Устройство для многорежимного управления @ -фазным шаговым двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам управления дискретного электрического привода. Целью изобретения является упрощение эксплуатации путем обеспечения равенства чисел Л тактовых импульсов и шагов двигателя во всех режимах управления, Устрой- .ство содержит k-разрядный счетчик 2-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5ц 4 Н 02 P 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СН ИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий . (21) 4176961/24-07 (22) 05. 01. 87 (46) 15. 08.88. Вюл. №- 30 (72) В.Н.Лебедев, О. К.Лебедева и В.А.Гусев (53) 621.313.525(088.8) (56) Заявка СССР ¹- 3896069/24-07, кл. Н 02 P 8/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 917295, кл. Н 02 P 8/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОРЕЖИМНОГО

УПРАВЛЕНИЯ т-ФАЗНЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам управления дискретного элек— трического привода. Целью изобретения является упрощение эксплуатации путем обеспечения равенства чисел

„„SU, 14171 1 А1 тактовых импульсов и шагов двигателя во всех режимах управления. Устройство содержит k-разрядный счетчик 2 у (2k-1) элементов И 3-9, инвертор 21 и (k+1) элементов ИЛИ 10-14. Выход младшего разряда счетчика 2 соединен с вторыми входами элементов И 5 и

6. Выход (k-1)-го разряда счетчика

" 2 соединен с вторыми входами элементов И 7 и 8. Выход k-ro разряда счетчика 2 соединен с вторым входом элемента И 9. Выход элемента И 3 соединен с вторым входом элемента ИЛИ

10. Выходы элементов И 4, 5 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 11. Выходы элементов И 8, 9 соединены соответственнс с первым и вторым входами элемента ИЛИ 14, выход которого соединен с входом k ãî разряда дешифратора 15.

Выходы элементов ИЛИ 10-13 соединены

14 соответственно с входами нулевог о, первого, второго, (k-1) разрядов дешифратора 15. Первые входы элементов

И 4, 6, 8 объединены и соединены с шиной 22 типа коммутации, .а входы элементов И 3, 5, 7, 9 — с выходом инвертора 21, подключенного входом к той же шине. Такое соединение элементов позволяет в зависимости от сигнала на шине 22 смещать подачу

17161 кода счетчик» 2 с одноиме IHbtx на старшие входы дешифратора 15, чем обеспечивается симметричный либо не — симметричный режим коммутации, а в зависимости от сигнала на шине 23 одиночной либо парной коммутации.При любом режиме коммутации число шагов двигателя соответствуетчислу тактоВых импульсов, что упрощает регистрацию положения двигателя. 1 ил.

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в дискретном электроприводе с изменяемой скоростью движения.

Цель изобретения — упрощение эксцлуатации путем обеспечения равенства чисел тактовых импульсов и шагов двигателя во всех режимах управления.

На чертеже показана функциональная схема устройства для многорежимного управления m-фазным шаговым двигателем. 15

Устройство для многорежимного управления m-фазным шаговым двигателем содержит тактовую шину, подключенную через блок 1 переключений к тактовым входам,+1 и -1 двоичного ре- 20 версивного счетчика 2. Выход нулевого разряда счетчика 2 соединен с вторыми входами элементов И 3 и 4, вы— ход первого разряда — с вторыми входами элементов И 5 и 6, выход (k-1) — 25

ro разряда — с вторыми входами элементов И 7 и 8, а выход k-го разряда — с вторым входом элемента И 9.

Выход элемента И 3 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 10. Выходы 30 элементов И 4 и 5 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 11. Выход элемента И 6 соединен с первым входом элемента

ИЛИ 12. Выход элемента И 7 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 13. Выходы элементов И 8 и 9 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 14. Выходы элементов ИЛИ 10-14 соединены соответствен40 но с входами первого, второго,..., k-r o разрядов дешифратора 15, выходы (О, 1, 2,...,2m-1) которого соединены с управляющими входами I

II,...,(m — 1),m усилителей мощности (не показаны) через трехвходовые элементы ИЛИ 16-20. Первые входы элементов И 4, 6 и 8 объединены и соединены с входом инвертора 21 и шиной

22 типа коммутации, а выход инвертора 21 — с первыми входами элементов И 3, 5, 7 и 9. Первый вход элемента ИЛИ 10 соединен с шиной 23 режима симметричной коммутации.

Блок 1 переключений содержит два элемента И 24 и 25 и инвертор 26, выход которого соединен с вторым ь входом элемента И 25. Выходы элементов И 24 и 25 соединены соответственно с входами +1 и -1 счетчика 2, а второй вход элемента И 24 и первый вход элемента И 25 соединены с тактовой шиной. Шина 27 реверса соединена с первым входом элемента И 24 и через инвертор 26 с вторым входом элемента И 25.

Устройство работает следующим образом.

Серия тактовых импульсов поступает по тактовой шине через один из элементов И 24 или 25 блока 1 переключений на один из входов счетчика

2. Потенциал логической единицы на шине 27 реверса разрешает прохождение входныХ тактовых импульсов через элемент И 24 на вход +1 счетчика 2 и запрещает прохождение через элемент

И 25, при этом счетчик считает в прямом направлении, что соответствует прямому направлению движения шагового двигателя. Потенциал логического нуля н» шине 27 реверса осуществляет обратнуfo операцию, разрешая прохождение входных тактов импульсов через элемент И 25 на вход — 1 счетчика 2 и запрещая прохождение импульсов через элемент И 24.В этом случае счетчик считает в обратном направлении, что соответствует обратному направлению движения шагового двигателя.

Пусть на шине 27 реверса установлен потенциал прямого направления > движения. Тогда код подсчитанных счетчиком 2 входных импульсов, поступает на входы элементов И 3-9, дальнейшее прохождение через которые определяется потенциалом на шине 22 типа коммутации. Логическая единица на шине 22, соответствующая несимметричному режиму коммутации, открывает элементы И 3, 5, 7 и 9 и закрывает элементы И 4, 6 и 8, устанавливая на их выходах логический нуль. Таким образом, выходной код счетчика 2, пройдя через элементы И 3, 5, 7 и 9 и элементы ИЛИ 10-14, поступает на соответствующие входы дешифратора

15 и переключает его выходы после— довательно в соответствии с изменекием кода числа выходных импульсов (на шине 23 режима симметричной коммутации установлен потенциал ло— гического нуля) . Если на шине 22 ус- тановлен потенциал логического нуля, соответствующий режиму симметричной коммутации, им будет запрещено про-. хождение выходного кода счетчика

2 через элементы И 3, 5, 7 и 9 и разрешено прохождение кода счетчика 2 через элементы И 4, 6 и 8, который поступит на входы элементов ИЛИ 11

14, а через них соответственно,на первый, второй,..., (k-1), k-й входы дешифратора 15.

Таким образом, выходной код счетчика 2 сместился на один разряд в сторону старших разрядов с потерей самого старшего разряда счетчика 2, а недостающий младший разряд дополняется значением, установленным.на шине 23. При логическом нуле на шине 23 код на входе дешифратора 15 будет формироваться с постоянным нулем в младшем разряде и смещенным выходным кодом счетчика 2 в остальных разрядах, что приведет к переключению только четных выходов дешифра-. тора на каждый входной импульс. При

7) 61 логичен:кой единице на ппше 23 код на входе дешифратора 15 будет формироваться из постоянной единицы в младшем разряде и смещенного выход5 ного кода счетчика 2, что приведет к переключению только нечетных выходов дешифратора 15 на каждый входной импульс, поступающий на тактовую

10 UIH Hy.

Аналогичной будет коммутация и при реверсе, выходы дешифратора 15 будут переключаться, как быпо указано, только в обратном направлении.

При поступлении на входы трех входовых элементов ИЛИ 16-20 последовательности импульсов, соответствующих четным номерам выходов дешифратора 15, на их выходах формируется

m-канальная последовательность импульсов, соответствующая алгоритму

m-тактной симметричной поочередной коммутации обмоток управления шагового двигателя: (1) — (2) — (3) — ...— (m-1) — (m) — (1) прямого движения или (1) — (m) — (тп-1) — ...-(3) — (2)— (1) †... обратного движения, в зависимости от потенциала на шине 27 реверса.

При поступлении на входы трехвходовых элементов ИЛИ 16-20 последовательности импульсов, соответствующей нечетным числам номеров выходов дешифратора 15, на их выходах формкруется m-канальная последовательность импульсов, соответствующая алгоритму m-тактной симметричной пар40 ной коммутации обмоток управления шагового двигателя: (12) — (23) (34) †... — (m-1,тп) — (1,m) — (12) прямого движения или (12) (m, 1) — (m-1, m) †... — (34) — (23)— (12) †... обратного движения, в

45 зависимости от потенциала на шине 27 реверса.

При поступлении на входы трехвходовых элементов ИЛИ 16-20 последо50 вательности импульсов, соответствующей числам натурального ряда номеров выходов дешифратора 15, на их выходах формируется m-канальная последовательность импульсов, соответствующая 2 m-тактной несимметричной коммутации обмоток управления шагового двигателя: (1) — (12) — (2) — (23) —... — (m-1, m) — (m) — (m, 1) 1417161 прямого движения или (1) — (m 1) (m) — (m-1, m) —... — (2 3) — (2 ) (12) — (1)-... обратного движения, в зависимости от потенциала на шине

27 реверса.

Составитель В.Алфимов

Редактор А.Лежнина Техред M.Ходанич Корректор Л;Патай

Заказ 4076/55 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Таким образом, изобретение обеспечивает перемещение подвижного элемента шагового двигателя с любым чис- 1О лом фаэ при каждом тактовом импульсе. При осуществлении реверса не возникает ложной команды на движение шагового двигателя.

Формула изобретения

Устройство для многорежимного управления m-фазным шаговым двигате- лем, содержащее m усилителей мощности, m элементов ИЛИ,дешифратор с 2m выходами и k входами, k-разрядный двоичный реверсивный счетчик, шины — тактовую, реверса, типа коммутации и режима симметричной коммутации, причем вы- 25 ходы дешифратора через элементы ИЛИ соединены с управляющими входами усилителей мощности, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения эксплуатации путем обеспечения равенства чисел тактовых импульсов и шагов двигателя во всех режимах управления, в него введены инвертор,(2k-1) элементов И, k элементов ИЛИ, соединенных выходами с входами дешифратора, вход первого введенного элемента ИЛИ соединен с шиной режима симметричной коммутации, другой его вход — с выходом первого элемента И, входы каждого из остальных введенных элементов ИЛИ соединены с выходами двух смежных элементов И, начиная с второго, первые входы четных элементов И подключены к шине типа коммутации непосредственно, а первые входы нечетных элементов И через инвертор, вторые входы элементов И по- . парно подключены к выходам счетчика, а второй вход последнего элемента И подключен к выходу старшего разряда реверсивного счетчика.