Устройство для управления шаговым двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к электрическим приводам шаговых двигателей систем управления и регулирования. Цель изобретения - повышение 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 ((9) (11) (ss)s Н 02 P 8/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1642579 (21) 4499897/07 (22) 31.10.88 (46) 07.03.92, Бюл. ¹ 9 (72) Г.А,Заварухин (53) 621.313.525(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1642579, кл. Н 02 Р8/00,,16,10.87, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к управлению шаговыми двигателями, может быть использовано в приводах следящих систем обрабатывающих центров, летательных аппаратов и навигационных систем и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1642579.

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, на оси которого установлен импульсный датчик 5, генератор 6 импульсов, триггер 7, два элемента ИЛИ 8 и

9, два элемента И 10 и 11, инвертор 12, два формирователя 13 и 14 и элемент И 15. Распределитель своим входом подключен к Sвходу триггера и входу устройства, а выходами — к первым входам группы 2 элементов И, выходы которой через группу 3 усилителей соединены с (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим приводам шаговых двигателей систем управления и регулирования. Цель изобретения — повышение быстродействия. Это достигается формированием одного длинного модулирующего импульса в момент трогания ротора двигателя, что обеспечивает непрерывное нарастание тока в обмотке. 2 ил. входами шагового двигателя 4. Вторые входы группы 2 элементов И подключены к выходу первого элемента ИЛИ 8, входами которого являются выходы трех элементов

И 10, 11 и 15. Первый вход первого элемента

И 10 соединен с первым выходом генератора 6 импульсов, BTopoA c выходом второго элемента ИЛИ 9, первый вход второго элемента И 11 — с вторым выходом генератора

6 импульсов, второй — с инверсным выходом триггера 7, третий — через инвертор 12 с первым выходом (А) датчика 5, первый выход третьего элемента И 15 — с прямым выходом триггера 7 и первым входом второго элемента ИЛИ 9, второй выход — через второй формирователь 14 с первым выходом (А) датчика 5 и входом первого формирователя

13, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ 9. Второй выход (В) датчика 5 соединен с R-входом триггера 7.

Работает устройство следующим образом.

Сигнал поступает на распределитель 1, который формирует команду на включение необходимых обмоток шагового двигателя

1718363

50

4, и на триггер 7, сигнал с прямого выхода которого через второй элемент ИЛИ, 9 проходит на первый элемент И 10 и разрешает прохождение импульсов с первого выхода генератора 6 импульсов через первый эле- 5 мент ИЛИ 8 на группу 2 элементов И, т.е. происходит импульсная модуляция сигналов распределителя и на обмотки двигателя поступает модулированный сигнал.

Одновременно сигнал с триггера 7 по- 10 ступает на третий элемент И 15 и разрешает прохождение импульса постоянной длительности, сформированного по заднему фронту сигнала выхода А. Этот импульс с второго формирователя образуется в нача- 15 ле поворота ротора и подается на группу 2 элементов И. Он накладывается на импульсы генератора, поступающие через первый элемент И 10, и образует один длинный импульс в начале пачки, модулирующей сигна- 20 лы распределителя.

За время действия этого импульса ток в обмотке фазы двигателя непрерывно нарастает до максимального значения Ipg . на фиг.2), т,е. создаются необходимые условия 25 для максимального ускорения ротора. В известном же устройстве в момент разгона ротора средний ток в обмотке нарастает медленно, что приводит к снижениюускорения (пунктир на Ip5M, зона на фиг.2), По 30 окончании действия первого импульса на группу 2 элементов И поступают импульсы с первого выхода генератора 6 импульсов, которые поддерживают ток в обмотках двигателя 4 на высоком уровне(зона II íà фиг.2). 35

При отработке половины шага с выхода

В датчика 5 приходит импульс на сброс триггера 7, который снимает разрешение с первого и третьего элементов И 10 и 15 и дает разрешение на второй элемент И 11. 40

Если сигнал А с датчика 5 отсутствует (двигатель еще не завершил отработки шага), то импульсы с второго выхода генератора 6 импульсов поступают через первый элемент

ИЛИ 8 на группу 2 элементов И и стробируют сигналы распределителя 1 так, что ток в обмотках двигателя уменьшается до величины, достаточной для завершения поворота ротора (зона 1II на фиг.2).

По окончании поворота появляется сигнал на выходе А датчика и снимает разрешение с второго элемента И 11 — обмотки двигателя обесточиваются до появления следующей команды на входе устройства.

Если двигатель, находящийся в обесточенном состоянии, под действием нагрузки или по инерции после окончания поворота сдвинется с фиксированного положения, то с выхода А снимается потенциал. Первый формирователь 13 по заднему фронту сигнала А формирует сигнал,,который разрешает прохождение импульсов с первого выхода генератора 6 импульсов на группу 2 элементов И, двигатель возвращается в заданное положение.

Таким образом, устройство формирует один импульс в начале поворота, позволяющий обеспечить непрерывное нарастание тока в обмотках двигателя, т.е. ускоряет разгон двигателя.

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем по авт.св. N. 1642579, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены второй формирователь и третий элемент И, соединенный выходом с дополнительным входом элемента ИЛИ, первым входом — с прямым выходом триггера, вторым входом — с выходом второго формирователя, вход которого подключен к второму выходу импульсного датчика.

1718363

Составитель В.Алфимов

Редактор Н.Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор М Демчик

Заказ 889 Тираж 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