Датчик обратной связи для устройства управления шаговым двигателем

 

ДАТЧИК ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ДЛЯ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ, ШАГОВЫМ ДВИГ ТЕЛЕМ, содержащий распределитель импульсов, выходы которого подключены соответственно к обмоткам управления шагового двигателя, элементы И, ИЛИ и триггеры, а также блок сравнения, элемент эадержки и первые и вторые формирователи импульсов , выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго элементов ИЛИ, выходы кото рых подключены соответственно к первым и вторым входам первого эле мента И, третьего элемента ИЛИ и первого триггера, вход распределителя импульсов через второй триггер соединен с первым входом блока сравнения , к второму входу которого подключен выход первого триггера, первый и второй входы второго элемента И соединены соответственно с выходом блока сравнения и через элемент задержки - с входом распределителя импульсов, а выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму входам четвертого элемента ИЛИ, о т ли чающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены источник порогового напряжения и по числу фаз шагового двигателя компараторы и датчики тока, включенные последовательно, с соответствующими фазными обмотками, выходы датчиков тока соединены с первыми входами соответствукячих компараторов , выходы которых подключены к входам первых и вторых хЬормирователей импульсов, причем выход источника порогового напряжения соединен с вторыми входами компараторов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) 0 0 5 В 1 1 /О 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛЛМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 2705641/18-24 (22) 03.01.79 (46) 07.06.84. Бюл. 9 21 (72) Л.Б.Коц, В.В.Лавриченко.

В.С.Дрогайцев и К. Н.Лисин (53) 62-50(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 408279, кл. 6 05 В 21/02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 562800, кл. G 05 В 21/02, 1975 (прототип). (54)(57) ДАТЧИК ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ДЛЯ

УСТРОИСТВА УПРАВЛЕНИЯ БтАГОВЫМ.ДВИНА

ТЕЛЕМ. содержащий распределитель импульсов, выходы которого подключены соответственно к обмоткам управления шагового двигателя, элементы И, ИЛИ и триггеры, а также блок сравнения, элемент задержки и первые и вторые формирователи импульсов, выходы которых соединены: соответственно с входами первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к первым и вторым входам первого элемента И, третьего элемента ИЛИ и первого триггера, вход распределителя импульсов через второй триггер соединен с первым входом блока сравнения, к второму входу которого подключен выход первого триггера, первый и второй входы второго элемента

И соединены соответственно с выходом блока сравнения и через элемент задержки — с входом распределителя1 импульсов, а выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму входам четвертого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены источник порогового напря,жения и по числу фаз шагового дви- Е гателя компараторы и датчики тока, включенные последовательно с соответствующими фазными обмотками, выходы датчиков тока соединены с первыми входами соответствующих компараторов, выходы которых подключены к входам первых и вторых формирователей импульсов, причем выход источ-. .ника порогового. напряжения соединен . с вторыми входами компараторов.

1096607

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройствах управления шаговым двигателем. . Известен датчик обратной связи для устройства управления шаговым двигателем,. содержащий распредели. тель импульсов, входы которого подключены к соответствующим обмоткам управления шагового двигателя, элементы И, ИЛИ и триггеры (13. 0

Недостатком данного устройства является малая надежность при ши,ротно-импульсном способе питания обмоток управления.

Наиболее близким к изобретению является датчик обратной связи для устройства управления шаговым двигателем, содержащий распределитель импульсов, выходы которого подключены соответственно к обмоткам управления шагового двигателя, элементы

И, ИЛИ и триггеры, а также блок сравнения, элемент задержки и первые и вторые формирователи импульсов, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к первым и вторым входам первого элемента И, третьего элемента ИЛИ и первого триггера, вход распределителя импульсов через 30 второй триггер соединен с первым входом блока сравнения, к второму входу которого подключен выход первого триггера, первый и второй входы второго, элемента И соединены соответ-35 ственно с выходом блока сравнения и через элемент задержки с входом распределителя импульсов, а выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и 40 второму входам четвертого,элемента

ИЛИ (2 ).

Недостатком известного устройства является недостаточная надежность при высоковольтном источнике питания 45 обмоток управления шагового двигателя и широтно-импульсном способе воз.буждения обмоток.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в датчик обратной связи для устройства управления шаговым двигателем введены источник порогового напряжения и по числу фаз шагового двигателя компараторы и датчики тока, включенные последовательно с со.ответствующими обмотками управления, выходы датчиков тока соединены с первыми входами соответствующих ком- 60 параторов, выходы которых подключены к входам первых и вторых формирователей импульсов, причем выход источника порогового напряжения соединен с вторыми входами компараторов.

При этом на входы первых и вторых, формирователей импульсов поступают низковольтные логи"еские сигналы с выходов компараторов, причем выходные сигналы компараторов не зависят от способа питания обмоток — постоянным или импульсным напряжением, а зависят лишь от того протекает или нет ток в обмотках двигателя.

Предлагаемая схема датчика позволяет применить простую схему формирователей импульсов, срабатывающих поперепаду входного уровня, даже при импульсном питании обмоток двигателя.

На чертеже приведена блок-схема датчика.

Датчик содержит обмотки управления шаговым двигателем 1, распреде-.. литель 2 импульсов, датчики 3 тока, компараторы 4, источник 5 порогово-, го напряжения, первые 6 и вторые 7 формирователи импульсов, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 элементы ИЛИ, триггеры 12 и 13, пер вый 14 и второй 15 элементы И, блок

16 сравнения и элемент 17 задержки.

Датчик обратной связи для устройства управления шаговым двигателем работает следующим образом.

В статическом режиме напряжение с соответствующих выходов распределителя приложено к соответствующим обмоткам двигателя. Выходной сигнал датчиков 3 тока включенных обмоток больше порогового напряжения и с выходов соответствующих компараторов

4 вырабатывается сигнал "Логическая единица". С выходов компараторов 4, соответствующих выключенным обмоткам, вырабатывается сигнал "Логический нуль". На выходах формирователей. 6 и 7 сигналы отсутствуют, так как нет перепада уфовней на их входах, а следовательно, отсутствуют сигналы и на выходе датчика обратной связи.

Триггеры 12 и 13 находятся в исходном состоянии, так как отсутствуют импульсы на входе распределителя 2. В результате на контрольном выходе сигнал неисправности отсутствует. При поступлении на вход распределителя 2 первого импульса происходит либо включение, либо выключение одной из обмоток двигателя.

При включении обмотки двигателя ток в обмотке управления, а следовательно,сигнал на выходе соответствующего датчика тока возрастает и в определенный момент сравнивается с пороговым напряжением. При этом на выходе соответствующего компаратора появится перепад логического уровня с нуля до величины логической единицы. При выключении обмотки двигателя мгновенное значение тока обмотки уменьшается. соответственно уменьшается сигнал датчика тока и при ра1096607

Составитель С.Дунаев

Редактор Н.Джуган ТехредС Мигунова Корректор О.Тигор

Заказ 3823/34 Тираж 842 Подписное

Вниипи Государственного комитета ссСР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва. Ж-35, Раущская иаб.. д. 4/5 филиал ППП "Патент". г. Ужгород. ул. Проектная,. 4 венстве пороговощу напряжению на выходе соответствующего компаратора появляется перепад логического уровня с логической единицы до нуля.

Следовательно, каждому входному импульсу, поступающему на распределитель 2, соответствует перепад логического уровня на выходе одного из компараторов 4 и, следовательно, импульс на выходе одного из формирователей 6 или 7. 10

Таким образом, на выходе датчика формируется унитарный код,.полностью соответствующий количеству импульсов в пачке, поступающей на вход распрецелителя 2. 15

При исправной работе устройства. управления шаговым двигателем импульсы с выходов формирователей поочередно перебрасывают триггер 12 в различные положения. Одновременно входные импульсы распределителя импульсов переворачивают триггер 13. После каждого переброса триггеров с выхода

1 элемента 17 задержки импульс поступа-! ет на элемент И 15. В случае ложно1

ro срабатывания или пропуска импульсов распределителем на выходе блока

16 сравнения в следующем или текущем такте появляется сигнал, который че-, рез элемент И 15 и элемент ИЛИ 11 проходит на контрольный вход .

При неисправности распределителя импульсов либо обрыве обмоток Формирователи 6 и 7 одновременно формируют импульс, который через элемент

И 14 поступает на контрольный вЫхОд датчика.

Следует заметить, что на входах формирователей 6 и 7, а также на входах компараторов 4 действует низковольтное напряжение, величина которого зависит от типа датчиков тока. Это значительно упрощает схемы формирователей 6 и 7.

Таким образом, введенные элементы позволяют устранить ложные сигналы, возникающие вследствие широтно-импульсного возбуждения обмоток управления, что значительно, повышает надежность датчика.