Устройство для управления шаговым двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике и направлено на снижение времени и повьшение точности торможения шагового двигателя. Устройст-во для уп1 авления шаговым двигателем 6 содержит блок 1 формирования импульсов торможения, счетчик 2 шагов, блок 3 запрета, блок 4 формирования сигналов датчика, датчик 5 положения ротора , усилители 7 мощности, коммутатор 8, элементы ИЛИ 9 и 10, элемент И 11 и триггер 12 торможения. Каждый поступивший сигнал блок торможения задерживает на время Т, и с такой задержкой подает через элементы ИЛИ на коммутатор. С появлением на счетчике 2(N-l)-ro состояния (N - полное число отрабатываемых шагов) блок 1 выдает сигнал на коммутацию последнего шага с задержкой Tj, после отработки которого работа заканчивается. За- - прет одного испульса и последующая коммутация с задержкой Т, приводят к тому, что на интервале п (п - число шагов на торможение) шагов ротор максимально .замедляется и к моменту фиксации подходит с минимальными колебаниями . 2 ил. шаг i (Л ю ос ОС IN: 01 а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистических

РЕСПУБЛИК (19) (ll) 258 А1 (58 4 Н 02 P 8 00

1 »»"" Л

l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

bQ

Сд

С4 л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21). $760807/24-07 (22) 09.07.84 (46) 23.05.86.Бюл. У 19 (72) И.А.Бек, A.È.Ë@áèíñêèé и Б.Б.Тверской (53) 621,313.13-133.2(088.8) (56) Дискретный электропривод с шаговыми двигателями./Под ред. И.Г.Чилинина. И.:Энергия, 1971, с,546-562.

Авторское свидетельство СССР

Р 1032585, кл. Н 02 Р 8/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЧ ПЖГОВЬК ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электро. технике и награвлено на снижение времени и повышение точности торможения шагового двигателя. Устройство для управления шаговым двигателем 6 содержит блок 1 формирования импульсов торможения, счетчик 2 шагов, блок 3 в запрета, блок 4 формирования сигналов датчика, датчик 5 положения ротора, усилители 7 мощности, коммутатор

8, элементы ИЛИ 9 и 10, элемент И ll и триггер 12 торможения. Каждый поступивший сигнал блок торможения задерживает на время Т< и с такой задержкой подает через элементы ИЛИ на коммутатор. С появлением на счетчике

2(N-1)-га состояния (Н вЂ” полное число отрабатываемых шагов) блок 1 выдает сигнал на коммутацию последнего шага с задержкой Т,, после отработки которого работа заканчивается. Запрет одного испульса и последующая коммутация с задержкой Т, приводят к тому, что на интервале и (и — числа шагов на торможение) шагов ротор максимально .замедляется и к моменту фиксации подходит с минимальными колебаниями, 2 ил.

Naa

1233?58

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам управления торможением щаговых двигателей, и может быть использовано в системах автоматики и телемеханики, где предъявляются высокие требования к точйости позиционирования без значительных потерь в быстродействии системы при большом количестне отрабатываемых шагов.

Пель изобретения — снижение времени и повышение точности торможения шагового двигателя.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг,2 — временные диаграммы сигналов, поясняющие работу схемы.

Устройство (фиг.1) содержит блок формирования импульсов торможения, счетчик 2 шагон, блок 3 запрета, блок

4 формирования сигналов. датчика, датчик 5 положения ротора, шаговый двигатель 6, усилители -7 мощности, коммутатор 8, элементы ИЛИ 9 и 10, элемент И 11, триггер 12 торможения °

Счетчик 2 шагов может быть выполнен на микросхемах 564 НЕ 11, бло:c формирования импульсов торможения на микросхемах 564ИЕ10, 564Т112, 564ЛА8, 564ЛЕ5.и 564ЛЕ10, коммутатор выполнен по схеме регистра сдвига, а блок формирования сигналов датчика на микросхемах серии .564 и состоит из D-триггеров, элементов И-НЕ и

ИЛИ-НЕ.

Устройство работает следующим об-. разом.

Сигналы с датчика 5 через блок 4 формирования, блок 3 запрета, схему

ИЛИ 9 и коммутатор 8 поступают на вход усилителей 7, обеспечивая работу двигателя 6 в режиме самокоммутации. Одновременно импульсы с блока формирования сигналов датчика (фиг,2

ДПР), поступают на счетчик 2 шагов„ который с каждым сигналом датчика 5 уменьшает свое состояние на единицу.

В режиме разгона и движения двигателя с постоянной скоростью триггер 12 торможения сигналом 1!Пуск 1 устанавливается в состояние, при котором элемент И 11 оказывается заблокированным для импульсов, поступающих с блока формирования сигналон датчика.

С поступлением на счетчик 2(N-и)-ro сигнала, где Ы вЂ” пдлное число отрабатываемых шагов, а и — число шагов на торможение, на выходе счетчика 2

15 Д

2»

ЗО

3»

Я

Л» появляется сигнал, по которому блок

3 запрета запрешает прохожпение (N-I.)-го сигнала датчика на коммутатор 8. Кроме =nro, этот же сигнал перебрасывает триггер 12 в состояние разблокировки элемента И 11. При этом на блок 1 начинают поступать сигналы датчика, Каждый поступивший сигнал блок торможения задерживает на нремя Т, и с такой задержкой подает через элементы ИЛИ 10 и 9 IIa коммутатор (фиг.2). С появлением на счетчике 2(111-1) -го состояния блок выдает сигнал на коммутацию-последнего шага с задержкой Т, после отработки которого работа устройства заканчивается. Запрет одного имгульса и паслецующая коммутация с "-ядержкой Т, приводят к тому, что на интервале и шагов ротор максимально замедляется и к моменту фиксации, т,е. последнего переключения обмсток, подходит с минимальными колебаниями. Параметры й,, Т„ и Т определяются путем матемятического моделирования на

38И экстремальных случаен работы привода с учетом возможного разброса па-, раметрон двигателя, нагрузки и температуры окр;,тающей среды следующим образом: и — как наименьшее число шагов замедления (включая последний шаг), достаточное для снижения скорости до величины, обеспечивающей устойчивое торможение на последнем

mare для случая работы привода при наименьшем возможном моменте двигателя, наименьшей нагрузке на двигатель и максимально возможной температуре окружающей среды9 Т! как

Т )I- где g t, — минимальное !

1!л !л л111 Н время отработки одного шага, определяемое,цля случая максимально возможного момента двигателя и минимальной нагрузки; Т вЂ” период собстве;иных угловых колебаний привода для случая работы в средних условиях.

Фoрмулаиз обретения

Устройс тво для управления шаговым двигателем, содержащее блок формирования импульсов торможения. счетчик

11 !! нагон, блок запрета, шину Пуск блок формирования сигналов датчика положения ротора, усилители мощности, коммутатор, соединенный выхоцами с соотнетстнуюш ми входами усилителей мощности, подключенных выходами к об1233258 (4-nJ

„КПР агяуасы. одраамы

c/яи

nngn6cot юъ ула /ю

Фгююа(Составитель З,Горник

Редактор О.Вугир Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

Заказ 2780/56 Тираж 63) Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная, моткам шагового двигателя с датчиком положения ротора на валу, соединенным выходом с входом блока формирования сигналов датчика, первый выход которого подключен к входу счетчика шагов, а второй — к первому входу блока запрета, соединенного вторым входом с выходом счетчика шагов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения времени и повышения 10 точности торможения шагового двигателя, в него введены два элемента ИЛИ, элемент И и триггер торможения, первый вход которого подключен к шине

11Пуск1, второй вход соединен с выхо-. 5 дом счетчика шагов и входом блока запрета, а выход — с первым входом элемента И, соединенного вторым входом с входом счетчика шагов и первым выходом блока формирования сигналов датчика, а выходом — с входом блока формирования импульсов торможейия, подключенного первым выходом к первому входу первого элемента ИЛИ, а вторым входом — к второму входу этого элемента ИЛИ, соединенного выходом с первым входом второго элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к выходу блока запрета, а выходом к входу коммутатора,