Устройство управления шаговым двигателем Советский патент 1986 года по МПК G05B19/40 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для гибкого программного управления работой шаговых двигателей,

Целью изобретения является расширение рабочего диапазона частот.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - эпюры напряжения управления форсировкой.

Устройство содержит программируемый таймер 1, счетчик 2 импульсов , коммутатор 3, группу элементов И-НЕ 4, первую 5 и вторую 6 группы ключей, обмотки 7 шагового двигате- ля (ШД), первую 8 и вторую 9 групп развязывающих диодов, первый 10 и торой 11 источники напряжения.

На входы програг-1мируемог6 таймера 1 по шине данных и шине управле- ния подаются сигналы с микропроцессора. Через шину управления в.устройство подаются сигналы тактовой частоты, разрешения и направления вращения.

На выходе О программируемого таймера 1 вырабатывается последовательность импульсов с частотой, соответствующей частоте шагов ШД, которая поступает на управляющий вход программируемого таймера и формирует последовательность импульсов С частотой, равной входной частоте, и длительностью, равной времени форсированного режима обмотки ШД. Последовательность импульсов с выхода программируемого таймера I поступает также на вход счетчика 2, на выходах которого устанавливается очредная комбинация состояния счетчика 2 с приходом каждого импульса на его вход. Состояние счетчика 2 подается на входы коммутатора 3 и стробируется сигналом Направление вращения, подаваемым по шине управления с микропроцессора, в зависи- мости от которого на выходе коммута 1ора 3 устанавливается очередная .комбинация сигналов, соответствующая прямому или обратному вращению Ш

С выхода коммутатора 3 сигналы поступают на один вход элементов И-НЕ 4, стробируются сигналом, подаваемым на второй вход элементов И-НЕ 4, и сигнал на выходе элемента И-НЕ 4 открывает ключи 6, которые, осущест- вляя электронную форсировку обмоток 7 ШД (фиг.2), подают повышенное питающее Напряжение с источника 10

5

1259219J

через развязывающие диоды 9 на обмот

0 5

5

0

ки 7, запирая тем самым развязывакг- щие диоды 8. Сигналы, подаваемые с выходов коммутатора 3 на входы ключей 5, открывают их, подключая тем самым обмотки 7 к источникам 10 и 11 питания. При этом ток форсировки, проходя от источника 10 через ключи 6, развязываюп ие диоды 9, обмотки 7 ШД, ключи 5 обратно к источнику 10, вводит в форсированный режим обмотки 7 ШД.

По окончании импульса форсировки, поступающего на второй вход элементов И-НЕ 4, на их выходе установится сигнал, запирающий ключи 6, при этом подача повьшенного питающего напряжения с источника 10 ч-ерез развязывающие диоды 9 на обмотки 7 ШД прекра- тится, развязывающие диоды 8 откроются и через них номинальное питающее напряжение с источника 11 поступит на обмотки 7 ШД.

Изменяя частоту на выходе О программируемого таймера I программным путем, возможно задание практически любой кривой разгона для различных типов 1ЧД. В качестве коммутатора 3 возможно использование

как программируемых постоянных запоминающих устройств, так и перепрограммируемых, что позволяет задавать

. работы ШД самому пальзовате - лю, применительно к ШД того или типа.

Предлагаемое устройство позволяет добиться оптимального управления ШД при разгоне и максимально высокой частоте-, шагов за счет обеспечения электронной форсировки, что повышает производительность ШД.

Формула изобретения

Устройство управления шаговым двигателем, содержащее шину данных и управляющую шину, два источника напряжения, первую группу развязывающих «диодов и две группы ключей с числом элементов в каждой группе, соответствующим количеству обмоток шагового двигателя, и коммутатор, выходы которого соединены с пер- входами соответствующих ключей первой группы, отличающееся тем, чтоf с целью расширения рабочего диапазона частот, в устройство введены программируемый таймер, счетчик импульсов, вторая группа развязывающих диодов и группа элементов И-НЕ с числом элементов в каждой группе по числу обмоток шагового двигателя, причем управляющая шина и шина данных подключены к со- ответ твующим входам программируемого таймера, соединенного первым выходом с входом счетчика импульсов и управляющей шиной, а вторым выходом - с первыми входами элементов И-ИЕ, втбрые входы элементов И-НЕ подклю чены к первым входам соответствующих ключей первой группы, выходы счетчика импульсов связаны с соответствующими входами коммутатора, управляющий Вход которого подключен к управляющей шине, выходы элементов И-НЕ связаны с первыми входами соответствующих ключей второй группь), вторые входы которых соединены с положительным выводом первого источника напряжения, выходы ключей второй группы подсоединены через последовательно соединенные соответствующие развязывающие диоды второй группы и соответствующие обмотки шагового двигателя к вторым входам соответствующих ключей первой группы, выходы , которых соединены с отрицательными выводами первого и второго источников напряжения, положительный вы&од . второго источника напряжения соеди- 1ен через развязывамщие диоды первой группы с выходами соответствую - щих развязывающих диодов второй группы.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дпя гибкого программного управления работой шаговых двигателей. Цель изобретения - повышение производительности шагового двигателя. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен ряд блоков, позволяющих организовать связь устройства с микропроцессором, в результате чего, появилась возможность задавать произвольным путем необходимую кривую разгона для различных шаговых двигателей. 2 ил. .ё (Л

Шина данныи

Щима цпраВ н

НапроЛление

9fiaiu,eHua

-1

82

-и«лЧ

S.r 3niSi2 il .п,

т

Фиг./

Второй

таймера

и

ПоВышен ное напря- же Hue пи тания

Номинальное напряжение

Редактор В.Данко

Составитель С.Никишов Техред Л.Олейник

Заказ 5119/44Тираж 836Подписное

ВНШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор М.Максимишинец