämmer framriktningen och i till-läge backriktningen. Därav framkommer en 455 1- .i 16 Funktionsekvation Raa D1 na 1K1 Y Y o o 'o o 1 ~o 1 1 - o o 1 o 2 o 1 ~ o o 1 BACK 3 1 1 o 1 o I: 0 0 1 o 5 1 0 1 0 1 FRAM 6 o 1 1 1 o 7 1 1 1 1 o Hithörande krets är visad i fig 16. Därvid är analogt med kretsen- heten enligt fig 13 ingàngarna 41, 42 och 43 visade med refereens till fig 5, med vilka OCH-organen 129, 130 är koordinerade, som är betecknade som D2.1 och D2.2, varav hopkopplingen framgår. Des- sa OCH-organ har för varje gäng tre ingångar 131, 132, 133 respek- tive 134, 135, 136. Därvid rör det sig för varje gång om inverte- rare, vilkas utgångar 137, 138 är förbundna med de båda ingàngarna till ELLER-grinden 139, D3.1, vid vars utgång den ovan nämnda sig- nalen Y uppträder.

Man finner att ingàngarna 131, 133 och 135 för varje gång är direkt förbundna med ingångarna 41, 42, 105, medan ingángarna 132, 134 och 136 för varje gång är anslutna över inverterade 94, 95 och 97, så att man får ett förenklat utförande.

Ytterligare en förbättring på grund av de ovan angivna sammanhangen för utgångssígnalen framkommer vid en sammanfattning på basis av förjande samband i det så kallade Karnaugh-diagrammet, som är visat i fig 17, varvid de i denna ordning uppträdande sambanden kan igen- kännas: 455 852 17 KA L n1A ' n2A KB = 91A ' TRTA Kc = D2A ' 1K2A Kn = n1A ' 1K1A KE = fiïš ' Tíïa och då ju Y = KA + KB + KC + KC + KD + KE Sö.

Y = 01A ° nzi + ñïl ° 1x1A + 02A ' 1x2A + n1A ' 1x1A + ÜÉÄ ' TKÉA = (D1A e 1x1A) + (D2A e 1K2A) + n1A ° 92A = (D1A 9 1x1A) + (D2A s 1K2A) ' D1A ' n2A Y = (D1A e 1x1A) ' (n2A 9 1x2A) - D1A ' D2A varvid e = snxon - = ocn + = ELLER 'Härvid ger uttrycken KB och KD jämte pttrycken KC och KE en ekvi- valensfunktion. Kretsen kan uppbyggas med blott två CMOS-komponen- ter istället för de förut använda fyra. Man använder en fyrfaldig NAND och en fyrfaldig EXOR. EXOR-grindarna D1.3 och D1.4 är därvid kopplade som inverterare.

På denna grundval får man till utgången 46 från ingàgarna 41-44 enligt fig 14 en krets med tre NAND-grindar 106, 107, 108 och fyra exklusiv-ELLER-grindar EXOR 109, 110, 111 och 112, varvid sist- nämnda med en anslutning 113, 114 är anslutna till den stabilise- rade spänningen om t ex 12 volt. Den fjärde NAND-grinden kan därvid enligt fig 15 vara inbyggd i kretsen enligt fig 10 och har där hän- vísningsbeteckningen 115. I kretsen enligt fig 15 finner man 52 18 transistorn 83 och det koordinerade motståndet, så att kretsan- ordningen dock i denna utföringsform är igenkânnbar med tvâ in- gángsgrenar vid 119 till NAND-grínden. vid utgången 120 fram- kommer vid detta utförande en sígnalkurva enligt fig 12, och denna utgång 120 matar. vid denna modifikation in i ingången 44 i fig 14.

Claims (10)

(9 _ 455 852 Patentkrav

1. Övervakníngskretsanordning för ákriktningsreläkontakterna hos en omkastbar elektrisk âkmotordrivanordning med en âkmotor, vars ankar- eller fältlindning är medelst kontakter hos åtminstone ett ákriktningsrelä omkopplingsbar enligt den önskade âkriktningen, varvid till övervakningsanordningen via signalspänningsuttag hos åkmotorns strömkrets uttagna, av àkmotorns driftstillstànd beroende signalspänningar är kontaktlöst förda, k ä n n e t e c k n a d av den gemen- samma användningen av följande åtgärder: a) att vid vardera änden hos àkmotorns omkopplíngsbara lindningsställe (2, 3) två i beroende av motorrotations- riktningen olika spänningsvärden uppvisande signaluttags- anslutningar (29, D1, 30, D2) är anordnade, b) att vid det åtminstone ena àkriktningsreläet (13, 14, 25) åtminstone en ytterligare sígnaluttagsanslutning (35, TK1, 36, 1K2, 105) är anordnade, vilken beroende av pà- läggandet av manöverspänningen för àkriktningsreläet upp- visar olika spänningsvärden, c) att övervakningskretsanordningen (33, 34, 39, 40) är försedd med en komparatoranordning (45) som, i beroende av om den åtminstone ena ytterligare signaluttagsanslut- ningen (35, 1K1, 36, 1K2) uppvisar en mot den avsedda rota- tionsriktningen svarande eller annan signal i förhållande till signalerna fràn de båda sígnaluttagsanslutningarna (29, D1, 30, D2) vid motorn, avger en motsvarande eller annan signal, d) att vid avgivande av en annan signal vid utgången hos komparatorn (45) en kopplingssignal alstras, som via en manöveranordning (47) åtminstone frånkopplar motorn. I KJ t' 455 852 20

2. Övervakningskretsanordning enligt krav 1, i vilken tvâ rikt- ningsreläer är anordnade, k ä n n e t e c k n a d av att ytter- ligare två signalavkänningsanslutningar (35, 36) är anordnade, som i beroende av inkopplingen'av det ena eller andra ;siktningsreläet (13, 14) avger olika signalstorheter.

3. motorströmkretsen en switch, t ex transistor, för införing av en Övervakningskretsanordning enligt krav 1 eller 2, vid vilken i arbets- respektive pulsfrekvens är ansluten, k ä n n e t e c k - n a d av att vid signalavkänningsanslutningarna (29, 30) vid mo- torn för varje gång en motorns pulsspänningar i statiska signaler (33, 34) omvandlande diod-transistorlogikkrets (fig 6) är anord- nad.

4.Övervakningskretsanordning enligt något av kraven 1-3, k ä n - n e t e c k n a d 'av att signalavkänningsanslutningarna (29, 30) vid motorn är anordnade pá båda sidor vid en vid ríktningsstyr- ningen omkopplingsbar del, motorankaret (2) eller en serie- res- pektive shuntfältlindning (3), och att en bedömning av de inhämta- de mätsignalerna i signalavkänningsanslutningarna (29,30,35,36;105) är anordnad i tva steg, av vilka i det första steget (33, 34; 39, 40) pulsspänningar frànxmfixmn afix spänningsnivân vid skyddsspolar är omvandlingsbara till statiska signaler, och det andra steget (45) anordnar en bedömning enligt en CMOS-logik, som i beroende av resultatet utlöser en fránkoppling. I

5. Övervakningskretsanordning enligt något av kraven 1-4, k ä_n - n e t e c k n a d av att i det andra steget (45) tre OCH-organ (98-100) med för varje gång fyra ingångar (121-124) och ett ELLER-organ (125) med tre ingångar (126-128), för varje gång för- bundna med ett OCH-organ (98-100), är anordnade, och att OCH-or- ganen för varje gäng parvis är förbundna med en utgång till de fyra kretsanordningarna (33, 34, 39, 40) i det första steget, nämligen för varje gäng i en kretsanordning vid en signalavkän- ningsanslutning vid en del av motorn och en signalavkänninsanslut- ning hänförd till det åtminstone ena riktningsreläet, medan de båda andra paren för varje gång är förbundna med den andra sig- nalavkänningsanslutningen hänförd till motorn och till riktnings- reläet via en inverterarkrets (94-97). 21 V, 455 852

6. Övervakningskretsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k - I n a d av att en mätkrets för anslutningspunkterna vid motorkom- ponenten har två likadana, diskret uppbyggda diod-transistorlogik- enheter (33, 34), i vilka dioder (54 och 55) bildar ett kopplíngs- organ och ett felpolningsskydd för transistorerna (56), vilkas emitter är ansluten till batterispänningen (1) och över vilken övervakningspulserna är styrbara, och att med dessa transistorer (56) basavkopplingsmotstånd (59) är koordinerade för snabb avkopp- ling av transistorerna (56) även vid höga pulsfrekvenser, varvid vidare ytterligare transistorer (62) är styrbara över en spännings- ledare (60, 61) för framriktningen för bildning av en fyrkantspän- ning mellan en spänningsanslutning för ungefär halva batterivär~ det och jordanslutning, och glättningskondensatorer (63) är anord- nade i förbindningen till batteriets jordanslutning.

7. Övervakningskretsanordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k - n a d av RC~kretsar (67, 68) före utgangsanslutningen (41, D1A respektive 42, DZA) i en anordning för omvandling av fyrkantspän- ningen vid motståndet (64) till noll och av en pulsmässig urladdning av kondensatorer (68) medelst transistorer (66, 62), varvid puls- frekvensen väljes mycket mindre än RC-kretsens (67, 68) egenfre- kvens och vid riktningsväxlinga uppträdande pulstoppar ligger under egenpulsfrekvensen.

8. Övervakningskretsanordning enligt något av kraven 1 och 3-4, k ä n n e t e c k n a d av att vid användning av endast ett rikt- ningsrelä med en magnetspole (25) för tvà växelkontakter (27, 28) tre signalavkänningsanslutningar (29, 30, 105) är anordnade och en signal (Y) enligt formeln Y=n1'šï'1r<1+n_1'n2'ï_1 bildas, varvid D1 och D2 är signalavkänningsanslutningarna (29,30) vid ett element av ákmotorn (2, 3) och 1K1 en anslutning (105) till ragnetspolens (25) riktningsrelä.

9. Övervakningskretsanordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k - n a d av att två OCH~organ (129, 130) som inverterare med för varje gång tre ingångar (131-136) är anordnade, vilkas utgångar (137, 138) är förbundna med båda ingàngarna till en ELLER-grind (139). 455 852 22

10. Övèrvakningskretsanordning enligt något av kraven 2-5, k ä n - n e t e c k n a d av fyra NANO-(106-108, 115) und fyra EXOR-kret~ sar (109-112),_av vilka en'NAND-grindkrets (115) kan vara anordnad i bedömníngskretsen för 'reläkontakterna.