Трехканальный двухрежимный распределитель импульсов для управления шаговым двигателем

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.06.80 (21) 2938447/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (5!) М. Кл.з

Н 02 P 8/00

Гоеударстееннык коилтет

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 28.02.82 (53) УДК 621.313.

13-! 33 3 (088 8) llo делам лзобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Ш. Арутюнян, Г. С. Айвазян, М. М. Манукян и Ф. А. Казарян (71) Заявитель (54) ТРЕХКАНАЛЬНЫЙ ДВУХРЕЖИМНЫЙ РАСПРЕДЕ,ЛИТЕ.ЛЬ

ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ УПРАВ,ЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу, и может быть использовано для двухрежимного управления трехфазным шаговым двигателем.

Известен реверсивный распределитель импульсов для управления трехфазным шаговым двигателем, содержащий в каждом разряде RS-триггер, единичный и нулевой выходы которого соединены через элементы И с соответствующими входами предыдущего триггера для одной системы связей и последующего — для другой системы .(1).

Недостатками этого распределителя являются сложность схемы и ее управления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является трехканальный реверсивный распределитель импульсов для управления шаговым двигателем, содержащий в каждом разряде Рт, триггер с тактовым, информационным и установочными входами, и подключенный к его информационному входу логический элемент

2И вЂ” ИЛИ вЂ” HE, первые входы которого подключены к нулевым выходам триггеров смежных каналов, а вторые входы к двум шинам управления направлением переключения выходных каналов (2).

Недостатками этого известного устройства являются сложность управления и низкая надежность функционирования.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что трехканальный двухрежимный распределитель импульсов снабжен четырьмя логическими элементами 4И вЂ” НЕ и двумя инверторами, один из которых связывает с тактовой шиной первые входы всех элементов

4И вЂ” НЕ, подключенных вторым входом первого из них к выходу второго инвертора, вторым входом второго элемента к входу второго инвертора и шине режима коммутации, вторыми входами третьего и четвертого и третьим входом первого элементов к нулевому выходу триггера первого канала, связанного своим единичным выходом с третьим входом второго элемента

4И вЂ” НЕ, подключенного четвертым своим входом к третьему входу четвертого элемента 4И вЂ” НЕ и единичному выходу триггера второго канала, соединенного нуле907753 вым выходом с четвертым входом первого элемента 4И вЂ” HE и третьим входом четвертого элемента 4И вЂ” НЕ, подключенного четвертым своим входом к нулевому выходу триггера третьего канала, связанного единичным выходом с четвертым входом четвертого элемента 4И вЂ” НЕ, соединенного выходом с нулевым установочным входом триггера второго канала, подключенного единичным установочным входом к выходу третьего элемента 4И вЂ” НЕ, причем выходы первого и второго элементов

4И вЂ” НЕ соединены соответственно с единичным и нулевым установочными входами триггера первого канала.

На чертеже представлена принципиальная схема трехканального реверсивного двух-

Распределитель состоит из трех Dq триггеров 1 — 3, трех логических элементов 4 — 6

2И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ, общей тактирующей шины T) подключенной к тактовым входам всех триггеров, двух управляющих порядком (прямым и обратным) переключения шин У1 и У2, четырех логических элементов 7 — 10 4И вЂ” НЕ, двух элементов 11 и 12 НЕ и третьей шины управления числом одновременно возбуждаемых (режимом коммутации) фаз УЗ. Первые входы всех элементов 4И вЂ” НЕ соединены между собой и подключены через первый элемент 11 НЕ к общей тактирующей шине Т. Второй вход второго элемента 8 4И вЂ” НЕ непосредственно и второй вход первого элемента 7 4И—

НЕ через второй элемент 12 НЕ подключены к дополнительно введенной шине управления УЗ. Вторые входы третьего и четвертого элементов 9 и 10 4И вЂ” НЕ, третий вход первого элемента 7 4И вЂ” НЕ и третий вход второго элемента 8 4И вЂ” НЕ подключены соответственно к нулевому и единичному выходам триггера первого разряда 40

Р 1. Четвертый вход первого элемента 7

4И вЂ” HE, третий вход третьего элемента 9

4И вЂ” НЕ и четвертый вход второго элемента 8 4И вЂ” HE, третий вход четвертого элемента 10 4И вЂ” НЕ подключены соответственно к нулевому и единичному выходам триг45 гера второго разряда Р 2. Четвертые входы третьего и четвертого элементов 9 и 10

4И вЂ” НЕ, подключены соответственно к нулевому и единичному выходам триггера третье го р аз р яда D g 3. SO

Устройство работает следующим образом.

Перед созданием каждого из двух возможных симметричных режимов переключения фаз двигателя к управляющим шинам У1, У2 и УЗ устройства прикладывае- ется приведенный в таблице кодовый набор уровней потенциалов.

После включения питания элементы памяти (Р триггеры) в общем случае устанавливаются в произвольные логические состояния. При этом возможна установка триггеров 1 — 3 как в положения, соответствующие заданным режимам коммутации, так и в ложные и избыточные положения.

Устройство обеспечивает нормальные режимы переключения выходных каналов если первоначальная установка Р триггеров соответствует одному из кодовых комбинаций заданного по таблице режимов коммутации, т. е. если при заданном режиме и = 1 триггеры устанавливаются в исходные состояния 001, 010 или 100 и при заданном режиме и = 2 устанавливаются в исходные состояния 011, 110 или 101.

Состояния триггеров, соответствующие кодам 000 и 111 для любого из нормальных режимов являются избыточными и исключаются для обеспечения нормальной работы устройства. Состояния же 011, 101 или 110 для режима с и = 1 и состояния

001, 010 или 100 для режима с и = 2 являются ложными и должны быть скорректированы. Дополнительно введенные четыре логических элемента 7 — 10 4И вЂ” НЕ вместе с инверторами 11 и 12 и шиной управления УЗ выполняют функцию обнаружения ложных и избыточных логических состояний триггеров 1 — 3 и автоматической их установки в требуемые для каждого режима логические состояния после включения питания, а также после воздействия помех и наводок.

Так, например, если задан режим с и = 1 (прямой или обратный порядок переключения), но триггеры случайно установлены в избыточные состояния 111, то на выходах элементов 8 4И вЂ” НЕ и 10 4И вЂ” НЕ, возникают нулевые потенциалы, а на выходах элементов 7 4И вЂ” НЕ и 9 4И вЂ” НЕ поддерживаются единичные потенциалы.

Благодаря этому после действия первого тактового импульса триггеры 1 и 2 переходят в нулевые логические состояния и на выходе устройства устанавливается одна из требуемых рабочих кодовых комбинаций данного режима переключения выходных каналов 001. Если триггеры оказываются в избыточном состоянии 000, то нулевой потенциал возникает на выходе элемента 9 4И вЂ” НЕ, который после воздействия тактирующего импульса приводит к переходу триггера 2 в единичное состояние, т. е. на выходе устройства устанавливается другая рабочая кодовая комбинация этого режима 010 При ложном для рассматриваемого режима состоянии триггеров 110 нулевой потенциал возникает на выходе элемента 8 4И вЂ” НЕ и после воздействия тактирующего импульса триггер 1 переходит в нулевое состояние. В

907753

5 результате на выходе устройства возникает рабочая (для данного режима) кодовая комбинация 010. При ложных, для данного режима, исходных положениях триггеров 101 и 011 переключение распределителя в течение одного или двух тактов протекает с п = 2 до достижения кодовой комбинации 110, которая улавливается и исправляется аналогично вышеизложенному.

Если же задан режим с и = 2 (прямой или обратный порядок подключения), но триггеры случайно установлены в избыточ- 10 ное положение 111, то на выходе, элемента

10 4И вЂ” HE возникает нулевой потенциал, а на выходах остальных аналогичных элементов поддерживаются единичные потенциалы. Благодаря этому после воздействия первого же тактового импульса триггер 2 переходит в нулевое логическое состояние и на выходе устройства устанавливается одна из требуемых для данного режима рабочих кодовых комбинаций 101. Если триггеры оказываются в избыточном поло- го жении 000, потенциалы возникают на выходах элементов 7 и 9 4И вЂ” НЕ и по завершению первого тактового импульса триггеры 1 и 2 переходят в единичные логические состояния. На выходе устройства

Код коммутации

Код управления

У пп

YI YII YIII

001-010- 100-.

100-010-001-..

011-110-101-...

101-110-0111 0

Формула изобретения

Трехканальный двухрежимный распределитель импульсов для управления шаговым двигателем, содержащий в каждом канале Р триггер с тактовым, информационным и установочными входами и подключенный к его информационному входу логический элемент 2И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ, первые входы которого соединены с нулевыми выходами триггеров смежных каналов, а вторые — с двумя шинами управления направлением переключения каналов, шину режима коммутации и тактовую шину, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен четырьмя логическими элементами 4И вЂ” НЕ и двумя инвертора ми, один из которых связывает с тактовой шиной первые входы всех элементов 4И вЂ” НЕ, подключенных вторым входом первого из них к выходу второго ин40

55 устанавливается другая рабочая кодовая комбинация 110.

В случаях же возникновения ложных кодовых комбинаций логических состояний триггеров 010 или 100 переключение распределителя в течение одного или двух тактов протекает с и = 1 до достижения кодовой комбинации 001, которая улавливается и исправляется аналогично вышеизложенному.

После обнаружения и исправления указанных избыточных и ложных состояний триггеров в следующем такте поступления тактирующих импульсов восстанавливается нормальная циклограмма функционирования устройства в соответствии с таблицей.

Такое выполнение устройства позволяет полностью автоматизировать первоначальную установку триггеров в требуемые исходные состояния в соответствии с заданным режимом переключения выходных каналов, обнаружить случайные ложные и избыточные логические состояния триггеров и соответствующим образом их скорректировать, что приводит к существенному упрощению управления распределителем и повышению надежности его работы. вертора, вторым входом второго элемента — к входу второго инвертора и шине режима коммутации, вторыми входами третьего и четвертого и третьим входом первого элементов к нулевому выходу триггера первого канала, связанного своим единичным выходом с третьим входом второго элемента 4И вЂ”.НЕ, .подключенного четвертым своим входом к третьему входу четвертого элемента 4И вЂ” HE и единичному выходу триггера второго канала, соединенного нулевым выходом с четвертым входом первого элемента 4И вЂ” НЕ и третьим входом третьего элемента 4И вЂ” НЕ, подключенного четвертым своим входом к нулевому выходу триггера третьего канала, связанного единичным выходом с четвертым входом четвертого элемента 4И вЂ” НЕ, соединенного выходом с нулевым установочным входом триггера второго канала, подключенного единичным установочным входом к вы-.

907753

7 ходу третьего элемента 4И вЂ” HE, причем вы-. ходы первого и второго элементов 4И вЂ” HE соединены соответственно с единичным и нулевым установочными входами триггера первого канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР

Мо 286020, кл. Н 02 Р 8/00,,1970.

2. Арутюнян В. Ш., Манукян М. М.

Синтез оптимальных схем многопрограммных коммутаторно-распределительных устройств Сб. «Вычислительные средства в технике и системах связи». Под ред. Пашкеева С. Д. М., «Связь», вып. 4, 1979, с. 71 — 78.

Редактор Н. Джуган

Заказ 613/68

Составитель 3. Горник

Техред А. Бойкас Корректор М. Дснчнк

Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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