Устройство для управления @ - фазным шаговым двигателем Советский патент 1991 года по МПК H02P8/00 

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано для управления многофазным шаговым двигателем с электрическим дроблением шага в системах автоматизированного электропривода.

Цель изобретения состоит в повышении точности отработки заданных перемещений.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для управления т-фазным шаговым двигателем содержит в каждом из m каналов управления подключенный к положительной 1 и отрицательной 2 шинам источника питания (не показан) ключевой усилитель 3 мощности, коммутирующий ток соответствующей фазы 4 двигателя, датчик 5 тока, включенный последовательно между

фазой 4 двигателя и нулевой шиной 6 источника питания, регулятор 7 тока, выполненный на стробируемом с запоминанием предыдущего состояния компараторе и подключенный первым входом к выходу датчика 5 тока. Устройство содержит также общие для всех каналов дзоичный реверсивный счетчик 8, подключенный тактовым входом к шине 9 низкочастотных импульсов тактирования, входом установки в ноль - к шине 10 сброса, входом направления счета - к шине 11 реверса, постоянное запоминающее устройство 12, к первой группе адресных входов которого подключены выходы счетчика 8, цифроаналоговый преобразователь 13, входы которого подключены к выходам постоянного запоминающего устройства 12, а выходы - к первым входам аналоговых ключей 14, выходы которых ггодЕПхаЕ&

ключены к вторым входам регуляторов 7 тока, вторые входы аналоговых ключей 14 подключены к выходам дешифратора 15, соединенного входами с выходами счетчика 16 по модулю m и второй группой адресных входов постоянного запоминающего устройства 12. Тактовый вход счетчика 16 подключен к шине 17 высокочастотных импульсов тактирования, стробирующие входы регуляторов 7 тока подключены к соответствующим выходам дешифратора 15. и соответствующие входы данных накапливающего сумматора 18 и таймера 19 подключены к соответствующим разрядам шины 20 данных, выходы младших разрядов накапливающего сумматора 18 подключены к информационным входам двоичного реверсивного счетчика 8, вход разрешения предварительной установки которого соединен с выходом таймера 19, а также входом установки в ноль и информационным входом D-триггера 21, тактовый вход которого соединен с шиной 22 пуска и входами записи накапливающего сумматора 18 и таймера 19, а выход - с входами разреше- ния счета таймера 19 и двоичного раверсив- ного счетчика 8, тактовые входы которых обьединены, шина 11 реверса подключена к входу управления режимом работы накапливающего сумматора 18, а шина 10 сброса - к входам установки в ноль двоичного реверсивного счетчика 8 и накапливающего сумматора 18.

Устройство для управления т-фазным шаговым двигателем работает следующим образом.

При нахождении шагового двигателя в положении, которое принимается за исходное, на шину 10 сброса подается импульс, который устанавливает в ноль накапливающий сумматор 18 и счетчик 8. На шину 20 данных подается двоичный код, определяющий величину перемещения, а на шину 22 - импульс .на пуск двигателя, при этом двоичный код перемещения записывается в таймер 19-и суммируется с двоичным числом, записанным в сумматоре 18, По окончании импульса на пуск двигателя D-триггер 21 переводится в единичное состояние, чем разрешается счет импульсов, поступающих по шине 9 к таймеру 19 и счетчику 8. Высокочастотные импульсы тактирования шины 17 подсчитываются по модулю m и счетчиком 16, и сигналы с его выходов поступают на вторую группу адресных входов постоян ного запоминающего устройства 12, обеспечивая поочередную выборку и подачу на входы цифро-аналогового преобразователя 13 m эквивалентных двоичных кодов в канал управления каждой фазы 4 двигателя. При

-

поступлении каждого импульса тактирования по шине 17 дешифратор 15 своим выходным сигналом замыкает один из аналоговых ключей 14 и эталонный сигнал с

5 выхода цифро-аналогового преобразователя 13, задающий величину тока в фазе 4 двигателя, поступает на регулятор 7 тока соответствующего канала управления. При этом сигнал с выхода дешифратора 15, по10 ступающий на стробирующий вход компаратора, разрешает сравнение значений эталонного сигнала и фактического тока и по их разности управляет усилителем 3 мощности этого же канала так, чтобы факти15 ческий ток стремился к заданному эталонным сигналом значению. Таким образом, распределение эталонных сигналов по каналам управления производится несколько раз за период тактирующего импульса на

20 шине 9. Счетчик 8 переводится в состояние с другим кодом на выходе, и периодическое изменение кода выходных сигналов счетчика 16 обеспечивает поочередную выборку новых эквивалентных кодов, соответствую25 щих последующим уровням ступенчато изменяющихся токов каждой фазы 4 двигателя, таким образом производится формирование по заданному закону эталонных ступенчато изменяющихся периодических сигналов,

30 сдвинутых друг относительно друга на 360 м эл. град для каждой фазы двигателя, благодаря чему соответствующим образом изменяются режимы переключения регуляторов 7 тока.

35Выбор направления счета тактирующих

импульсов счетчиком 8, как и выполнение операций суммирования сумматором 18, определяется сигналом, поступающим по шине 9 реверса. С момента пуска таймер 19

40 начинает счет тактовых импульсов, поступающих по шине 9, и в момент соответствия их количества величине записанного двоичного кода импульс с выхода таймера 19 переводит триггер 21 в нулевое состояние, чем

45 запрещается счет тактовых импульсов счетчиком 8 и таймером 19, и записывает значения младших разрядов сумматора 18 в счетчик 8.

Предлагаемое устройство управления

50 m-фазным шаговым двигателем обеспечивает установку фактического перемещения двигателя равным заданному при отработке каждого перемещения.

55 Формула изобретения

Устройство для управления т-фазным шаговым двигателем, содержащее источник питания, шины реверса, сброса, высокочастотных и низкочастотных импульсов тактирования, счетчик по модулю гл, двоичный

реверсивный счетчик, соединенный входом направления счета с шиной реверса, тактовым входом - с шиной низкочастотных импульсов тактирования, а выходами подключенный к первой группе адресных входов постоянного запоминающего устройства, соединенного выходами с входами цифроаналогового преобразователя, и m каналов управления, каждый из которых включает в себя регулятор тока, выполненный в еиде стробируемого компаратора с запоминанием сигнала на выходе, и последовательно соединенные усилитель мощности и датчик тока, подключенный к первому входу регулятора токэ, выход которого соединен с входом усилителя мощности, а второй вход соединен с выходом цифроаналогового преобразователя через аналоговый ключ, управляющий вход которого соединен с одним из выходов дешифратора, подключенного входами к второй группе адресных входов постоянного запоминающего устройства и выходам счетчика по модулю т, соединенного тактовым входом с шиной высокочастотных импульсов тактирования, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности отработки заданных перемещений, в устройство введены D-триггер.

таймер и накапливающий сумматор, входы данных которого объединены с входами данных таймера и подключены к шине данных, выходы младших разрядов подключены к информационным входам двоичного

реверсивного счетчика, вход разрешения предварительной установки которого соединен с выходом таймера, а также с входом установки в ноль и информационным входом D-триггера, тактовый вход которого соединен с шиной пуска и входами записи накапливающего сумматора и таймера, выход - с входами разрешения счета таймера и двоичного реверсивного счетчика, тактовые входы которых объединены, причем шина

реверса подключена к входу управления режимом работы накапливающего сумматора, а шина сброса - к входам установки в О двоичного реверсивного счетчика и накапливающего сумматора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления многофазным шаговым двигателем с электрическим дроблением шага в системах автоматизированного электропривода. Цель изобретения - повышение точности отработки заданных перемещений. Устройство содержит в каждом из m каналов управления подключенный к шинам 1 и 2 питания усилитель 3 мощности, коммутирующий ток фазы 4 двигателя, датчик 5 тока , нулевую . шину б питания, регулятор 7 тока, общие для всех каналов управления двоичный реверсивный счетчик 8, подключенный к шинам 9-11 низкочастотных ммпульсов тактирования, обнуления и реверса, постоянное запоминающее устройство 12, цифрсаналоговый преобразователь 13, аналоговые ключи 14, дешифратор 15, счетчик 16, шину 17 высокочастотных импульсов тактирования,накаливающий сумматор 18 и таймер 19, подключенные к шине 20 данных, и D-триг- гер 21. Повышение точности обеспечивается путем сброса накопленной при каждом перемещении ошибки счета шагов. 1 ил, V,

20

22 W 11

Л