Реверсивный распределитель импульсов для управления шаговым двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в дискретном многорежимном электроприводе. Цель изобретения состоит в повышении надежности путем исключения сбоев при ошибочных сочетаниях входных сигналов. Распределитель содержит тактовую шину 6, шины управления 7, реверса 8, включения 13 шагового двигателя, две шины 9, 10 выбора тактности и две шины 11, 12 выбора режима коммутации, двоичный счетчик, постоянное запоминающее устройство 4, два элемента И-НЕ 2, 3, два инвертора 14, 15, элемент И 16 и элемент ИЛИ 5. Повышение надежности достигается благодаря обеспечению с помощью введенных инверторов и элемента И однозначного соответствия между потенциальными сигналами на шинах выбора режима коммутации и информацией, подаваемой на информационные входы двоичного счетчика. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (1!) щ) Н 02 Р 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4480213/24-07 (22) 05.09.88 (46) 07.07.90. Бюл. М -25 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им. В.И.Ленина (72) И.Н.Рудой, В.Д.Телегин и В.В.Нижников (53) 621.313,.525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1495976, кл. Н 02 P 8/00, 1987.

/ (54) РЕВЕРСИВНЫИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИ.—

ГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в дискретном многорежимном электроприводе. Цель изобретения состоит г в повышении надежности путем исключения сбоев при ошибочных сочетаниях входных сигналов. Распредели- . тель содержит тактовую шину 6, шины управления 7, реверса 8, включения

13 шагового двигателя, две шины 9, 10 выбора тактности и две шины 11, 12 выбора режима коммутации, двоичный счетчик, постоянное запоминающее устройство 4, два элемента И-НЕ

2, 3, два инвертора 14, 15, элемент

И 16 и элемент ИЛИ 5. Повышение надежности достигается благодаря обеспечению с помощью введенных инверторов и элемента И однозначного соответствия между, потенциальными сигналами на шинах выбора режима коммутации и информацией, подаваемои на информационные входы двоичиого счетчика. 1 ил., 1 табл.

1577066

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может б )ть использовано в дискретном многорежимном электроприводе.

Цель изобретения — повышение надежности путем исключения сбоев при ошибочных сочетаниях входных сигналов.

На чертеже показана функциональная схема реверсивного распределителя импульсов.

Реверсивный распределитель импульСов для управления шаговым двигателем содержит двоичный счетчик 1, первый 2 и второй 3 элементы И-НЕ, Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 4, элемент ИЛИ 5, тактовую шину 6, шину 7 управления, шину 8 реверса, первую 9 и вторую 10 шины выбора тактности коммутации, первую

11 и вторую .12 шины выбора режима ,коммутации, шину 13 включения шагового двигателя, первый 14 и второй

15 инверторы, элемент И 16. Причем тактовый вход (С); входы разрешения

;(V) и задания направления счета ,(+1) двоичного счетчика 1 соединены ,. соответственно с тактовой шиной 6, шиной 7 управления и шиной 8 реверса, выход первого разряда ечетчика

1 подключен к второму входу первого элемента И-НЕ 2, первый вход которого соединен с первой шиной 9 выбора тактности коммутации, а .выход связан с вторым входом второго элемента И-HE 3, первый вход которого подключен к. второй шине 10 выбора тактности коммутации, выход соединен с первым адресным входом ПЗУ 4, второй и третий адресные входы которого соединены соответственно с выходами второго и третьего разрядов счетчика 1, выход четвертого разряда которого связан с первым входом . элемента ИЛИ 5, выход. которого подключен к четвертому адресному входу

ПЗУ 4, а второй вход подключен к первой шине 11 выбора режима коммутации и объединен с входом первого иннертора 14, связанного своим выхо- дом с вторым входом элемента И 16 и вторым информационным входом счетчика 1, первый информационный вход которого подключен к шине высокого потенг иала Еп, третий и четвертый информационные входы счетчика 1 соединены соответственно с выходами второго инвертора 15 и элемента И 16

1 5

2О

25 первый вход которого объединен с нходом второго инвертора 15 и подключен к второй шине 12 выбора режи ма коммутации, соединенной с пятым адресным входом ПЗУ 4, разрешающий вход которого (V) подключен к шине

13 включения пагового двигателя. Выходы 9< — <) ПЗУ 4 используются в качестве выходов распределителя, Реверсинный распределитель импульсов для управления шаговым двигателем работает следующим образом.

При подаче на шину 7 управления потенциального сигнала разрешения счета двоичный счетчик 1 отсчитывает поступающие с тактовой шины 6 импульсы, при этом записываемое в счетчик 1 двоичное число с каждым тактовым импульсом увеличивается или уменьшается на единицу н занисимости от уровня потенциального сигнала на шине 8 реверса, т.е. на входе для задания направления счета, в то время как коэффициент пересчета двоичного счетчика 1, определяемый типом используемого шагового двигателя, формируется (с учетом логическои единицы на первом информационном входе счетчика 1) с помощью первого 14 и второго 15 инверторов и элемента И 16 из соответствующих потенциальных сигналон, подаваемых на первую 11 и вторую 12 шины выбора режима коммутации. Из потен35 циального сигнала на первой шине 11 выбора режима коммутации и потенциальных сигналов, подаваемых на пер- . вую 9 и вторую 10 шины выбора тактности коммутации, а также из сигналон, снимаемых с выходов первого и четвертого разрядов двоичного счет-чика 1, с помощью первого 2 и второго 3 элементов Я-НЕ и элемента ИЛИ

5 одновременно формируются первый и .четвертый разряды адресного кода

ПЗУ 4. Второй, третий и пятый разряды адресного куща задаются непосредственно состояниями выходов соответственно второго, третьего разрядов счетчика 1 и уровнем потенциального сигнала на второй шине 12 выбора режима коммутации. Поступая на адресные входы ПЗУ 4, этот адресный код обеспечивает при подаче разрешающего потенциального сигнала на шину .13 включения шагового двигателя (т.е. на разрешающий вход ПЗУ 4) выборку из ПЗУ 4 кодовых комбинаций;

1577066

Тип ШД и режим работы

Адрес

ПЗУ 4

Модуль счета

Информационные входы счетчика 1

Входные шины распределителя

12 11 10 9

111

П8 04 П1 П1

0-7

1-7

0-6

8-!3

9-13

8-12

16-27

17-27

16-26 12 соответствующих заданному режиму коммутации фазных обмоток подключенного шагового двигателя, при этом в зависимости от требуемой тактности коммутации и соответствующих уровней потенциальных сигналов на первой 9 и второй 10 шинах выбора тактности кодовые комбинации.на выходах ПЗУ 4 меняются по каждому тактовому импульсу (несимметричные ре0 0 1 1 0 1 1 1

0 0 0 Х 0 1 1 1

0 0 0 0 1 1 1

0 1 1 1 0 1 0 1

0 1 0 Х 0 1 0 1

0 1 1 0 0 1 0 1

1 0 1 1 1 0 1 1

1 0 0 Х 1 0 1 1

1 0 1 0 1 0 1 1

Примечание: Х вЂ” любое состояние, Как модуль счета двоичного счетчика 1, так и адресное поле ПЗУ 4 (за исключением первого разряда адресного кода) задаются соответственно..». типу ШД всего лишь двумя потенциальными. сигналами на шинах 11 и 12 выбора режима коммутации. Тактность коммутации определяется дополнительно. уровнями потенциальных сигналов на. шинах 9 и 10.

При изменении уровня потенциального сигнала на шине 8 реверса адресные коды меняются в обратной последовательности, обеспечивая считывание записанной в ПЗУ информации в обратном порядке и тем самым отработку реверса и вращение шагового

6 жимы коммутации) либо по каждому четному или нечетному тактовым импульсам (симметричные режимы коммутации). Распределение памяти в ПЗУ

4 для использования его в распределителе и зависимость модуля счета двоичного счетчика 1 и десятичного адресного кода от потенциальных сиг10 налов на входных шинах 9 — 12 пред" ставлены в таблице.

Четырехфазный ШД:, Восьмитактная коммутация 1-12-2-23-3-34-4-41

Четырехтактная коммутация 12-23-34-41

Четырехтактная коммутация 1-2-3-4

Трехфазный ШД:

Шеститактная коммутация

1 — 12-2-23-3-31

Трехтактная коммутация 12-23-3!

Трехтактная коммутация

1-2-3

Шестифаэный ШД:

Двенадцатитактная коммутация 12-123-23-23434-345-45-456-56-56161-612

Шеститактная коммутация

123-?34-345-456-561-612

Шеститактная коммутация

12-23-34-45-56-61 двигателя в противоположном направлении.

При подаче потенциального сигнала запрета счета на шину 7 управления двоичный счетчик 1 останавливается с сохранением информации, благодаря чему обеспечивается фиксиро50 ванная стоянка шагового двигателя..

Если в данном рел;име на шину 13 включения шагового двигателя подать за-, прещающий сигнал высокого уровня, то на всех выходах ПЗУ 4 независимо от состояния адресных входов появятся сигналы одинакового (высокого) уровня, обеспечивающие обесточивание обмоток шагового двигателя с сохранением информации о состоянии распре1577066 ления и реверса, вьгход первого элемента И-HE связан с вторым входом второго элемента И-HE выход которо5 го соединен с первым адресным входом постоянного запоминающего устройства, второй и третий адресные входы которого подключены соответственно к выходам второго и третьего разря10 дов двоичного счетчика, выход чет- вертого разряда которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к перной ш» не выбора режима коммутации, выход связан с четвертым адресным входом постоянного запоминающего устройства, пятый адресный вход которого соединен с второй шиной выбора режима коммутации, разрешающий вход щ подключен к шине включения шагового двигателя, отличающийся тем, что, с целью повьпоения надежности путем исключения сбоен при ошибочных сочетаниях входных сигналов, введены- первый и второй инверторы и элемент И, выход которого подклю чен к четвертому информационному входу двоичного счетчика, первый вход подключен к второй шине выбора

30 режима коммутации и объединен с входом второго инвертора, выход которого соединен с третьим информационным входом двоичного счетчика, второй информационный вход которого объединен с вторым входом элемента И и через первый инвертор подключен к первой шине выбора режима коммутации, а первый информационный вход соединен с шиной высокого потенциал ла. делителя. Этот режим эффективен при необходимости продолжительных остановок шагового днигателя в процессе работы без потери информации.

Таким образом, предлагаемый ре нерсивньп» распределитель импульсов

Пля управления шаговым двигателем

Н сравнении с известным обладает более высокой надежностью, обеспечиja»» однозначное соответствие между

Потенциальными сигналами на шинах

Выбора режима коммутации и информа1»ией, подаваемой на информационные ходы двоичного счетчика, исключая ем самым некорректные сочетания входных сигналов, которые могли

Стать причиной сбойных ситуаций н

1»звестном. формула и з обретения б

Реверсивный распределитель имПульсов для управления шаговым двиГателем, содержит тактовую шину, шиНы управления и реверса, первую и вторую шины выбора режима коммутации, шину включения шагового двигателя, двоичный счетчик, постоянное напоминающее устройство, элемент

ИЛИ, первый и второй элементы И-НЕ, Первые входы которых соединены соотВетственно с первой и второй шинами

Выбора тактности коммутации, вгорой вход первого элемента И-НЕ подключен к выходу первого разряда двоичного счетчика, тактовый вход, входы раз решения счета и задания направления

Счета. которого соединены соответственно с тактовой шиной, шинами управСоставитель В.Алфимон

Техред М.Дидык Корректор Т.Палий

Редактор Л.Зайцева, Заказ 1855 Тираж 451 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101