DE2903859A1

DE2903859A1 - Drehsteuerkreis

Info

Publication number: DE2903859A1
Application number: DE19792903859
Authority: DE
Inventors: Susumu Hoshimi; Toshio Sato; Masashi Takeda
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1978-02-01
Filing date: 1979-02-01
Publication date: 1979-08-02
Also published as: GB2015202B; JPS54103506A; US4258299A; AU4379579A; CA1123048A; FR2416526B1; DE2903859C2; AU524472B2; FR2416526A1; GB2015202A; JPS6035911B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehsteuerkreis eines Drehteils, auf dem ein plattenförmiges Aufzeichnungsmedium angeordnet ist, z.B. eines Drehtellers eines Plattenspieler, auf dem eine Aufzeichnungsplatte angeordnet ist.

Als Antriebssystem des Drehtellers eines Plattenspielers ist ein sog. direktes Antriebssystem bekannt. Wie Fig. 1 zeigt, hat dieses System einen Motor 1 und einen Drehteller 2, der direkt an der Welle des Motors 1 befestigt ist, so daß er von dem Motor 1 direkt gedreht wird.

Allgemein wird bei dem direkten Antriebssystem eines Plattenspielers dieser Art die Geschwindigkeitssteuerung des Drehtellers derart durchgeführt, daß ein Signal eines Frequenzgenerators, der die Drehgeschwindigkeit des Motors und damit des Drehtellers ermittelt, als ein Frequenzsignal verwendet wird. Dieser Frequenzgenerator ist derart aufgebaut, daß die periphere Oberfläche einer Scheibe 3, die an der Welle des Motors 1 koaxial befestigt ist, in mehreren Nord- und Südpolen abwechselnd magnetisiert und ein Abtastkopf 4 gegenüber der peripheren Oberfläche der Scheibe 3 angeordnet wird, um die Änderung des Magnetflusses entsprechend der Drehung als Frequenz zu ermitteln.

Es ist bekannt, bei der Steuerung der Vorwärts- und Rückwärtsdrehungen des Drehtellers zwei Abtastköpfe 5 und 6 im Frequenzgenerator vorzusehen, wie Fig. 2 zeigt, um die Drehrichtung zu ermitteln und die Drehung zu steuern. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind diese Abtastköpfe 5 und 6 um einen elektrischen Winkel von 90° gegeneinander versetzt angeordnet.

Wenn bei der obigen Anordnung die Scheibe 3 z.B. in der durch den Pfeil 7 angegebenen Richtung entsprechend der Drehung des Motors gedreht wird, wird ein Ausgangs-

809831/0811

signal des Abtastkopfes 5 einem Verstärker 8 zugeführt, um daraus ein Signal FGA abzuleiten, das Fig. 3A zeigt, während das Ausgangssignal des Magnetkopfes 6 auf einen Verstärker 9 gegeben wird, um daraus ein Signal FGB abzuleiten, das gegenüber dem Signal FGA um 90° phasenverschoben ist, wie Fig. 3B zeigt. Wenn die Scheibe 3 entgegengesetzt zum Pfeil 7 gedreht wird, ist das Signal FGA gegenüber dem Signal FGB um 90° phasenverschoben, wie die Fig. 3D und 3E zeigen. Wenn daher das Signal FGA abgetastet wird und z.B. bei der Anstiegszeit des Signals FGB gehalten wird, ist der abgetastete und gehaltene Wert "1", wie Fig. 3C zeigt, wenn sich die Scheibe 3 in der Richtung des Pfeils 7 dreht, während er "0" ist, wie Fig. 3F zeigt, wenn sie sich entgegengesetzt zum Pfeil 7 dreht. Dadurch können die Drehrichtungen unterschieden werden.

Bei der Ermittlung der Drehrichtungen zur Steuerung der Vorwärts- und Rückwärtsdrehungen des Drehteils, wie zuvor erwähnt wurde, sind jedoch'ein zusätzlicher Abtastkopf und sein Verstärker notwendig, die zu hohen Kosten führen, obwohl sie bei der Drehgeschwindigkeitssteuerung nicht verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik einen Drehsteuerkreis für ein Drehteil zu schaffen, der die Drehung in der richtigen Weise nur mit einem einzigen Abtastkopf im Frequenzgenerator steuern kann.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch angegebenen Merkmale.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 8 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

909831/0881

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Antriebsmechanismus eines Drehteils,

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Frequenzgenerators zur Erläuterung eines bekannten Drehsteuerkreises,

Figur 3A bis 3F den Verlauf von Signalen zur Erläuterung des bekannten Kreises der Fig. 2,

Figur 4 ein Beispiel eines Drehsteuerkreises eines Drehteils gemäß der Erfindung,

Figur 5 und 6 Darstellungen zur Erläuterung der Kennlinien des Drehsteuerkreises der Fig. 4, und

Figur 7A bis 7F und Fig. 3A bis 8G den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der Arbeitsweise des Drehsteuerkreises der Erfindung.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des Drehsteuerkreises der Erfindung bei Verwendung z.B. in einem Plattenspieler mit direktem Antrieb. Bei dem Beispiel der Fig. 4 ist als Motor zum Antrieb des Drehtellers des Plattenspielers ein bürstenloser Gleichstrommotor verwendet, der stets ein konstantes Drehmoment unabhängig vom Drehwinkel seines Rotors liefern kann. Dieser bürstenlose Gleichstrommotor wird nun zunächst beschrieben.

In Fig. 4 sind zwei Statorwicklungen 10 und 11 des Motors um einen elektrischen Winkel von 90° versetzt gegenüber einem Drehmagneten angeordnet, der in mehreren Polen magnetisiert ist, um eine sinusförmige Verteilung des Magnetflusses zu erhalten. Zwei Hallelemente 12 und 13 sind ebenfalls um einen elektrischen Winkel von 90° versetzt entsprechend den Statorwicklungen 10 und 11 ange-

909831/0881

ordnet, um den Magnetfluß des Drehmagneten zu ermitteln. Diese Hallelemente 12 und 13 erhalten einen Gleichstrom I in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung eines Differentialverstärkers 14, um sinusförmige Ausgangsspannungen entsprechend der Drehung des Drehmagneten zu erzeugen. Diese Ausgangsspannungen der Hallelemente 12 und 13 werden linearen Verstärkern 15 und 16 zugeführt, und Ströme proportional den Spannungen, die von den Hallelementen 12 und 13 abgegeben werden, werden den Statorwicklungen 10 und 11 zugeführt.

Wenn bei der obigen Anordnung der Drehwinkel des Rotors klein θ ist, kann der Magnetfluß B1, der die eine Wicklung 10 schneidet, und der Magnetfluß B2, der die andere Wicklung 11 schneidet, wie folgt ausgedrückt werden:

B1 = Bm sin θ ... (1)

B2 = Bm cos θ ... (2)

wobei Bm eine Konstante ist.

Wie zuvor erwähnt, ermitteln die Hallelemente 12 und den sinusförmigen Magnetfluß, um Spannungen zu erzeugen, die dem Magnetfluß proportional sind. Diese Spannungen der Hallelemente 12 und 13 werden den Antriebsverstärkern 15 und 16 zugeführt. Vorausgesetzt, daß der Strom I durch die Hallelemente 12 und 13 fließt, konstant ist, werden die Ströme 11 und 12, die durch die Statorwicklungen 10 und 11 fließen, wie folgt ausgedrückt:

11 = K sin θ ... (3)

12 = K cos θ ... (4)

wobei K eine Konstante ist.

Somit werden die Kräfte F1 und F2, die auf die Stator-Wicklungen 10 und 11 wirken, wie folgt ausgedrückt:

909831/0881

F1 = i1 · B1 = Bm K sin² θ ... (5)

F2 = x2 · B2 = Bm K cos² θ ... (6)

Die Kraft F, die auf den Drehmagneten ausgeübt wird, wird wie folgt ausgedrückt:

F = F1 + F2

2 ?
= BmK (sin θ + cos Θ)

= Bm K ... (7)

Die obige Gleichung (7) bedeutet, daß die auf den Drehmagneten ausgeübte Kraft unabhängig vom Drehwinkel θ des Rotors konstant ist. Der obige bürstenlose Gleichstrommotor kann somit eine von einem ungleichmäßigen Drehmoment freie Drehung erzielen.

Die von den Hallelementen 12 und 13 erzeugten Kräfte sind dabei dem durchfließenden Gleichstrom I proportional, und die den Spannungen proportionalen Ströme, die an den Hallelementen 12 und 13 erhalten werden, fließen durch die Statorwicklungen 10 und 11 _s so daß der Motor mit einer Geschwindigkeit entsprechend den an den Hallelementen erzielten Spannungen dreht. Daher kann die Drehgeschwindigkeit des Motors und damit seine Drehzahl durch Einstellung der Größe des Stroms I gesteuert werden. Wenn die Polarität des Stroms I umgekehrt wird, erzeugt der Motor ein negatives Drehmoment. Dieser Strom I ist nichts anderes als der Ausgangsstrom des Differentialverstärkers 14, und auch die Größe und die Polarität des Stroms I können durch ein Drehsteuersystem geändert werden, so daß der positive und negative Eingang des Differentialverstärkers 14 mit dem Drehsteuersystem verbunden werden können.

Als Drehsteuersystem ist ein Drehgeschx^indigkeits- und Phasemsteuerkreis 17 vorgesehen» Es wird nun zunächst das Drehgeschwindigkeitssteuersystem beschrieben» 18 be-

909831/0811

2303859

zeichnet einen Frequenzgenerator zur Erzeugung eines Frequenzsignals FG in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Motors und zu dessen Übertragung über einen einzigen Abtastkopf 19 zu einem Frequenz/Spannungswandler 20. Der Wandler 20 hat die Umwandlungskennlinien, die in Fig. 5 gezeigt sind, in der die Abszisse die Frequenz und die Ordinate die Spannung darstellt. In Fig. 5 wird die durch eine durchgehende Linie a angegebene Umwandlungskennlinie erhalten, wenn sich ein Drehteller und damit ein Motor mit einer Geschwindigkeit von 33 1/3 Umdrehungen pro Minute dreht, und eine durch die unterbrochene Linie b angegebene Umwandlungskennlinie, wenn die Geschwindigkeit 45 Umdrehungen pro Minute beträgt. Beide Kennlinien werden durch einen Schalter 2OS in Fig. 4 umgeschaltet. Wie aus den obigen Kennlinien ersichtlich ist, wird, wenn die Ausgangsfrequenz des Frequenzgenerators 18 in einem Bereich von fS1 bis fei oder von fS2 bis fC2 liegt, eine Gleichspannung vom Wandler 20 entsprechend der oder umgekehrt proportional zu der Frequenz erhalten, und wenn diese fei oder fC2 überschreitet, wird die Ausgangsspannung des Wandlers Null. Der Frequenzgenerator 18 hat dabei nur einen Abtastkopf, und die Vorwärts- und Rückwärtsdrehungen können nicht ermittelt werden, so daß die gleichen Kennlinien auch bei der Rückwärtsdrehung erhalten werden. Die Ausgangsspannung E1 des Frequenz/Spannungswandlers 20 wird einem Addierer 21 zugeführt.

Es wird nun das Drehphasensteuersystem erläutert. Das Frquenzsignal FG des Frequenzgenerators 18 wird auch über einen Verstärker 22 einem Phasenkomparator 23 zugeführt. Außerdem ist ein Bezugskristalloszillator 24 vorgesehen, dessen Schwingungssignal einem Frequenzteiler 25 zugeführt wird. Das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers 25 wird von einem Schalter 25S umgeschaltet, der mit dem Schalter 20S gekuppelt ist, so

909831/0081

daß, wenn sich der Motor mit 3 3 1/3 Umdrehungen pro Minute dreht, ein Signal der gleichen Frequenz wie die Ausgangsfrequenz fO1 (Fig. 5) des Frequenzgenerators 18 zu diesem Zeitpunkt vom Frequenzteiler 25 erhalten wird, und wenn sich der Motor mit 45 Umdrehungen pro Minute dreht, ein Signal der gleichen Frequenz wie die Ausgangsfrquenz fO2 (Fig. 5) des Generators 18 zu diesem Zeitpunkt erhalten wird. Somit wird ein stabiles Bezugsfrequenzsignal vom Frequenzteiler 25 dem Phasenkomparator 23 zugeführt, wo es in der Phase mit dem Ausgangsfrequenzsignal des Generators 18 verglichen wird, das dem Verstärker 22 zugeführt wird. Somit wird eine Fehlerspannung des Komparators 23 auf den Addierer 21 gegeben, wo sie zu der Ausgangsspannung des Wandlers 20 addiert wird. Die addierte Spannung wird dann dem positiven Eingang des Differentialverstärkers 14 zugeführt.

Weiterhin sind ein erster und zweiter Drehgeschwindigkeitsdetektorkreis 26 und 27 vorgesehen. Der erste Detektorkreis 26 ist in der Lage, eine Drehgeschwindigkeit zu ermitteln, die niedriger als die normale Drehgeschwindigkeit bzw. k/01 = 33 1/3 U/min oder CJ02 = 45 U/min ist, und der zweite Detektorkreis 27 ist in der Lage, eine Drehgeschwindigkeit zu ermitteln, die die zweifache normale Geschwindigkeit 6^01 oder C«-?02 überschreitet.

Der erste Detektorkreis 26 besteht aus drei Flip-Flops 28, 29 und 30. Das Frequenzsignal FG, das bei diesem Beispiel rechteckig ist, wird vom Verstärker 22 einem Takteingang C des Flip-Flops 28 zugeführt, und ein Ausgangssignal S1 von dessen einem Ausgang Q wird dem Rückstelleingang R der Flip-Flops 29 und 30 zugeführt. Der Frequenzteiler 25 führt auch ein Signal SS mit der Bezugsfrequenz fs (fO1 oder fO2) dem Takteingang C des Flip-Flops 29 zu, von dessen anderem Ausgang Q ein Ausgangssignal £32 dem Takteingang des Flip-Flops 30 zugeführt

909831 /0881

wird. Es wird somit festgestellt, daß, wenn das Ausgangssignal S3 seines einen Ausgangs Q auf "1" ansteigt, die FrequenzfFG des Signals PG niedriger als oder gleich der Frequenz fs des Bezugs signals SS (fFG ^=. fS) ist. Die Flip-Flops 28, 29 und 30 können dabei von der Anstiegsflanke des Taktsignals getriggert werden. Die Flip-Flops 29 und 30 sind vorzugsweise als Rückstell-Flip-Flops ausgebildet, so daß jeder Kreis seinen Rückstellzustand während einer Periode halten kann, in der ein auf seinen Rückstelleingang R gegebenes Signal "0" ist.

Dies bedeutet, daß, wenn der Motor nicht dreht, die Frequenz fFg Null ist. Wenn das Bezugssignal SS "1" ist, wie Fig. 7A zeigt, sind die Ausgangssignale S2 und S3 wie in Fig. 7B und 7C und werden durch Frequenzteilung des Signals SS gebildet.

Wenn die Frequenz fFG niedriger als fS ist, d.h. bevor der Motor seinen normalen Drehzustand, wie die Fig. 7A, 7D, 7E und 7F zeigen, während einer Periode des Signals FG und damit während eines Intervalls erreicht, in dem das Ausgangesignal S1 des Flip-Flops 28 den Zustand "1" beibehält, tritt der Anstieg des Signals SS zweimal auf, und damit steigt das Ausgangssignal S*2 des Flip-Flops 29 auf "1", so daß das Ausgangssignal S3 des Flip-Flops 30 zwangsläufig auf "1" steigt.

Wenn die Frequenz fFG des Signals FG höher als die Frequenz fS des Signals SS während eines Intervalls wird, in dem das Ausgangssignal S1 des Flip-Flops 28 "1" ist, tritt der Anstieg des Signals SS nur einmal auf. Daher stimmt der AnstiegsZeitpunkt des Ausgangssignals S2 mit dem Abfallzeitpunkt des Ausgangssignals S1 bzw. dem Rückstellzeitpunkt des Flip-Flops 30 überein, so daß das Ausgangssignal S3 des Flip-Flops 30 nicht auf "1"

909831/Ö881

steigt. Der erste Detektorkreis 26 kann somit in der zuvor beschriebenen Weise die Tatsache ermitteln, daß die Drehzahl des Motors niedriger als die. Bezugsdrehfrequenz oder to 02 ist.

Der zweite Detektorkreis 27 besteht aus zwei Flip-Flops 31 und 32. Das Frequenzsignal FG des Verstärkers 22 wird auf den Takteingang C des Flip-Flops 31 gegeben und das an seinem Ausgang Q erhaltene Ausgangssignal s"4 wird auf den Eingang C des Flip-Flops 32 gegeben. Das Bezugssignal SS des Frequenzteilers 25 wird dem Rückstelleingang R der Flip-Flops 31 und 32 zugeführt. Die Flip-Flops 31 und 32 werden in ähnlicher Weise von der Anstiegsflanke des Taktsignals getriggert und sind vorzugsweise Rückstell-Flip-Flops, so daß jedes seinen Rücksteilzustand während eines Intervalls beibehält, in dem ein seinem Rückstelleingang zugeführtes Signal "0" ist.

Wenn im zweiten Detektorkreis 27 die Frequenz fG niedriger als fS des Bezugssignals SS ist, sind die Flip-Flops 31 und 32 stets im Ruckstellzustand, so daß das Ausgangssignal SS am einen Ausgang Q des Flip-Flops 32 nicht auf "1" steigt, sondern auf "0" gehalten wird.

Selbst wenn die Frequenz fG des Signals FG höher als fS des Bezugssignals SS ist, und für beide die Beziehung fS < fFG < 2fS gilt, wie Fig. 8 A und 8B zeigt, tritt der Anstiegsteil des Signals FG nur einmal während eines Zeitintervalls auf, in dem das Bezugssignal SS "1" ist. Der Anstiegs Zeitpunkt des Ausgangssignals s"4 des Flip-Flops 31 fällt daher mit dem Abfallzeitpunkt des Bezugssignals SS bzw. mit dem Rückstellzeitpunkt zusammen, wie Fig. 8C zeigt. Das Ausgangssignal S5 des Flip-Flpps 32 steigt daher nicht auf "1", sondern wird auf "0" gehalten.

901831/0811

Wenn die Frequenz fFG des Signals FG größer als die zweifache Frequenz fS des Bezugssignals SS..wird, wie die Fig. 8A und 8E zeigen, tritt die Anstiegsflanke des Signals FG zweimal während eines Intervalls auf, in dem das Signal SS "1" ist, so daß das Ausgangssignal S"4 des Flip-Flops 31 vor dem Ruckste11Zeitpunkt auf "1" steigt. Das Flip-Flops 32 wird daher von der Anstiegsflanke des Ausgangssignals S4 getriggert, um das Ausgangssignal SS bzw. einen Impuls zu erhalten, der auf "1" ansteigt, wie Fig. 8G zeigt. Der zweite Detektorkreis 27 kann somit den Zustand ermitteln, daß die Drehfrequenz größer als die zweifache Bezugsdrehfrequenz Uf01 oder CO02 wird.

Das Ausgangssignal S3 des ersten Detektorkreises 26 wird dem Setzeingang S eines RS-Flip-Flops 33 zugeführt, während das Ausgangssignal S5 des zweiten Detektorkreises 27 dessen Rückstelleingang R zugeführt wird. Der eine Ausgang Q des Flip-Flops 33 ist über die Reihenschaltung von Widerständen 34 und 35 geerdet, deren Verbindungspunkt mit dem negativen Eingang des Differentialverstärkers 14 verbunden ist. Der andere Ausgang Q des Flip-Flops 33 ist mit der Basis eines Schalttransistors 36 verbunden, dessen Kollektor-Emitter-Strecke zwischen dem Verbindungspunkt des Addierers und des positiven Eingangs des Differentialverstärkers 14 und Erde geschaltet ist.

Wenn bei dieser Anordnung der Plattenspieler im normalen Zustand verwendet wird, wobei der Motor zur Erreichung der Bezugsgeschwindigkeit angetrieben wurde, ist das Ausgangssignal S3 des ersten Detektorkreises 26 auf "1" angestiegen, um das RS-Flip-Flop 33 zu setzen, und ein Ausgangssignal S6 des Flip-Flops 33 an seinem anderen Ausgang Q wird "0", um den Schalttransistor 36 zu sperren, so daß die Aüsgangsspannung des Addierers 21 des Steuerkreises 17 auf dem positiven Eingang des Differential-

809831/0801

Verstärkers 14 gegeben wird. Das Ausgangssignal S6 des Flip-Flops 33 an dessen einem Ausgang Q.wird. " 1" ,sodgßeine konstante Gleichspannung erhalten wird, die von den Widerständen 34 und 35 geteilt wird, und die geteilte Spannung ES wird auf den negativen Eingang des Differentialverstärkers 14 gegeben.

Wenn dabei das Drehphasensteuersysteiti zur Vereinfachung der Beschreibung vernachlässigt wird, gibt der .Addierer 21 eine Spannung E1 mit dem durch den Frequenz/Spannungswandler 20 erhaltenen Verlauf der Fig. 5 ab, und damit erzeugt der Differentialverstärker 14 eine Spannung E2 = E1 - ES. Der Strom I fließt somit durch die Hallelemente 12 und 13 entsprechend der Spannung E2. Da die Spannung ES konstant ist, dreht der Motor mit einer Geschwindigkeit entsprechend der Ausgangsspannung E1 des Wandlers 20. Fig. 6 zeigt die Kennlinien des Drehsteuersystems zu diesem Zeitpunkt, wobei die Abszisse die Drehfrequenz und die Ordinate das Drehmoment angibt. Wenn die Ausgangsspannung des Frequenz/Spannungswandlers 20 auf den Wert EA angestiegen ist, der hoch genug ist, um ein Drehmoment TL zu erzeugen, das für eine Motorlast notwendig .ist, dreht der Motor mit konstanter Geschwindigkeit. Dies bedeutet, daß, wenn die Kennlinie des Wandlers 20 entsprechend der durchgehenden Linie a der Fig. 5 durch den Schalter 20S gewählt wird, die Kennlinie des Steuersystems die durch die durchgehende Linie c in Fig. 6 angegebene ist. Dies bedeutet, daß der Motor mit einer Drehfrequenz CU01 = 33 1/3 U/min dreht. Wenn die Kennlinie des Wandlers 20 die durch die gestrichelte Linie b in Fig. 5 angegebene ist, wird eine ähnliche Steuerkennlinie (nicht gezeigt) erhalten und der Motor dreht mit einer Drehfrequenz CJ02 = 45 U/min.

Wenn die Drehzahl des Motors gesenkt wird, wird die vom Frequenzgenerator 18 erhaltene Frequenz niedriger als

309831/0881

2303859

fO1 oder fO2 und die Ausgangsspannung des Wandlers 20 wird höher als EA. Der Strom I, der durch die Hallelemente 12 und 13 fließt, nimmt daher zu, so daß die Drehzahl bzw. die Drehfrequenz des Motors ebenfalls zunimmt. Im entgegengesetzten Fall, wird der Strom, der durch die Hallelemente fließt verringert, um die Drehfrequenz des Motors zu verringern.

Wenn die Drehung des Motors zu schnell und damit die Ausgangsspannung E1 des Frequenz/Spannungswandlers 20 niedriger als die geteilte Spannung ES wird, wird die Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 14 negativ, und damit werden auch die von den Hallelementen 12 und 13 abgegebenen Spannungen negativ. Der Motor erzeugt somit ein negatives Drehmoment entsprechend der Ausgangsspannung des Wandlers 20. Wenn die Drehung des Motors schneller wird und die Ausgangsfrequenz des Generators 18 die Frequenz fC1 oder fC2 in Fig. 5 überschreitet, wird die Ausgangsspannung E1 des Wandlers "0", so daß der Differentialverstärker 14 eine konstante negative Spannung -ES erzeugt. Daher erzeugt der Motor ein konstantes negatives Drehmoment TB entsprechend dieser negativen Spannung -ES.

Bei der obigen Anordnung bewirkt bei der Umschaltung der Drehgeschwindigkeit das obige negative Drehmoment, daß es rasch in den normalen Drehbereich gezogen wird. Selbst wenn ein überschwingen aufgetreten ist und der Motor vom Stillstand auf seine konstante Drehgeschwindigkeit angetrieben wird, wird er rasch., in den normalen Drehbereich gebracht.

Wenn ein Stoppschalter (nicht gezeigt) zwischen dem Ausgang des Addierers 21 und Erde vorgesehen und der Schalter geschlossen wird, ist es möglich, den Motor

9098 31/0881

unter Ausnutzung dieses negativen Drehmoments zu bremsen.

Ein einziger Frequenzgenerator und nur ein Abtastkopf sind nicht in der Lage, die Drehrichtungen zu ermitteln, da die Kennlinie des Drehsteuersystems in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gleich bzw. bezüglich der Drehmomentachse in Fig. 6 symmetrisch ist, wie Fig. 6 zeigt. Wenn daher der Drehteller von Hand in der Rückwärtsrichtung gedreht wird und seine Drehfrequenz größer als -CJc gemacht wird, wird das negative Drehmoment TB ebenfalls in der Rückwärtsrichtung erzeugt. Dieses negative Drehmoment TB wirkt bezüglich der Rückwärtsdrehrichtung wie ein positives Drehmoment, so daß, selbst wenn die Hand vom Drehteller genommen wird, der aufgrund des Drehmoments TB weiterläuft, was zu einem Gefahrenzustand führt. Wenn jedoch die Drehzahl des Drehtellers bzw. die Drehfrequenz des Motors das Zweifache der Frequenz (UJoi ( = 33 1/3 U/min überschreitet, steigt das Ausgangssignal S5 des zweiten Detektorkreises 27 auf "1", so daß das RS-Flip-Flop 33 zurückgestellt wird und sein eines Ausgangssignal S6 "O" wird, während sein anderes Ausgangs signal S"6 auf "1" steigt. Daher wird das Potential des negativen Einganges des Differentialverstärkers 14 "O", während der Transistor 36 eingeschaltet wird, so daß das Potential am positiven Eingang des Differentialverstärkers 14 ¹¹O" wird und dessen Ausgangsspannung ebenfalls "0" wird. Es fließt daher kein Gleichstrom durch die Hallelemente 12 und 13 und damit wird den Statorwicklungen 10 und 11 des Motors kein Strom zugeführt. Dies bedeutete daß das Drehsteuersystem des Motors abgeschaltet wird und der Motor entsprechend der Trägheit läuft. Danach wird die Drehgeschwindigkeit des Motors aufgrund der Last des Drehtellers, der Reibung der Welle und dergleichen allmählich verringert»

909831 /0881

Wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors niedriger als die Bezugsdrehfrequenz -UfQI der Rückwärts richtung wird, ermittelt der erste Detektorkreis 26 diese Geschwindigkeit und erzeugt einen ansteigenden Impuls des Ausgangssignals S3/ der auf das Flip-Flop 33 gegeben wird, um es zu setzen. Sein eines Ausgangssignal wird daher S6 und sein anderes S6 wird "O", so daß das Drehsteuersystem mit der Steuerkennlinie in Fig. 6 wieder auf den Motor einwirkt, um ein positives Drehmoment zu erzeugen. Dieses Drehmoment wird jedoch bezüglich der Rückwärtsrichtung negativ, um den Motor rasch in die Vorwärtsdrehrichtung zurückzubringen, so daß er sich mit der konstanten Drehfrequenz 01 dreht.

Bei dem beschriebenen Drehsteuerkreis kann somit die Drehung des Drehteils in der richtigen Weise gesteuert werden, ohne daß die Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen des Drehteils ermittelt werden. Es ist daher nicht notwendig, einen zusätzlichen Abtastkopf zur Ermittlung der Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtungen zu ermitteln, so daß ein Abtastkopf und ein Verstärker zur Verstärkung dessen Ausgangssignals im Vergleich zu dem üblichen Drehsteuerkreis weggelassen werden können und der Aufbau des Kreises sich bei geringen Kosten vereinfacht. Das Drehsteuersystem mit dem ersten und zwei'ten Detektorkreis usw. kann leicht in IC-Technik hergestellt werden.

Bei dem obigen beschriebenen Beispiel ist der zweite Detektorkreis 27 so ausgebildet, daß er die Drehgeschwindigkeit ermittelt, die größer als die zweifache Bezugsdrehgeschwindigkeit ist. Im Hinblick auf symmetrische Kennlinien der Drehsteuerung bezüglich der Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtung wird jedoch die von dem zweiten Detektorkreis 27 zu ermittelnde Drehzahl dadurch bestimmt, daß ein Intervall betrachtet wird, in dem das

9 0 9 8 3 1 / 0 8 8 1

negative Drehmoment TB erhalten und nicht auf die zweifache Bezugsdrehgeschwindigkeit begrenzt wird.

Im ersten Detektorkreis 26 wird die höchste zu ermittelnde Frequenz niedriger als die Bezugsdrehfrequenz oJ 01 oder U02 gewählt, jedoch ist diese vorzugsweiseWO! oder&,7 02.

9 09831/0881

Claims

Patentanspruch

Drehsteuerkreis für ein Drehteil mit einem Drehteil, an dem eine Scheibe angeordnet ist, einem Motor zum Antrieb des Drehteils, einer Steuereinrichtung, um im Motor ein positives und negatives Drehmoment zu erzeugen, einem Frequenzgenerator mit einem einzigen Abtastkopf zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit des Motors und einer Steuereinrichtung, um das Drehteil mit konstanter Drehfrequenz UJ 0 zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zur Steuerung des Drehteils einen ersten Detektorkreis aufweist, der das Ausgangssignal des Frequenzgenerators verwendet, um den Zustand zu ermitteln, daß die Drehfrequenz co des Drehteils die Beziehung (co| *C |co 0 - Δ11 wobei Δ1 eine Konstanteist, für die O<A1 ^z ί*-Ό gilt, sowie einen zweiten Detektorkreis, der das Ausgangssignal des Frequenzgenerators verwendet, um den Zustand zu ermitteln, daß die Drehfrequenz Co> des Drehteils die Beziehung ( U) |>Jt^⁰ + A2f erfüllt, wobei /\ 2 eine spezielle Konstante größer als Null ist, so daß, wenn der zweite Detektorkreis die Beziehung \co\ >|U/0 +Δ2 ( ermittelt,

09831/0981

29Q3859

die Steuereinrichtungen bezüglich des Motors nicht aktiv sind, um die Steuerung der Antriebseinrichtung des Motors zu unterbrechen, und wenn der erste Detektorkreis die Beziehung (ujj <Cfi»/O - Δ 11 ermittelt, die Steuereinrichtungen des Motors bezüglich des Motors in den aktiven Zustand zurückgebracht werden.

098 3 1/0881