Устройство для управления шаговым двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим приводам шаговых электродвигателей систем управления и регулирования. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия. Это достигается формированием одного длинного модулирующего импульса в момент трогания ротора двигателя, что обеспечивает непрерывное нарастание тока в обмотке. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5()5 Н 02 Р 8/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1642579 (21) 4600210/07 (22) 31.10.88 (46) 15.02.92. Бюл. ЛЬ 6 (72) Г.А.Заварухин (53) 621.313.525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1642579, кл, Н 02 P 8/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к управлению элетрическими машинами и может быть использовано в дискретном электроприводе.

Цель изобретения — повышение быстродействия. . На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 — временная диаграмма модулированного сигнала управления и тока в обмотке двигателя.

Устройство содержит распределитель 1, группу 2 элементов И, группу 3 усилителей, шаговый двигатель 4, импульсный датчик 5, два элемента ИЛИ 6 и 7, три элемента И

8-10, генератор 11 импульсов, два триггера

12 и 13, три формирователя 14 — 16 и элемент

И 17.

Вход устройства соединен с S-входом первого триггера 12 и первым входом первого элемента ИЛИ 6, выход которого связан с входом распределителя 1, выходы которого подключены к соответствующим первым входам группы 2 элементов И, вторые входы которых подсоединены к выходу второго элемента ИЛИ 7, а выходы — через Ы „1713075 А2 (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим приводам шаговых электродвигателей систем управления и регулирования. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия. Это достигается формированием одного длинного модулирующего импульса в момент трогания ротора двигателя, что обеспечивает непрерывное нарастание тока в обмотке. 2 ил. группу 3 усилителей к входам шагового двигателя 4, С осью двигателя 4 жестко связан импульсный датчик 5, имеющий два выхода (А и В). Выход В соединен с S-входом второго триггера 13. а выход А — с R-входом второго триггера 13, через второй формирователь 15 — с первым входом третьего элемента И 10 и через третий формирователь 16 — с первым входом четвертого и элемента И 17. Инверсный выход второго триггера 13 подключен к первому входу первого элемента И 8 и второму входу четвер-:С» того элемента И 17, прямой выход — к 4 первому входу второго элемента И 9, R-вхо- Ql ду первого триггера 12 и через первый формирователь 14 к второму входу первого- р элемента ИЛИ 6. Прямой выход первого триггера 12 соединен с третьим входом четвертого элемента И 17 и вторым входом первого элемента И 8, третий вход которого подключен к второму входу третьего элемента И 10 и первому выходу генератора 11 импульсов, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И 9. Выходы всех элементов И 8 — 10 и 17 подключе1713075

10

20

50 датчика.

55 ны к соответствующим входам второго элемента ИЛИ 7, Устройство работает следующим образом.

Импульсный датчик 5 на выходе А выдает импульсы, соответствующие отработке одного шага, а на выходе  — при прохождении положения, соответствующего половине шага.

Команда на поворот двигателя на один шаг приходит на вход устройства, взводит первый триггер 12 и переводит распределитель 1 в положение, соответствующее подаче тока в обмотки тех фаз двигателя, которые должны быть включены при отработке данного шага, Второй триггер 13 сброшен (в устойчивом положении двигателя 4 на выходе А датчика есть сигнал), и сигнал его инверсного выхода вместе с сигналом первого триггера 12 разрешает прохождение импульсов с первого выхода генератора 11 импульсов через первый элемент И 8 и второй элемент ИЛИ 7 на группу

2 элементов И, где эти сигналы модулируют выходы распределителя 1. Модулированные сигналы поступают в усилители и вызывают появление тока в соответствующих обмотках двигателя. Двигатель 4 трогается с места, сигнал на выходе А датчика 5 пропадает. По его заднему фронту третий формирователь 16 формирует один длинный импульс, который проходит через четвертый элемент И 17 и второй элемент ИЛИ 7 на группу 2 элементов И. Этот сигнал перекрывает импульсы генератора 11 и позволяет току в обмотках двигателя нарастать непрерывно.

В известном устройстве нарастающий ток в обмотке модулируется, поэтому нарастание происходит медленнее (пунктир на фиг. 2).

После достижения .током максимального значения в усилители 3 двигателя 4 поступает модулированный сигнал, позволяющий поддерживать этот ток (1l на фиг, 2).

При переходе ротором двигателя положения, соответствующего половине шага, на выходе В датчика 5 появляется сигнал, который взводит второй триггер 13, который возвращает первый триггер 12 в исходное положение и подает сигнал на первый формирователь 14, формирующий команду на переключение распределителя 1 в соответствующее положение, и второй элемент И 9.

При этом прекращается прохождение импульсов с первого выхода генератора 11 на группу 2 элементов И и разрешается их прохождение с второго выхода генератора 1 импульсов. Эти импульсы поддерживают в обмотках двигателя ток, достаточный для .окончания поворота ротора на шаг, т.е. до следующего устойчивого положения двигателя (I!! на фиг. 2).

По окончании поворота на выходе А датчика 5 появляется сигнал, возвращающий в исходное положение второй триггер 13. Обмотки фаз двигателя при этом обесточиваются до появления следующей команды на входе устройства.

Если двигатель, находящийся вустойчивом положении и в обесточенном состоянии, под действием нагрузки или по инерции после окончания поворота сдвигается с устойчивого положения, то с выхода

А снимается сигнал. Второй формирователь

25 15 по заднему фронту сигнала на выходе А формирует сигнал, который разрешает прохождение импульсов с первого выхода генератора через третий элемент И 10 на группу

2 элементов И вЂ” формируется ток в обмотках двигателя, и он возвращается в заданное положение.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению c ..прототипом формирует один длинный импульс в начале поворота ротора, позволяющий обеспечить ускоренный разгон ротора.

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем по авт. св. N 1642579,,о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены третий формирователь и четвертый элемент И, соединенный выходом с дополнительным входом второго элемента ИЛИ, первым входом — с прямым выходом второго триггера, вторым входом — с инверсным выходом первого триггера, а третьим — с выходом третьего формирователя, вход которого подключен к второму выходу импульсного

Составитель В.Алфимов

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 543 Тираж Подписное

В,НИИПИ 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