Формирователь сигнала обратной связи для устройства управления шаговым двигателем
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советски к
Социалистических
Республик
G 05 8 2!/02 с прнсоелинением заявки № (23) Приоритет
3Ъоударотеанай комитет
СССР оо делам иэаоретеоий в открытой
Опубликовано 30.10.82. Б<оллетень ¹ 40 (53) УДК 62-50 (088. 8) Дата опубликования описания 0 1. 1 1. 82.Л.Б. Коц, В.В..Чулючкин, A.À. Анашкин, В.Г. Токарев и В.С. Дрогайцев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
l (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛА ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
ДЛЯ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ
ДВИГАТЕЛЕМ
Изобретение относится к автоматике и может бь<ть использовано в устройствах управления шаговыми двигателями.
Известен датчик обратной связи для шагового двигателя, содержаций распределитель импульсов, элементы И, элементы ИЛИ,триггеры и блок сравнения (1 ).
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности клас<о сифи нации при чины от каза ша гово го при вода.
Наиболее близким к предлагаемому по технической суцности является форми ро ватель сигнала свя зи для устрой - 1 ства управления шаговым двигателем, содержащий элемент ИЛИ, распределитель импульсов, выходы которого подключены к соответствуюцим обмоткам шагового двигателя, последовательно с
20 которыми включены датчики тока, выходами соединенные с первыми входами соответствуюцих компараторов, вторые входы которых подключены к выходу источника,порогового напряжения, а выxopbl - к соответствующим входам бло- ка контроля, импульсный вход которого соединен с входом распределителя импульсов, а выход - с первым выходом йормирователя (2 ). " Известный формирователь характеризуется недостаточными функциональными возможностями, поскольку по контрольной информации невозможно определить произошел ли сбой распределителя импульсов, при котором привод не теряет работоспособности, или же произошел--обрыв .в цепи одной из фаз двигателя, при котором шаговый привод уже не может использоваться.
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей формирователя.
Указанная цель достигается тем, что в формирователь введены блоки сравнения по модулю два, элемент задерж3 97032 ки, первый и второй элементы И и RSтриггер, 5 -вход которого подключен к выходу nepaoro элемента И, первым входом соединенного с выходом элемента ИЛИ, а инверсный выход - к второму 5 выходу формирователя и к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с первым входом датчика, а выход - с входом распределителя импульсов и через элемент задержкис вторым входом первого элемента И, причем первые входы блоков сравнения по модулю два подключены к соответствующим выходам распределителя импульсов, вторые входы - к выходам соответ-15 ствующих компараторов, а выходы — к . входам элемента ИЛИ и к третьим выходам формирователя, второй вход которого соединен с к -входом Rü -триггера, На чертеже приведена функциональная 20 электрическая схема формирователя °
Формирователь включает обмотки 1 шагового двигателя, распределитель 2 импульсов, датчики 3 тока, компараторы 4, источник 5 порогового напряже- г5 ния, блок 6 контроля, блоки 7 сравнения по модулю, элемент ИЛИ 8, первый элемент И 9,RS-триггер 10, второй элемент И 11 и элемент l2 задержки.
Формирователь работает следующим 30 образом.
В исходном состоянии под током находится четное или нечетное количество обмоток шагового двигателя, т.е. постоянное напряжение с соответствующих выходов распределителя 2 импульсов приложено к соответствующим обмоткам.1 двигателя. При этом с выходов компараторов 4, соответствующих включенным обмоткам двигателя, выра- 40 батывается сигнал "1", а с выходов коипараторов 4, соответствующих выключенным обмоткам, вырабатывается сигнал ".О". Эти сигналы поступают на входы блока 6 контроля, на импульсный вход которого поступают входные импульсы распределителя 2 импульсов, и при сбое распределителя 2 импульсов возбуждается контрольный выход блока 6, контроля, 50
Кроме того, выходные сигналы компараторов 4 поступают на одни из входов блоков 7 сравнения по модулю два, на другие входы которого поступают сигналы с соответствующих выходов распределителя 2. импульсов. Если на
55 ,соответствующем выходе распределителя присутствует сигнал логической единицы„ то соответствующая обмотка двигателя должна быть включена и на выходе соответствующего компаратора также должен быть сигнал логической единицы.
Блок сравнения по модулю. два вырабатывает сигнал логического нуля при равенстве входных сигналов и сигнал логической единицы при неравенстве входных сигналов. При отсутствии обрыва в цепи одной из обмоток двигателя на входах блоков 7 присутствуют разные сигналы - сигналы. логического нуля, если соответствующая обмотка выключена, и сигналы логической единицы, если соответствующая обмотка включена.
Таким образом, на выходах блоков 7 находятся сигналы логического нуля, а выходные сигналы элемента ИЛИ 8 и элемента И 9 равны логическому нулю.
При этом RS -триггер 10 находится в состоянии Я =- О, Q = 1, что соответствует исправному состоянию схемы.
При обрыве в цепи одной из обмоток двигателя перестает протекать ток и на выходе соответствующего компаратора появляется сигнал логического нуля при сигнале логической единицы с соответствующего выхода распределителя, На выходе соответствующего блока 7 устанавливается сигнал логической единицы, который через элемент ИЛИ 8 и элемент И 9 устанавливает RS -триггер 10 в состояние и =- 1, Q = О, что возбуждает второй контрольный выход формирователя и приводит к блокировке элемента И 11. При этом входные импульсы перестают подаваться через элемент И 11 на вход распределителя 2 импульсов.
На выходах блоков 7 устанавливается код, соответствующий оборванной фазе.
Элемент 12 задержки служит для задержки прохождения сигнала с выхода элемента ИЛИ 8 на Й -вход триггера 10.
Это необходимо, так как ток в обмотках нарастает с запаздыванием относительно изменения выходных сигналов распределителя 2 из-за индуктивности обмотки двигателя. Следовательно, на вход RS -триггера 10 поступает сиг нал, соответствующий установившемуся значению токов обмоток. Для приведения формирователя в исходное состояние после ремонта в цепи оборванных обмоток двигателя, на 4-вход триггера 10 подается сигнал "Сброс".
Таким образом, при сбое распределителя импульсов происходят возбуждение первого контрольного выхода формирователя, при обрыве в цепи одной или
9703 нескольких обмоток происходит возбуждение первого и второго контрольных выходов. Прекращается подача выходных импульсов на вход распределителя 2 импульсов и на входах блоков 7 находит- ся код, соответствующий номерам обмоток шагового двигателя, в цепи которых. произошел обрыв..Такое выполнение Формирователя позволяет определить произошел ли сбой распределителя им- 10 пульсов,при котором шаговый привод не теряет работоспособности, или же произошел обрыв в цепи одной из обмоток двигателя, что приводит к потере работоспособности привода. Кроме того, ts формирователь вырабатывает код номеров Фаз, в которых произошел обрыв.
Таким образом, расширение функцио-. ,.нальных возможностей формирователя по диагностике отказов шагового привода 20 в целом позволит значительно сократить время на восстановительные работы.
2S формула изобретения
Формирователь сигнала обратной связи для устройства управления шаго выл двигателем, содержащий элемент ИЛИ распределитель импульсов, выходы ко30 торого подключены к соответствующим обмоткам шагового двигателя, последовательно с которыми включены датчики тока, выходами соединенные с первыми входами соответствующих компараторов, вторые входы которых подклю25 6 чены к выходу источника порогового напряжения, а выходы - к соответствующим входам блока контроля, импульсный вход которого соединен с входом распределителя импульсов, а выходс первым выходом формирователя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены блоки сравнения по модулю два, элемент задержки, первый и второй элементы И и RS-триггер, S-вход которого подключен к выходу первого элемента И, первым входом соединенного с выходом элемента
ИЛИ, а инверсный выход - к второму выходу Формирования и к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с первым входом формирователя, а выход - с входом распределителя импульсов и через элемент задержки - с вторым входом первого элемента И, причем первые входы блоков сравнения по модулю два подключены к соответствующим выходам распределителя импульсов, вторые входы — к выходам соответствующих компараторов, а выходы — к входам weмента ИЛИ и к третьим выходам формирователя, второй вход которого соединен с R.-входом RS-триггера.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР и 562800, кл. 4 05 В 21/02, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2705641, кл. С 05 В 21/02, 1979 (прототип).
970325
° О
Коняромныи
suud E гбитраюнЫи
Ер АиИХ
Составитель С. Дунаев
Редактор И. Иихеева Техред М. Коштура Корректор С. !leкмар
Заказ 5388/58 Тираж 915 . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва )!(-35 Раушская наб. д, 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,
