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DE3110784A1 - Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines schrittmotors - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines schrittmotors

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DE3110784A1
DE3110784A1 DE19813110784 DE3110784A DE3110784A1 DE 3110784 A1 DE3110784 A1 DE 3110784A1 DE 19813110784 DE19813110784 DE 19813110784 DE 3110784 A DE3110784 A DE 3110784A DE 3110784 A1 DE3110784 A1 DE 3110784A1
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DE
Germany
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interval
stepping motor
stepper motor
phase change
time
Prior art date
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DE19813110784
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English (en)
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DE3110784C2 (de
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Yoshifumi Shiojiri Nagano Gomi
Torao Yajima
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Suwa Seikosha KK
Epson Corp
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Publication date
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Publication of DE3110784A1 publication Critical patent/DE3110784A1/de
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/14Arrangements for controlling speed or speed and torque

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)

Description

S-
Verfahren und Vorrichtung zur
Ansteuerung eines Schrittmotors
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5 zur Ansteuerung eines Schrittmotors.
Es soll zunächst ein herkömmliches Verfahren dieser Art in Verbindung mit einem Beispiel einer Ansteuerung mit offener Schleife beschrieben werden. Bei diesem Ansteuerungsverfahren mit offener Schleife ist kein Detektor vorhanden, um den Umlauf des Schrittmotors aufzunehmen. Der Zeitpunkt des Phasenwechsels, der
für den Hochlauf des Motors, für sein Abbremsen oder die Einhaltung einer konstanten Drehgeschwindigkeit erforderlich ist, wird im voraus berechnet und in
einem Speicher gespeichert.
Wenn die Steuerschaltung zur Ansteuerung des Schrittmotors als Mikrocomputersystern ausgebildet ist, werden die Daten errechneter Zeitintervalle im voraus in
einem ROM gespeichert. Dies sei nachfolgend im einzelnen erläutert.
Für die Beschleunigungszeit bzw. den Hochlauf werden die Daten von Zeitintervallen, die zur Steuerung des Hochlaufs notwendig sind, im voraus in einem Speicher gespeichert. Beim Beginn der Ansteuerung wird das erste Intervall aus dem Speicher ausgelesen und am Ende
dieses Zeitintervalles ein Phasenwechsel ausgeführt und zugleich das nächste Zeitintervall aus dem Speicher
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ausgelesen. Das bedeutet, daß Phasenwechsel in der errechneten Anzahl ausgeführt werden und die Motordrehgeschwindigkeit auf einen konstanten Wert erhöht wird.
Das zur Erzielung einer konstanten Drehgeschwindigkeit zwischen zwei Phasenwechseln der Motoransteuerung erforderliche Zeitintervall wird eingestellt. Am Ende eines jeden solchen Zeitintervalles wird die Phase der Motoransteuerung geändert. Dies wiederholt sich, und der Motor wird mit konstanter Drehgeschwindigkeit angetrieben.
Für das Abbremsen sind die errechneten Zeitintervalle im voraus in einem Speicher gespeichert. Wenn der Motor in die Abbremsphase eintritt, wird aus dem Speicher das erste errechnete Zeitintervall ausgelesen. Gleichzeitig damit wird die Phase geändert und aus dem Speicher das nächste Zeitintervall ausgelesen. Dies wiederholt sich, und die Drehgeschwindigkeit des Motors fällt ab, bis der Motor schließlich stoppt.
In einem Kurzlaufbetrieb, das heißt wenn sich der Motor nur um einen geringen Winkel dreht, dann wird nur die halbe Anzahl aller für den Anlauf dienenden Schritte benutzt, während die übrigen Schritte der Abbremssteuerung dienen.
Der Schrittmotor wird also entsprechend errechneten Zeitintervallen angesteuert, die man vorher aus dem Hochlauf- und dem Abbremsverhalten des Schrittmotors gewonnen hat. Diese Art der Ansteuerung führt während des Hochlaufs oder des Abbremsens zu Schwingungen. Die Schwingungen beruhen auf Schwankungen der Speisespannung oder Schwankungen der auf den Schrittmotor
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Ί einwirkenden Belastung. Die Wellenform der Schwingung des Schrittmotors ist in Fig. 1 dargestellt. In dieser Figur ist auf der Ordinate die Schrittstrecke des Schrittmotors, auf der Abszisse die Zeit aufgetragen.
κ Hierin sind T bis T n jeweils bestimmte Zeitinter- ° a a+9 J
valle, die im voraus berechnet werden und für die Hochlaufsteuerung oder die Abbremssteuerung erforderlich sind.
•JO Die erläuterte Art der Ansteuerung weist einen weiteren Nachteil auf, der darin besteht, daß die Motordrehgeschwindigkeit nicht auf einen Impuls bestimmter Zeitdauer ansprechen kann, wenn das Ansteuerungssystem des Schrittmotors eine Zeitlang blockiert ist, infolge der Tatsache, daß die Phase des Schrittmotors entsprechend den berechneten Zeitintervallen gewechselt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Ansteuerung eines Schrittmotors und eine Vorrichtung, das heißt eine Steuerschaltung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei denen eine Schwingung des Motors infolge eines weiten Bereichs der Speisespannung oder einer Schwankung der Belastung während der Beschleunigung oder Abbremsung des Schrittmotors vermieden werden kann. Darüberhinaus soll der Schrittmotor bei Drehung mit konstanter Drehgeschwindigkeit eine gute Regelung aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet .
Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen kann eine Schwingung des Schrittmotors aufgrund eines großen Speise-
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Spannungsbereichs oder einer Schwankung der Last vermieden werden. Es ergibt sich ein ausgezeichnetes Antriebsverhalten des Schrittmotors auch bei einem Kurzlaufbetrieb, bei dem der Schrittmotor beschleunigt und dann abgebremst wird, bevor er den Zustand der konstanten Drehgeschwindigkeit erreicht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Wellenformen einer Schwingung des Schrittmotors, der in herkömmlicher Weise angesteuert wird,
Fig. 2 schematisch einen Antriebsmechanismus
für den Schreibkopf eines Punktmatrixdruckers als einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 ein Zeitdiagramm für die Antriebssteuerung des Antriebsmechanismus von Fig. 2 und
Fig. 4 und
Zeitdiagramme zur Erläuterung des er
findungsgemäßen Verfahren zum Antrieb des Schrittmotors zur Bewegung des Schreibkopfs um eine geringe Anzahl von Schritten, wobei Fig. 4 den Fall einer Bewegung des
Schreibkopfes um eine, geradzahlige Anzahl von Schritten und
Fig. 5 den Fall einer entsprechenden Bewegung um eine ungeradzahlige Anzahl von Schritten
zeigen.
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In Fig. 2 ist der Antriebsmechanismus für einen Schreibkopf eines Punktschreibers als eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
In dieser Figur bezeichnet 1 einen Schrittmotor, 2 eine Schlitzscheibe, die Schlitze oder Löcher aufweist, deren Anzahl der Anzahl von Schritten entspricht, die der Schrittmotor 1 zur Ausführung einer Umdrehung benötigt. Die Schlitzteilung bzw. der Abstand zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Schlitzen ergibt sich durch Einteilung der Schlitzscheibe in gleiche Teile entsprechend der Anzahl von Schritten, die für eine Umdrehung des Schrittmotors 1 benötigt werden. 3 ist ein optischer Detektor, der in Verbindung mit der Schlitzscheibe 2 pro Schritt des Schrittmotors einen Zeitsteuerungsimpuls abgibt. 4 ist eine Haltevorrichtung für den Detektor, die in Richtung des Pfeiles A verschoben werden kann, um einjustiert werden zu können. 5 ist ein Untersetzungsgetriebe, 6 ein Zeitsteuerungs- oder Antriebsriemen und 7 ein Schreibkopfträger, der am Antriebsriemen 6 angebracht ist. 8 ist der Schreibkopf.
Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm der Ansteuerung des gezeigten Antriebsmechanismus für den Schreibkopfträger. -Fig. 3(a) zeigt die vom Detektor 3 im Zusammenwirken mit der Schlitzscheibe 2 erzeugten Zeitsteuerungsimpulse. Fig. 3(b) kennzeichnet die Zeitpunkte, zu denen die Phase der dem Schrittmotor 1 zugeführten Antriebsimpulse geändert wird. 10 kennzeichnet den Startzeitpunkt des Antriebs, zu dem die Phase der Antriebsimpulse zum Schrittmotor das erste Mal geändert wird. Während des Hochlaufs 11 unterliegt der Schrittmotor 1 einer Beschleunigungssteuerung. 12 kennzeichnet den stationären Betrieb, das heißt die Zeitspanne, während welcher der
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AO-
Ί Schrittmotor 1 auf konstante Drehgeschwindigkeit geregelt wird. In der Abbremsphase 13 schließlich unterliegt der Schrittmotor 1 einer Abbremssteuerung.
Das Verfahren zum Antrieb des Antriebsmechanismus für den Schreibkopfträger des Punktdruckers soll nun unter bezug auf das Zeitdiagramm von Fig. 3 erläutert werden. Während des Stillstandsabschnitts 9 wird der Schrittmotor 1 mit einer bestimmten Phase erregt, das heißt er erhält Antriebsimpulse, deren Phase sich nicht ändert, so daß auf den Rotor des Schrittmotors kein Drehmoment ausgeübt wird und er daher stillsteht. Wenn zum Startzeitpunkt 10 die Phase der Antriebsimpulse für den Schrittmotor 1 geändert wird, wie das durch einen entsprechenden Pfeil in Fig. 3(b) angedeutet ist, dann beginnt sich der Schrittmotor 1 oder genauer sein Rotor zu drehen. Zur gleichen Zeit, wie die Phase geändert wird, wird ein Zeitgeber eingestellt, um für die Dauer eines Zeitsteuerungsimpuls- oder Bezugsintervalles te, das im Hinblick auf die konstante Drehgeschwindigkeit während des stationären Betriebs 12 des Schrittmotors gewählt wird, angeschaltet zu bleiben. Falls der Zeitsteuerungsimpuls T. vom Detektor 3 nicht ausgegeben wird, solange der Zeitgeber angeschaltet ist (also innerhalb des Bezugsintervalles te nach dem Startzeitpunkt), wird die Phase der Antriebsimpulse zum Schrittmotor mit Ausgabe des Zeitsteuerungsimpulses T, geändert. Zur gleichen Zeit wird der Zeitgeber erneut eingestellt, um wiederum für das Bezugs-Intervall te angeschaltet zu bleiben. Falls wiederum der Zeitstcucruncfsimpuls T„ nicht während des Bezugsintervalles te ausgegeben wird, wird die Phase mit der Ausgabe von T„ geändert. Gleichezeitig wird der Zeitgeber erneut auf den gleichen Wert te eingestellt. Diese Vorgänge wiederholen sich, bis der Motor in den
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Ί Zustand gelangt, bei dem der Zeitsteuerungsimpuls T während des vorgegebenen Bezugsintervalles te ausgegeben wird. In diesem Fall wird die Phase am Ende dieses Intervalles te, nicht aber mit der Ausgabe des Zeitsteuerungsimpulses geändert.
Wenn der Zeitsteuerungsimpuls während des Bezugsintervalles te ausgegeben wird, dann befindet sich der Schrittmotor 1 außerhalb des Hochlaufs 11 und tritt in den Abschnitt 12 mit Drehgeschwindigkeitskonstantregelung ein.
Während der Hochlaufphase wird das Zeitintervall tm (ti, t2,...tn-1, tn) zwischen der Ausgabe der Zeitsteuerungsimpulse T1 bis T der Reihe nach für m=1 bis m=n-1 in einem Speicher gespeichert. Für m=1 bedeutet t =t1 das Zeitintervall zwischen dem Startzeitpunkt 10 und dem Zeitpunkt der Ausgabe des Zeitsteuerungsimpulses T. . Entsprechend bedeutet tm=t;? das Zeit-Intervall zwischen der Ausgabe der Zeitsteuerungsimpulse T und T , etc.
Während des stationären Betriebs 12, währenddessen der Schrittmotor auf konstante Drehgeschwindigkeit gesteuert wird, werden die Zeitsteuerungsimpulse Tn normalerweise während des Bezugsintervalles te ausgegeben werden und die Phase der Motorerregung jeweils am Ende eines solchen Intervalles te bei gleichzeitigem erneuten Einstellen des Zeitgebers geändert werden.
Es kann jedoch vorkommen, daß ein Zeitsteuerungsimpuls nicht während der Zeit ausgegeben wird, während derer der Zeitgeber angeschaltet ist. Dies kann etwa auftreten, weil die Motordrehgeschwindigkeit infolge eines raschen Anstiegs der Motor last abfällt. In dieseir Fall wird die Phasenänderung synchron mit der Ausgabe
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λ des Zeitsteuerungsimpulses ausgeführt, wobei gleichzeitig der Zeitgeber zurückgesetzt wird, wie dies auch beim Hochlauf der Fall ist. Während der Arbeitsphase mit Konstantgeschwindigkeitsregelung werden die Zeitintervalle tm zwischen den Zeitsteuerungsimpulsen nicht in einen Speicher eingespeichert. Die Regelung auf konstante Drehgeschwindigkeit wird für den Schrittmotor 1 durch Wiederholung der erwähnten Abläufe durchgeführt.
Wenn die Anzahl der Schritte ausgehend vom Startzeitpunkt 10 den Betrag von 1- (n-1) erreicht, dann tritt der Schrittmotor 1 in die Abbremsphase ein und wird der Abbremssteuerung unterzogen (1 ist die vorgegebene
-ic Gesamtanzahl der Schritte, um die der Schrittmotor angesteuert werden soll). Gleichzeitig mit der letzten Phasenänderung im stationären Betrieb wird der Zeitgeber so eingestellt, daß er für das Zeitintervall tn-1 angeschaltet bleibt. Hierbei handelt es sich um
on das letzte beim Hochlauf erfaßte und gespeicherte Zeitintervall. Am Ende des Zeitintervalls tn-1 wird die Phase geändert und der Zeitgeber so eingestellt, daß er für das Zeitintervall tn-2 angeschaltet bleibt, das ebenfalls im Speicher gespeichert ist. Das bedeutet, daß beim Abbremsen die Erregungsphase des Schrittmotors jeweils am Ende der vom Zeitgeber bestimmten Zeitintervalle geändert wird, wobei der Zeitgeber entsprechend den während des Hochlaufs gespeicherten Zeitintervallen, die jetzt rückwärts ausgelesen werden, eingestellt wird. Dies wiederholt sich, bis die letzte Phasenänderung am Ende des Zeitintervalles ti ausgeführt wird. Schließlich kommt die Abbremsphase zu einem Ende.
Entsprechend der oben beschriebenen Arbeitsweise vom Hochlauf zum Abbremsen kann der Schreibkopfträger 7
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1 ohne Beeinflussung durch Speisespannungsschwankungen oder LastSchwankungen stetig angetrieben werden. Darüberhinaus kann eine äußerst gute Druckqualität erreicht werden, da der Druckzeitpunkt des Punkt- oder Schreibkopfs mit dem Anstieg der Zeitsteuerungsimpulse und mit der Zeitsteuerung synchronisiert ist, die sich dadurch ergibt, daß das Zeitintervall des Zeitsteuerungsimpulses in gleiche Längen unterteilt ist.
Soll sich der Schreibkopfträger 7 nicht so weit bewegen, dann muß der Schrittmotor entsprechend den Zeitdiagrammen in den Fig. 4 bzw. 5 angesteuert werden. Dies ist deswegen der Fall, weil sich der Schreibkopfträger 7 zu weit bewegt, falls der Schrittmotor erst nach Erreichen des stationären Zustands abgebremst wird.
Fig. 4 zeigt das Verfahren zur Ansteuerung des Schrittmotors um eine geradzahlige Anzahl von Schritten (6 Schritte). Fig. 4 (c) zeigt die vom Detektor 3 erzeugten Zeitsteuerungsimpulse. Fig. 4(d) kennzeichnet die Zeitpunkte der Phasenänderung durch einen Pfeil. Wenn die Phase an dem durch 14 gekennzeichneten Startzeitpunkt geändert wird, beginnt der Motor hochzulaufen. Das Zeitintervall tc1 zwischen dem Startzeitpunkt und dem Zeitpunkt der ersten Ausgabe eines Zeitsteuerungsimpulses wird ermittelt und in einem Speicher gespeichert. Die Phase wird mit der Ausgabe des ersten Zeitsteuerungsimpulses geändert und das Zeitintervall tc2 zwischen der Ausgabe des ersten und des zweiten Zeitsteuerungsimpuses erfaßt und in den Speicher eingespeichert. Die nächste Phasenänderung erfolgt dann mit der Ausgabe des zweiten Zeitsteuerungsimpulses. Dies wiederholt sich, bis die Anzahl der Phasenänderungen den Wert von (Gesamtanzahl der Schritte/2)+1 (4 Phasenwechsel im Beispiel von Fig. 4) erreicht. Dann kommt der
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Ί Schrittmotor in die Abbremsphase. Während dieser Abbremsphase 16 werden (Gesamtanzahl von Schritten/2)-1 Phasenwechsel ausgeführt. Der Zeitgeber wird auf die Phasenänderungszeitpunkte eingestellt, so daß er während der in dem Speicher gespeicherten Zeitintervalle angeschaltet bleibt. Diese Zeitintervalle werden dadurch erhalten, daß die während der Hochlaufphase 15 eingespeicherten Zeitintervalle rückwärts ausgelesen werden, mit Ausnahme des letzten Zeitintervalles tc3, also beginnend mit dem Zeitintervall tc2. Jeweils am Ende des Zeitintervalles, auf das der Zeitgeber eingestellt wurde, wird die Erregungsphase des Schrittmotors geändert und der Zeitgeber erneut eingestellt. Dies wiederholt sich, bis am Ende des Zeitintervalles tc1 die letzte Phasenänderung ausgeführt wird. Schließlich stoppt der Schrittmotor.
Fig. 5 zeigt das Verfahren zur Ansteuerung des Schrittmotors um eine ungeradzahlige Anzahl von Schritten, wobei die Länge der Hochlaufphase 18 und die der Abbremsphase 19 einander gleich sind. Die erste Phasenänderung folgt beim StartZeitpunkt 17 und führt dazu, daß der Motor zu rotieren beginnt. Während des Hochlaufs werden die Zeitintervalle zwischen den Zeitsteuerungsimpulsen ermittelt und in den Speicher eingespeichert. Während der Abbremsphase werden diese während des Hochlaufs eingespeicherten Zeitintervalle zwischen den Zeitsteuerungsimpulsen rückwärts ausgelesen und auf ihrer Grundlage die Zeitspanne eingestellt, während derer der Zeitgeber jeweils angeschaltet ist. Dies wiederholt sich bis die letzte Phasenänderung am Ende des Zeitintervalles td1 ausgeführt wird und der Motor stoppt. In Fig. 5 sind unter e die Zeitsteuerungsimpulse vom Detektor 3 und unter f mit Pfeilen die Zeitpunkte der Phasenänderungen des Schrittmotors 1 dargestellt.
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Mit dem beschriebenen Ansteuerungsverfahren kann der Schrittmotor bei hoher Geschwindigkeit und ohne jedes Schwingen selbst um eine geringe Anzahl von Cehritten angetrieben werden. Daher kann eine sehr gute Druckqualität des Punktdruckers erreicht werden, etwa ein Schritt bei Schritt Druck, wobei der Schreibkopf zum Druck eines Zeichens mit der Ausgabe eines Zeitsteuerungsimpulses, während der Schrittmotor stoppt oder während sich der Schrittmotor um mehrere Schritte bewegt und dann erneut stoppt, angetrieben wird.
Wie oben angegeben, kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ansteuerung des Schrittmotors eine Schwingung des Motors, die bisher manchmal während des Hochlaufens oder des Abbremsens auftrat, vermieden werden. Selbst wenn infolge einer zu starken Belastung des Motors dieser während der Antriebsperiode stoppt, wird er nach Entfernen der Belastung erneut umlaufen. Der Grund dafür ist, daß die Phase niemals geändert wird, bis der Zeitsteuerungsimpuls ausgegeben wird. Auf diese Weise wird der Nachteil des Standes der Technik, daß die Motordrehgeschwindigkeit nicht auf einen Impuls bestimmter Zeitspanne infolge einer zu starken Last ansprechen kann, beseitigt. Daher ist das erfindungsgemäße Ansteuerungsverfahren sehr vorteilhaft.
Das beschriebene Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich nicht nur zur Anwendung auf den Antriebsmechanismus eines Schreibkopfträgers eines Druckers, sondern auch auf andere Vorrichtungen mit einem Schrittmotor, bei denen es erwünscht ist, den Motor mit hoher Geschwindigkeit und ohne Schwingungen um bestimmte Schritte anzutreiben, wie es beispielsweise bei der Antriebsvorrichtung für einen Magnetkopf der Fall ist.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird also während
des Hochlaufs, währenddessen der Motor aus dem Stillstand beschleunigt wird, das jeweilige Zeitintervall zwischen der Ausgabe zweier aufeinanderfolgender Zeit-Steuerungsimpulse mit Hilfe eines mit dem Motor verbundenen Detektors gemessen. Ist das jeweils gemessene Zeitintervall langer als ein bestimmtes Bezugszeitintervall oder Bezugsintervall, das ist das Zeitintervall zwischen zwei Phasenänderungen im stationären Betrieb Ί0 roit konstanter Drehgeschwindigkeit, dann wird die Erregungsphase des Motors synchron mit der Ausgabe des Zeitsteuerungsimpulses geändert. Ist ein Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeitsteuerungsimpulsen kürzer als das Bezugsintervall, hat also praktisch
Ί5 der Motor den stationären Betrieb erreicht, dann wird die Phasenänderung gleich nach Ablauf des Bezugsintervalls ausgeführt und der Zeitgeber erneut auf dieses eingestellt. Fällt die Drehgeschwindigkeit des Motors während des stationären Betriebs, etwa infolge stärkerer Belastung soweit ab, daß nach einer Phasenänderung der nächste Zeitsteuerungsimpuls nach Ablauf des Bezugsintervalls seit der vorherigen Phasenänderung auftritt, dann erfolgt die Phasenänderung erst mit der Ausgabe des Zeitsteuerungsimpulses, wodurch in einem geschlossenen Regelkreis eine Geschwindigkeitsregelung erreicht wird. Während des Hochlaufs werden die Zeitintervalle zwischen den Phasenänderungen gespeichert. Bei der Abbremsung werden diese Zeitintervalle rückwärts ausgelesen und die Phasenänderung entsprechend den ausgelesenen Zeitintervallen ausgeführt. Bei der Abbremsung übernehmen also die ausgelesenen Zeitintervalle die Funktion des Bezugsintervalls, bis der Motor stoppt.

Claims (9)

Patentansprüche
1.J Verfahren zur Ansteuerung eines Schrittmotors, der mit jeder Phasenänderung ihm zugeführter Erregersignale einen Schritt ausführt, dadurch gekennzeichnet , daß mit jedem vom Schrittmotor ausgeführten Schritt ein Zeitsteuerungsxmpuls erzeugt wird, daß zugleich mit jeder Phasenänderung begonnen wird, ein vorgegebenes Bezugsintervall auszuzählen, daß die nächste Phasenänderung am Ende dieses Bezugsintervalles bewirkt wird, wenn während des Bezugsintervalles ein Zeitsteuerungsxmpuls erzeugt wurde, und
daß die nächste Phasenänderung mit dem ersten nach der letzten Phasenänderung erzeugten Zeitsteuerungsxmpuls bewirkt wird, wenn dieser erst nach Ablauf des vorgegebenen Bezugsintervalles auftritt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß während des Hochlaufs des Schrittmotors die Zeitintervalle zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Zeitsteuerungsimpulsen gemessen und der Reihe nach gespeichert werden, und daß während des Abbremsens des Schrittmotors die beim Hochlauf gespeicherten Zeitintervalle rückwärts der Reihe nach ausgelesen werden und nacheinander die Bezugsintervalle darstellen.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Hochlauf und dem Abbremsen ein konstantes, der gewünschten Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors entsprechendes Bezugsinterval1 vorgegeben wird, um den
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Schrittmotor auf eine im wesentlichen konstante Drehgeschwindigkeit zu regeln.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß bei Antrieb des Schrittmotors um η Schritte, wobei der Schrittmotor vor Erreichen einer stationären Drehgeschwindigkeit abgebremst wird, (Kurzlauf), während des Abbremsens die zuvor beim Hochlauf gespeicherten Zeitintervalle ausgehend vom zuletzt gespeicherten Zeitintervall rückwärts bis zu dem zuerst gespeicherten Zeitintervall als Bezugsintervall dienen, wenn η eine ungerade Zahl ist, während für den Fall, daß η eine gerade Zahl ist, die gespeicherten Zeitintervalle beginnend mit dem an vorletzter Stelle gespeicherten Zeitintervall bis zu dem zuerst gespeicherten Zeitintervall als Bezugsintervall dienen.
5. Vorrichtung zur Ansteuerung eines Schrittmotors nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen mit dem Schrittmotor (1) gekoppelten Impulsgeber (2, 3), der mit jedem Schritt des Schrittmotors einen Zeitsteuerungsimpuls (T1, T2,...Tn-1, Tn) abgibt,
eine Einrichtung zum Messen des Zeitintervalles (ti, t2f ... tn-1) zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Zeitsteuerungsimpulsen und zum Speichern der gemessenen Zeitintervalle,
einen oder mehrere Zeitgeber, der bzw. die auf ein vorgegebenes Bezugsintervall und/oder ein gespeichertes Zeitintervall einstellbar sind, eine Vcrgleichseinrichtung zur Feststellung, ob ein Zeitsteuerungsimpuls während oder nach Ablauf eines an einem Zeitgeber eingestellten Bezugsintervalls bzw. gespeicherten Zeitintervalls auftritt, und
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eine an die Vergleichseinrichtung angeschlossene Steuereinrichtung zur Steuerung des Zeitpunkts einer Phasenänderung der dem Schrittmotor (1) zugeführten Erregersignale abhängig vom Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Zähler zur Auszählung von l-(n-1) Schritten des Schrittmotors (1), wobei 1 die von dem Schrittmotor für einen Antriebsvorgang auszuführende Gesamtanzahl von Schritten und n-1 die für den Hochlauf des Schrittmotors benötigte Anzahl von Schritten ist.
7. Antriebsverfahren zum Antrieb eines Schrittmotors mit konstanter Geschwindigkeit, welcher einen Detektor zur Erfassung des Zeitpunkts einer Phasenänderung des Schrittmotors aufweist, wobei die Phasenänderung des Schrittmotors synchron mit der Ausgabe der Zeitsteuerungs impulse ausgeführt wird, wenn das Intervall des Ausgangssignals (Zeitsteuerungsimpuls) vom Detektor langer als ein Bezugsintervall ist, während, wenn das Intervall des Ausgangssignals kürzer als das Bezugsintervall· ist, die Phase gleich nach Ablauf des Bezugs- Intervalls geändert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Intervall der Ausgabe des Zeitsteuerungsimpulses während des Hochlaufs ermittelt und nacheinander gespeichert wird, MViu. beim Abbremsen das Intervall der Ausgabe des Zeitsteuerungsimpulses rückwärts von dem Gespeicherten ausgelesen wird, um das Bezugsintervall· für die Zeitsteuerung der Phasenänderung einzustehen, und wobei die Phase am Ende des BeZugsinterVa^s geändert wird und diese Aktion zur Steuerung des Abbremsens des
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Λ-
Ί Schrittmotors wiederholt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend einen
ι Detektor zur Lieferung eines Ausgangssignals mit einem
5 Zeitsteuerungsimpuls pro einem Schritt des Schrittmotors.
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DE19813110784 1980-03-19 1981-03-19 Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines schrittmotors Granted DE3110784A1 (de)

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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JP (1) JPS56132196A (de)
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