Устройство для программного управления шаговым двигателем

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для многорежимного управления как трех-, так и четырехфазными шаговыми двигателями . Цель изобретения - расширение области применения. Устройство содержит двухразрядный реверсивный двоичный счетчик, входы тактирования 2, обнуления 3 и реверса 4, первый дешифрадор кодов 5, второй 6 и третий 7 дешифраторы , четыре элемента 3 ИЛИ 8-11, элемент 3 И 12, элемент НЕ 13, первый 14, второй 15 и третий 16 входы управления режимом устройства. 3 ил.

СОНИ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Al (gg)g С 05 В 19/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ fHHT СССР (21) 4696030/24 (22) 24.05.89 (46) 15.05,91. Ьнл, № 18 (72) С.О. Мкртчян, M.À, Мкртчян и А.К. Аракелян (53) 62-50(088.8) (56) Чиликин M.Ã. и др . Унифицированная структура разомкнутого шагового электропривода. — Труды МЭИ, вып.202N., 1975, с. 3-9, рис, 2.

Ивоботенко Б.А., Козаченко В.Ф.

Ыаговый электропривод в робототехнике; Учеоное пособие/МЭИ, 1984, с. 61 и 62, рис.3.3 (прототип). (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

2 (57) Изобретение относится к автоматике и может оыть использовано для многорежимного управления как трех-, так и четырехфазными шаговыми двигателямн. Цель изобретения — расширение области применения, Устройство содержит двухразрядный реверсивный двоичный счетчик, входы тактирования 2, обнуления 3 и реверса 4, первый дешифратор кодов 5, второй 6 и третий 7 дешифраторы, четыре элемента 3 ИЛИ 8-11, элемент 3 И 12, элемент НЕ 13, первый

i4 второй 15 и третий 16 входы управления режимом устройства. 3 ил.

1649512

Изобретение относится к автоматике и может оыть использовано для многорежимного управления как .трех-, так и четырехфазными шаговыми двигателями., Цель изооретения — расширение области применения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг, 2 — таблица кодов переключения выходных каналов и кодов управления (табл. 1) и временные диаграммы работы устройства в различных режимах управления для трехфазного шагового двигателя; на фиг, 3 — таблица кодов переключения выг5 ходных каналов и кодов управления (табл. 2) и временные диаграммы работы устройства в различных режимах управления для четырехфазного шагового двигателя. 20

Устройство содержит двухразрядный реверсивный двоичный счетчик 1, входы тактирования 2,обнуления 3 иреверса 4, первый 5,второй 6 итретий 7дешифраторы кодов, четыре элемента ЗИЛИ 8-11, эле-25 менты ЗИ 12 и НЕ 13, а также первый

14, второй 15 и третий 16 входы управ- ления режимом устройства, Устройство работает следующим образом, ЗО

Перед созданием каждого из возможных режимов переключения выходных ка-. налов к устройству по входу 3 подается сигнал обнуления, в результате чего счетчик 1 устанавливается в нулевое исходное состояние, К входу 4 и

35 входам 14-16 управления режимом устройства прикладываются требуемые для каждого режима (в соответствии с табл. 1 и 2) кодовые комбинации нулевых и единичных логических уровней потенциалов.

При подаче тактирующих импульсов на вход 2 происходит потактный перерасчет счетчика i и поочередное пере- 45 ключение выходов дешифраторов, информации которых поступают на входы элементов ЗИЛИ 8-11 и слагаются в них, в результате чего на выходах элементов 8-11 получаются соответствующие симметричные режимы переключения.

Симметричными режимами коммутации фаз шагового двигателя являются режимы, при которых число одновременно возбужденных фаз (условно соответствующих единичному логическому состоянию) от такта к такту не меняется.

При применении трехфазного двигателя возможны два таких симметрических режима: режим поочередной коммутации фаз, при котором в каждом такте переключения возбуждается одна фаза (п=1), и режим парной коммутации фаз, при котором в каждом такте возбуждаются две смежные фазы (n=2). При применении четырехфазного двигателя возможны три таких режима: поочередной (п=1), парный (n=2) и тройной (п=З) режимы к оммут ации, Для создания режимов коммутации фаз трехфазного шагового двигателя к входу 14 прикладывается единичный потенциал. В результате этого в такт достижения счетчиком 1 кода пересчета г1 11

11 к Ч-входу счетчика (через элемент

ЗИ 12) прикладывается единичный потенциал и разрешается параллельная запись информации по входам D1-D2 счетчика 1. Если задан прямой порядок переключения фаз (т. е, на входе реверса

4 присутствует единичный потенциал), то счетчик 1 обнуляется, а если задан ооратный порядок (т.е, на входе 4 имеется нулевой потенциал), то счетчик 1 переводится в состояние "01".

Благодаря этому обеспечивается пересчет счетчика 1 с неполным козффициен2 том К=2 -1=-3. При этом, если требуется режим поочередной коммутации фаз (n=1) то к входам 15 и 16 подается нулевой потенциал, что приводит к блокировке дешифраторов 6 и 7,т.е. на их выходах имеется нулевой потенциал независимо от состояния счетчика 1 и после подачи тактирующих импульсов на вход 2 происходит потактный пересчет счетчика 1 и поочередное переключение выходов дешифратора 5, информация которых поступает на входы элементов ЗИЛИ 8-11, где они слагаются, в результате чего на их выходах получается соответствующий режим переключения (фиг. 2, при n=1), а если требуется режим парной коммутации фаз (n=2) то к входам 15 и 16 подается единичный потенциал, что приводит к действию дешифраторов б и 7, и после подачи тактирующих импульсов на вход

2 происходит потактный пересчет счетчика 1 и поочередное переключение выходов дешифраторов 5, б и 7, информации которых слагаются на элементах

ЗИЛИ 8-11, в результате чего на их выходах получается соответствующий режим переключения (фиг. 2 при п=2).

Для управления трехфазным шаговым двигателем в режиме п=1 информация

5 16 снимается с выходов первого 8, второго 9 и третьего 10 элементов ЗИЛИ (выход элемента ЗИЛИ 11 при этом не используется), а в режиме п=2 — с выходов первого 8, второго 9 и четвертого 11 элементов ЗИЛИ (выход элемента ЗИЛИ 10 при этом не используется).

Для создания режимов коммутации фаз четырехфазного шагового двигателя к е входу 15 прикладывается нулевой потенциал, что приводит к приложению (через элемент ЗИ 12) нулевого потенциала к V-входу разрешения параллельной записи счетчика 1, Благодаря этому обеспечивается .пересчет счетчика

1 с полным коэффициентом K=2 =4, 2

При этом в зависимости от требуемого режима коммутаций фаз (п 1, и 2, пЗ) к входам 15 и 16 подаются соответствующие логические потенциалы (фиг, 3) .

Работа устройства для управления четырехфазным шаговым двигателем происходит аналогично работе трехфазного двигателя °

Для.управления четырехфазным шаговым двигателем информация снимается со всех выходов устройства.

Таким образом, благодаря дополнительно введенным элементам и связям устройство позволяет обеспечить все возможные симметричные режимы переключения фаз 3- и 4-заразных шаговых двигателей.

Формула изобретения

Устройство для программного управления шаговым двигателем, содержащее двухразрядный реверсивный двоичный счетчик, входы тактирования, обнуления и реверса которого являются соответственно входами тактирования, об49512 6 нуления и реверса устройства, первый ,цешифратор кбдов, входы которого соединены соответственно с разрядными

,5 (выходами двоичного счетчика о т л иУ ч а ю щ е е с я тем, что с целью расширения области применения, в устройство включены второй и третий дешивраторы кодов, четыре элемента

1g ЗИЛИ, элемент ЗИ, первый вход которого является первым входом управления режимом устройства, а выход соединен с входом разрешения параллельной записи двухразрядного реверсивного счетчика, элемент НЕ, вход которого соединен с входом реверса устройства, а выход соединен со старшим разрядом информационного входа двухразрядного реверсивного двоичного счетчика, млад20 ший разряд информационного входа которого соединен с шиной нулевого логического уровня, а выходы первого и второго разрядов подключены соответственно к первому и второму входам эле25 мента ЗИ-и первому и второму входам второго и третьего дешифраторов, входы разрешения дешиФрации которых являются соответственно вторым и третьим входами управления режимом устройства, 30 первый, второй, третий, четвертый выходы первого дешнфратора соединены соответственно с первыми входамн первого, второго, третьего и четвертого элементов ЗИЛИ, первый, второй, тре35 тии и четвертыи выходы второго дешнф ратора соединены соответственно с вторыми входами второго, третьего, четвертого и первого элементов ЗИЛИ, первый, второй, третий и четвертый вы4Q ходы третьего дешифратора соединены с третьими выходами третьего, четвертого, первого и второго элементов ЗИЛИ, вы-1 ходы которых являются соответствующими выходами устройства.

1649532

0 дик f

О ж2

О йа3

О

Вм .1

8bu4

16495! 2

7а&ица 2

Редактор JI. Пчолинская

Заказ. 1521 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государствечного 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, 10 1 дьа дик йа4

Составитель И. Слинько

ТехРед JI Сердюкова КоРРектоР A. Обручар