Устройство для управления трехфазным шаговым двигателем Советский патент 1988 года по МПК H02P8/00 

„/Ji/C/

со

00

Oi Ot

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения состоит в упрощении и повышении надежности устройства для управления трехфазным шаговым двигателем. Устройство содержит три усилителя мош.- ности 5-7, генератор импульсов 8, распределитель импульсов из трех /К-триггеров 1-3, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, три элемента 2И-НЕ 9-11, переключатель «Пуск-стоп 12. Устройство работает в режиме шеститактной коммутации, //(-триггеры образуют сдвиговый регистр, сдвиг информации в котором производится по импульсам генератора 8. Цель изобретения достигается устранением из прототипа нескольких логических элементов и автоматическим выходом распределителя из избыточных состояний. 3 ил.

Фиг. 1

1

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в дискретном электроприводе.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 и 3 - диаграммы, поясняющие ее работу в нормальном режиме и при сбоях соответственно.

Устройство содержит три //(-триггера 1 - 3, элемент ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ 4, три усилителя 5-7 мощности по числу коммутируемых фаз А, В, С электродвигателя (не показан), генератор 8 тактовой частоты, три элемента 2 И-НЕ 9-11 и переключатель 12 режима «Пуск-стоп.

Триггеры 1-3 образуют сдвиг ающий регистр. Инвертирующий выход Q каждого предыдущего триггера связан с /-входом, а прямой выход Q - с /(-входом каждого последующего. Сдвиг информации происхо1387166

режим «Пуск до момента переключения триггера 1 (зона Л, фиг. 2). Усилители 5-7 мощности под воздействием управляющего сигнала, равного «О, отключают напряже5 ние питания электродвигателя и, таким образом, фазы А, В У( С обесточены (зона А, фиг. 2). При переводе переключателя 12 в режим «Пуск его контакты замыкают второй вход элемента -10 на общую шину (показано сплошной линией). При этом сигнал

0 логической «1 на выходе элемента 10 разрешает переключение триггера 1, в то время как триггеры 2 и 3 продолжают блокироваться выходным сигналом элемента 4. Первый импульс генератора 8 тактовой

J5 частоты, поступивший на С-входы триггеров 1-3 после переключения режима, переключает триггер 1 в противоположное состояние. На один из входов элемента 4 посту- пает сигнал логической «1 с выхода Q триггера 1, на выходе элемента 4 возникает

дит под воздействием тактовых импульсов 20 также сигнал логической «1, который вызыгенератора 8, поступающих одновременно на счетные С-входы всех триггеров 1-3. Входы элемента ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ 4 связаны с инверсными выходами Q каждого триггера, а выход элемента 4 связан с первым входом элемента 9, выход которого связан с первым входом элемента 10 и с обоими входами элемента 11, причем вторые входы элементов 9 и 10, соответственно через контакты переключателя 12 режима «Пуск- стоп подсоединены к общей шине. Выход элемента 10 соединен с S-входом триггера 1, а выход элемента 11 соединен с S-входами двух других триггеров 2 и 3.

Усилители 5-7 мощности, связанные уп- равляюндими входами с инверсными выхо25

вает появление на выходе элемента 9 сигнала логического «О. Этот сигнал вызывает появление на выходе элемента 11 сигнала логической «1, который снимает блокировку переключения триггеров 2 и 3 (зона В, фиг. 2). С приходом последующих импульсов генератора 8 тактовой частоты распределитель работает, как показано на фиг. 2 (зона С).

Останов электродвигателя производится 2Q переводом переключателя 12 в положение «Стоп. При этом сигналы логического «О на выходах элементов 10 и 11 блокируют триггеры 1-3 в состояниях, при которых на их выходах присутствуют сигналы логического «О и усилители 5-7 мощности

дами Q каждого из триггеров 1-2 соот- 35 обесточивают обмотки А-С электродвигаветственно, обеспечивают коммутацию фаз А, В тл С электродвигателя в соответствии с состояниями последних.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении переключатель 12

теля (фиг. 2, зона D). При случайном возникновении одного из двух оставшихся избыточных состояний 000 или 111 (фиг. 3) на выходе элемента 4 возникает сигнал логического «О, который через элементы 9

режима «Пуск-стоп находится в положении, 40 и 11 принудительно переводит триггеры 2 когда его контакты замыкают один из входов элемента 9 с общей шиной (показано пунктиром). На выходе элемента 9 присутствует сигнал логической «1, который поступает на один из входов элемента 10 и оба входа элемента 11. Так как второй вход элемента 10 не замкнут на общую шину, на его выходе присутствует сигнал логического «О, который удержичвает выход Q триггера Л в состоянии логического «О. Сигнал логического «О н выходе элемента 11 удерживает выходы Q триггеров 2 и 3 также в состоянии логического «О.

Так как на все входы элемента 4 подается сигнал логического «О, то и на его выходе присутствует сигнал логического «О, который поступает на второй вход элемента 9, удерживая выход элемента 9 в состоянии логической «Ь с момента переключения переключателя 12 из режима «Стоп в

в состояние, при котором на их выходах Q присутствует сигнал логического «О, а далее процесс повторяется как при пуске, начиная с первого (фиг. 3, зона А) или второго

д5 (фиг. 3, зона В) импульса генератора 8 тактовой частоты, в зависимости от вида избыточного состояния 000 или 111 соответственно.

В предлагаемом устройстве управления трехфазным шаговым двигателем исключена

50 возможность неправильного функционирования, при этом на схемы исключается несколько логических элементов.

55

Формула изобретения

Устройство для управления трехфазным шаговым двигателем, содержащее три усилителя мощности, три элемента 2И-НЕ, источник питания с общей шиной, генера1387166

режим «Пуск до момента переключения триггера 1 (зона Л, фиг. 2). Усилители 5-7 мощности под воздействием управляющего сигнала, равного «О, отключают напряжение питания электродвигателя и, таким образом, фазы А, В У( С обесточены (зона А, фиг. 2). При переводе переключателя 12 в режим «Пуск его контакты замыкают второй вход элемента -10 на общую шину (показано сплошной линией). При этом сигнал

логической «1 на выходе элемента 10 разрешает переключение триггера 1, в то время как триггеры 2 и 3 продолжают блокироваться выходным сигналом элемента 4. Первый импульс генератора 8 тактовой

частоты, поступивший на С-входы триггеров 1-3 после переключения режима, переключает триггер 1 в противоположное состояние. На один из входов элемента 4 посту- пает сигнал логической «1 с выхода Q триггера 1, на выходе элемента 4 возникает

также сигнал логической «1, который вызы

вает появление на выходе элемента 9 сигнала логического «О. Этот сигнал вызывает появление на выходе элемента 11 сигнала логической «1, который снимает блокировку переключения триггеров 2 и 3 (зона В, фиг. 2). С приходом последующих импульсов генератора 8 тактовой частоты распределитель работает, как показано на фиг. 2 (зона С).

Останов электродвигателя производится переводом переключателя 12 в положение «Стоп. При этом сигналы логического «О на выходах элементов 10 и 11 блокируют триггеры 1-3 в состояниях, при которых на их выходах присутствуют сигналы логического «О и усилители 5-7 мощности

обесточивают обмотки А-С электродвигаобесточивают обмотки А-С электродвигателя (фиг. 2, зона D). При случайном возникновении одного из двух оставшихся избыточных состояний 000 или 111 (фиг. 3) на выходе элемента 4 возникает сигнал логического «О, который через элементы 9

и 11 принудительно переводит триггеры 2

40 и 11 принудительно переводит триггеры 2

в состояние, при котором на их выходах Q присутствует сигнал логического «О, а далее процесс повторяется как при пуске, начиная с первого (фиг. 3, зона А) или второго

д5 (фиг. 3, зона В) импульса генератора 8 тактовой частоты, в зависимости от вида избыточного состояния 000 или 111 соответственно.

В предлагаемом устройстве управления трехфазным шаговым двигателем исключена

50 возможность неправильного функционирования, при этом на схемы исключается несколько логических элементов.

55

Формула изобретения

Устройство для управления трехфазным шаговым двигателем, содержащее три усилителя мощности, три элемента 2И-НЕ, источник питания с общей шиной, генератор и распределитель импульсов, включающий три триггера, соединенных инверсными выходами с входами усилителей мощности, тактовыми входами - с генератором импульсов, вход сброса первого триггера соединен с выходом второго элемента 2И-НЕ, а входы сброса второго и третьего триггеров - с выходов третьего элемента 2И-НЕ, отличающееся, тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, введен элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, переключатель «Пуск-стоп, а распределитель импульсов

Состояние ООО

дь/х.Э

ST22,3 она

выполнен на /Л -триггерах, причем прямой выход каждого триггера соединен с /(-входом последующего триггера, инверсный выход - с /-входом последующего триггера и входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента 2И-НЕ, выходом подключенного к входам третьего и к первому входу второго элементов 2И-НЕ, вторые входы первого и второго элементов 2И-НЕ через переключатель «Пуск-стоп подключены к общей шине источника питания.

Сос/77о/7 ае ///

Фиг.З