Устройство для управления п-ступенчатым дифференциальным шаговым двигателем

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОюз Советских

Социапистимеских

Республик (11) 452906 (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 12, 02 7Э (21)1882099/24-7 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 05.12,74оюллетень № 45

Дата опубликования описания 15.Ю.74 (51) М. Кл.

Н02р 7/62

Государственный номнтет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК

621.314,58(088,8) (72) А- р g А. Ивоботенко, В. Г. Прытков, В. П. Рубцов, A. А. Сазонов, изобретения О. я. Грицина, Г. А. Мелкумов и Ю. С. Фурсин (71) Заявитель

Московский ордена Ленина энергетический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ 7 -СТУПЕНЧАТЫМ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Описываемое устройство содержит два коммутатора 1 и 2 (по числу ступеней шагового двигателя), каждый из которых включает блок индивидуальной памяти 3, ключ 4 и распределитель импульсов 5.

Выход распределителя каждого коммутатора соединен с соответствуюшей ступенью двухступенчатого дифференциального шагового двигателя 6. Входы распределителей каждой ступени подключены к задаюшему генератору 7 через ключи, управляемые блоками индивидуальной памяти, представляюшими собой еверсивные счетчики;на вход сложения которых поступают командные импульсы, а на вход вычитывания — импульсы поступаюшие на выход распределителя импульсов. B обшем случае число генерато

Известно устройство для управления тт,— ступенчатым дифференциальным шаговым двигателем, у которого цена шага каждой последуюшей ступени в целое число раз

5 больше цены шага предыдущей ступени, содержашее подключенный к каждой ступени двигателя коммутатор, включаюший распр делитель импульсов, связанный через ключ с блоком индивидуальной памяти.

В предлагаемом устройстве для повышения быстродействия и точности при одновременном уменьшении частоты шагов ступеней, выход блока индивидуальной памяти каждой предыдушей ступени соединен со входом указанного блока последуюшей ступени. Кроме того, в устройстве применены блок приема и преобразования цифровых команд в унитарный код, дополнительные ключи, связываюшие выход каждого предыдущего блока индивидуальной памяти коммутатора ступени со входом последуюшего и инвентор, соединяюший указанный блок приема команд со входами ключей коммутаторов каждой ступени.

На фиг. 1 приведена структурная схема

У стройства для управления двухступенчатым дифференциальным шаговым двигателем в следуюшем режиме; на фиг. 2 — то же, в позиционном режиме.

452906 ров может быть равно числу ступеней двигателя.

Применительно к позиционному шаговому приводу устройство (см. фиг. 2 ) дополняется блоком 8 приема и преобразо=вания цифровых команд в унитарный код, включающим счетчик 9, на вход которого поступает команда в виде цифрового кода, генератор 10 для преобразования цифрового кода в унитарный и ключ 11, связывающий генератор со входом блока индивидуальной памяти первой ступени и управляемый счетчиком. Блок 3 коммутатора 2 второй ступени соединен с выходом блока

3 коммутатора 1 через ключ 12, также управляемый счетчиком 9. Входы ключей 4 коммутаторов 1 и 2 соединены с выходом счетчика 9 через инвертор 13.

Устройство работает следующим образом.

В схеме (см. фиг. 1) возможны два режима работы в зависимости от частоты входных импульсов. При "низкой" частоте входных импульсов, когда их частота меньше или равна частоте генератора 7, вся программа на движение отрабатывается ступенью двигателя с наименьшей ценой шага. При этом информация в счетчике коммутатора 1, равная разности между заданной программой и отработанным двигателем, числами шагов не накапливается.

При отсутствии в счетчике информации ключ 4 закрывается и коммутация двигателя прекращается.

При частоте входных импульсов большей, чем частота генератора 7, низкая ступень двигателя не успевает отрабатывать полностью требуемое перемещение. Блок 3 коммутатора 1 заполняется и при накоплении в нем числа команд, равных отношению цен шагов двух ступеней, происходит перенос единицы в блок 3 коммутатора 2 с одновременным сбросом блока 3 коммутатора 1. При этом одновременно с переносом единицы продолжается работа младшей ступени двигателя. При наличии информации в блоке 3 коммутатора 2 старшая ступень привода функционирует аналогично младшей. Таким образом, при высокой частоте команд 46е ступени двигателя работают одно:ре. енно. Предельная частота входных команд может быть равна квадрату частоты генератора или в общем случае произведению частот приемности отдельных ступеней двигателя.

Для нормальнои раооты устройства информационная емкость индивидуального блсм ка памяти каждой предыдущей ступени

4(45

1. Устройство для управления и - ступенчатым дифференциальным шаговым двигателем, у которого цена шага каждой последующей ступени в целое число раз боль50 ше цены шага предыдущей ступени, соде жашее подключенный к каждой ступени двигателя коммутатор, включающий распределитель импульсов, связанный через ключ с блоком индивидуальной памяти, о ч .

55 л и ч а ю ш е е с я тем,что, с цепью новы щения быстродействия и точности при одновременном уменьшении частоты шагов ступеней,выход блока индивидуальной памяти каждой предыдущей ступени соединен со входом

20 должна быть численно равна отношению цен шага последующей ступени указанного шагового двигателя к предыдущей.

Устройство, схема которого приведена на фиг. 2, работает следующим образом.

Входная команда на перемещение, заданная в цифровом коде, поступает в блок приема команд и записывается в счетчике 9. При наличии информации в счетчике 9 на его выходе появляется сигнал, открывающий ключи 11 и 12 и запрещающий через инвертор 13 прохождение импульсов генератора 7 через ключи 4 на распределители импульсов 5. Импульсы генератора 10 через открытый ключ 11 поступают на счетчик 9, работающий в режиме вычитания,и на последовательно соединенный через от крытый ключ 12 блок 3, работающий в режиме сложения. После прохождения через ключ 11, а следовательно, и в блок 3, числа импульсов, равного информации в счетчике 9, последний обнуляется и закрывает ключи 11 и 12. Одновременно снимается запрет с ключей 4 и импульсы генератора 7 начинают поступать на раопределители импульсов 5 и вычитающие входы счетчиков.

Ступени двигателя отрабатывают заданные перемещения. Количество импульсов, поступивших с генератора на распределители импульсов первой и второй ступени, равно числам, записанным в счетчиках.

При обнулении любого из блоков индивидуальной памяти на его выходе появляется сигнал, запирающий ключ 4. При этом завершается работа соответствующей ступени двигателя.

Информационная емкость блока приема команд в схеме на фиг. 2 должна быть равна произведению емкостей блоков индивидуальной памяти всех ступеней.

Предмет изобретения

452906 указанного блока последующей ступени.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что в нем применены блок приема и преобразования цифровых команд в унитарный код, дополнительные ключи, связываюшие выход каждого предыдущего блока индивидуальной памяти коммутатора ступени со входом последующего, и инвертор, соединяющий указанный блок приема команд со входами ключей коммутаторов каждой ступени.