Устройство для старт-стопного управления шаговым двигателем

 

С. С. Кожин, Г. Я. Кузьмин, А. А. Прозоров и В. T. Рубитель (72) Авторы изобретения

ВСЕС9(93Щ g

ШТРчТНб. гt. ХиагЬЕГЛ; АS

И ЗЛИ(ТЕКА (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАРТ вЂ” СТОПНОГО УНРАВЛЕНИЯ

ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электроприводу и может быть применено в устройствах с шаговыми электродвигателями, требующих высококачественного старт-стопного режима движения и повышенной надежности исполнения команд.

Известны устройства для старт — стопного управления шаговым двигателем, содержащие усилитель мощности, распределитель импульсов и формирователь старт — стопных команд (1}.

Наиболее близким по технической сущности о является устройство для старт — стопного управления. шаговым двигателем, содержащее усилитель мощности, распределитель импульсов с входами направления движения и формирователь старт — стопных команд (2! .

Недостатком известных устройств является пониженная надежность, связанная с тем, что формирование старт — стопного сигнала осущест - вляется последовательно возбуждаемыми элементами задержки. Отказ одного из элементов нри- эо водит к полному нарушению последовательности старт †стопно сигнала и, следовательно, к сбою движения ротора двигателя. Другой недостаток— пониженная точность старт — стопного движения, связанная с тем, что в формировании сигнала управления участвуют несколько (в нереверсивном варианте минимум два, а в реверсивном— четыре) элемента задержки. Нестабильность одного из них приводит к искажению старт— стопного сигнала и, как результат, к возникновению колебаний ротора в конце движения.

Кроме этого, недостатком является и импульсньтй характер старт-стопиых команд, формируемых распределителем импульсов — счетным устройством, имеющим пониженный коэффициент надежности.

Цель изобретения — повышение надежности и точности старт — стопного движения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем усилитель мощности, распределитель импульсов и формирователь старт — стопных команд, последний содержит блок памяти, коммутатор каналов, тактовый генератор и логический элемент ИЛИ, входы которого соединены с входами направления движения распределителя импульсов, а выход подключен к входу синхронизации тактового генератора и входу "Запись" блока памяти, 964950 соединенного информационными входами поразрядно с выходами распределителя импульсов. а выходами — поразрядно с входами коммутатора каналов, подключенного друтими входами к поразрядным выходам блока памяти, причем ф выход тактового генератора связан с управляющим входом коммутатора каналов, соединенного своими выходами с входами усилителя мощности.

На фиг. 1 представлена функциональная 19 схема предлагаемого устройства; на Фиг. 2— моментная характеристика шагового двигателя в сочетании с импульсными последовательностями команд в функции времени.

Устройство для старт — стопного управления 1S шаговым двигателем 1 содержит усилитель мощности 2, коммутатор каналов 3, распределитель импульсов 4, блок памяти 5, логический элемент ИЛИ 6, тактовый генератор 7, входы 8 и

9 направления движения. 20

Устройство работает следующим образом;

Управляющий импульс внешней пограммы

08.х (фиг. 2) поступает на один из входов направления движения 8 или 9. Одновременно с передним Фронтом управляющего импульса, воздействующего через элемент ИЛИ 6 на вход

"Запись" блока памяти 5, осуществляется перезапись состояния распределителя импульсов 4 в блок памяти 5. По заднему фронту импульса управления U „в зависимости от направления движения изменяется состояние распределителя импульсов 4 Uy и 0 1 (фнг. 2). Таким образом, с момента окончания командного импульса в потенциальной форме в блоке памя-. ти 5 хранится информация о настоящем, а в

3S распределителе импульсов 4 о последующем состояниях фаэ шагового двигателя. 1. Эти состояния распределителя импульсов 4 передаются на входы усилителя мощности 2 по командам тактового генератора 7, вырабатывающего с мо40 мента поступления на вход синхронизации командного импульса 08„внешней программы один период тактовой частоты Ог (фиг. 2).

При наличии логической единицы на выходе генератора 7 через коммутатор каналов 3 транс. лируется в усилитель мощности 2 информация

43 иэ распределителя импульсов 4, а при логическом нуле — на выходе генератора 7 из блока памяти 5. При этом ротор двигателя 1 в м мент времени t> выводится из состояния покоя Ч „(фиг. 2) под действием положитель-. ного момента м и движется в направлении соседней устойчивой точки Ч 2 (фиг. 2). В момент времени t 2 ротор попадает под действие, тормозящих сил и фиксируется в момент времени тэ в точке

Использование цифровой информации об электрических состояниях фаз шагового двигателя о предстоящем движении в потенциальной форме по сравнению с йзвестными полностью исключает возможность сбоя распределителя импульсов. Сохранение комплекта блоков при реверсивном управлении упрощает устройство. Наличие одного программного блока (одной степени свободы) облегчает настройку и повышает точность прибора.

Формула изобретения

Устройство для старт — стопного управления шаговым двигателем, содержащее усилитель мощности, распределитель импульсов с входами направления движения и Формирователь старт-стопных команд, о т л и ч а ю и е ее я тем,.что, с целью повышения надежности и точности старт — стопного движения, формирователь старт — стопных команд содержит блок памяти, тактовый генератор, коммутатор каналов и логический элемент ИЛИ, входы которого соединены с входами направления движения распределителя импульсов, а выход подключен к входу синхронизации тактового генератора и входу "Запись" блока памяти, соединенного информационными входами с выходами распределителя импульсов, а выходами поразрядно— с входами коммутатора каналов, подключенного другими входами к поразрядным выходам блока памяти, причем выход тактового генератора связан с управляющим входом коммутатора каналов, соединенного своими выходами с входами усилителя мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дискретный электропривод с шаговыми двигателями. Под ред. М. Г. Чиликина. М., "Энергия", 1971, с. 546 — 559.

2. Авторское свидетельство СССР N 262221, кл. Н 02 Р 8/00, 1970. !

Фиг.2

ВНИИПИ Заказ 7686/45 Тираж 721 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4