Устройство для управления шаговым двигателем Советский патент 1988 года по МПК H02P8/20 

Чистота, приемистости

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в шаговом электроприводе с ограниченным перемещением подвижного элемента. Цель изобретения - повышение быстродейств ия в частотном диапазоне ниже частоты приемистости. В устройство введены шина частоты приемистости, два мультиплексора 11 и 12 и два триггера 9, 10, с помощью которых обеспечивается оптимальная скоростная характеристика управляемого объекта при движении его в ограниченном диапазоне перемещений на частотах ниже частоты приемистости и при частой смене направления движения. Смена направления движения по сигналу реверс проводится на частоте приемистости. I ил. а

Такт.

ЛеВый Затчил

кШД

4

4 САЭ

11443 1

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в шаговом электроприводе с ограниченным перемещением.

Цель изобретения - повышение быс

- 5

тродействия в частотном диапазоне ниже частоты приемистости,

На чертеже представлена блок-схема устройства для управления шаговым

двигателем,.

Устройство содержит тактовую шину, шины Направление, Режим и Частота приемистости, коммутатор 1 первый триггер 2, датчики 3 предель- ных положений объекта, переключатель 4 импульсов синхронизации, дешифратор 5, счетчик 6, распределитель 7 импульсов, многоканальный выходной усилитель 8, второй 9 и третий 10

триггеры, первый 11 и второй 12 мультиплексоры, причем входы коммутатора 1 соединены с шинами Направление, Режим, тактовой шиной, выходом первого триггера 2 и его устано- ночными входами, которые подключены к соответствующим выходам датчиков 3 предельных положений объекта. Первый выход коммутатора 1 подключен к, установочному входу R второго триггера 9 и третьему информационному входу первого мультиплексора 11, второй выход коммутатора 1 соединен с установочным входом S второго триггера 9 и вторым информационным входом второго муль- типлексора 12, а выход второго триггера 9 подключен к первым (младшим) адресным входам, А первого 11 и второго 12 мультиплексоров, вторые (старшие) адресные входы В которых соеди- иены с выходом третьего триггера 10, счетный вход С которого связан с так товым входом пере1спючателя 4 импульс- сов синхронизации, первый и второй выходы которого соединены с соответ- ствующими входами распределителя ,7 импульсов, входы которого подключены к входам многоканального выходного усилителя 8, а третий выход переключателя 4 импульсов синхронизации соединен с входом счетчика 6, выход которого через дешифратор 5 подключен к тактовому входу переключателя 4 импульсов синхронизации, входы направления которого соединены соответственно с выходами первого 11 и второго 12 мультиплексоров, а первый информационный вход первого мультиплексора 11 и четвертый информационный вход

5

JQ

20

25 30 f Q .с

0

5

72

второго мультиплексора 12 объединены и подключены к шине частоты приемистости.

Устройство работает следующим образом,

Если управляемь)й объект не находится в одном из крайних положений, т,е, ни один из датчиков 3 предельных положений объекта не включен, а на шину Режим подан высокий потенциал, то на одном из выходов коммутатора 1, выбор которого определяется в данном случае независимо от состояния первого триггера 2 уровнем потенциального сигнала на шине Направление, появляются импульсы синхронизации, пода- на тактовую шину устгройства. При наличии, к примеру, высокого пот тенциала на шине Направление льсы синхронизации проходят на первый выход коммутатора 1, при этом первый из этих импульсов устанавливает второй триггер 9 в нулевое состояние ил подтверждает это состояние, обусловив тем саьым низкий потенциал на первых (шaдшиx) адресных входах А первого 11 и второго 12 мультиплексоров, в качестве которых может быть использован сдвоеный селектор-мультиплексор с общими адресными входами.

Третий триггер 10 при включении устройства принудительно устанавливается (цепи установки этого триггера на схеме не показаны) в состояние,, соответствуилцее заданному направлению движения: единичное при движении впра- во или нулевое при движении объекта влево. При заданном движении вправо на вторых (старших) адресных входах

8первого II и второго 12 мультиплексоров присутствует высокий потенциал, и импульсы синхронизации с первого выхода коммутатора I проходят через третий информационный вход первого мультиплексора 11 на его вход, посту п.ая далее на переключатель 4 импульсов синхронизации и с его выхода на соответствующий вход распределите- ля 7 импульсов, Который через многоканальный выходнбй усилитель 8 включает обмотки шагового двигателя, обес печивая вращение его ротора, к примеру, по часовой стрелке При сохранении высокого потенциала на шине Режим и подаче низкого потенциала на шину Направление импульсы синхронизации появляются н.а втором выходе ком мутатора 1, в то время как достудпе 1443117

ние импульсов синхронизации на пер-первом и втором адресных входах мульвый выход коммутатора 1 прекращается, типлексоров).

При этом первый же импульс второгоПосле отработки режима реверса на

выхода коммутатора 1 устанавливаетчастоте приемистости третий триггер

:второй триггер 9 в единичное состоя- . Ю сигналом окончания реверса с де- ние, а состояние третьего триггера 10 шифратора 5 устанавливается в единич- остается без изменений,ное состояние и движение шагового

Высокий потенциал на первых и вто- двигателя осуществляется в заданном рых адресных входах первого 11 и вто- -JQ направлении на частоте импульсов синх-. рого 12 мультиплексоров- разрешаетронизации, поступакяцих на третий инпрохождение импульсов с шины частотыформационный вход первого мультиплекприемистости только через четвертыйсора 11,

информационный вход в.торого мульти-При подаче на шину Режим низкоппексора 12 на ега, выход, причем сме- 15 ° потенциала устройство обеспечи- на подачи импульсов с выхода первоговает циклическое перемещение управмультиплекг.ора 11 на вход второголяемого объекта в заданных пределах

мультиплексора 12 (и наоборот) вызы-в автоматическом режиме, Потенциальвает отработку режима реверса пере-ные сигналы датчиков 3 предельных поключателем 4 импульсов синхронизации, 20 ложений объекта в данном режиме, пос- счетчиком 6 и дешифратором 5, По сиг- тупая на установочные входы первого налу окончания реверса, вырабатывае-триггера 2, управляют его состоянием

мому дешифратором 5, третий триггери тем Ъбуславливают наличие им10 устанавливается в нулевое состоя- ; пульсов синхронизации на одном из вы- ние, в то время как единичное состо- 25 ходов коммутатора 1 независимо от по- яние второго триггера 9 постоянно. тенциала на шине Направление, При

подтверждается импульсами синхрониза- изменении состояния первого тригге- ции, поступакшщми с второго выходара 2 вследствие срабатывания соответкоммутатора 1, Высокий потенциал наствующего датчика 3 предельного полопервых (мпадших) адресных входах пер- зо ™ ° приходу в другое предельное вого 11 и второго 12 мультиплексоровположение происходит блокировка двии низкий потенциал на их вторых (ста- жения в данном направлении, отработ- .рших) адресных входах разрешают про-ка реверса на частоте приемистости и

хозкдекие импульсов синхронизации свключение шагового двигателя противторого выхода коммутатора 1 через . воположном направлении. второй информационный вход второгоТаким образом, предлагаемое устромультиплексора 1 2 на его выход и далее Г йство для управления шаговым дйига- через переключатель 4 импульсов синхро- телем обладает более высоким, в срав- ниэации на второй выход распределителянении с известным быстродействием

7 импульсов и многоканальный -выходной 40 Р управлении объектом с ограничен- усилитель 8, обеспечивая вращение ро- ным диапазоном перемещений в частот- ; тора шагового двигателя .в противопо-ном диапазоне ниже частоты приемис.ложном направлении, причем поступле-тости шагового двигателя, поскольку

ниё импульсов синхронизации на второй реверс шагового двигателя всегда от- вход распределителя 7 импульсов на- g рабатывается на частоте приемистости, чинается по сигналу окончания реверса, т.е. независимо от частоты импульсов а сам реверс отрабатывается на часто- :синхронизации, что обеспечивает не- те приемистости обходимую остановку шагового двигателя при изменении направления дви- При повторном реверсе, т, е, пода- сп жения,

че высокого потенциала на шину Нап- :формула изобретения, равление и сохранении высокого потенциала на шине Режим реверс отраба-Устройство для управления шаговым тывается на частоте приемистости ана- двигателем, содержащее подключенные логично описанному, с той лишь ра зйи- 55 установочным входам первого триг- цей, что импульсы с шины частоты при- гера датчики предельных положений емистости проходят только через пер- объекта, коммутатор, входы которого вый информационный вход первого муль- соединены с шинами Направление, типлексора 11 (низкие потенциалы на Режим, тактовой шиной, выходами

первого триггера и его установочны- . ми входами, последовательно соединен-, ные многоканальный выходной усилитель и распределитель импульсов, входы которого соединены с первым и вторым выходами переключателя импульсов синхронизации, третий выход которого подключен к входу счетчика, а тактовый вход через дешифратор соединен с выходом счетчика, отличаю- «{веся тем, что, с целью повышения быстродействия в частотном диапазоне ниже частоты приемистости, в него введены шина частоты приемистости, второй и третий триггеры, первый и второй мультиплексоры, выходы которых соединены соответственно с входами направления переключателя импу

0

15

176

льсов синхронизации, первый информационный вход первого мультиплексора и четвертый информационный вход второго мультиплексора объединены и подключены к шине частоты приемистости, третий информационный вход первого мультиплексора и второй информационный вход второго мультиплексора соединены с соответствующими выходами коммутатора и установочными входами первого триггера, выход которого связан с первыми адресными входами первого и второго мультиплексоров, вторые адресные входы которых соеди- нень: с нлходом третьего триггера, счетный вход которого соединен с тактовым входом переключателя импульсов синхронизации.