Коммутатор для управления шаговым двигателем

 

О П И С А Н И Е 259986

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социзлистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21c, 46/54

Заявлено 25.XI I.1968 (№ 1292105/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

МПК Н 02р

УДК 621.313.13 (088.8) Номитет Ilo долею . изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 22.XII.1969. Бюллетень № 3 за 1970

Дата опубликования описания 4,V.1970

Авторы изобретения

В. Н. Малютин, Ю. Н. Шишкин и Г. Д, Турусов

Заявитель

КОММУТАТОР ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к системам автоматики, в которых широкое применение получил электропривод с использованием щаговых двигателей. В частности, шаговые двигатели используются в лентопротяжных механизмах магнитных накопителей с дискретным перемещением носителя. В таких устройствах информация о перемещении носителя задается последовательностью одноканальных импульсов (унитарным кодом), и управление двигателем осуществляется с помощью специального коммутатора.

Предлагаемый коммутатор может быть использован для импульсного управления шаговыми двигателями подобных устройств.

Известны коммутаторы, содержащие коммутирующие силовые элементы, логические и запоминающие элементы управления и элементы тактового распределения входных импульсов. Функции логического управления и запоминания (перехода к потенциальной форме представления входной импульсной информации) осуществляются в этих коммутаторах статическими триггерами, а функции распределения входных импульсов по необходимым тактам коммутации выполняются кольцевыми схемами на ферротранзисторных или ферродиодных ячейках.

В качестве силовых коммутирующих элементов используются, как правило, транзисторные усилители в ключевом режиме.

Выполнение функций усиления и запоминания разными элементами усложняет схему коммутатора и увеличивает потребляемую мощность.

Предлагаемый коммутатор позволяет исключить эти недостатки за счет .совмещения функций усиления и запоминания.

Коммутатор содержит распределитель входных импульсов, выполненный на ферродиодных ячейках с двумя выходными обмотками, и коммутирующие элементы по числу тактов коммутации.

Совмещение функций усиления и запоминания достигается тем, что каждый коммутирующий элемент выполнен на тиристоре, управляющий электрод и катод которого через диод и резистор подключены к первой выходной обмотке -й ячейке распределителя.

20 Для повышения помехоустойчивости и обеспечения надежного выключения тиристора между его анодом и плюсом источника питания включен транзистор р — и — р-типа, база которого через резистор подключена к мину25 су источника питания и через переход эмиттер — коллектор дополнительного транзистора

p-n-p-типа — к одному концу второй выходной обмотки (К + 2) -й ячейки распределителя, к другому концу которой подкл|очена база

ЗО дополнительного транзистора, 259986

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого коммутатора для случая четырехтактной коммутации; на фиг. 2 — временная диаграмма

его работы.

На фиг. 1 обозначены: 1 — ячейка распределителя импульсов; 2 — тиристор; 8 — транзистор цепи выключения тиристора; 4 — дополнительный транзистор; 5 и 6 — первая и вторая выходные обмотки ячейки распределителя; 7 — обмотка цепи связи распределителя; 8 — резистор базового смещения; 9 — l0— диод и резистор цепи включения тиристора;

11, 12 — нагрузка (фазовая обмотка двигателя и форсировочное сопротивление).

Коммутатор работает следующим образом.

В исходном состоянии все ячейки кольцевого распределителя импульсов обнулены, а в первой ячейке записана «1», При поступлении первого тактово -о импульса срабатывает первая ячейка распределителя, и по цепи оомотки 6 через диод 9 и резистор 10 включают тиристор 2. Одновременно,с включением тиристора начинает проводить транзистор 3, имеющий прямое базовое смещение через редуктор 8. Через перзую фазовую обмотку 11 двигателя начнет протекать ток.

При поступлении второго тактового импульса срабатывает вторая ячейка распределителя и включается тиристор в цепи второй фазовой обмотки двигателя. При срабатывании третьей ячейки распределителя включается тиристор в цепи третьей фазовой обмотки двигателя и выключается тиристор в цепи первой обмотки двигателя. Выключение тиристоров происходит так: при срабатывании ячейки по цепи обмотки 6 открывается дополнительный транзистор 4, запирая тем самым надежно транзистор 8 с помощью э,д.с. обмотки 7 цепи связи, приложенной в запирающей полярности к переходу база — эмиттер транзистора 3, в результате чего ток, протекающий через тиристор, становится меньше тока выключения, и тиристор надежно выключается.

При срабатывании четвертой ячейки вклю5 чается тиристор в цепи четвертой фазовой обмотки двигателя, и выключается тиристор в цепи первой фазы и т. д.

Таким образом, получается необходимая последовательность коммутации фаз 1 — 2; 2 — 3;

10 3 — 4;4 — 1;1 2...

Предложенный коммутатор прост, экономичен, обладает высокой надежностью, и помехоустойчивостью, может быть использован с различными типами шаговых электродвигате15 лей.

Предмет изобретения

1. Коммутатор для управления шаговым

20 двигателем, содержащий распределитель импульсов, выполненный на ферродиодных ячейках с двумя выходными обмотками, и коммутирующие элементы по числу тактов коммутации, отличающийся тем, что, с целью упро25 щения устройства и уменьшения потребляемой мощности, коммутирующий элемент выполнен на тиристоре, управляющий электрод и катод которого через диод и резистор подключены к первой выходной обмотке i-ой

З0 ячейки распределителя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и обеспечения надежного выключения тиристора, между его анодом и положительной шиной источника .питания включен транзистор, база которого через резистор подключена к отрицательной шине источника питания и коллектору другого транзистора, переход базаэмиттер которого подсоединен ко второй вы40 ходной обмотке (i+2) и ячейки распределителя.

Фиг 1

Составитель Л. В, Скобелева

Редактор Б. С. Нанкина Техред Т. П. Курилко Корректор Г. П. Шильмаи

Заказ 941/14 Тираж 499 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2