Устройство для управления реверсивным бесконтактным электродвигателем постоянного тока

 

147<>; лв

Союз Советских

Соцкалистическмх

Республик о И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ ()628597

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.12.76 (21) 2436344/24-07

2 (51) М. Кл. с присоединением заявки №

Н 02 P 8/00

Н 02 К 29/02

Государстаенный комитет

Соавта Министров СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано15.10.78. Бюллетень № 38 (45) Дата опубликования описания l8.0ygg (53) УДК 621.313. . 13-133.3:6 2-83 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. А. Кудряшов и Ю. С. Смирнов (71) Заявите ль (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ

БЕСКОНТАКТНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области систем автоматического управления с шаговыми двигателями, а именно к замкнутым системам управления, обеспечивающим работу шагового двигателя в режиме самокоммутации бесконтактного двигателя постоянного тока.

Возможно два режима работы шагового двигателя: с управлением от внешнего генератора импульсов и в режиме самокоммутации от датчика положения, расположенного на валу двигателя. В последнем случае шаговый двигатель образует бесконтактную машину постоянного тока. Расширение фукнциональных возможностей шагового двигателя при построении систем автоматического управления обеспечивается использованием многорежимных устройств для управления шаговыми двигателями. 15

Известно устройство для многорежимного управления шаговым двигателем, содержащее элемент памяти-реверсивный распределитель импульсов с изменяемым числом тактов коммутации (1) .

Указанное устроиство не обеспечивает

20 работу шагового двигателя в режиме самокоммутации, что снижает его функциональные возможности.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для управления реверсивным бесконтактным электродви гателем постоянного тока, содержащее многоканальный датчик положения ротора двигателя, преобразователь и элемент памяти (2).

Недостатком этого устройства является сложность и невозможность реализации различных способов коммутации.

Целью изобретения является упрощение устройства и расширение е о функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что в устройство введена шина тактовых импульсов, а эл мент памяти содержит триггеры, число которых равно числу каналов датчика, один из установочных входов каждого триггера соединен с выходом триггера, взятого через один, второй установочный вход через преобразователь — с соответствуюшим каналом датчика положения, а входы синхронизации триггеров соединены с шиной тактовых импульсов.

Такое выполнение устройства обеспечивает возможность управления шаговым двигателем как от внешнего генератора импульсов, так и от датчика шагов в режиме бес628597

3 контактного двигателя постоянного тока с изменением числа тактов коммутации.

На чертеже приведена структурная схема устройства для управления реверсивным четырехфазным двигателем.

Устройство содержит реверсивный распределитель импульсов 1, состоящий из четырех триггеров 2 — 5. Выходы 6 — 9 распределителя

1 подключаются к фазам шагового двигателя через усилители мощности (на черт. не показаны) . Распределитель 1 может быть выполнен на триггерах любого типа, В описываемом варианте использованы D,-òðèããåры с внутренней задержкой. Элементы

2И-ИЛИ 10, 11, 12 и 13 служат для изменения порядка чередования коммутации каналов, осуществляемого подачей на шины 14 и 15, определенной комбинации сигналов.

Шича 16 служит для подачи импульсов управления от внешнего генератора и соединена с тактовыми входами С всех триггеров.

Датчик шагов 17, установленный на валу шагового двигателя, соединен с входами S всех триггеров через преобразователь сигналов 18.

Устройство работает следующим образом.

В режиме управления от внешнего генератора, импульсы которого поступают на шину 16, при подаче на шину 14 логической единицы, а на шину 15 — логического нуля, на выходных шинах 6, 7, 8 и 9 обеспечивается восьмитактная коммутация со следующим порядком чередования кодовых комбинаций на выходах триггеров: 1100-1000-1001-0001 и т. д. Если на шину 14 подан логическйй нуль, а на шину 15 — логическая единица, .то на выходных шинах 6, 7, 8 и 9 порядок чередований изменится на обратный: 1100-0100-0110-0010 и т. д.

Переключение триггеров в заданной последовательности обеспечивается связями инверсного выхода Q каждого триггера 2, 3, 4 .и 5 со входом D следующего за ним триггера через логические элементы 2И-ИЛИ

10, 11, 12 и 13, а прямого выхода Q — со входом R триггера, взятого через один. Так, например, с приходом первого импульса на шину 16 и наличии на шине 14 логической единицы, на шине 15 — логического нуля и комбинации на выходных шинах 6, 7, 8 и 9-1100, триггеры.2, 3 и 4 не изменяют своего состояния, так как перед приходом этого импульса информация на входе D триггеров 2 и 4 соответствует их состоянию, а на установочный вход R триггера 5 подан потенциал логической единицы. Триггер 3 перейдет в состояние О, поскольку перед приходом управляющего импульса на входы D и R подан потенциал логического нуля. После поступления импульса на выходах 6, 7, 8 и 9 устанавливается кодовая комбинация

1000. Далее работа распределителя при управлении от внешнего генератора происходит описанным выше образом.

Работа шагового двигателя в режиме самокоммутации обеспечивается подачей на входы S триггеров сигналов от датчика шагов 17 через преобразователь 18. Импульсы управления на шину 16 при этом не подаются. Показанные на чертеже связи обеспечивают при этом работу двигателя в режиме четырехтактной парной коммутации с кодовыми комбинациями: 1100-1001-0011-0110 и т. д. для прямого и 1100-0110-0011-1001 и т. д. и обратного чередования включенных каналов 6, 7, 8 и 9.

Формула изобретения

Устройство для управления реверсивным бесконтактным электродвигателем постоянного тока, содержащее многоканальный датчик положения ротора двигателя, преобра30 зователь и элемент памяти, отличающееся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, введена шина тактовых импульсов, а элемент памяти содержит триггеры, число которых равно числу каналов датчика, один из установочных входов каждого триггера соединен с выходом триггера, взятого через один, второй установочный вход через преобразователь— с соответствующим каналом датчика положения, а входы синхронизации триггеров соеди4О иены с шиной тактовых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Арутюнян В. Ш. Многорежимный универсальный коммутатор фаз для m-фазного реверсивного шагового двигателя.М., «Элек45 тротехника», 1974, ¹ 7, с. 21 — 26.

2. Авторское свидетельство СССР № 463201, кл. Н 02 К 29/02, 1975.

628597

Составитель 3. Горник

Редактор Л. Баглай Техред О. Луговая Корректор Л. Небола

Заказ 5809/46 Тираж 892 Подписное

LlHHHflH Государственного комитета Сонета Министров СССР по делам изобретений и откр ыт и й! l 3035, Москва, Ж-35, Рву шская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4