Генератор импульсного сигнала для управленияшагового электродвигателя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 100578 (21) 2619952/18-21

Кла н 04 к 3/22 (32) 11.05.77 (33) ФРГ (23) Приоритет—

Р 27212824

Р 27212404

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.0381. Бюллетень М 12 (53) УДК 621.397.3 (OSS.8i

Дата опубликования описания 05.0481

Иностранцы

Оскар Айзенманн и Дитмар Полиг (ФРГ) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Иностранная фирма

"Сименс АГ" (ФРГ) (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА

ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в генераторах импульсов для управления шагового электродвигателя.

Известен генератор импульсного сигнала, содержащий делитель частоты с переменным коэффициентом деления, генератор тактовых импульсов, переключатели режима работы, усилитель, соединенный с шаговым электродвигателем, и реверсивный счетчик (11 .

Недостатком данного генератора является невозможность генерирования сигналов в широком диапазоне частот.

Цель изобретения - расширение диаЭ15 пазона частот генерируемых сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор импульсного сигнала для управления шагового электродвигателя, например, телетайпного аппарата, содержащий делитель частоты с переменным коэффициентом деления, информационный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импуль-25 сов, два входа управления соединены с переключателями режима работы, а выход через усилитель соединен с шаговым электродвигателем, реверсивный счетчик, один вход которого соединен.. первым входом управления делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а второй и третий входы . — с выходами декодирующего блока, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, введены два блока памяти, входы которых соединены с соответствующими информационными выходами декодирующего блока, а выходы блоков памяти подключены к неподвижным контактам дополнительного переключателя, подвижный контакт которого соеди.нен с третьим входом управления делителя частоты с переменным коэФФициентом деления, четвертым входом реверсивного счетчика и третьим переключателем режима -работы. Счетный вход реверсивного счетчика соединен с выходом делителя частоты с переменным коэффициентом деления.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого генератора; на фиг. 2 временная диаграмма, угловой скорости

Сд и щаговых импульсов SJ на фиг. 3ход кривой статических вращающих моментов; на фиг. 4 — временная диаграмма угла поворота при ускорении шагового электродвигателя.

Генератор импульсного сигнала содержит делитель 1 частоты с переменным коэффициентом деления, генератор

818506

2 тактовых импульсов, переключатели

3-5 режима работы, усилитель б, шаговый электродвигатель 7, реверсивный счетчик 8, декодируюций блок 9, блоки 10 и 11 памяти и дополнительный переключатель 12, Генератор импульсного сигнала для управления шагового электродвигателя предусмотрен, например, в телетайпном аппарате для управления обратным ходом каретки и работает следующим образом.

Обратный ход каретки должен производиться за возможно короткое время и частота повторения щаговых импульсов тем самым должна быть возможно большей. Перемещение каретки при 15 обратном ходе складывается из трех участков, а именно ускорения, хода с постоянной скоростью и замедления.

Команда на обратный ход Каретки, которая, например, выдается замыканием 20 .переключателя 3, включает обратный ход каретки. Переключатель 3 выдает относящийся к команде на обратный ход каретки сигнал на делитель 1 частоты. На делитель 1 частоты поступа- у5 ют также тактовые импульсы с генератора 2. Делитель 1 частоты выдает на своем выходе ша.говые импульсы S3, которые через усилитель б подаются на шаговый электродвигатель 7. Частота повторения шаговых импульсов равна умноженной на коэффициент частоте повторения тактовых импульсов.

Коэффициент, который обычно меньше единицы, задается блоками 10 и 11 памяти.

Переключатель 12, будучи управляемым выдаваемым от переключателя 5 сиг"налом, занимает первое или второе положение, в которых из блоков 10 и

11 памяти считывается информация, 40 относящаяся к ускорению или к замедлению. Относящаяся к ускорению шагового электродвигателя 7 информация находится в блоке 10 памяти, а информация относящаяся к замедлению, нахо- 45 дится в блоке 11 памяти.

К моменту времени е благодаря замыканию переключателя 3 выдается команда на обратный ход каретки. Переключатель 3 выдает сигнал на делитель 1 частоты и освобождает его. Переключатели 4 и 5 открыты, и управля.емый сигналом переключатель 12 подключен к блоку 10 памяти (фиг. 1). Реверсивный счетчик 8 имеет нулевой уровень и выдает относящийся к этому. уровню сигнал на декодирующий блок

9, который вызывает запомненную под адресом 0 информацию 0М но только содержащаяся в блоке 10 памяти информация "считывается через переключатель б0

12 и подается на ввод делителя 1 частоты.

Делитель 1 частоты имеет, например, счетчик, который соответственно считает вверх от способного изменять- 5 ся задаваемого .сигналом с блоков 10 и 11 начального уровня счетчика до постоянного конечного уровня счетчика. После каждого достижения конечного уровня счетчика делитель 1 частоты выдает шаговый импульс SJ и устанавливает начальный уровень счетчика снова на соответственчо выданное сигналом DW значение.

При помощи сигнала с переключателя 5 реверсивный счетчик S устанавливается таким образом, что .при открытом .переключателе 5, а следовательно во время ускорения, он считает вверх.

К реверсивному счетчику 8 в качестве счетных импульсов подводятся шаговые импульсы S3. После первого, выданного делителем 1 частоты, шагового импульса 5Л уровень реверсивного счетчика 8 повышается. на одну единицу и на блоки 10 и 11 памяти выдается соответствующий сигнал ZW. В зависимости от этого б.ока 10 памяти выдает на делитель 1 частоты новый сигнал

DW, тем самым частота повторения шаговых импульсов изменяется в зависимости от нового сигнала DW.

Реверсивный счетчик 8 с каждым шаговым импульсом 5Э заполняется на одну единицу счета и к моменту времени t» он достигает заранее заданного большего уровня. Этот уровень счетчика определяется блоком 10 па-. мяти, при помощи декодирующего блока

9, который выдает сигнал на реверсивный счетчик 8, предотвращаюций дальнейший отсчет вверх. Между моментами времени t„ и t2, таким образом, сигнал 2W не изменяется и с блока 10 всегда выдается- одинаковый сигнал

0М. Тем .самым частота повторения шаговых импульсов S3 остается постоянной и соразмерна таким образом, что как раз принадлежит максимальной скорости шагового электродвигателя 7.

Таким образом, каретка телетайпного аппарата к моменту времени достигает своей наибольшей скорости и сохраняет ее до тех пор, пока к моменту. времени с2 вблизи от левого упора самой кареткой замыкается переключатеЛь 5, чтобы ввести замедление шагового электродвигателя 7.

При замыкании переключателя 5 сигнал приводит переключатель 12 в показанное на фиг. 1 штрихпунктирной линией положение и реверсивный счетчик

8 устанавливается таким образом, что он ведет отсчет вниз. При помощи последующих щаговых импульсов Sa уровень счетчика 8 соответственно уменьшается на одну единицу и аналогично тому, как между моментами t g и t2 р

t >. и t< в соответствии с желаемой характеристикой замедления из блока

11 памяти считываются различные сигналы DW. Однако благодаря другому положению переключателя 12 считыва818506ется запомненная информация замедления с блока 11 памяти и частота повторения шаговых импульсов уменьшается в соответствии с характеристикой замедления.

К моменту времени t>, незадолго до левого упора каретки телетайпного аппарата, реверсивный счетчик 8 снова достигает уровня 0 и декодирующий блок 9 выдает сигнал, который определяет этот уровень и гредотвращает .. дальнейший отсчет вниз счетчика 8.

В блоке 11 памяти под адресом 0 может быть запомнен сигнал DM который относится к низкой частоте повторения шаговых импульсов 53. Так как уровень счетчика 8 не изменяется, то анало- 15 гично тому, как между моментами времени tg и t2 из блока 11 п всегда считывается одинаковый сигнал 0М и каретка телетайпного аппарата перемещается дальше с постоянной Щ маленькой.скоростью в отличие от изображенной на фиг. 2 диаграммы времени.

Когда каретка телетайпного аппарата достигает левого упора и замы-. кает переключатель.4, выданный от йег.o сигнал блокирует делитель 1 частоты и больше не выдается никаких шаговым импульсов 53. Одновременно останавливается шаговый электродвигатель 7. Если характеристики ускорения и замедления симметричны, тогда необходима одна единственная программа и можно отказаться от переключателя 12.

Однако если замедление шагового электродвигателя 7 требует более короткого промежутка времени, реверсив- . ный счетчик 8 к началу ускорения можно.установить не на нулевой уровень.

Если, например, реверсивный счетчик 40

8 к моменту времени t>a качестве наибольшего возможного уровня достигает уровня 63, а замедление шагового электродвигателя 7 Длится в два раза меньше, чем ускорение, то счетчик 8 45 к моменту времени t> можно установить на значение 31. В этом случае замедление заканчивается уже после

31 шагового импульса S3 и тем самым характеристика замедления имеет значительно более крутую линию.

Формула изобретения

1. Генератор импульсного сигнала для управления шагового электродвигателя, например, телетайпного аппарата, содержащий делитель частоты с переменным.коэффициентом деления, информационный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, два входа управления соединены с переключателями режима работы, а выход через усилитель соединен с шаговым электродвигателем, реверсивный счетчик, один вход которого соединен с первым .входом управления делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а второй и третий вхоцы с выходами декодирующего блока, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона частот генерируемых сигналов, в него введены.два блока памяти, входы которых соединены с соответствующими информационными выходами декодирующего блока, а выходы блоков памяти подключены к неподвижным кон.тактам дополнительного переключателя, подвижный контакт которого соединен

С третьим входом управления делителя частоты с переменным коэффициеитом деления, четвертым входом реверсивно- го счетчика и третьим переключателем режима работы.

2. Генератор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что счетный вход реверсивного счетчика соединен с выходом делителя частоты с переменным коэффициентом деления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 422120, кл. .H 04 N 3/22, 24.04.72.

818506

4вие.

Иtt

Составитель В. Чижов

Редактор М. Митровка Техред Е.Гаврилещко Корректор,Н. Стец

Заказ 1505/83

)Vs

Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПНП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4