DE2415042A1 - CONTROL OF DC MOTORS FOR SEWING MACHINES OR THE LIKE - Google Patents
CONTROL OF DC MOTORS FOR SEWING MACHINES OR THE LIKEInfo
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Dipi.-ing. H. Seiler Dipi.-ing. J.Pfenning Dipi.-Phys. K. H. Meinig CRC 83 Dipi.-ing. H. Seiler Dipi.-ing. J. Pfenning Dipi.-Phys. KH Meinig CRC 83
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26. März 1974 Me/anMarch 26, 1974 Me / an
PHOTOCIRCUITS DIVISION OF KOLLiIORGEH CORPORATIONPHOTOCIRCUITS DIVISION OF KOLLiIORGEH CORPORATION
31 Sea Cliff Avenue Glen Cove, K.Y. 11542, USA31 Sea Cliff Avenue Glen Cove, K.Y. 11542, USA
Steuerung von Gleichstrommotoren für Nähmaschinen oderControl of DC motors for sewing machines or
dergleichenlike that
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung des Antriebs und der Laufgeschwindigkeit von Gleichstrommotoren, insbesondere solchen, wie sie für Nähmaschinen oder dergleichen Vorrichtungen Anwendung finden.The invention relates to a control of the drive and the running speed of DC motors, in particular such as are used for sewing machines or similar devices.
An die Steuerung von im industriellen Maßstab zum Einsatz gelangenden Nähmaschinen werden strenge Anforderungen gesetzt. Zunächst muß die elektrische Steuerung des Antriebs der Nähmaschine so ausgelegt sein, daß ihr Antrieb fortwährend mit veränderlicher Last beaufschlagabar ist, während die Geschwindigkeit des Nähmaschinenlaufes von der die Maschine betätigen-Strict requirements are placed on the control of sewing machines used on an industrial scale. First of all, the electrical control of the drive of the sewing machine must be designed so that its drive continuously with variable load can be applied while the speed of the sewing machine run from which the machine is operated
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den Person kontinuierlich und vorzugsweise innerhalb des gesam-! ten Betätigungsbereiches unbegrenzt variabel vorwählbar und steuerbar sein muß. Neben den erstgenannten Anforderungen muß j es zweitens auch möglich sein, die Nähmaschine innerhalb einer relativ kurzen Bremsperiode und bei minimaler Wegstrecke für die Madelbewegung gesteuert anzuhalten. Schließlich muß drit- ' tens die Möglichkeit gegeben sein, die Nähmaschine so zu stop-the person continuously and preferably within the total ! th operating range must be pre-selectable and controllable in an infinitely variable manner. In addition to the requirements mentioned first, it must also be possible, secondly, to stop the sewing machine in a controlled manner within a relatively short braking period and with a minimal distance for the movement of the doll. Finally, thirdly, it must be possible to stop the sewing machine in this way.
I penr daß sich die Nadel entweder in ihrer oberen oder in ihrer !I pen r that the needle is either in its upper or in its!
unteren Stellung befindet. Die Steuerung muß also so ausgelegt sein, daß eine präzise Positionsvorgabe und -kontrolle und nicht nur eh zufälliges Anhalten der Maschine in irgendeiner Nadelstellung vorgebbar ist.lower position. The control must therefore be designed so that a precise position specification and control and not only accidental stopping of the machine in any needle position can be specified.
Neben diesen wünschenswerten und notwendigen Forderungen bestehen!, insbesondere für den Antrieb von Nähmaschinen, noch andere,, wie etwa die einer schnellen positiven und negativen Beschleunigung, so daß sie sowohl für einen raschen Anlauf als auch eine entsprechend plötzliche Äbbremsung vorteilhaft ausgelegt ist. Derartigen Anforderungen genügt etwa ein Gleich-: strommotor mit geringem Trägheitsmoment, der in direkter Verbindung mit dem Nadelmechanismus steht. Ein derartiger Motor ! ist auch ein idealer Antrieb, wenn es um einen unverzögerten , schnellen Anlauf der Maschine und ein plötzliches Abbremsen derselben geht,da er sich neben der geringen Trägheit durchIn addition to these desirable and necessary requirements, there are! especially for driving sewing machines, yet others, such as those of a fast positive and negative Acceleration, so they are both for a quick start as well as a correspondingly sudden deceleration is advantageously designed. Such requirements are roughly equivalent to: Electric motor with low moment of inertia, which is in direct connection with the needle mechanism. Such an engine! is also an ideal drive when it comes to an undelayed, rapid start-up of the machine and a sudden braking of the same is possible, as it is due to the low inertia
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ein relativ hohes Drehmoment auszeichnet. Aus dem gleichen Grund ist für ein derartiges Antriebsorgan auch eh geringeresis characterized by a relatively high torque. For the same reason, there is always less for such a drive element
Bremsmoment erforderlich, um den Motor und den von ihm angetriebenen Mechanismus zum völligen Stillstand zu bringen.Braking torque required to drive the motor and the one it drives Bring mechanism to a complete standstill.
Im allgemeinen wurde bisher der Antriebsmotor dynamisch abgebremst, um damit den Nadelmechanismus anzuhaltea. Wenn jedoch die dynamische Abbremsung allein den Abbremsvorgang zu bewirken hat, dann ist hierdurch eine spezifische Nadelposition für den Stillstand nicht erreichbar, da sich bei Einleitung des Bremsvorganges die Motorgeschwindigkeit in irgendeiner ihrerIn general, the drive motor has so far been braked dynamically, to stop the needle mechanism a. However, if the dynamic braking alone will cause the braking process has, then a specific needle position for the standstill cannot be reached because of the initiation of the Braking the engine speed in any of their
zahllosen Zwischenstellungen befinden kann. Gedacht werden muß in diesem Zusammenhang auch an die Möglichkeit, den Bremsvorgang in einem speziellen Abschnitt der Bewegung des Nadelmechanismus einzuleiten.Um der aufgezeigten Problematik entgegenzutreten ist in jüngster Zeit für den Antrieb handelsüblicher Nähmaschinen eine komplexe Motorsteuerung zum Einsatz gekommen, mittels der die Folgebetätigung des Bremsvorganges so abläuft, daß der Motor in seiner Drehzahl zunächst auf einen vorgegebenen Geschwindigkeitspegel abgesenkt wird, um wenigstens für kurze ! Zeit auf diese stabilisiert zu werden. Nach Erreichung dieses Geschwindigkeitswertes erfolgt in der vorgegebenen Steuerfolge \ die dynamische Abbremsung bis zum Stillstand des Motors zufolge i eines Impulssignales, das dann abgegeben wird, wenn der Nadelmechanismus in seinem Bewegungszyklus irgend eine bekanntecountless intermediate positions can be found. In this context, one must also consider the possibility of initiating the braking process in a special section of the movement of the needle mechanism. In order to counteract the problem, a complex motor control has recently been used to drive commercial sewing machines, by means of which the subsequent actuation of the braking process proceeds in such a way that the speed of the motor is first reduced to a predetermined speed level, at least for a short time ! Time to be stabilized on this. After reaching this speed value of the motor is in the predetermined control sequence \ dynamic braking to a standstill, according to i of a pulse signal which is emitted when the needle mechanism any known in its motion cycle
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Stellung durchläuft.Position runs through.
Für eine entsprechende, in ihrem Ablauf genaue Folgesteuerung für Motore wurde bisher die obengenannte Technik benutzt. Die die Maschinen bedienenden Personen haben jedoch erkannt, daß eine derartige Folgesteuerung zu komplex ist, zumal sie eine entsprechende Bedienungsfolge erforderlich macht, wobei sie darüber hinaus auch sehr kostspielig ist und die Bedienungsbedingungen nur mit Schwierigkeit aufrechterhalten werden können.For a corresponding sequence control that is precise in its sequence the above technology has been used for motors up to now. However, the people operating the machines have recognized that Such a sequence control is too complex, especially since it requires a corresponding operating sequence, whereby it moreover, it is also very expensive and the operating conditions are difficult to maintain can.
Die Kompliziertheit und der komplexe Aufbau der bekannten Einrichtunpn sind auf verschiedene Faktoren zurückzuführen. Zunächst ist festzustellen, daß derartige Einrichtungen sich fotoempfindlicher Vorrichtungen bedienen und Schaltkreise für die Erzeugung von Impulsen aufweisen, deren Wiederholungsrate verläßlich für die Betätigung der Steuereinrichtung und der Motorgeschwindigkeit vorgebbar und bestimmbar sein muß. Obwohl durch die Impulsfolgetechnik das Erfordernis des Vorhandenseins von Tachometern oder anderen Geschwindigkeitsanzeigern vermieden werden kann, komplizieren diese unnötigerweise den Aufbau der Steuerschaltung. Andere, den Aufbau der Steuereinheit belastende Faktoren sind auf den eigentlichen Motorantrieb selbst zurückzuführen, wenn diesem ein gleichgerichteter Wechselstrom zugeführt wird. Der pulsierende Gleichstrom kann hier-The complexity and the complex structure of the known Einrichtunpn are due to various factors. First of all, it should be noted that such facilities operate photosensitive devices and have circuitry for generating pulses, their repetition rate must be reliably predeterminable and determinable for the actuation of the control device and the motor speed. Even though the pulse train technique eliminates the need for tachometers or other speed indicators can be avoided, they unnecessarily complicate the structure of the control circuit. Others, the structure of the control unit Onerous factors can be traced back to the actual motor drive itself, if this is a rectified alternating current is fed. The pulsating direct current can
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bei mit veränderlichen Leistungsanteilen einer Silikongleichrichteranordnung entnommen werden, die an eine Mehrphasenstromquelle angeschlossen ist. Durch getriggerte Steuerung der Gleichrichterschaltung läßt sich der entnehmbare Phasenanteil und damit die Leistung des Motors regulieren. Um bei Verwendung derartiger Schaltungen einen dynamischen Abbremsvorgang zu bewirken, sind spezielle Schaltungen erforderlich, um die getriggerte Gleichrichterschaltung während der dynamischen Bremsung auszuschalten und den Antrieb zur Vorgabe eines niedrigen Drehmomentes zu veranlassen, wobei der Gleichstrommotor ι im genannten Folgeablauf während der Abbremszeit zunächst eine Geschwindigkeitsstabilisation bei geringer Drehzahl erhalten muß, bevor der abschließende Bremsvorgang ausgeführt wird.with variable power components of a silicone rectifier arrangement which is connected to a multiphase power source. Through triggered control of the Rectifier circuit can be the removable phase portion and thus regulate the performance of the engine. In order to achieve a dynamic braking process when using such circuits To effect, special circuits are required to trigger the rectifier circuit during the dynamic Switching off the braking and causing the drive to set a low torque, using the DC motor ι in the mentioned subsequent sequence during the braking time initially received a speed stabilization at low speed must before the final braking is carried out.
Ein weiteres komplizierendes Merkmal kann in der Verwendung gesteuerter Silikongleichrichter für die Kurzschließung des Gleichstrommotors während des dynamischen AbbremsvorgangesAnother complicating feature may be the use of silicone controlled rectifiers to short circuit the DC motor during the dynamic braking process
ι gesehen werden. Ein speziell ausgelegter Schaltkreis muß in die Schaltung eingebracht werden, um die hierbei auftretenden Schwierigkeiten zu überwinden, wobei gerade die Auslösung derι be seen. A specially designed circuit must be included in the Circuit are introduced to overcome the difficulties that arise here, with just the triggering of the
dynamischen Abbremsung am Ende der ersten Bremsperiode vondynamic braking at the end of the first braking period of
Bedeutung ist, weil die Gleichrichteranordnung dazu neigt, '
i
! durchgeschaltet zu bleiben, bis der Strom annähernd vernichtetThis is important because the rectifier arrangement tends to 'i
! Stay connected until the electricity is nearly destroyed
worden ist.has been.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die genannten i Nachteile herkömmlicher Steuereinrichtungen für Gleichstrom- j motore bei gleichzeitiger Beachtung ihrer Vorteile zu vermeiden;,The invention is therefore based on the object of i Avoid disadvantages of conventional control devices for DC motors while at the same time observing their advantages;
wobei es insbesondere wesentlich ist, die Kompliziertheit und Komplexität von Steuerung der obengenannten Art zu beseitigen und in-sofern ein einfaches, einwandfrei funktionierendes, zuverlässiges und betriebssicheres Steuersystem, insbesondere J für Nähmaschinen, mit geringem Kostenaufwand zu verwirklichen. | Die Steuerung des Motors und damit des Nähmaschinenmechanismus muß genau,sicher und so ausführbar sein, daß das von der ί Gleichrichtung eines kontinuierlichen variablen Wechselstrom- ; signales vorgegebene Signal des Gleichstrommotorantriebes in Übereinstimmung mit der Steuerschaltung für die Regelung einer Nähmaschine oder dergleichen bringbar ist, wobei in Zwischenschaltung ein geschwindigkeitsregulierter Antrieb Anwendungit is particularly important to eliminate the complexity and complexity of control of the above-mentioned type and in this respect to implement a simple, properly functioning, reliable and operationally safe control system, in particular J for sewing machines, at low cost. | The control of the motor and thus of the sewing machine mechanism must be precise, safe and executable in such a way that the ί rectification of a continuously variable alternating current ; signal predetermined signal of the DC motor drive can be brought into agreement with the control circuit for regulating a sewing machine or the like, with a speed-regulated drive being used in the interposition
findet, uria gg sich bei den Signal uiri eine Gleichspannung handeln kann.thinks, uria gg is a DC voltage at the signal uiri can.
Gelöst wird die genannte Aufgabe mittels einer Steuereinrichtung, über die ein Gleichstrommotor in Übereinstimmung mitThe stated problem is solved by means of a control device, about which a DC motor in accordance with
einem Äbbremsbefehl dynamisch abgebremst wird, während die dynamische Motorenergie, die als Gegen-EMK durch den Bremsvor- ; gang erzeugt wird, zur Vorgabe eines Steuersignals für die i Einrichtung Anwendung findet. !a deceleration command is braked dynamically, while the dynamic motor energy, which is generated as back EMF by the brake pre-; gang is generated, for specifying a control signal for the i Establishment applies. !
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird der dynamische Bremsstrom dazu benutzt, eine vorbestimmte gewünschte Motorgeschwindigkeit anzugeben, wobei die Motorgeschwindigkeit nachfolgend durch eine den Strom regulierende Vorrichtung, die in Reihe mit dem Motor liegt, geregelt wird. Der Motor wird in seinen dynamischen Bremszustand durch Unter- ; brechung der veränderbaren Gleichstromzufuhr zu den Anschlußklemmen desselben und Verbindung dieser Anschlußklemmen mit ■ der Bremssteuereinheit versetzt. Die Stromregulierung des Motors dauert im Folgeablauf der Abbremsung an, bis der Nadelmechanismus eine vorgegebene Position erreicht/iat und damit externe Bremsorgane den Motor von einer bekannten Geschwindigkeit in vorgeschriebener Zeit und Bewegungslänge der Nadel zum Halten bringen.In a preferred embodiment of the invention, the dynamic braking current is used to indicate a predetermined desired motor speed, the motor speed being subsequently regulated by a current regulating device in series with the motor. The engine is in its dynamic braking state by under-; interruption of the variable direct current supply to the connection terminals of the same and connection of these connection terminals with ■ the brake control unit. The current regulation of the motor continues in the following sequence of the deceleration until the needle mechanism reaches a predetermined position and thus external braking devices bring the motor to a stop at a known speed in the prescribed time and length of movement of the needle.
Es ist für die Erfindung in diesem Zusammenhang von Bedeutung, daß der dynamische Bremsstrom zur Vorgabe eines variablen Signales benutzt wird, welches einer festen Bezugsspannung hinzugegeben wird, so daß das sich daraus ergebende Steuersignal der Regulierung des Motors dienen kann, während dessen Geschwindig-1 keit stabilisiert ist. 'It is for the invention in this connection of importance that the dynamic braking current is used for providing a variable signal which is added to a fixed reference voltage so that the resulting control signal of regulation can serve the engine, while its velocity 1 ness is stabilized. '
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beiliegenden Zeich- I nungen beispielsweise näher beschrieben werden, wobei in diesen eine bevorzugte Ausführungsform wiedergegeben ist. Es bedeutet:The invention is intended below with reference to the accompanying drawings For example, statements are described in more detail, in which a preferred embodiment is reproduced. It means:
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Fig. 1 ein schematisches Schaltdiagranun für die erfindungsgemäße Motorsteuerung und ,Fig. 1 is a schematic circuit diagram for the inventive Engine control and,
Fig. 2 eine Reihe graphischer Darstellungen von Kurven- ; A-I ■ I Figure 2 is a series of graphical representations of curves ; AI ■ I
verlaufen unter verschiedenen Gesichtspunkten fürrun from different points of view for
die Steuereinhät nach Fig. 1.the control unit according to FIG. 1.
Für den normalen Motorantrieb ergibt sich folgendes Bild: I Der auf der linken Seite von Fig. 1 wiedergegebene Gleichstrom-!
motor 10 besitzt ein hohes Drehmoment und ein niedriges Trägheitsmoment, er ist über einen Schalter 12 an eine herkömmliche
Zweiweg-Gleichrichterbrücke 14 angeschlossen. Der Brücke wird , in der dargestellten Weise über die Wicklung eines Transformators
ein veränderbarer Wechselstrom zugeführt, wofür der Transformator 15 eingangsseitig an ein entsprechendes Wechselstromnetz
angeschlossen ist. Die eine Wicklung des Transformators
ist im Mittelabgriff mit einem Schiebekontakt 16 versehen, der über eine geeignete mechanische Kopplung mit dem Fußpedal 18
in Verbindung steht, das seinerseits von der Betätigungsperson der Nähmaschine betätigt werden kann. Der Kopplungsmechanismus |
zwischen dem Schiebekontakt 16 und dem Fußpedal 18 ist in der
Zeichnung mit der gestrichelten Linienführung angedeutet. Dem
Transformator wird ein Wechselstrom aus dem Stromnetz zugeführt!,The following picture results for the normal motor drive: I The direct current shown on the left-hand side of Fig. 1! Motor 10 has a high torque and a low moment of inertia and is connected to a conventional full-wave rectifier bridge 14 via a switch 12. A variable alternating current is fed to the bridge in the manner shown via the winding of a transformer, for which purpose the transformer 15 is connected on the input side to a corresponding alternating current network. One winding of the transformer
is provided with a sliding contact 16 in the center tap, which is connected to the foot pedal 18 via a suitable mechanical coupling
is in connection, which in turn can be operated by the operator of the sewing machine. The coupling mechanism | between the sliding contact 16 and the foot pedal 18 is in the
Drawing indicated with the dashed lines. To the
Transformer is supplied with an alternating current from the power grid!
welches sich im Ausführungsbeispiel durch 220 Volt Spannung und| 60 Hz kennzeichnet. Die eingangsseitigen Anschlußklemmen des
Transformators sind die Klemmen 17a und 17b. Beim Herunterdrücken
des Pedals erfolgt eine kontinuierliche Vergrößerungwhich is in the embodiment by 220 volts voltage and | 60 Hz. The input terminals of the
Transformer are terminals 17a and 17b. When the pedal is depressed, the screen will zoom in continuously
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Q _Q _
der Spannung des zugeführten Wechselstroms zufolge der Veränderung
des Abgriffes des Schiebekontaktes 16 und damit eine
entsprechende Änderung der Spannungszuführung zu dem Zweiwege- | Gleichrichter 14. Die von der Gleichrichteranordnung dem Motor
10 zugeführte Gleichspannung treibt diesen in der gewünschten
Richtung, die als sogenannte Vorwärtsrichtung bezeichnet werden;the voltage of the supplied alternating current due to the change in the tap of the sliding contact 16 and thus a
corresponding change in the voltage supply to the two-way | Rectifier 14. The DC voltage supplied to the motor 10 by the rectifier arrangement drives it to the desired level
Direction, referred to as the so-called forward direction;
soll, an. ; should, on. ;
Eine derartige Schaltung für einen Motorantrieb ist beispielsweise
in der US-Anmeldung Ser. No. 259 171 vom 2. Juni 1972
in Vorschlag gebracht worden.Such a circuit for a motor drive is for example in US application Ser. No. 259 171 of June 2, 1972
has been proposed.
Die an den Anschlußklemmen bei normalem Motorbetrieb vorliegenden Verhältnisse sind durch die graphische Darstellung der
Wellenform in Fig. 2D zu ersehen, wobei dort die Spannung über der Zeit aufgetragen ist. Die graphische Darstellung soll ver- ,
anschaulichen, welche Verhältnisse vorliegen, wenn die Betäti- I gungsperson das Pedal vollständig freigibt. Wesentlich höarbei
ist, daß die an den Klemmen des Motors anliegende Spannung die j Gegen-EMK mit umfaßt, welche die Spannung von dem Zweiwege-Gleichrichter
14 überlagert (s. die gestrichelte Linienführung)!.The conditions present at the connection terminals during normal engine operation are indicated by the graphic representation in FIG
The waveform can be seen in FIG. 2D, where the voltage is plotted against time. The graphic representation is intended to illustrate the conditions that exist when the operator completely releases the pedal. Much more difficult
is that the voltage applied to the terminals of the motor includes the j back EMF which is superimposed on the voltage from the two-way rectifier 14 (see the dashed lines) !.
Für die Abbremsung des Motors ergibt sich folgendes Bild:
Das Steuersystem befindet sich in dem Bremszustand, wenn dieThe following picture emerges for the braking of the motor:
The control system is in the braking state when the
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die Nähmaschine betätigende Person nicht mehr auf das Pedal
tritt. Nach Rückkehr des Pedals in seine Ausgangsstellung
schließt der Schleifkontakt 16 des Transformators den Stromkrei
zu der Klemme 17b hin kurz, was bedeutet, daß der anliegende : Wechselstrom an der Brücke auf Null zurückgeht, wie das im Feld ! the person operating the sewing machine no longer depresses the pedal
occurs. After returning the pedal to its starting position
the sliding contact 16 of the transformer closes the circuit
briefly to terminal 17b, which means that the applied alternating current at the bridge goes back to zero, like that in the field !
I "1" in Fig. 2D zu ersehen ist. Gleichzeitig bewegt sich derI "1" can be seen in Fig. 2D. At the same time the moves
Kontakt 13 des Schalters 12 aus seiner normalerweise geschlosse-j nen Stellung in seine gegenüberliegende Schaltstellung und komme hierbei mit dem Kontakt 20 in Anlage. Damit wird der Motor an IContact 13 of switch 12 from its normally closed-j NEN position in its opposite switching position and come into contact with the contact 20 here. This means that the motor is connected to I.
BreLis- : BreLis- :
das /Steuersystem für den Mähmechanismus der Nähmaschine ange- ; schlossen, welches in dem rechten Teil von Fig. 1 wiedergegeben jthe / control system for the mowing mechanism of the sewing machine; closed, which is reproduced in the right part of Fig. 1 j
ist, während der die Nadel bewegende Mechanismus selbst nicht !
gezeigt ist. Befindet sich der Schalter 12 in der letztgenannten Stellung, dann bedeutet dies, daß der Motor sowohl dynamisch ;
abgebremst wird als auch zum Antrieb des Motors mit einem entsprechend regulierten Strom beaufschlagt wird, der diesen auf
einer gesteuerten vorbestimmten Zwischengeschwindigkeit hält.
Die Motorgeschwindigkeit während der genannten Betätigungsbedingungen
ist in Fig. 2A dargestellt, wobei dort die Drehzahl j des Motors in Abhängigkeit von der Zeit wiedergegeben ist. Der
Bereich (0) zeigt eine geringe Verlangsamung der Motorgeschwindigkeit während der normalen Antriebsphase, wenn das Pedal in
seine Ruhestellung zurückkehrt.while the needle moving mechanism itself is not ! is shown. If the switch 12 is in the last-mentioned position, then this means that the motor is both dynamic; is braked and to drive the motor with a correspondingly regulated current applied to it
maintains a controlled predetermined intermediate speed.
The engine speed during the aforementioned actuation conditions is shown in FIG. 2A, where the speed j of the engine is shown as a function of time. Of the
Area (0) shows a slight slowdown in motor speed during the normal drive phase when the pedal is in
returns to its resting position.
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ί ίί ί
! ί! ί
j Die Bremsung wird automatisch eingeleitet, um den Mechanismus j für die Betätigung der Nadel der Nähmaschine zum Stillstand zu j bringen, während sich die Nadel in ihrer vollständig abgesenk- j ten Stellung befindet. Dieses gilt, wie gesagt, für den Fall, daß das Pedal losgelassen wird. Der Bremsvorgang spielt sich i nunmehr in drei Schritten ab: !j The braking is initiated automatically in order to bring the mechanism j for actuating the needle of the sewing machine to a standstill j with the needle in its fully down position. As I said, this applies to the case that the pedal is released. The braking process now takes place in three steps:!
1. Zunächst erfolgt eine negative Beschleunigung auf dynamische! Weise von der jeweils gegenwärtigen Geschwindigkeit des ι Motors auf ein vorbestimmtes Geschwindigkeitsniveau, wobei ι ι hierfür in Fig. 1A der Kurvenabschnitt (1) representativ ist.1. First there is a negative acceleration to dynamic! Way of the current speed of the ι motor to a predetermined speed level, where ι For this purpose, the curve section (1) in Fig. 1A is representative.
ι 2. Nachfolgend stellt sich eine konstante Geschwindigkeit für ; i - ιι 2. The following is a constant speed for ; i - ι
'■ den Motor ein, die solange aufrechterhalten wird, bis der ' Nadelmechanismus eine vorgewählte Lage in seinem Bewegungs- '. zyklus erreicht hat. Hierfür ist in Fig. 2A der Kurvenab-' schnitt (2) zuständig, an den sich schließlich der Abschnitt '■ the motor, which is maintained until the ' needle mechanism has a preselected position in its movement '. cycle has reached. For this, the curve section (2) in FIG. 2A is responsible, to which the section
\ (3) anschließt, in dem eine kombinierte dynamische und exter+· ne Bremsung erfolgt, bis in der dargestellten Weise die Motor \ (3) follows, in which a combined dynamic and external + · ne braking takes place, until the motor in the manner shown
J geschwindigkeit den Wert Null erreicht hat und damit der ' Motor zum Stillstand gekommen ist. Für den Fall, daß die Nähmaschine so zum Stillstand kommen soll, daß die Nadel sich danach in der vollständig angehobenen Stellung befindet, wird ein entsprechender Befehl gegeben, mittels welchem es möglich wird, die Nadel von ihrer unteren Stellung in die gewünschte obere zu bewegen, wofür der Motor auf einem dem Kurvenabschnitt (2) entsprechenden GeschwindigkeitsniveauJ speed has reached zero and the motor has come to a standstill. In the event that the The sewing machine should come to a standstill so that the needle is then in the fully raised position, a corresponding command is given, by means of which it is possible to move the needle from its lower position into the to move desired upper, for which the motor at a speed level corresponding to the curve section (2)
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automatisch für eine Zeit gehalten wird, die die gewünschte j Nadelanhebung ausmacht. Der diesbezügliche Vorgang ist in ; dem Kurvenabschnitt (4) von Fig. 2A dargestellt. Nachdem die! Nadel die angehobene Stellung erreicht hat, wird der Motor von seinem konstanten relativ niedrigen Geschwindigkeitsniveau dynamisch und durch äußere Bremseinwirkung abgebremst;, was durch den Kurvenabschnitt (5) verdeutlicht sein soll* j (rig. 2A). jis held automatically for a time that corresponds to the desired j needle lift. The relevant process is in; the curve section (4) of Fig. 2A. After the! Needle has reached the raised position, the motor will decelerated dynamically from its constant, relatively low speed level and by external braking; what should be made clear by the curve section (5) * j (rig. 2A). j
Die dynamische Bremsung des Motors ist vorgegeben durch den mit diesem in Reihe liegenden Widerstand 22 mit niedriger Impedanz, der in der dargestellten Weise mit der Emitter- jThe dynamic braking of the motor is predetermined by the resistor 22 in series with it Impedance, which in the manner shown with the emitter j
i Kollektorstrecke des Schalttransistors 24 in Verbindung steht. < Während des dynamischen Abbremsvorganges befindet sich der Transistor 24 in seiner Durchschaltstellung, was vermittels einer an die Basis des Transistors angelegten Signalspannung über den Verstärker 25 erreicht wird, Die Signalspannung wird über die Bremsschaltung vorgegeben, zu der der Flip-Flop-Impulsgenerator 27 gehört, welcher vollständig auf Signale anspricht, die einerseits repräsentativ für die Motorgeschwin- ii collector path of the switching transistor 24 is connected. <During the dynamic braking process, the Transistor 24 in its switched-on position, which is achieved by means of a signal voltage applied to the base of the transistor is achieved via the amplifier 25. The signal voltage is specified via the braking circuit to which the flip-flop pulse generator 27 belongs, which responds completely to signals that are on the one hand representative of the engine speed i
digkeit und zum anderen für die Stellung der Nadel sind. Jand on the other hand for the position of the needle. J
j Wenn sich der Motor 10 im Zustand dynamischer Abbremsung be- j findet, dann fällt in den genannten Kurzschlußkreis eine Spannung über den Widerstand 22 ab, die proportional zur Motorgeschwindigkeit ist. Diese Spannung wird in einem Komparator ;If the motor 10 is in the state of dynamic braking, then one falls into the mentioned short-circuit circuit Voltage across the resistor 22, which is proportional to the motor speed. This voltage is in a comparator;
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30 mit einer Bezugsspannung verglichen, die am Verstärker 31 in der dargestellten Form anliegt. Wenn die Spannung, die über den Widerstand 22 abfällt, unter den vorgegebenen Wert der Bezugsspannung sinkt, dann geht das Ausgangssignal an dem Differentxalkomparator 30 in den Zustand "low", und es wird gemäß Fig. 2E am Ausgang des Negativkanten-Detektors 33 ein Impuls induziert. Dieser Impuls bewirkt, daß der Motor eine vorgegeben ausgewählte Geschwindigkeit erhält. Ausgangsseitig ist der Detektor mit einem ODER-Tor 35 verbunden, dessen Ausgang seinerseits am Eingang S des Flip-Flops 27 für die Bremssteuerung liegt. Der genannte Impuls bewirkt, daß der Ausgang Q des Flip-Flops in den Zustand "high" übergeht, während der Ausgang Q auf "low" zurückgesetzt wird.30 compared with a reference voltage that is applied to the amplifier 31 in the form shown. When the voltage across the resistor 22 drops below the predetermined value of the The reference voltage drops, then the output signal goes to the Differentialxalkomparator 30 in the "low" state, and it is shown in FIG. 2E at the output of the negative edge detector 33 Impulse induced. This pulse causes the motor to receive a predetermined selected speed. Output side the detector is connected to an OR gate 35, the output of which in turn is at the input S of the flip-flop 27 for the brake control lies. The said pulse causes the output Q of the flip-flop to go into the "high" state during the Output Q is reset to "low".
Der Stromverlauf durch den Widerstand 22 für die dynamische Äbbremsung ist in Fig. 2C wiedergegeben, wobei die zugehörigen Schaltzustände des Schalters 12 aus Fig. 2B zu ersehen sind. Die schnelle Äbbremsung des Motors zufolge des dynamischen Bremsvorganges ist klar aus dem Kurvenbereich (1) der graphischen Darstellung in Fig. 2A zu ersehen.The current curve through resistor 22 for dynamic braking is shown in FIG. 2C, with the associated Switching states of the switch 12 can be seen from FIG. 2B. The rapid deceleration of the engine as a result of the dynamic Braking process can be seen clearly from the curve area (1) of the graph in Fig. 2A.
In der normalerweise vorliegenden Ausgangsstellung des Flip-Flops 27 befindet sich der Ausgang Q auf "high". Während dieses Zustandes wird dem Verstärker 25 ein Signal zugeführt, d.h., es liegt an diesem eine Spannung an, die ein Durchschal-In the normally present initial position of the flip-flop 27, the output Q is "high". While In this state, a signal is fed to the amplifier 25, i.e. a voltage is applied to it which
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ten des Transistors 24 bewirkt. Für den Fall jedoch, daß die Bedienungsperson der Nähmaschine das Pedal losläßt, ergibt sich zunächst eine dynamische Abbremsung des Motors über den Kurzschlußkreis, der sich durch den niederohmigen Widerstand 22 darstellt. Ith of the transistor 24 causes. However, in the event that the operator of the sewing machine releases the pedal, results First, a dynamic braking of the motor via the short circuit, which is caused by the low resistance 22 represents. I.
Die dynamische Abbremsung wird fortgesetzt, bis die Spannung, die über den Widerstand 22 abfällt, gleich der Bezugsspannung am Komparator 31 ist, so daß der in Fig. 2E dargestellte Impuls! an dieser Stelle wieder auf Null zurückfällt. Die negative ', Kante des Impulses, die dann auch am Detektor 33 anliegt, er- j gibt einen Impuls (34 in Fig. 1), welcher das Flip-Flop 27 entsprechend setzt. Die Folge hiervon ist, daß der Ausgang Q des Flip-Flops 27 auf dem Pegel "high" liegt, wodurch die die Geschwindigkeitssteuerung regulierende Vorrichtung in die Lage versetzt wird, ihre Steuerfunktion zu übernehmen, während gleichzeitig der Schalttransistor 24 in die Sperrstellung über-j geht. Wie ersichtlich, liegt der Ausgang Q über den Verstärker 38 an der Basis eines den Strom regulierenden Transistors 40, dessen Kollektor mit einer geeigneten Gleichstromquelle +V in Verbindung steht. Im Funktionsablauf geht der Br?emsschaltkreis nunmehr über in den Betätigungs±>lauf des Bereiches (2f von Fig. 2A, d.h. in einen Bereich, in dem die Motorgeschwindigkeit konstant gehalten wird, bis ein für die Nadelstellung zuständiger Impuls vorliegt.The dynamic braking is continued until the voltage which drops across the resistor 22 is equal to the reference voltage at the comparator 31, so that the pulse shown in FIG. 2E! falls back to zero at this point. The negative ' edge of the pulse, which is then also applied to the detector 33, produces a pulse (34 in FIG. 1) which sets the flip-flop 27 accordingly. The consequence of this is that the output Q of the flip-flop 27 is at the "high" level, whereby the device regulating the speed control is enabled to take over its control function, while at the same time the switching transistor 24 is in the blocking position via -j goes. As can be seen, the output Q is connected via the amplifier 38 to the base of a current regulating transistor 40, the collector of which is connected to a suitable direct current source + V. In the operational sequence, the Br? Ems circuit now changes over to the actuation run of the area (2f of FIG. 2A, that is to say in an area in which the motor speed is kept constant until a pulse responsible for the needle position is present.
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Die Geschwindigkeitsregulierung funktioniert fi±gendermaßen: Die Geschwindigkeitseinstellung, wie sie in den Bereichen (2) und (4) von Fig. 2A anzutreffen ist, erfolgt durch die Zuführung eines entsprechend einregulierten Stromes zu dem MotorThe speed regulation works as follows: The speed setting, as found in areas (2) and (4) of FIG. 2A, is carried out by the feeder a correspondingly regulated current to the motor
! über den Transistor 40. In den genannten Bereichen verstärkt ! through the transistor 40. Reinforced in the areas mentioned
der Verstärker 42 die über den Widerstand 22 abfallende Span- \ nung. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers 42 ist hierbei so gewählt, daß die an der Anode der Zenerdiode 44 anliegende Spannung gleich dem Spannungsabfall über den Motor ist, d.h.the amplifier 42 voltage drop across the resistor 22 chip \. The gain of the amplifier 42 is selected so that the voltage applied to the anode of the Zener diode 44 is equal to the voltage drop across the motor, ie
dem Wert i_R_ der Armatur. Das an dem Motor anliegende, über a athe value i_R_ of the valve. The one lying on the engine, about a a
j den Transistor 40 und die Diode 45 geführte Spannungssignal
wird insofern durch die Zenerdiode vorgegeben, wobei in dem Motor die Größe i R abfällt.
a aThe voltage signal carried by the transistor 40 and the diode 45 is in this respect predetermined by the Zener diode, the variable i R falling in the motor.
aa
Im Betätigungsablauf des Gleichstrommotors verursacht jegliche I' Änderung des Drehmoments eine entsprechende Änderung der Motor-J geschwindigkeit, was, wie dies aus der Schaltung ersichtlich,In the DC motor operating sequence, any I 'change in torque causes a corresponding change in motor J speed, which, as can be seen from the circuit,
! von dem Verstärker 42 wahrgenommen wird, der seinerseits die! is perceived by the amplifier 42, which in turn the
Zenerdiode 44 als veränderliche Größe eines Geschwindigkeitskontroll- und -Steuersignals steuert. Irgendwelche Spannungsänderungen dieses Signals haben dann auch entsprechende Rückwirkungen auf die Basis des Transistors 40, der mit der Summenspannung der Zenerdiode 44 und der variablen Spannung i RZener diode 44 as a variable size of a speed control and control signal controls. Any voltage changes in this signal then also have corresponding repercussions to the base of the transistor 40, which is connected to the sum voltage of the Zener diode 44 and the variable voltage i R
el elel el
beaufschlagt wird, wenn immer der Verstärker 38 ein Spannungssignal vom Ausgang Q des Flip-Fbps 27 bekommt. In Übereinstim- is applied whenever the amplifier 38 receives a voltage signal from the output Q of the flip-Fbps 27. In accordance with
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mung mit der Signaländerung an der Basis des Transistors verändert dieser die Spannung an der Diode 45, was zur Einstellung des über den Motorkreis abfallenden Wertes i R führt, und zwarchanges with the signal change at the base of the transistor this the voltage at the diode 45, which leads to the setting of the value i R falling across the motor circuit, namely
a a ja a j
in der Weise, daß die Motorgeschwindigkeit konstant bleiben wird. Die Klemmspannung des Motors ist im wesentlichen gleich der Summe der Gegen-EMK des Motors und der über diesen abfallenj-in such a way that the engine speed remains constant will. The terminal voltage of the motor is essentially equal to the sum of the back EMF of the motor and the
den Spannung i R . Somit kann in den genanntenBereichen die a athe voltage i R. Thus, in the areas mentioned, the a a
Motorgeschwindigkeit stets in Richtung auf einen konstanten IMotor speed always towards a constant I.
Wert hin durch Änderung der Klemmenspannung zur Aufrechterhai- : tung der Gegen-EMK einreguliert werden, bestimmt durch die Zener-Spannung, wobei sich jeweils die Größei R im Ergebnis ι der Veränderung der Gegen-EMK ändert.Value by changing the terminal voltage towards the sustainer: direction of the back EMF are regulated, determined by the Zener voltage, with the size R in the result ι the change in the back EMF changes.
Der absolute Betrag der Motorgeschwindigkeit wird durch die Zener-Spannung eingestellt. Über die Widerstände 47, 48 wird der Transistor 40 mit einem geringen Vorspannungswert beaufschlagt .The absolute amount of the motor speed is determined by the Zener voltage set. About the resistors 47, 48 is the transistor 40 has a low bias value applied to it.
Der Transistor 40 bleibt in seinem leitenden Zustand, bis das Flip-Flop 27 in die Ausgangsstellung zurückgesetzt wird. Über diese gesamte Zeit wird der Motor 10 mit einem Drehmoment angetrieben, welches nötig ist, um die Konstanz der Geschwindigkeit aufrecht zu erhalten, bis der Nadelmechanismus an der bekannten Stellung angekommen ist.The transistor 40 remains in its conductive state until the flip-flop 27 is reset to the initial position. Above the entire time, the motor 10 is driven with a torque which is necessary to maintain the constant speed to maintain until the needle mechanism has arrived at the known position.
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Die Steuerung für den Anhaltevorgang bei bzw. nach Erreichen der bekannten Nadelstellung ist folgende:The control for the stopping process when or after reaching the known needle position is as follows:
Es werden in Übereinstimmung mit der Angabe einer Bezugsposition für die Einleitung des abschließenden Bremsschrittes, der in Fig. 2A mit dem Bereich (3) wiedergegeben ist, Positionsimpulse vorgegeben. Hierfür dreht sich mit dem Nadelmechanismus eine ungleichmäßig in ihrer Kontur ausgebildete ferromagnetische Nockenscheibe 50, die in Wechselwirkung mit einerIt will be in accordance with the specification of a reference position for the initiation of the final braking step, which is shown in Fig. 2A with the area (3), predetermined position pulses. For this purpose, the needle mechanism rotates a non-uniformly formed in its contour ferromagnetic cam disk 50, which interacts with a
dieser gegenüberliegenden Drahtspule 52 steht, in der entsprechend dem Vorbeilaufen der verschieden weit entfernten Konturen, der Nockenscheibe Spannungsimpulse induziert werden, deren sichj abwechselnd entgegengesetzte Polaritäten aus Fig. 2F zu entnehmen sind. Diese Impulsfolge wird den Verstärkern 54 und 55 ein-: gegeben. Die Ausgänge der Verstärker liegen in der dargestellten Weise an UND-Toren 57 und 58, deren zweite Eingänge Signal-this opposite wire coil 52 is in the corresponding walking past contours at different distances, voltage pulses are induced in the cam disk, the alternating polarities of which are shown in FIG. 2F are. This pulse sequence is input to the amplifiers 54 and 55. The outputs of the amplifiers are in the one shown Way to AND gates 57 and 58, the second inputs of which are signal
folgen des Flip-Flops 60 für die Positionsauswahl erhalten. Die Ausgänge der UND-Tore liegen an den beiden Eingängen eines i ODER-Tores 62, dessen Ausgang wiederum mit dem Eingang (R) fürfollow the flip-flop 60 for position selection. The outputs of the AND gates are connected to the two inputs of an i OR gate 62, the output of which in turn connects to the input (R) for
die Nullsetzung des Flip-Flops 27 in Verbindung steht, welches der Bremssteuerung dient.the zeroing of the flip-flop 27 is connected, which is used for brake control.
Normalerweise wird beim Anhalten der Nähmaschine diejenige Nadelstellung für die endgültige betrachtet,bei der sich die Nadel unten befindet. Eine derartige Stellung bedeutet, daß der Ausgang Q des Flip-Flops 60 in seiner Grundstellung denNormally, when the sewing machine is stopped, that needle position is considered for the final one at which the Needle is down. Such a position means that the output Q of the flip-flop 60 is in its basic position
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Pegel "high" aufweist, so daß die Impulse ausschließlich durch das UND-Tor 57 hindurchgelassen werden und dem Bremssteuerkreis des Flip-Flops 27 zugeführt sind. Demgemäß wird ungeachtet der AusgangsSituation bei Einleitung des Bremsvorganges durch die Bedienungsperson der Nähmaschine die Nadel zwangsläufig in ihrer abgesenktesten Stellung zura Halten gebracht, was sich aus der Arbeitsweise des Flip-Flops 60 ergibt, welches normalerweise in Grundstellung ist.Level "high", so that the pulses exclusively through the AND gate 57 are passed and the brake control circuit of the flip-flop 27 are supplied. Accordingly, regardless of Starting situation when the operator of the sewing machine initiates the braking process, the needle is inevitably in brought their lowered position zura hold, which results from the operation of the flip-flop 60, which is normally is in the basic position.
Das sich normalerweise unter der Bedingung der Nullsetzung bzw. im gelöschten oder rückgesetzten Zustand befindende Flip-Flop 27, welches als impulserzeugende Einheit die Bremssteuerung vorgibt, wird bei normaler Arbeitsweise des Motors geschaltet, wenn die Motorgeschwindigkeit unter einen vorgewählten Wert abfällt. Solange der Motor mit einer Geschwindigkeit läuft, die über diesem Wert liegt, liegt am Ausgang des Spannungskomparators 30, wie aus Fig. 2E ersichtlich, der Pegel "high" an, d.h., daß ein Impuls an dem Eingang S des Flip-Flops 27 nur dann anliegt, wenn der Signalpegel "high" am Ausgang des !Comparators 30 wegfällt. Das Flip-Flop 27 reguliert ausgangsseitig (vergleich dauch den Ausgang Q und Fig. 2G) die Motorgeschwindigkeit im Bereich (2), bis der Nadelmechanismus und damit die Nadel selbst eine vorgegebene Stellung erreicht hat. Hierdurch wird ein Positionsimpuls erzeugt, der an dem Null- oder RücksetZBingang R des Flip-Flops 27 anliegend den vorher für die Geschwindigkeits-This normally occurs under the condition of zeroing resp. in the deleted or reset state located flip-flop 27, which as a pulse-generating unit, the brake control defaults, is switched during normal operation of the motor, if the motor speed drops below a preselected value. As long as the motor is running at a speed that is above this value, there is a voltage comparator output 30, as can be seen from Fig. 2E, the level "high" on, i.e. that a pulse at the input S of the flip-flop 27 only is present when the signal level is "high" at the output of the! Comparator 30 is omitted. On the output side, the flip-flop 27 regulates the motor speed (compare output Q and FIG. 2G) in area (2) until the needle mechanism and thus the needle itself has reached a predetermined position. Through this a position pulse is generated, which is applied to the zero or reset ZB input R of the flip-flop 27 lying against the previously for the speed
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anstellung des Motors vorhandenen Impuls löscht und damit
wiederum eine dynamische Bremsung im Bereich (3) von Fig. 2a
einleitet.turning on the motor deletes the existing impulse and thus
again dynamic braking in area (3) of FIG. 2a
initiates.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Bremsung mittels einer externen
Bremsvorrichtung, etwa einer elektromechanischen Bremse, vor- j genommen, die sich aus dem Verstärker 70, der Bremsspule 72 und ι
dem Bremsanker 73 zusammensetzt. Natürlich können in diesem I Zusammenhang auch andere Bremsorgane Anwendung finden, so bei- 'At this point the braking is carried out by means of an external
Braking device, for example an electromechanical brake, made up of the amplifier 70, the brake coil 72 and the brake armature 73. Of course, other braking organs can also be used in this context, so in the case of
spielsweise eine Wirbelstrombremse, Magnetbremsen und derglei- ! for example an eddy current brake, magnetic brakes and the like !
j chen mehr. Die Bremseinheit 70 bis 73 wird durch die rückwärti-;
ge Kante des Impulses am Ausgang Q des Flip-Flops 27 in Wirkstellung gebracht. Ein entsprechender Kantendetektor 75 für die
rückwärtige Kante, bei dem es sich beispielsweise um ein Differenzierglied handeln kann, steht in Verbindung mit dem Ausgang
Q des Flip-Flops 27. Der Detektorausgang triggert wechselweise
den Impulsgenerator 76, so daß die aus Fig. 2H ersichtliche
Impulsfolge entsteht. Während diese Impulsfolge fest vorgegeben; ist, befindet sich die externe Bremsvorrichtung in Wirkstellungj chen more. The brake unit 70 to 73 is through the backward; ge edge of the pulse at the output Q of the flip-flop 27 brought into operative position. A corresponding edge detector 75 for the rear edge, which can be, for example, a differentiating element, is connected to the output
Q of the flip-flop 27. The detector output triggers alternately
the pulse generator 76 so that that shown in FIG. 2H
Pulse sequence arises. While this pulse sequence is fixed; is, the external braking device is in the operative position
Für den Fall, daß gewünscht wird, die Nadel in ihrer obersten
Stellung anzuhalten, wird über die Bewegung eines Steuerelementes der Nähmaschine ein entsprechendes Kommando gegeben, welches
gewöhnlich durch einen Hebel 77, der mit dem Knie betätigt werden kann, ausgelöst wird. Dieser Befehl bedeutet, daß einIn the event that it is desired, the needle is in its uppermost position
To stop the position, a corresponding command is given via the movement of a control element of the sewing machine, which is usually triggered by a lever 77 which can be operated with the knee. This command means that a
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Signal (vergleiche hierzu Fig. 21) dem Eingang des Flip-Flops 60, welches für die Nadelstellung verantwortlich ist, zugeführt! wird. In Fig. 1 ist der Auswahlschalter für die obere Stellung der Nadel schematisch durch den Schalter 78 wiedergegeben. Das obengenannte Kommando wird gleichermaßen dem Verstärker 80 zugeführt und von diesem unmittelbar einem der Eingänge des ODER-Tores 35 und zum Eingang des Flip-Flops 27. Das Flip-Flop wird somit unmittelbar gesetzt und der Antrieb des Motors mit der herabgesetzten Geschwindigkeit eingeleitet,, wie das aus ; dem Kurvenabschnitt (4) von Fig. 2ä zu entnehmen ist. Der MotonSignal (see Fig. 21) at the input of the flip-flop 60, which is responsible for the needle position, is supplied! will. In FIG. 1, the selection switch for the upper position of the needle is shown schematically by the switch 78. That The above command is likewise fed to the amplifier 80 and from this directly to one of the inputs of the OR gate 35 and to the input of the flip-flop 27. The flip-flop is thus set immediately and the drive of the motor with it the reduced speed initiated, like that out; the curve section (4) of Fig. 2a can be seen. The Moton
läuft solange, bis die Nadel aus der voll ausgefahrenen unteren Stellung in die voll angehobene obere Stellung gebracht worden ' ist.has been running until the needle from the fully extended down position in the fully raised upper position brought '.
Bei Anlegung des Kommandos für die Ruhestellung der Nadel in ihrer angehobenen Position an das Flip-Flop 60 ändern sich die Signalpegel an den Ausgängen Q und Q so, daß in Verbindung mit jWhen the command for the rest position of the needle in its raised position is applied to the flip-flop 60, the changes Signal level at the outputs Q and Q so that in conjunction with j
dem UND-Tor 57 und dem UND-Tor 58 Bedingungen vorliegen, die ! das Hindurchlassen der für das Anhalten der Nadeln in ihrer j angehobenen Stellung zuständigen Impulse durch das ODER-Tor 62 ermöglichen, (vergleiche hierau die negativen Impulse in Fig. 2H). Die von dem ODER-Tor 6 2 durchgelassenen Impulse liegen dann automatisch am Eingang R des Flip-Flops 27 an. Der Motor dreht sich nunmehr solange, bis die Nadel sich ausreichend weit an ihre obere Ruhestellung heranbewegt hat, woraufhin derthe AND gate 57 and the AND gate 58 have conditions that! the passage of the pulses responsible for stopping the needles in their raised position through the OR gate 62 enable (compare here the negative pulses in Fig. 2H). The pulses passed by the OR gate 6 2 are present then automatically at the input R of the flip-flop 27. The motor now turns until the needle turns sufficiently has moved far to its upper rest position, whereupon the
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Impuls am Ausgang Q des Flip-Flops 27 wegfällt und ein Bremsimpuls am Ausgang des one-shot-Impulsgenerators 76 erzeugt wird Damit beginnt in der Steuerfolge der Kurvenbereich (5) der externen Bremsung gemäß Fig. 2A.Pulse at the output Q of the flip-flop 27 is omitted and a braking pulse is generated at the output of the one-shot pulse generator 76 The curve area (5) of the external braking according to FIG. 2A thus begins in the control sequence.
Aus dem Vorstehenden läßt sich in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen eindeutig entnehmen, daß eine dynamische Bremsung nur solange vorliegt, wie der Transistor 24 sich in seinem leitenden Zustand befindet, was dann der Fall ist, wenn er mit einem Spannungssignal von dem Flop-Flop 27 für die Bremssteuerung beaufschlagt wird. Da das Spannungssignal den Bremsvorgang direkt steuert, sind zusätzliche Schaltkreise, wie sie bisher in Steuerschaltungen, die sich Silikon-Gleichrichteranordnungen bedinen, erforderlich waren, nicht mehr nötig. Da das über den Widerstand 22 abfallende Spannungssignal sowohl fürFrom the above, in conjunction with the accompanying drawings, it can be clearly seen that dynamic braking only exists as long as the transistor 24 is in its conductive state, which is the case when it is applied with a voltage signal from the flop-flop 27 for the brake control. Because the voltage signal is the braking process Direct controls are additional circuits, as previously in control circuits, which are silicon rectifier assemblies conditional, were necessary, no longer necessary. Since the voltage signal dropped across the resistor 22 for both
die die Geschwindigkeit des Motors als auch/über diesen abfallendethe speed of the motor as well as / falling over it
Spannung i R repräsentativ ist, können beide Werte für die Vora u.Voltage i R is representative, both values can be used for the Vora u.
gäbe eines Pegels der Motorgeschwindigkeit benutzt werden und damit auch für die Korrektur von Geschwindigkeitsänderungen gegenüber dem vorgegebenen Geschwindigkeitspegel. Die hierfür bisher erforderlich gewesenen komplizierten Schaltkreise für Impulszählungen und dergleichen können entfallen. Damit ist eine erhebliche Vereinfachung vergleichbarer bekannter Vorrichtungen erreicht.would give a level of engine speed and thus also for the correction of speed changes compared to the specified speed level. The for this Complicated circuits for pulse counting and the like that were previously required can be dispensed with. So is achieved a considerable simplification of comparable known devices.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schalt-jAnother essential advantage of the switching j according to the invention
I anordnung ergibt sich aus der Funktionsweise des Schalters 12, I welcher die normale Spannungsversorgung zu dem Motor für eine bestimmte Zeitfolge während des Bremsvorganges unterbricht. Hierdurch wird es möglich, einen getrennten Stromregulierungsschaltkreis zu verwenden, der sich insbesondere durch den Tran-! sistor 40 kennzeichnet. Die dennoch erfolgende Energiezufuhr für den verbleibenden Antrieb aus der normalen Antriebsschaltung in ihrer Doppelfunktion bietet eine weitere Vereinfachung i des Steuerkreises.I arrangement results from the functionality of the switch 12, I. which interrupts the normal voltage supply to the motor for a certain time sequence during the braking process. This makes it possible to have a separate current regulation circuit to use, which is particularly characterized by the tran-! sistor 40 identifies. The energy supply that still takes place for the remaining drive from the normal drive circuit in its double function i offers a further simplification of the control circuit.
Abänderungen und Weiterbildungen der beispielsweise beschriebenen und dargestellten Schaltung, die im Rahmen der vorliegen-j den Erfindung liegen, sind beispielsweise, daß die positiven undpegativen Impulse der Logikschaltung einer Vielzahl unterschiedlicher logischer Schaltelemente zugeführt werden können, , wenn durch diese letztlich eine Impulsfolge erhalten werden kann, die zur Anlegung äußerer Bremskräfte führt. In gleicher Weise beschränkt sich die Erfindung selbstverständlich nicht auf die Verwendung einer bestimmten Art eines Gleichstrommotors; vielmehr sind für den vorliegenden Zweck alle Gleichstrommotoren mit einem niedrigen Drehmoment und hohem Anspruchsvermögen geeignet (hierzu gehört beispielsweise auch der ü 12 M4H-Motor der PMI Division of Kollmorgen Corporation, Glen Cove, New York).Modifications and developments of the circuit described and illustrated, for example, which are part of the present-j The invention are, for example, that the positive and negative pulses of the logic circuit of a variety of different Logical switching elements can be fed if a pulse train is ultimately obtained by this that leads to the application of external braking forces. The invention is of course not restricted in the same way to the use of a certain type of DC motor; rather, for the present purpose, all are DC motors Suitable for low torque and high demands (this also includes the ü 12 M4H motor, for example of the PMI Division of Kollmorgen Corporation, Glen Cove, New York).
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Claims (21)
daß der Bremssteuerkreis ein Schaltmittel besitzt, das in
Reihe mit der genannten Stromleitung liegt und auf den Brems-; steuerkreis so reagiert, daß eine dynamische Bremsung des6. Control device according to claim 3, characterized in that
that the brake control circuit has a switching means, which in
Row with said power line and on the brake; control circuit reacts so that a dynamic braking of the
Motors ansprechen, der durch eine Stromleitung niedriger
Impedanz vorgegeben ist, Mitteln zur Bestimmung des Stror.es
in dieser Leitung und Vorgabe eines Steuersignals für den
Fall, daß die Stromamplitude einen vorgegebenen Betrag er- [ reicht hat, und ans Mitteln, die auf das Steuersignal für j die steuerbar wechselnde Impedanz in diese Stromleitung an- j sprechen. jwhich respond to a Breras command for a short circuit of the
Motor respond, which is lower by a power line
Impedance is given, means for determining the Stror.es
in this line and specification of a control signal for the
In the event that the current amplitude has reached a predetermined amount, and the means which respond to the control signal for the controllably changing impedance in this current line. j
Stromregulierung, welches in Reihe mit dem Ilotor liegt, und21. Control device for DC motors according to claim 20, characterized in that the means for regulating the speed from a power source, a device for
Current regulation, which is in series with the Ilotor, and
niedrige Impedanz aufweisende Stromleitung vorgegeben ist, wobei diese das die Geschwindigkeit regulierende Signal
bzw. eine entsprechende Spannung erzeugen.A variable voltage for the motor from a direct current source in over once iranung with a signal or a voltage of the variable speed control and consists of means that respond to the control signal and to the current common through the
Low impedance power line is given, this being the speed regulating signal
or generate a corresponding voltage.
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