Коммутатор для управления шаговым двигателем Советский патент 1989 года по МПК G05B19/40 

ел

со

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах управления с шаговыми двигателями.

Цель изобретения - расширение области применения путем увеличения числа режимов комм тации.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого коммутатора.

Коммутатор для управления шаговым двигателем содержит реверсивный двоичньш счетчик 1, первый элемент Н 2, первый элемент lilDi 3, блок 4 па- памяти, второй 5 и третий 6 элементы ШМ, второй элемент И 7, первый 8 (режим I), второй 9 (режим II) и третий 10 (режим III) входы выбора режима коммутац11и, тактовый вход 11, первый 12 и второй 13 входы задания тактности коммутащш, входы управления 14,модуля счета 15, реверса 16 и вход 17 включения шагового двигателя,подключенный к разрешающее- входу блока А памяти. Второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока 4 являются соответствующими выходами коммутатора, первый адресный вход блока 4 памяти соединен с выходом первого элемента ИЛИ 3,первый и второй входы которого подключены соответственно к первому входу 12 задания тактности коммутации и выходу первого элемента И 2,первый и второй входы которого соединены с вторым входом 13 задания тактности коммутации и выходом первого разряда реверсивного двоичного счетчика 1, тактовый вход и входы упраштения, модуля счета и направления счета которого подключены соответственно к тактовому входу 11, входам управления 14, модуля счета 15 и входу 16 реверса коммутатора.Выходы второго и третьего разрядов реверсивного двоичного счетчика 1 соединены с вторым и третьим адресными входами блока 4 памят11, четвертый адрес- шли вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ 5, первый и второй входы которого соединены с выходом четвертого разряда реверсивного двоичного счетчика 1 и вторым входом 9 выбора режима коммутации. Пятый адресный вход блока 4 памяти подключен к третьему входу Ю выбора режима коммутации, первый выход блока 4 памяти соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 6, выход которого является первым выходом коммутатора.

о

5

0

5

0

5

0

5

а второй вход подключен к выходу второго элемента И 7, первый и второй входы которого соединены соответственно с четвертым выходом блока 4 памяти и первым входом 8 выбора режима коммутации.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход 14 управления потенциального сигнала разрешения счета реверсивный двоичный счетчик 1 отсчитывает поступающие на его тактовый вход импульсы, подаваемые на тактовый вход 11,при этом записываемое в счетчик 1 двоичное число с тактовым импульсом увеличивается или уменьшается на единицу в зависимости от уровня потенциального сигнала на входе 16 реверса, т.е. па входе для задания направления счетча. С учетом уровней потенциальных сигналов на первых входах первого элемента 1ШИ 3 и первого элемента И 2, т.е. на первом 12 и втором 13 входах задания тактности коммутации, и уровней потенциальных сигналов на втором входе второго элемента И 7 и втором входе второго элемента ИЛИ 5, т.е„ на первом 8 и втором 9 входах выбора режима коммутации, а также в зависимости от уровня потенциального сигнала на третьем входе 10 выбора режима коммутации и от модуля счета реверсивного двоичного счетчика 1, определяемого информацией, подаваемой на вход 15 модуля счета, на адресное входах блока 4 памяти формируется соответствующий двоичный код, обуславливающий при подаче разрешающе- го потенциального сигнала низкого уровня на вход 17 включения шагово- го двигателя (т.е., на разрешающий вход блока 4 памяти) появление на вызсодах коммутатора кодовых комбинаций, соответствующих заданному режиму коммутации фаз выбранного шагового двигателя.

Вариант программирования блока 4 пагадти для использования его в предлагаемом коммутаторе для управления шаговым двигателем и зависи- - мость адресного кода от потенциальных сигналов на входах устройства, а также от модуля счета реверсивного двоичного счетчика 1 представлена для случая прямого счета в таблице .

51

В случае симметричных режимов коммутации кодовые комбинации на выхода коммутатора меняются по каждому вто- por-iy тактовому импульсу, в отличие от несимметричных режимов,но средняя скорость вращения вала двигателя постоянна и не зависит от тактности коммутации, благодаря чему переход с одного режима коммутации на другой, например с восьмнтактного режима на один из четырехтактных режимов в случае четырехфазного двигателя, не требует изменения частоты следования тактовых импульсов и может быть реализован путем изменения информации на входах устройства в процессе отработки заданного перемещения, причем благодаря выбору того или иного режима коммутации в зависимости от нагрузки обеспечивается как оптимальное энергопотребление, так и соответствующий характер движения (плавность хода, электрическое демпфиро- вани и т.д.).

При изменении уровня потенциального сигнала на входе 16 реверса адресный код меняется в обратной последовательности, обеспечивая считывание записанной в блоке 4 информации в обратном порядке и тем самым отработку реверса шагового двигателя и его вращение в противоположном направлении.

При подаче потенциального сигнала запрета счета на вход 14 управления реверсивный двоичный счетчик 1 останавливается с сохранением информации на своих выходах, благодаря чему обеспечивается фиксированная стоянка шагового двигателя. Если в данном режиме на вход 17 включения 1ДД подать запрещающий потенциальный сигнал высокого уровня, то на всех выходах блока 4 памяти и, следовательно, на всех выходах коммутатора появятся сигналы одинакового (высокого) уровня, обеспечивающие обесточивание обмоток шагового двигателя. Информация о состоянии коммутатора, в том числе о направлении движения и режиме коммутации при этом сохраняется (как в реверсивном двоичном счетчике 1, так и в виде потенциальных сигналов на входах коммутатора) и при возобновлении движения, т.е. подаче сигнала низкого уровня на вход 17 включения ЩД и сигнала разрешения счета на вхоД 14 управления, измене

0

5

0

5

0

5

0

5

0

16

ние кодовой комбинации на выходах коямутатора начнется из того же состояния, при котором произошел останов .

Формула изобретения Коммутатор для управления шаговым двигателем, содержащий реверсивный двоичным счетчик с тактовым входом, входами управления, модуля счета и реверса,первый, второй,третий входы i выбора режима коммутации, первый и второй элементы ИЛИ и блок памяти, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого являются соответствующими выходами коммутатора, первый адресный вход блока памяти соединен с выходом второго разряда реверсивного двоичного счетчика, выход четвертого разряда которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом выбора режима коммутации коммутатора, выход подключен к второму адресному входу блока памяти, третий адресный вход которого соединен с третьим входом выбора режима коммутации коммутатора, а разрешающий вход блока памяти подключен к входу KOMNfyTaTopa Включение шагового двигателя, о т л и - ч а 10 щ и и с я тем, что, с целью рас1иирения области применения путем увеличения числа режимов коммутации, в него введены первьо и второй элементы И, третий элемент ИЛИ, первый и второй входы задания тактности коммутации коммутатора, подключенные к первым входам соответственно первого элемента IlTDi и первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого разряда реверсивного двоичного счетчика, выход соеди1|ен с вторым входом первого элемента ИЛИ, вькод которого подключен к четвертому адресному входу блока памяти, пятый адресньпЧ вход которого соединен с выходом третьего разряда реверсивного двоичного счетчика, шестой выход блока памяти подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, выход которого является соответствуклцим выходом коммутатора, а второй вход соединен с выходом второго элемента И, первый и второй входы которого подключены соответственно к четвертому выходу блока памяти и первому входу выбора режима коммутации коммутатора.

я I I

flC -0 m v i« Я tM ил Ж H I -

H о n I

k ul CM m CN

« В ЬI I vO

X к IN ut I

с s - - -

M 3 r «O

я « ct I I

и h в - -

Я со vO

я z о I m

4 X - I

50 О m o ( I tS Ю

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах управления с шаговыми двигателями. Цель изобретения - расширение области применения путем увеличения числа режимов коммутации. Коммутатор содержит реверсивный двоичный счетчик 1, первый элемент И 2, первый элемент ИЛИ 3, блок 4 памяти, второй 5 и третий 6 элементы ИЛИ, второй элемент И 7, первый 8, второй 9 и третий 10 входы выбора режима, тактовый вход 11, первый 12 и второй 13 вход задания тактности коммутации, входы:14 управления, 15 модуля счета, 16 реверса, 17 включения шагового двигателя. 1 ил.

OOOOO - - - - - --OOO -

я

-oooooo - - - - - - -о- H

о

о о

- - -oooo p..- - r- oooo o

я

в

(U

§

oo - - - - - - - ooooo - - - S

n

OOOO - - - - - - -OOOOO

X H

о

OOOOOO -- - - - -- OOO-Z

lO

о

OOOOOO - - -- - - - о-I

о

OOOOO

g

..

- - - - - - - ooboo - - - -

« о

OO - - - - - - - OOOOO - -

OO O-O - - -- - - - OOOOO

о D я с 9 и «

r iriLTir r Ol oOO O - ( гч(Ч( - - - -t4PjesrgcMfSt4t4

OOONO - Ш ОГ СОеУчО -CN ej

I

««

01

s

X

я .

у

tl

X

s o, a