Устройство для управления шаговым двигателем Советский патент 1989 года по МПК H02P8/20 

ел to

Изобретение относится к управлению электрически: машинаьш и может быть использовано в шаговом электропривод с ограниченным перемещением подвижно- го объекта.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для управле- ния шаговым двигателем.

Устройство для управления шаговым двигателем содержит тактовую шину 1, шину Направление 2, шину Режим 3, шину 4 частоты приемистости, коммута- тор 5, первый триггер 6, датчики 7 предельных положений объекта, пере- 1:лючатель 3 импульсов синхронизации, распределитель 9 импульсов, многока- нальнь1й выходной усилитель 10, второй триггер 11, вентиль 12 и счетчик 13, причем входы ко1«1мутатора 5 соединены с тактовой шиной 1, шиной Направление 2, шиной Режим 3, выходом первого триггера б и его установочными входа№1, которые подключены к соответствующим выходам датчиков 7 пре- дельнь х положений объекта, первый и второй выходы ком1-1утатора 5 соединены соответсгвенно с первым и вторым входа ;и и- Л равления переключателя 8 импульсов синхронизации, первый и BTOooi i выходы которого соединены с cooTBeTCTBym;u fMn входами распределителя 9 импvльc;oв, выходы последнего подкшочеиы к входам многоканального вь ходного усилителя 0, а третий выход переключателя 8 импульсов синхронизации соединен с S-входом второго Tpifrrepn 1 1, информационный вход которого подключен к общей шине ииперсный выход второго триггера 11 соединен с вторым нходом вентиля 12, первый вход которого подключен к ши- яв 4 частоты приемистости, а выход связан с входом счетчика 13, выход которого подключен к тактовому входу перекпючатапя 3 импульсов синхрони- и тактовому входу второго три1- гера 11.

Устройство работает следующем образом.

Когда управляемый объект не находится н одном из крайних положений, T.t.. ИИ один из датчиков 7 предель- ных положений объекта не включен, а на шину Режим 3 подан сигнал логи- ческой единицы, то с одного из вы- хоаов KUM -iyTHTopa 5 на соответствуюий вход направления переключателя 8, к примеру на первый при наличии логической единицы на шине 2, проходят мпульсы синхронизации с тактовой ины 1. Далее они поступают с первого выхода переключателя 8 на соответст- вуюшлй вход распределителя 9 импульсов, который через многоканальный выходной усилитель 10 включает обмотки шагового двигателя, обеспечивая вращение его ротора, к примеру, по часовой стрелке. При сохранении логической единицы на шиие Режим 3 подаче логического нуля на шину Направление 2 импульсы синхронизации появляются на втором выходе коьг- мутатора 5, в то время как их поступение на первый вход коммутатора 5 прекращается, причем смена подачи импульсов синхронизации с первого на второй вход направления переключатея 8 (и наоборот) вызывает отработку режима реверса. При этом импульсы

синхронизации начинают поступать на третий выход переключателя 8, в то время как шаговый двигатель останавивается, Первьй же из импульсов синхронизации с третьего выхода переключателя 8 устанавливает второй триггер 11, обнуленный при включении устройства, в единичное состояние и сигнал логического нуля с его инверсного выхода, поступая на второй вход вентиля 12, разрешает прохождение отрицательных импульсов с шины 4 частоты приемистости на вход счетчика 13,

После отработки режима реверса на частоте приемистости, т.е, отсчета счетчиком 13 заданного количества импульсов, поступивших на его вход через открытый вентиль 12 с шины 4 частоты приемистости, на выходе счетчика 13 появляется сигнал окончания реверса, счетчик 13 устанавливается в исходное положение появляются импульсы синхронизации на втором выходе переключателя 8 и тем самым обеспечивается вращение шагового двигателя в противоположном направлении (против часовой стрелки). По сигналу окончания реверса, поступающего с выхода счетчика 13 на тактовый вход второго триггера 11, на выход этого триггера переписывается логический нуль с его информационного входа, вследствие чего вентиль 12 после отработки режима реверса блокируете сигналом логической единицы с инверсного выхода второго триггера 11 до следующей смены направления движения

При подаче на шину Режим 3 логического нуля устройство обеспечивает циклическое перемещение управляемого объекта в заданных пределах в автоматическом режиме. Потенциальные сигналы датчиков 7 предельных положений управляемого объекта в данном режиме, поступая на установочные входы первого триггера 6, управляют его состоянием н тем самым обуславливают наличие импульсов синхронизации на одном из выходов коммутатора 5 независимо от уровня сигнапа на шине Направление 2. При изменении состояния первого триггера 6 вследствие срабатывания соответствующего датчика 7 предельного положения объекта по приходу в другое предельное положение происходит блокировка движения в данном направлении, отработка реверса на частоте приемистости и включение шагового двигателя в противоположном направлении.

Таким образом, устройство дпя управления шаговым двигателем обладает более высокой надежностью благодаря разделению каналов прохождения импульсов синхронизации, обеспечивающих движение шагового двигателя, и импульсов с шины частоты приемистости, на которой отрабатывается реверс двигателя, и тем самым существенному сни- жению вероятности ложного алгоритма движения. Упрощение устройства достигается за счет исключения из состава

0

5

0

5

0

5

известного устройства двух мультиплексоров и триггера с достаточно сложной совокупностью связей.

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем содержащее шину частоты приемистости, подключенные к установочным входам первого триггера, датчики предельных положений объекта, коммутатор, входы которого соединены с шинами Направление, Режим, тактовой шиной, выходом первого триггера и его установочными входами, последовательно соединенные многоканальный выходной усилитель и распределитель импульсов, входы которого соединены с первым и вторым выходами переключателя импульсов синхронизации, входы направления которого соединены с соответствующими выходами коммутатора, а тактовый вход объединен с тактовым входом второго триггера и подключен к выходу счетчика, о т л и- чающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения устройства, введен вентиль, выход которого соединен с входом счетчика, вход подключен к шине частоты приемистости, управляющий вход сое,с;инен с инверсным выходом второго триггера, информационный вход которого подключен к общей шине устройства, а вход установки второго триггера в единичное состояние соединен с третьим выходом переключателя импульсов, синхронизации.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в шаговом электроприводе с ограниченным перемещением подвижного элемента. Цель изобретения состоит в повышении надежности и упрощении устройства. Устройство содержит коммутатор 5, переключатель 8 импульсов синхронизации, соединенный двумя выходами с распределителем 9 импульсов, а третьим выходом - с установочным входом триггера 11, инверсный выход которого через вентиль 12 подключен к входу счетчика 13 длительности реверса, что позволяет разделить каналы прохождения импульсов синхронизации, обеспечивающих режим движения, и импульсов с шины частоты приемистости, с помощью которых отрабатывается режим реверса, благодаря чему снижена вероятность ложного алгоритма движения при более простом исполнении устройства. 1 ил.