Устройство для позиционного управления шаговым двигателем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Соеоэ Советских

Социалистических

Республик ои 783941 (61) Дополнительное к ввт. свир-ву В 468345 (22) Заявлено 08. 01. 79 (21) 2708431/24-07

К„з с присоединением заявки НоHP 7/62

H P 8/00

Государствеииый комитет

СССР по делаю изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 301180. Бюллетень Мо 44

Дата опубликования описания 30. 11. 80 (53) УДК 621. .314.58(088.8) (72) Автор изобретения

И. М. Денисов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах управления и автоматического регулирования с шаговыми двигателями, главным образом в системах управления станками с числовым прбграммным управлением.

В основном авт. св. Р 468345 описано устройство для позиционного управления шаговым двигателем, содержащее генератор импульсов, имеющий входы для увеличения и снижения частоты, и выход, связанный с коммутатором фаз шагового двигателя через ключ, управляемый счетчиком, схему сравнения, подключенную входами к выходам счетчика, а выходамик входам генератора, дополнительный реверсивный счетчик, датчик шагов двигателя и компаратор, подключенный входами к выходам ключа и датчика шагов, а выходами — к входам реверсивного счетчика t1).

Основным недостатком данного устройства является возможность пре- . вышения динамической ошибки в процессе отработки заданного перемещения допустимой величины, что сопро1 вождается запрещением дальнейшей работы системы и выдачей сигнала

"Сбой" сигнальным устройством.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем исключения сбоя.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для позиционного

Я управления шаговым двигателем дополнительно введен элемент ИЛИ и блок анализа динамической ошибки двигателя, подключенный первым входом к выходу реверсивного счетчика, 15 вторым входом = к второму выходу схемы сравнения, вторым выходом — к входу увеличения частоты генератора, а первым — к одному из входов элемента ИЛИ, соединенного дру;щ гим входом с первым выходом схемы сравнения и выходом - с входом.: снижения частоты генератора.

На чертеже приведена блок-схема устройства, содержащего генератор 1

g5 импульсов с двумя входами р и Т для увеличения и снижения частоты соответственно. Выход генератора соединен через ключ 2 с коммутатором

3 фаз шагового двигателя 4. На оси шагового двигателя 4 установлен дат783941

ro счетчика 8 соответственно.

Состояние реверсивного счетчика ! ,8 соответствует величине динамичес кой ошибки шагового двигателя 4. Увеличение частоты генератора 1 продолжается до тех пор, пока ве личина динамической ошибки не достигнет границы верхней установлен ной величины (но не более и/2, где n - число шагов коммутации), после чего блок 9 анализа снимает сигнал с входам Р генератора 1 и выдает через элемент ИЛИ 11 сигнал

Устройство для позиционного управления шаговым двигателем по авт.св. Ф 468345,о т л и ч.а ю щ ее с я тем,что,с целью повышения надежности,оно содержит элемент ИЛИ и блок анализа динамической ошибки двигателя, подключенный первым входом к выходу реверсивного счетчика, вторым входом — к второму выходу схемы сравнения, вторым вы-. ходом - к входу увеличения частоты генератора, а первым - к одному из входов элемента ИЛИ, соединенного другим- входом с первым выходом схемы сравнения и выходом — с вхоур дом снижения частоты генератора.

,чик 5 шагов, выход которого подключен к первому входу компаратора ,б. Выход ключа 2 соединен также со вторыми входами компаратора 6 и . счетчика 7. Выходы компаратора б -подключены к входам реверсивного .счетчика 8, выход которого подклю чен к первому входу блока 9 анали-. за динамической ошибки двигателя °

Второй вход блока 9 анализа подключен к второму выходу схемы 10 сравнения, вход которой соединен со вторым выходом счетчика 7. Первый выход счетчика 7 управляет работой ключа 2.

Первые выходы схемы 10 сравнения и блока 9 анализа подключены к входам элемента ИЛИ 11. Выход элемента ИЛИ 11 подключен к входу Т генератора 1.

Второй выход блока 9 анализа подключен к входу Р генератора 1.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на вход Т генератора 1 поступает сигнал от счетчика 7 через схему 10 сравнения и элемент ИЛИ 11. Генератор 1 вырабатывает импульсы низкой частоты, соответствующей частоте приемистости шагового двигателя 4. Ключ 2 заперт сигналом нулевого состояния счетчика 7. Сигналы на входах и выходах компаратора б отсутствуют, реверсивный счетчик 8 находится в нулевом состоянии, на выходах блока 9 анализа сигналы отсутствуют, так как он заблокирован сигналом, поступающим из схемы 10 сравнения. При подаче на первый вход счетчика 7 информации на перемещение сигнал с первого выхода счетчика 7 открывает ключ 2, и импульсы с генератора 1 посту пают на вход коммутатора 3 и вторые входы счетчика 7 и компаратора б.

Если величина перемещения превышает расстояние, необходимое для торможения шагового двигателя, То на втором выходе счетчика 7 вырабатывается сигнал, который через схему 10 сравнения и элемент ИЛИ 11 снимает сигнал со входа Т генератора 1 и включает блок 9 анализа. Так как состояние реверсивного счетчика 5 в этот момент равно нулю, блок 9 анализа выдает сигнал на вход Р генератора 1, частота которого начййает плавно увеличиваться . Шаговый двигатель 4 отрабатывает поступающие сигналы и приводит в движение датчик 5 шагов ° С выходов ключа

2 и датчика 5 шагов на входы компаратора 7 поступают сигналй, которые с выходов компаратора 7 проходят на

$$

Я

ЗО

4.прямой и обратный входы реверсивнона вход Т генератора.

При плавном снижении частоты генератора 1 величина динамической ошиб-. ки снижается и достигает нижней, границы установленной величины. При состоянии реверсивного счетчика 8, соответствующем нижней границе установленной величины динамической ошибки, блок 9 анализа снимает сигнал со входа Т генератора 1 и выдает сигнал на вход Р генератора 1.

Таким образом, при отработке заданного перемещейия с помощью изменения частоты генератора 1 величина динамической ошибки находится в установленных пределах и сбой работы системы не происходит. Когда состояние счетчика 5 станет равным дистанции торможения, со второго выхода схемы 10 сравнения в блок 9 анализа поступает сигнал, который блокирует выработку сигналов на его выходах.

С первого выхода схемы сравнения через элемент ИЛИ 11 при этом поступает сигнал на вход Т генератора 1 °

Частота генератора 1 плавно снижается до частоты приемистости. При появлении нулевого состояния счетчика 7 ключ 2 закрывается, и отработка заданного перемещения завершается.

Формула изобретения

783941

Составитель Э. Горник

Редакто A. К и якова Тех е A.A÷ Ко екто Н. Стец

Заказ 8566 59 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб. д. 4 5

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