Устройство для управления четырехфазным шаговым двигателем с резервированием

 

Союз Советски и

Социалистических

Республик

ЬП ИС

ИЗЬБРЕ

К АВТОРСКОМУ

;736335 (61) Дополнительное к а (22) Заявлено 16.1 1.7

l)М. Кл.

Н 02 P 8/00 с присоединением заивк

Веудерстееилмй камнтет (23) Приоритетдо делам изееретеиий и етирмтий

Опубликовано 25.0

Дата опубликован

3) УДК621.313. .13.133-3:62—.8 3 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А. М. Горбань, A. М, Горнисевич, B. Г. Коваленко и В. Ф. Майстренко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЧЕТЫРЕХФАЗНЫМ

ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ С РЕЗЕРВИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к устройствам для управления четырехфазными щаговыми двигателями и может быть использовано в системах автоматики с дмскретным электроприводом.

Известны устройства для управления щаговым двигателем в одноканальном исполнении, содержащие распределитель импульсов и усилители мощности P1g.

1о

Недостатком таких устройств является низкая надежность, обусловленная отсутствием резервированы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство ., для управления четырехфаэным щаговым двигателем с резервированием, содержащее основной и резервный каналы, включающие в себя распределитель импульсов и усилитель мощности, исполнительное реле, через размыкающие контакты которого фазы двигателя, шунтированные диодами, связаны с усилитллем мощности основного канала, а через замыкающие — с усилителем MoIQHocTH резервного канала, н узел обнаружения неисправности канала 21.

Однако в этом устройстве не контролируется соответствие коммутации фаэ двигателя каждому входному импульсу унитарного кода. Кроме того, на фазах двигателя при их коммутации иэ-еа индуктивного характера нагрузки нет четкого состояния логической единицы, а ее уровень сопровождается выбросами и проваламн, что приводит к сбоям в работе узла обна.— ружения неисправности устройства и ложным переключ ч ням на резервный канал.

11ель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что узел обнаружения неисправности содержит трансформатор тока, формирователь имиу сброса, элемент ИЛИ, интегратор, пороговый элемент и триггер, соеди- ненный своим выходом через интегратор и пороговый элемент с обмоткой исполнительного реле, первым входом — с входау1а фиг. 1 изобра)кена функциональная схема предлагаемого устройства, ча фиг. 2 =- To же блок преобразован)и

IIB фиг. 3 — ew"пил)н)г 1):.)ммы сигнал в в характернь)х --очках устройства. .) Стройство (см. фиг. 1) содер)кит

:Ла« (РЕ «««иип-Е т J Дт«ПУЛЬСОВ ««тю P« IPO«« ,;«»\«ЕИЬ«)Ы««УС1«Лттт« )7Ь вЂ” Моуд«)ОС «"И )) OСO«)ОВ=

«««т« .. Ха«.; «ЛЕ, «*««аЛОГИЧ««ЫС ИМ PB«ПРЕДЕ )И." галу-, 3 II ус«улител) 4 в резервном кана-"-. ,в x, л аго«)ы)1 лектродви1 атеу/ь 5 иснОБ-

IöITельнОе репB 6 )3 IoK 7 п«««эобра«зОвапЯЯ, гс B«jog)ool«,IBTog тока 8 и л п««ды,-« .,б«а;;у"««л1ИЕ УЗЕ)1 Обнару)1«ЕНИя «I )il)т«дт ЭВ)3ССти канала, BXOIII«I «т)аспрЕДЕЛИтэууэй,) Б "„B TBI!.-KB пе,)Выи ВхОд блока 7 сое«1))не«il i с шиной

««трBВЛЕНИя 1 Q„ >ßKO «j)B Ë«1«)«дзтн«« («T«EI

1 соединены со входами у«.:илптеля 2, B выходы распредеутитепя 3 -: -.:О ))холам)т

pcèïèTBIIß 4. Фзвьу. Двиг атал " 5 саед«ине-пы размыкек))ними контакте «уи j!one 6 с вь)х Одами усилтг1 еля 2 а замыкаюпуими

ВУ Г«,олаМИ Ус «1ЛИтЕУ«Я «, « ГО«)О«й В «то«) бпена 7 СОЕДИНЕН .СО Вторнчиой ООМСтГКОЙ трансформатора 8, а его Выход - с эб«.. гной реле 6. Перв« «и ая Обмотка lpB!lc=

ФОРМBTopB 8 Включена .19)(, " О«и««ой сое-:. динения фа денге«геля 5 с точкой сое«)1..--., НЕП«1Я ПОДКЛЮ«. ъву«ЫХ Рот«. НО т, „З,»;,т

)1В)П«атЕЛЯ Д1»опон B.

B))IoK 7 (см. фщ-, 2 у ." клю.уает )i,«ßß горл,ирователуть 1«1 импульсов сб«)ос-:, элемеуг ИЛИ 12., тр)«г).ер 1«3, )гите).рВТ«.р

14 и пороговый элемент 15. Первый Вход триггера 13 соединен с шииой1,О, его второй вход = o ВыKОДОЫ элемента 1 2 а выход через последовательно СОедипенные интегратор 14, устройство 15 и . шину 16 с реле 6. Первый вход элемента 12 соединен со вторичной <@маткой трансформатора 8 второй вход -" с выхсj«oM формирователя 1 1, B)Io!3, KGTGpo)"o подсоединен к знаковой )ятине питания+1=.с..

Устройство рВ6оТВВТ следующим оор«В зома npR подаче IIHTBIIL% 6IIoK 7 обеспе= чивает первоначальное включение основ-: щзго каналами В дальнейшем импульс уп =

«Мвления, предназначенный для поворота вала двигателя 5 на один шаг, подается

««

3 7МЗ3 ми распределителей импульсов, а вторьум—

:с Выходом элемента ИЛИФ подключенного первым входом к вторичной обмотке -,ðàíñ-. форматора тока. первичная обмотка которо=-о Включена между общзыи точками сое-5 пичения фаз дв))гателя - и пуунтирующих дио- дов, а вторым = к выходу формирователя импульсов сброса.

О ф через шику 1т.) на входы распределителей

1 и 2, а также на первый вход блока 7.

«яспределитель 1 через усилитель 2 осу))т»« ствляет коммутанию фаз дв : ателя 5.

Б отключаемой фазе двигателя 5 наводит ся РД« сймоиндукииир к :. «рая зймыкабг

cR чя)ез диод 9 ленной фазы H первичную обмотку трансформатора тока 8. Выделенный таким образом кмпульс на вторичной

Обмотке трансформ атсра 8, являющийся .,Пульсом реакции двигателя на входной импульс управлении) подается на второй ход блока 7. «5)лок 7 при подаче имнульса упр@вления )I наличии следующегО за тьм импульса реакпии Обеспечивает Обесточенн oB состояние реле 8 При о и:утст,.Ии импульса реекпии двигателя что свиуетелт гвур« Об н еис правност)т в основном

1«.а«мле, блок 7 включает реле 6, которое становится не самсблокировку и переклютаот фаЗЫ ДВИГатЕЛя 5 С ВЫХОДОВ уСИЛятеля 2 на Вь-::ходы усилите;тя 4, Блок 7, выполненный по схеме, приведенной на ф)п. 2, работает следую)пим образом. !ãjpê подаче питания Формирователь 11 через элемент 12 подает импульс сброса на второй Вход триггера 13, устанавливая его в исходное состояние.

При этом потенпиал на его выходе равен нулю, инте)."ратор 14 разря)кен, элемент

15 и реле 6 выкпючеую4. Импульс управ леу)т)я с пины 10 (О на фтп".. 3) полается не первый вход тритера 13, устанавливая его в состояние формирования о.гказа, При этом на выходе триггера 13 устанавливается высокий потенциал ((3 > на фиг. 3). Интегратор 14 начинает заРяжатЬСя (Цт На фИГ. 3) ПО ОКОНЧаНИИ входного импульса на второй вход тритерВ 13 через схему 12 поступает импулю реакпии двигателя (О. Не фиг. 3), возВра)лая его В исходное состояние. Напряжение на выходе триггера 13 падает до ну:и, интегратор 14 начинает разряжаться. Время заряда интегратора 14 до напряжения срабатывания элемента 15 (U> на фиг,. 3) больше длительнссти импульса управления. Зтс исключает возможность включения реле 6 при исправном основном канале ус ройства. Еп случае отсутствия импульсов реакдии в одной из фаз (третий импульс на фиг. 3) или в нескольких фазах триггер 13 установится в исходное состояние через время, превьппающее время заряда интегратора до напряжения срабатывания элемента 15. Сно срабатыBBGT и включает реле 6 KotopoB cTBHo вится на.самоблокировку и переключает

5 . 73633 каналы. Постоянная времени разряда интегратора намного больше его постоянной времени заряда и времени срабатывания реле. Это обеспечивает надежное срабатывание блока 7 и реле 6 при про5 падании одного импульса реакции двигателя, Наличие импульса реакции двигarena после подачи каждого управляющего импульса унитарного кода является необходимым и достаточным условием контроля работоспособности основного канала устройства. Применение трансформатора тока в общей пепи шунтирующих фазы двигателя встречно включенных диодов для получения импульсов реакции двигarena, а также использование их для анализа в блоке преабразования совместно со входными импульсами управления по указанному принципу позволяет осуществить надежный ц контроль работы основного канала в динамике НрН сравнительно малых аппаратурных затратах.

Формул а изооретення

Устройство для управления четырехфазным шаговым двигателем с резервированием, содержащее основной и резервный каналы, включающие в себя распределиБ 6 тель импульсов и усилитель мощности, исполнительное реле, через ралаыкающие контакты которого фазы двигателя, шунтированные диодами, связаны с усилителем мощности основного канала, а через замыкающие - с усилителем мощности резервного канала, и узел обнаружения неисправности канала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышении надежности, узел обнаружения неисправности содержит трансформатор тока, формирователь импульсов сброса, элемент ИЛИ, интегратор, пороговый элемент и триггер, соединенный своим выходом через интегратор H Hop0ювый элемент с обмоткой исполнительного реле, первым входом — с входами распределителей импульсов, а вторым — с выходом элемента ИЛИ, подключенного первым входом к вторичной обмотке трансформатора тока, первичная обмотка которого включена между общими точками соединения фаз двигателя и шунтирующих диодов, а вторым — к выходу формирователя импульсов сброса.

Источпики информации, принятые во внимание при экспертизе

1. дискретный электропривод с щаговыми двпгателямн. Под общ. ред. Чиликина М.Г. М.. Зпергия, 1971, с. 23.

2. Авторское свидетельство СССР № 493887, кл. Н 03 Р 8/00, 1972.

Составитель 3. Горник

Редактор Т. Зубкова Те<рад И. Асталош Корректор С. Шомак

Заказ 2444/46 Тираж 783 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушскж наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4