Реверсивный распределитель импульсов для управления шаговым двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике, к управлению электрическими машинами, и может быть использовано для управления трех-,четырехи шестифазными шаговыми двигателями. Цель изобретения состоит в расширении эксплуатационных возможностей. Распределитель содержит тактовую шину 6, шины управления 7, выбора коэффициента пересчета 8, реверса 9, две шины 12, 13 выбора режима коммутации, две шины 10, 11 выбора тактности коммутации, шину 14 включения шагового двигателя, двоичный счетчик 1, первый 2 и второй 3 элементы И-НЕ, элемент 5 ИЛИ и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 4, адресные входы которого подключены к выходу второго элемента И-НЕ, выходам второго и третьего разрядов двоичного счетчика 1, выходу элемента 5 ИЛИ и второй шине выбора режима коммутации. Двоичный адресный код, формируемый с помощью счетчика, элементов И-НЕ, элемента ИЛИ и потенциальных сигналов на входных шинах распределителя, обеспечивает выборку из ПЗУ кодовых комбинаций, соответствующих заданному режиму коммутации обмоток выбранного шагового двигателя. Расширение эксплуатационных возможностей достигается благодаря обеспечению типовых режимов коммутации трех-, четырех-и шестифазных шаговых двигателей, а также режимов стоянки с включенными и обесточенными обмотками. 1 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ р- Ф

Ф фф . СОЮЗ СОВЕТСКИХ, Ф® " " ." СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4364342/24-07 (22) 14.12.87 (46) 23.07.89. Бюл. У 27 (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им.В.И.Ленина (72) В.Д.Телегин, В.И.Лакизо, В.В.Нижников и И.Н.Рудой (53) 621.313 ° 525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1432719, кл. H 02 Р 8/00, 14.04.87.

Приборы и техника эксперимента.

М., 1986, Р 1, с.66-67.

I (54) РЕВЕР СИВНЫИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ

ИМПУЛЬСОВ ДЗИ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЬК

ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике, к управлению электрическими машинами, и может быть использовано для управления трех-, четырехи шестифазными шаговыми двигателями.

Цель изобретения состоит в расширении эксплуатационных возможностей.

Распределитель содержит тактовую шину 6, шины управления 7, выбора коэф„„SU„„1495976 А 1 (51)4 Н 02 P 8/00

2 фициента пересчета 8, реверса 9, две шины 12, 13 выбора режима коммутации, две шины 10, 11 выбора тактности коммутации, шину 14 включения шагового двигателя, двоичный счетчик 1, первый 2 и второй 3 элементы И-НЕ, элемент ИЛИ 5 и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 4, адресные входы которого подключены к выходу второго элемента И-НЕ, выходам второго и третьего разрядов двоичного счетчика 1, выходу элемента ИЛИ 5 и второй шине выбора режима коммутации., Двоичный адресный код, формируемый с помощью счетчика, элементов

И-НЕ, элемента ИЛИ и потенциальных сигналов на входных шинах распределителя, обеспечивает выборку из ПЗУ кодовых комбинаций, соответствующих заданному режиму коммутации обмоток выбранного шагового двигателя. Расширение эксплуатационных возможностей достигается благодаря обеспече- . нию типовых режимов коммутации трехчетырех- и шестифазных шаговых двигателей, а также режимов стоянки с . вкЛюченными и обесточенными обмотка- ми. 1 ил., 1 табл.

3 149597

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано для управления трех- четырех- и шестифазными шагоЭ

: ными двигателями.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей.

На чертеже -представлена блок-схема ,. реверсивного распределителя импуль; сов для управления шаговым двигателем,.

Реверсивный распределитель импуль1 сов для управления шаговым двигате лем содержит двоичный счетчик 1, пер, вый 2 и второй 3 элементы И-НЕ, пос- 15 тоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

I 4, элемент ИЛИ 5, тактовую шину 6, шину 7 управления, шину 8 выбора ко," эффициента пересчета ("модуль сче та"), шину 9 реверса, первую 10 и 20

; вторую 11 шины выбора тактности ком мутации, первую 12 и вторую 13 шины выбора режима коммутации и шину 14

,включения шагового двигателя, причем тактовый вход, входы разрешения счета V, задания модуля счета D и задания направления счета +1 двоичного счетчика 1 соединены соответственно с тактовой шиной 6, шиной 7 управления, шиной 8 выбора коэффициента 30 пересчета и шиной 9 реверса, выход первого разряда счетчика 1 подключен . к второму входу первого элемента

И-НЕ .2, первый вход которого соединен с первой шиной 10 выбора тактнос- 35 ти коммутации, а выход связан с вторым входом второго элемента И-НЕ 3, первый вход которого подключен к второй шине 11 выбора тактности коммутации, выход соединен с первым адрес- 40 ным входом ПЗУ 4, второй и третий адресные входы которого соединены соответственно с выходами второго и третьего разрядов счетчика 1, выход четвертого разряда которого соединен с первым входом "элемента ИЛИ 5, второй вход которого подключен к первой шине 12 выбора режима коммутации, а выход связан с четвертым адресным входом ПЗУ 4, пятый адресный вход . которого соединен с второй шиной 13 выбора режима коммутации, а разрешающий вход V ПЗУ 4 подключен к шине

14 включения шагового двигателя. Выходы Q1-Q6 ПЗУ 4 используются в ка55 честне выходов распределителя.

Реверсивный распределитель импульсов для управления шаговым двигателем работает следующим образом. б 4

При подаче на шину 7 управления потенциального сигнала разрешения счета двоичный счетчик 1 отсчитывает поступающие на его тактовый вход импульсы, подаваемые на тактовую шину

6, при этом записываемое в счетчик

1 двоичное число с каждым тактовым импульсом увеличивается или уменьшается на единицу в зависимости от уровня потенциального сигнала на„шине 9 реверса, т.е. на входе для задания направления счета. С учетом уровней потенциальных сигналов на

1 первых входах первого 2 и второго 3 элементов И-НЕ, т ° е. на первой 10 и второй 11 шинах выбора тактности коммутации, и уровней потенциальных сигналов на перной 12 и второй 13 шинах выбора режима коммутации, а также н зависимости от модуля счета счетчика 1, определяемого информацией, подаваемой на шину 8 выбора коэффициента пересчета, на адресных входах ПЗУ формируется соответствующий двоичный код, обуславлинающий при подаче разрешающего потенциального сигнала низкого уровня на шину

14 включения шагового двигателя (т.е. на разрешающий нход — V ПЗУ 4) появление на выходах распределителя кодовых комбинаций, соответствующих заданному режиму коммутации фаз выбранного шагового двигателя. Вариант программирования ПЗУ 4 для использования его в предлагаемом реверсивном распределителе для управления шаговым двигателем и зависимость двоичного адресного кода or потенциальных сигналов на первой 10 и второй 11 шинах выбора тактности ком" мутации, первой 12 и второй 13 шинах выбора режима коммутации, шине 14 включения шагового двигателя, а так-. же.от модуля счета двоичного счетчика 1 представлены для случая прямого счета н таблице.

В случае симметричных режимов коммутации кодовые комбинации йа выходах распределителя меняются по каждому второму тактовому импульсу в отличие от несимметричных режимов, но средняя скорость вращения вала двигателя постоянна и не зависит от тактности коммутации.

При изменении уровня потенциального сигнала на шине реверса адресные коды меняются н обратной последовательности, обеспечивая считыва14959 ние записанной в ПЗУ 4 информации в обратном порядке и тем самым отработку реверса шагового двигателя и его вращение в противоположном направлении., 5

При подаче потенциального сигнала запрета счета на шину 7 управления счетчик 1 останавливается с сохранением информации на своих выходах, благодаря чему обеспечивается фиксированная стоянка шагового двигателя. Ксли в данном режиме на шину

14 включения шагового двигателя подать запрещающий потенциальный сиг:,нал высокого уровня, то на всех выходах ПЗУ 4 независимо от состояния адресных входов появятся сигналы одинакового (высокого) уровня, обеспечивающие обесточивание обмоток шаго- р<) вого двигателя, причем информация о состоянии распределителя, в частности о направлении движения и режиме коммутации, сохраняется. При возобновлении движения, т.е. подаче сигна- 25 ла низкого уровня на шину 14 включе ния шагового двигателя и сигнала разрешения счета на шину 7 управления, изменение кодовой комбинации на выходах распределителя начнется из того же состояния, при котором произошел останов. Режим стоянки с обесточенными обмотками особенно эффективен .в том случае, когда шаговый двигатель должен делать в процессе работы продолжительные остановки без потери информации. В этих условиях данный режим существенно повышает 1 ПД устройства в целом при одновременнрм облегчении теплового режима блоков устройства.

Формула и з обретения

Реверсивный распределитель импульсов для управления шаговым двигателем, 76

Ь содержащий тактовую шину, шины управления, выбора коэффициента пересчета с и реверса, соединенные соответственно с тактовым входом, входами разрешения счета, задания модуля счета и задания направления счета двоичного счетчика, постоянное запоминающее устройство, выходы которого используются в качестве выходов распределителя, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, в него введены первая и вторая шины выбора тактности коммутации, первая и вторая шины выбора режима коммутации, шина включения шагового двигателя, элемент

ИЛИ, первый и второй элементы И-НЕ, первые входы которых соединены соответственно с первой и второй шинами выбора тактности коммутации, второй вход первого элемента И-НЕ подключен к выходу первого разряда счетчика, выход связан с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым адресным входом постоянного запоминающего устройства, второй и третий адресные входы ко2 орого подключены соответственно к выходам второго и третьего разрядов счетчика, выход четвертого разряда которого соединен с первым входом элемента

ИЛИ, второй вход которого подключен к первой шине выбора режима коммутации, выход связан с четвертым адресным входом постоянного запоминающего устройства, пятый адресный вход которого соединен с второй шиной выбора режима коммутации, а разрешающий вход постоянного запоминающего устройства подключен к шине включения шагового двигателя.

|ТТ

Q4 Q3

О О, О 1 1 S

О О О Х О 8

1 О О О О О

2 О О О О 1

3 О О О 1 О

4 О О О 1 t

3 О О t О. О

6 О О 1 О 1

7 О О 1 1 0

8 О О 1 1 1

1 0 О. О О 1

2 0 О О О t

3 О, О О 1 1

4 О О О 1 l

3 О О 1 О 1

6 О . О 1 О 1

7 О О 1 1

8 О О 1, 1 1 х х х х х х х х

I х х х х х х х х

Х 1 х х х 0 х о

Х О х х х х

Х 0

Х О. х о

Х 0

0 Весъкитакткаа

0 ХОймутацкк че»

1 тырехфаакого

1 Ша 1-!2-2-231 -3-34-4-41

1 о

О Четыректакткаа

0 кои(утацнк че

1 тырехфаакоге 82!

1 12-23-34-41

t о о

1495976 одуль tax Адрес ПЗУ 4

Q6 05 g4

ЯЭ Q2

Четмр ехтакткал хокмутацкл четырвхфаз кого

ЩД 1-2 Э"4

1 О

1 О о

О 1

1 .1

1 1

1 1

1 1

О О

О 1

О 1, 1

1 О

О О

О О

I 1

1 1

l 1

О: О

Х х х, Х

О О О 0

О

О

О

О

О

О

Х

Х к х

Х

Х

Х

Х х х х х к к

Х

Х х

Х

Х

Х х

Х к

О

О О 1 1

Йестнтахткал хометтацил трехфазного

ЩД 1-t2-2-23-3-31

1

О

О

Х

Х

Х х

Х

Х х

О

О

О

О

О

Трехтактнал «омам» талка трехфазного

ФД t2 23-31 к

О

Х

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

Х х

Х

Х х

О

О"

О

О х

Х

Х х

Х. х к

Л

Х х

О tf а

1 О!

oi о!.0 11

0 11

1 1, 1 1:

О О

Трехтакткал кок лутацнл трехфаз.зного ЩД 1-2-2 х

Х

Х х

Х

1

1

О

О

1.

О х

О 1 О 1

1

1

О,Двенадцатнтакткал (хойлутацлл лестн»

;фазкого йд 12-f23» .23-234-34-345-45 .456-56-561-61-612

О О Х

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 О

1 О

q o

О О

О

О о

Юестнтахткал ксее нутацкл Васткфае» кого Ig 123-234-345-! 456-561»612

О

О

О

О

О

О

1 О

1 О

1 1

1 i

1 t

1 1

1 О

1 О

О О

О

О

О

О

О

t

1

°

1

О

О

0

О

О

О

1

1

1 !

О

О

О

О !

О

1

1

I

1

1

f

О

Вестктекткек навезу» тацкл касткфазкого

ФД 12-2334-45566!

О О

О О

О 1

О 1 ! 1

1 1

1 1

1 1

1 0

1 О

1 1

О

О

1 I

1 I

1 Х Х X

ft р к к ° ч à s н е, Х лабо» состоакке!

О - обкотка If! эзиачека;

1 " обнотка ДД обесточека. хходщюе ающ распределнтелл!

4 13 12 10 : t 1

b 0 i X 0

ft О 1 О 1

О О О Ф

8 11

4

6

8

6 1

Э

5

6

Э

5

1

3 5.

1г

Э

6

8

10 !

12

2

4

6

8

10 !

12

t2

3

5

8

10, 11

12

1

1

1 (1

1

t

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

О

О

О

О

О

1

1

О

О

О

О

О

О

О

1 !

О

О

О

О

О

О

О

1

1

О О О

О О О

О 1 О

О 1 О

1 О О

1 О 0

1 l О ! 1 О

О 0 О

О О

О 1 О

О 1 1

1 О О

1 О 1

О О 1

О О I

О 1

О 1 t

1 О t

0 1

О g О

0 О О

О 1 О

О 1 0

t О 0

1,0 О

О О О

О О 1

О 1 О

О 1 1

1 О 0

1 О

1 1 О

1, 1 1

О О О

О О 1

О 1 О

О 1 I

О О 1

О О 1

0 1

О 1 1

О

1 О 1

1 1 1

1 1 1

О О 1

О О I

О .1 1

О 1 1

О О О

О О О

О 1 О

О 1 О

1 О О

1 О

1 1 О

О. 0 О

0 О О

О О

О 1 О

Х ff Х

П!7одолжение таблицы

Примечание