古い時計の新生活。スキーム、説明

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古い時計に新たな命が吹き込まれます。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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多くの家庭では、壁、床、暖炉、「時計」など、古い時計、または単に古い時計が保存されていますが、外観は非常にまともですが、機構は長い間その目的を果たしており、修理することはできません。このような時計を「復活」させるために、著者はステッピングモーター（SM）と小型電子ユニットを時計に取り付けることを提案します。時計はただ「進む」だけではなく、水晶振動子によって針路が安定します。

機械式時計では、針の動きを振り子またはバランサーの振動と同期させるアンカー機構が故障することがよくあります。経験豊富な時計職人のみが修理できます。このような修理は、特に時計が製造中止されて久しく、スペアパーツがない場合には非常に高価です。ただし、矢印に直接接続されている機構の部分は、原則としてそのまま残ります。このような時計にステッピングモーター (SM) を取り付けることで、時計をさらに何年も正常に動作する電気機械時計に変えることができます。

デバイスとステッピングモーターの動作原理に関する非常に詳細な情報は、インターネット上の < telesys.ru/projects/proj077/index.shtml> にある L. I. Ridiko による記事「ステッピングモーターコントローラー」を参照してください。コンピュータドライブ、プリンタ、スキャナ、コピー機、その他多くのデバイスで広く使用されています。ほぼすべての Watch Drive に対応します。定格動作電圧が 24 ～ 28 V のモーターでも、5 V を供給すると、このような用途に十分なトルクが発生します。

ほとんどの場合、ローターが 15 ° ずつ回転するステッピングモーター (24 回転あたり 20 ステップ) が使用されます。その中には、FB-4-1-0.25、DSh-15A、SDV 100/11などがあります。 DShM-15 / 32-50 など、8 ° 0.47' (200 回転あたり 1 ステップ) のステップを持つエンジンに遭遇することはあまりありません。非常に便利でコンパクトなエンジンDSHI-1-200-XNUMXのローターはXNUMXステップでXNUMX回転します。

既存のステッピングモーターの出力の目的が不明な場合は、抵抗計を使用して出力間の抵抗を (それぞれで) 測定する必要があります。すべての巻線の抵抗がほぼ同じであることを考慮すると、測定結果から巻線の数と接続方式を決定することは難しくありません。いくつかの一般的なステップモーターの図を図に示します。 1、a〜c。

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ステッピングモーターの巻線に交互に電圧を印加し、ローターがどの方向にどの角度で回転するかを監視することで、巻線の切り替え順序 (フェーズ 1 ～フェーズ 4) が決定され、ローターが一方向に均一に回転することが保証されます。巻線を逆の順序 (フェーズ 4 - フェーズ 1) で切り替える場合、ローターは逆方向に回転する必要があります。ステッピングモーターのローターが XNUMX 回転するステップ数を計算する必要があります。

古い時計の新生活

ステッピングモーターの軸は時計の秒針の軸と接続するのが最も簡単です。ただし、変更後は2 ... 2,5秒のジャンプで動くため、針自体をダイヤルから取り外す必要があります。接続は図２のように行われます。秒針１の軸にはプラスチック（有機ガラス、テクストライト、エボナイトなど）製の円筒２が取り付けられており、その外径は秒針１の直径と等しい。 SDのシャフト2。シリンダー 1 とシャフト 2 は、適切な内径のしっかりと取り付けられたバネ 4 によって接続されています。このような接続では、位置合わせを厳密に守る必要はありません。

時計に秒針がない場合、または時計の軸にステッピングモーターを取り付けることができない設計の場合、回転は時計機構の多数の歯車の軸に伝達される可能性があります。必要なのは、ペアの歯の数を数えた後、ステッピングモーターのシャフトと秒針または分針の軸の間のギア比を決定し、それに応じてステッピングモーターに適用するパルスの周波数を選択することだけです。。

エンジンに不必要な負荷を生じさせないために、そのシャフトが接続されている軸と時計のアンカー機構との間の XNUMX つまたは複数の歯車ペアを削除することをお勧めします。また、時計で利用可能な駆動装置（スプリングまたはウェイト）を取り外す必要もあります。

ムーブメントには通常、針を手で動かすことができる摩擦クラッチが付いており、特徴的な XNUMX 本の梁を持つ鋼製スプリングによって簡単に見つけることができます。それをブロックする必要があります。そうしないと、ステッピングモーターによって生成される衝撃的な機械的負荷の作用下で摩擦クラッチが滑る可能性が排除されず、その結果、時計が著しく遅れることになります。これを行う最も簡単な方法は、矢印を切り替えるとスプリングがギアに沿ってスライドするように、ギアにスプリングをはんだ付けすることです。

制御パルス発生器の回路を図に示します。 3 は、24 回転あたり 1 のローターステップを持つステッピングモーター用に設計されており、時計の秒針の軸を回転させます。要素 DD1 および DD1.1 のマスター発振器の出力のパルスの周波数が 1.2 kHz である場合、目的の速度 (10 min-1) が得られます。コースの精度を達成するために、周波数は同調コンデンサ CXNUMX によって狭い範囲内で調整されます。

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ステップ値が異なるステッピングモーターの場合は、水晶振動子の共振周波数を比例的に変更する必要があります。たとえば、32回転あたり1000ステップでは、周波数32-24 / 1333,3 \u5.1d 6 kHzのクォーツが必要です。分周回路を変更することによっても、望ましい結果を得ることができます。この場合、トリガ DD7、カウンタ DD9、DD11、DD13、DD2 ～ DD24000000、DDXNUMX で構成され、合計変換係数は XNUMX 秒となります。

古い時計の新生活

SD M1の巻線の必要なスイッチングシーケンスはシフトレジスタDD8によって提供され、その出力はマルチプレクサDD10および図1に示す回路に従って組み立てられた同一のトランジスタスイッチA4〜A4を介して巻線に接続されます。 10. DD9 マルチプレクサは、ステッピングモーター巻線の電流パルスを半分に短縮します。パルスの振幅は、共通巻線回路の抵抗 R3.3 によって制限されます。これらの対策により、デバイスの効率が向上します。要素 D4.3 を、要素 DDXNUMX の出力からのパルスのエッジによってトリガーされ、短いイネーブルパルスを形成する単一のバイブレーターに置き換えると、モーターによって消費される平均電流をさらに削減できます。

電源投入時、レジスタ DD9 の入力 10 および 8 の論理電圧レベルは High です。これは、入力 3 ～ 6 に適用されるコードのレジスタへの並列書き込みモードに対応します。したがって、レジスタの入力１１で最初のパルスを受信すると、その出力１５はハイに設定され、出力１２〜１４はローレベルに設定される。 Phase11 回路は共通のワイヤに接続され、ステッピングモーター M15 の対応する巻線に電流が流れます。エンジンが最初の一歩を踏み出します。同じパルスにより、DD12 トリガが出力 14 でローレベルに設定され、出力 1 でハイレベルに設定されます。HL1 LED は 5.2 Hz の周波数で点滅を開始します。

入力 10 DD8 が Low レベルの場合、レジスタは最下位ビットから最上位ビットの方向にコードシフトモードになります。 SA1 スイッチが「実行」位置に設定されている場合、要素 DD2 の入力 4.1 のローレベルにより、カウンタ DD13 の出力から要素 DD24 を通過する高周波パルスの通過が禁止されます。カウンタ DD60 の出力 8 からの公称周波数 2/3.2 Hz のパルスは、要素 DD4.3 および DDXNUMX を介してレジスタの入力に供給されます。

スイッチ SA1 が「前方」または「後方」位置に切り替わると、レジスタ DD8 の入力への公称周波数のパルスの通過が禁止され、周波数の増加が許可され、これにより加速度が向上します。対応する方向への矢印の動き。

著者: A.マリエビッチ、ヴォロネジ

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