Устройство для управления шаговым двигателем Советский патент 1988 года по МПК H02P8/26 H02P8/08 

Изобретение относится к управлё- эле.кт зкческими машинамл и может (ытъ использовано в дискретном электроприводе.

Цель изобретения - повышение точности при работе с прех ыванием питания двигатеш.

На фиг. приведена функциональная схема устройства для управления шагосым двигателем; на фиг.2 схема (распределителя.

i Устройство (фиг.1) содержит шаго- |БЫЙ двигатель 1, соединенный люследс- рательно с усилителем 2 мощности и рас.пре7Делителем 3, первый вход которого подключен к выходу первого элемента 4 задержки, формирователь 5 сигнала Сброс, подключенный входом :к шине питания через ключ 6 и входу (.одновибратора 7, а выходом к перзо- Iму входу первого поляризованного ре- 1ле 8 и входу первого элемента 4 за- держки, второе поляризова 5ное реле 9 i соединенное первым входом с выходом первого элемента 4 задержки, а вторым входом - с выходом одновибратора I, с пepвы m входами первого 1(1, второго 11, третьего 12, четвертого 13 элементов Н и входом второго элемен- та. 14 задержки, выход которого под- ганочен к второму входу первого поляризованного реле. 8s третье 15 и четвертое 16 поляризованные реле, подключенные первым и вторым входами к выходам соответственно первого 10 и второго 11 элементов И, и третьего 12 и четвертого 13 элементов И, первый 17 и второй 18 элементы ИЕ, подключенные выходами к вторым входам соответственно второго 11 и третьего 2 элементов И, а входами - к вторым входам соответственно первого 10 .и четвертого 13 элементов И и.соответственно к второму и третьег-гу выходам распредел1 1теля 3, соедритенного вторым II третьим входа;.ш с контакта№5 соответственно третьего 15 и четвертого 16 поляризованных реле, при этом питание распределителя 3 импульсов и одновибратора 7 осуществляется от шин питания через контакт первого поляризоваипого реле 8, а питание усилителя 2 мощности - контакт .второго поляризованного реле 9, ишна подачи управляющей частоты f-ytip подключена к четвертому входу распределителя 3 импульсов, который является тактовым входом счетчика 19, вход

5

5 0 5 0 5 Q 5

разрешения записи которого является первым входом, информационные входы - соответственно вторым и третьим входами распределителя 3 импульсов, выходы счетчика 19 через дешифратор 20. соединены с входами усилителя 2 мощности, а также являются первым и вторым выходами распределителя 3 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании ключа 6 шина источника питания и подключается к фор- иpoвaтeлю 5 сигнала Сброс. В качестве ключа 6 при ручном включении устройства может быть использован пюбоя тумблер, работающий на замыка- . ние с фиксацией; при автоматическом включении может быть использован дистанционный нереключатель, работающий на переключение от внешних- сигналов Работа и Отбой. Формирователь 5 сигнала Сброс может быть выполнен на КС-цепи инвертора любой серии. При подключении шинь; питания к формирователю 5 на выходе последнего вырабатывается сигнал Сброс, который поступает на первый сигнальньш вход поляризованного реле 8, контакт которого подключает шину питания к распределителю 3 импульсов. Сигнал Сброс через элемент 4 задержки также поступает-на вход записи распределителя 3 импульсов, обеспечивая за- гшсь в распределитель информации Лог.б или Лог.Г , определяемой .состоянием контактов поляризованных реле 15 3i 16, и на первый сигнальньй вход второго поляризованного реле 9, контакт которого подключает шину питания к усилителю 2 мощности. При поступлении по входу f ,,пр распределителя 3 импульсов информации на перемещение шагового двигателя, последний придет во вращение.

После приведения шагового двигателя в исходное положенле (привязка) устройство работает в режиме отработки заданных перемещений (например, выполняя функции слежения).

По окончании первог о сеанса отработки ключ 6 размыкается и снимает гштание с формирователя 5 сигнала Сброс. Отрицательный перепад напряжения на входе одн.овибратора 7 формирует на выходе одиночхшй импульс, который, поступая на второй вход поляризованного реле 9, отключает щину

; 3 . 1 питания от усилителя 2 мощности через контакт поляризованного реле.

Импульс одновибратора 7, поступая также на входы элементов И О- 13, осуществляет запись состояния распределителя 3 импульсов. Запись осуществляется посредством подачи импульсов управления на первый или второй входы поляризованных реле 15 и 16 в за- висимости от состояния выходов распределителя 3 импульсов, и информация запоминается на контактах с двумя устойчивыми состояниями поляризованных реле 15 и 16.

Распределитель 3 импульсов для че- тырехфазного шагового двигателя может быть выполнен на двухразрядном .счетчике 19-, например на микросхеме 564 ИЕ11, и дешифраторе 20, например на микросхемах 564 ЛА7 и 564 ЛН2, и имеет два .информационных разряда (по записи и чтению), однозначно опреде- ЛЯЮПЦ1Х состояние распределителя (шагового двигателя).

Импульс одновибратора через.элемент 14 задержки подается также на второй вход поляризованного реле 8 и через его контакт отключает пшну питания от распределителя 3 импульсов и остальной логической части устройства. Величина задержки элемента 14 определяется временем записи информации о состоянии распределителя 3 импульсов.

В начале нового сеанса работы устройства ключ 6 замыкается и осуществляется подключение шины питания к функциональным узлам устройства по . описанной процедуре. Величина задерж- )ки элемента 4 определяется временем срабатывания поляризованного реле, обеспечивая надежную запись в распределитель 3 импульсов его состояния до отключения питания в предьщущем се ансе.

Поскольку время срабатывания поляризованного реле на несколько порядков больше времени срабатывания электронных схем, подключение питания к усилителю 2 мощности произойдет после записи информации в распределитель 3 импульсов.

При подаче управляющих сигналов по входу распределителя 3 им- пульсов шаговый двигатель отрабатывает заданные перемещения от положения, в котором он был отключен в предьщущем сеансе.

73

При многократных отключениях и включениях устройства в каждом новом сеансе работы шаговый двигатель начинает работать из положения, в кото- ром он находился в момент отключения устройства, причем описанный алгоритм включения и отключения питания обеспечивает однозначное взаимное состояние функциональных частей устройства.

Введение запоминания положения ротора шагового двигателя и алгоритма включения и отключения питания в саансных режн- ах работы (многократные включения, и отключения) повышают точность работы системы.

изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее формирователь сигнала Сброс, распределитель им- пл льсов , усилитель мощности и источник питания5 отличающееся тем, что, с целью повышения точности при работе с прерыван лем питания двигателя, введены четыре двухвходовых поляризованных реле с двумя устойчивыми состояниями, два элемента задержки, одновкбратор, два элемента НЕ, четыре элемента И и ключ, а распределитель импульсов снабжен счетчиком с Бходашл информационными и разрешения записи, причем ключ соединяет полюс источника питания с входом формирователя сигнала Сброс, выход которого подключен к первок - входу первого поляризованного реле и, через первьй элемент задержки - к первому входу второго поляризованного реле и входу разрешения записи счетчика распределителя импульсов, информационные входы которого соединены с контактами третьего и четвертого поляризованных реле, связанными с обоими полюсами источника питания, первые и вторые входы третьего и.четвертого поляризованных реле подключены . соответственно к выходам первого и второго, третьего и четвертого элементов И, первые входы которых соединены с выходом одновибратора, с вторым входом второго поляризованного реле и через второй элемент задержки - с вторым входом первого поляризованного реле, контакт которого сое% диняет полюс источника питания с входами питания одновибратора и.распределителя импульсов, выходы счетчика соединены соответственно с вторым входом первого элемента И и через элемент НЕ - с вторым входом второго элемента И, с вторым входом третьего элемента И и через элемент НЕ - с

1А292756

вторым входом четвертого элемента И, вход одновибратора соединен с входом формирователя сигнала Сброс, а вход питания усилителя мощности подключен к полюсу источника питания через контакт второго поляризованного реле.

Изобретение относится к злек- тротехнике и может быть использовано в системах управления с шaгoвы ш двигателями. Целью изобретенил является повьшение точности при работе с прерыванием питаьшя. Устройство содержит два элемента задержки 4 и 14, одновибратор 7, формирователь си на-I/ ла Сброс 5, четыре поляризованных реле 8, 9, 15, 16. элементы И 10-13, элементы НЕ 17, 18, Введение указанных элементов и связей между ними позволяет осуществить раздельное под- 1шючение и отключение питания логической и силовой частей устройства; при отключении питания осуществляется ..sanohniHaHue положения ротора шагового двигателя, а при включении - его воспроизведение. Это позволяет при включении питания работать из положения шагового двигателя, в котором он находился при отключении питания. При этом при работе в сеансных режимах (многократное включение и отклю- чение питания ) исключается накаплива- ЬЭ ние ошибки по положению, что повышает точность работы устройства 2 нл. Гг ГО CD ГО ..1

F

Фиг. 2