Устройство для управления шаговым двигателем Советский патент 1987 года по МПК G05B19/40 

1

Изобретение относится к аг тома- тике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами.

Цель изобретения - повышение нагрузочной способности и сни5кение энергопотребления,

На фиг, 1. представлена функцио- нальная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы работы устройства.

Устройство для управления шаговым двигателем содержит счетчик 1 им- пульсов, дешифратор 2, элементы НЕ 3 и 4, элементы И-НЕ 5-9, элементы И 10-13, шаговый двигатель 14 с фазными обмотками 14,1-14.4, элементы ИЛИ 15 и 16, формирователь 17 импульсов, генератор 18 тактовых импульсов, состоящий из формировател

19импульсов, транзисторного ключа

20и задающего генератора 21, конденсатор 22, резисторы 23 и 24, шину 25 реверса, шину 26 управления,

шину 27 питания.

Устройство работает следующим образом.

При включении напряжения питания потенциал на выходе конденсатора 22 начинает возрастать и через некоторо время достигает потенциала логической единицы. При этом срабатывает элемент И-НЕ 8 и осуществляется

запись в счетчике 1 кода 4

При подаче на шину 25 реверса потенциала логического нуля (фиг. 26) импульсы управления с шины 26 (фиг, 2а) поступают через элемент , ИЛИ 15 на суммирующий вход счетчика 1 , а при подаче на шину 25 реверса логической единицы импульсы управления поступают через элемент ИЛИ 16 на вычитающий вход счетчи- .ка 1 ,

Изменение состояния счетчика 1 импульсов приводит к последовательному формированию сигналов на выходах .дешифратора 2, которые, проходя через элементы НЕ 3, И-НЕ 5-7 и И 10-13, поступают на фазные обмотки 14,1-14.4 шагового двигателя 14 (фиг. 2в,г,д5е), Причем при работе счетчика 1 импуль- сов на .суммирование последовательность подключения фазных обмоток 14.1-14.4 шагового двигателя 14 будет: 14.1-14.2-14.3-14.4-14.1, а

Q

g п

5

Q

5

0 5

0 5

972

при работе на вычитание - 14.1-14.4- 14.3-14.2-14.1 ,

Импульсы управления с шины 26 синхронизируют работу генератора 18 тактовых импульсов. При этом по переднему фронту импульсов с шины 26 на выходе формирователя 19 формируются короткие импульсы пололи- тельной полярности (фиг. 2ж), которые открывают транзисторный ключ 20 и разряжают конденсатор задающего генератора 21 (фиг, 2з), выполненного на однопереходном транзисторе. Если период следования импульсов на шине 26 управления меньше периода выходных импульсов задающего генератора 21 в автоколебательном режиме, то напряжение на конденсаторе задающего генератора 21 не достигает порога отпирания однопереходного транзистора и на выходе генератора 18 тактовых импульсов присутствует единичный потенциал (фиг. 2к, цикл I), что соответствует режиму движения шагового двигателя. Если период следования импульсов на шине 26 управления больше периода импульсов задающего генератора 21 в автоколебательном режиме, тона выходе генератора 18 тактовых импульсов формируются импульсы, длительность которых может плавно изменяться от нуля до длительности импульса задающего генератора 21 в автоколебательном реж-име (фиг, 2к, цикл II), что соответствует режиму разгона (торможения). Управление длительностью импульса позволяет экономично расходовать энергию и повысить допустимую нагрузку ца шаговый двигатель.

При прекращении поступления импульсов с шины 26 управления задающий генератор 21 начинает работать в автоколтебательном режиме и на выходе генератора 18 тактовых импульсов фopмиpvютcя импульсы стандартной длительности, поступающие на одну из фазных обмоток шагового двигателя, что соответствует режиму фиксированной стоянки (фиг. 2к, цикл III).

Таким образом, изобретение позволяет улучшить характеристики устройства за счет повышения нагрузочной способности шагового двигателя и снижения энергопотребления.

Формула изобретения

1. Устройство для управления ша- говьпч двигателем, содержащее счетчик импульсов, поразрядные выходы которого соединены с входами дешифратора, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены с входами шагового двигателя, шину питания и общую шину, о тличающееся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и снижения энергопотребления, в него дополнительно введены формирователь импульсов, пер вый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И-НЕ, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы НЕ, первый и второй резисторы, конденсатор, шина реверса и шина управления, причем нулевой и восьмой выходы дешифратора соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента И-НЕ, выход которого через формирователь импульсов подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, первые выводы первого и второго резисторов соеди- . нены с шиной питания, второй вывод первого резистора соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и через конденсатор с общей шиной, с первым, вторым и четвертым информационными входами и с -входом начальной установки счетчика импульсов.

10

15

39497

выход второго элемента И-НЕ подключен к тактовому входу счетчика импульсов, суммирующий и вычитающий входы которого подключены к выходам первого и второго элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с шиной реверса и с управляющим входом генератора тактовых импульсов, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с шиной управления и через первый элемент НЕ с вторым входом второго элемента ИЛИ, с первого по седьмой выходы дешифратора соединены соответственно с первыми входами третьего, четвертого и пятого элементов И-НЕ, с входом второго элемента НЕ и с вторыми входами третьего, четвертого и пятого элементов И-НЕ, выходы второго элемента НЕ и третьего, четвертого и пятого элементов И-НЕ соединены с вторыми входами соответственно первого, второго, третьего и четвертого элементов И, 25 а второй-вывод второго резистора подключен к третьему информационному входу счетчика импульсов.

2. Устройство по п. 1, о т л и .- ор. чающееся тем, что генератор тактовых импульсов выполнен в виде последовательно соединенных формирователя, транзисторного ключа и задающего генератора.

20

Риг.1

foCti, Ь 5|-

Редактор В. Петраш

Составитель В. Выговский

Техред М.Ходанич Корректор М, Демчик

Заказ 4218/36 . Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного ко митета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,

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

X

Csj

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной .техники и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами. Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и снижение энергопотребления. Устройство для управления шаговым двигателем содержит счетчик импульсов, дешифратор, элементы НЕ, И-НЕ, И, ИЛИ, формирователь импульсов, генератор тактовых импульсов, состоящий из формирователя, транзисторного ключа и задающего генератора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 00 со со