Устройство для управления шаговым двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в шаговом электроприводе с ограниченным перемещением подвижного элемента . Цель изобретения - повышение быстродейств ия в частотном диапазоне ниже частоты приемистости. В устройство введены шина частоты приемистости , два мультиплексора 11 и 12 и два триггера 9, 10, с помощью которых обеспечивается оптимальная скоростная характеристика управляемого объекта при движении его в ограниченном диапазоне перемещений на частотах ниже частоты приемистости и при частой смене направления движения. Смена направления движения по сигналу реверс проводится на частоте приемистости. I ил. а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 H 02 Р 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к вторСноМ СвиД т льСтвь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4261052/24-07 (22) 27.04.87 (46) 07,12,88 Бюл. 11 45 (7l) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им, В,И,Ленина (72) В.Д.Телегин, В,И,Лакизо, В,В,Нижников и И.Н,Рудой (53) 621.313..525(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 641396, кл. G 05 В 11/01,05.01,79, Авторское свидетельство СССР

Ф 1399883, кл. Н 02 P 8/00, 29.08.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электро„„SU„„144 117 A i технике и может быть использовано в шаговом электроприводе с ограниченным перемещением подвижного элемента, Цель изобретения — повышение быстродействия в частотном диапазоне ниже частоты приемистости, В устройство введены шина частоты приемистости, два мультиплексора 1 и 12 и два триггера 9, 10 с помощью которых обеспечивается оптимальная скоростная характеристика управляемого обьекта при движении его в ограниченном диапазоне перемещений на частотах ниже частоты приемистости и при частой смене направления движения. Смена направления движения по сигналу реверс проводится на частоте приемистости, 1 ил.

1443117

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в шаговом электроприводе с ограниченным перемещением, Цель изобретения — повышение быстродействия в частотном диапазоне ниже час тоты при емисто сти . !

На чер теже представлена блок-схема, устройства для управления шаговым двигателем, Устройство содержит тактовую шину, шины "Направление", "Режим" и

"Частота приемистости", коммутатор 1, первый триггер 2, датчики 3 предельных положений объекта, переключатель

4 импульсов синхронизации, дешифратор 5, счетчик 6, распределитель 7 импульсов, многоканальный выходной усилитель 8, второй 9 и третий 10 20 триггеры, первый 11 и второй 12 мультиплексоры, причем входы коммутатора 1 соединены с шинами "Направление", "Режим", тактовой шиной, выходом первого триггера 2 и его устано- 25 вочными входами, которые подключены к соответствующим выходам датчиков 3 предельных положений объекта, Первый выход коммутатора 1 подключен к установочному входу Б второго триггера 9 3р и третьему информационному входу первого мультиплексора 11, второй выход коммутатора 1 соединен с установочным входом $ второго триггера 9 и вторым информационным входом второго мультиплексора 12, а выход второго триггера 9 подключен к первым (младшим) адресным входам А первого 11 и второго 12 мультиплексоров, вторые (старшие) адресные входы В которых соеди- @> нены с выходом третьего триггера 10, счетный вход С которого связан с тактовым входом переключателя 4 импуль сов синхронизации, первый и второй выходы которого соединены с соответ 45 ствующ ми входами распределителя 7 импульсов, входы которого подключены к входам многоканального выходного усилителя 8, а третий выход переключателя 4 импульсов синхронизации соединен с входом счетчика б, выход ко50 торого через дешифратор 5 подключен к тактовому входу переключателя 4 импульсов синхронизации, входы направления которого соединены соответствен-.

55 но с выходами первого 11 и второго

12 мультиплексоров, а первый информационный вход первого мультиплексора

11 и четвертый информационный вход второго мультиплексора 12 объединены и подключены к шине частоты приемистости

Устройство работает следующим образом.

Если управляемый объект не находится в одном из крайних положений, т,е, ни один иэ датчиков 3 предельных положений объекта не включен, а на шину "Режим" подан высокий потенциал, то на одном иэ выходов коммутатора 1, выбор которого определяется в данном случае независимо от состояния первого триггера 2 уровнем потенциального сигнала на шине "Направление", появ" ляются импульсы синхронизации, подаваемые на тактовую шину устройства.

При наличии, к примеру, высокого пот тенциала на шине "Направление" импу = льсы синхронизации проходят на первый, выход коммутатора 1, при этом первый из этих импульсов устанавливает втоJ рой триггер 9 в нулевое состояние илй подтверждает это состояние, обусловив тем самым низкий потенциал на первых (младших) адресных входах А первого 11 и второго 12 мультиплексо" ров, в качестве которых может быть использован сдвоеный селектор-мультиплексор с общими адресными входами, Третий триггер 10 при включении устройства принудительно устанавливается (цепи установки этого триггера на схеме не показаны) в состояние,. соответствующее заданному направлению движения: единичное при движении вправо или нулевое при движении объекта влево. При заданном движении вправо на вторых (старших) адресных входах

В первого 11 и второго 12 мультиплексоров присутствует высокий потенциал, и импульсы синхронизации с первого выхода коммутатора 1 проходят. через третий информационный вход первого мультиплексора 11 íà его вход, посту" пая далее на переключатель 4 импуль" сов синхронизации и с его выходана соответствующий вход распределите ля 7 импульсов, который через многоканальный выходной усилитель 8 включает обмотки шагового двигателя, обес печивая вращение его ротора, к примеру, по часовой стрелке, При сохранении высокого потенциала на шине "Режим" и подаче низкого потенциала на шину "Направление" импульсы синхрони" зации появляются на втором выходе коммутатора 1, в то время как поступле3117

4 первом и втором адресных входах мультиплексоров), После отработки режима реверса на частоте приемистости третий триггер

10 сигналом окончания реверса с дешифратора 5 устанавливается в единичное состояние и движение шагового двигателя осуществляется в заданном направлении на частоте импульсов синхронизации, поступающих на третий информационный вход первого мультиплексора 11, При подаче на шину "Режим" низкого потенциала устройство обеспечивает циклическое перемещение управляемого объекта в заданных пределах в автоматическом режиме, Потенциальные сигналы датчиков 3 предельных положений объекта в данном режиме, поступая на установочные входы первого триггера 2, управляют его состоянием и тем саьим обуславливают наличие импульсов синхронизации на одном из вы25 ходов коммутатора 1 независимо от потенциала на шине "Направление", При изменении состояния первого триггера 2 вследствие срабатываьп я соответствующего датчика 3 предельного поло30 жения по приходу в другое предельное положение происходит блокировка движения в данном направлении, отработка реверса на частоте приемнстости и включение шагового двигателя в проти1 ! воположном направлении, 35

Таким образом, предлагаемое устройство для управления шаговым двигателем обладает более высоким. в сравнении с известным быстродействием

4О при управлении объектом с ограниченным диапазоном перемещений в частотном диапазоне ниже частоты приемистости шагового двигателя, поскольку реверс шагового двигателя всегда от45 рабатывается на частоте приемистости, т,e, независимо от частоты импульсов

:синхронизации, что обеспечивает необходимую остановку шагового двигателя при изменении направления дви5О

:Формула из обр етения, При повторном реверсе, т. е, пода" че высокого потенциапа на шину "Напи равление и сохранении высокого потенциала на шине "Режим" реверс отрабатывается на частоте приемистости ана.— логично описанному, с той лишь разйицвй, что импульсы с шины частоты приемистости проходят только через первый информационный вход первого мультиплексора 11 (низкие потенциалы на

3 144 ние импульсов синхронизации на первый выход коммутатора 1 прекрашается, При этом первый же импульс второго выхода коммутатора 1 устанавливает второй триггер 9 в единичное состояние, а состояние третьего триггера 10 остается без изменений .

Высокий потенциал на первых и вторых адресных входах первого 11 и второго 12 мультиплексоров- разрешает прохождение импульсов с шины частоты приемистости только через четвертый информационный вход второго мультиплексора 12 íà era выход, причем смена подачи импульсов с выхода первого мультиплексора 11 на вход второго мультиплексора 12 (и наоборот) вызывает отработку режима реверса переключателем 4 импульсов синхронизации, счетчиком 6 и дешифратором 5. По сигналу окончания реверса, вырабатываемому дешнфратором 5, третий триггер

10 устанавливается в нулевое состояние, в то время как единичное состояние второго триггера 9 постоянно подтверждается импульсами синхрониэ ации, поступающими с второго выхода коммутатора 1, Высокий потенциал на первых (мпадших) адресных входах первого 1 и второго 12 мультиплексоров и низкий потенциап на их вторых (ста. рших) адресных входах разрешают прохождение импульсов синхронизации с второго выхода коммутатора I через второй информационный вход второго мультиплексора 12 на его выход и далее . через переключатель 4 импульсов синхро низации на второй выход распределителя 7 импульсов и многоканальный:.выходной усилитель 8, обеспечивая вращение ро тора шагового двигателя .в противопо, ложном направлении, причем поступление импульсов синхронизации на второй вход распределителя 7 импульсов начинается по сигналу окончания реверса, а сам реверс отрабатывается на частоте приемистости, Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее подключенные

55 к установочным входам первого трнг" гера датчики предельных положений объе кт а, коммут атор, входы ко тор о го соединены с пинами "Направление, "Режим", тактовой шиной, выходами

Составитель В,Анфимов

Техред М.Дицык

Редактор M.Áëàíàð

Корректор А,Обручар

Заказ 6393/52

Тираж 584

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

5 14431 первого триггера и его установочными входами, последовательно соединен-. ные многоканальныи выходной усилитель и распределитель импульсов, входы которого соединены с первым и вторым

S выходами переключателя импульсов синхр они з ации, тр е тий выход ко тор о го подключен к входу счетчика, а тактовый вход через дешифратор соединен с выходом счетчика, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышеНия быстродействия в частотном диапазоне ниже частоты приемистости, в него введены шина частоты приемистости, 1 второй и третий триггеры, первый и второй мультиплексоры, выходы которых соединены соответственно с входами направления переключателя импу17 6 льсов синхронизации, первый информационный вход первого мультиплексора и четвертый информационный вход второго мультиплексора объединены и подключены к шине частоты приемистостн, третий информационный вход первого мультиплексора и второй информацион" ный вход второго мультиплексора соединены с соответствующими выходами коммутатора и установочными входами первого триггера, выход которого связан с первыми адресными входами первого и второго мультиплексоров, вторые адресные входы которых соединены с выходам третьего триггера, счетный вход которого соединен с тактовым входом переключателя импульсов синхронизации,