Устройство для управления шаговым двигателем

 

1. УСТЮЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ по авт. св. N 1069116, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет регулирования коэффициента дробления шага, в него введены две группы элементов ИЛИ по числу разрядов реверсивного счетчика в каждой, подключенных выходами к входам соответствующих преобразователей код - аналог, причем первые входы одной группы элементов ИЛИ соединены с прямыми выходами разрядов реверсивного дяетчика, а другой группы - с инверсными выходами этих же разрядов. 2. Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что в него введены преобразователь частота - аналог и пороговые элементы по числу разрядов счетчика, подключенные выходами к вторым входам элементов ИЛИ- обеих групп, а входами через преобразователь частота - аналог - к входам реверсивного счетчика.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(S1) Н 02 Р 8 00

k

I !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "1,.

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1069116 (21) 3682841/24-07 (22) 29.12.83 (46) 30.04.85. Бюл. N 16 (72) В. П. Рубцов, А. К. Лебедев, А. В. Афанасьев и Г. И. Дамрова (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 621.313.13 — 525 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 1069116, кл. Н 02 Р 8/00, 1982. (S4) (S7) 1. УСТЮИСТВО ДЛЯ У11РАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ по авт. св.

Р 1069116, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет регулирования коэффициента дробления шага, в него введе„„SU„„1153388 А ны две группы элементов ИЛИ по числу разрядов реверсивного счетчика в каждой, подключенных выходами к входам соответствующих преобразователей код — аналог. причем первые входы одной группы элементов ИЛИ соединены с прямыми выходами разрядов реверсивного Чяетчика, а другой группы — с инверсными выходами этих же разрядов.

2.Устройствопоп. l,îòë ичающ е е с я тем, что в него введены преобразователь частота — аналог и пороговые элементы по числу разрядов счетчика, подключенные выходами к вторым входам элементов ИЛИ. обеих групп, а входами через преобразователь частота — аналог — к входам реверсивного счетчика.

1153388

Изобретение относится к электротехнике, . а именно к управлению шаговым двигателем, и может быть использовано s прецизионных системах автоматического управления.

По основному авт. св. N 1069116 известно устройство для управления шаговым двигателем шага, содержащее стабилизаторы mка по числу фаз двигателя, реверсивный счетчик, преобразователи код-аналог, ключи, число которых вдвое превышает число фаз двигателя, н распределитель импульсов, подключенный входами к выходдм переноса и заема реверсивного счетчика, соединенного прямыми выходами всех разрядов с входами первого преобразователя код — аналог, а инверсными выходами — с входами второго преобразователя код — аналог, подключенного выходом к сигнальным входам одной половины ключей, соединенных управляющими входами с соответствующими выходами распределителя импульсов, подключенного также к соответствующим управляю1цим входам другой половины ключей, подкльзченных сигнальными входами к выходу первого преобразователя код аналог, причем выходы ключей, подключенных к разным преобразователям код— аналог, соединены попарно и подключены к входам соответствующих стабилизаторов тока (11

Недостаток устройства — ограниченнЫе функциональные возможности, поскольку оно ке позволяет изменять коэффициент дробления шага в рамках одной структуры без изменения связей и числа элементов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет регулирования коэффициента дроблении шага.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления шаговым двигателем с дроблением шага введены две группы элементов ИЛИ но числу разрядов реверсивного счетчика в каждой, подключенных выходами к входам соответствующих преобразователей код — аналог, причем первые входы одной группы элементов ИЛИ соединены с прямымн выходами разрядов реверсивного счетчика, а другой группы — с инверсными выходами этих же разрядов.

Кроме того, в устройство введены преобраэ зователь частота — аналог и пороговые элементы по числу разрядов реверсивного счетчика, подключенные выходами к вторым входам элементов ИЛИ обеих .групп, а входами через преобразователь частота — аналог— к входам реверсивного счетчика, Такое выполнение устройства позволяет по программе или в функции частоты управления изменять коэффицнепт дробления шага, гибко регулируя цену шага и качество движения.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства применительно к четырехфазному шаговому двигателю; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов; на фиг. 3 — схема устройства применительно к трехфазному шаговому двигателю.

Устройство (фиг. 1 и 3) содержит реверО сивный счетчик 1, преобразователи код— аналог 2 и 3, реверсивный распределитель импульсов 4, многоканальный усилитель мощности, каждый канал которого состоит из ключей S и 6>. транзистора 7, связывающего

25 обмотку управления (фазу) 8 шагового двигателя с источником питания U, резистора 9 обратной связи по току; н блок изменения коэффициента дробления шага, состоящий . из элементов ИЛИ 10, образующих две группы, о преобразователя частота — аналог 21 и пороговых элементов 12.

Прямые выходы разрядов реверсивного счетчика 1 подключены к первым входам элементов ИЛИ 10 одной группы, соединен25 ных выходами с входами преобразователя код— аналог 2, а инверсные выходы разрядов реверсивного счетчика 1 подключены к первым входам элементов ИЛИ 10 другой группы, соединенных выходами с входами преобра30 зователя. код — аналог 3. Вторые входы элементов ИЛИ 10 подключены к выходам пороговых элементов 12, которые подключены

K выходу преобразователя частота — аналог 11, входы которого подключены параллельно

35 входам реверсивного счетчика. Выход преобразователя код — аналог 2 соединен с сигнальными входами ключей 5 всех каналов усилителя мощности а выход преобразователя код — аналог 3 — к .сигнальным входам клю40 чей 6 всех каналов усилителя мощности.

Управляющие входы ключей 5 и б соединены попарно с выходами реверсивного распределителя 4, входы направления движения которого

В,Н соединены с выходами переноса реверсивно45 го счетчика 1.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы управления с частотой f (фиг.2) поступают от внешнего задающего устройства (не ноказано) на один из входов В (условно движение, внеред) или Н (условно движеные назад). Емкость счетчика 1 выбирается равной максимальному коэффициенту дробления шага и „„, Необходимый коэффициент

55 дробления n (n < n „) получают преобраэова

1%O иием кода, вырабатываемого счетчиком 1, путем подачи на входы U„, О, 0 (фиг. 1) элементов ИЛИ 10 системы сигналов в коде с заполнением либо от внешнего устройства, 1153388

Коэффицидробления

Код на выходах элементов ИЛИ и 7.О

0

0 0

n=4

0 0

0 1

0 0

0 1 д 2

0 1

1 1

n= l

0 либо от пороговых элементов 12, в зависимости от частоты импульсов управления.

0 l ! 0 ! 1

0 0

0 1

1 0

0 1

1 0

В обоих случаях преобразование кода происходит в соответствии с таблицей.

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 1

0 1

0 1

0 l

ll53388

Сигналы с выходов элементов ИЛИ !О поступают на преобразователи код — аналог, причем на выходе преобразователя код — аналог 2 появляется ступенчато нарастающее напряжение (или постоянное в случае и 1),а на выходе преобразователя 3 — ступенчато спадающее..

Реверсивный распределитель импульсов 4 своими выходными сигналами обеспечивает необходимую коммутацию ключей 5 и 6, которые производят поочередное подключение 10 преобразователей код — аналог к транзисторам

7 каждого канала усилителя мощности. При этом в фазах 8 шагового двигателя формируются ступенчато изменяющиеся токи i — 1,„ (фиг. 2). Резистор 9 в цепи транзистора 7 каждого канала обеспечивает работу усилителя мощности в режиме стабилизации тока, что повышает точность отработки шага и уменьшает влияние колебаний питающего напряжения

U н изменения сопротивления фазы двига- щ теля. Изменение направления движения шагового двигателя обеспечивается сменой входов реверсивного счетчика. Число пороговых элементов выбирается в зависимости от требуемой плавности изменения коэффициента дробления, причем коэффициент дробления и может быть определен из выражения

К=О и !

КФО

m« +1

2k где К вЂ” номер старшего разряда,заполненного единицей.

На фиг. 3 приведен другой вариант схемы предлагаемого устройства применительно к трехфазному шаговому двигателю. Принцип работы устройства аналогичен описанному.

1153388

1153388

lI53388

Фиг. 5

ВНИИПИ Заказ 2517/43 Тираж б46 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4