Устройство для управления шаговым двигателем

 

Изобретение относится к радиотехнике и направлено на упрощение устройства для управления шаговым двигателем, вал которого связан с кодовым датчиком положения 4. Наличие в устройстве нескольких последовательно соединенных делителей частоты 13, двух связанных между собою групп элементов И 10 н 11, число которых в каждой группе,a также число делителей частоты соответствует разрядности элемента сравнения 2, элементов НЕ 12 и элемента ИЛИ 9 поз (Я ю ю 1 со ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,80„„122494 (594 Н 02 P 8/00

)ggtflfl gyт ъ, . g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0THPbfTVM (21) 3816184/24-07 (22) 22.11.84 (46) 15.04.86. Бюл. У 14 (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (7 2) А.А. Симонов, Г.М. Кузнецов, Ю.И.Сипунов и Ф.М Кацман (53) 621.313.13-133.3 (088.8) (56) Дискретный электропривод с шаговыми двигателями" Под общ. ред.

М.Г.Чиликина, И.: Энергия, 197!, с. 49 и 50.

Авторское свидетельство СССР 531211, кл. Н 02 P 7/62, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОBb1M ДВИГАТЕЛЕИ (57) Изобретение относится к радиотехнике и направлено на упрощение устройства для управления шаговым двигателем, вал которого связан с кодовым датчиком положения 4. Наличие в устройстве нескольких последовательно соединенных делителей частоты 13, двух связанных между собою групп элементов И 10 и 11, число которых в каждой группе, а также число делителей частоты соответствует разрядности элемента сравнения 2, элементов НЕ 12 и элемента ИЛИ 9 позволяет отказаться от отработки любых рассогласований с постоянной скоростью при частоте коммутации фаз двигателя, близкой к частоте приемистости шагового двигателя. В рассматриваемом устройстве коммутация фаз двигателя осуществляется в за1224945 висимости от величины рассогласования и может происходить на частотах в 10-100 раз более низких, чем частота приемистости, что облегчает условия и повышает точность работы пары кодовый датчик-формирователь импульсов 3 и устройства в целом.2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к дискретным электроприводам, и может быть использовано в системах цифрового программного управления, а также в стрелоч— ных дискретно-аналоговых электроизмерительных показывающих приборах с применением шаговых двигателей.

Цель изобретения — повышение точности работы устройства.

На фиг.l изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 схема элемента сравнения.

Устройство (фиг.1) содержит внешнее считывающее устройство 1, например аналого-цифровой преобразователь связанное своими выходами с

3 | одной группой входов элемента 2 сравнения. Вторая группа входом элемента

2 сравнения подключена к выходам формирователя 3 импульсов кодового датчика 4 положения. Последний установлен на валу шагового двигателя с управляемого коммутатором б, входы которого связаны с вь ходами элемента

2 сравнения через ключи 7 и 8. Вторые входы ключей 7 и 8 соединены с выходом элемента ИЛИ 9. Выходные шины а — а и Ь вЂ” Ь поразрядного срав1 |1 1 |1 нения элемента 2 сравнения подключены к входам элементов И 10 первой группы, выходы которых непосредственно связаны с входами соответствующих элементов И 11 второй группы и через элементы НЕ 12 — с входами элементов И 10 и 11 первой и второй групп смежного нижнего из сравниваемых разрядов, Одни их входов элементов И !l второй группы подключены к соответствующим выходам делителей

13 частоты, а их выходы соединены с входами элемента ИЛИ 9. К входу первого иэ последовательно соединенных делителей 13 частоты подключен выход генератора 14 импульсов.

Элемент 2 сравнения выполнен (фиг.2) на двух счетчиках и двух

5 многовходовых элементах И-НЕ. Он вырабатывает как общие сигналы сравнения двух и-разрядных чисел А и В (А > В и А (В), так и сигналы поразрядного сравнения этих чисел, формируемые на шинах а, а, ..., а„

1 и ь р Ь у . ° е, Ъ|,.

Устройство работает следующим образом.

Ны элемент 2 сравнения поступают коды двух чисел: код А из внешнего считывающего устройства 1 и код В из формирователя 3 импульсов с кодоного датчика 4 положения. Элемент 2 сравнения по результатам сравнения вырабатывает либо сигнал А > В условное движение "вперед", либо А(В— условное движение "назад". Одновременно на выходных шинах поразрядного сравнения элемента сравнения устанавливаются сигналы логического нуля и единицы. Если а„ = Ъ„, т.е. коды чисел А и В отличаются в самом старшем разряде, то на выходе элемента

И 1О первой группы для старшего из

ЗО сравниваемых разрядов появляется сигнал логической единицы, который разрешает прохождение через соответствующий элемент И Il,.второй группы импульсов с делителя 13 частоты с максимальной частотой F„ . Сигнал ло3> гического нуля, который при этом появляется на выходе связанного с элементом И 10 старшего разряда элемента НЕ 12, поступает на входы эле— ментов И 10 и Il первой и второй

|10 групп смежного нижнего из сравниваемых разрядов. При этом исключается прохождение на элемент ИЛИ 9 им1224

945

40 з пульсов с делителя 13 частоты и более низкой частоты F д . Связанный с элементом И 10 смежного нижнего разряда элемент НЕ 12 также имеет на своем выходе сигнал логического ну- 5

;ля, который, воздействуя на вход соответствующего элемента И 11 второй группы, исключает прохождение на элемент ИЛИ 9 импульсов с частоТОЙ У . АналОГичнО мОжнО пОказать, 10 что на элемент ИЛИ 9 не могут по.пасть никакие другие импульсы, кроме импульсов с частотой F p . Пройдя через элемент ИЛИ 9, импульсы с частотой F„ поступают через один из 15 ключей 7 и 8 и далее через коммутатор 6 на шаговый двигатель 5, При достижении равенства старших разрядов кодов чисел А и В, т.е. а„= Ъ„, но а 4b „, на элемент

11 - 1

ИЛИ 9 с соответствующего делителя

l3 частоты проходят только импульсы с частотой Р . При а„=Ъ, а „-=Ъ„, и а„, Ъ, проходят импульсы с частотой F и т.д. Наконец, если А=В, h - 2 то все элементы И 11 второй группы закрываются, прохождение импульсов через элемент ИЛИ 9 исключается и шаговый двигатель остается в заторможенном состоянии.

Введение в устройство нескольких последовательно. соединенных делителей частоты, двух связанных между собой групп элементов И, число которых в каждой группе, а также число

35 делителей частоты соответствует разрядности элемента сравнения, элементов НЕ и элемента ИЛИ позволяет отказаться от отработки любых рассогласований с постоянной скоростью при частоте коммутации фаз двигате-. ля, близкой к частоте приемистости шагового двигателя.

В предлагаемом устройстве коммутация фаз шагового двигателя осу45 ществляется в зависимости от величины рассогласования и может происходить на частотах в 10-100 раз более низких, чем частота приемистости шагового двигателя. Этим самым существенно облегчаются условия и повышается точность работъi п а р ы : кодовый датчик положения — формирователь импульсов и устройства в целом.

С увеличением величины рассогласования его отработка ведется на более высоких частотах

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, вал которого связан с кодовым датчиком положения, содержащее формирователь импульсов, внешнее считывающее устройство, генератор импульсов, коммутатор фаз шагового двигателя, два ключа и элемент сравнения, первая и вторая группы входов которого подключены к выходам формирователя импульсов и внешнего считывающего устройства соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы, оно снабжено несколькими последовательно соединенными делителями час-. тоты, первый из которых подключен к выходу генератора импульсов, двумя связанными между собой группами элементов И, число которых в каждой группе, а также число делителей частоты соответствует разрядности элемента сравнения, элементами НЕ и элементом ИЛИ, а элемент сравнения снабжен выходными шинами поразрядного сравнения, связанными с входами элементов И первой группы, выходы которых связаны с входами соответствующих элементов И второй группы непосредственно и через элементы НЕ с входами элементов И первой и второй групп смежного нижнего из сравниваемых разрядов, при этом одни из входов элементов И второй группы подключены к выходам соответствующих делителей частоты, а их выходы через элемент ИЛИ соединены с входами ключей.

А и

А

Составитель З.Горник

Редактор Е.Копча Техред И.Попович Корректор E.0èðîõìàí

Заказ 1960/55 Тираж 6:31 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитеч а СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35> Раушская наб,, д„ 4,15

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, й