Способ управления шаговым электродвигателем Советский патент 1986 года по МПК H02P8/00 

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано при управлении шаговыми двигателями (ЩЦ) в системах автоматики. Цель изобретения - повышение помехозащищенности . На фиг. 1 показана схема устройст ва, реализующего предлагаемый способ управления; на фиг. 2 - схема блока памяти и сравнения; на фиг. 3. - циклограмма напряжений на элементах уст ройства. Устройство управления ЩЦ содержит распределитель импульсов (РИ) 1, например, выполненный на базе реверсив ного двоичного кольцевого счетчика с дешифратором на выходе, усилитель мощности (УМ) 2, 1ВД 3. Для вьщеления помех по цепи питания 4 служат конде сатор 5 и трансформатор ТР 6, с вторичной обмоткой которого сигнал поступает на вход запуска ждущего мультивибратора (ЖМ) 7. Устройство включает также логический элемент (ЛЭ) НЕ 8, блок памяти и сравнения (БПС) ЛЭ И 10, генератор импульсов коррекции (ГИ) 11, ЛЭ ИЛИ 12. Блок памяти и сравнения 9 содержи ключи 13-18, ЛЭ НЕ 19-21, ЛЭ И 22-27 конденсаторы 28-30, резисторы 31-33, ЛЭ ИПИ-НЕ 34. Выходы РИ 1 через УМ 2 подключены к обмоткам управления ШД 3. Конденсатор 5 с последовательно включенной первичной обмоткой трансформатора 6 подключены к шинам источника питания РИ 1. Вторичная обмотка ТР 6 подключена к входу запуска ЖМ 7, выход которого подключен к входам ЛЭ НЕ 8 и И 10. Выход ЛЭ НЕ 8 д совместно с выходами РИ а, в и с подключен к входам БПС 9, выход е которого подключен к второму входу ЛЭ И 10. Выход ГИ 11 через элемент И 10 подключен к одному входу ЛЭ ИЛИ 12, на второй вход которого поступает ситнал И управления шаговым двигателем. Блок памяти и сравнения 9 осзпцествляет запоминание текущей системы выходных РИ 1, сравне,ние ее с системой напряжений РИ после воздействия помехи по цепи питания распределителя. Каждый выход РИ подключен к общей шине через последовательно включенные ключи 13-15, конденсаторы 28-30 и резисторы 31-33. Управление ключами 16 осуществляется потенциалами с выхода д ЛЭ НЕ 8. Для приведения конденсаторов 28-30 в исходное соЬтояние используются ключи разряда 16-18, управляемые потенциалами с выходов ЛЭ И 22-24. Один вход каждой из схем 22-24 подключен к выходу ЛЭ НЕ 8, а второй - к выходу ЛЭ НЕ 19-21, вход калодой из которых подключен к своему выходу РИ. Один вход каждого ЛЭ И 25-27 подключен к своему выходу РИ 1, а второй - к выходу своего ключа 13-15. Выходы ЛЭ 25-27 объеди- няются элементом ШШ-НЕ 34. Устройство работает следующим образом. , В исходном состоянии сигналы на входы РИ 1 не поступают, потенциал сформирован на его выходе а. Под напряжением первая обмотка управления ШД 3. На выходе ЖМ 7 потенциал/ отсутствует, на выходе ЛЭ НЕ 8 д высокий потенциал. Элемент И 10 закрыт. Ключ 15 блока 9 открыт, конденсатор 30 заряжен. Элемент И 24 закрыт, ключ 18 также закрыт. Конденсаторы 28 и 29 разряжены через открытые ключи 16 и 17. На выходах ЛЭ И 26, 25 - нулевой потенциал, fta выходе элемента И 27 - единичный потенциал на выходе ЛЭ ШШ-НЕ 34 - нулевой потенциал. Пусть теперь на .вход В РИ 1 приходит импульс управления. Потенциал перемещается на его выход в, усиливается в УМ 2 и поступает на вторую обмотку управления ЩЦ 3. Открываются ЛЭ И 24 и ключ 18, конденсатор 30 разряжается через этот ключ и резистор 33. Одновременно проходит заряд конденсатора 29 по цепи: выход в РИ 1 - ключ 14 - конденсатор 29 резистор 32 - земля. Элемент И 26 открывается, однако на выходе ЛЭ ИЛИ-НЕ 34 потенциал остается нулевым. Пусть теперь по шине питания 4 РИ 1 проходит импульсная помеха, превышающая пороговое напряжение (момент t, на фиг. 3). На вторичной обмотке ТР 6 появляется импульс, запускающий ЖМ 7. На его выходе появляется высокий потенциал, который готовит к открытию ЛЭ И 10. На выходе ЛЭ НЕ 8 потенциал становится нулевым, вследствие чего ключи 1.3-15 блока 9 за крьшаются, закрьшаются также ЛЭ И 22-24 и ключи 16-18. Пусть 312 помеха перевела РИ 1 в такое состояние, при котором на его выходе с высокий потенциал. Тогда все ЛЭ .И 25-27 оказываются закрытыми, на выходе ЛЭ ИЛИ-НЕ 34 появляется высокий потенциал, разрешанщий прохож дение импульсов коррекции от ГИ 11 через ЛЭ , ЛЭ ИЛИ 12 на вход Н РИ 1. Первьй же импульс коррекции приводит к переключению ГИ 1 так что потенциал появляется на его выходе в. В результате открывается ЛЭ И 26, на входы которого поступает ... высокий потенхдиал с выхода РИ 1 в и запомненный потенциал с конденсатора 29. Элемент ИЛИ-НЕ 34 запирается, потенциал с его выхода исчезает, элемент И 10 закрывается, не пропувкая более импульсы коррекции с ГИ 11. Распределитель возвращается в правильное состояние (момент t,j на фиг. 3). После окончания импульса с выхода ЖМ 7 устройство возвращается в исходное состояние. Если же помеха не приводит к сбою РИ 1, то импульсы коррекции на его вход не пропускаются вследствие того, что элемент ШШ-НЕ 34 остается закрытым (момент t3 на фиг. 3) 6 Таким образом, применение предлагаемого способа в устройствах управления ЩЦ позволяет существенно повысить помехозащищенность привода. Формула изобретения Способ управления шаговым электродвигателем, включающий вьфаботку управляющих импульсов, формирование по этим импульсам системы фазных напряжений, усиление этой системы и подачу ее на фазы двигателя, о т-личающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, вьщеляют импульсную помеху по цепи питания устройства управления, сравнивают амплитуду помехи с пороговым значением, при превышении помехой порогового значения формируют сигнал на разрешение коррекции, одновременно на заданное время запоминают систему фазных напряжений, сравнивают ее с системой фазных напряжений, в течение времени запоминания, при их несовпадении подают высокочастотную последовательность сигналов коррекции до совпадения систем фазных напряжений до и после действия помехи.

Фиг. г

П

н

пт

ir

ПППЛПППППППППГг

J-

а

к

f

«г

с

9

в

е

н

Ю

п

Фмг.З