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DE2119352A1 - Schrittmotor Steuerschaltung - Google Patents

Schrittmotor Steuerschaltung

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Publication number
DE2119352A1
DE2119352A1 DE19712119352 DE2119352A DE2119352A1 DE 2119352 A1 DE2119352 A1 DE 2119352A1 DE 19712119352 DE19712119352 DE 19712119352 DE 2119352 A DE2119352 A DE 2119352A DE 2119352 A1 DE2119352 A1 DE 2119352A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pulse
input
output
flip
flop
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19712119352
Other languages
English (en)
Other versions
DE2119352C (de
DE2119352B2 (de
Inventor
Dennis George Vestal NY Abraham (V St A ) P H02m 3 10
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of DE2119352A1 publication Critical patent/DE2119352A1/de
Publication of DE2119352B2 publication Critical patent/DE2119352B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2119352C publication Critical patent/DE2119352C/de
Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • G05D3/14Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device
    • G05D3/18Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device delivering a series of pulses
    • G05D3/183Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device delivering a series of pulses using stepping motor

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

Amtl.Aktenzeichen: Neuanmeldung
Aktenz.d.Anmeld.: Docket EN 969 035
Schrittmotor-Steuerschaltung
Die Erfindung betrifft eine für einen Schrittmotor mit am Umfang verteilten, nacheinander durch einen die Umkehrung der Drehrichtung gestattenden sowie als Impulsverteiler wirkenden Zwei-Richtungs-Zähler erregten Feldwicklungen und mit einer auf seiner Welle angebrachten, die Betriebsimpulse für den Zwei-Richtungs-Zähler auslösenden Codierscheibe vorgesehene Steuerschaltung, deren Ausgang über ein ODER-Glied zur Weiterleitung des Start-Impulses, der Betriebsimpulse und der Abbremsimpulse mit dem Eingang des Zwei-Richtungs-Zählers verbunden ist. Eine Steuerschaltung dieser Art ist bereits an anderer Stelle beschrieben, wo im einzelnen der Betrieb eines solchen Schrittmotors bezüglich Startens und Stillsetzens behandelt ist. Dabei ist es vollkommen unbeachtlich, in welcher Drehrichtung der Schrittmotor läuft, da die Drehrichtung durch eine entsprechende an sich bekannte Steuerung des
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istrolaver tellers beetles*
Bel solchen Schrittmotoren 1st allerdings «la« Änderung der Drehgeschwindigkeit In üblicher ffelee sit verhältnis-BlBIg groftssi Aufwand verbunden« ds belat Umschalten voa s.B. niedriger su hoher Geschwindigkeit «In entsprechend! gesteuerter Codierer sit Vlelfaeh-Ausgabe erforderlich 1st· Bel solchen Systesten ISAt eich die Kotorgeechvindigkelt dadaroh Indernff amt die Abtestalttel an der Codierscheibe:« veXche entsprechend verschiedenen Vorellvlnkeln In unterschiedllchen Abständen e» Umfang angebracht sind« 1» ge* wünschten Sinne umgeschaltet werden. Gm non den jeweils gewünschten Verellvlnkel einstellen xu können, ist natürlich eine entsprechende Ansahl von Codlerer-Aosglngen erforderlich* welche sich dann noch verdoppelt« wenn der Motor In beiden Drehrlehtungen betrieben werden soll·
Die Aufgab· der Brfiodung besteht nun darin, eine Steuer« schaltung dee oben beschriebenen Art für einen Schritt·* aotor eo sa gestalten* daß nlt denkbar geringe» Anfvand eine wirkungsvolle Geschwindigkeitsänderung, ohne die Kontrolle über den Motorbetrieb auch bei beliebig *«geführten Abbresisslgnal xu verlieren« durchgeführt werden kann·
Xrflndungsgestift wird die Aufgabe dadurch gelöst« da« für die Beschleunigung des Schrittmotors MIttel sur Durchführung einer OND-Verknüpfung svl sehen eine» über eins Steuereingangsleltu&g cugeführten Beschleunlgungselgjtal und einen elnslgen aus der von der drehenden Codierscheibe; abgeleiteten Xfepuis folge ausgeblendeten Xnpuls Ik lueatweawirken »1t einer diesen Xe^uIs seitlich «wischen swel aufeinanderfolgende Betrlebslapulse schiebenden Versögeruufseinrichtung vorgesehen sind« welche alt Ihre« Ausgang an eine» weiteren Eingang des ODSJt-eiledes sngee@hloeseft mtm&0
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21tl3l2
qbmI dad für dl· Abbremsung des Schrittmotor· «in Οΰθ-Clled vorgesehen 1st« dessen erster Eingang nit dor Steutreingangsleitung xur Zuführung eines Aibreasslgnals verbunden ist, dessen zweite» Eingang ein einziger aus der von der drehenden Codierscheibe abgeleiteten I-cuIsfolge atisgeblendeter !»puls zugeführt wird und des -At oinen Inhibitions--.<lied über dessen Inhlbitlonseingang hintereinander geschaltet 1st» das' seinerseits xur Übertragung der Betriebsinpulse «wischen Codierscheibe und den ODER-Glied liegt.
Der mit der Erfindung sich ergebende Vorteil 1st klar ersichtlich. v?8hrend nHnllch bisher beispielsweise mehrere Codierscheiben sur Ableitung der erforderlichen Betriebsinpulsfolgen fUr die entsprechenden Geschwindigkeitsstufen erforderlich sind« 1st bei der erfindungsger&fien Anordnung nur eine einzige Codierscheibe notwendig·
GeaSS einer vorteilhaften Heiterbildung der Erfindung 1st fernerhin vorgesehen, daß «ur fceroltetellung des j.veils srar Beschleunigung und sur Abbrercaung ausgeblendeten Impulses xwei Flip-Flops rsit jeweils verknüpften BingXngen vorgesehen sind, wobol das erste nit ceinea FOck-•tellausgang mit den Ilückstellelnqang ad» «weiten und der Einstellausgang des ersten mit den Einstelleingang des «weiten Flip-Flops verbunden 1st, inden die PöcketelleingSnge olnerselts je besonders Ober einen ersten Inverter seit dem Abtaster der Codierscheibe und andererseits Über einen «weiten Inverter arlt der Steuereingangeleitung gekoppelt sind und die ClnstellelngSnge einerseits mit der Steuereingangsleitung tnd andererseits je besonders fiber eine» ersten sonos tab Ilen Multivibrator sdt den ersten Inverter gekoppelt sind» daß der Einstellauegang des xweltea Flip-Flops Über einen «weiten aonostabllea
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Multivi brator mit dem weiteren Eingang des ODER-Gliedes verbunden ist und daß die Eingänge des UND-Gliedes je besonders sowohl am Einstellausgang des zweiten Flip-Flops als auch am Rückstellausgang des ersten Flip-Flops liegen. Diese Maßnahmen haben zur Folge, daß sicheine Schaltungsanordnung ergibt, die sowohl die Beschleunigung als auch die Abbremsung gestattet.
Zur Formung der Betriebsimpulse bzw. zu deren Entzerrung ist gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken vorgesehen, daß zwischen Ausgang des Inhibitions-Gliedes und dem zugeordneten Eingang des ODER-Gliedes ein. dritter monostabiler Multivibrator geschaltet ist. Hierdurch ist sichergestellt, daß unabhängig von der Drehgeschwindigkeit die Betriebeimpulse immer von gleicher Länge sind. Hierdurch ist die Kontrolle des Motors in allen Betriebszuständen gewährleistet.
In einer an anderer Stelle beschriebenen Bremsschaltung für Schrittmotore ist ein besonderer Impulsgenerator vorgesehen, der im Ansprechen auf ein Abbremssignal drei Impulse auf das ODER-Glied 7 abgibt, deren Impulslänge und -abstände es gestatten, daß diese Impulse zwischen zwei aufeinanderfolgenden Betriebsimpulsen eingeschleust " werden. Hierdurch wird, wie bereits erwähnt, das Drehfeld
für den nachfolgenden Betriebsimpuls zum Nacheilen gezwungen, so daß sich eine völlige Abbremsung des Schrittmotors ergibt. Um diese Wirkung auch bei verschiedenen Geschwindigkeitsstufen des Schrittmotors zu erzielen, ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Impulsgenerator über einen weiteren Steuereingang zur jeweils angepaßten Abgabe einer Impulsanzahl; ausgelöst werden kann.
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Schließlich ist bei einer Steuerschaltung mit einem bei Zuführung des Einschaltsignals zur Auslösung des Startimpulses in den EIN-Zustand geschalteten und mit dem Einstellausgang an einem weiteren Eingang des Inhibitionsgliedes liegenden Startimpuls-Flip-Flop (FFV) in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung noch vorgesehen, daß der bei Abbremsung des Schrittmotors auf Null betätigte Rückstellausgang über eine vierte monostabile Kippschaltung mit einem speziellen Eingang des ODER-Gliedes verbunden ist. Durch diese Maßnahme wird bei entsprechender Verzögerung der Umschaltung des Startimpuls-Flip-Flops (FFV) noch ein" nachträglich entsprechend verzögerter Impuls auf die angesteuerte Feldwicklung gegeben, so daß sich eine stetige und kontrollierte Abbremsung des Schrittmotors ergibt.
Es erübrigt sich nähere Ausführungen über den Betrieb bei unterschiedlichen Drehrichtungen zu bringen, da außer der Umsteuerung auf die jeweils andere Drehrichtung offensichtlich kein Unterschied hierbei gegeben ist.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der unten aufgeführten Zeichnungen die Erfindung näher erläutert und aus den Patentansprüchen.
Es zeigen:
Fig.l ein Blockschaltbild zur Schrittmotorsteuerung gemäß der Erfindung;
Fig.2 Impuls- und Zeitdiagramme zur Erläuterung der Startphase einschließlich einer Geschwindigkeitsänderung von niedriger Geschwindigkeit zu hoher Geschwindigkeit;
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Fig.3 Impuls- und Zeitdiagramme zur Erläuterung der Stopphase einschließlich einer Geschwindigkeitsänderung von hoher Geschwindigkeit zu niedriger Geschwindigkeit.
Das Prinzipschaltbild einer Steuerschaltung des Schrittmotors, wie es in Fig.l gezeigt ist, stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dar. Diese Schaltung enthält wie üblich eine Anzahl von Anregungsschaltungen M.-ST., die so ausgelegt sindf daß sie Hochleistungsimpulse ausreichender Größe und geeigneter Phasenlage den Wicklungen eines üblichen Schrittmotors SM zuführen, und zwar unter der Steuerung von Ausgangssignalen eines ZweirichtungsZählers ZW.-R.-Z.. Dieser Zweirichtungszähler ZW.-R.-Z. liegt an einer Richtungssteuerleitung RSL über die die Richtung der auf den Ausgangssignalleitungen zu den Anregungsschaltungen M.-ST. auftretende Zählfolge festgelegt wird. Weiterhin ist an den Zweirichtungs zähler Z.W.-R.-Z. eine Impulseeingangsleitung IE eingeschlossen, um hierüber das Auftreten von Ausgangssignalen zu bestimmen. Der Schrittmotor SM, der üblicher Bauart ist, treibt eine nicht weiter gezeigte
ψ Antriebswelle mit der ein RßCkkopplungs codierer RC gekoppelt ist, der ebenfalls von üblicher Bauart sein kann, wie z.B. in photoelektrischer Ausführung. Von diesem Rückkopplungs codierer werden R ückkopp lungs signale über die Rückkopplungs leitung RL nach geeigneter Verstärkung durch den Verstärker RV geleitet. Wie bereits gesagt, sind dLe vorstehend aufgezählten Einrichtungen von üblicher Bauart, so daß sie nicht weiter im einzelnen beschrieben zu werden brauchen.
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Die den Zweirichtungszähler ZW.-R.-Z. steuernde Schaltung wird anhand der Betriebsweise für verschiedene Steuerbedingungen beschrieben.
So besteht die erste Steuerbedingung darin, daß der Schrittmotor gestartet wird undauf einen ersten niedrigen Geschwindigkeitswert beschleunigt wird.
Der Start wird durch ein über die Steuerleitung SL· zugeführtes Signal eingeleitet. Dieses Steuersignal wird dem ■Anlauf"-Flip-Flop RFF über diese Steuerleitung zugeführt, so daß dieses Flip-Flop in den Ein-Zustand gelangt. Das dabei entstehende Ausgangssignal schaltet die nonostabile Kippschaltung 5 um, so daß ein Impuls über die ODER-Schaltung 7 und deren Ausgangsleitung IE auf den Zweirichtungszähler ZWrR.Z. übertragen wird. Hierdurch werden in üblicher Weise darin enthaltene Flip-Flops zur Einstellung des Zählwertes umgeschaltet. Diese Änderung des Zweirichtungszählers ZW.-R.-Z. verändert über die Antriebsschaltung M.-ST. das Feld des Schrittmotors, so daß sein Rotor in eine neue Winkellage entsprechend der eingestellten Feldänderungsbedingung gebracht wird. Der Rückkopplungscodierer RC überträgt über den Verstärker RV entsprechende Rückkopplungsimpulse auf die Rückkopp lungs leitung RL, und zwar in Übereinstimmung mit der Drehung der Motorwelle.
Wenn an der monostabilen Kippschaltung 5 ein Ausgangsimpuls auftritt, dann wird außerdem das Verriegelungs-Flip-Flop FFV in den Ein-Zustand geschaltet, so daß ein Eingang des UND-Gliedes 9 auf Umschaltpotential liegt. Da zu diesem Zeitpunkt auch vom Inverter 11 ein Umschaltpotential auf einer anderen Eingangsleitung anliegt, können die Rückkopplungsimpulse auf der Rückkopplungsleitung RL, die an einem dritten Eingang des UND-Gliedes 9 angeschlossen ist,
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auf den am Ausgang des UND-Gliedes 9 liegenden monostabilen Kippkreis 13 übertragen werden, der nun seinerseits Impulse über die ODER-Schaltung 7 auf den Zweirichtungszähler ZW.-R.-Z. überträgt. Da damit auch über den Motorantrieb MrS.T. entsprechend angesteuert wird, erreicht zu diesem Zeitpunkt infolge der entsprechenden Beschleunigung der Motor seine Sättigungsgeschwindigkeit, so daß dann der Motor in seiner ersten oder Niedrig-Geschwindigkeits-Bedingung betrieben wird.
Es soll nun angenommen werden, daß der Schrittmotor unter einer zweiten oder Hochgeschwindigkeitsbedingung betrieben werden soll. Die hierzu erforderliche Beschleunigung findet von einer angehaltenen Bedingung statt. Die Folge der Betriebsabläufe für diese Betriebsweise unterscheidet sich von der oben beschriebenen Folge zur Beschleunigung auf den N.iedrig-Geschwindigkeits-Zustand nur durch die Tatsache, daß ein einzelner zusätzlicher Impuls auf den Zweirichtungszähler ZW.-R.-Z. nach dem zweiten Rückkopplungsimpuls übertragen wird. Wird also Hoch-Geschwindigkeits-Betrieb verlangt, dann erhält die Hoch-Geschwindigkeits-Steuer leitung HGSL ein Signal. Dies läßt einen Flip-Flop FF-I beim Auftreten eines Ausgangsimpulses an der monostabilen Kippschaltung 15 in den Ein-Zustand gelangen. Die monostabile Kippschaltung 15 wird von der Rückkopplungsleitung RL über den Inverter 17 angesteuert. Das Signal der monostabilen Kippschaltung 15, das die Abwesenheit eines Rückkopplu igsimpulses anzeigt, schaltet die bistabile Kippschaltung FF-I beim Auftreten einer abfallenden Impulsflanke des ersten Rückkopplungsimpulses in den Ein-Zustand, so daß eine zweite bistabile Kipp- [ schaltung FF-2 in den Ein-Zustand gelangt, wenn die zweite, abfallende Impulsflanke der auf der Rückkopplungsleitung RL erscheinenden Signale auftritt. Die bistabile
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Kippschaltung FF-2 löst bei ihrer EIN-Schaltung die Impulsabgabe der monostabilen Kippschaltung 19 aus/ die dann einen zusätzlichen Impuls über die ODER-Schaltung 7 auf den Zweirichtungszähler ZW.-R.-Z. überträgt. Die Wirkung dieses zusätzlichen "Vorwärts"-Impulses zu diesem Zeitpunkt besteht darin, daß das Feld des Schrittmotors SM auf eine vorgerückte Position vorläuft, was dann der gleichen Wirkung entspricht, als wenn der mechanische Voreilungswinkel des Rückkopplungscodierers RC um einen Motorschritt geändert worden wäre. Unter diesen Bedingungen wird der Schrittmotor SM zur Einnahme · des zweiten oder Hochgeschwindigkeitszustandes beschleunigt. Der zusätzliche Impuls braucht nicht notwendigerweise nach Auftreten der zweiten abfallenden Flanke des Rückkopplungspulses zugeführt zu werden, sondern kann vielmehr zu jedem beliebigen Zeitpunkt erscheinen, der den Systemparametern gerecht wird.
Als nächtes soll nun der Wechsel von einer niedrigen Geschwindigkeit zu einer hohen Geschwindigkeit beschrieben werden. Grundsätzlich ist dabei der Betriebsablauf der gleiche wie der bei der direkten Beschleunigung auf eine Hochgeschwindigkeit, mit der Ausnahme allerdings, dass sich der Motor bereits im Laufzustand befindet. Dieser Wechsel lässt sich zu einem beliebigen Zeitpunkt durchführen, indem dann ein Signal auf die Hochgeschwindigkeitssteuer leitung HGSL übertragen wird. Der Vorlaufantriebsimpuls wird dabei dem Zweirichtungszähler ZW.-R.-Z. zwischen dem zweiten und dritten Rückkopplungsantriebsimpuls nach Einleiten des Steuervorganges für diese Geschwindigkeitsänderung zugeführt. Dieser zusätzliche Impuls könnte dabei sofort zum Zeitpunkt des nächsten Rückkopplungsimpulses zugeführt werden, jedoch wird durch die Verwendung der gleichen Steuerschaltung, wie sie für die
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anflngllch· Hochgeschvlndlgkeltebesehlsualgung
die Schaltung wesentlich vereinfacht.
»eitern in «oll nun der Geschwlndigkeitsvechsel von hoher suniedriger Geschwindigkeit behandelt werden. 0« diesen Wechsel durchsuf uhren» ist ·· erforderlich» das Betrieb·*· feld de· Schrittmotors SH in dl· noraaj.· Lag· surOcksu- •tellen. £UT DurchfOhrung Wird einer der Antriebsimpulse, die von dem Rückkopplungscodierer RC ausgelöst werden, ; (ib«r— schlagen· Kenn das Signal von der Hochgeschwindigkeit*- steuerleltung HGSL von einer Bochgeschwlndlgkeltsbedingung tu einer Hledrlggesehvindlgkeitsbedlngung uns ehaltet» dann wird dl« bistabil· Kippschaltung FF-I bein Auftreten der ntchsten abfallenden Impulsflanke eines Rückkopplung·- iffpulMS als Ergebnis eines sugeführten Signals von Inverter 17 in den Aus-Zustand serüe3c@©t ehaltet· Ist dl· bistabil· Kippschaltung FF-I suK3alsg«schalt«t» und dl· bistabile Kippschaltung FF-2 in desi Ein-Zustand geschaltet» dann 1$«£<έ an beiden Eing&ti-gen des (JND-wliedes 12 ein Signal an» so daß sein Ausgang Ober den Inverter 11 ein· weiter· Impulsübertragung Qbmr das UND-Glied 9 verhindert und damit der nächste auf der Ruckkopplungeleitung RL auftretende ROckkopplungslitqnils nicht auf die ODER-Schaltung 7 gelangen kann· Daalt bleibt denn auch der fweirichtungs- »ähler fw.-R·-?.· und der Motor SH ohne Fortschalt-bsw» Antriebsisq^uls · Die nlchste auf der Leitung RL auftretend· abfallende Icipulsfianke eines Rückkopplungsliepulses stellt dann auch die bistabile Kippschaltung FF-2 in den HOLL-Sustand surück· Daait wird dann auch das üHD-ülied 12 gesperrt» so dass dann wieder Ober den Inverter 11 dl« Ober dl« UND-Schaltung 9 «tjgeffuhrten Ruokkopplungelxapuls· dl· Btonostabll· Kippschaltung 13 auslesen können» so daJ der SweirlchtungexÄhler Stf.~K«-S. Ober dl· ODER-Schaltung 7 fortgeschaltet werden kann· M· Ergebni· dies·· überschlagen ein·· Xxapulses la der Betriebsabfolge kehrt das
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Feld in seine normale Lage zurück, so daß der Motor in den niedrigeren Geschwindigkeitszustand übergeht und bei dieser Geschwindigkeit weiterläuft. Eine gleiche Wirkung läßt sich erzielen, indem in rascher Abfolge drei Impulse zugeführt werden. Wie bereits an anderer Stelle vorgeschlagen, läßt sich das so durchführen, daß bei Rückstellen des Flip-Flops RFF mit der Hinterflanke des Steuerimpulses auf der Steuerleitung SL der Impulsgenerator 21zur Abgabe einer raschen Impulsfolge von drei Impulsen ausgelöst wird| die dann über die ODER-Schaltung 7 auf den Zweirichtungszähler ZW.-R.-Z. übertragen werden. An dieser Stelle sei nur soviel gesagt, daß der Impulsgenerator 21 beispielsweise aus einer geeigneten Ringschaltung bestehen kann, die bei Zuführen eines Anregungsimpulses eine Ausgangsimpulsfolge von drei Impulsen abgibt. Diese drei Impulse werden dann zu einem entsprechenden Motorantrieb ausgenützt, indem das Motorfeld zum Voreilen gebracht wird, so daß das resultierende Feld der normalen Feldlage nacheilt. Dies wirkt sich in einem negativen Drehfeld aus, das den Schrittmotor SM abbremst. Diese Abbremsung ihrerseits bewirkt einen relativ großen Impulsabstand in der Impulsfolge die vom Rückkopplungscodierer RC auf die Rückkopplungsleitung RL übertragen wird.
Anschließend soll nun die Stopbetriebsabfolge zur Abbremsung des Motors aus jedem Geschwindigkeitszustand behandelt werden.
Um den Motor anzuhalten, ist es erforderlich, das Motorfeld in eine solche Lage zu bringen, daß es in bezug auf den Rotor nacheilt, um so ein negatives Drehmoment hervor·: zubringen. Wie bereits ausgeführt, wird die bistabile Kippschaltung RFF beim Auftreten einer abfallenden Impulsflanke eines Signals auf der Steuerleitung SL mit dem . nächsten Impuls auf der Rückkopplungsleitung RL in den
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Null-Zustand zurückgeschaltet. Wenn die bistabile Kippschaltung RPF in den Null-Zustand zurückgeht/ dann gelangt ein Signal auf den Impulsgenerator 21, der wie gesagt, in rascher Abfolge, die notwendige Anzahl von Impulsen auf die ODER-Schaltung 7 überträgt, um die Motorfelder schnell in eine entsprechende voreilende Lage zu bringen, um so die erforderliche tatsächlich auftretende Nacheilung des Feldes herbeiführen zu können. Die Anzahl der Impulse, die der Impulsgenerator 21 jeweils in rascher Folge abgibt, ergibt sich aus dem Betriebszustand des Systems, nämlich, ob ein Hochgeschwindigkeits- oder Niedriggeschwindigkeits-
Zustand, wie durch die Hochgeschwindigkeits-Steuerleitung HGSL festgelegt, vorliegt oder nicht. Im Niedriggeschwindigkeits zustand z.B. werden drei Impulse abgegeben, wohingegen für den Hochgeschwindigkeitszustand nur zwei Impulse bereitgestellt werden. Ein weiterer monostabiler Multivibrator 22 wird durch die Rückkopplungsimpulse auf der Rückkopplungsleitung RL angesteuert. Diese monostabile Kippschaltung ist dabei so ausgelegt, daß sie den Zeitabstand zwischen den einzelnen Rückkopplungsimpulsen zu überwachen vermag, wenn das System unter dem Regelungseinfluß abgebremst wird. Wenn so der Impulsabstand einen vorgegebenen Wert unterschreitet, dann fällt diese mono-
W stabile Kippschaltung 22 in ihren stabilen Zustand zurück,
so daß das über den Inverter 23 invertierte Stufensignal ein Bereitstellungspotential an einen Eingang der Und-Schaltung 27 legt, dessen anderer Eingang über den Inverter 25 an der Steuerleitung SL liegt, so daß der Verriegelungs-Flip-Flop FFV rückgestellt wird, wenn kein Steuerimpuls auf der Leitung SL auftritt. Wird der Ver- . riegelungs-Flip-Flop FFV zurückgeschaltet, dann wird gleichzeitig eine weitere monostabile Kippschaltung 29 umgeschaltet, was in zeitlichem Zusammenhang mit der Umschaltung der monostabilen Kippschaltung 21 geschieht»* Auf diese Weise ist gewährleistet, daß ein letzter Impuls auf den Zweirichtungszähler ZW.-R.-Z. übertragen wird und EN 969 035 109845/1318
der Einfluß von Störiapulsen im Syst·» vollständig unterdrückt wird, eo daß sich «in stetig·* Abbreasvorgang ergibt.
Kit Hilfe der Diagrame Is den Fig.2 und 3 sind für verschiedene Betriebsbedingungen die verschiedenen Zeitabljtttfift dargestellt· Dia Impulse» die zu den verschiedenen Beitpunkten in System auftreten/sind bezeichnet; dies gilt ebenso für die Folge von Impulsen, die den einzelnen Feldwicklungen zur Erregung in der Reihenfolge sugeffihrt werden« wie sie jeweils an unteren Ende dor Flg.2 raid Fig· 3 aufgezeichnet sind. Die Zahlen «eigen dabei die Feldwicklungen an, deren Anzahl 4 betragt und die jeweils durch einen Impuls erregt werden. Dies geschieht je gesondert Über die 4 Auegangeleitungen des Sveirlchtungszlhlere SW,-R.-?, die je nach den SchaltzuatÄnden der beiden Mhler-Flip-llops erregt werden, wie es sich alt Hilf· der beiden letzten Inpuladiagram&e (flhler-FF.Impulse) in den Flg.2 und 3 ergibt. Die Feldwicklungserregung in Fig.2 zeigt in der Seile Niedergeschwindigkeit die zeitliche Aufeinanderfolge der irepulsbeaufschlagten Feldwicklungen in ihrer Brregunqr,vle es sich bei normalen, d.h. unverändertes) Bewegungsablauf ergibt} wohingegen die Zeile "Hochgeschwindigkeit" den in der Seit verlnderten Fxregungsverlauf zeigt· Das gleiche gilt uzigekehrt far die Feldwicklungserregung,wie sie in FIg.3 dargestellt 1st, da dort nSmllch der normale Ablauf, d.h. der unverändert· Ablauf in der teile "Bochgeschwlndigkelt11 dargestellt 1st und der Abbrensvorgang erregungsnHfllg in der Zeile "Niedergeschwindigkeit" aufgeführt 1st.
Ia übrigen sprechen die Darstellungen in Flg.2 und Fig.3 unter Berücksichtigung der Erläuterungen In der voran — gegangenen Beschreibung far sich, so daJI hierauf nicht welter eisgegangen zu werden brauoht.
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Claims (5)

  1. rl eh·
    FOr einen Schrittmotor alt a» üsfangj verteilten, nacheinander durch einen Stm UsXehrcng dar Drehrichtung ^aatattenden sowie al· Impulsvertiiler wirkenden Ewniftlchtaags-ZHhler erregten Feldwicklungen und »it; alner auf seiner Welle angebrachte», atm Betriebs!»- palaa for den Xwei-niditunge-ZIhler auslesenden Codlarachelbe vorgesehene Steuerschaltung;* deren Ausgang ttbar ein ODEÄ-Glied *ur Weiterleitung des Startlapuleea, der Betriebsljnpulse und dar tobreaeiapulse »it das Eingang daa £vei-Hlchtvm<3*~SIhler« verbunden 1st, dadurch gakeansaichnet, daft f tlr Mm Beschleunigung daa 8chritt-■otors (»> Kittal (FF-I#FT-2,1» rur Durchführung alaer UKD-Verknüpfung zwischen einem Ober aina Steuer-•iagattfalaltong (IK3SLI sugeführten Beschleunigongesignal and eine« elnslgen ana ämr tos dar drehenden Codler-
    IKC) abgeleiteten Impulsfolge ausgeblendete« im Susaamenwlrken »it einer diesen Xtopula seit-
    Hch «wischen mal aufeinanderfolgende Betrlebslnpulsa sjchlabandan Varsögerungseinrichtung (17,15) vorgesehen alndc «eiche alt ihrem Ausgang *A eine« weiteren Ein* " gang da· QDXR-Glledoa (7) angeschlossen sind, und daft für dl· Abbreesung ολβ Ich ritte» tors (SM) ein UHD-Glied f£2i Torgesehen ist, dessen erster Eingang »it dar Staaeralngaagsleitung (HGSLJ *ur tufOhrung eine« Abbrsstsaignala verbunden ist, dessen nreitea Eingang ein «iRslger aus dar von der drehenden Codieracheibe abgaleitaten !»pulsfolge ausgeblendeter Impuls suge~ führt wird und daf rait eine« rnhibltioniglled (11,9) Ober dessen Inhibitionselngang hlntareinandergeaohal* tau tat« das seinerseits aar übertragung dar Betriebelapnlsj« nflschen Codierscheibe (RC) and de» ODEl-Clled C?i liegt. 109845/1318
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  2. 2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bereitstellung des jeweils zur Beschleunigung und zur Abbremsung ausgeblendeten Impulses zwei Flip-Flops (FF-I,FF-2) mit jeweils verknüpften Eingängen vorgesehen sind, wobei das erste (FF-I) mit seinem Rückstellausgang (0) mit dem Rückstellausgang -(O) des zweiten (FF-2) und der Einstellausgang (1) des ersten (FF-I) mit dem Einstelleingang (1) des zweiten Flip-Flops (FF-2) verbunden ist, indem die Rückstelleingänge (0) einerseits je besonders über einen ersten Inverter (17) mit dem Abtaster der Codierscheibe (RC) und andererseits über einen zweiten Inverter (I) mit der Steuereingangsleitung (HGSL) gekoppelt sind und die Einstelleingänge (1) einerseits direkt »it der Steuereingangsleitung (HGSL) und andererseits je besonders über einen ersten monostabilen Multivibrator (15) mit dem ersten Inverter (17) gekoppelt sind, daß der Einstellausgang (1) des zweiten Flip-Flops (FF-2) über einen zweiten monostabilen Multivibrator (19) mit dem weiteren Ausgang des ODER-Gliedes (7) verbunden ist und daß' die Eingänge des UND-Gliedes (12) sowohl am Einstellausgang (1) des zweiten Flip-Flops (FF-2) als auch am Rückstellausgang (0) des ersten Flip-Flops (FF-I) liegen.
  3. 3. Steuerschaltung mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß zwischen Ausgang des Inhibitionsgliedes (11,9) und dem zugeordneten Eingang des ODER-Gliedes (7) ein dritter monostabiler Multxvibrator (13) geschaltet ist.
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  4. 4. Steuerschaltung mit Impulsgenerator zur Weiterleitung von mehreren Impulsen auf das ODER-Glied, die zur Abbremsung auf Null zwischen zwei aufeinanderfolgenden Betriebsimpulsen eingeschleust werden, mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereingangsleitung (HGSL) zusätzlich mit einem weiteren Steuereingang des Impulsgenerators (21) zur Auslösung einer der Geschwindigkeit des Schrittmotors (SM) angepaßten Impulsanzahl verbunden ist.
  5. 5. Steuerschaltung mit einem bei Zuführung des Einschaltsignals zur Auslösung des Startimpulses in den EIN-Zustand geschalteten und mit dem Einstellausgang (1) einem weiteren Eingang des Inhibitionsgliedes liegenden Startimpuls-Flip-Flop (FFV) mindestens nach Anspruch 1 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bei Abbremsung auf Null betätigte Rückstellausgang (0) über eine vierte monostabile Kippschaltung (29) mit einem speziellen Eingang des ODER-Gliedes (7) verbunden ist.
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    Leerseite
DE19712119352 1970-04-22 1971-04-21 Verfahren und Anordnung zur Steuerung eines Schrittmotors Expired DE2119352C (de)

Applications Claiming Priority (2)

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US3075470A 1970-04-22 1970-04-22
US3075470 1970-04-22

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2629096A1 (de) * 1975-06-30 1977-01-13 Ibm Steuerungssystem fuer einen schrittmotor
EP0025081A1 (de) * 1979-09-05 1981-03-18 International Business Machines Corporation Quantisierte Geschwindigkeitssteuerung eines Schrittmotors

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SE369255B (de) 1974-08-12
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JPS5128323B1 (de) 1976-08-18

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