Устройство для старт-стопного управления шаговым электродвигателем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i> 752729 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130378 (21) 2588886/24-07 (51)M. Кл.

HP 8/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.07,80. Бюллетень 9 28. .Дата опубликования описания 300780 (53) УДК 6 21 313 . .58 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.Д.Лебедев, В.М.Селиванов, Е.И.Хлыпало, К.Е.Чуприн и C.Н.Шаров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАРТ-СТОПНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ШАГОВЬк1 ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к автоматике, а именно к системам, содержащим шаговые двигатели, и может быть использовано в качестве устройства старт " стопного управления шаговым электродвигателем.

Из ве стны устрой ст ва, содержащие коммутатор, импульсный датчик положения ротора и генератор старт.— стопных импульсов и обеспечивающие старт — стопное управление шаговым двигателем t 11

Наиболее близким по технической .сущности является устройство для старт — стопного управления шаговым электродвигателем, содержащее распределитель имт1ульсов с триггером направления движения и элементом ИЛИ на входе, датчик положения ротора и генератор старт-стопных импульсов(Q

Недостатком известных устройств является низкая точность управления шаговым двигателем при переменной нагрузке на валу.

Цель изобретения — повышение точности старт-стопного управления пои переменной нагрузке.

Ук аз анн ая цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве, содержащем распределитель импульсов с триггером направления движения и элементов ИЛИ на входе, датчик положения ротора и генератор старт стопных импульсов, последний содержит дополнительный элемент ИЛИ, дифференцирукхций элемент, усилитель с выходным выпрямителем, два пороговых элемента с различными уровнями срабатывания и три формирователя импульсов, один из которых, соединенный выходом с одним из входов основного элемента ИЛИ, связан своим входом со входом триггера: и выходом дополнительного элемента ИЛИ, подключенного каждым из двух своих входов через последовательно включенные формирователь импульсов и пороговый элемент к выходу выпря мителя, соединенного через усилитель и дифференцирующий элемент с

2с выходом датчика положения.

Такое выполнение устройства позволяет повысить точность отработки шага старт — стопного управления и уменьшить колебания скорости при переменной нагрузке на валу дви,.ате752729

Формула изобретения

Устройство для старт - стопного управления шаговым электродвигателем, содержащее распределитель импульсов ф),с триггером направления движения и элементом.ИЛИ .на.входе, датчик положения ротора.и генератор стерт,стопных импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, .с цепью повышеЯ иия точности управления при переменля за счет изменения момента подачи тормоз ного и фик сирующи х импул ьсов в зависимости от величины нагрузки.

На чертеже .приведена блок-сХема преДлагаемого устройства.

Оно включает распределитель 1 рМпульсов с триггером 2 направленйя движения, имеющим входные шины прямогс, 3 и обратного 4 движения, шину 5 входных импульсов, соединенную co g входом распределителя 1 импульсов ...ьрез элемент ИЛИ б. К выходу распределителя 1 импульсов подключен шаговый электродвигатель 7, с валом которого связан аналоговый датчик 8 положения (угла), Выход датчика 8 соединен со входом генератора 9 старт — стопных импульсов, содержащего последовательно включенные дифференцирующий элемент 10, масштабирующий усилитель 11, двухполу 2Î периодный выпрямитель 12, цепи формирования сигналов на торможение 13 и фиксацию 14, включенные параллельно, и элемент 15 ИЛИ. цепь 13 формирования сигнала на торможение состоит из порогового устройства 16 с ,порогом срабатывания Ц1 и формирователя 17 импульсов, а цепь 14 — формирования сигнала на фиксацию — из порогового устройства, а 18 с лороroM 3О срабатывания .Ц < U < и формирователя

l9 импульсов, В качестве пороговых устройств 16,18 может быть использован, например> триггер Шмитта.

Выход элемента 15 ИЛИ соединен со счетным входом триггера 2 направления движения и входом формирователя 20, выход которого через элемент б ЙЛИ связан со входом распределителя 1 импульсов..

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал, поступающий на шину 5 через элемент.б ИЛИ проходит на вход .распределителя 1 импульсов, переключая его на один. такт

Ротор. электродвигателя 7.начинает поворачиваться, и напряжение, пропорциональное углу поворота ротора, с выхода датчика 8 угла поступает

«на вход дифференцирующего элемента О

l0.

Сигнал с выхода ди.фференцирующего элемента 10 пропорционален скорости вращения ротора и, в.зависимости от состояния триггера..2 на-. правления движения в момент прихода входного импульса шины.5„.может иметь отрицательную или положитель ную полярность, С выхода двухполупериодного выпрямителя 12 на входы пороговых устройств поступает напряжение, пропорциональное абсолютному значению скорости враще" ния ротора. При достижении этим напряжением величины порогов 01 m0<(U

15. ИЛИ переключает триггер 2 направлени." движения в противоположное первоначальному состояние, а задним фрон-! том 4ерез формирователь 20 и элемент

6 ИЛИ переключает распределитель 1 импульсов на такт в направлении, противоположном предыдущему. В результате возникает тормозной момент электромагнитных сил и угловая скорость ротора, а следовательно, и напряжения на выходы двухполупериодного выпрямителя 12 будут уменьшаться,В.моменты совпадения выходного напряжения.двухполупериодного выпрямителя с порогами U, и 0 срабатывают соответственно пороговые устройства 16 и 18, причем в.момент срабатывания порогового устройства 18 формирователь 19 формирует сигнал на фиксацию, который передним фронтом через элемент 15 ИЛИ переключает триггер 2 направления движения в состояние, противоположное.предыдущему, а задним фронтом через формирователь.20 и элемент б ИЛИ переключает распределитель 1 на такт в направлении, обратном предшествующему, и ротор фиксируется в конечном положении. На этом цикл работы старт стопного устройства завершается до прихода следующего входного импульса на шину 5..

Формирователь 17 вырабатывает сигнал на торможение по переднему

Фронту выходного импульса порогового устройства 16, а формирователь

19 — на.фиксацию по заднему Фронту импульса с выхода порогового уст ройства.18. Изменение нагрузки сопровождается изменением сигнала на выходе двухполупериодного выпрямителя 12 и, следовательно, ригистрируется пороговыми устройствами 16 и 18. В результате .происходит коррекция интервалов разгона и торможения. Параметры дифференцирующего элемента и.величины пороговых уров. ней 01. И 0 выбираются из условия сохранения баланса электромагнитной энергии.на интервалах разгона и торможения при изменении нагрузки в заданом диапазоне..

752729

Составитель 3 Горник

Редактор И.Нестерова Техред ЯГраб

Корректор, М.Шароши

Заказ 476 1/17 Тираж 783 Подписное

iIHHHIIH Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 ной нагрузке на валу, генератор стартстопных импульсов содержит дополнительный элемент ИЛИ, дифференцирующий элемент, усилитель с выходным выпрямителем, два пороговых элемента с различными уровнями срабатывания и три формирователя импульсов, один иэ которых, соединенный выходом с одним из входов основного элемента

ИЛИ, связан своим входом со"входом триггера и выходом дополнительного 16 элемента ИЛИ, подключенного каждым из двух своих входов через последо- вательно включенные формирователю импульсов и пороговый элемент к выходу выпрямителя, соединенного чеРез усилитель и дифференпирующий элемент с выходом датчика положения.

Источники информации, п1ринятые.во внимание при экспертизе

1. Дискретный электропривод с шаговым двигателем. Под общ. ред.

М.Г.Чиликина. M., Энергия, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 426294, кл. Н 02 Р 7/62, 1972 °