Устройство для управления шаговым электродвигателем

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1739481

Союз Советских

Социалистических

Республик (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 25.04.77(21) 2479251/18-24 (51) М. Кл. с присоединением заявки,%

G 05 В 19/40

Гасударственный квинтет (23) Приоритет

Опубликовано 05.06. 80.Бюллетень №21

Дата опубликования описания 10.06.80 да делам изаарвтекий и открытий (53) Уд 62-50 (088.8) (72) Авторы изобретейкя

Ю, А, Сабинин и С. В. Шпепков (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматических системах управления и регулирования, использующих шаговый электропривод.

Известны устройства для управления щаговыми электродвигателями $1) и (2).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управ о ленин шаговым электродвигателем, содержащее элементы НЕ, И и ИЛИ, генератор тактовых импульсов, триггер, блок задания направления вращения, первый . и второй выходы которого соединены соответственно с первыми ьходами коммутатора и первого двоичного счетчика, выходы которого подключены соответственно к входам первого элемента ИЛИ(2).

Однако в таком устройстве в процессе отработки заданного числа шагов частота поступления тактовых импульсов остается постоянной. Следовательно, быстродействие такого устройства с кодовым заданием управляющего сигнала ограничивается частотой приемистости используемого типа шагового электродвигателя.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Цель достигается тем, что в известное устройство для управления шаговым электродвигателем введены второй двоичный счетчик, выходы которого соединены соответственно с ьходами первого элемента И и через второй элемент ИЛИ с первым ьходом третьего элемента ИЛИ к второму ьходу которого подключен выход первого элемента ИЛИ, первый и второй ьходы второго элемента И соединены соответственно с генератором тактовых импульсов и выходом третьего элемента ИЛИ, а выход — подключен к первым ьходам третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, выход первого элемента И соединен с вторым вхо дом шестого элемента И и через первый элемент НЕ с вторым входом четверто3 7 го элемента И, выход третьего элемента И подключен к второму входу первого двоичного счетчика, выход четвертого элемента И соединен с первыми входами второго двоичного счетчика и четвер того элемента ИЛИ,вторыевходы которых подключены к выходу пятого элемента И, выход шестого элемента И и выход четвертого элемента ИЛИ через триггер сое динены соответственно с первым и вторым входами пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу коммутатора, а выход первого элемента

ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента И, с третьими входами четвертого и шестого элементов И и через второй элемент HE с вторым входом пятого элемента И.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для управления шаговым эл ектродви гат ел ем.

Устройство содержит генератор тактовых импульсов 1, первый двоичный счетчик 2, первый, второй и третий элементы ИЛИ 3,4 и 5; второй двоичный счетчик 6, первый, второй и третий элементы

И 7,8 и 9 первый и второй элементы

НЕ 10 и 11, четвертый, пятый и шестой элементы И 1,2, 13 и 14; четвертый элемент ИЛИ 15; триггер 16; пятый элемент ИЛИ 17; блок задания направления вращения 18 и коммутатор 19, Устройство работает следующим образом.

Исходное состояние, Генератор такто- . вых импульсов 1 выдает" импульсы с частотой следования Ф,„. Выходные сигналы первого и второго элементов ИЛИ 3 и 4, первого и второго двоичных счетчиков 2 и 6 равны нулю, поэтому второй элемент

И 8 заперт, и импульсы генератора тактовых импульсов 1 не поступают дальше в устройство.

Второй двоичный счетчик 6 установлен предварительно вручную для записи задан" ного числа 0 (на чертеже 11 =2): при поступлении на вход "а" втopo1.о двоичного счетчика 6 и импульсов сигналы с соответствующих разрядов суммируются с помощью первого элемента И 7, на вы коде которого появляется разрешающий сигнал «1".

Состояние Х. С внешнего дискретного программного устройства происходит запись в первый двоичный счетчик 2 через вход б Я - управлякйцих импульсов, причем частота их следования может быть очень высокой и определяется

3948 1 б ыстродействием используемых во вход ном Регистре-счетчике электронных элементов. На выходе первого элемента ИЛИ

3 появляется сигнал "1, который отпирает второй элемент И 8 для прохождения тактовых импульсов генератора 1; а) через, четвертые элементы И 12 и

ИЛИ 18 на вход триггера 16, а далее к коммутатору 19 с частотой следования

10 У И/2

» б) на вход о второго двоичного счетчика 6.

Тактовые импульсы генератора 1 поступают через третий элемент И 9 так15 же на вход «Ь» первого двоичного счетчика 2 для вычитания от записанного заданного числа и

Происходит отработка шаговым электродвигателем (не показан) n/2 тактовых

20 импульсов, одновременно записывается число 1 во второй двоичный счетчик 6.

Состояние Й . Ог генератора тактовых импульсов 1 поступает»1 тактовых импульсов. На выходе первого элемента

25 И 7 появляется сигнал "1", который направляет тактовые импульсы уже не через четвертый элемент И 12, а через шестой элемент И 14: частота переключения статорных обмоток шагового

30 электродвигателя удваивается и равна Р

И . Состояние ф . Генератор тактовых импульсов 1 выдает Я импульсов, на вход коммутатора 19 поступает (N-ep) импульсов. Следовательно, íà выходе

35 первого элемента ИЛИ 3 первого двоичного счетчика 2 появляется сигнал «О»

Э который до конца отработки Ротором шагового электродвигателя всех импульсов:

«0 а) запирает вход Ь первого двоичного счетчика 2; б) запирает шестой элемент И 14, в) дополнительно запирает четвертый элемент И 12, 45 r) через второй элемент НЕ ll отпирает пятый элемент И 13 для тактовых импульсов генератора 1.

Тактовые импульсы генератора 1 вь читаются во втором двоичном счетчике

50 6 из числа «з, а также поступают на вход KoMMyraropa 19 с частотой .Р Yl/2.

Ротор шагового электродвигателя начинает тормозиться.

Состояние lY . .На вход "1," второго

55 двоичного счетчика 6 поступает rl тактовых импульсов«а на вход шагового электродвигателя — недостающие > /2 импульсов

5 73 948 1

6, Ha.выходе второго элемента ИЛИ 4 вто- первого элемента ИЛИ, первый и второй рого двоичного счетчика 6 появляется входы второго элемента И соединены сигнал О, который возвращает второй соответственно с генератором тактовых элемент И 8 в исходное состояние, импульсов и выходом третьего элемен34икл работы устройства закончен s та ИЛИ, а выход — подключен к первым

Реверс вращения ротора шагового электро- входам третьего, четвертого, пятого и двигателя осуществляется помимо рассма- шестого элементов И, выход первого триваемого устройства за счет связи, элемента И соединен с вторым входом заводимой непосредственно с программо- шестого элемента И и через первый носителя на коммутатор 19 через блок 10 элемент HE с вторым входом четвертозадания направления вращения 18. ro элемента И, выход третьего элеменИспользование изобретения повышает та И подключен к второму входу первого быстродействие устройства для управле-- двоичного счетчика, выход четвертого ния шаговым электродвигателем на элемента И соединен с первыми входа22-45% в зависимости от конкретного 1 ми второго двоичного счетчика и чет-типа шагового электродвигателя пара- ;вертого элемента ИЛИ, вторые входы метров схемы и нагрузки. которых подключены к выходу пятого элемента И, выход шестого элемента

И и выход четвертого элемента ИЛИ чеФ о р м у л а и з о б р е т е н и я 20 рез триггер соединены соответственно с первым и вторым входами:,пятого

Устройство для управления шаговым элемента ИЛИ, выход которого подклю-, электродвигателем, содержащее элементы чен к второму входу коммутатора, а выНЕ, И, ИЛИ, генератор тактовых импуль- . xone первого элемента ИЛИ соединен с сов, триггер, блок задания направления 2> вторым входом третьего элемента И, вращения, первый и второй выход кото .. - с третьими входами четвертого и шесрого соединены соответственно с первьь того элементов И и через второй эльми входами коммутатора и первого дво мент НЕ с вторым входом пятого элеичного счетчика, выходы которого под- мента И. ключены соответственно. к входам пэр- 30 . Источники информации, вого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю- . принятые во внимание при экспертизе щ е е с я тем, что, с целью повыше- 1. Ратмиров В. А, и др. Эпектрония быстродействия устройства, оно со - приводы с нолупроводниковым управледержит второй двоичный счетчик, вы- нием Системы с шаговыми двигателями. ходы которого соединены соответствен- 3s М., Л., Энергия, 1964» с. 42-43. но с входами первого элемента И и 2. Исмаилов Ш. Ю. Автоматические через второй элемент ИЛИ с первым . системы и приборы с шаговыми двигавходом третьего элемента ИЛИ„к вто- :телями. М., Энергия, 1968>, с. 50 рому входу которого подключен выход {цр).

73948 1

Составитель Т. Нефедова

Редактор Л. Волкова Техред М. Петко Корректор И. Муска

Закал 2922/40 . Тйраж 956 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уп, Проектная, 4