Устройство для управления трехфазным шаговым двигателем Советский патент 1990 года по МПК H02P8/00 

сл

01 ГС

со

00

со

Изобретение .относится к электротехнике, а именно к системам управления шаговьми двигателями, и может быть использовано в дискретных системах автоматического управления.

11елъ изобретения - упрощение и повышение надежности устройства.

На фиг.1 изображена Функциональная

присутствуют нули, то обмотки 12 и 13 шагового двигателя 15, подключенные к усилителям 9 и 10 мощности, окажутся обесточенными. На выходе же первой схемы ИЛИ-НЕ 6 будет единица, так как на обоих ее входах приСледовательно, тре тагового двигателя 15

нули

14

сутствуют

тья обмотка

схема устройства; на Ъиг. 2 - эпюры окажется возбужденной. В дальнейшем, работы.-если на тине 4 присутствует единиУстройство состоит из источника 1иа (что означает команду Остановка

присутствуют нули, то обмотки 12 и 13 шагового двигателя 15, подключенные к усилителям 9 и 10 мощности, окажутся обесточенными. На выходе же первой схемы ИЛИ-НЕ 6 будет единица, так как на обоих ее входах приСледовательно, тре тагового двигателя 15

нули

14

сутствуют

тья обмотка

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления трехфазным шаговым двигателем. Целью изобретения является упрощение и повышение надежности устройства. Устройство состоит из источника 1 сигналов управления, который тактовой шиной 2, шиной 3 реверса и шиной 4 управления соединен с соответствующими входами реверсивного счетчика 5. Выходы первого и второго разрядов счетчика 5 соединены со схемой ИЛИ-НЕ 6, а также через усилители 9, 10 с обмотками 12, 13 шагового двигателя 15. При работе счетчика 5 в режиме суммирования схемы ИЛИ-НЕ 7, 8, 16 обеспечивают периодический сброс счетчика 5 в исходное состояние. При работе счетчика 5 в режиме вычитания автоматическая установка последнего обеспечивается соединением выхода третьего разряда с его входом установки. 2 ил.

сигналов управлений, который тактовой шиной 2, шиной 3 реверса и тиной 4 управления подключен к соответствую- щим входам реверсивного счетчика 5, входы установки первого и старших разрядов которого подключены к общей тине, второго разряда - к шине высокого потенциала, а вход разрешения установки подключен к его выходу старшего разряда, при этом выходы младших разрядов счетчика 5 подключены к входам первой схемы ИПИ-НЕ 6, к первым входам второй 7 и третьей 8 схем 1ШИ-НЕ, а также к входам усилителей 9 и 10 мощности. Выход первой схемы ИЛИ-НЕ 6 соединен с входом третьего 11 усилителя мощности, выходы усилителей 9- 11 мощности соединены с обмотками 12- 14 шагового двигателя 15. Выходы второй 7 и третьей 8 схем ИПИ-НЕ соединены с входами четвертой схемы ИЛИ- НЕ 16, выход которой соединен с входом сброса реверсивного счетчика 5, а вторые входы второй 7 н третьей 8 схем ИЛИ-НЕ соединены с тиной 17 Сброс источника 1 сигналов управления .

Устройство работает следующим образом .

Источник 1 сигналов управления по тине 17 Сброс подает уровень высокого напряжения (единицу) на вторые входы второй 7 и третьей 8 схем ИЛИ- НЕ. Что приводит к тому, что на выходе указанных схем устанавливаются уровни низкого -напряжения (нули) . Поскольку в этом случае на обоих входах четвертой схемы ИПИ-НЕ 16 окажут

ся нули, то на ее выходе появится единица, которая сбросит все выходы реверсивного счетчика 5 в нуль. Таким образом осуществляется установка реверсивного счетчика 5 в исходное состояние. После этого на шине 17 сброса устанавливается нуль.

Поскольку на обоих выходах младшего разряда реверсивного счетчика 5

0

0

5

5

0

5

0

5

двигателя) , состояние реверсивного счетчика 5 изменяться не будет, а ротор шагового двигателя 15 будет стоять неподвижно. Появление нуля на шине 4 управления означает разрешение счета реверсивного счетчика 5. Если счетчик работает на суммирование (при этом на шине 3 реверса присутствует единица), то очередной тактовый импульс, приходящий с генератора тактовых импульсов (расположен в источнике 1 сигналов управления и не показан), запишет в реверсивный счетчик 5 единицу. Это означает, что на выходе первого разряда реверсивного счётчика 5 будет единица, а на старших выходах будут нули. Следовательно, третья обмотка 14 шагового двигателя 15 обесточится, а первая обмотка 12 окажется возбужденной. Ротор шагового двигателя 15 повернется на угол, равный одному шагу. Приход следующего тактового импуль.са по тактовой шине 2 приведет к тому, что в реверсивный счетчик 5 запишется число два. При этом на его выходе второго разряда будет единица, а на остальных выходах - нули. В этом случае первая обмотка 12 шагового двигателя 15 обесточится, но возбудится вторая обмотка 13. Ротор шагового двигателя 15 повернется еще на один иаг. Приход следующего тактового импульса приведет к записи в реверсивный счетчик числа три. При этом на выходах первого и второго разрядов появляются единицы. Это приведет к тому, что на обоих выходах второй 7 и третьей 8 схем ИЛИ-НЕ появятся нули, что в свою очередь приведет к появлению единицы на выходе четвертой схемы ИПИ-ИЕ 16, которая сбросит реверсивный счетчик 5 в исходное состояние. При этом вторая обмотка 13 шагового двигателя 15 обесточится, а третья 14 возбудится. Ротор двигателя 15 повернется еще на один шаг, схема вер-.

нется и исходное состояние. Далее процессы будут повторяться.

Для смены направления вращения с , источника 1 сигналов управления подают нуль по шине 3 реверса. При этом реверсивный счетчик 5 работает на вы15 подключаются в обратной последовательности. Ротор шагового двигателя 15 вращается в обратном направлении. При переходе через нулевое состояние на всех выходах реверсивного счетчика 5 появляются единицы. Но поскольку выход старшего разряда реверсивного счетчика 5 соединен с его входом разрешения установки, то появление единицы в старшем разряде приведет к записи в счетчик 5 числа два, записанного на его входах установки. Это приведет к тому, что на выходе второго разряда будет едини- а на остальных выходах будут

Следовательно, третья обмотка 14 шагового двигателя обесточится, а вторая обмотка 13 возбудится. Таким образом, при суммировании в реверсивном счетчике 5 будут последовательно записываться числа 0-1-2 - 0-1-2..., а при вычитании 0-2-1 - 0-2-1..., что обеспечивает вращение двигателя в ту или иную сторону.

Предлагаемое устройство проще известного, оно реализуется, не считая источника Сигналов управления и усилителей мощности, на двух микросхемах. Кроме того, по сравнению с известным, значительно сокращается число соединений между элементами и,

ца, нули

следовательно, сокращается количество паек, что наряду с уменьшением числа корпусов микросхем повышает надежность всего устройства в целом.

Формула изобретения

Устройство для управления трёхАаз- ным шаговый двигателем, содержащее общую гаину, шину высокого потенциала и три усилителя мощности, выходы которых соединены с обмотками двигателя, а также источник сигналов управ5 ления, выходы которого соединены с входами реверсивного счетчика, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, введены четыре схемы ИПИ-НЕ, причем

0 выходы двух младших разрядов реверсивного счетчика соединены с входами двух усилителей мощности, входами первой схемы ИЛИ-НЕ и первыми входами соответственно втором и третьей

5 схемы ИПИ-НЕ, выходы которых соединены с входами четвертой схемы ИПИ-IFE, выход которой соединен с входом Сброс реверсивного счетчика, выход первой схемы ИПИ-НЕ соединен с входом третьего усилителя мощности, выход старшего разряда реверсивного счетчика соединен со своим входом разрешения установки, а входы установки первого и старших разрядов соединены с общей шиной, вход установки второго разряда - с шиной высокого потенциала, а вторые входы второй и третьей

0

5

40

схем ИПИ-НЕ соединены с выходом Сброс источника сигналов управления.

D i

а птпрпппппппппп t

г

faTJ

г и„ЬАj

фие.2