Устройство для многорежимного управления трехфазным шаговым двигателем Советский патент 1983 года по МПК H02P8/00 H02P8/34 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано . в дискретных системах автоматического управления с шаговыми двигателями . .

Известно устройство для многорежимного управления трехфазным шаговым двигателем, содержащее распределитель импульсов, на 0. триггерах и логических элементах И-ИЛИ-НВ, и узлы самоконтроля и самокоррекции, на элементах И-НЕ;, и инверторах fl.

Недостатками устройства являются узкие функциональные возможности, обусловленные способностью обеспечения всего двух режимов коимутации фаз трехфазного реверсивного шагового двит.ателя

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для многорежимного управления трехфазным шаговым двигателем, содержащее в каждом разряде I -К триггер с единичныт и нулевыми информационными и установочными входами, тактовымвходом, подключенным к Общей тактирующей- иине, первый и второй логические элементы 2И-НЕ, первые входы которых чены к единичным выходам I-К триггеров соответственно послёду1кцего и

предыдущего разрядов, вторые входы объединены с вторыми входами аналогичных элементов остальных разрядов и подключены-соответственно к первой и второй шинам задания режима переключения, а выходы подключены к пер-, вому и второ;лу единичным информационным входам )-KI триггера этого же разряда, третий и четвертый .рогичесtoкие элементы 2И-НЕ, подключенные первыми входами к нулевым выходам I-K триггеров соответственно последующето и предыдущего разрядов, вторьми входами, объединенными с вторыми

15 входами аналогичных элементов остёшьных разрядов, - к третьей и четвер:той шинам задания режима переключения, а выходами - к первому и второму нулевым информационным входам

20 l-Ki триггера этого же разряда . Известное устройство обеспечивает все режимы коммутации трехфазного .шагового двигателя, но имеет дизкую Нсшежность из-за возникновения

25 под действием помех ложных и избыточных состояний- триггеров.

Цель изобретения - повышение надежн1ости устройства.

Поставленная дель достигается

30 т:ем, что устройство для многорежимного управления трехфазным шаговым двигателем, содержащее в каждом раз ряде- 1-К: триггер с единичными и нулевыми информационными и установочными входами и тактовым входом, подключенным к общей тактирующей шине, первый и второй логические элементы 2И-НЕ, первые входы которых подключены к единичным выходам 1-К триггеров соответственно последующего и предыдущего разрядов, вторые входы объединены с вторыми входг1ми аналогичных элементов остальных разрядов и подключены соответственно к первой и второй шинам задания режима переключения, а выходы подключены к первому и второму информационным входам триггера этого же разряда, третий и четвертый лбгические элементы 2И-НЕ, подключенные пер выми входами к нулевым выходам 1-К триггеров соответственно последующего и предыдущего разрядов, вторыми входами, объединенными с вторыми .входами аналогичных элементов остал ных разрядов, - к третьей и четвертой шинам задания режима переключения, а выходами - к первому и-второму нулевым информационным входам 1-К триггера этого же разряда, .снабжено двумя элементами ИЛИ, элементом ИЛИ-НБ и элементом- И-НЕ, пер вые три входа которого подключены к нулевым выходам I-K. триггеров всех разрядов, четвертый вход - к общей тактирующей шине, а выход - к нуле.вому и единичному установочным входам ,1 -К4. триггеров первого и третьего разрядов и первым входам обоих элементов ИЛИ, соединенных выходами с единичным и нулевым установочными входами триггера второго разря да, причем второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, подключенного своими обоими входами к второму и третьему входам второго элемента ИЛИ и к третьей и четвертой шинам задания режима переключения.

Такое выполнение.устройства позволяет значительно повысить его надежность за счет обнаружения и авто матической ликвидации избыточных и ложных логических состояний триггеров при сбоях и после включения питания.

1

На чертеже приведена схема -пред

лагаемого устройства с распределителем и встроенным устройством контроля и коррекции ошибок, состоящая из трех счётных триггеров 1 (типа 1-К), подключенных тактовыми входами к общей тактирующей шине 2. К единичным информационным входам тригера 1 ка}кдого разряда подключены 2 И-НЕ логические элементы 3 и .4, а к его нулевыминформационным входам - аналогичные элементы 5 и б. Первые входы элементов 3 и 4 каждого разряда подключены к единичным выходам триггеров 1 предыдущего и последующего разрядов, а вторые входы - к первой 7 и второй 8 шинам задания режима переключения. Первые входы элементов 5 и 6 каждого р.азряда подключены к нулевым выходам триггеров 1 предыдущего и последующего разрядов, а вторые входы - к третьей 9 и четвертой 10 шинам задания режима переключения. В устройстве контроля и коррекции ошибок первые три в.хода логического элемента И-НЕ 11 подключены к нулевым выходам всех триггеров 1, а четвертый вход - к общей тактовой шине 2. Выход элемента 11 подключен к единичному установочному входу первого, нулевому установочному входу третьего триггеров 1 и к первым входам логических элементов ИЛИ 12 и 13, выходы которых подключены соответственно к единичному и нулевому установочным входам триггера 1 второго разряда. Второй и третий входы элемента 13 непосредственно, а второй вход элемента 12 через элемент ИЛИ-НЕ 14 подключен к третьей 9 и четвертой 10 шинам задания режима переключения.

Устройство работает следующим образом.

Перед созданием каждого из возможных режимов переключения выходных каналов вых. 1 - вых. 3 к управляющим шинам 7-10 прикладывается соответствующий кодовый набор уровней потенциалов.

В таблице даны коды управления и коммутации, .

После включения питания.триггеры 1 в общем случае установятся в произвольные положения. При этом во можна их установка как в положения, соответствующие заданным режимам переключения, так н в ложные и избыточные положения.

Устройство обеспечивает каждый из возможных режимов пяоеключения выходных каналов вых 1 - вых.3, если при каждом из них устанавливается соответствующее данному режиму нмальное начальное положение триггеров 1.

Если, например, задан режим II с прямым или обратным порядком коммутации и первоначальная установка тргеров 1 соответствует кодам. 001, 01 или 100, то при подаче импульсов управления на тактовую шину 2 обеспчивается режим 1 с одним включаемым каналом в каждом такте. Если же задан этот же режим, но первоначальная установка триггеров 1 соответствует кодам: 011, 110 или 101, то

связи между триггерами приведут к т.ому, что через один такт после подачи на шину 2 тактовых импульсов любой из этих кодов сменяется на коК 000, а еще через такт - на 111 и т.д.

Аналогично будет происходить ошибочная работа устройства и при другизс режимах, определяемых таблицей, при отсутствии элементов контроля 11-14.

При возникновении кодовой комбит нации 000 на выходе элемента И-НБ 11 в том же такте возникает нулевой noTeHiWcui, обеспечивающий установ- . ку триггера 1 первого разряда в единичное состояние, а триггера 1 третьего разряда - в. нулевое состояние. При этом в зависимости от кодов управРежим переКод переключения ключения

ления на шинах 9 и 10, т.е. в зависимости от заданного режима переключения каналов, триггер 1 второго раэ ряда через элементы 12-14 устанавливается в единичное или нулевое состояние , чем обеспечивается перевод устройства в определенное исхсхдное Состояние, соответствуютеё заданному нормальному режи|и1у работы.

Таким образом, устройство контроля и коррекШ1И сшибок предлагаекюiro распределител:я обеспечивает автоматическую установку требуемых для каждого режима состояний триггеров как при подаче питания и при изменении режима, так и при различных сбоях, что значительно повышает надежность работы.

Код управления на ишнах

I п/п

порядок

Прямой 100-010-001-...

Обратный 001-010-100-...

Пря110-011-101-... мой

Обрат101-011-110-.. ный

Пря100-110-010-011-001-101-.. мой

или I I

Обрат101-001-011-010-110-100-.. ный

Формула изобретения

Устройство для многорежимного .управления трехфазным шаговым двигателем, содержащее в каждом разряде 3-К%-триггер с единичными и нулевыми

60 :информационными И установочными входами и. тактовым вводом, подключенным к общей Тсцстирунщей шине, и второй логические элементы 2И-НЕ, перш:1е входы которых подклю5$ ;чены к единичным выходам. t-K -триггёров соответственно последующего и предыдущего разрядов, вторые Ьбъединены с вторыми входами ана логичных элементов остальных разрядов и подключены соответственно к первой и второй шинам задания режи,ма.переключения, а выходы подключены к первому и второму единичным ин {5ррмационным входам 1-К -триггера этого же разряда, третий и четверты логические элементы 2И-НЕ, подключенные первыми входамик нулевым выходам l-Kj -триггеров соответственно последующего и предыдущего разрядов, вторыми входами, объединеннь1ми с вторыми входами аналогичных элементов остальных разрД| в, - к третьей и четвертой шиуам задания режима переключения, а выходами к первому, и второму нулевым информационным входам I-К -триггера этого же разряда, отличающеё с я тем, что, с целью повышения надежности, снабжено двумя элементами ИЛИ, элементом ИЛИ-НЕ и элементом И-НЕ, первые три входа которого подключены к нулевым выходам

Г|-К -триггеров всех разрядов, четвертый вход - к общей тактирующей ; шине, а выход - к.нулевому и единичному установочным входам ) триггеров первого и третьего разрядов

и первым входам обоих элементов ИЛИ, соединенных выходами с единичным и нулевым установочными входами, I-К4;-триггера второго разряда, причем второй вход первого элемента ИЛИ

соединен с выходом элемента ИЙИ-НЕ, подключенного своими обоими входами .к второму и третьему входам второго элемента ИЛИ и к третьей и четвертой шинам задания режима переключёния.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

перестраиваемым алгоритмом для трехфазных реверсивных шаговых электродвигателей. Автореф. Арутюнян В.Ш. и др. Электротехническая промышленность. ВЫП.1, Сер. Электропривод, /1979, с. 1-3.

CM

9 в в

г

П

(-Л

г-О «5

sr

См