Устройство для многорежимного управления @ -фазным шаговым двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в дискретном электроприводе с изменяемой скоростью движения. Цель изобретения состоит в упрощении устройства и повышении точности путем исключения ложного движения при изменении режима коммутации (выбора скорости вращения). Устройство содержит одновибратор 3, элемент И2 и элемент ИЛИ 1, выход которого соединен с первыми входами элементов И-НЕ 5 и 6 блока переключений. Первые входы элементов И2, ИЛИ 1 объединены и соединены с тактовой шиной Т, второй вход элемента И2 соединен с шиной 4 изменения режима коммутации, а его выход соединен с входом одновибратора 3, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 1. Выходы счетчика 10 соединены с соответствующими входами дешифратора 11. Одновибратор 3 выдает импульс через интервал, малый по сравнению с длительностью шага, поэтому скорость движения одинакова в режимах симметричной и несимметричной коммутации при одинаковой тактовой частоте. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1610591 (51) 5 1» 02 Р 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4392648/24-07 (22) 13,11 ° 87 (46) 30,11.90. Бюл, У 44

:-(72) В.Н,Лебедев, О.К.Лебедева и В.А.Гусев (53) 621.313.525(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

È) 1529396, кл. Н 02 Р 8!00, 1987.

Авторское свидетельство СССР

1») 917295, кл. Н 02 Р 8/00, 19?9. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОРЕЛЖЯОГО

УПРАВЛЕНИЯ m-ФАЗНЬ)п ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в дискретном электроприводе с изменяемой скоростью движения. Цель изобретения

Состоит в упрощении устройства и повышении точности путем исключения ложного движения при изменении режима

2 коммутации (выбора скорости вращения) .

Устройство содержит одновибратор 3, элемент И 2 и элемент ИЛИ 1, выход которого соединен с первыми входами элементов И-НЕ 5 и 6 блока переключений.

Первые входы элементов И 2, ИЛИ 1 объединены и соединены с тактовой шиной Т, второй вход элемента И 2 соединен с шиной 4 изменения режима коммутации) а его выход соединен с входом одновибратора 3, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 1..

Выходы счетчика 10 соединены с соответствующими входами дешифратора 11.

Одновибратор 3 выдает импульс через интервал малый по сравнению с дли- C

В тельностью шага, поэтому скорость движения одинакова в режимах симметричной и несимметричной коммутации при одинаковой тактовой частоте. 1 ил.

1610591

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

Цель изобретения — упрощение уст5 ройства и повышение точности.

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

Устройство для многорежимного управления m-фазным шаговым двигателем содержит подключенные к тактовой шине

II& pBbIMH входами элементы ИЛИ 1 H 15

И 2, выход которого соединен с входом одновибратора 3. Второй вход элемента

И 2 соединен с шиной 4 выбора скорости вращения. Выход одновибратора 3 соединен с вторым входом, элемента ИЛИ 1, 0 выход которого соединен с вторыми входами элементов И-НЕ 5 и 6 блока 7 переключений. Потенциальная шина 8 реверса соединена с вторым входом первого элемента И-НЕ 5 блока 7 переклю-.25 чений непосредственно и через инвертор

9 — с вторым входом элемента И-НЕ 6 этого же блока, выход которого соединен с входом "-1" обратного счета реверсивного К-разрядного счетчика 10, Выход первого элемента И-НЕ 5 блока 7 переключений соединен с входом +1

rr е! прямог о счета счетчика 1 О, выходы котор о го соединены с соответствующими вх одами дешифр ато р а 1 1 непо средс тв енно . Выходы д ешиф ратора 1 1 соединены с входами m элементов И-НЕ 1 2 — 1 6, выходы которых соединены с управляющими входами усилителей мощности (не показ аны) . В зависимости от р еализ уе- 40 мых режимов коммутации применяю т либо трех-, либо пя тивход овые элементы И-НЕ

1 2 — 1 6 . При тр ехвход овых элементах

И-НЕ реализуются следующие режимы к оммутации : 1 - 2- 3- . . ., 1 - 1 2-2-2 3-3- . . . 4 5 и 1 2 - 2 3- . . . При этом второй вход Р-ro элемент а И-НЕ (P = 1, 2, 3 . . . m) соединен с 2 (P- 1 ) -м выходом д ешифр ато ра 1 1, третий вход P - ro элемента И-НЕ и первый вход (Р+ 1 ) - го элемента И.-НЕ с оединены о (2Р- 1 ) -и входом дешиф р ат ора 1 1 .

При пя тив ход овых элементах И-НЕ р еализ уютс я следующие коммутации: 1 2-2 33 4 - . . ., 1 2 - 1 2 3 - 2 3-2 34- . . . и 1 2 3"

2 34 - .. . При этом четвертый вход Р -ro элемента И-НЕ и первый вход (Р+ 1 ) - го элемента И-НЕ соединены с 2 (Р- 1 ) - м выходом дешиф рато ра 1 1, а первый вход (P- 1 ) - г о элемента И-НЕ и пятый вход (Р+1)-го элемента И-НЕ соединены с

2(Р-1)-м выходом дешифратора 11. Этот вариант на чертеже не приведен.

Устройствî работает следующим образом.

На тактовую шину Т поступают входные импульсы, которые, пройдя через элемент ИЛИ 1, поступают на первые входы элементов И-НЕ 5 и 6 блока 7 переключений (при этом статический выходной потенциал одновибратора 3 соответствует логическому нулю). Дальнейшее прохождение входных импульсов будет определяться потенциалом на шине 8 реверса. Если на шине 8 реверса установлен потенциал логической единицы, то входные импульсы поступают через первый элемент И-НЕ 5 блока 7 переключений на вход "+1" прямого счета счетчика 10. При этом второй элемент И-НЕ 6 блока 7 переключений окажется запертым инвертированным инвертором 9 потенциалом, установленным на шине 8 реверса. В этом случае счетчик

10 считает прямо, à его выходной код возрастает с приходом каждого импульса. Если на шине 8 реверса установлен потенциал логического нуля, то входные импульсы поступают на вход "-1" обратного счета счетчика 10 через второй элемент И-НЕ 6 блока 7 переключений, а первый элемент И-НЕ 5 этого блока будет заперт потенциалом, установленным на шине 8 реверса. При этом выходной код счетчика 10 убывает с приходом каждого импульса. Поскольку выходы счетчика

10 соединены с соответствующими входами дешифратора 11, то выходной код счетчика 10 будет последовательно переключать соседние выходы дешифрато" ра 11 по каждому входному импульсу.

Потенциал логического нуля на выходе дешифратора 11 поступает на вход(ы) элемента(ов) И-НЕ 12 — 16 и переключает их выходы с логического нуля на логическую единицу, Номер элемента

И-НЕ 12 — 16 соответствует номеру подключаемой фазы шагового двигателя.

Последовательное "перемещение" логического нуля на соседних выходах дешифратора 11 соответствует несимметричному режиму коммутации, который складывается из двух симметричных режимов, но чередующихся между собой после действия одного из них. Если на шине 4 выбора скорости вращения установлен потенциал логического нуля, то входные тактовые импульсы не

1610591

Составитель В.Алфимов

Техред М.Ходанич

Редактор А.Маковская

Корректор А. Осауленко р4 а

Заказ 3745 Тираж 450 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 проходят на вход одновибратора 3 через элемент И 2, так как он заперт этим потенциалом. Если же на шине 4 выбора скорости вращения установлен потенциал логической единицы, то входные тактовые импульсы через элемент И 2 поступают на вход одновибратора 3 и запускают его своим задним фронтом. Тогда через элемент ИЛИ 1 пройдут уже два импульса, один из которых входной, а другой — дополнитель:но сформированный. При этом второй импульс возможен только после прихода основного входного импульса, а длительность паузы между ними всегда одна, определяемая временем реакции одновибратора "вход-выход". Благодаря этому ни временные, ни температурные изменения времязадающих элементов од- 20 новибратора 3 (не показаны) не влияют на работу устройства в процессе длительной эксплуатации, а сами эти элементы не требуют к себе особого внимания. Длительность дополнительно сформированного импульса и интервал между основным и дополнительным импульсами устанавливают много меньше минимальной длительности шага. Тогда выходной нулевой потенциал дешифратора 30

11 будет переключать обмотки шагового двигателя после действия дополнитель: но сформированного импульса с выходов, чередующихся через один,а режим ком .мутации будет соответствовать режиму, с которого произошло изменение потен-! циала на шине 4 выбора скорости вра1 щения с логического нуля на логичес кую единицу.

Таким образом, использование изобретения позволяет осуществлять MHorbрежимное управление шаговым двигателем с любым числом фаз, исключить ложные движения при выборе скорости вращения как в статике (при остановленном двигателе), так и в динамике. формула и з о б в е т е н и я

Устройство для многореяммного управления m-фазным шаговым двигателем, содержащее тактовую шину, потенциальную шину реверса, соединенную с вторым входом первого элемента И-НЕ блока переключения непосредственно и через инвертор — с вторым входом второго элемента И-НЕ этого же блока, выходы которого соединены с входами прямого и обратного счета реверсивного К-разрядного счетчика, К-разрядный дешифратор с 2m выходами, соединеннымн с входами m элементов И-НЕ, выходы которых предназначены для соединения с управляющими входами усилителей мощности, о т л и ч а ю щ е е с я,тем, что, с целью упрощения и повышения точ" ности, в него введены одновибратор, элемент И и элемент ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами элементов И-HE блока переключений, первые входы элементов И и ИЛИ объединены и соединены с тактовой шиной, второй вход элемента И соединен с шиной выбора скорости вращения, à его выход соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а выходы счетчика соединены с соответствующими входами дешифрато-. ра непосредственно.