Устройство для управления шаговым двигателем
Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства управления шаговым двигателем . Источник управляющих сигналов 1 формирует сигнал управления. Режим, равный 1 в случае разгона и торможения двигателя. Узел формирование .. импульсов форсировки формирует импульс Форсировка.в режимах Разгон, Торможение и в случае повышения частоты управления выше определенного значения формируется импульс Форсировка. После окончания импульса Форсировка формируется импульс Шаг. По этому сигналу распределитель импульсов 8 формирует сигналы переключения ключей 9 и 10 в зависимости от заданного направления движения . После закрытия ключей 9, 10 токи фаз 11, 12 начинают протекать по цепи диоды 13, 14, резистор 15. При этом ток фаз ускоренно спадает. 2 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„! 300624
А1 (g)) 4 H 02 Р 8/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3905643/24-.07 (22) 03.06.85 (46) 30.03.87. Вюл. И- 12 (72) В.A.Ïîìåíäþêîâ (53) 621.313.13-133.3(088.8) (56) Патент Великобритании
9 2114830, кл. Н 02 P 8/00, 1982.
Авторское свидетельство СССР
N- 750692, кл. Н 02 P 8/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения— упрощение и повьппение надежности устройства управления шаговым двигателем. Источник управляющих сигналов 1 формирует сигнал управления. "Режим"„ равный "1" в случае разгона и торможения двигателя. Узел формирования... импульсов форсировки формирует импульс "Форсировка".в режимах "Разгон", "Торможение" и в случае повышения частоты управления выше определенного значения формируется импульс
"Форсировка". После окончания импульса "Форсировка" формируется импульс
"Шаг". По этому сигналу распределитель ж пульсов 8 формирует сигналы переключения ключей 9 и 10 в зависимости от заданного направления движения. После закрытия ключей 9, 10 токи фаз 11, 12 начинают протекать по цепи диоды 13, 14, резистор 15. При этом g ток фаз ускоренно спадает. 2 ил.
1 )00624
t + з> Btt - Р ех
При превьппении частоты входных им1 пульсов значения F = — длительность
55 и импульса форсировки не меняется и становится равной длительности входных импульсов. Одновибратор 3 выполнен по схеме с повторным запуском
Изобретение относится к управлению электрическими MRtttHH8t H мо ttf! T бытb использовано при создании шагового привода, работающего н широком диапазоне частот.
Цель изобретения — упрощение и ttoвьппение надежности.
На фиг, 1 приведена схема устройства; на фиг.2 — временные диаграи— мы, поясняющие его работу.
Устройство содержит источник управляющих сигналов 1, узел формирования импульсов форсировки, состоящий иэ первого формирователя 2 импульсов, одновибратора 3, элемента И 4, элемента запрета 5, второго формирователя импульсов 6, элемента ИЛИ 7, распределителя импульсов 8, основные ключи 9 и 10 коммутации фаз 11 и 12 двигателя, диоды форсировки 13 и 14 отключения тока фаз, резистор 15, конденсатор 16, разделительные диоды
17 и 18, форсирующий дроссель 19 и форсирующий ключ 20. 25
Источник управляющих сигналов 1 формирует сигнал управления "Режим", равный "1" в случаях разгона и торможения двигателя, и импульсы U< . Частота поступления импульсов U плавно нарастает и спадает в режимах разгона и торможения °
Узел формирования импульсов форсировки формирует импульс "Форсиронка в режимах Разгон", Торможе-: ние", и в случаях повышения частоты управления вьппе определенного значения формируется импульс Форсировка".
После окончания импульса "Форсировкан формируется импульс Шаг . По этому сигналу распределитель импульсов 8 формирует сигналы переключения ключей 9 и 10 в зависимости от заданного направления движения. Резистор
15 формирует спад тока н отключаемых фазах 11 и 12 двигателя через диоды
13 и 14. Конденсатор 16 ограничивает скорость нарастания и величину напряжения форсировки и защищает ключи
9, 10 и 20 от пробоя. Разделительные диоды 17 и 18 коммутируют токи от источника питания и от форсирующего дросселя 19 на фазы двигателя.
Устройство работает следующим образом.
При поступлении импульсов управления с низкой частотой из источника управляющих сигналов 1, импульсы на выходе одновибратора 3 не совпадают!
IIo времени с импульс ами Ь, и импусп, форсиронки не формируется, ключ 20 закрыт. Импульс Шаг вырабатывается формирователем 2 и через элементы 5 и 7 поступает на вход распределителя импульсов. 11осле поступления импульса "Шаг" распределитель импульсов 8 изменяет свое состояние и вновь подключенные фазы двигателя получают питание от источника F через диод 17.
При повышении частоты входных импульсов U выше порогового значения
F„ импульс с выхода одновибратора 3 совпадает с импульсами управления U
На выходе элемента И 4 формируется импульс форсировки, открывается ключ
20 и в дросселе 19 начинается накоп— ление энергии. Элемент запрета 5 запрещает прохождение импульса с выхода формирователя 2. По срезу импульса
"Форсировка" формирователем 6 вырабатывается сигнал "Шаг". Одновременно закрывается ключ 20 и ЭДС самоиндукции дросселя 19 открывает диод 18, закрывает диод 17..0т энергии, на— копленной в дросселе 19, заряжается конденсатор 16 и на шине питания появляется кратковременное повьппенное напряжение форсировки тока в фазах.
С ростом частоты растет длительность импульса форсировки и соответственно и амплитуда напряжения форсировки.
После спада ЭДС самоиндукции открывается диод 17 и фазы двигателя получают питание от низковольтного источника Е.
Значение частоты F определяется с иэ выражения
Я
+ вх Огде t — длительность входного имЬМ пульса U длительность импульса одно— вибратора 3.
При превьппении частоты входных импульсов F.н„ значения F формируется импульс форсировки с длительностью t! н0»
ЮМ.2
ВНИИПИ Заказ 1158/55 Тираж 661 Подписной
Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 (например, на микросхеме К 155 ЛГЗ) и нри Г - . F на выходе имеer постоах 2 явный уровень.
Если на входе распределителя импульсов установлен одновибратор с повторным запуском, а его выход соединен со стробирующими входами цепей управления ключами 9 и 10 то работа устройства не изменяется. Режим импульсного питания используется на 10 низких частотах, как наиболее экономичный, и работа устройства будет аналогична работе при частоте управления, меньшей F . После закрытия ключей 9 и 10 токи фаз 11 и 12 начи— нают протекать по цепи — диоды 13, 14 резистор 15. При этом ток фаз ускоренно спадает.
Формула изобретения20
Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее ис точник управляющих сигналов, связанный с рас— пределителем импульсов, подключенным 25 своими выходами к основным ключевым элементам, связывающим первые концы фаз двигателя с первым полюсом источника питания, блок формирования им— пульсов форсирования с каналом регу- 30 лирования длительности, подключенный своими входами к источнику управляющих сигналов, а выходами — к входам распределителя импульсов и форсирующеt о ключевого элемента, и два раэ— делительных диода, соединенные с B Торыми концами фаз двигателя, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и новьш ения надежности, введен форсирующий дроссель, соединенный одним концом с вторым полюсом источника питания и одним разделительным диодом, вторым — с другим разделительным диодом и через форсирующий ключевой элемент — с другим полюсом источника питания, вторые выводы фаз двигателя соединены между собой„ а блок формирования импульсов форсирования включает в себя два формирователя импульсов, элемент запрета, элемент И, элемент ИЛИ и одновибратор с повторным запуском, соединенный своими входами установки и запуска с источником управляющих сигналов, а выходом — с первым входом элемента
И, второй вход которого соединен с входом запуска одновибратора и входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен с входом элемента запрета, запрещающий вход которого соединен с выходом элемента И, входом второго формирователя импульсов и управляющим входом форсирующего ключевого элемента, выходы второго формирователя импульсов и элемента запрета через элемент ИЛИ соединены с входом распределителя импульсов.
