Устройство для управления @ - фазным шаговым двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления многофазным шаговым двигателем с электрическим дроблением шага в системах автоматизированного электропривода. Цель изобретения - повышение точности отработки заданных перемещений. Устройство содержит в каждом из m каналов управления подключенный к шинам 1 и 2 питания усилитель 3 мощности, коммутирующий ток фазы 4 двигателя, датчик 5 тока , нулевую . шину б питания, регулятор 7 тока, общие для всех каналов управления двоичный реверсивный счетчик 8, подключенный к шинам 9-11 низкочастотных ммпульсов тактирования , обнуления и реверса, постоянное запоминающее устройство 12, цифрсаналоговый преобразователь 13, аналоговые ключи 14, дешифратор 15, счетчик 16, шину 17 высокочастотных импульсов тактирования,накаливающий сумматор 18 и таймер 19, подключенные к шине 20 данных, и D-триггер 21. Повышение точности обеспечивается путем сброса накопленной при каждом перемещении ошибки счета шагов. 1 ил, V,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4372246/07 (22) 02.02.88 (46) 07.05,91. Бюл, № 17 (71) Специальное конструкторское бюро технологического оборудования Могилевского производственного объединения "Техноприбор" (72) А.А.Рывкин, С.В.Кольцов, Г.А.Якименко и В.Д.Соленков (53) 621.313.525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1267582, кл. Н 02 Р 8/00, 1985.

Авторское свидетельс во СССР

¹ 1443116, кл. Н 02 Р 8/00, 25.05.87. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ mФАЗНЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления многофазным шаговым двигателем с электрическим дроблением шага в системах автоматизированного электропривода.

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано для управления многофаэным шаговым двигателем с электрическим дроблением шага в системах автоматизированного электропривода.

Цель изобретения состоит в повышении точности отработки заданных перемещеHNA.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для управления m-фазным шаговым двигателем содержит в каждом из

m каналов управления подключенный к положительной 1 и отрицательной 2 шинам источника питания (не показан) ключевой усилитель 3 мощности, коммутирующий ток соответствующей фазы 4 двигателя, датчик

5 тока, включенный последовательно между Ж,, 1647841 Al

Цель изобретения — повышение точности отработки заданных перемещений. Устройство содержит в каждом иэ m каналов управ-. ления подключенный к шинам 1 и 2 питания усилитель 3 мощности, коммутирующий ток фазы 4 двигателя, датчик 5 тока, нулевую шину 6 питания, регулятор 7 тока, общие для всех каналов управления двоичный реверсивный счетчик 8, подключенный к шинам

9 — 11 низкочастотных импульсов тактирования, обнуления и реверса, постоянное запоминающее устройство 12, цифроаналоговый преобразователь 13, аналоговые ключи 14,. дешифратор 15, счетчик 16, шину 17 высокочастотных импульсов тактировэния, накаливэющий сумматор 18 и таймер 19, подключенные к шине 20 данных, и О-триггер 21. Повышение точности обеспечивается путем сгроса накопленной при каждом перемещении ошибки счета шагов, 1 ил. фазой 4 двигателя и нулевой шиной 6 источника питания, регулятор 7 тока, выполнен- Я ный на стробируемом с запоминанием ф предыдущего состояния компараторе и подключенный первым входом к выходу датчика 5 тока. Устройство содержит также общие для всех каналов дзоичный реверсивный счетчик 8, подключенный тактовым входом к шине 9 низкочастотных импульсов тактирования, входом установки в ноль — к шине

10 сброса, входом направления счета — к шине 11 реверса, постоянное запоминающее устройство 12, к первой группе адресных входов которого подключены выходы счетчика 8, цифроаналоговый преобразователь 13, входы которого подключены к выходам постоянного запоминающего устройства 12, а выходы — к первым входам аналоговых ключей 14, выходы которых под1647841

4 .

10 ключены к вторым входам регуляторов 7 тока, вторые входы аналоговых ключей 14 подключены к выходам дешифратора 15, соединенного входами с выходами счетчика

16 по модулю m и второй группой адресных входов постоянного запоминающего устройства 12, Тактовый вход счетчика 16 подключен к шине 17 высокочастотных импульсов тактирования, стробирующие входы регуляторов 7 тока подключены к соответствующим выходам дешифратора 15, и соответствующие входы данных накапливающего сумматора 18 и таймера 19 подключены к соответствующим разрядам шины 20 данных, выходы младших разрядов накапливающего сумматора 18 подключены к информационным входам двоичного реверсивного счетчика 8, вход разрешения предварительной установки которого соединен с выходом таймера 19, а также входом установки в ноль и информационным входом D-триггера 21, тактовый вход которого соединен с шиной 22 пуска и входами записи накапливающего сумматора 18 и таймера 19, а выход — с входами разрешения счета таймера 19 и двоичного раверсивного счетчика 8, тактовые входы которых обьединены, шина 11 реверса подключена к входу управления режимом работы накапливающего сумматора 18, а шина 10 сброса — к входам установки в ноль двоичного реверсивного счетчика 8 и накапливающего сумматора 18.

Устройство для управления m-фазным шаговым двигателем работает следующим образом.

При нахождении шагового двигателя в положении, которое принимается за исходное, на шину 10 сброса подается импульс, который устанавливает в ноль накапливающий сумматор 18 и счетчик 8, На шину 20 данных подается двоичный код, определяющий величину перемещения, а на шину 22— импульс.на пуск двигателя, при этом двоичный код перемещения записывается в таймер 19-и суммируется с двоичным числом, записанным в сумматоре 18, По окончании импульса на пуск двигателя 0-триггер 21 переводится .в единичное состояние, чем разрешается счет импульсов, поступающих по шине 9 к таймеру 19 и счетчику 8, Высокочастотн ые импульсы .тактирования шины

17 подсчитываются по модулю m и счетчиком 16, и сигналы с его выходов поступают на вторую группу адресных входов постоянного запоминающего устройства 12, обеспечивая поочередную выборку и подачу на входы цифро-аналогового преобразователя

13 m эквивалентных двоичных кодов а канал управления каждой фазы 4 двигателя. При

50 поступлении каждого импульса тактирования по шине 17 дешифратор 15 своим выходным сигналом замыкает один из аналоговых ключей 14 и эталонный сигнал с выхода цифра-аналогового преобразователя 13, задающий величину тока в фазе 4 двигателя, поступает на регулятор 7 тока соответствующего канала управления. При этом сигнал с выхода дешифратора 15, поступающий на стробирующий вход компаратора, разрешает сравнение значений эталонного сигнала и фактического тока и по их разности управляет усилителем 3 мощности этого же канала так, чтобы фактический ток стремился к заданному эталонным сигналом значению. Таким образом, распределение эталонных сигналов по каналам управления производится несколько раз за период тактирующего импульса на шине 9. Счетчик 8 переводится в состояние с другим кодом на выходе, и периодическое изменение кода выходных сигналов счетчика 16 обеспечивает поочередную выборку новых эквивалентных кодов, соответствующих последующим уровням ступенчато изменяющихся токов каждой фазы 4 двигателя, таким образом производится формирование по заданному закону эталонных ступенчато изменяющихся периодических сигналов, сдвинутых друг относительно друга на 360 м эл. град для каждой фазы двигателя, благодаря чему соответствующим образом изменяются режимы переключения регуляторов

7 тока.

Выбор направления счета тактирующих импульсов счетчиком 8, как и выполнение операций суммирования сумматором 18, определяется сигналом, поступающим по шине 9 реверса. С момента пуска таймер 19 начинает счет тактовых импульсов, поступающих по шине 9, и в момент соответствия их количества величине записанного двоичного кода импульс с выхода таймера 19 переводит триггер 21 в нулевое состояние, чем запрещается счет тактовых импульсов счетчиком 8 и таймером 19, и записывает значения младших разрядов сумматора 18 в счетчик 8.

Предлагаемое устройство управления

m-фазным шаговым двигателем обеспечивает установку фактического перемещения двигателя равным заданному при отработке каждого перемещения, Формула изобретения

Устройство для управления m-фазным шаговым двигателем, содержащее источник питания, шины реверса, сброса, высокочастотных и низкочастотных импульсов тактирования, счетчик по модулю rn, двоичный

1647841

22

f0

Составитель В.Алфимов

Редактор H.Ëàçîðåíêo Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Малец

Заказ 1413 Тираж 358 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 реверсивный счетчик, соединенный входом направления счета с шиной реверса, тактовым входом — c шиной низкочастотных импульсов тактирования, а выходами подключенный к первой группе адресных 5 входов постоянного запоминающего устройства, соединенного выходами с входами цифроаналогового преобразователя, и m каналов управления, каждый из которых включает в себя регулятор тока, выполненный в 10 аиде стробируемого компаратора с запоминанием сигнала на выходе, и последовательно соединенные усилитель мощности и датчик тока, подключенный к первому входу регулятора тока, выход которого соединен с 15 входом усилителя мощности, а второй вход соединен с выходом цифроаналогового преобразователя через аналоговый ключ, управляющий вход которого соединен с одним из выходов дешифратора, подклю- 20 ченного входами к второй группе адресных входов постоянного запоминающего устройства и выходам счетчика по модулю m, соедиченного тактовым входом с шиной высокочастотных импульсов тактирования, о тл ича ющееся тем,что,сцельюповышения точности отработки заданных перемещений, в устройство введены О-триггер, таймер и накапливающий сумматор, входы данных которого объединены с входами данных таймера и подключены к шине данных, выходы младших разрядов подключены к информационным входам двоичного реверсивного счетчика, вход разрешения предварительной установки которого соединен с выходом таймера, а также с входом установки в ноль и информационным входом О-триггера, тактовый вход которого соединен с шиной пуска и входами записи накапливающего сумматора и таймера, выход — с входами разрешения счета таймера и двоичного реверсивного счетчика, тактовые входы которых объединены, причем шина реверса подключена к входу управления режимом работы накапливающего суммато- ра, а шина сброса — к входам установки в "0" двоичного реверсивного счетчика и накапливающего сумматора,