Устройство для управления четырехфазным шаговым двигателем

 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в шаговых электроприводах исполнительных автоматизированных устройств. С целью повьшения надежности в частотном диапазоне вплоть до частоты приемистости в устройство для управления шаговым двигателем , содержащее шину 1 тактовых импульсов , шину 4 реверса, элемент НЕ 2, два D-триггера 8 и 9, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и 7 и соединенные с фазами двигателя усилители мощности 11-14, подключенные к выходам D-триггеров 8 и 9, введены третий П-триггер 3, третий элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и элемент 2И-НЕ 10 с новой совокупностью связей. Повышение надежности обеспечивается за счет блокировки прохождения через элемент 2И-НЕ 10 первого тактового импульса после подачи сигнала реверса , 1 ил. (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 P 8 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К. А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4241157/24-07 (22) 11.05.87 (46) 15,10,88. Бюл. К - 38 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им. В.И.Ленина (72) В.В.Нижников, И.Н.Рудой, В,Д.Телегин.и В.И.Лакизо (53) 621.3. 13.525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1088096, кл. Н 02 P 8/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

В 1283937, кл. Н 02 P 8/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЧЕТЫ:РЕХФАЗНЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в шаговых электропри„„SU» 1431029 A 1 водах исполнительных автоматизированных устройств. С целью повышения надежности в частотном диапазоне вплоть до частоты приемистости в устройство для управления шаговым двигателем, содержащее шину 1 тактовых импульсов, шину 4 реверса, элемент HE

2, два D-триггера 8 и 9, два элемента HCKJlN×ÀÈtt(ÅE ИЛИ 6 и 7 и соединенные с фазами двигателя усилители мощности 11-14, подключенные к выходам D-триггеров 8 и 9, введены третий D-триггер 3, третий элемент

ИСЕЛЮЧАИЩЕЕ ИЛИ 5 и элемент 2И-НЕ

10 с новой совокупностью связей. Повышение надежности обеспечивается за счет блокировки прохождения через элемент 2И-НЕ 10 первого тактового импульса после подачи сигнала реверса. 1 ил.

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в шаговом электроприводе исполнительных автоматизированных устройств.

Цель изобретения — повышение надежности при работе с реверсом на частотах, близких к частоте приемистости.

На чертеже представлена блок-схема устройства для управления четырехфазным шагоным двигателем.

Устройство содержит шину 1 тактовых импульсов, соединенную с входом элемента НЕ 2, выход которого подключен к входу синхронизации D-триггера 3, шину 4 реверса, соединенную с информационным входом П-триггера 3, 20 шину 4 реверса, соединенную с информационным выходом D-триггера 3 и первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ.

ИЛИ 5-7, причем выходы элементов ИСКЛа.ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и 7 соединены с информационными входами D-триггеров 8и 9. Входы синхронизации последних объединены и подключены к выходу элемента 2И-НЕ

10, первый вход которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, второй вход которого подключен к инверсному выходу D-триггера 3, а второй вход элемента 2И-HF, 10 соединен с шиной 1 тактовых импульсов. Четыре усилителя 11-14 мощности нагружень| на

35 соотнетстнующие обмотки шагового двигателя 15, причем вход первого усилителя 11 мощности соединен с пря мым выходом D-триггера 8, инверсный выход которого подключен к второму 40 входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 и входу третьего усилителя 12 мощности, а вход четвертого усилителя 14 мощности соединен с инверсным выходом

D-триггера 9. Прямой выход последнего подключен к второму входу элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и входу второго усилителя 13 мощности.

Устройство работает следующим образом.

С шины 1 тактовые импульсы через элемент НЕ 2 поступают на вход синхронизации D-триггера 3, При этом с приходом первого проинвертированного тактового импульса по его положительному фронту уровень потенциального

55 сигнала на шине 4 реверса, определяющий направление вращение шагового двигателя, записывается н триггер 3, благодаря чему на входах элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 присутствуют потенциальные сигналы противоположных уровней, обуславливающие Hà его выходе единичный уровень, который не препятствует прохождению тактовых импульсов с шины 1 через элемент 2И-НЕ

10 на входы синхронизации первого 8 и второго 9 D-триггеров. .Пусть, например, эти триггеры после включения устройства установились н нулевое состояние, а на шину 4 реверса подан потенциальный сигнал высокого уровня (логическая единица), Тогда на входы первого элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 будут поданы потенциальные сигналы противоположных уровней, а на входы второго элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 — одинакового уровня, тем самым информационном входе первого триггера 8 присутствет логическая единица, а на информационном входе второго триггера 9 — логический нуль.

C приходом первого тактового импульса на входы синхронизации обоих триггеров 8 и 9 по его положительному фронту в первый триггер 8 записывается уровень логической единицы и подтверждается нулевое состояние второго триггера 9, на информационный вход которого, однако, после действия первого тактового импульса с выхода второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 поступает логическая единица, переписынаемая во второй триггер 9 по положительному фронту второго тактового импульса, в то время как единичное состояние первого триггера 9 подтверждается этим импульсом.

По положительному фронту третьего тактового импульса изменяется состояние только перного триггера 8 с единичного на нулевое, что обуславливает появление нулевого уровня на выходе элемента 7. Этот уровень записывает- . ся но второй триггер 9 четвертым тактовым импульсом и тем самым оба триггера 8 и 9 возвращаются в исходное положение (нулевое).

Циклы переключений 1100 первого

I триггера 8 и 0100 второго триггера 9 н дальнейшем повторяются. Сигналы с выходов триггеров 8 и 9 через усилители 11-14 мощности поступают на обмотки шагового двигателя 15, обеспечивая вращение его нала в прямом направлении.

1431029

45

Составитель В.Алфимов

Техред Л.Сердюкова

Корректор Г. Решетник

Редактор И.Касарда

Заказ 5349/54

Тираж 584

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

При подаче сигнала реверса, т.е. при изменении уровня потенциального сигнала на шине 4 реверса с единичного на нулевой на обоих входах третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 появляются сигналы одинакового (нулевого) уровня и тем самым на выходе этого элемента уровень сигнала также изменяется на нулевой, что приводит к запиранию элемента 2И-НЕ 10. Отпирание этого элемента происходит только после восстановления единичного уровня на выходе элемента 5, т.е. после переключения третьего триггера 3 по положительному фронту первого проинвертированного тактового импульса, пришедшего после сигнала реверса, в результате чего на входы синхронизации первого 8 и второго

9 триггеров поступают только второй и последующие тактовые импульсы после подачи сигнала реверса, Блокировка прохождения через элемент 2И-НЕ 10 первого тактового им- 25 пульса после подачи сигнала реверса обеспечивает минимально необходимый останов шагового двигателя и надежную отработку режима реверса в чась тотном диапазоне вплоть до частоты приемистости.

При поступлении тактовых импульсов на входы синхронизации первого 8 и второго 9 триггеров после изменения сигнала на шине 4 реверса с единичного уровня на. нулевой первый 8 и второй 9 триггеры благодаря изменению сигналов на выходах элементов 6 и 7 переключаются (начиная, например, с нулевого состояния) соответственно в циклах 0110 и 1100,. обеспечивая вращение вала шагового двигателя в обратном направлении. При повторном изменении сигнала на шине реверса указанная блокировка прохождения через элемент 2И-НЕ 10 первого тактового импульса повторяется.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает по сравнению с прототипом более высокую надежность функционирования благодаря тому, что в режимах реверса в. частотном диапазоне вплоть до частоты приемистости существенно снижена вероятность выпадания из синхронизма и неуправляемого движения объекта, приводимого в действие шаговым двигателем.

Формула изобретения

Устройство для управления четырехфазным шаговым двигателем, содержащее шину тактовых импульсов, шину реверса, соединенную с первыми входами первого и второго элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых. . подключены к информационным входам соответственно первого и второго

D-триггеров, прямой выход второго

D-триггера соединен с вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент НЕ и усилители мощности, соединенные входами с выходами

D-триггеров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности при работе с реверсом на частотах, близких к частоте приемистости, введены элемент 2И-НЕ, третий элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ HJIH и третий

D-триггер, информационныи вход которого подключен к шине реверса, вход синхронизации посредством элемента

НЕ соединен с шиной тактовых импульсов, первый вход третьего элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с шиной реверса, второй вход — с инверсным выходом третьего D-триггера, выход— с первым входом элемента 2И-НЕ, второй вход которого подключен к шине тактовых импульсов, выход — к входам синхронизации первого и второго

D-триггеров, а инверсный выход первого D-триггера соединен с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ.