Устройство для контроля работы 2п-канального коммутатора

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республи

« > 651444 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 090476 (21) 2345150/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 05.0379. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 080379

Н 02 P 8/00

G 05 В 23/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621 313 13†1.3.525(088.8) (72) Авторы

А.Г.Петров, В.Н.Семенов, Т.Н.Киселева и В.З.Лобанов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ

2п-КАНАЛЬНОГО КОММУТАТОРА

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для обнаружения отказов в системе числового управления шаговым двигателем при стабилизации тока в общем проводе, осуществляемой за счет широтно-импульсной модуляции управляющих сигналов.

Известны устройства для контроля работы коммутатора фаз шагового дви- 10 гателя.

Одно из таких устройств осуществляет обнаружение отказов в системе числового управления трехфазным шаговым двигателем. В этом устройстве сигналы с выходов системы управления поступают на трехвходовые схемы И и ИЛИ-НЕ, а выходы этих схем объединены по схеме ИЛИ. Сигнал с выхода схемы ИЛИ поступает на исполнительное реле (1) °

Такое устройство осуществляет обнаружение отказов только в системе управления трехфазным двигателем, но не может быть применено для много-25 фазных систем и дает ложную информацию в случае стабилизации тока путем широтно-импульсной модуляции.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст- З0 ройство для контроля работы 2п-канального коммутатора фаз шагового двигателя, содержащее применительно к четырехфазному двигателю шесть двухвходовых схем И, подключенных к фазам двигателя так, что на входах двух из них сигналы противофазны, а на входах остальных сдвинуты на четверть периода (2). Схемы И с сигналами на входе, сдвинутыми на четверть периода, объединены по выходу схемой

ИЛИ-НЕ и обеспечивают обнаружение неисправностей типа Замыкание .

Схемы И с противофазными сигналами на входе обеспечивают обнаружение неисправностей типа Обрыв и по выходу вместе со схемой ИЛИ-НЕ объединены схемой ИЛИ. С выхода последней схемы ИЛИ сигнал через усилитель подается на исполнительное реле.

Указанное устройство не обеспечивает обнаружение отказов в системе управления многофазным шаговым двигателем, а в случае стабилизации тока в общем проводе шагового двигателя путем широтно-импульсной модуляции дает ложную информацию об отказах для любого шагового двигателя.

651444

Целью изобретения -является расширение функциональных возможностей контроля работы коммутатора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит n+1 двухвходойых элементов ИЛИ, элементы И, И-HE и инвертор, вход которого подключен к выходу импульсного регулятора, а выход — к одному из входов дополнительного элемента И, соединенного вторым своим входом с выходом основного элемента ИЛИ, а выходом — c одним входом n+1 эл..мента ИЛИ, связанного своим выходом с контролирующим элементом, а вторым входом — с выходом элемента И-НЕ, подключенного своими входами к выходам коммутатора через дополнительные и элементов ИЛИ.

Такое выполнение устройства позволяет обнаруживать отказ в работе коммутатора для шагового двигателя с любым числом фаз, в том чйсле и при наличии стабилизации тока как в общем проводе фаз двигателя, так и в каждой фазе.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства применительно к четырехфазному двигателю; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит элементы И

1-3, ИЛИ 4-7, И-НЕ 8, инвертор 9, выпрямитель 10, фильтр низкой частоты 11, усилитель 12 и регистрирующее устройство 13.

Устройство работает следующим образом.

На вход элементов 1 и 4, 2 и 5 с шин ABCD, связанных с фазами шагового двигателя (на фиг.1 не показан), поступают сигналы, находящиеся в противофазе. При этом на выходе элементов 1, 2, 4 и 5 соответственно формируются сигналы AC, BD, A+C и .B+D, обозначенные на фиг.2 номерами, соответствующими номерам элементов.

Сигналы с выходов элементов И 1 и 2 объединяются элементом ИЛИ 6, с выхода которого поступают на один вход элемента И 3. На второй вход этого элемента через инвертор 9 поступает сигнал Е с широтно-импульсного модулятора (на фиг.1 не показан). В результате на выходе элемента И 3 формируется сигнал

Р = (АС + BD) E.

Сигналы с элементов ИЛИ 4 и 5 поступают на вход элемейта И-НЕ 8 и образуют на его выходе сигнал

Р,=(А+С)(В+Э).

Сигналы F1 и F объединяются элементом ИЛИ 7, на выходе которогс образуется сигнал

Р=Р+Р=(AC+BD)Е+(А+С)(B+D) °

Таким образом, логическая схема предлагаемого устройства реализует приведенную выше функцию алгебры логики.

При отсутствии стабилизатора тока, т ° е. когда сигнал Е с широтно-импульсного модулятора равен нулю, в случае исправного коммутатора на выходе эле- . мента ИЛИ 7 всегда будет нулевой сигнал, так как

AC+BD=O;

A+C=B+D=l;

Е=О Е=l и F=O.

Если возникает отказ типа 06рыв, например фазы А, то в процессе работы наступает момент времени, когда AC=1 и F=(1+0) 1+1 ° 1=1, что свидетельствует о наличии неисправности, При отказе типа Замыкание, например фазы А, в определенный момент времени A+C=O F=(0+0)1+O-1=1, т,е ° регистрируется неисправность.

При наличии стабилизации тока, т.е. когда E периодически принимает значение, равное единице, для значения Е=l также имеем Р=О.

Возникновение отказа типа 06рыв, например фазы A приводит к тому, что F=(1+0)Е+1 ° 1=E.

В свою очередь, отказ типа Короткое замыкание, например фазы A приводит к тому, что F=(0+0)E+0 ° 1=1 °

Таким образом, при отказах системы управления на выходе элемента ИЛИ

7 присутствуют импульсы длительностью, равной одной четверти периода сигналов управления двигателем, либо последовательность E промодулированная этими импульсами.

Полученные сигналы с выхода элемента 7 поступают на выпрямитель 10 и фильтр низкой частоты 11, где выделяется постоянная составляющая, поступающая затем через усилитель 12 на регистрирующее устройство 13, в качестве которого может быть использована бистабильная схема.

Таким образом, предлагаемое устройство расширяет функциональные возможности контроля работы коммутатора фаз шагового двигателя за счет обнаружения большего числа отказов.

Формула изобретения

Устройство для контроля работы

2п-канального коммутатора фаз шагового двигателя с импульсным регулятором напряжения, содержащее и двухвходовых элементов И, подключенных своими входами к выходам коммутатора, элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И и контролирующий элемент, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей контроля, оно дополнительно содержит и+1 двухвходовых элементов ИЛИ, элементы

И, И-НЕ и инвертор, вход которого подключен к выходу импульсного регуфя651444

Puz. l

ЦНИИПИ Заказ 817/51 Тираж 856 Подписное филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4 тора,а выход — к одному из входов дополнительного элемента И,соединенного вторым своим входом с выходом основного элемента ИЛИ,а выходом — c одним входом и+1 элемента ИЛИ, связанного своим выходом с контролирующим элементом, а вторым входом — с выходом элемента И-НЕ, подключенного своими

РРйютглю входами к выходам коммутатора через дополнительные п элементов ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 217521, кл. G 05 В 23/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 493887, кл. H 02 P 8/00, 1975.