Устройство для управления шаговым двигателем

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ, содержащее ксммутатор, соёдине1 1й первым, вхо-дом с входом устройства, а выходом с входом шагового двигателя, вал которого механически связан с первым датчиком обратной связи, подключенным выходом к входу измерителя скорости и к BTopcaiy входу коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в вего eaeta i , второй датчик обратной связи и riociieaoвательно соединенные триггер, сумматор по модулю два и элемент запрета, выход которого подключен к третьему входу коммутатора, вторые входы элемента запрета и сумматора по модулю два сое динены соответственно с выходом измерителя скорости и с входом устройства, С-вход трИ1уера подключен к входу ижу1ервтеля скорости, ,а О -вхол - к четвертому входу коммутатора и к выходу BToporq, датчика обратной связи, меха ничесхи связанного с валом шаговогр двигателя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

5 ) С 05 В 11/26 1

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3351205/18-24 (22) 24.11.81 .(-46.) 30.04.83. Вюл. % 16

{72) Б.А.Кудряшов, С. П. Пащук . и Ю. С. Смирнов (53) 6 2-50 (088.ф ) (56) 1. Патент CIIJA % 3463985, кл . 318-138, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

%. 547726, кл. С 05 В 11 01, 1977 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕ

НИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ, содержа щее коммутатор, собдине ный первым входам с входом устройства, а выходом. с входом шагового двигателя, вал которого механически связан с первым датчиком обратной связи, подключенным выхс„„Я(,)„„1015335 . А дом к входу измерителя скорости и к второму входу коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в aего введены, второй датчик обратной связи и иосйедовательно соединенные триггер, сумматор по модулю два и елемент запрета, вы ход которого подключен к третьему входу коммутатора, вторые входы элемента эа прета и сумматора по модулю два соединены соответственно с выходом изме . рителя скорости и с. входом устройства, С-вход тригуера подключен к входу измерителя скорости, à D -вход — к чет, вертому входу коммутатора и к выходу

, второго датчика обратной связи, меха- I ничеаси связанного с валом шагового двигателя.

1 101 53

Изобретение относится к автомати- ческому регулированию и может быть использовано в следящих системах, к которым предъявляются повышенные требования по быстродействию и помехоустойчивости.

Известно устройство для управления шаговым двигателем, содержащее последовательно соединенные коммутатор, шаговый двигатель и датчик обратиой связи,.10 выход которого подключен к второму вхо ду коммутатора (1), Наиболее близким к изобретению по технической. сущности является устройство для управления шаговым двигате 15 лем, содержащее коммутатор, соединенный первым входом с входом устройства, а выходом - с входом шагового двигателя, вал которого механически связан с датчиком обратной связи, выходом подклю- 20 ченным к входу измерителя скорости и к второму входу коммутатора 21.

Недостатком известных устройств являI ется невысокое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстро- 25 действия устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены второй датчик обратной связи и последовательно соединенные триггер, сумматор по модулю два и элемент запрета, выход которого подключен к третьему входу коммутатора, вторые входы, элемента запрета и сумма- тора по модулю два соединены соответственно с выходом измерителя скорости и

35 с входом устройства, С-вход триггера подключен к входу измерителя скорости, а 9--вход - к четвертому входу коммутатора и к выходу датчика обратной связи, механически связаиного с валом ша- 4, гового двигателя.

На чертеже представлена блок-схема устройства для управления шаговым двигателем.

Устройство содержит коммутатор 1, 45 шаговый двигатель 2, первый и второй датчики 3 и 4, элемент 5 запрета, сумматор 6 по модулю два,. триггер 7 и измеритель 8 скорости.

На схеме, U< обозначает сигнал направления вращения привода, à U. - выходной сигнал i --го функционального элемента.

Двухрежимный коммутатор 1 служит для швреключеиия обмоток управления ша- ., гового двигателя 2 по сигналам о положении ротора датчиков 3 и 4, при этом . обеспечивается вращение ротора шагового электродвигателя в направлении, заданном

35 сигналом 0 . В зависимости от сигнала

О5, вырабатываемого элементом 5 запрета, коммутатор 1 формирует либо режим нейтральной коммутации по сигналам 03 датчика 3, либо режим опережающей коммутации по сигналам (З„датчика 4.

Триггер 7 D типа, тактируемый фронТоМ определяет направление вращения ротора шагового двигателя 2. Определение юправления вращения ротора основано на том„ что положительный фронт сигнала U при одном направлении приходится на высокий уровень сигнала U а при другом - ю низкий.

Сумматор 6 по модулю .два определяет совпадение заданного и фактического направления вращения, определяемого триггером 7. В .случае несовпадения этих направлений сумматор 6 по модулю два вырабатывает сигнал О, запрещающий прохождение сигнала 0 через элемент

5 запрета.

Измеритель 8 скорости по сигналу

О датчика 3 определяет, достигла ли скорость вращения ротора некоторой величины ш,. Если скорость шама, то измеритель 8 скорости подает через элемент 5 запрета команду на включение нейтральной коммутации, s если Ы)

> ю, - то ю включение опврежающей коммутации.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ротор шагового двигателя негодвижен. При подаче на вход устройства сигнала 0, соответствующего определенному юправлению вращения, ротор начинает разгоняться при нейтральной коммутации в заданном направлении. При достижении ротором скорости ьз„ измеритель 8 скорости вырабатывает сигнал 0 включения опережающей коммутации, который проходит через элемент 5 запрета на вход коммутатора 1, так как заданное и фактичес кое юцравления совпадают, и шаговый двигатель 2 продолжает разгон на опережающей коммутации.

Если сигнал на изменение направления пришел при работе на опережающей коммутации (и ъ см ), то сумматор 6 по модулю два запретит прохождение через элемент 5 запрета команды включения опережающей коммутации. Шаговый двигатель перейдет в режим торможения на нейтральной коммутации, а затем начнет разгон в йовом направлении.

3 1015335, 4

Включение реверса при работе на опе- Применение устройства целесообразно режаютей коммутации при достаточно в следяших системах, предназначенных большой скорости шагового электродвига- для обработки быстроменяютихся и слутеля приводит к ускорению ротора в преж- чайных входных воздействий, причем нем направлении, что в предлагаемом уст- g быстродействие повышается не менее чем ройстве исключено. в два раза по сравнению с прототипом.

Составитель С. Дунаев

Редактор А. Огар Техред С.Мигунова Корректор М. Коста.

Заказ 3207/43 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4