Устройство для управления многофазным шаговым двигателем

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 773891 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлеио 19,02.79 (2 I ) 2725684/24-07 с присоединением заявки рй— (23) ПриоритетОпубликоваио23.10.80. Бюллетень J% 39

Дата опубликования описания 25.10.80 (51}М. Кл.

Н 02 Р 8/00

Гееудврстввннмй комитат

СССР во делам нзабретеннй н вткрытнй (53} УДК 621,313, .13.133.3„--525 (088. 8) В. И, Левашов, В, Я, Катюхов и И. И. Эпштейн (72) Авторы

"изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ

ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротех- нике и.может быть использовано для управления щаговыми приводами в системах числового программного управления.

Известно устройство для управления многофаэным шаговым двигателем, содержащее первый и второй ключевые элементы, связывающие клеммы фазы двигателя с источниками питания постоянного тока высокого и низкого уровней, резистор об10 ратной связи, одновибратор, триггер и источник сигнелон уиранленнн (1$ .

Недостаток устройства - низкая на дежность, что может привести к выходу из строя ключевых элементов и.шагового, двигателя при неисправности одновибрато ра.

Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является устрой ство для управления многофазным шаговым двигателем, содержащее источник у сигналов управления, соединенный с многоканальным коммутатором, кажцый канал которого соцетжит триггер, соединен

2 ный с первым ключевым элементом, свя эывающим одну клемму фазы двигателя с одним полюсом источника питания, второй ключевой элемент, связывающий другую клемму фазы двигателя через резис« тор обратной связи со вторым полюсом источника питания, и одновибратор, соеди« ненный выходом с вторым входом триггера, а входом — с резистором обратной связи (2 .

Недостаток этого устройства - также низкая надежность. Цель изобретения - повышение надежности устройства

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены дополнительные ключевой элемент и триггер, и элемент временной задержки, подключенный входом к выходу первого ключевого элемента, выходом - к первому входу дополнительного триггера, соединенного вторым входом с вторым выходом источника сигналов управления, а выхоцом - с входом дополнительного ключевого эле773891

По сигналу сброс", поступающему с выхода источника управляющих сигналов, триггер 4 устанавливается в исходное состояние„ при котором не его выходе имеет место нулевой потенциал, запирающий ключ 9 (фиг. 2, 24, 25). При этом на вход предварительного усилителя 7 поступает единичный потенциал

50 (фиг. 2, 19), разрешающий включение первого ключевого элемента 11 по сигналу триггера 5. Сигнал управления с оцного из выходов коммутатора 3 поступает на Я вхоц триггера 5, "взво55 дит" его и одновременно через усилитель

d включает второй ключевой элемент

13 (фиг. 2, 17, 18, 20). К фазе 12 приложено напряжение источника Eq u мента, выход которого поцключен к вхоцу первого ключевого элемента.

Такое выполнение устройства обесйечивает запирание канала управления при отключенном двигателе и при неисправности одновибратора.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов на основных элементах.

Устройство содержит источник 1 управления сигналов, элемент 2 временной задержки, многоканальный коммутатор 3, триггеры 4 и 5, одновибратор,6, первый предварительный усилитель 7, второй предварительный усилитель 8, ключевой элемент 9, первый диод 10, первый ключевой элемент 11, фазу 12 шагового двигателя, второй ключевой элемент

1 3, резистор 14 обратной связи, второй диод 15. Наличие предварительных усилителей 7, 8 необязательно для работы устройства.

На фиг. 2 приведены следующие диаграммы сигналов: 16 — сигнал "сброс";

17 — сигналы управления на одном из выходов коммутатора 3; 18 - сигналы на выходе триггера 5; 19 — сигналы на выходе усилителя 7; 20 — сигналы на выходе первого ключевого элемента 11;

21 - сигналы на выходе второго ключевого элемента 13; ?2 - импульсные сигналы, сформированные HB выходе одновибратора 6; 23 - сигналы на выro*ne элемента временной задержки 2;

24 - сигналы на выходе триггера 4;

25 - сигналы на выходе ключевого элемента 9; 26 - импульс тока в фазе двиràTåëè.

Устройство работает слецующим образом.

Э5

4 гок начинает нарастать (фиг. 2, 26), одновременно увеличивается напряжение на резисторе 14 обратной связи и на входе одновибратора 6. При достижении заданного уровня тока в фазе срабатывает одновибратор 6, выходной импульс которого (фиг. 2, 22) сбрасывает триггер 5 по P входу. Нулевой уровень выхоцного сигнала триггера 5 через усилитель 7 закрывает ключ 11, после чего ток в фазе подцерживается на заданном уровне источником Е через первый ци од 1 О. После окончан ия разрешаю ще го единичного" сигнала с выхода коммутатора закрывается ключ 13 и ток в фазе

12 спацает до нуля. Энергия, запасенная в фазе двигателя, возвращается в источник Е через второй диод 15.

При неисправности одновибратора в момент времени ток в фазе продол жает нарастать до времени kg (фиг. 2, 22, 26), когда на выходе элемента 2 временной задержки появляется нулевой потенциал (фиг. 2, 23), который взведет" триггер 4. Выходной сигнал последнего откроет ключ 9 и через усилитель

7 закроет ключ 11 (фиг. 2, 20, 19).

Это состояние сохраняется цо тех пор, пока не будет устранена неисправность, посля чего сигналом сброс триггер 4 возвращается в исходное состояние.

Время задержки элемента 2 должно быть выбрано таким, чтобы ток в фазе при аварийной ситуации не превышал допустимого для ключевых элементов.

Формула изобретения

Устройство цля управления многофазным шаговым двигателем, содержащее источник сигналов управления, соединенный с многоканальным коммутатором, кажцый канал которого содержит триггер, соединенный с первым ключевым элементом, связывающим одну клемму фазы двигателя с одним полюсом источника питания, второй ключевой элемент, связывающий цругую клемму фазы двигателя через резистор обратной связи со вторым полюсом источника питания, и одновибратор, соециненный выходом с вторым входом триггера, а входом — с резистором обратной связи, о т л и ч а ю щ е е с я гем, что, с целью повышения надежности, введены дополнительные ключевой элемент и триггер, и элемент временной задержки, ноцключенный входом к выходу первого

7738 ключевого элемента, выходом — к первому входу дополнительного триггера, соединенного вторым входом с вторым выходом источника сигналов управления, а выходомс входом дополнительного ключевого элемента, выход которого подключен ко входу первого ключевого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе а1 6

1. Авторское свидетельство СССР

N 551788, кл. H 02 Р 8/00, 1975.

2. Луценко В. E., Рубцов В. П.

Электропривод с шаговыми двигателями.

-"Итоги науки и техники", серия Электропривод и автоматизация промышленных установок, т. 6, 1978, с. 58-61, (про готип).

15 .

773891 о1ио5ибрптора

Составитель 3. Горнии

Редактор М. Ликович Техред С.Мигунова Корректор B. Синицкая

Заказ 7527/77 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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