Устройство для управления -фазным шаговым двигателем

 

>705638

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

t с, !

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.08.77 (21) 2514186/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл,>

Н 02 P 8/00 (53) УДК 621.313..13-133.3-525 (088.8) (23) Приоритет—

Госудврстеенвй «ееатет

СССР но делам изооретеннй

N открытий

Опубликовано 25.12.79. Бюллетень № 47,Hàòà опубликования описания 26.12.79

I (72) Авторы изобретения

В. И. Левашов и Н. Н. Шл я хетски и (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ m-ФАЗНЫМ

ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к области авто,матики, а именно к устройствам для управления шаговым двигателем и может быть использовано, например, в системах числового программного управления металлорежущими станками.

Известно устройство для управления шаговым двигателем с импульсным форсированием, содержащее в каждом канале первый ключевой элемент, связывающий одну клемму фазы двигателя с источником низкого напряжения, и второй ключевой элемент, связывающий вторую клемму фазы двигателя с источником высокого напряжения и подключенный своим входом к выходу распределителя импульсов через формирователь длительности форсирования (1) .

Наиболее близким по технической сущности является устройство для управления

m-фазным шаговым двигателем с импульсным форсированием, содержащее распределитель импульсов, выход каждого канала которого соединен с первым ключевым элементом, связывающим одну клемму фазы двигателя с источником постоянного тока низкого уровня и через формирователь длительности форсирования — со вторым ключевым элементом, связывающим вторую клемму фазы двигателя с источником постоянного тока высокого уровня (2) .

Недостатком известных устройств является необходимость введения формирователя длительности форсирования для каждой фазы, что усложняет устройство и снижает

его надежность.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дешифратором, а формирователь длительности форсирования содержит R — S триггер е временной задержкой в цепи обратной связи и m-входами, подключенными к выходам каналов распределителя, связанным с синхронизирующими входами дешифратора, управляющий вход которого подключен к выходу R — S триггера, а выходы дешифратора соединены с

20 входами соответствующих вторых ключевых элементов.

Кроме того, в устройство дополнительно введены 1 R — S триггеров с двумя

2, S входами, а дешифратор выполнен в виде

705638

m двухвходовых элементов И, подключенных выходами к входам соответствующих вторых ключевых элементов, первыми входами каждых двух смежных элементов И— к выходу соответствующего R — S триггера, а вторыми входами каждого элемента И— к соответствующему выходу распределителя. Такое выполнение устройства позволяет упростить схему за счет лучшего использования формирователя длительности форсирования и повысить его надежность.

На фиг. 1 приведена схема устройства, выполненного по первому варианту; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу отдельных элементов устройства; на фиг. 3 — схема второго варианта устройства.

Устройство (фиг. 1 и 3) содержит источник сигналов управления 1, распределитель

2, формирователь длительности форсирования 3, выполненный на базе R — S триггера с временной R — S задержкой в цепи обратной связи, дешифратор 4, вторые ключевые элементы 5, соединяющие источник постоянного тока высокого уровня Ei с одной клеммой фазы 6 двигателя, первые ключевые элементы 7, соединяющие источник постоянного тока низкого уровня Е с второй клеммой фазы б двигателя.

Согласно второму варианту устройства (фиг. 3), дешифратор 4 выполнен на элементах И 8, а формирователь длительности форсирования 3 содержит К вЂ” S триггеров 9 с временной R — S задержкой в цепи обратной связи.

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.

Источник сигналов управления выдает сигналы унитарного кода - U (фйг"." 2) .

В распределителе 2 из сигналов унитарного кода формируются сигналы управления фазными токами двигателя в соответствии с заданным алгоритмом и тактностью коммутации фаз (Ьч и Uga на фиг. 2). По переднему фронту каждого выходного сигнала (Upi — Uya) коммутатора R — S триггер формирователя 3 формирует импульсы 14р (фиг. 2), длительность которых определяется RC цепочкой формирователя.

Импульсы Uy через дешифратор 4 поступают на входы соответствующих ключей 5.

На время действия импульсов эти ключи соединяют высоковольтный источник питания

Е> с фазой двигателя, так как в это время сигналами распределителя 2 открыты ключевые элементы 7.

Импульсы тока I> и I в фазах двигателя, работающих со сдвигом на половину периода, приведены на фиг. 3.

Таким, образом один R — S триггер формирователя длительности форсирования формирует импульсы управления для m ключевых элементов 5, что упрощает устройство и повышает его надежность. Кроме того, упрощается регулировка, поскольку длительность импульсов регулируется одной RC цепью в формирователе 3.

При периоде следования входных импульсов U, соизмеримым с длительностью форсирования, общий формирователь длительности форсирования ухудшит нагрузочные свойства щагового двигателя. От этого недостатка свободен второй вариант устройства (фиг. 3), в котором формирователь 3 содержит R — S триггеров 9. Работа этого

В устройства аналогична описанной ранее с той лишь разницей, что каждый R — S триггер 9 управляет вторыми ключевыми элементами 5 только двух фаз, работающих со сдвигом на половину периода коммутации.

В таком устройстве длительность форсирования может быть равна периоду следования входных импульсов, что повышает нагрузочные свойства и быстродействие двигателя.

1$

Формула изобретения дого элемента И вЂ” к соответствующему выходу распределителя.

1. Устройство для управления m-фазным шаговым двигателем с импульсным форсированием, содержащее распределитель импульсов, выход каждого канала которого соединен с первым ключевым элементом, связывающим одну клемму фазы двигателя с Источником постоянного тока низкого уровня, и через формирователь длительности форсирования — со вторым ключевым элементом, связывающим вторую клемму фазы двигателя с источником постоянного тока высокого уровня, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно снабжено дешифратором, а формирователь длительности содержит R — S триг4> гер с временной задержкой в цепи обратной связи и m-входами, подключенными к выходам каналов распределителя, связанным с синхронизирующими входами дешифратора, управляющий вход которого подключен к выходу R — S триггера, а выходы дешифратора соединены с входами со<)тветствующих вторых ключевых элементов.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия дополнительно введены — -- 1 R — S триггеров с двумя S входами каждый, а дешифратор выполнен в виде m двухвходовых элементов И, подключенных выходами к входам соответствующих вторых ключевых элементов, первыми входами каждых двух смежных элементов И вЂ” к выходу соответствующего R — S триггера, а вторыми входами каж705638 иар

Фуг.2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3826966, кл. 318 — 696, 1974.

2. Гизила В. E., Москаленко Т. И. Снижение потерь энергии в электрическом шаговом приводе. В сб. «Числовое программное управление технологическим оборудованием», Киев, «Техника», 1974, с. 100 — 105.

705638

Фиа8

Составитель 3. Горник

Редактор О. Волков Техред М. Левицкая Корректор В. Сннникая

Заказ 8052/62 Тира к 857 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий ((3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4