Способ управления шаговым электродвигателем

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) jS1) 4 Н 02 Р 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИЙ. (21) 3855577/24-07 . (22) 19.02.85 (46) 30.11.86. Бюл. Ф 44 (72) В.А. Антипов, П.Ф. Полищук и В.В. Шубин (53) 621 ° 313.525(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1239827, 1984.

Техническая кибернетика. Устройства и элементы систем автоматического управления и регулирования/Под ред.

В.В. Солодовникова, кн. 3. М.: Машиностроение, 1976, с. 328-330. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к управлению электрическими машинами. Цель

J изобретения — повышение помехозащищенности при управлении шаговым электродвигателем. Устройство управления ,двигателем 3 включает распределитель импульсов 1, усилитель мощности 2.

Для выделения помех по цепи питания

4 служит конденсатор 5 и трансформа- тор 6, со вторичной обмотки которого, сигнал поступает на вход ждущего мультивибратора 7. Устройство включает также элемент НЕ 8, блоки памяти и сравнения 9 и 10, генератор импульсов коррекции 11, элемент ИЛИ 12.

При управлении двигателем после выделения импульсной помехи амплитуду ее сравнивают с пороговым значением и в случае превышения *омехой порогового значения формируют сигнал на разрешение коррекции. Одновременно на заданное время запоминают систему фазных напряжений, сформирован- 1 ную по управляющим импульсам, сравнивают ее с сиСтемой фазных напряжений при прохождении помехи и в случае их, несовпадения подают высокочастотный

Ф сигнал коррекции до совпадения этих систем 3 ил

74116

10 образом.

- 20

1

12

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано при управлении шаговыми двигателями (ШД) в системах автоматики, Цель изобретения — повышение помехозащищенности.

На фиг. 1 показана схема устройства, реализующего предлагаемый способ управления; на фиг. 2 — схема. блока памяти и сравнения; на фиг. 3 — циклограмма напряжений на элементах устройства.

Устройство управления ШД содержит распределитель импульсов (РИ) 1, например, выполненный на базе реверсивного двоичного кольцевого счетчика с дешифратором на выходе, усилитель мощности (УИ) 2, ШД 3. Для выделения помех по цепи питания 4 служат конден сатор 5 и трансформатор TP 6, с вторичной обмоткой которого сигнал поступает на вход запуска ждущего мультивибратора (ЖИ) 7. Устройство включает также логический элемент (ЛЭ)

НЕ 8, блок памяти и сравнения (БПС) 9, ЛЭ И 10, генератор импульсов коррекции (ГИ) 11, ЛЭ ИЛИ 12. осуществляется потенциалами с выхода

"д" ЛЭ НЕ 8. Для приведения конденсаторов 28-30 в исходное состояние используются ключи разряда 16-18 управляемые потенциалами с выходов

ЛЭ И 22-24. Один вход каждой из схем

22-24 подключен к выходу ЛЭ НЕ 8, а второй — к выходу ЛЭ НЕ 19-21, вход каждой из которых подключен к своему выходу РИ. Один вход каждого

ЛЭ И 25-27 подключен к своему выходу РИ 1, а второй — к выходу своего ключа 13-15. Выходы ЛЭ 25-27 объединяются элементом ИЛИ-НЕ 34. !

5 Устройство работает следующим

В исходном состоянии сигналы на входы РИ 1 не поступают, потенциал сформирован на его выходе "а". Под напряжением первая обмотка управления ШД 3. На выходе ЖИ 7 потенциал; отсутствует, на выходе ЛЭ НЕ 8 "д"— высокий потенциал. Элемент И 10 saкрыт. Ключ 15 блока 9 открыт, конденсатор 30 заряжен. Элемент И 24 закрыт, ключ 18 также закрыт. Конденсаторы 28 и 29 разряжены через открытые ключи 16 и 17. На выходах ЛЭ

И 26, 25 — нулевой потенциал, на вы30

Блок памяти и сравнения 9 содержит ключи 13-18, ЛЭ НЕ 19-21, ЛЭ И 22-27, конденсаторы 28-30, резисторы 31-33, ЛЭ ИЛИ-НЕ 34.

Выходы РИ 1 через УИ 2 подключены к обмоткам управления ШД 3. Конденсатор 5 с последовательно включенной первичной обмоткой трансформатора 6 подключены к шинам источника питания РИ 1. Вторичная обмотка TP 6 подключена к входу запуска ЖИ 7, выход которого подключен к входам

ЛЭ НЕ 8 и И 10. Выход ЛЭ НЕ 8 "д" сов- . местно с выходами РИ "а", "в" и "с" подключен к входам БПС 9, выход "е" которого подключен к второму входу

ЛЭ И 10. Выход ГИ 11 через элемент

И 10 подключен к одному входу ЛЭ

ИЛИ 12, на второй вход которого поступает сигнал "Н" управления шаговым двигателем. Блок памяти и сравнения 9 осуществляет запоминание текущей системы выходных РИ 1, сравне,ние ее с системой напряжений РИ после воздействия помехи по цепи питания распределителя. Каждый выход РИ подключен к общей шине через последовательно включенные ключи 13-15, конденсаторы 28-30 и резисторы 31-33. Управление ключами ходе элемента И 27 — единичный потенциал на выходе ЛЭ ИЛИ-НЕ 34 — нулевой потенциал.

Пусть теперь на .вход "В" РИ 1 приходит импульс управления. Потенциал перемещается на его выход "в", усиливается в УИ 2 и поступает на вторую обмотку управления ЩД 3. Открываются

ЛЭ И 24 и ключ 18, конденсатор 30 разряжается через этот ключ и резистор 33. Одновременно проходит заряд конденсатора 29 по цепи: выход "в"

РИ 1 — ключ 14 — конденсатор 29 резистор 32 — "земля". Элемент И 26 открывается, однако на выходе ЛЭ

ИЛИ-НЕ 34 потенциал остается нулевым.

Пусть теперь по шине питания 4

РИ 1 проходит импульсная помеха, превышающая пороговое напряжение U„ р (момент t, на фиг. 3). На вторичной обмотке ТР 6 появляется импульс, запускающий ЖИ 7. На его выходе появляется высокий потенциал, который готовит к открытию ЛЭ И 10. На выходе ЛЭ НЕ 8 потенциал становится нулевым, вследствие чего ключи 1.3-15 блока 9 закрываются, закрываются также ЛЭ И 22-24 и ключи 16-18. Пусть з 12741 помеха перевела РИ 1 в такое состоя1! I I ние, при котором на его выходе с высокий потенциал. Тогда все ЛЭ .И 25-27 оказываются закрытыми, на выходе ЛЭ ИЛИ-НЕ 34 появляется высокий потенциал, разрешающий прохож.дение импульсов коррекции от ГИ 11 через ЛЭ И..10, ЛЭ ИЛИ 12 на вход

"Н" РИ 1. Первый же импульс коррекции приводит к переключению РИ 1 так,|О что потенциал появляется на его выходе "в". В результате открывается

ЛЭ И 26, на входы которого поступает

It высокий потенциал с выхода РИ 1 в и "запомненный" потенциал с конден- 15 сатора 29. Элемент ИЛИ-НЕ 34 запирается, потенциал с его выхода исчезает, элемент И 10 закрывается, не пропувкая более импульсы коррекции с ГИ 11. Распределитель возвращается 20 в "правильное" состояние (момент на фиг. 3). После окончания импульса с выхода ЖИ 7 устройство возвращается в исходное состояние.

Если же помеха не приводит к сбою 25

РИ 1, то импульсы коррекции на его вход не пропускаются вследствие того, что элемент ИЛИ-НЕ 34 остается закрытым (момент е на фиг. 3).

I ю

16

Таким образом, применение предлагаемого способа в устройствах управления ШД позволяет существенно повысить помехозащищенность привода.

Формула изобретения

Способ управления шаговым электродвигателем, включающий выработку управляющих импульсов, формирование по этим импульсам системы фазных напряжений, усиление этой системы и подачу ее на фазы двигателя, о т.— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, выделяют импульсную помеху по цепи питания устройства управления, сравнивают амплитуду помехи с пороговым значением, при превышении помехой порогового значения формируют сигнал на разрешение коррекции, одновременно на заданное время запоминают систему фазных напряжений, сравнивают ее с системой фазных напряжений, в течение времени запоминания, при их несовпадении подают высокочастотную последовательность сигналов коррекции до совпадения систем фазных напряжений до и после действия помехи.

1274116

Н

С

Р

Составитель В. Апфимов

Редактор М. Бандура Техред В.Кадар Корректор Т. Колб

Заказ 6488/56 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4