Устройство для управления шаговым двигателем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08 1Х.1971 (№ 1694784/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

М. Кл. Н 02р 1/12

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.3.078(088.8) Опубликовано 20.XII.1972. Бюллетень № 3 за 1973

Дата опубликования описания 27.1I.1973

Авторы изобретения

В. В. Коломнин и С. В. Призенко

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при разработке дискретных систем измерения и индикации параметров.

Известные схемы управления шаговыми двигателями, содержащие импульсный фазовый детектор и реверсивный распределитель импульсов обеспечивают дискретное изменение состояний электромагнитного поля в воздушном зазоре машины посредством импульсного возбуждения обмоток шагового двигателя.

Реверсивный распределитель импульсов шагового двигателя, выполненный на основе двоичного счетчика с диодной матрицей, служит для преобразования одноканальной последовательности в т-фазную систему напряжения, где т — число фаз шагового двигателя. Реверс распределителя, а значит и шагового двигателя, осуществляется импульсным фазовым детектором, который имеет два импульсных выхода. Наличие импульсов на одном выходе заставляет д вигатель вращаться по часовой стрелке, на другом — против.

При отсутствии импульсов на импульсных выходах фазового детектора реверсивный распределитель не выдает чередования напряжений управления двигателем, и двигатель пе вращается. При двухтактной запитке обмоток шагового двигателя две обмотки остаются подключенными к источнику питания и потребляют мощность от него.

Для уменьшения потребления мощности шаговым двигателем в режиме «стоянка» двига5 тель после прихода последнего импульса серии управляющих импульсов фазового детектора отключается от исгочника питания. Это нарушает его устойчивую работу, так как синхронизирующий момент двигателя рсзко умень10 шается, а момент сопротивления типа сухого трения на валу мал, и вал двигателя может по инерции проскочить значение угла поворота, соответствующего предыдущей кодовой комбинации реверсивного распределителя, что мо15 жет вызвать погрешность отработки кода шаговым двигателем.

В предлагаемое устройство для увеличения надежности его работы введены счетчик импульсов, триггер, генератор импульсов и логи20 ческие схемы «ИЛИ», «И», «НЕ», причем выходы фазового детектора через схему «ИЛИ» подключены к сбросовому входу счетчика импульсов и к входу установки «нуля» триггера, а через схему «HE» — и первому входу схемы

25 «И». Второй вход этой схемы соединен с генератором импульсов, а выход схемы «И» подключен к счетному входу счетчика импульсов.

Выход «единицы» последнего разряда счетчика соединен с входом установки «единицы»

363169

Корректор .. Н. Прокуратова и Г. Запорожец

Изд. № 55

Заказ 302/9

Тираж 404

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 триггера, выход которого связан с отключающим входом реверсивного распределителя импульсов, счетные входы которого соединены с соответствующими входами фазового детектора.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для управления шаговым двигателем.

Выходы фазового детектора 1 через схему

«ИЛИ» 2 подключены к сбросовому входу счетчика импульсов 3, к входу установки «нуля» триггера 4 и через схему «НЕ» 5 — к первому входу схемы «И» б. Второй вход схемы

«И» б соединен с генератором 7 импульсов.

Выход схемы «И» б подключен к счетному входу счетчика 8 импульсов, у которого выход

«единицы» последнего разряда соединен с входом установки «единицы» триггера 4. Выход последнего связан с отключающим входом реверсивного распределителя 8 импульсов, счетные входы которого соединены с соответствующими выходами фазового детектора 1.

Устройство работает следующим образом.

Наличие импульсов на любом из выходов фазового детектора означает, что измеритсльная часть схемы не сбалансирована.

Импульсы с выходов фазового детектора 1 поступают на входы распределителя 8 и схемы «ИЛИ» 2. С выхода, последней импульсы подаются на сбросовые входы счетчика 8, устана вливая его в нулевое состояние. Эти импульсы поступают также на входы установки

«нуля» триггера 4 и вход схемы «НЕ» 5. Сигнал с выхода схемы «НЕ» 5 закрывает схему

«И» б, и импульсы с выхода генератора 7, частота следования импульсов которого ниже или равна частоте импульсов на выходах фазового детектора, не поступает на вход счетчика 8. Сигнал с выхода установки «1» триггера

4 не поступает на отключающий вход источника питания реверсивного распределителя импульсов, и шаговый двигатель обрабатывает импульсы, поступающие на вход распределителя 8.

Отсутствие импульсов на выходах фазового детектора означает, что измерительная часть схемы сбалансирована. Сигнал на выходе схемы «ИЛИ» 2 при отсутствии импульсов на ее входе будет отсутствовать, тогда сигнал со схемы «НЕ» 5 откроет схему «И» б и импульсы от генератора 7 поступят на счетный вход

10 счетчика 8. Сбросовые импульсы поступать на сбросовые входы счетчика не будут, и счетчик начнет считать импульсы. При поступлении двух счетных импульсов на счетчик 8 сигнал с выхода установки «единицы» триггера 4 по15 ступает на отключающий вход реверсивного распределителя и отключает источник питания от шагового двигателя.

При появлении импульсов на выходах фазового детектора работа реверсивного распреде20 лителя импульсов и шагового двигателя возобновляется.

Предмет изобретения

Устройство для управления шаговым двига25 телем, содержащее реверсивный распределитель импульсов, счетные входы которого соединены с соответствующими выходами фазового детектора, отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности работы устройства в

З0 zего введены счетчик импульсов, триггер, генератор импульсов и логические схемы

«ИЛИ», «И», «НЕ», причем выходы фазового детектора через схему «ИЛИ» подключены к сбросовому входу счетчика импульсов и к вхоЗ5 ду установки «нуля» триггера, а через схему «НЕ» — к первому входу схемы «И», второй вход которой соединен с генератором импульсов, а,выход схемы «И» подключен к счетному входу счетчика импульсов, у которо40 го выход «единица» последнего разряда соединен с входом установки «единицы» триггера, выход которого соединен с отключающим входом реверсивного распределителя импульсов.