Устройство для управления шаговым двигателем

 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в системах управления с применением шаговых двигателей. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности устройства для управления двигателем. Устройство для управления шаговым двигателем содержит последовательно соединенные многоканальный выходной усилитель 9, распределитель 8 импульсов, счетчик 7, дешифратор 6, переключатель 5 импульсов синхронизации, датчики 3 предельных положений объекта, триггер 4, шины Режим работы, Направление движения и тактовый вход, два мультиплексора 1 и 2. Повьппение быстродействия и надежности при управлении объектом с ограниченным диапазоном перемещений происходит за счет -того, что скорость вращения двигателя уменьшается только в момент реверса при сохранении устойчивой работы шагового двигателя в режимах реверса. Для этого адресные входы мультиплексоров (Л С

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

9883 А1 (!9) О!) (дд 4 Н 02 Р 8/00

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4109665/24-07 (22) 29.08.86 (46) 30.05.88. Бюл. У 20 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным нроизводством при Белорусском государственном университете им. В.И. Ленина (72) В.В. Ниж))иков, И.Н ° Рудой и В.Д. Телегин (53) 621.313.525(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1362364> кл. H 02 P 8/00, 17.03.86.

Авторское свидетельство СССР

Ф 951622, кл. Н 02 Р 8/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГО"

ВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в системах управления с применением шаговых двигателей.

Цель иэобретения — повышение 1быстродействия и надежности устройства для управления двигателем. Устройство для управления шаговым двигателем содержит последовательно соединенные многоканальный выходной усилитель 9, распределитель 8 импульсов, счетчик

7, дешифратор 6, переключатель 5 импульсов синхронизации, датчики 3 предельных положений объекта. триггер

4, шины Режим работы", "Направление движения" и тактовый вход, два мультиплексора 1 и 2. Повышение быстродействия и надежности при управлении объектом с ограниченным диапазоном перемещений происходит за счет того, что скорость вращения двигателя уменьшается только в момент реверса при сохранении устойчивой работы шагового двигателя в режимах реверса. Для этого адресные входы мультиплексоров

1399883

1 и 2 соединены с шинами "Режим работы", "Направление движения" и датчиками 3 предельных положений через

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в шаговом электроприводе с ограниченным перемещением.

Цель изобретения — повышение быст- 5 родействия и надежности при ограниченном перемещении °

На чертеже представлена блок-схема устройства для управления шаговым дви10 гателем.

Устройство для управления шаговым двигателем содержит шины Режим работы", "Направление движения" и тактовую, первый 1 и второй 2 мультиплексоры, датчики 3 предельных поло 15 жений объекта, триггер 4, переключатель 5 импульсов синхронизации, дешифратор 6, счетчик 7, распределитель

8 импульсов, многоканальный выходной усилитель 9. Входы многоканального выходного усилителя 9 соединены с соответствующими выходами распределителя 8 импульсов ° Входы распределителя 8 импульсов подключены к выходам

25 переключателя 5 импульсов синхронизации. Третий выход переключателя 5 импульсов синхронизации соединен с входом счетчика 7, выход которого соединен с входом дешифратора 6. Выход последнего подключен к тактовому входу переключателя 5 импульсов синхронизации. Входы направления переключателя

5 импульсов синхронизации соединены соответственно с выходами второго 2 и первого 1 мультиплексоров. Второй, 35 четвертый, седьмой, восьмой информационные входы первого мультиплексора

1 и первый, третий, пятый и шестой информационные входы второго мультиплексора 2 объединены и подключены 40 к тактовой шине устройства. Стробирующие входы первого 1 и второго 2 мультиплексоров подключены соответственно к установочным входам R и $ триггера 4 и выходам датчиков 3 пре- 45 дельных положений объекта. Выход триггера 4 связан с первыми (младшитриггер 4, а входы мультиплексоров подключены к входам переключателя 5 импульсов синхронизации. 1 ил.

2 ми) адресными входами А! первого 1 и второго 2 мультиплексоров, Вторые адресные входы А2 первого 1 и второго 2 мультиплексоров подключены к шине

"Направление движения", а третьи (старшие) адресные входы АЗ первого

1 и второго 2 мультиплексоров связаны с шиной "Режим работы".

Устройство работает следующим образом.

Если на шину "Режим работы", т.е. на старшие адресные входы А3 мультиплексоров 1 и 2, подан высокий потенциал, то поступающие на тактовую шину импульсы синхронизации при наличии высокого потенциала на шине Направление движения" независимо от состояния триггера 4 проходят только через седьмой или восьмой информационные входы первого мультиплексора 1 на его выход, далее поступают на переключатель 5 импульсов синхронизации и с его выхода — на соответствующий вход распределителя 8 импульсов, который через многоканальный выходной усилитель 9 включает обмотки шагового двигателя, обеспечивая вращение его ротора, к примеру, по.часовой стрелке.

При сохранении высокого потенциала на шине "Режим работы" и подаче низкого потенциала на шину Направление движения" импульсы синхронизации могут проходить только через пятый или шестой информационные входы второго мультиплексора 2 на его выход. При этом смена подачи импульсов синхронизации с выхода первого мультиплексора, 1 на выход второго мультиплексора 2 (и наоборот) вызывает отработку режи- ма реверса переключателем 5 импульсов синхронизации, счетчиком 7 и дешифратором 6. По сигналу окончания реверса, вырабатываемому дешифраторои 6, импульсы синхронизации начинают поступать на второй вход распределителя

8 импульсов и через многоканальный выходной усилитель 9 обеспечивают

1399883

ВНШ!ПИ Заказ 2677/56 Тираж 583

Подписное вращение ротора шагового двигателя в противоположном направлении. При управлении объектами с ограниченным диапазоном перемещений и отсутствии сиг5 нала реверса в данном режиме работы срабатывание одного иэ датчиков 3 предельных положений объекта приводит к появлению высокого потенциала на стробирующем входе С соответствующего lp мультиплексора и блокировке движения в данном направлении, которое в этом случае может быть реализовано лишь в противоположном направлении при изменении потенциала на шине Направле- 15 ние движения".

При подаче на шину Режим работы" низкого потенциала обеспечивается циклическое перемещение объекта в 2р заданных пределах в автоматическом режиме. Потенциальные сигналы датчиков 3 предельных положений объекта в данном режиме, поступая на установочные входы триггера 4, управляют его 25 состоянием и тем самым уровнем сигнала на первых (младших) адресных входах А1 мультиплексоров 1 и 2. При этом независимо от состояния вторых адресных входов А2 мультиплексоров 1 gp и 2, т.е. от потенциала на шине "Направление движения", при высоком потенциале на первых адресных входах

А1 импульсы синхронизации могут проходить только через второй или четвертый информационные входы первого мультиплексора f на его выход, обеспечивая в дальнейшем вращение ротора шагового двигателя по часовой стрелке, как описано. При изменении состо- 4р яния триггера 4 вследствие срабатывания соответствующего датчика 3 предельного положения по приходу в другое предельное положение происходит блокировка движения в данном направ- 45 ленин, отработка реверса и включение движения в противоположном направлении, так как при низком потенциале на первых адресных входах А1 мультиплексоров 2 и 1 импульсы синхронизации могут проходить только через первый или третий информационные входы второго мультиплексора 2 и на его выход.

Произв.-полигр. пр-тие, r.

Таким образом, предлагаемое устройство для управления шаговым двигателем обладает более высоким быстродействием и надежностью перемещений, обеспеченными тем,что скорость вращения шагового двигателя уменьшается только в момент реверса для сохранения устойчивой работы двигателя в режимах реверса. В остальное время двигатель работает на максимальной скорости.

Повышение надежности достигается вследствие уменьшения вероятности выпадения иэ синхронизма.

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее датчики предельных положений объекта, триггер, шины "Направление движения, "Режим работы", тактовую, последовательно соединенные многоканальный выходной усилитель и распределитель импульсов, входы которого соединены с первым и вторым выходами переключателя импульсов синхронизации, третий выход которого подключен к входу счетчика, а тактовый вход через дешифратор соединен с выходом счетчика, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности при ограничеНном перемещении, введены первый и второй мультиплексоры, выходы которых соединены соответственно с входами направления переключателя импульсов синхронизации, второй, четвертый, седьмой, восьмой информационные входы первого мультиплексора и первый, третий, пятый и шестой информационные входы второго мультиплексора объединены и подключены к тактовой шине, стробирующие входы первого и второго мультиплексоров подключены к датчикам предельных положений объекта, соединенным также с установочными входами триггера, выход которого связан с первыми адресными входами первого и второго мультиплексоров, вторые адресные входы которых соединены с шиной "Направление движения", а третьи адресные входы связаны с шиной "Режим работы".

Ужгород, ул. Проектная, 4