DE3018522A1 - Verfahren und steuersystem zum steuern eines elektromotors, insbesondere fuer einen fernschreiber - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. H. Weickm-änn; Di3>l:-Ehys.:Px;K;Fincke Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber H. Li ska ^3. [nachqereichtI

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8000 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

Martin Research Limited,
NorthbroGk, Illinois
V. St. A.

Verfahren und Steuersystem zum Steuern eines Elektromotors, insbesondere für, einen Fernschreiber

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BAD ORIGINAL

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann-, Dipl.-Prys-. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska

21- JuIf 1980

8ΟΟΌ MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich generell auf ein Steuersystem für einen Motor, bei dem eine Vielzahl von elektromagnetischen Feldwicklungen gesondert gespeist wird, um die Drehstellung und die Bewegung eines Rotors zu steuern, und/oder auf eine durch den Rotor getriebene Anordnung. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Steuersystem, welches eine Gegen-EMK festzustellen gestattet, die infolge einer .Rotordrehung induziert wird." Dadurch wird ein Rückkopplungssignal gebildet, welches für eine Steuerungsoperation des Motors oder zur Ermittelung des Betriebszustands der durch den Motor angetriebenen Anordnung von Nutzen ist. Das Steuersystem gemäß der Erfindung ist von besonderem Nutzen hinsichtlich der Steuerung des Betriebs eines Druckkopf-Einstellmotors in einem Schnell-Fernschreiber bzw. Schnelldrucker, bei dem es erforderlich ist, daß der Druckkopf mit hohem Genauigkeitsgrad eingestellt und gesteuert wird.

Auf dem Gebiet der Elektromotoren ist es allgemein üblich, ein Tachometer oder dgl. Einrichtung zu verwenden, das bzw. die entweder direkt oder indirekt von der Rotorwelle^ eines Motors angetrieben wird, um nämlich die Drehzahl und andere Betriebsparameter des Motors zu bestimmen. Es ist; außerdem Üblich, das Ausgangssignal des Tachometers in einer Rückkopplungsschleife dazu auszunutzen, die Speisung des Motors zu steuern, um nämlich eine gewünschte Motorleistungsnorm einschließlich der Aufrechterhaltung gleich-

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mäßiger Motordrehzahlen bei schwankender Belastung zu erzielen und um die Beschleunigungs- und Verlangsamungseigenschaften des Motors zu optimieren.

Erst kürzlich sind andere Einrichtungen zur Ermittelung der Motordrehzahl und Motorleistung in Benutzung genommen worden. So sind beispielsweise optische Aufnahmesysteme mit einem Motorrotor gekoppelt worden, um die Motordrehung zu ermitteln. Dabei ist bei Drehung einer lichtundurchlässigen Scheibe* die radial angeordnete transparente

und
Schlitze aufweist/ von einer Seite der Scheibe von einer Lichtquelle her bestrahlt wird ,auf der anderen Seite der Scheibe ein lichtelektrischer Fühler vorgesehen. Bedauerlicherweise werden jedoch durch die optischen Aufnehmer Fehler eingeführt, und zwar aufgrund der Exzentrizität der Scheibe oder der Anbringung der Scheibe an der Rotorwelle. Dabei können sogar geringe Exzentrizitäten der Schlitze in bezug auf die Achse der Rotorwelle dazu· führen, daß der licht- bzw. photoelektrische Fühler eine falsche Beschleunigung oder Verlangsamung Je Drehung der Rotorwelle ermittelt„ In jenen Fällen, in denen derartige Seheiben in Verbindung mit Schrittmotoren verwendet wer- · den und in denen die Trägheitskraft der Belastung gering ist, kann die betreffende Scheibe überdies einen unerwünschten Beitrag zu der Rotations-Trägheitskraft des Rotors führen und die Beschleunigungs- oder Verlangsamuhgseigenschaft des Motors vermindern. Überdies bringen derartige optische Detektorsysteme in unerwünschter Weise einen zusätzlichen Platzbedarf zu dem Platz mit sich, der von dem Motor benötigt wird. Außerdem tragen sie zur Komplexität und zur Steigerung der Kosten der Anordnung bei, in der sie verwendet werden. .

Weitere bisher_; benutzte Verfahren laufen auf den Versuch hinaus, die in einer Motorwicklung induzierte Gegen-EMK

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zu gewinnen und dazu heranzuziehen, die Leistung des Motors zu ermitteln und zu steuern. Bei einem derartigen Versuch wurde die Gegen-EMK dadurch gewonnen, daß eine zusätzliche Wicklung in dem Motor verwendet wurde. Da die zusätzliche Lese- bzw. Feststellwicklung jedoch von den Feldwicklungen magnetisch abzuschirmen war, um eine Induktion von Antriebssignalen bzw. Steuersignalen in den Lesewicklungen zu vermeiden, trägt diese Lösung in unerwünschter Weise zu dem Umfang, dem Gewicht und den Kosten des Motors bei.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein neues und verbessertes Motorsteuersystem zu schaffen, bei dem die während des Motorbetriebs erzeugte Gegen-EMK gewonnen und zur Steuerung des Betriebs, des Motors herangezogen wird.

Überdies soll eine Blindverbindung bzw. reaktive Kopplung zwischen den Eingängen und Ausgängen zweier Operationsverstärker vorgesehen sein, die auf die entsprechenden Motorsteuersignale ansprechen, um das in einer nicht gespeisten Motorwicklung induzierte Signal zu simulieren.

Außerdem soll eine Signalsummierung zwischen den Ausgangssignalen der Operationsverstärker und zwei EingangsSignalen eines Vergleicherverstärke^s erfolgen, so daß der Vergleicher ein simuliertes Signal von der elektronischen Schaltungsanordnung her mit den induzierten Signalen vergleicht, die in jeder Wicklung eines Paares von Motorfeldwicklungen mit einer gegenseitigen Phasenbeziehung von im wesentlichen 180° induziert werden.

Darüber hinaus soll eine solche Schaltungsanordnung zur Ermittelung der Gegen-EMK für jedes Paar von elektromagnetischen Feldwicklungen des Motors geschaffen werden, zwischen denen eine Gegeninduktivität vorhanden ist«

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Schließlich soll ein neues Verfahren zur Ermittelung der Gegen-EMK angegeben werden, die in einer nicht gespeisten Wicklung durch eine Rotationsbewegung des Rotors induziert wird und die einem weiteren Signal überlagert ist, welches in der nicht erregten Wicklung aufgrund der Gegeninduktivität mit einer erregten Wicklung induziert wird. Gemäß diesem Verfahren soll das aufgrund der Gegeninduktivität mit einer erregten Wicklung in eijier nicht erregten Wicklung induzierte Signal elektronisch simuliert werden, wobei dem simulierten Signal jedoch keine Gegen-EMK überlagert sein soll. Das simulierte Signal soll· dann mit dem in der· nicht erregten Wicklung induzierten Signal verglichen werden, welchem die Gegen-EMK überlagert: ist, um nämlich die Gegen-EMK zu ermitteln.; Die so ermittelte Gegen-EMK soll dann dazu herangezogen werden, die nachfolgende Speisung bzw. Erregung der Motorfeldwicklungen zu steuern, um die Einstellung der durch den Rotor angetriebenen Anordnung zu ermitteln oder um eine derartige Anordnung zu betätigen.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigt® Aufgabe durch die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.

Die Vorteile der Erfindung sowie weitere ait der Erfindung verknüpf te Merkmale werden durch ein System bzw. durch eine Anlage zur Simulierung des Signals erzielt, welches in einer nicht erregten Wicklung induziert wird, und zwar, aufgrund der Gegeninduktivität mit einer erregten Wicklung in einem Motor, der einen gesperrten bzw. verriegelten Rotor aufweist. Das simulierte Signal kann dann mit einem Signal verglichen v/erden, welches in einer nicht erregten Feldwicklung eines Motors induzi0rt wird, der einen freilaufenden Rotor aufweist. Dadurch kann die aufgrund der Rötorbewegung überlagerte Gegen-EMK ermittelt werden. Die elektronische Schaltungsanordnung

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bildet eine RUckkopplungsschleife, welche die Erregung der elektromagnetischen Feldwicklungen des Motors zu steuern gestattet, und zwar auf der Grundlage der durch die betreffende Schleife gebildeten Rückkopplungssignale.' Als Alternative dazu kann die Position bzw. Einstellung einer Anordnung bestimmt werden, die durch den Rotor an- ' getrieben wird, oder eine derartige Anordnung kann betätigt werden, wenn sie in.der gewünschten Stellung ist.

Zwei Operationsverstärker, die jeweils auf eines von in einer Vielzahl auftretenden Verknüpfungssignalen ansprechen, werden ferner dazu herangezogen, die Speisung der Feldwicklungen des Motors zu steuern. Ein reaktives Koppelnetzwerk ist zwischen den Ausgängen und bestimmten Eingängen des Verstärkerpaares derart angeschlossen, daß die Verstärker auf ein Verknüpfungssignal am jeweiligen Verstärker ansprechen, um das in der nicht erregten Wicklung des Motors aufgrund der Gegeninduktivität zu einer erregten Wicklung induzierte Signal zu simulie 'en. Die am Ausgangjedes Verstärkers auftretenden komplementären simulierten Signale gelangen über ein Summierungsnetzwerk, um an entgegengesetzte Eingänge eines Paares von Eingängen eines Differenz-Spannungsvergleichers abgegeben zu werden. Das in der nicht erregten Feldwicklung mit der überlagerten Gegen-EMK induzierte Signal wird einem Eingang des Spannungsvergleichers zugeführt. Vorzugsweise ist eine Störungsfilterung zwischen den Eingängen des Spannungsverstärkers vorgesehen, um die Abgabe falscher Vergleicherausgangssignale zu vermeiden. Auf die Ermittelung der Gegen-EMK hin ändert der Spannungsvergleicher seinen Ausgangszustand. Das Ausgangssignal des Spannungsverstärkers kann von einer Signalkommando- bzw. Signalbefehlsquelle, wie einen Mikroprozessor, ausgenutzt wer- , den, der die Verknüpfungssignale zur Steuerung der Speisung der Motorwicklungen erzeugt, um nämlich die Phasenbeziehung zwischen der ermittelten Gegen-EMK und einem der Verknüpfungssignale zu bestimmen, damit die

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weitere Erregung des Motors gesteuert werden kann, damit die Einstellung einer durch den Motor angetriebenen Anordnung bestimmt oder gesteuert werden kann/ oder damit eine derartige Anordnung betätigt werden kann, wenn sie in der gewünschten Stellung ist.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf Verfahren zur Steuerung der Rotordrehung in einem Motor, der zumindest zwei Feldwicklungen mit einer zwischen diesen vorhandenen Ge genindüktivi tat aufweist. Das Verfahren umfaßt folgende Verfahrensschritte: Elektronisches Simulieren des in einer nicht erregten Wicklung aufgrund der Gegeninduktivität zu einer erregten Wicklung induzierten Signals, wobei dem simulierten Signal keineGegen-EMK überlagert ist; Vergleichen des in der nicht erregten Wicklung induzierten Signals, welchem die Gegen-EMK aufgrund der Rotordrehung überlagert ist, mit dem simulierten Signal zum Zwecke der Ermittelung der Gegen-EMK und damit der Rotationsbewegung des Rotors. Die ermittelte Gegen-EMK kann dann dazu herangezogen werden, die weitere Speisung bzw» Erregung des Motors oder die Einstellung einer durch den Motor angetriebenen Anordnung zu steuern. Der Schritt des elektronischen Simulierens des in die nicht erregte Wicklung induzierten Signals ohne irgendeine Gegen-EMK umfaßt folgende Unterschritte: Abgabe eines zur Steuerung der Erregung der erregten Wicklung verwendeten Verknüpfungssignals an einen ersten Verstärker, der reaktiv mit einem zweiten Verstärker gekoppelt ist-, wobei jeder Verstärker komplementäre Teile des simulierten Signals aufgrund der reaktiven Kopplung einer Änderung im Ausgangssignal des ersten Verstärkers auf das Verknüpfungs-""signal hin erzeugt. .

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

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Fig. 1 zeigt in einer Perspektivansicht und in einer teilweise aufgebrochenen Ansicht zwei Schrittmotoren, die in einem Fernschreiber dazu herangezogen werden, für eine geradlinige Querbewegung eines Druckkopfes in der Nähe einer Schreibwalze und für die Drehung der Schreibwalze zum Zwecke des Papiertransportes durch den Fernschreiber zu sorgen.

Fig. 1A zeigt in einem vereinfachten Funktionsblockdiagramm die Signalverarbeitungs- und Drücksteuerschaltung des Fernschreibers.

Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Ansicht eines 4-Phasen-Schrittmotors, der zur Erläuterung der Arbeitsweise der Erfindung von Nutzen ist.

Fig. 3 veranschaulicht anhand eines Blockdiagramms eine Signalsteuerquelle und ein Pufferregister für die Erzeugung einer Vielzahl von Verknüpfungssignaleη auf das Auftreten einer Vielzahl von RückkopplungsSignalen bei der Signalsteuerquelle, wobei die Verknüpfungssignale geeignet sind für die Steuerung der Erregung von Paaren der elektromagnetischen Feldwicklungen, zwischen denen eine Gegeninduktivität vorhanden ist. Fig. 4a zeigt in einem vereinfachten Blockdiagramm ein Motorsteuersystem gemäß der Erfindung zur Simulierung eines Signales, welches vergleichbar ist mit dem in der nicht erregten Feldwicklung induzierten Signal, wobei das betreffende simulierte Signal ohne irgendeine Gegen-EMK auftritt, so daß durch Vergleich des simulierten Signals mit dem die überlagerte Gegen-EMK aufweisenden induzierten Signal die Gegen-EMK ermittelt und daraufhin ein Rückkopplungssignal bereitgestellt werden können. Fig. 4b zeigt in einem ähnlichen Blockdiagramm wie Fig.4a die Ermittelung der Gegen-EMK von einem anderen Paar von Motorwicklungen, zwischen denen ebenfalls eine Gegeninduktivität vorhanden ist, sowie die Bereitstellung entsprechender Rückkopplungssignale. .

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Pig. 5 veranschaulicht anhand eines Kurvendiagramms das simulierte Signal ohne Gegen-EMK sowie das induzierte Signal miteiner Gegen-EMK, wobei das simulierte Signal und das induzierte Signal hinsichtlich eines Größenvergleiches durch den Vergleicher gemäß Fig. 4a oder 4b überlagert sind. ~

Fig. 6 zeigt anhand eines Blockdiagramms die Signalsteuer quelle gemäß Fig. 3 unter weiterer Veranschauiichung der Arbeitsweise der Signalsteuerquelle. Fig. 7 zeigt einen elektrischen Schältplan eines Pufferregisters und von Wicklungstreibern gemäß Fig. 3 zur Erregung der- Feldwicklungen des Motors. Fig. 8 zeigt einen elektrischen Schaltplan der im Biöckdiagramm gemäß Fig. 4a bzw, 4b angedeuteten Schaltungsanordnung. -;■-.:"-.■

Fig. 9 veranschaulicht anhand von Impuls- bzw. Signaldiagrammen den Verlauf von verschiedenen elektrischen Signalen^ die von der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung während einer Ein-Phasen-Brregung der Motorwicklungen erzeugt werden.

Fig, 10 veranschaulicht anhand eines Impuls- bzw. Signaldiagramms, wie bestimmte Verknüpfungssignale die Erregung der Feldwicklungen zwischen einer Einschalt-Teilphase und einer Zweier-Einschaltphase ändern können. Fig. 11 zeigt anhand einer Verknüpfungstabelle, wie die Signalsteuerquelie die Verknüpfungssignale erzeugt, die zur Steuerung der Erregung der f-otorwicklungen in den verschiedenen Einschaltmoden herangezogen werden.. Fig. 12 veranschaulicht anhand eines Signal- bzw. Impulsdiagramms ähnlich dem; in Fig. 9 dargestellten Diagramm verschiedene elektrische Signale, jedoch für eine Zwei-Phasen-Einschalterregung der Motorwicklungen.

Nachstehend werden die bevorzugten Ausführungsformen.im einzelnen „erläutert. In Fig. 1 ist eine generell mit 10 bezeiehnöte Fernschreibeinheit gezeigt, die einen ersten

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Schrittmotor 11 aufweist, der eine nachstehend auch nur kurz als Walze bezeichnete Schreibwalze 12 mittels eines Zahnriemens 13 und einer Zahnriemenscheibe 14 in Drehungen zu versetzen vermag, die an einem Enc e der betreffenden Walze fest angebracht ist. Der Schrittmotor 11 dreht die Walze 12 genau, um Papier um die Walze zu transportieren, und zwar entweder in Roller.form, wie von der Rolle 15, oder in Blattform.

Ein zweiter Schrittmotor 16 dient dazu, einen Druckkopf quer in Längsrichtung der Walze 12 und in deren .Nähe zu bewegen, um alphanumerische Zeichen auf dem Papier abzur drucken. Zu diesem Zweck treibt der Schrittmotor 1-6 einen Zahnriemen 18 und eine Zahnriemenscheibe 19 an. Die Riemenscheibe 19 ist mit einer Riemenscheibe 20 über eine Welle gekoppelt. Die Riemenscheibe 21 treibt einen Zahnriemen 22, an dem der Druckkopf 17 derart befestigt ist, daß der betreffende Druckkopf in einer gewünschten Stellung längs der Papierbahn eingestellt wird.

Damit der Druckkopf 17 die gewünschte Information auf dem Papierblatt von der Rolle 15 in einer hochwirksamen Art und Weise drucken kann, sollte der Schrittmotor 16 imstande sein, in einem weiten Bereich von Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen betrieben werden zu können. Außerdem sollte der betreffende Schrittmotor eine gute Beschleunigungs- und Abbremsungsieistung aufweisen. Während der Schrittmotor das Papier über die Walze 12 in einem einzigen oder schmalen Geschwindigkeitsbereich transportieren kann, ist es erwünscht, daß der Schrittmotor 16 den Druckkopf 17 veranlaßt, in Querrichtung über die Papierbahn in einem weiten Geschwindigkeitsbereich geführt zu werden, und zwar in Abhängigkeit von der Menge und Art der zu druckenden Information. Da jede Änderung in der Arbeitsweise bzw. Leistung dieses Motors die Druckleistung nachteilig beeinflußt, ist es wünschenswert, die Arbeitsweise bzw.

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Leistung des Motors auf einer Echtzeitbasis zu überwachen und die Erregung des Motors derart zu steuern, daß jegliche Mängel in der Motorarbeitsweise korrigiert werden. .:-..-"_■

Zur Erzielung eines besseren Verständnisses und Einschätzung der vorliegenden Erfindung ist in dem vereinfachten Diagramm gemäß Fig. 2 ein Zweiphasen-Schrittmotor angedeutet. Der Einfachheit halber sind die vier Feld- oder StatorpOlstellen durch die Hauptkompaßrichtungen Nord, Ost, Süd und West bezeichnet. Es dürfte einzusehen sein, daß in diesem Zusammenhang mit Nord und Süd Winkelpositionen bezeichnet sind und nicht eine magnetische Polarisation. Eine gesonderte Feldwicklung 25, 26, 27 oder 28 ist für die Elektro-Magnetisierung jeder entsprechenden Feldpolstelle Nord, Ost, Süd oder West vorgesehen. Jede der Wicklungen 25,26,27 und 28 weist zwei Anschlüsse 29 und 30 für die Verbindung mit einer elektrischen Erregerquelle auf, wie dies weiter unten noch näher erläutert werden wird. 3in Rotor 31 des Schrittmotors 16 ist in dem Motor so angeordnet, daß er eine Drehung in bekannter Weise auszuführen vermag. Dieser Rotor weist eine Vielzahl von permanent magnetisierten Polen 32, 33» 34 und 35 auf. Die Anzahl der Rotorpole braucht nicht notwendigerweise gleich der Anzahl der Feldpole zu sein, so daß eine kleinere Schrittwinkel-Schrittwirkung des Rotors erzielt wird_e Es ist außerdem auf dem betreffenden Gebiet der Technik bekannt, daß die Feldpole Nord, Ost, Süd und West jeweils eine Vielzahl von Winkelstellungen innerhalb des Motors einnehmen können, so daß der Schrittmotor 16 beispielsweise 200 Schritte für einen vollständigen Umlauf des Rotors 31 erfordern kann. Darüber hinaus können Paare der Feldwicklungen, wie die Wicklungen 25 und 27 sowie die Wicklungen 26 und 28 magnetisch voneinander getrennt sein, und zwar durch Verwendung der an sich bekannten Dosenstapelungsanordnung, so daß lediglich zwischen bestimmten

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Paaren der Feldwicklungen eine Gegeninduktivität vorhanden ist. Die Drehung des Rotors 31 wird durch selektive Erregung der Feldwicklungen 25,26,27 und 28 bewirkt, und zwar gewöhnlich sequentiell, wobei zum jeweiligen Zeitpunkt eine Erregung erfolgt. Dadurch wird eine magnetische Anziehung zwischen einem der Feldpole Nord, Ost, Süd oder West/einem der permanent magnetisieren Rotorpole 32, 33, 34 oder 35 hervorgerufen, so daß der Rotor 31 sich in eine neue Winkelstellung dreht.

In Fig. 3 ist in Blockdiagrammform die Schaltungsanordnung zur selektiven Erregung der Feldwicklungen 25, 26, 27 oder 28 angedeutet. Eine Signalsteuerquelle bzw. Signalbefehlsquelle 40 liefert selektiv Erregungssignale auf einer Vielzahl von Ausgangsleitungen 41, 42, 43 und 44 an eine entsprechende Vielzahl von Eingangsanschlüssen DO, D1, D2 und D3 eines Pufferregisters 45. Die Signalsteuerquelle bzw, Signalbefehlsquelle 40 gibt ferner ein Taktsignal CK. und ein Rücksetzsignal RES an das Pufferregister 45 ab; sie kann Betätigungs- und/oder Steuersignale an den Druckkopf 17 über zumindest eine Leitung 47 abgeben. Das Register 45 gibt ein Ausgangs-Verknüpfungs-West-Signal LW an einem Ausgangsanschluß QO, ein Ausgangs-Verknüpfungs-Süd-Signal LE an einem Ausgangsanschluß Q2 und ein Ausgangs- Verknüpfungs-Nord- Signal LN an einem Ausgangsanschluß Q3 ab.

Die Ausgangsverknüpfungssignale LN, LE, LS und LW werden durch eine Vielzahl von Ein/Aus-Wicklungstreibern 46 dazu herangezogen, eine selektive Erregung der entsprechenden Feldwicklungen 22, 26, 27 oder 28 von einer Speisespannungsquelle Vg her zu bewirken, und zwar in Übereinstimmung mit dem Zustand der Verknüpfungssignale LN, LE, LS und LW. Wenn beispielsweise die Speisespannung V_ß positiv ist, sind die Ausgangszustände der Wicklungstreiber 46 normalerweise auf einem hohen Pegel. Um eine der Feldwicklungen 25, 26, 27

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oder 28 zu speisen bzw. zu erregen, wird die in Frage kommende Ausgangsleitung von dem Wicklungstreiber 46 einen niedrigen Zustand annehmen, um nämlich die Plusspannung von der Speisespannungsquelle Vg an eine der Feldwicklungen anzulegen. Sofern es erwünscht ist, selektiv die Wicklung 25 zu erregen, wird ein Nord-Signal von dem Wicklungstreiber 46 einen niedrigen Zustand annehmen. Aufgrund des Vorhandenseins der Gegeninduktivität zwischen der Nord-Wicklung 25 und der Süd-Wicklung 27 wird ein Signal in der - Süd-Wicklung 27 auf eine Erregung der Nord-Wicklüng 25 hin induziert, wobei dieses Signal exponentiell abnimmt, und zwar in Übereinstimmung mit der Induktivitäts-Widerstands-Zeitkonstante (L/R-Zeitkönstante) derWicklung 27, wie dies aus der Kurve 161 gemäß Fig. 5hervorgeht. Wenn der Rotor 31 beginnt, sich auf die Erregung der Wicklung 25 hin zu drehen, wird eine Gegen-EMK gebildet, da sich der Rotor 31 durch das Magnet- · feld hindurchbewegt, welches durch die Erregung der Wicklung 25i erzeugt; wird. Diese Gegen-EMK wird außerdem in der Süd-Wicklung 27 induziert und dem Signal überlagert, welches in der Wicklung 27 durch Erregung der Wicklung induziert wird. Diese überlagerte Gegen-EMK wird durch einen Teil einer.Sinuswelle 48 gekennzeichnet, die dem exponentieilen Abfall des Signals 161 gemäß Fig. 5 überlagert ist. In Abhängigkeit davon, ob der Rotor 31 der Erregung der Wicklung 25 voreiIt oder nacheilt.kann die Gegen-EM-Kurve 48 eine Phasenverschiebung zu dem Signal aufweisen, wie dies durch die gestrichelten Kurvenverläufe 49 und 50 inFig. 5angedeutet ist. Das Vorhandensein des Gegen-EMK-Signalzuges 48 stellt damit eine latente Information darüber dar, ob der Rotor 31 sich in Abhängigkeit von der Erregung der Wicklungen 25, 26, 27 oder 28 dreht. Die Phase des Signalzuges 48 in Bezug auf das Signal 141 stellt eine Information darüber dar, ob der Rotor 31 der Erregung der Feldwicklungen voreilt oder nacheilt.

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Die Ermittelung, und Wiedergewinnung des Gegen-EMK-Signal« züges 48 ist daher möglicherweise von Nutzen hinsichtlich der Bestimmung des Ansprechverhaltens des Rotors 31 auf , die Erregung des Schrittmotors 16 und damit hinsichtlich der Bildung eines Rückkopplungs- oder Fehlersignals für die Steuerung der anschließenden Erregung der Feldwicklungen, um nämlich ·· das Ansprechverhalten des Rotors beizubehalten oder zu ändern. Da der Schrittmotor 16 vorzugsweise vom Permanentmagnettyp ist, was bedeutet, daß er einen permanentmagnet!sierten Rotor 31 aufweist, wird die Gegen-EMK-Sinuswelle 48 solange erzeugt werden, wie der Rotor 31 sich bewegt, und zwar unabhängig von der Motorwicklungserregung. Bei höheren Rotordrehzahlen wird der Gegen-EMK-Signalverlauf stärker ausgeprägt sein, und der L/R-Abfall des induzierten Signals 161 wird weniger ausgeprägt sein. Diese Spannungsverlaufe sind jedoch nicht annähernd so drehzahlabhängig wie die Änderung in der Höhe der Motorstromsignale. Überdies wird der Vergleich des in einer nicht erregten Motorwicklung induzierten Signals mit dem simulierten Signal zum Zwecke der Rückgewinnung der Gegen-EMK-Sinuswelle üblicherweise während der Erregung einer weiteren Motorwicklung ausgeführt, die eine Gegeninduktivität mit der nicht erregten Wicklung besitzt, so daß eine geringe Störung oder Einschwingvorgänge vorhanden sind, die Fehler beim Signalvergleich hervorrufen. Die Schaltungsanordnung und Verfahren gemäß der Erfindung bringen jedoch eine verbesserte Arbeitsgenauigkeit mit sich. Im Gegensatz zu einem elektromagnetischen Motor, der keine Gegen-EMK liefert, wenn die Wicklungen nicht erregt sind, liefert ein Permanentmagnetmotor eine Gegen-EMK während des Vorliegens derartiger Nichterregungszustände. Die Stellung des Rotors und einer von dem Rotor angetriebenen Anordnung können daher dadurch genau bestimmt werdeji, daß die Information bezüglich der Gegen-EMK unabhängig von der Wicklungserregung überwacht und akkumuliert wird. ■

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Die elektronische Schaitungs__anordnung zur Ermittelung der Gegen-EMK-Signalwelle 48 unter Zugrundelegung des abfallenden exponentiellen Signals, welches in einer nicht erregten Wicklung zweier Wicklungen induziert wird, zwischen denen eine Gegeninduktivität vorhanden ist, ist in dem Blöckdiagramm gemäß Fig. 4a veranschaulicht. Das Verknüpfungs-Nord-Signal LN von Fig. 3 her wird mittels eines Signalinverters 50 invertiert, und das invertierte Signal wird einem Eingangsanschluß 52 der· Eingangsanschlüsse eines ersten Operationsverstärkers 51 zugeführt. Das Verknüpfungs-Süd-Signal LS wird in entsprechender Weise durch einen SIghalinverter 53 invertiert und einem Eingängsanschluß 54 eines zweiten Operationsverstärkers 55 zugeführt. Ein reaktives Koppelnetzwerk 56 verbindet einen Ausgangsanschluß 57 und einen zweiten Eingangsan-.Schluß 58 des Verstärkers 51 sowie einen Ausgangsanschluß 59 und einen zweiten Eingangsanschluß 60 des Verstärkers 55. Das reaktive Koppelnetzwerk 56 veranlaßt die Verstärker 51 und 55 zusammenzuwirken und komplementäre Bereiche des L/R-Exponentialabfalles eines Signales zu simulieren, welches in einer nicht erregten Feldwicklung auf das Vorhandensein eines der Verknüpfungssignale LS oder LN hin induziert wird. Das Vorhandensein eines Verknüpfungssignals LN beispielsweise bewirkt eine solche Ansteuerung des Verstärkers 55 durch eine Änderung des Äusgangssignals des Verstärkers 51 am Ausgangsanschluß 57, welche Signaländerung durch das reaktive Koppelnetzwerk dem Eingangsanschlüß 60 des Verstärkers ^5 zugeführt wird, daß beide Verstärker 51 und 55komplementäre Teile des simulierten Signals 16O gemäß Fig. 5 erzeugen. Dies bedeutet, daß die Verstärker 51 und 55 effektiv das exponentieH abfallende simulierte Signal 160 ohne irgendeine Gegen-EMK erzeugen, wenn die komplementären Signale von den Verstärkern 51 und .55 her mit entgegengesetzter Polarität summiert werden, wie sie an den für entgegengesetzte Polarität vorgesehenen Eingangsan-

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Schlüssen 65 und 66 eines Vergleichers 67 auftreten. Das Signal 160 ist ein Signal des Typs, wie es in einer nicht erregten Wicklung in einem Motor mit einem blockierten Rotor dadurch induziert wird, daß eine weitere Wicklung erregt wird, die zu der nicht erregten Wicklung eine Gegeninduktivität besitzt.

Eines der komplementären Signale am Ausgangsanschluß 59 des Verstärkers 55 und das Nord-Signal von der Feldwicklung 25 gemäß Fig„ 3 werden durch ein Signalsummierungsnetzwerk 60 summiert. Das Ausgangssignal des Verstärkers 51 am Anschluß 57 wird in entsprechender Weise mit dem Süd-Signal von der Feldwicklung 27 gemäß Fig. 3 her mittels eines Signalsummierungsnetzerkes 61 summiert. Die gesonderten Ausgangssignale der Signalsummierungsnetzwerke 60 und 61, die auf zwei Ausgangsleitungen 62 und auftreten, werden durch ein Störungsfilter 64 gefiltert und dann den beiden Eingangsanschlüssen 65 und 66 eines Spannungsvergleichers 67 zugeführt. Der Vergleicher 67 vergleicht daher die an den Eingangsanschlüssen 65 und auftretenden komplementären Signale, welche in entgegengesetzter Richtung zu den effektiv bereitgestellten simulierten Signal 16O gemäß Fig.5 summiert sind, mit dem an einem zweiten Eingangsanschlüß 66 auftretenden Süd-Signal von der nicht erregten Feldwicklung 27 her. Dadurch ermittelt der betreffende Vergleicher 67 den Gegen-a)MK-Signalverlauf 48 und sorgt für eine Änderung im Ausgangszustand auf einer Ausgangsleitung 68. Dies bedeutet, daß das simulierte Signal 160 gemäß Fig. 5 etwas größer in der Höhe ist als das Süd-Signal 161, allerdings abgesehen während desjenigen Teiles des Süd-Signals 161, währenddessen der Gegen-EMK-Impuls 48 das Signal 161 veranlaßt, die Höhe des simulierten Signales 16O zu überschreiten. Der Vergleicher 67 gibt dann über die Leitung 68 einen Ausgangsimpuls ab, welcher kennzeichnend

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ist dafür, daß ein Gegen-EMK-Impuls 48 ermittelt ist. Dieser Ausgangsimpuls wird durch einen Inverter 69 invertiert, um als Rückkopp lungs-NDRD-Signal FBN über eine Ausgangsleitung 70 abgegeben zu werden. Wie oben bereits erläutert, wird das Signal FBN der Signalsteuerquelie 40 gemäß Fig. 3_: eingangsseitig zugeführt.

In entsprechender Weise wird dann, wenn das Verknüpfungs-SÜD-Signal LS die Erregung der SÜD-Feldwicklung 27 bewirkt, durch die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4a das Vorhandensein vund- die Phasenbeziehung einer Gegen-EMK-Signalwelle 48 ermittelt, die durch die Bewegung des Rotors 31 in eine nicht erregte NORD-Feldwicklung 25 aufgrund der Tatsache induziert ist, daß zwischen den Wicklungen 25 und 27 eine Gegeninduktivität vorhanden ist. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Verknüpfungssignale LN und LS normalerweise mit einer Phasenverschiebung von 180° auftreten. Die Verknüpfungssignale LN und LS treten daher niemals gleichzeitig auf, was sonst das induzierte Signal 161 durch gleichzeitiges Erregen der Wicklungen 25 und 27 unterdrücken könnte. Auf das Auftreten des Verknüpfungssignals LS hin invertiert der Signalinverter 53 das Signal LS und veranlaßt den Verstärker 55, das Ausgangssignal am Anschluß 59 zu ändern, der mit dem Eihgangsanschluß 58 des Verstärkers 51 über das reaktive Koppelnetzwerk 56 verbunden ist. Die Verstärker 51 und 55 wirken derart zusammen, daß sie komplementäre Teile des simulierten Signals 16O abgeben, wie dies die Signalverläufe LNA und LSA in Fig. 9 und 12 veranschaulichen. Das Signalsummierungsnetzwerk 61 summiert das Ausgangssignal des Verstärkers 51 mit dem SÜD-Signal von der SÜD-Feldwicklüng 27, und das Signalsummierungsnetzwerk 60 summiert das Aüsgangssignal des Verstärkers mit dem .NORD-Signal von der nicht erregten NORD-Feldwicklung 25. Dieses Signal enthält den ihm überlagerten Gegen-EMK-Impuls 48. Nach Filterung durch das Störungsfilter bzw. > / ' 030049/0740

Störschutzfilter 64 werden von den Signalsummierungsnetzwerken 60 und 61 an entsprechenden Eingängen 65 bzw. 66 bereitgestellte gesonderte Signale in der Höhe durch den Spannungsvergleieher 67 verglichen, um den Gegen-EMK-Signalverlauf 48 von der NORD-Feldwicklung 25 zu ermitteln und um sodann einen Ausgangsimpuls über die Leitung 68 in Form eines Rückkopplungs-SÜD-Signals FBS abzugeben. Bei diesem Signal handelt es sich um ein Signal, welches den anderen RückkopplungsSignalen FBK, FBE und FB¥ ähnlich ist, nämlich um ein zu einem Rechteck geformtes Sinussignal. Dies bedeutet, daß.die Rückkojplungssignale jeweils durch ein Rechtecksignal gebildet sind, welches in der Frequenz und in der Phase in Beziehung zu der Gegen-EMK steht, die in der zugehörigen Motorwicklung induziert ist und die durch die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4a und 4b gewonnen wird.

Die der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4a entsprechende Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4b stellt die Gegen-EMK-Impulse fest, die in den OST- und WEST-Feldwicklungeη bzw. 28 induziert werden. Ein Verknüpfungs-OST-Signal LE, welches die Erregung der OST-Feldwicklung 26 steuert, wird durch einen Signalinverter 73 invertiert. Der Ausgang des Inverters 73 ist mit einem Eingangsanschluß 74 eines ersten Operationsverstärkers 75 verbunden und veranla 3t den betreffenden Verstärker 75» sein Ausgangssignal an einem Ausgangsanschluß 76 zu ändern. Jede Signaländerung am Anschluß 76 wird einem Eingangsanschluß 77 eines zweiten Operationsverstärkers 78 und einem zweiten Eingangsanschluß 80.des ersten Verstärkers 75 über ein reaktives Koppelnetzwerk 79 zugeführt. Die Verstärker 75 und 78 sprechen auf eine derartige reaktive Koppelung derart an, daß sie komplementäre Teile· des simulierten Signales 160 (Fig. 5) an entsprechenden Ausgangsanschlüssen 76 und 81 abgeben,, Diese Signale stehen dann, wenn sie mit

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entgegengesetzter Richtung summiert werden, zu dem Signal 16T in Beziehung, welches in der nicht erregten ^VEST- Feldwicklung 28 induziert wird, und zwar auf die Erregung der OST-Feldwicklung 26, allerdings ohne '. "irgendeinen überlagerten Gegen-EMK-Signalverlauf Ein Signalsunimierungsnetzwerk 82 kombiniert das Ausgangssignal des Verstärkers 75 am Anschluß 76 mit dem WEST-Signal von der nicht erregten WEST-Feldwicklung 28 gemäß Fig. 3. Ein weiteres Signalsummierungsnetzwerk 83 kombiniert Mn entsprechender Weise das Ausgangs signal des zweiten Verstärkers 78 am Anschluß 81 mit dem OST-Signal von der nicht erregten OST-Feldwicklung 26. Die auf zwei Ausgangsleitungen 84 und 85 auftretenden Ausgangssignale: der Signalsummierungsnetzwerke 82, 83 werden nach Filterung durch ein Störfilter 86 zwei Eingangsanschlüssen .87 bzw. 88" eines Differenzspannungsver-'gleichers 89 zugeführt. In entsprechender Weise wie bei dem Spannungsvergleicher 67 gemäß Fig. 4a nimmt der Vergleicher 89;gemäß Fig. 4b eine Summierung der ihm zugeführten Eingangs signale mit entgegengesetztem Vorzeichen vor und vergleicht die komplementären Teile des simulier-. ten Signals 160 von den Verstärkern 75 und 78 her mit dem in der nicht erregten WEST-Feldwicklung 28 induzierten Signal i6f, welchem der Gegen-EMK-Signalverlauf 48 überlagert ist. Wenn die Gegen-EMK-Signalwelle 48 bewirkt, daß das induzierte Signal 161 das simulierte Signal überschreitet, dann ändert sich der Ausgangszustand des Vergleichers 89 auf der Ausgangsleitung 90· Das dadurch auftretende Ausgängssignal wird durch einen Signalinverter 91 invertiert, wodurch ein OST-Rückkopplungsslgnal FBE über eine Ausgangsleitung92 des Inverters abge,geben wird. ...-""■-.. ■ ■ .".

Die. Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4b arbeitet in einer ähnlicher Weise auf das Auftreten eines Verknüpfungs-WEST-

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Signales LW hin,, welches gegenüber dem Verknüpfungs-OST-Signal LE generell mit einer Phasenverschiebung von 180° auftritt. Die betreffende Schaltungsanordnung steuert die Erregung der WEST-Feldwicklung 28. Ein Signalinverter 93 invertiert das Ausgangssignal LW und gibt das invertierte Signal an einen zweiten Eingang 94 des Verstärkers 78 ab. Der Verstärker 78 ändert daraufhin sein Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 81, der über das reaktive Koppelnetzwerk 79 mit dem Eingangsanschluß des Verstärkers 75 verbunden ist. Die Verstärker 75 v.nd -reagieren durch Simulieren von komplementären Teilen des Signales 16O. Nach Summierung des am Ausgangsanschluß auftretenden Signals, mit dem WEST-Signal mittels des Signalsummierungsnetzwerks 82 und nach Filterung durch das Störfilter bzw. Störbeseitigungsfilter 86 wird ein Teil des simulierten Signals 160 dem Eingang 87 des Spannungsvergleichers 89 zugeführt. Ein komplementärer Teil des simulierten Signals 160 sowie das induzierte Signal 161 werden nach Hindurchlaufen durch das Signalsummierungsnetzwerk 83 und das Störfilter 86 dem Eingangsanschluß 88 des Vergleichers 89 zugeführt. Der Vergleicher 89 reagiert auf den in dem induzierten Signal enthaltenen Gegen-EMK-Signalverlauf 48 dadurch, daß er seinen Ausgangszustand am Ausgangsanschluß 90 ändert und das Rückkopplungs-WEST-Signal FBW an die Signalsteuerquelle 40 gemäß Fig. 3 abgibt.

Die Signalsteuerquelle 40 gemäß Fig. 3 ist in weiteren Einzelheiten in Fig. 6 gezeigt; sie kann eine große Vielzahl von Schaltungen umfassen, die für die Erzeugung von Signalen auf den Ausgangsleitungen 41, 42, 43 und geeignet sind, um anschließend die entsprechenden Feldwicklungen 28, 27, 26 und 25 zu erregen. Die Signalsteuerquelle 40 spricht zumindest auf eines der Rückkopplungssignale FBN, FBE, FBS und FBW an, um die Dauer

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der Erregurigssignäle auf den entsprechenden Ausgangsleitungen 4A-, 43, 42 und 41 zu ändern, wie dies nachstehend noch vollständig ersichtlich werden wird. Eine bevorzugte Ausführungsform der Signalsteuerquelle 40 ist eine einen Mikroprozessor bildende integrierte Schaltung, wie ein Mikroprozessor des Typs 8080, der von derv Firma- Intel Corporation kommerziell erhältlich ist. Die Signalsteuerquelle 40 umfaßt eine Anzahl von internen Unterschaltungen oder Funktionen. Ein Taktsignal CK liefert die Zeitbezugsgröße und Synchronisiersignale für die übrige interne und externe Schaltungsanordnung. Ein Rückkopplungs-Zeitintervallzähler T1L mißt die Zeitspanne zwischen den letzten beiden Rückkopp lungsimpülsen, wie FBN, FBE, FBS oder FBW, wie durch Herunterzählen von einem Voreinstellungswert, wie 256. Dabei ist jede Zählerstellung kennzeichnend für einen festgelegten Zeitschritt, der beispielsweise T04,2/US beträgt. Wenn ein derartiger Abwärts- bzw. Rückwärtszähler den- Wert Null erreicht, dann bedeutete dies, daß kein Rückkopplungssignal innerhalb einer bestimmten Zeitspänne von beispielsweise 26,667 ms aufgenommen worden ist. Das Fehlen eines Rückkopplungssignals zeigt an, daß der Rotor 31 des Motors 16 stehengeblieben ist oder daß ein Rückkopplungsimpuls nicht ermittelt worden ist. Ein Motor-Schrittwinkel-Verzögerungsglied T2 mißt die Verzögerungsdauer von der Aufnahme eines Rückkopplungsimpulses FBN, FBE, FBS oder FBW bis zum Beginnt des nächsteh Schritts des Motors, was ebenfalls mittels eines Zählers geschieht. Eine Schrittimpulsdauer T3 wird dabei als die derzeit benutzte Impulsdauer gespeichert. Die Schrittimpulsdauer T3 hängt von dem .Rückkopplungs-Zeitintervall_:TtL und der Motor-Schrittwinkel-Verzöge rung T2 ab, wobei die Impulsdauer auf einer Ausgange leitung: 41, 42, 43 oder 44 dann verlängert wird, wennmehr Leistung von dem Motor gefordert wird, um die gewünschte Operation aufrechtzuerhalten. Die Impuls-

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bad

dauer wird hingegen verkürzt, wenn weniger Leistung erforderlich ist. Die Schrittimpulsdauer TJ steuert daher die selektive Zeitspanne, während der irgendeine Feldwicklung 25, 26, 27 oder 28 des Motors erregt wird. Wenn der Motor zunächst mit der Schrittbewegung beginnt, wird die Zeitspanne T3 zunächst auf einen maximalen Wert eingestellt, so daß der Motor die maximale Erregung für die Erzielung eines maximalen Start-Drehmomentes erfährt. Wenn der Motor beginnt, sich an die Dauerzustands-Betriebs zustände anzunähern, kann die. Schrittimpulsdauer T3 derart verringert werden, daß der Motor noch gerade genug Leistung aufnimmt, um die gewünschte Arbeitsweise aufrecht zu erhalten. Ein Impuls-Einführungszähler PIM spricht auf das Vorhandensein einer Null-oder Negativ-Zählerstellung innerhalb der Motor-Schrittwinkel-Verzögerungszeit T2 an, um über die Schrittimpulsdauer T3 zu bewirken, daß ein weiterer Impuls unmittelbar vor Auftreten des nächsten Rückkopplungsimpulses abgegeben bzw. eingeführt wird. Ein Aufphasungszähler TOMF spricht auf die Mot or-Schrittwinkel-Verzögerungseinrichtung T2 an", um die Anzahl der Einschaltphasen zu begrenzen, d.h. die Anzahl der gespeisten Feldwicklungen, indem die Schrittimpulsdauer auf nicht mehr als zwei Phasen zum jeweiligen Zeitpunkt festgelegt wird. Dadurch wird die Steuerung über die Schrittwirkung des Rotors 31 aufrechterhalten. Da die Erregung der NORD-FeIdwicklung 25 und der SÜD-Feldwicklung 27 normalerweise mit einer Phasenverschiebung von 180° erfolgt und da die Erregung der OST-Feldwicklung und der WEST-Feldwicklung 28 normalerweise mit einer Phasenverschiebung von 180° erfolgt, verhindert der Aufphasungszähler TOMF außerdem eine gleichzeitige Erregung der Wicklungen 25 und 27 oder der Wicklungen 26 und 28. Eine derartige gleichzeitige Brregung könnte nämlich sonst die Ermittelung der Gegen-EMK stören, die sich in einer nicht erregten Wicklung eines Paares von Wicklungen ausbildet, zwischen denen eine Gegeninduktivität

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vorhanden ist. Die Signalsteuerquelle 40 liefert außerdem externe Takt- und Rüoksetzsignale zur Steuerung des Pufferregisters 45.

Die Signalsteuerquelle 40 weist außerdem einen Druckkopf-Stellungszähler PHP auf, der eine Rückkopplungs-Impulsinformation von dem Rückkopplungs-Zeitintervallzähler T1L und von dem Druckkopf 17 über zumindest eine Leitung 47a' aufnimmt. Der Druckkopf-Stellungszähler wird durch eine interne Initialisierungseinrichtung INIT in der Steuerquelle 40 oder durch eine Information von dem Druckkopf her über zumindest eine Leitung 47a oder von einer anderen Anordnung in der Diuckereinheit 10 ausgelöst. Dadurch wird angezeigt,: daß der Druckkopf 17 am linken Rand oder alternativ dazu am rechten Rand eingestellt worden ist, und zwar in dem Fallγ daß der Druckkopf 17 in beiden Richtungen druckt. Danach kann der Zähler PHP die Anzahl der Rückkopplungsimpulse FBN, FBE, FBS und FBW akkumulieren, die aufgetreten sind, um.dadurch die Stellung des Druckkopfes zvd:sehen den Rändern zu bestimmen. Da der Druckkopf 17 zwangsweise von dem Rotor des Motors 16 über Keil- oder Zahnradriemen-angetrieben wird, bewegt jede Schrittbewegung des Rotors zwischen Motorpolstellungen den Druckkopf um eine bekannte bestimmte Strecke längs der Schreibwalze ^ 12 weiter. Da jede Schrittbewegung oder jeder Schritt des permanent magnetisierten Rotors eine Gegen-EMK in einer nicht erregten "iicklung induziert, kann die vorliegende Stellung des Druckkopfes 17 aus der Anzahl der ermittelten Gegen-EMKs seit der letzten Einstellung des Druckkopfesan einem der Ränder ohne weiteres festgestellt werden. Damit kann die Feststellung der Gegen-EMK dazu herangezogen werden, die Einstellung des Druckkopfes 17 zu' bestimmen ^nd/oder die Betätigung des Druckkopfes zu steuern,; wenn dieser sich in der richtigen Stellung befindet, wie dies durch das vereinfachte Funktionsblock- - diagramm in FIg_n 1A veranschaulicht ist.

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BADORIGINAL

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Die übrige Schaltungsanordnung in Fig. 3 ist schematisch in Fig. 7 veranschaulicht. Die auf den Leitungen 41, 42, 43 und 44 auftretenden Ausgangssignale der Signalsteuerquelle 40 werden dem 4-Bit-Pufferregister 45 an entsprechenden Eingangsanschlüssen DO, D1, D2 bzw. D3 zugeführt. Die an den Eingangsanschlüssen DO, D1, D2 und D3 auftretenden Signale werden zu an Ausgangsanschlüssen QO, Q1, Q2 bzw. Q3 auftretenden Ausgangssignalen des Registers 45 auf das Auftreten eines Taktimpulses von der Signalsteuerquelle 40 her. Das Register 45 ist durch einen von der Signalsteuerquelle 40 abzugebenden Rücksetzimpuls RES rücksetzbar, wie während der Inbetriebnahme des Steuersystems. Wie am besten aus Fig. 9 hervorgeht, sind die Ausgangssignale QO, Q1, Q2 und Q_3 des Registers 45 die Verknüpfungssignale LW, LS, LE bzw. LN, die mit einer fortschreitenden 90°-PhasenbeZiehung während der Dauer eines einzigen Erregungszyklus auftreten. Die Verknüpfungssignale LN, LE, LS und LW werden von dem Rückkopplungssteuerteil der Schaltungsanordnung verarbeitet, wie dies aus der Blockdiagrammdarstellung gemäß Fig. 4a und 4b ersichtlich ist. Diese Signale werden direkt von den entsprechenden Ausgangsanschlüssen Q3, Q2, Q1 bzw. QO des Registers 45 erhalten.

Am Ausgangsanschluß Q3 des Registers 45 sind zwei Widerstände 100 und 101 angeschlossen, wobei der Widerstand mit seinem anderen Ende an einer Spannungsquelle V_c angeschlossen ist, die eine mit den Verknüpfungspegeln des Registers 45 kompatible Spannung führt. Der andere Anschluß des Widerstands 101 ist mit der Basis eines Transistors 102 verbunden. Der Emitter des Transistors liegt an Erde bzw. Masse. Der Kollektor des Transistors ist mit der Kathode einer Diode 103 und mit einem Anschluß der NORD-Feldwicklung 25 verbunden. Die Anode der Diode 103 liegt an Erde bzw. Masse. Der Ausgangsanschluß Q3 des Registers 45 senkt den von der Spannungsquelle V^ über

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den Widerstand 100 fließenden Strom ab, während der Signalpegel am Anschluß Q3 auf einem niedrigen Pegel bzw. Nullzustand ist. Dadurch wird der Transistor 102 im nichtleitenden Zustand gehalten, und die Feldwicklung 25ist dann nicht erregt. Wenn der Anschluß Q3 einen Verknüpfungszustand 1 annimmt, wird der Transistor 102 durch die Vorspannung der Widerstände 100 und 101 leitend gemacht. Dadurch fließt ein Strom von der Spannungsquelle Vg über die Wicklung 25 nach Erde bzw. Masse hin, wodurch die Wicklung 25 erregt wird. V

Der "Ausgangsanschluß 0.1 des Registers 45 liefert das Verknüpfungs-SÜD-Signal LS, welches generell mit einer 180°-PhäsenbeZiehung zu dem am Anschluß Q3 auftretenden Verknüpfungs-NORD-Signal LN erscheint. Der Anschluß Q1 ist in entsprechender Weise mit zwei Vorspannungswiderständen 104 und 105 verbunden, wobei der andere Anschluß des Widerstands 104 mit der Plus-Spannungsquelle Vq verbunden ist. Der andere Anschluß des Widerstands 105 ist mit der Basis eines Transistors 106 verbunden, dessen Emitter an Erde bzw. Masse liegt und dessen Kollektor mit der Kathode einer Diode 107 und außerdem mit einem Anschluß der SÜD-Feldwicklung 27 verbunden ist. Das andere Ende der Wicklung 27 ist mit der Plus-Spannungsqüelle Vg in ähnlicher Weise wie die Wicklung 25 verbunden; Es ist aber auch möglich, daß die Wicklungen und 27 durch eine einzige Wicklung gebildet sind, die mit einem Mittelabgriff an der Spannungsquelle V_ß liegt. Die Anode der Diode 107 liegt an Erde bzw. Masse. Die Diode 107 sorgt für einen Stromfluß des aus der Induktivität der Wicklung 27 fließenden Stromes, wenn der Transistor 102 nichtJ.eitend wird. Die Diode 103 schafft in entsprechender Weise einen induktiven Stromweg für die Wicklung 25, wenn der Transistor 106 zunächst nicht_leitend wird. Der Erregungszustand oder die

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Erregungsbedingung der NORD-Feldwicklung 25 wird durch ein NORD-Signal erzielt, welches von dem Anschluß der Wicklung 25 erhalten wird, der mit dem Kollektor des Transistors 102 verbunden ist. Das NORD-Signal stellt eine Information bezüglich der Erregung der Wicklung 25 dar, und zwar so wie irgendein in der Wicklung 25 durch die Erregung der Wicklung 27 induziertes Signal, welches auf Grund der Gegeninduktivität zwischen den betreffenden Wicklungen auftritt und überdies zu irgendeinem Gegen-EMK-Impuls 48 führt, der durch die Rotorbewegung in der Wicklung 27 induziert wird. In entsprechender Weise liefert ein SÜD-Signal an dem mit dem Kollektor des Transistors 106 verbundenen Anschluß der Wicklung 27 eine Information bezüglich der Erregung der SÜD-Feldwicklung einschließlich einer Erregung, die durch das Leitendsein des Transistors 106 hervorgerufen wird. Außerdem wird irgendein in der Wicklung 27 durch die Erregung der NORD-Feldwicklung 25 induziertes Signal bereitgestellt, welches sich aufgrund der zwischen den betreffenden Wicklungen vorhandenen Gegeninduktivität ergibt. Außerdem wird irgendein Gegen-EMK-Impuls 48 bereitgestellt, der ; in der Wicklung 27 durch die Rotorbewegung induziert ! wird.

Die Schaltungsanordnung zur Steuerung der Erregung der OST-Feldwicklung 26 und der WEST-Feldwicklung 28 ist ■ der Schaltungsanordnung zur Steuerung der Erregung der NORD- und SÜD-Feldwicklungen 25 und 27 ähnlich. Der Ausgang Q2 des Registers 45 liefert ein Verknüpfungs-OST-Signal LE, welches normalerweise eine StromabSenkung von der Spannungsquelle V_c über einen Widerstand 110 bewirkt. Auf das Auftreten eines Verknüpfungszustandes 1 am Ausgangsanschluß Q2 hin bewirkt der den Widerstand 110 und einen weiteren Widerstand 111 durchfließende, zu der; Basis eines Transistors 112 hin fließende Strom, daß ;

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dieser Transistor 112 leitend wird, wodurch die OST-. Feldwicklung 26 erregt wird, indem der Strom von der Spannungsqmelle Qg über die OST-Feldwicklung 26 nach Erde bzw. Masse hin geleitet wird. Die Kathode einer Diode 113 ist dabei mit dem Kollektor des Transistors verbunden. Die Anode der Diode 113 liegt auf Erd- bzw. Mässepotential.

Der Ausgang QQ des Registers 45 gibt das Verknüpfungs-WEST-Signal LW, ab. Wenn der Ausgang WO normalerweise einen niedrigen Pegel oder einen Verknüpfungszustand 0 führt, bewirkt der Ausgang QO einen Stromfluß von der Spannungsquelle Vq über einen Widerstand 114. Auf das Auftreten eines Verknüpfungszustandes 1 zum Zwecke der Erregung der WEST-Feldwicklung 28 hin wird der den Widerstand durchfließende Ström nicht mehr über den Anschluß QO nach Erde bzw. Masse hin abgeleitet, sondern er bewirkt vielmehr eine Basisansteuerung eines Transistors 116 über einen Widerstand 115. Der Transistor 116 wird dann leitend gemacht und speist bzw. erregt die WEST-FeIdwicklung 28, indem der Strom von der Speisespannung Vg über die Wicklung 28 und den Transistor 116 nach Erde bzw. Masse fließt. Eine Diode 117 ist mit ihrer Kathode am Kollektor des Transistors 116 und mit ihrer Anode an Erde bzw. Masse angeschlossen. Die Diode 117 schafft einen Induktionsstromweg für den in der WEST-Feldwicklung 28 fließenden Strom, wenn der Transistor 112 nichtleitend wird. In entsprechender Weise schafft die Diode 113 einen Induktionsstromweg für die OST-Feldwicklung 26, und zwar für den Fall, daß der Transistor 116 nichtL-leitend wird. Die Feldwicklungen 26 und 28 können gesonderte Wicklungen sein, wobei ein Anschluß jeder Wicklung mit der Spannungsquelle V_ß verbunden ist. Die Wicklungen und 28 können aber auch durch eine einzige Wicklung gebildet sein, die mit einem Mittelabgriff an der Spannungsquelle Vp angeschlossen ist. .

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Ein ÖST-Signal vom Kollektor des Transistors 112 her liefert eine information bezüglich des Erregungszustandes der OST-Feldwicklung 26 infolge des Leitendseins des Transistors 112, bezüglich der in der OST-Feldwicklung 26 durch die Erregung der West-Feldwicklung mit Rücksicht auf die zwischen den betreffenden Wicklungen vorhandene Gegeninduktivität induzierten Signale und bezüglich irgendeines Gegen-EMK-Impulses 48, der in der Wicklung 26 durch die Rotorbewegung induziert ist. Ein WEST-Signal am Kollektor des Transistors 116 liefert in entsprechender Weise eine Information bezüglich der Erregungszustände oder Signale, die in der Wicklung 28 mit Rücksicht auf die Gegeninduktivität oder durch die Rotorbewegung induziert sind. Die OST- und WEST-Signale von den Kollektoren der Transistoren 112 und 116 werden in der in Fig. 4b dargestellten Rückkopplungsschleifen-Schaltungsanordnung verwendet.

Durch die Erregung der Feldwicklungen 25, 26, 27 und 28 mittels der entsprechenden Verknüpfungssignale LN, LE, LS und LW dürfte ersichtlich sein, daß die Verknüpfungssignale unter gewissen Arbeitsbedingungen der gewünschten Rotorstellung um einen größeren Bereich als 180° vorzueilen haben. Dies ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß der Antriebswinkel der Rotoreinstellung um etwa 90° voreilen muß, um ein maximales Drehmoment zu erhalten, und daß eine weitere Voreilung aufrechterhalten werden muß, um die Phasennacheilung zu berücksichtigen, die durch die Induktivität in den betreffenden Feldwicklungen hervorgerufen wird. Aufgrund der Phasendifferenz zwischen den Spitzen- und Mittelwerten der Erregung der Feldwicklungen können überdies die Verknüpfungssignale LN, LE, LS und LW der Rotoreinstellung unter gewissen Betriebsbedingungen um einen Wert voreilen, der bis zu etwa 315° beträgt.

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ORlGlMAL INSBECTED

In Fig. '8 ist die bevorzugte Ausführungsform der diskreten Schaltungsanordnung der in Fig. 4a in Blockdiagrammform dargestellten Anordnung veranschaulicht. Diese Schaltungsanordnung verwendet die Wicklungssignale NORD, SÜD sowie die Verknüpfungs-NORD- und Verknüpf ungs-SÜD-Signale LN, LS, um die entsprechenden Rückkopp lungs signale FBN und FBS auf die Ermittelung des Gegen-EMK-Signalverlaufes 48 zu erzeugen, der alternativ in der nicht erregten NORD- bzw. SÜD-Feldwicklung 25 bzw.' 27 durch die Bewegung des Rotors 31 induziert wird. Das NORD-Verknüpfungssignal LN, dessen Verlauf in Fig. 9 bezüglich eimer Einphasen-Erregung graphisch gezeigt ist, wird durch einen Inverter 120 zumVerknüpfungs-Komplementsignal En invertiert, welches am Ausgang 121 des Inverters 120 auftritt. Der Ausgang 121 ist mit einem Spannungsteiler verbunden, welcher aus einem Widerstand 122 und einem Widerstand 123 besteht. Der Widerstand 122 liegt zwischen dem Anschluß 121 und der Plus-Spannungsquelle V_ß; der Widerstand 123 liegt zwischen dem Anschluß 121 und Erde bzw. Masse. Der Anschluß 121 ist ferner mit einem nicht invertierenden Eingang 124 eines ersten Operationsverstärkers 125 verbunden. Ein Ausgangsanschluß 126 des Verstärkers 125 ist über einen Rückkopplungswiderstand -127 mit einem invertierenden Eingang 128 des Verstärkers 125 verbunden. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist der invertierende Eingang 128 außerdem über eine Reihenschaltung eines Widerstands 129 und eines Kondensators 130 mit dem invertierenden Eingang 131 eines zweiten Operationsverstärkers 132 verbunden. Ein Ausgangsanschluß 133 des Verstärkers 132 ist ferner über einen Rückkopplungswiderstand 134 mit dem invertierenden Eingang 131 verbunden. Die Widerstände 127, 129 und 134 stellen in Verbindung mit dem Kondensator 130 ein reaktives Koppelnetzwerk zwischen dem ersten Verstärker 125 und dem zweiten Verstärker 132 dar. Die Arbeitsweise dieses Verbindungsnetzwerkes wird weiter unten noch näher ersichtlich werden. -

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Das Verknüpfungssignal LS wird durch einen Inverter 137 invertiert, um als komplementäres Verknüpfungssignal Es am Ausgängsanschluß 138 des Inverters 13.7 abgegeben zu

einem

werden. Der Ausgangsanschluß 138 ist mit/Spannungsanhebungs-Widerstandsteiler verbunden, welcher einen Widerstand 139 und einen weiteren Widerstand 140. umfaßt. Der Widerstand 139 liegt zwischen dem Anschluß 138 und der Plus-Spannungsquelle Vg, und der Widerstand 14O liegt zwischen dem Anschluß 138 und Erde bzw. Masse. Der Anschluß 138 ist ferner mit einem nicht invertierenden Eingang 141 eines zweiten Verstärkers 132 verbunden. Das Ausgangssignal des ersten Verstärkers 125 wird mit dem •SÜD-Signal summiert, welches über einen in Reihe zu dem Ausgangsanschluß 126 liegenden Widerstand 143 und einen weiteren Widerstand 144 zugeführt wird, wobei die Widerstände 143 und 144 an einem Verbindungspunkt 145 zur Abgabe des resultierenden Summensignals verbunden sind. In entsprechender Weise wird das Ausgangssignal des zweiten Verstärkers 132 am Ausgangsanschluß 133 mit dem NORD-Signal summiert, und zwar über einen Widerstand 146, der in Reihe zu dem Ausgangsanschluß 133 liegt, und einen weiteren Widerstand 147, dem das NORD-Signal zugeführt wird. Die beiden Widerstände 146 und 147 sind an einem Verbindungspunkt 148 miteinander verbunden, an welchem das resultierende Summensignal auftritt. Ein Filterkondensator zwischen den Verbindungspunkten 145 und 148 bewirkt eine Störungsfilterung in den entsprechenden resultierenden Summensignalen an den betreffenden Verbindungspunkten. Das Summensignal am Ausgang des ersten Verstärkers 125 und das SÜD-Signal werden dem nicht_invertierenden Eingang 150 eines Differenz-Spannungsvergleichers 151 zugeführt, und das resultierende Sununensignal des zweiten Verstärkers 132 sowie das NORD-Signal werden dem invertierenden Eingang 152 des Vergleichers 151 zugeführt. Der Vergleicher 151 zieht normalerweise einen Strom von der

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Spannungs_quelle Vq über einen·Widerstand 153. Auf die Ermittelung des einer der Feldwicklungen, wie der SÜD-Feidwieklung 27, aufgrund der Drehung des Rotors 31 infolge der Erregung der NORD-Feldwicklung 25 überlagerten Gegen-EMK-Signalverlaufes 48 nimmt das Ausgangssignal des Vergleichers 151 am Ausgangsanschluß 154 einen Verknüpfungszustand 1 an. Ein am Ausgangsanschluß 154 des Vergleichers 151 angeschlossener Inverter 155 liefert ein NORD-Rückkopplungssignal FBN am Ausgangsanschluß 156. Auf die Ermittelung eines Gegen-EMK-Signals 48, welches dem in der NORD-Feldwicklung 25 durch Erregung der SÜD-Feldwicklung 27 induzierten Signales 161 überlagert ist, gibt der Vergleicher 151 am Ausgangsanschluß 154 ein Rückkopplungssignal FBS ab.

Die Arbeitsweise der in Fig. 8 dargestellten Rückkopplungsschal tungsanordnung kann in Verbindung mit den verschiedenen in Fig. 9 dargestellten Signalen besser verstanden werden. Auf die Aufnahme eines Verknüpfungs-NORD-Impulses LN hin setzt der Inverter 120 den positiven Impuls in einen negativen Impuls LN um, der am nichtinvertierenden Eingang 124 des ersten oder Verknüpfungs-NORD-Verstärkers 125 auftritt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 125 nimmt daher schnell einen niedrigen Potentialpegel am Ausgangsanschluß 126 an, wie dies "der Sigrialverlauf LNA in Fig. 9 erkennen läßt. Der negative Signalsprung des Signales des Verstärkers 125 wird über die Widerstände 127 und 129 sowie über den Kondensator 130 zum invertierenden Eingang 131 eines zweiten oder Verknüpfungs-SÜD,-Verstärkers 132 hinge- '. leitet. Der Verstärker 132 spricht darauf dadurch an, daß er einen positiven Signalsprung am Ausgang 133 erzeugt, wie dies der Signalverlauf LSA in Fig. 9 erkennen läßt. Da der Kondensator 130 sich zu Ruhezuständen hin aufzuladen beginnt, und zwar vom Ausgang des Verstärkers 132 über den Widerstand 134 und vom Ausgang des

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Verstärkers 125 über-die Widerstände 127 und 129, werden danach der Signalverlauf LNA am Ausgang 126 des Verstärkers 125 und der Signalverlauf LSA am Ausgang 133 des Verstärkers 132 damit beginnen, exponentiell zu den Ruhezuständen hin abzufallen, und zwar mit einer Zeitkonstante, die durch die Werte der Widerstände 129, 127 und 134 und des Kondensators 130 bestimmt ist. Diese Zeitkonstante ist gleich der Zeitkonstante des exponentiellen Abfalls des induzierten Signales 161 von der SÜD-Wicklung 27 her gewählt. Diese Zeitkonstante ist durch das Verhältnis der Induktivität zu dem Induktionsstromweg-Widerstand für die Wicklung 27 festgelegt. Zu diesem Zweck sind die Widerstände 129, 127 und 134 und der Kondensator 130 für eine Genauigkeit, die eine Toleranz von 1% umfassen mag, und für eine gute Temperaturstabilität ausgewählt. Die Verstärker 125 und 132 erzeugen komplementäre Teile des induzierten Signals 160 (Fig. 5) an den entsprechenden Ausgängen 126 bzw. 133 auf das Verknüpf ungs-NCRD-Signal LN hin. Vorzugsweise sind die Widerstände 127 und 134 mit gleichem Widerstandswert gewählt, und der Widerstand 129 ist mit einem Widerstandswert gewählt, der das Zweifache des Widerstandswertes der Widerstände 127 oder 134 beträgt, so daß die Verstärker 125 und 132 gleiche komplementäre Teile des simulierten Signales 160 erzeugen. Der Kondensator 130 bewirkt zusätzlich zu der Schaffung einer reaktiven Koppelung zwischen den Verstärkern 125 und 132 eine Simulierung der in den Motorwicklungen gespeicherten magnetischen Energie, die bei niederen Motordrehzahlen bedeutsam ist.

Zur gleichen Zeit, zu der das Signal 160 simuliert bzw. nachgebildet wird, wird ein dem Signal 161 gemäß Fig. 5 entsprechendes SÜD-Signal, wie dies in Fig. 9 veranschaulicht ist, auftreten und einen ihm überlagerten Gegen-EMK-Signal verlauf 48 enthalten. Die Signale LNA und LSA werden dem

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nicht_j.nvertierenden Anschluß 150 bzw. dem invertierenden Anschluß 152 des Vergleichers 151 über Summierungswiderstände 143 und 146 zur gleichen Zeit abgegeben, zu dem das SÜD-Signal dem niclrLinvertierenden Eingang 150 des Vergleichers 151 über den Summierungswiderstand 144 zugeführt wird. Die an den Anschlüssen 150 und 152 tatsächlich vorhandenen Signale sind in Fig. 12 mit V 150 bzw. V 152 für eine Zweiphasen-Erregung veranschaulicht. Die Summierungswiderstände 143, 144, 146 und 147 sind hinsichtlich ihrer Werte so ausgewählt, daß die entgegengesetzt summierten Signale LNA und LSA an den Eingangsanschlüssen 150 und 152 zunächst die Größe des SÜD-Signals etwas überschreiten, und zwar bei Betrachtung des Eingangsanschlusses 150 des Vergleichers 151. Das Ausgangssignal des Vergleichers 151 wird daher bei einem niedrigen Zustand bzw. Pegel solange verbleiben, bis das auf dem SÜD-Signal, in diesem Fall auf dem Signalverlauf 1.61 gemäß Fig. 5 liegende Gegen-EMK-Signal die summierten Signale LNA und LSA entgegengesetzt überschreitet , was zu dem Signalverlauf 160 führt. Daraufhin wird der Vergleicher 151 einen positiven Ausgangsimpuls FBS während der Dauer erzeugen, während welcher der Signalverlauf 161 den Signalverlauf 160 in der Höhe überschreitet, d.h. weitgehend während der Dauer, während der das Gegen-EMK-Sinussignal 48 positiv ist.

Im Zuge der Durchführung dieses Signalvergleichs subtrahiert der Vergleicher 151 das Signal V152 von dem Signal 150 (Fig. 12), was zu dein Signal V150 - V152 führt, bei dem es sich um das wiedergewonnene .Gegen-EMK-Sinussignal handelt. Aus diesem Sinussignal wird ein Rechtecksignal FBS am Ausgang 154 des Vergleichers gabiidet.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 8 bildet in entsprechender Weise das in der NCRD-Feldwicklung 25 indu-

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zierte Signal infolge der Erregung der SÜD-Feldwicklung nach, was durch ein Verknüpfungs-SÜD-Signal LS eingeleitet wird. Das Signal LS wird mittels des Inverters 137 zu einem negativen Impuls invertiert, der am nicht^invertierenden Eingang 141 eines zweiten oder Verknüpfungs-SÜD Verstärkers 132 auftritt. Der am Eingang 141 auftretende negative Impuls veranlaßt den Verstärker 132, ein negatives Potential anzunehmen bzw. abzugeben, wie dies der SignalverlaufLSA in Fig. 9 erkennen läßt. Dieses negative Potential wird dem invertierenden Eingang 128 des ersten oder Verknüpfungs-NORD-Verstärkers 125 über den Koppelkondensator 130 zugeführt, um am Ausgang des Verstärkers 125 einen positiven Signalsprung hervorzurufen. Danach ruft die Aufladung des Koppelkondensators 130 vom Ausgangsanschluß 133 des Verstärkers 132 über den Widerstand 134 und vom Ausgang 126 des Verstärkers 125 über die Widerstände 127 und 129 exponentiell Signalabfälle in den entsprechenden Ausgangssignalen LSA und LNA der Verstärker 132 und 125 in Richtung auf Ruhezustände hervor. Die Verstärker 125 und 132 erzeugen somit komplementäre Anteile des simulierten bzw. nachgebildeten Signales 16O. Das Signal LNA wird dann dem nicht^lnvertierenden Eingang 150 des Vergleichers 151 über den Summierungswiderstand 143 zugeführt. Das Signal LSA von dem Verstärker 132 und das NORD-Signal von der NORD-Feldwicklung 25 werden dem invertierenden Eingang 152 des Vergleichers über die Summierungswiderstände 146 und 144 zugeführt. Die Summierungswiderstände 143, 144, 146 und 147 sind ebenfalls so ausgewählt, daß die entgegengesetzt summierten Signale LNA und LSA an den Eingangsanschlüssen 150 und 152 die Höhe des NORD-Signals am Anschluß 152 etwas überschreiten, allerdings mit Ausnahme während des Vorhandenseins einer positiven Gegen-EMK. Während das Auftretens eines positiven Gegen-EMK wird das induzierte Signal 161 das nachgebildete Signal 16O übersteigen, wodurch der Vergleicher

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veranlaßt wird, ein Rückkopplungs-SÜD-Signal FBS auf der Ausgangsleitung 154 zu erzeugen.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Erzeugung des Rückkopplungs-NORD-Signales FBN notwendigerweise zur Erzeugung eines weiteren Signals auf der Rückkopplungs-SÜD-Leiturig FBS und umgekehrt führt. Die Signalsteuerquelle 40 kann jedoch zwischen den Rückkopplungs-NORD und den Rückkopplungs-SÜD-Signalen FBN "bzw. FBS unterscheiden, wie durch Vergleich der Signale FBN und FBS mit den entsprechenden Verknüpfungs-NORD- oder Verknüpfungs-SÜD-Signalen LN oder LS.

Wie am besten aus der Einphasen-Erregungscharakteristik gemäß Fig. 9 ersehen werden kann, werden induktive Rücklaufimpulse 170 in den NORD- und SÜD-Signalen vorhanden sein, nachdem die Erregung der betreffenden Motorwicklungen 25 bzw. 27 dadurch beendet wird, daß die entsprechenden Signale LN und LS einen Verknüpfungszustand 0 annehmen. Bei der Zweiphasen-Erregungscharakteristik gemäß Fig. 12 werden diese Rücklaufimpulse ausgeblendet, da die induktive Energie effektiv absorbiert wird, und zwar mit Rücksicht darauf, daß eine der Wicklungen 25, 27 stets erregt ist. So wird beispielsweise die induktive Energie von der Wicklung 25 unmittelbar nach Einnahme des Verknüpfungszustandes durch das Signal LN in der Wicklung 27 absorbiert, die durch das Signal LS erregt wird, welches gleichzeitig einen Verknüpf ungs zustand 1 annimmt. Eine beträchtliche weitere Störung wird ebenfalls in den Signalfolgen gemäß Fig. 9 und 10 vorhanden sein. Die Arbeitsweise des Motors bei niedriger Drehzahl kann zur magnetischen Sättigung führen, wodurch eine Störung und eine Signalverzerrung hervorgerufen werden. Der Kondensator 149 gemäß Fig. 8 an den Eingangsanschlüssen des Vergleichers 151 ist generell zur Ausfilterung einer derartigen Störung wirksam. Die Störungspegel sind üblicherweise daher wesentlich niedriger während

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der Erregung einer Wicklung zweier Wicklungen, zwischen denen eine Gegeninduktivität vorhanden ist, und zwar während solcher Zeitspannen, während der keine Wicklung erregt ist. Aus diesem Grunde wird durch die Zweiphanenerregung der Wicklungen gemäß Fig. 12 eine weniger gestörte Umgebung geschaffen, da eine Wicklung jedes Wicklungspaares stets erregt ist. Während einer Einschaltphase, wie dies in Fig. 9 veranschaulicht ist, oder während einer Teilphase der Erregung ist eine wesentlich stärkere Störung insbesondere in dem Fall vorhanden, daß keine Wicklung der beiden Wicklungen erregt ist, zwischen denen eine Gegeninduktivität vorhanden ist. Die vorliegende Erfindung liefert daher einen Beitrag dafür, daß die Rückkopplungs-Feststellung dann vorgenommen wird, wenn eine Wicklung zweier Wicklungen erregt ist, zwischen denen einen Gegeninduktivität vorhanden ist, so daß eine fehlerhafte Rückkopplungs-Feststellung aufgrund des Vorliegens einer Störung minimiert ist.

Es dürfte ferner einzusehen sein, daß die Signalsummierungseinrichtungen 60 und 61 gemäß Fig. 4a weggelassen werden können, sofern ein gesonderter Vergleicher dazu herangezogen wird, das Signal LNA und das NORD-Signal unter Abgabe eines Signals FBS zu vergleichen, und sofern ein weiterer Vergleicher dazu herangezogen wird, das Signal LSA und das SÜD-Signal zur Bildung des Rückkopplungssignals· SBN zu vergleichen.

Eine mit der in Fig. 8 dargestellten Schaltungsanordnung übereinstimmende Schaltungsanordnung kann dazu herangezogen werden, eine weitere Rückkopplungsschleife zu vervollständigen, die- der OST-Feldwicklung 26 und der WEST-Feldwicklung 28 zugehörig ist, um entsprechende Rückkopplungssignale FBE bzw. FBW in dem Blockdiagramm gemäß Fig. 4b zu erzeugen. Dies bedeutet, daß die mit der in

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Fig. 8 dargestellten Schaltungsanordnung übereinstimmende Schaltungsanordnung auf die Verknüpfungssignale LE und LW und auf entsprechende OST- bzw. WEST-Wicklungssignale hin ansprechen würde, um die Rückkopplungssignale FBE bzw FBW für die Signalsteuerquelle 40 zu erzeugen.

Das gesamte Steuersystem weist eine gute Unempfindlichkeit gegenüber Speisespannungsänderungen bzw. -Schwankungen hinsichtlich der Erzeugung und des Vergleichs des simulierten Signals bzw/ Nachbildungssignals 160 und des Nachbildungssignals 161 auf, da das Verknüpfungs-NORD-Signal LN und das Verknüpfungs-SÜD-Signal Us an den entsprechenden Verstärkereingangsanschlüssen 124 bzw. 131 gemäß Fig. 8 von der Speisespannungsquelle Vg abgeleitet sind, bei der es sich um dieselbe Speisespannungsquelle handelt, die zur Erregung der Feldwicklungen 25, 26, 27 und 28 herangezogen wird, um das induzierte Signal bzw.'Nachbildungssignal 161 von einer der Wicklungen zu erhalten. Das simulierte Signal bzw. das Naehbildungssignal 16O, welches von dem Verstärker 125 oder von dem Verstärker 132 eTzeugt; wird, zeigt daher die Neigung, den Änderungen in der Höhe des induzierten Signals 161 aufgrund von Schwa»kungen in der Speisespannung V-g zu folgen.

Wie zuvor ausgeführt, weisen die Verknüpfungssignale LN, LE, LS und LW gemäß Fig. 9 in typischer Weise aufeinanderfolgende 90^o-Phäsenbeziehungen auf·; sie bewirken die Erregung der entsprechenden Feldwicklungen 25, 26,27 und 28 in der bekannten Einphasenerregung der Wicklungen. Dies bedeutet, daß je Zeitintervall lediglich eine der Wicklungen 25, 26, 27 und 28 erregt ist. Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung kann die Erregung der Wicklungen 25, 26, 27 und 28 irgendwo zwischen einem Bruchteil einer Phase und zwei Phasen der Einschaltung variiert werden. Wenn beispielsweise die Ermittelung des Gegen-EMK-Impulses 48 . beginnt, anzuzeigen, daß der Rotor 31 der Erregung der

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Feldwicklungen vorzueilen beginnt, was durch einen Gegen-EMK-Impuls 50 gemäß Fig. 5 der Fall sein mag, dann kann es wünschenswert sein, die an die Feldwicklungen abgegebene Leistung zu reduzieren, um die Voreilungsbewegung des Rotors zu korrigieren. Zu diesem Zweck kann die Signalsteuerquelle 40 weniger Leistung als eine Einphasen-Einschaltleistung an die Feldwicklungen abgeben. Wenn das Taktsignal CK beispielsweise acht Taktimpulszyklen für jede Einphasen-Einschaltung des Verknüpfungs-NORD-Signales LN oder des Verknüpfungs-OST-Signales LE beispielsweise bereitstellt, wie dies in Fig. 10 veranschaulicht ist, dann kann die Signalsteuerquelle 40 die Leistungsabgabe an irgendeine der Feldwicklungen 25, 26, 27 oder 28 zwischen einer 1/8-Einschaltphase und einer Zweiphasen-Einschaltung variieren. Die in Fig. 10 dargestellte voll ausgezogene Linie deutet eine Einzelphasen-Einschaltung für das Signal LN und das Signal LE an, Wenn das Signal LN jedoch auf einem hohen Signalzustand während zusätzlicher acht Taktimpulse verbleibt, wie dies durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, dann wird das Signal LN die Wicklung 25 erregt halten, während das Signal LE mit der Erregung der Wicklung 26 im Zweiphasen-Einschaltbetrieb beginnt. Wenn demgegenüber das Signal LN einen niedrigen Signalzustand annimmt, wie dies die gestrichelte Linie 166 andeutet, dann wird der Betrieb in der halben Einschaltphase erfolgen. In entsprechender Weise wird dann, wenn die Signale LN oder LE auf einen niedrigen Zustand absinken, wie dies die gestrichelten Linien 167 andeuten, der Betrieb in einem 1/4-Einschaltphasenbetrieb abgewickelt. Wenn die Signale LN oder LE auf einen niedrigen Pegel bzw. Zustand absinken, wie dies die gestrichelten Linie 168 andeuten, dann wird der Betrieb in der 1/8-Einschaltphase abgewickelt. Es dürfte ohne weiteres einzusehen sein, daß dann, wenn eine höhere Taktsignalfrequenz für das Taktsignal CK benutzt wird, sogar noch kleinere Betriebsphasena lteile realisiert

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werden können. Wenn die Erregung des Schrittmotors 16, die erforderlich ist, um den Dauerbetrieb aufrecht zu erhalten, irgendwo zwischen einer Einschaltphase und einer halben Einschaltphase liegt, dann kann die Signalsteuerquelle 40 selbstverständlich zu verschiedenen Zeitpunkten entweder den Einphasen- Betrieb oder den Halbphasenbetrieb auswählen, um die gewünschte Erregungscharakteristik für den Dauerbetrieb zu erzielen. Eine Teilphase kann fortwährend für einen Motorbetrieb bei niederen Drehzahlen benutzt werden, bei dem die Erregung im wesentlichen zu einer offenen Schleife führt. Andererseits wird eine nahezu vollständige Erregung, d.h. eine Einphasenerregung oder eine Zweiphasenerregung im allgemeinen auf einer zusammenhängenden Grundlage benutzt, gemäß der der Motor nahe der vollen Drehzahl, und/oder voller Last läuft bzw. betrieben wird.

Ein weiteres Beispiel für den Betrieb der Steuerschaltungsanordnung von der Teilphasenerregung bis zurZweiphasenerregung ist in der Verknüpfungstabelle gemäß Fig. 11 veran-' schaulicht. Gemäß diesem Beispiel ist angenommen, daß vier Taktzyklen für eine Einzelphasen-Leistungsabgabe an den Motor 16 vorhanden sind. Die Motor-Schrittwinkelverzögerung T2 der Signalsteuerquelle 40 gemäß Fig. 6 erzeugt das Signal SPON. Wenn das Signal SPON ein Verknüpfungssignal 1 in irgendeinem der vier Bits enthälti treten entsprechende Verknüpfungszustände 1 auf den entsprechenden Ausgangsleitungen 44, 43, 42 oder 41 auf. Die Leitungen 44, 43, 42 oder 41 führen den Verknüpfungszustand 1 solange, bis die Schrittimpuisdauer T-3 der Signalsteuerquelle 40 zur Erzeugung eines Signals SPOFF führt, um die betreffenden Ausgangsleitungen 44, 43, 42 oder 41 dann einen Verknüpfungszustand 0 wieder annehmen zu lassen. Die Verknüpf ungszüstände auf den Leitungen 44, 43» 42 oder 41 werden durch Taktsteuerung in das Pufferregister 45 mit dem nächstfolgenden Taktzyklus eingegeben, damit die Ver-

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knüpfungssignale LN, LE, LS oder LV den Verknüpfungszustand auf den betreffenden Leitungen 44, 43 42 oder 41 zu Beginn des Taktzyklus annehmen. Demgemäß befindet sich im Taktzyklus 1 gemäß Fig. 11 das Signal LN von dem Register 45 her im Verknüpfungszustand 1, um die NORD-Feldwicklung 25 zu erregen. Das betreffende Signal verbleibt im Verknüpfungszustand 1 solange, bis das Signal SPOFF während des achten Zyklus auftritt. Das Signal LN nimmt dann einen Verknüpfungszustand 0 während des neunten Zyklus an. Da angenommen worden ist, daß vier Taktzyklen gleich einer Einzelphasenerregung entsprechen, ist die NORD-Ausgangswicklung 25 im Zweiphasenbetrieb dadurch erregt worden, daß das Signal LN im Verknüpfungszustand 1 während acht Taktzyklen verblieben ist. Während des vierten Taktzyklus hat das Signal SPON einen Verknüpfungszustand 1 in der zweiten Bitposition eingenommen, was zur Folge hat, daß das Signal LE einen Verknüpfungszustand 1 im fünften Taktzyklus annimmt. Das Signal LE bewirkt die Erregung der OST-Feldwicklung 26 während vier Taktzyklen, was einer Einphasenerregung äquivalent ist, bis das Signal SPOFF den Verknüpfungsiiustand 1 in der zweiten Bitposition während des achten Zyklus annimmt. Das Signal LE nimmt dann den Verknüpfungszustand O während des neuen Taktzyklus an. Während des achten Taktzyklus veranlaßt das Signal SPON mit einem Verknüpfungszustand 1 in der dritten Bitposition, daß das Signal LS den Verknüpfungszustand 1 auf das Auftreten des neunten Taktzyklus hin annimmt. Ein Verknüpfungszustand 1 in der dritten Bitposition des Signals SPOFF während des zehnten Zyklus bewirkt, daß das Signal LS einen Verknüpfungszustand 0 auf den elften Taktzyklus hin annimmt, so daß das Signal LS die SÜD-Feldwicklung 27 während lediglich zweier Taktzyklen erregt, was der Halbphasen-Erregung äquivalent ist. Das Signal SPON enthält ein Verknüpfungssignal 1 in der vierten Bitposition während des zwölften Zyklus, um das Signal LW einen Verknüpfungszustand 1 während

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des dreizehnten Taktzyklus annehmen zu lassen. Das Signal SPOi¹F enthält Jedoch einen Verknüpfungszustand 1 während des dreizehnten Taktzyklus, um den Verknüpfungs-.zustand des Signals LW vom Verknüpfungszustand 1 in den Verknüpfungszustand 0 zu ändern, und zwar während des vierzehnten Taktzyklus, so daß sich das Signal LW im Verknüpfungszustand 1 während lediglich eines Taktzyklus befindet. Dies ist einer 1/4-Phasen-Erregung der WEST- _Feldwicklung 28 äquivalent. Während des sechzehnten Taktzyklus nimmt das Signal SPON einen Verknüpfungszustand 1 an, um wieder die Erregung der NORD-Feldwicklung 25 während des siebzehnten Taktzyklus einzuleiten. Es dürfte selbstverständlich einzusehen sein, daß die Erregung der Feldwicklungen 25, 26, 27 und 28 sich in typischer Weise nicht von einer Zweiphasenerregung zu einer 1/4-Phasen-Erregung während eines einzigen Erregungszyklus der Wicklungen ändert, sondern daß vielmehr diese Erregungsfolge für die Tabelle in Fig. 11 hauptsächlich zur Erzielung eines besseren .Verständnisses der Arbeitsweise und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ausgewählt worden ist.

Mit Hilfe des oben beschriebenen Steuersystems wird ein billiger Schrittmotor, der eine Nennleistung von etwa 300 bis 400 Schritten pro Sekunde aufweist, eine Leistung erbringen wie ein wesentlich teuerer Schrittmotor mit einer Schrittleistung von 3000 oder noch mehr Schritten pro Sekunde. Da das Steuersystem ohne weiteres erhältliche und billige Schaltungselemente verwendet, sind die Kosten zur Realisierung des Steuersystems ohne weiteres gerechtfertigt, jedenfalls vom Wirtschaftlichkeitsstandpunkt aus betrachtet, wenn die relativen-Kosten von Hochleistungs-Schrittmotoren zu billigen Schrittmotoren in Rücksicht gestellt werden..

implizit sind in der obigen Erläuterung des Steuersystems Verfahren zur Steuerung eines Vielphasenmotors vorhanden,

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die eine Vielzahl von elektromagnetischen Feldwicklungen aufweisen, welche in periodischen Intervallen erregbar sind, um eine Drehbewegung des Rotors hervorzurufen. Das grundsätzliche Verfahren umfaßt die Verfahrensschritte der Erregung zumindest einer der in einer Vielzahl vorgesehenen elektromagnetischen Feldwicklungen, um eine Rotationsbewegung des Rotors hervorzurufen, die Induzierung eines Signals in einer nicht erregten Wicklung mit Rücksicht auf die Gegeninduktivität zwischen erregten und nicht erregten Wicklungen, das Induzieren einer Gegen-EMK in der nicht erregten Wicklung mit.Rücksicht.-auf die Rotor drehung, wobei die Gegen-EMK dem induzierten Signal von der erregten Wicklung her Überlagert ist, sowie die elektronische Nachbildung des in der nicht erregten Wicklung aufgrund der Gegeninduktivität zwischen erregten und nicht erregten Wicklungen induzierten Signals, wobei das nachgebildete Signal frei oder ohne irgendeine Gegen-EMK ist. Das induzierte Signal von der nicht erregten Wicklung her mit der ihm überlagerten Gegen-EMK wird mit dem nachgebildeten Signal verglichen, um ein Vergleichs- oder Rückkopplungssignal auf die Ermittelung der Gegen-EMK hin zu erzeugen. Dieses Vergleichs- oder Rückkopplungssignal wird dazu herangezogen, die anschließende Erregung einer Vielzahl von elektromagnetischen Feldwicklungen des Motors zu steuern, oder dazu, eine durch den Rotor angetriebene Anordnung zu steuern ! oder zu betätigen. Der Schritt der elektronischen Nachbildung des in der nicht erregten Wicklung aufgrund der Gegeninduktivität zu der erregten Wicklung induzierten Signals kann folgende Unterschritte umfassen: Invertieren eines Verknüpfungssignals, welches dazu herangezogen wird, die Erregung der erregten Wicklung zu steuern, Eingabe des invertierten Verknüpfungssignals in einen ersten Verstärker, der eine reaktive Kopplung zu einem zweiten Verstärker besitzt und der dadurch mit dem zweiten Verstärker komplementäre Anteile des simulierten bzw. nachgebildeten

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Signals an entsprechenden Ausgangsanschllissen erzeugt, und zwar aufgrund der zwischen den betreffenden Verstärkern vorhandenen reaktiven Kopplung.

Obwohl die dargestellte Ausführungsform das Steuersystem der Erfindung in Verbindung mit einem Permanentmagnet-."(PM)-Motor veranschaulicht, ist das betreffende System auch in Verbindung mit elektromagnetischen Motoren und Hybridffiotoren brauchbar. Bei Anwendungsfällen in Verbindung mit elektromagnetischen Motoren kann die Gegen-EMK von einem Feld bereitgestellt werben, welches durch jdie --erregte Wicklung in dem Roto c induziert wird und damit in einer·nicht erregten Wicklung, oder die betreffende Gegen-EMK kann durch einen geringen Vorspanhungsstrora in zumindest einigen Wicklungen bereitgestellt werden, die eine geringe Gegen-EMK dann hervorrufen, wenn keine der Wicklungen.erregt ist.

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Claims (1)

1. Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmännv Di-pl—Phy's. Dk;K" Fincxe-

   DrPL.-lNG. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Hüber Dr. Ing. H. Liska

   . 8000 MÜNCHEN 86, DEN 2 Ii JüH fz

   POSTFACH 860 82D\

   MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

   Patentansprüche

   1. Verfahren zum Steuern eines Motors, der eine Vielzahl von elektromagnetischen Feldwicklungen aufweist, die in periodischen Intervallen derart erregbar sind, daß einem Rotor des betreffenden Motors eine Drehbewegung erteilbar ist, wobei zwischen zumindest zwei Wicklungen der in einer Vielzahl vorgesehenen elektromagnetischen Feldwicklungen eine Gegeninduktivität vorhandenist, dadurch gekennzeichnet.

   daß zumindest eine der in einer Vielzahl vorgesehenen elektromagnetischen Feldwicklungen derart erregt wird, daß dem Rotor eine Drehbewegung erteilt wird, daß ineiner nicht erregten Wicklung der in einer Vielzahl vorgesehenen elektromagnetischen FeId-

   ■ wicklungen aufgrund der Gegenindulctivität zwischen der nicht erregten Wicklung und der erregten Wicklung

   "V"-.". einSignal induziert wird,

   daß in der nicht erregten Wicklung aufgrund der Bewegung des Rotors eine Gegen- EMK induziert wird, die dem Signal überlagert wird, welches in der nicht erregten Wicklung aufgrund der Gegeninduktivität zu der erregten Wicklung induziert wird,

   - daß das in der nicht erregten Wicklung aufgrund der Gegeninduktivität zu der erregten Wicklung induzierte Signal elektronisch ohne-überlagerte Gegen-EMK nachgebildet wird, "■;

   daß das in der nicht erregten Wicklung mit der überlagerten Gegen-EMK induzierte Signal mit dem nachge- ; bildeten Signal derart verglichen wird, daß. auf die

   Ermittelung der Gegen-EMK hin ein Rückkopplungssignal gebildet wird,

   und daß die anschließende Erregung der Feldwicklungen in Abhängigkeit von dem betreffenden Rückkopplungssignal gesteuert wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge des genannten Vergleiches die Phase des Rückkopplungssignals in bezug auf die Erregung der erregten Wicklung derart verglichen wird, daß die anschließende Erregung der Feldwicklungen gesteuert wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zwei elektromagnetische Feldwicklungen mit einer 180°-Phasenbeziehung zueinander vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Nachbildung des in der nicht erregten Wicklung induzierten. Signals durch folgende Unterschritte erfolgt:

   ein zur Steuerung der Erregung einer nicht erregten Wicklung dienendes Verknüpfungssignal wird invertiert; . . das invertierte Verknüpfungssignal wird einem Eingangsanschluß eines ersten Verstärkers derart zugeführt, daß das Ausgangssignal dieses ersten Verstärkers eine Änderung erfährt;

   die Ausgangssignaländerüng *~ _ des ersten Verstärkers wird einem Eingangsanschluß eines zweiten Verstärkers über eine reaktive Kopplung derart zugeführt, daß an den Ausgangsanschlüssen der beiden Verstärker (51,55 J 75,78) zueinander komplementäre Teile des nachgebildeten Signales erzeugt werden; die komplementären Anteile des nachgebildeten Signals an den Ausgängen der betreffenden Verstärker (51,55; 75,78) werden zur Abgabe des nachgebildeten Signals von einer mit entgegengesetzter Polarität arbeitenden Additionseinrichtung (61,60;82,83) kombiniert.

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   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegen-EMK dadurch ermittelt wird, daß das nachgebildete Signal mit dem induzierten Signal während der Erregung einer Gegeninduktionswicklung verglichen wird.

   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor-Rotor permanent magnetisiert wird und daß die Rückkopplungs-Ermittelung unabhängig von der Erregung irgendeiner Motorwicklung vorgenommen wird.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Position bzw. Einstellung einer durch den Motor-Rotor angetriebenen Anordnung in Abhängigkeit von der Ermittelung des Rückkopplungssignals bestimmt wird.

   7. Steuersystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, zur Steuerung eines Motors, der eine Vielzahl von elektromagnetischen Feldwicklungen aufweist, die gesondert derart erregbar sind, daß die Drehung eines Rotors des Motors steuerbar ist, wobei zumindest zwischen zwei der in einer Vielzahl vorgesehenen elektromagnetischen Feldwicklungen eine Gegeninduktivität vorhanden ist, wobei die Drehbewegung des Rotors des betreffenden Motors die Induktion einer Gegen-EM in einer nicht erregten elektromagnetischen Feldwicklung der in einer Vielzahl vorgesehenen Feldwicklungen hervorruft, wobei .die betreffende Gegen-EMK einem weiteren Signal: überlagert ist, welches in der nicht erregten Wicklung aufgrund der Gegeninduktivität zu einer erregten Wicklung induziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Nachbildungseinrichtung vorgesehen ist, die das in der nicht erregten Wicklung aufgrund der Gegeninduktivität zu der

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   erregten Wicklung induzierte Signal nachzubilden gestattet,

   daß eine Gegen-EMK-Detektoreinrichtung vorgesehen ist, die auf das betreffende nachgebildete Signal und auf das in der nicht erregten Wicklung mit der überlagerten Gegen-EMK induzierte Signal hin zumindest ein Rückkopplungssignal aufgrund der Ermittelung der Gegen-EMK abgibt,

   und daß eine Motorerregungs-Steuereinr-.chtung (46) vorgesehen ist, die zumindest auf das Auftreten eines Rückkopplungssignals hin die anschließende Erregung der Feldwicklungen (25 bis 28) derart steuert, daß die Drehbewegung des Rotors (31) gesteuert ist.

   8. Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegen-EMK-Detektoreinrichtung einen Differenz-Spannungsvergleicher (67;89) enthält, der an einem ersten Eingangsanschluß einen komplementären Anteil des nachgebildeten Signals und an einem zweiten Eingangsanschluß , der in einer invertierenden Beziehung zu dem ersten Eingangsanschluß steht, die Summe eines weiteren komplementären Anteiles des nachgebildeten Signales und das in einer nicht erregten Wicklung mit der überlagerten Gegen-EMK induzierte Signal aufzunehmen vermag, und daß von einem Ausgangsanschluß des betreffenden Vergleichers zumindest ein Rückkopplungssignal in dem Fall abnehmbar ist, daß die Gegen-EMK das induzierte Signal das nachgebildete Signal in der Höhe überschreiten läßt.

   9. Steuersystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Störausblendfiltereinrichtung (64;86) zwischen den Eingangsanschlüssen des Spannungsvergleichers (67f89) angeschlossen ist.

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   10. Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnetv daß eine elektronische Nach-■■■■· bildungseinrichtung und eine Gegen'-EMK-Detektorein-/richtung für jeweils zwei elektromagnetische Feld-Wicklungen des Motors vorgesehen sind, zwischen denen eine Gegeninduktivität vorhanden ist, und daß die jeweilige Gegen-EMK-Detektoreinrichtung zumindest ein Rückkopplungssignal für die Motorerregungs-Steuereinrichtung bereitstellt.

   11.Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10,dadurch gekennzeichnet, daß die Motorerregungs-Steuereinrichtung eine Signalsteüerquelle '('4O) zur Erzeugung einer Vielzahl von zeitvariablen Verknüpfungssignalen enthält, und daß Wicklungstreibereinrichtungen (46) durch entsprechende Verknüpfungssignale der in einer "V;"⁵-Vielzahl: auftretenden Verknüpfungssignale derart steuerbar sind, daß die Erregung der betreffenden elektromagnetischen Feldwicklungen (25 bis 28) des Motors gesteuert erfolgt.

   12. Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Nachbildungseinrichtung auf zumindest ein Verknüpfungssignal der in einer Vielzahl von der Signalsteuerquelle (40) abgegebenen Verknüpf ungssignäle hin die Nachbildung des nachzubildenden Signals zum gleichen Zeitpunkt einleitet, zu dem die Wicklungstr.eiberein-"richtungen.'("46·-) die zu erregende Wicklung erregen.

   15. Steuersystem nach einem der Ansprüche 7bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Signalsteuerquelle(40) und den Wicklungstreibereini'ichtungen (46) eine Pufferregistereinrichtung (45) vorgesehen ist, durch die die Verknüpfungszustände der von der Signalsteüerquelle (40) in einer Vielzahl abgegebenen Ver-

   knüpfungssignale solange festhaltbar sind, bis ein nachfolgendes Taktsignal von der Signalsteuerquelle (40) aufgenommen ist. .

   14. Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Nachbildungseinrichtung einen ersten Verstärker (51;75) enthält, der an einem ersten Eingangsanschluß ein erstes Verknüpfungssignal der in Jeiner Vielzahl auftretenden Verknüpfungssignale aufzunehmen vermag,

   daß ein zweiter Verstärker (55;78) vorgesehen ist, der an einem ersten Eingangsanschluß ein zweites Verknüpfungssignal der in einer Vielzahl auftretenden Verknüpfungssignale aufzunehmen vermag, daß eine reaktive Koppeleinrichtung (5.6; 79) zwischen einem Ausgangsänschluß der ersten Verstärkereinrichtung (51) und einem zweiten Eingangsanschluß der zweiten Verstärkereinrichtung (55;78) sowie zwischen einem Ausgangsanschluß der zweiten Verstärkereinrichtung (55; 78) und einem zweiten Eingangsanschluß der ersten Verstärkereinrichtung (51;75) vorgesehen ist, und daß die beiden Verstärkereinrichtungen (51,55;75,78) entweder auf das erste Verknüpfimgssignal oder das zweite Verknüpfungssignal hin an ihren entsprechenden Ausgangsanschlüssen komplementäre Anteile des nachgebildeten Signales zu erzeugen bzw. abzugeben vermögen.

   15. Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die reaktive Koppeleinrichtung einen ersten Rückkopplungswiderstand (127) enthält, der den zweiten Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß der ersten Verstärkereinrichtung (125) verbindet,

   daß ein zweiter Rüekkopplungswiderstand (134) vorgesehen ist, der den zweiten Eingangsanschluß mit- dem Ausgangsanschluß der zweiten Verstärkereinrichtung (132) verbindet,

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   und daß eine Widerstands- und Kapazitäts-Schaltungs- _; anordnung (129V130) zwischen den zweiten Eingangsanschlüssen der beiden Verstärkereinrichtungen (125,132) vorgesehen ist. -

   16. Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekannzeichnet, daß die Signalsteuerquelle (4o) die Phasenbeziehung des Rückkopplungssignals von der Gegen-EMK-Detektoreinrichtung zu einem der in einer Vielzahl auftretenden Verknüpfungssignale dazu heran-

   ■_." zuziehen gestattet, daß die Dauer 4er nachfolgenden - Erregung der Wicklungen (25 bis 28) des Motors bestimmbar ist.

   17. Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Wicklungserregung zwischen einer Zweiphasen-Einschaltung, einer Einphasen-Einschaltung und einer Tellphasen-Einschaltung variabel ist.

   Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch: gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und zweiten Verstärkereinrichtung (51,55, 75» 78) und der Gegen-EMK-Detektoreinrichtung eine Signalsummierungseinrichtung (61,60;82,83) derart eingefügt ist, daß ein erstes Wicklungserregungssignal von einer ersten Wicklung zweier Wicklungen, zwischen denen eine Gegeninduktivität vorhanden ist, mit einem der komplementären Anteile des nachgebildeten Signals vom Ausgangsanschluß der zweiten Verstärkereinrichtung zu einer ersten resultierenden Summe summierbar XStr .,". ■ ■■"/:"■ ."·--" daß die betreffende erste resultierende Summe einem ersten Eingangsanschluß der Gegen-EMK-Detßktoreinrichtung (67;89) zuführbar ist,

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   daß die Summierungseinrichtung ferner ein zweites Wicklungserregungssignal von einer zweiten Wicklung des betreffenden Wicklungspaares mit einem weiteren komplementären Teil des nachgebildeten Signals am Ausgang der ersten Verstärkereinrichtung zu einer zVeiten resultierenden Summe zu summieren gestattet,

   und daß die zweite resultierende Summe einem zweiten Eingängsanschluß der Gegen-EMK-Detektoreinrichtung (67.89) zuführbar ist.

   19. Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Verknüpfüngssignale e;
   zueinander aufweisen.

   Verknüpfüngssignale eine Phasenbeziehung von 180°

   20. Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die den ersten und zweiten Verstärkerie,inrichtungen zuzuführenden ersten und zweiten Verknüpfungssignale potentialmäßig in Beziehung stehen zum Potential einer Spannungsquelle, die dazu herangezogen ist, die Feldwicklungen (25 bis 28) zu erregen, derart, daß das nachgebildete bzw. simulierte Signal der Höhe des induzierten Signals weitgehend unabhängig von irgendwelchen Spannungsschwankungen der Speisespannungsquelle zu folgen vermag.

   21. Steuersystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die kapazitive Schaltungsanordnung (130) mit einem solchen Kapazitätswert ausgewählt ist, daß eine Nachbildung der in den Motorwicklungen (25 bis 28) gespeicherten magnetischen Energie erfolgt.

   22. Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor einen permanent

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   magnetisierten Rotor aufweist, derart, daß die in einer nicht erregten Motorwicklung während einer Motordrehurig induzierte Gegen-BMK unabhängig von der Erregung irgendeiner der Motorwickluligen ist.

   23. Steuersystem nach einem der Ansprache 7 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegen-EMK in einer nicht erregten Wicklung während der Erregung einer Gegeninduktionswicklung feststellbar ist.

   24. Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Poßitions-Feststell-

   .. einrichtung zurBestimmungder Position bzw. Einstellung einer von dem Motor-Rotor angetriebenen Anordnung vorgesehen ist und daß diese Positions-Fest stelleinrichtung auf die ermittelte Gegen-EMK anzusprechen vermag.

   25» Steuersystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Erzeugung von Betätigungssignalen zur Betätigung der betreffenden Anordnung vorgesehen ist, wobei die Abgabe der Betätigungssi gna3e dann erfolgt, wenn sich die betreffende Anordnung in einer bestimmten Stellung befindet, und wobei die betreffenden Betätigungssignale die Anordnung zu betätigen gestatten.

   26v Steuersystem nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffende Anordnung ein Druckkopf ist, der längs einer Druckfläche durch den Motor bewegbar^; i st. .

   27. Rückkopplungsschleife für ein Motorsteuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 26 zur Ermittelung der Drehung eines Motors, der eine Vielzahl von elektromagnetischen Feldwicklungen aufweist, die gesondert

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   derart erregbar sind, daß die Drehung eines Motor-Rotors steuerbar ist,. wobei zumindest zwischen zwei der in einer Vielzahl vorgesehenen elektromagnetischen Feldwicklungen eine Gegeninduktivität vorhanden ist, wobei die Drehbewegung des Motor-Rotors die Induktion einer Gegen-EMK in einer nicht erregten Wicklung der in eir.er Vielzahl vorgesehenen elektromagnetischen Feldwicklungen hervorzurufen vermag, wobei die Gegen-EMK einem weiteren Signal überlagert ist, welches in der betreffenden nicht erregten Wicklung aufgrund des Vorhandenseins einer Gegeninduktivität zwischen dieser nicht erregten Wicklung und einer erregten Wicklung induziert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Nachbildungseinrichtung vorgesehen ist, die das in der nicht erregten Wicklung aufgrund der Gegeninduktivität zu der erregten Wicklung induzierte Signal nachzubilden gestattet,

   und daß eine Gegen-EMK-Detektoreinrichtung (67;89) auf das Auftreten des nachgebildeten Signals und des in der nicht erregten Wicklung mit der überlagerten Gegen-EMK induzierten Signals hin anspricht und auf die Ermittelung der betreffenden Gegen-EMK hin zumindest ein Rückkopplungssignal zu erzeugen imstande ist.

   28. Rückkopplungsschleife nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegen-EMK-Detektoreinrichtung einen Differenz-Spannungsvergleicher (67;89) enthält, der an einem ersten Eingangsanschluß einen komplementären Anteil des nachgebildeten Signals zugeführt erhält und der an einem zweiten Eingangsanschluß, der in invertierender Beziehung zu dem ersten Eingangsanschluß steht, die Summe eines weiteren ■ komplementären Anteils des .aachgebildeten Signals sowie das Signal zugeführt erhält, welches in der

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   nicht erregten Wicklung mit der überlagerten Gegen,—'EMK induziert ist, und daß von einem Ausgangsanschluß, des betreffenden Vergleichers zumindest ein Rückkopplungssignal dann abgebbar ist, wenn die Gegen-J.MK das induzierte Signal in der Höhe das nachgebilde :e Signal übersteigen läßt.

   29. Rückkopplungsschleife nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Nach- ^bildungseinrichtung einen ersten Verstärker (51;75) enthält, der an einem ersten Eingangsanschluß ein erstes. Verknüpfungssignal aus einer Vielzahl von Verknüpfungssignalen zugeführt erhält, daß ein zweiter Verstärker (55;78) vorgesehen ist, der an , einem: ersten Eingangsanschluß ein zweites Verknüpfungssignal der in einer Vielzahl vorgesehenen Verknüpfungssignale zugeführt erhält, daß eine reaktive Koppeleinrichtung (56;79) zwischen einem Ausgangsanschluß des ersten Verstärkers und einem zweiten Eingangsanschluß des zweiten Verstärkers sowie zwischen einem Ausgangsanschluß des zweiten Verstärkers und einem zweiten Eingangsanschluß des ersten Verstärkers vorhanden ist und daß die beiden Verstärker entweder auf die ersten Verknüpfungssignale zur Erzeugung von komplementären Anteilen des nachgebildeten Signales oder auf das Auftreten eines zweiten Signals an ihren Ausgangsanschlüs^eh anzusprechen vermögen.

   30. Rückkopplungsschleife nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die reaktive Koppeleinrichtung einen ersten Rückkopplungswiderstand (127) enthält,

   ", der den zweiten Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß des ersten Verstärkers (125) verbindet, daß ein zweiter Rückkopplungswiderstand (134) den zweiten Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß

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   des zweiten Verstärkers (132) verbindet, und daß zwischen den zweiten Eingangsanschlüssen der beiden Verstärker (125, 132) eine Widerstands- und Kapazitäts-Schaltungsanordnung (129, 130) vorgesehen ist.

   31. Rückkopplungsschleife nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Verstärkern zugeführten ersten und zweiten Verknüpfungssignale potentialmäßig zum Potential einer Spannungsquelle in Beziehung stehen, die zur Erregung der Feldwicklungen (25,28) dient, derart, daß das jeweils nachgebildete Signal der Höhe des induzierten Signals weitgehend unabhängig von irgendwelchen Spannungsschwankungen der Speisespannungsquelle zu folgen vermag. ·

   32. Rückkopplungsschleife nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die kapazitive .'Schaltungsanordnung mit solchem Kapazitätswert ausgewählt ist, daß eine Nachbildung der in den Motorwicklungen (25 bis 28) gespeicherten magnetischen Energie erfolgt.

   33. Rückkopplungsschleife nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor einen permanent magnetisierten Rotor aufweist, derart, daß die in einer nicht erregten Motorwicklung während der Rotoifdrehung induzierte Gegen-EJK unabhängig von der Erregung irgendeiner der Motorwicklungen 1st.

   34. Rückkopplungsschleife nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegen-EMK in einer nicht erregten Wicklung während der Erregung einer Gegeninduktionswicklung fe ststellbar ist.

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   35. Rückkopplungsschleife nach Anspruch 27,. dadurch gekennzeichnet, daß eine Stellungs-Peststelleinrichtung vorgesehen ist, die die Einstellung einer durch den Motor-Rotor angetriebenen Anordnung festzustellen gestattet und die auf die ermittelte Gegen-EMK anzusprechen vermag.

   36. Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 26, zur Steuerung eines Gleichstrommotors,'der eine Vielzahl von elektromagnetischen Feldwicklungen aufweist, diesequentiell derart erregbar sind, daß die Drehung eines permanent naagnetisierten Rotors in dem Motor !Steuerbar ist, wobei zwischen zumindest zwei der in einer Vielzahl vorgesehenen elektromagnetischen Feldwicklungen eine Gegeninduktivität vorhanden ist und wobei die Drehbewegung des Rotors des Motors die Induktion einer Gegen-EMK in einer nicht erregten Wicklung der in einer Vielzahl vorgesehenen Feldwicklungen hervorruft, und wobei die Gegen-EMK einem weiteren Signal überlagert ist, weiches in der nicht erregten Wicklung aufgrund der zwischen dieser und einer erregten Wicklung vorhandenen Gegeninduktivität induziert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Motorerregungs-.Steuereinrichtung vorgesehen ist, die auf die Gegen-EMK anspricht, welche durch die Rotor-Drehung in einer nicht erregten Feldwicklung (25 bis 28) während der Erregung einer Gegeninduktions-Feldwicklung induziert ist, derart, daß die anschließende Erregung der Feldwicklungen durch die induzierte Gegen-EMK steuerbar ist.

   37. Steuersystem nach eiiem der Ansprüche 7 bis 26 zur Steuerung der Einstellung bzw. Position einer Anordnung, die von einem Gleichstrommotor antreibbar ist, der eine Vielzahl von elektromagnetischen

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   Feldwicklungen aufweist, welche aufeinanderfolgend derart erregbar sind, daß die Drehung eines Rotors des Motors steuerbar ist, wobei zumindest zwischer zwei der in einer Vielzahl vorgesehenen elektromagnetischen Feldwicklungen eine Gegeninduktivitäi: vorhanden ist, wobei die Drehbewegung des Motor-Rotors die Induktion einer Gegen-EMK in einer nicht erregten Wicklung der in einer Vielzahl vorgesehenen elektromagnetischen Feldwicklungen hervorruft, wobei die Gegen-EMK einem weiteren Signal überlagert ist, welches in der betreffenden nicht erregten Wicklung aufgrund einer Gegeninduktivität zwischen dieser und einer erregten Wicklung der in einer Vielzahl vorgeaehenen Wicklungen induziert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückkopplungsschleifeneinrichtung vorgesehen ist, welche das in der nicht erregten Wicklung (25 bis 28) aufgrund der Gegeninduktivität zu der betreffenden erregten Wicklung induzierte Signal nachbildet und das so nachgebildete Signal für einen Vergleich mit dem induzierten Signal bereitstellt, derart, daß die Gegen-EMK gewinnbar ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die auf die Gewinnung der Gegen-EMK hin die gegenwärtige Einstellung bzw. Position der genannten Anordnung zu bestimmen gestattet.

   38. Steuersystem nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, welche die genannte Anordnung in dem Fall zu betätigen gestattet, daß diese Anordnung in eine bestimmte Stellung eingestellt ist.

   39. Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 26, für einen Fernschreiber zur Steuerung der Einstellung

   • eines Druckkopfes, der durch einen Gleichstrommotor arbeitsmäßig einstellbar ist, welcher eine Vielzahl

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   von elektromagnetischen Feldwicklungen aufweist, die aufeinanderfolgend derart erregbar sind, daß die Drehung eines Rotors des Motors steuerbar ist, wobei zwischen zumindest zwei der In einer Vielzahl vorgesehenen elektromagnetischen Feldwicklungen eine Gegeninduktivität vorhanden ist, wobei die Drehbewegung des Rotors des Motors die Induktion einer Gegen-EMK in einer nicht erregten Wicklung der in einer Vielzahl vorgesehenen elektromagnetischen Feldwicklungen hervorruft und wobei die Gegen-EMK einem weiteren Signal überlagert ist, welches in der nicht erregten Wicklung aufgrund der zwischen dieser und einer erregten Wicklung vorhandenen Gegeninduktivität ihdüziert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Nachbildungseinrichtung (50 bis 62; 73 bis S3) vorgesehen ist, die das in der nicht erregten Wicklung aufgrund der zu der erregten Wicklung vorhandenen Gegeninduktivität induzierte Signal nachzubilden gei stattet, daß eine Gegen-EMK'-DetektoreinrichtungC67;89) vorgesehen ist, die auf das nachgebildete Signal und auf das in der nicht erregten Wicklung induzierte Signal mit der Überlagerten Gegen-EMK hin nach Ermittelung der betreffenden Gegen-EMK zumindest ein Rückkopplungssignal zu liefern vermag, und daß eine Motorerregungs-Steuereinrichtüng (46) durch das zumindest eine Rückkopp-' luhgssignäl gesteuert die anschließende Erregung der Feldwicklungen (25 bis 28) derart zu steuern gestattet, daß die Drehbewegung des Rotors zur Einstellung des Druckkopf es in eine bestimmte Stellung : steuerbar ist.

   40. Steuersystem nach Anspruch 39» dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, die den Druckkopf dann zu betätigen gestattet, wenn die

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   betreffende Anordnung in eine bestimmte Stellung eingestellt ist..

   41. Steuersystem für einen Fernschreiber nach Anspruch 39,' dadurch gekennzeichnet, daß die Gegen-EMK-Detektoreinrichtung einen Differenz-Spannungsvergleicher (67;89) enthält, der an einem ersten Eingangsanschluß einen komplementären Teil des nachgebildeten Signals zugeführt erhält und der an einem zweiten Eingangsanschluß, der in invertierender Beziehung zu dem ersten Eingangsanschluß steht, die Summe eines weiteren komplementären Anteiles des nachgebildeten Signals sowie des Signals zugeführt erhält, welches in der nicht erregten Wicklung mit der überlagerten Gegen-EMK induziert ist, und daß von einem Ausgangsanschluß des betreffenden Vergleichers (67;89) das zumindest eine Rückkopplungssignal in dem Fall abnehmbar ist, daß durch die Gegen-EMK das induzierte Signal das nachgebildete Signal in der Höhe überschreitet.

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