Устройство для управления волновым шаговым двигателем Советский патент 1991 года по МПК H02P8/00 

vi

О

о XI

СО

N3

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления волновыми шаговыми двигателями. Цель изобретения - повышение быстродействия и нагрузочной способности двигателя. Устройство содержит источник 15 управляющего сигнала, преобразователь 16 напряжения в частоту, анализатор сигналов управления, элементы И 18, 19, счетчик 2 импульсов, Формирователь 3 импульсов, постоянные запоминающие устройства И, 5, элемент И-НЕ 6, каналы управления 7 и 8, разделительные диоды 9, соединенные с фазовыми обмотками 10. Устройство позволяет управлять волновым шаговым двигателем от аналогового двуполярного сигнала. 4 ил., 2 табл.

U

Фиг.1

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в шаговом электроприводе на основе волно- вых шаговых двигателей (например, типа ДВШ80-0.6; 2ДВШ80-0.6; ЗДВШ80-0.6: ДВШБО-0.04-0,5; ДВШБО-0,04-0,25; ДВШ 100-1.6).

Известно устройство для управления шаговым двигателем с дроблением шага, содержащее реверсивный счетчик импуль- сов, группу программируемых запоминающих устройств, группу цифроаналоговых преобразователей, к первым входам каждого из которых подключены выходы соответствующегопрограммируемогозапоминающего,устройства, группу регуляторов тока, вторые входы которых соединены с нулевой шиной источника питания, а первый вход каждого из регуляторов тока соединен с выходом соответствующего цифроаналогового преобразователя, обмотки шагового двигателя, первые выводы которых подключены к выходам соответствующих регуляторов тока, а вторые - к полюсу источника питания, датчик положения ротора шагового двигателя, преобразователь угол-код, к входу которого подключен выход датчика положения ротора шагового двигателя, сумматор, первые входы которого соединены с входами программируемых запоминающих устройств и с выходами счетчика импульсов, а вторые -с выходами преобразователя угол-код, цифроаналого- вый преобразователь, к входу которого под- ключены выходы преобразователя угол-код, Функциональный блок, вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, регулятор напряжения, к первому входу которого подключен выход функцио- нального блока, а к второму - полюс источ- ника опорного напряжения, выход регулятора напряжения соединен с вторыми входами цифроаналоговых преобразователей .

Недостатками устройства являются ограниченные быстродействие и нагрузочная способность вследствие того, что при подаче импульса напряжения на фазовую обмотку фронт наоастания тока в ней .затягивается и вследствие того, что после подачи импульса напряжения на фазовую обмотку при движении ротора двигателя происходит уменьшение тока в фазовой обмотке и соответственно момента двигателя.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для управления волновым шаговым двигателем, содержащее источник сигналов управления, делитель частоты, многоканальный коммутатор, каналы управления, первые входы которых

соединены с выходом источника сигналов управления и с входом делителя частоты, выход которого подключен к входу многоканального коммутатора, каждый выход которого соединен с вторым входом соответствующего канала управления, источник постоянного напряжения, полюс которого подключен к первым выходам каналов управления, фазовые обмотки, демпфирующие диоды, аноды которых соединены с нулевой шиной источника постоянного напряжения и с вторыми выводами фазовых обмоток, первый вывод каждой из которых подключен к выходу соответствующего канала управления, каждый из которых состоит из счетчика импульсов, формирователя длительности импульсов, источника единичного сигнала, триггера, элемента задержки, ключа и элемента И, выход которого соединен со входом сброса счетчика импульсов, к тактовому входу которого подключен первый вход канала управления, второй вход которого соединен с входом формирователя длительности импульсов, выход которого подключен к тактовому входу триггера и к входу элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента И, к первому входу которого подключен нулевой выход триггера, единичный выход которого соединен с входом ключа, первый выход которого подключен к первому выходу канала управления, второй выход которого соединен со вторым выходом ключа, источник единичного сигнала подключен к информационному входу триггера, вход сброса которого соединен с выходом счетчика импульсов.

Недостатком известного устройства являются ограниченное быстродействие и нагрузочная способность двигателя вследствие того, что при подаче импульса напряжения на фазовую обмотку фронт нарастания тока в ней затягивается и вследствие того, что после подачи импульса напряжения на фазовую обмотку при движении ротора двигателя, происходит уменьшение тока в фазовой обмотке и соответственно момента двигателя,

Целью изобретения является повышение быстродействия и нагрузочной способности двигателя путем подачи форсирующих импульсов,

. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления волновым шаговым двигателем, содержащее блок управления, счетчик импульсов, формирователь импульсов, первое постоянное запоминающее устройство, первые каналы управления, к первому входу каждого из которых подключей соответствующий выход первого постоянного запоминающего устройства, фазовые обмотки, нулевую шину источника питания, которая соединена с вторыми входами первых каналов управления, отрицательный полюс источника питания, положительный полюс источника питания, который подключен к первым выводам фазовых обмоток, введены второе постоянное запоминающее устройство, элемент И-НЕ, вторые каналы управления и развязывающие диоды, катод каждого из которых подключен к выходу соответствующего первого канала управления, вторые входы которых соединены с первыми входами вторых каналов управления, третьи входы которых qoe- ди.нены с выходом элемента И-НЕ. к первому входу которого подключен выход формирователя импульсов, вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, пятый выход которого подключен ко второму входу элемента И-НЕ и к четвертому адресному входу первого постоянного запоминающего устройства, первый, второй и третий адресные входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим адресными входами второго постоянного запоминающего устройства и с первым, вторым и третьим соответственно выходами счетчика импульсов, к суммирующему и вычитаюа1ему входам которого подключены первый и второй соответственно выходы блока управления, третий выход которого соединен с четвертым адресным входом второго постоянного запоминающего устройства, каждый выход которого подключен ко второму входу соответствующего второго канала управления, четвертые входы которых соединены с отрицательным полюсом источника питания, выход каждого из вторых каналов управления соединен с анодом соответствующего развязывающего диода и со вторым выводом соответствующей фазовой обмотки.

Сопоставительный анализ с известным устройством показывает, что предлагаемое устройство отличается наличием второго постоянного1 запоминающего устройства, элемента И-НЕ, вторых каналов управления и развязывающих диодов и их связями с остальными элементами схемы.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема каналов управления; на фиг. 3 - порядок чередования управляющих импульсов при восьмифазном включении; на фиг. 4 - формы импульсов напряжения на выходе коммутирующего устройства при активной нагрузке, равной сопротивлениюфа- зовой обмотки двигателя5и форма

импульсов тока в фазовых обмотках двигателя при восьмифазном включении.

Устройство для управления волновым шаговым двигателем (фиг. 1) содержит блок 5 1 управления, счетчик 2 импульсов, к суммирующему входу которого подключен первый выход блока 1 управления, второй выход которого соединен с вычитающим входом счетчика 2 импульсов, формир -затель 3 им0 пульсов, к входу которого подключен четвертый выход блока 1 управления, первое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 4, второе постоянное запоминающее устроь ство (ПЗУ) 5, первый, второй и третий

5 адресные входы которого соединены соответственно с пераым, вторым и третьим адресными входами ПЗУ 4 и с первым, вторым и третьим выходами соответственно счетчика импульсов 2, элемент И-НЕ б, к первому

0 входу которого подключен выход формирователя 3 импульсов, первые каналы 7-1

7-8, первый вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом первого ПЗУ4,вторые каналы8-1,-.,8-8упрзвления,10ретьим

5 входам которых подключен выход элемента И-НЕ 6, второй вход которого соединен с четвертым адресным входом первого ПЗУ 4 и с пятым выходом блока 1 управления, третий выход которого подключен к четвертому

0 адресному входу второго ПЗУ 5, каждый выход которого соединен с вторым входом соответствующего второго канала 8-1... , 8-8

управления, развязывающие диоды 9-1

9-8, к катоду каждого из которых подключен

5 выход соответствующего первого канала 717-8 управления, фазовые обмотки 10110-8 шагового двигателя, второй вывод

каждой из которых соединен с анодом соот- ветствующего диода 9-19-8 и с выходом

0 соответствующего второго канала 8-1,..., 8- 8 управления, нулевую шину 11 источника питания, которая подключена к втооым входам первых каналов 7-1,. , 7-8 управления и к первым входам вторых каналов 8-1...,

5 8-8 .управления, отрицательный полюс 12 источника питания, который соединен с четвертыми входами вторых каналов 8-18-8

управления, положительный полюс 13 источника питания, который подключен к пер0 вым выводам фазовых обмоток 10-1,..., 10-8. Кроме того, устройство содержит блок 14 демпфирования, к первому входу которого подключен полюс 13 источника питания. а к вторым входам - аноды развязывающих

5 диодов 9-1,... 9-8. .

Блок 1 управления предназначен для выработки сигналов управления шаговым двигателем и содержит источник 15 сигналов управления, преобразователь 16 сигнала управления в частоту, анализатор 17

сигналов управления, вход которого соединен с выходом источника 15 сигналов управ- ления и с входом преобразователя 16 сигнала управления в частоту, элемент И.18, к первому входу которого подключен первый выход преобразователя 16 сигнала управления а частоту, элемент И 19, первый вход которого соединен с вторым выходом преобразователя 16 сигналов управления в частоту, третий выход которого подключен к четвертому выходу блока 1 управления, пятый выход которого соединен с вторым выходом анализатора 17 сигналов управления, с третьим входом элемента И 19 и с третьим входом элемента И 18, выход которого подключен к первому выходу блока 1 управления, третий выход которого соединен с первым выходом анализатора 17 сигналов управления, с вторым входом элемента И 18 и с вторым входом элемента И 19, выход которого подключен к второму выходу блока 1 управления.

Источник 15 сигналов управления предназначен для формирования сигналов управления в том виде, который необходим в конкретном случае использования предлагаемого устройства от сигналов датчика и сигналов от блока наладки (не показан), например, для преобразования сигнала, задаваемого величиной и полярностью тока (изменяющегося от -20 до 20 мА),в сигнал в виде напряжения, при этом величина напряжения определяет скорость отработки угла шаговым двигателем, полярность - направление отработки, а длительность сигнала - вел 1чинуугла. Принято, что положительная полярность тока и, соответственно напряжения, соответствует правому вращению шагового двигателя, названному Вперед, а отрицательная полярность - левому вращению, названному Назад.

Преобразователь 16 сигнала управления в частоту предназначен для преобразования сигнала управления, например напряжения, в частоту и выдает на свой первый выход частоту при положительном на- пряжении, на второй выход при отрицательном напряжении на входе, на третий - при напряжении, отличном от нулевого, независимо от его полярности,

Анализатор 17 сигналов управления предназначен для выработки сигнала о направлении отработки угла шаговым двигателем и сигнала о том больше или нет величина сигнала управления по модулю установленных пределов зоны фиксированной стоянки 0-0,5 мА, т.е. значения сигнала управления от -0,5 до 0,5 мА считаются зоной нечувствительности и при величине сигнала управления,меньшей 0,5 мА по модулю, считается, что сигнал управления равен О.

Первые каналы 7-17-8 управления

одинаковы по составу, например первый содержит элемент 20-1 гальванической развязки, вход которого соединен с первым входом канала 7-1 управления, ключ (ключевой элемент) 21-1, выход которого подключен к выходу канала 7-1 управления, второй

0 вход которого соединен с вторым входом ключа 21-1, к первому входу которого подключен выход элемента 20-1 гальванической развязки.

Вторые каналы 8-18-8 управления

5 одинаковы по составу, например первый содержит элемент 22-1 гальванической развязки, первый вход которого соединен с вторым входом канала8-1 управления, третий вход которого подключен к второму вхо0 ду элемента 22-1 гальванической развязки, ключ (ключевой элемент) 23-1, первый вход которого соединен с первым входом канала 8-1 управления, стабилизатор 24-1 тока, второй вход которого соединен с четвертым

5 входом канала 8-1 управления, к выходу которого подключен выход стабилизатора 24-1 тока, первый вход которого соединен с выходом ключа 23-1, к второму входу SCOTO- рого подключен выход элемента 22-1 галь0 ванической развязки.

Второй вход элемента И 18 является инверсным, т.е. при наличии на этом входе единичного сигнала элемент И 18 закрыт, а при отсутствии единичного сигнала (нали5 чии нулевого сигнала) элемент И 18 открыт по этому входу.

Счетчик 2 импульсов по суммирующему и вычитающему входам работает от передних фронтов импульсов, поступающих на

0 эти входы.

Формирователь 3 импульсов является формирователем импульсов переднего фронта, т.е. он выдает импульс установленной длительности ti при появлении импуль5 са на его входе (импульса с четвертого выхода блока 1 управления). Импульсы, выдаваемые формирователем 3. используются для формирования требуемой длительности переднего фронта импульса

0 тока (увеличения крутизны фронта) в фазовых обмотках 10-110-8 шагового двигателя и для коррекции вершины импульса тока (уменьшения неравномерности вершины импульса) в фазовых обмотках 10-1,..,

5 10-8. Величина импульса ti выбирается исходя из необходимой длительности фронта импульса в фазовой обмотке шагового двигателя при предельной приемистости с учетом того, что амплитуда импульса тока в фазовой обмотке во время действия импуль. са, выдаваемого формирователем 3, не должна превышать допустимого значения 1+ Д и для двигателей ДВ 11)80-0,6 равна а 100 мкс.

Демпфирующий блок 14 предназначен для коррекции спада импульса тока в фазовых обмотках 10-1,.., 10-8 шагового двигателя.

В ПЗУ А и 5 предварительно записывается информация, обеспечивающая формм- рование на их выходах импульсов в необходимом порядке с установленной длительностью и полярностью. В табл. 1 приведена информация, записанная в ПЗУ 4, а в табл. 2-вПЗУ5.

Таким образом, в ячейке от 0000 до 0111 ПЗУ 4 записана информация, обеспечивающая выдачу нулевого сигнала на один из выходов ПЗУ 4, в ячейках от 1000 до 1111 ПЗУ 4 записана информация, обеспечиваю- щая выдачу нулевого сигнала на три из восьми выходов ПЗУ 4. В ячейках от 0000 до 0111 ПЗУ 5 записана информация, обеспечивающая выдачу единичного сигнала на два из восьми выходов при отработке угла Вперед, а в ячейках от 1000 до 1111 ПЗУ 5 записана информация, обеспечивающая выдачу единичного сигнала на два выхода из восьми при отработке угла Назад.

Элементы 204 гальванической развяз- ки() 1, 2,... 8), предназначены для гальванической развязки цепей выработки импульсов управления, с помощью которых формируются импульсы тока в фазовых обмотках 104 шагового двигателя, и выходных цепей, непосредственно формирующих импульсы тока в фазовых обмотках 10-i. Элемент 20-i гальванической развязки содержит полюс 25 вспомогательного источника питания, резистор 26Н, первый вы- вод которого соединен с полюсом 25 вспомогательного источника питания, резистор 27Н, первый вывод которого-подключен к положительному полюсу 13 источника питания, оптрон 284, первый вывод которо- го соединен с вторым выводом резистора 264, второй - с входом элемента 20-i, третий - с вторым выводом резистора 27-i, резистор 294, первый вывод которого подключен к пятому выводу оптрона 284, чет- вертый вывод которого соединен с вторым выводом резистора 294 и с выходом элемента 20-i гальванической развязки.

Ключи 214 (фиг. 2) предназначены для формирования импул ьсов тока, выдаваемых в фазные обмотки 104 шагового двигателя. Ключ 214 содержит резистор 304 и транзистор 314, база которого соединена с первым выводом резистора 304 и первым входом ключа 214, к выходу которого подключен коллектор транзистора 31-1. эмиттер которого соединен с вторым выводом резистора ЗО-i и через второй вход ключа 214 с нулевой шиной 11 источника питания.

Элемент . 22-1 гальванической развязки предназначен для гальванической развязки цепей выработки импульсов, с помощью которых формируются форсирующие импульсы тока в фазовых обмотках 10-1 шагового двигателя, и выходных цепей, непосредственно формирующих форсирующие импульсы тока в обмотках 10-1. Элемент 224 гальванической развязки содержит оптрон 324, первый вывод которого соединен с первым входом элемента 224 (и далее с вторым входом канала 84 управления), а второй - со вторым входом элемента 224 (и далее с третьим входом канала 84 управления), резистор 334, первый вывод которого соединен с нулевой шиной 11 источника питания, резистор 344, второй вывод которого подключена отрицательному полюсу 12 источника питания, резистор 35- i, первый вывод которого соединен с выводом оптрона 32-1, четвертый вывод которого подключен к первому выводу резистора 34-1 и к второму выводу резистора 35-1, третий вывод оптрона 32-1 подключен к второму выводу резистора 334 и к выходу элемента 224.

Ключи 234 предназначены для формирования форсирующего импульса тока в обмотках Ю-i шагового двигателя. Ключ 234 содержит резистор 364, первый вывод которого подключен к первому входу ключа 234 (и далее к нулевой шине 11 источника питания), транзистор 374, база которого соединена с вторым входом ключа 234, выход которого подключен к коллектору транзистора 374, эмиттер которого соединен с вторым выводом резистора 364.

Стабилизаторы 244 тока предназначены для стабилизации тока форсирующих импульсов в фазовых обмотках 10-1 шагового двигателя. Стабилизатор 244 тока содержит стабилитрон 384, резистор 394, транзистор 404, база которого подключена к первому входу стабилизатора 24-1 тока и к первым выводам стабилитрона 38-1 и резистора 394, резистор 41-1, первый вывод ко- торого соединен с эмиттером транзистора 404, коллектор которого подключен к выходу стабилизатора 244 тока, второй вход которого (подключенный к четвертому входу канала 84 управления) соединен с-вторыми выводами стабилитрона 384, резистора 39- i и резистора 414.

Вспомогательный источник питания, полюс 25 которого показан (фиг.2) представляет собой источник питания дискретных элементов устройства.

Источник питания, положительный полюс 13 которого, отрицательный полюс 12 м нулевая шина 1 яоказаны на фмг.1представляет собой источник питания фазовых обмоток шагового двигателя. Мзжду положительным полюсом 13 и нулевой шиной 11 напряжение составляет 12 В, между нулевой шиной 11 и отрицательным полюсом 12 напряжения составляет 27 В.

Кроме того, показаны на оси ТИ - тактовые импульсы (импульсы, поступающие на один из входов счетчика 2 импульсов), на осях 1,..., 8 - импульсы, подаваемые в фазовые обмотки шагового двигателя (фиг. 3), на оси А - тактовые импульсы, на оси В - импульсы напряжения на выходе коммутирующего устройства при активной нагрузке, равной сопротивлению фазовой обмоткм, на оси С - форма импульсов тока в фазовой обмотке двигателя при восьмифазном включении двигателя (фиг,- 4).

Принцип действия двигателя основан на дискретном изменении электромагнитного поля в воздушном зазоре посредством последовательного возбуждения фаз обмоткм статора импульсами тока, волновой деформации гибкого ротора в направлении поля и кинематических преобразованиях в волновой зубчатой передаче. .Импульсное возбуждение Фаз обеспечивается подачей импульсов в последовательности, приведенной на фиг. 3, т.е импульсы тока должны поступать в три из восьми фазовых обмоток стаюра, направление вращения определяется порядком чередования импульсов тока а фазовых обмотках статора, на фиг. За приведен порядок чередования импульсов для правого вращения (Вперед), на фиг. 36 - для левого вращения (Назад). Форма импульсов напряжения на выходе коммутирующего устройства при активной нагрузке, равной сопротивлению обмоток фаз двигателя, и форма импульсов тока в фазовых обмотках двигателя при восьмифазном оключеним приведена на фиг. 4,

При поступлении импульсов тока в обмотки двигателя в соответствии с одним из приведенных порядков в воздушном зазоре двигателя создается дискретно вращающееся магнитное поле и ротор, деформируясь, совершает волновое движение синхронно с полем статора. Удержание двигателя в заданном положении происходит при подаче в обмотки тока, величина которого определяется статическим моментом на валу двигателя, который должен этот двигатель обеспечить, так как предлагаемое устройство предназначено для двигателя, статический момент которого равен 0,8 Нм и обеспечивается при токе меньшем 0,9 А, а ток в каждой обмотке равен 1,2 А, то для удержания двигателя в режиме фиксированной стоянки достаточно, чтобы была включена одна фазовая обмотка (средняя из трех включенных при данном коде адреса, записанном в счетчике 2). Таким образом, устройство для упрае

0 ленмя волновым шаговым двигателем долж но обеспечивать работу двигателя во все-. трех предусмотренных режимах: вращении Вперед, вращение Назад и фиксирован ной стоянки.

5 Предварительно рассматривают работу блока 1 управления.

При сигнале управления, находящемся в зоне нечувствительности (в случае токового сигнала - при токе по модулю меньшем

0 0,5 мА, например), т.е. при необходимости обеспечить режим фиксированной стоянки двигателя на втором выходе анализатора 17 сигналов управления находится нулевой сигнал, соответственно на пятом выходе

5 блока 1 управления также нулевой сигнал, элементы И 18 и 19 закрыты и, если преобразователь 16 выдает импульсы, то они не проходят на первый и второй выходы блока 1 управления, на третьем выходе может

0 быть и нулевой, и единичный сигнал.

Если сигнал управления становится положительным и по модулю большим границы зоны нечувствительности, т.е. при необходимости обеспечить вращение дви5 гателя Вперед, на втором выходе анализатора 17 сигналов управления и на пятом выходе блока 1 управления появляется единичный сигнал, на первом выходе анализатора 17 сигналов управления и на третьем

0 выходе блока 1 управления появляется нулевой сигнал. Преобразователь 16 сигнала управления начинает выдавать на свои первый и третий в ыходы импульсы. Импульсы с первого выхода преобразователя 16 сигна5 па управления через элемент И 18 проходят на первый выход блока 1 управпения, импульсы с третьего выхода преобразователя 16 сигнала управления поступают на четвертый выход блока 1 управления. На второй

0 выход блока 1 управления импульсы не выдаются.

Если сигнал управления становится отрицательным и по модулю большим границы зоны нечувствительности, т е. при

5 необходимости обеспечить вращение двигателя Назад, на втором выходе анализатора 17 сигналов управления и на пятом выходе блока 1 управления появляется единичный сигнал, на первом выходе анализатора 17 сигналов управления и на третьем

выходе блока 1 управления появляется единичный сигнал. Преобразователь 16 сигнала управления начинает выдавать на свой второй и третий выходы импульсы. Импульсы с второго выхода преобразователя 16 сигнала управления через элемент И 19 проходят на второй выход блока 1 управления, импульсы с третьего выхода преобразователя 16 сигнала управления поступают на четвертый выход блока 1 управления. На первый выход блока 1 управления импульсы не выдаются.

Устройство для управления волновым шаговым двигателем работает следующим образом.

За исходное принимают состояние уст- ройства при обеспечении им режима фиксированной стоянки двигателя. В этом случае, как указывалось, на первом, втором и четвертом выходах блока 1 управления отсутствуют импульсы, на пятом выходе блока 1 управления находится нулевой сигнал, на третьем его выходе может быть нулевой или единичный сигнал. Счетчик 2 импульсов может находиться в произвольном положении, для определенности принимают .чтосчет- чик 2 импульсов находится в нулевом положении. Тогда на входах ПЗУ 4 имеется код

0000и только на втором выходе его имеется нулевой сигнал, какие сигналы находятся на выходах ПЗУ 5 не имеет значения, так как вторые каналы 8-1,..,8-8 управления закрыты единичным сигналом с выхода элемента I/I-HE 6. Через оптрон 28-2 элемента 20-2 гальванической развязки канала 7-2 управления протекает ток, вследствие этого от- крыт транзистор 31-2 ключа 21-2 канала 7-2 управления и поэтому протекает ток от полюса 13 через фазовую обмотку 10-2 к нулевой шине 11 источника питания.

При необходимости обеспечить враще-- ние двигателя Вперед блок 1 управления, как указывалось, выдает единичный сигнал на пятый выход, нулевой сигнал на третий выход и начинает выдавать импульсы на первый и четвертый выходы. При появлении единичного сигнала на пятом выходе блока

1управления ПЗУ 4 переключается на выдачу импульсов нулевого уровня натри выхода одновременно и, так как на его входах оказывается код 1000, то выдает нулевые сиг- налы еще и на первый и третий выходы, открываются первый 7-1 и третий 7-3 каналы управления и начинает протекать ток через фазовые обмотки 10-1 и 10-3. Кроме того, так как на третий выход блока 1 управ- ления выдается нулевой сигнал, то устанавливаются единичные сигналы на втором и третьем выходах ПЗУ 5. Первый импульс с первого выхода блока 1 управления записывает в счетчик 2 код 0001 и, вследствие того.

появляется единичный сигнал на первом и нулевой сигнал на четвертом выходах и сохраняется нулевой сигнал на втором и третьем выходах ПЗУ 4, а также появляется нулевой сигнал на втором и единичный сигнал на четвертом выходах и сохраняется единичный сигнал на третьем выходе ПЗУ 5, Прекращается протекание тока через оптрон элемента 20-1 гальванической развязки, закрывается ключ 21-1 и прекращается ток через обмотку 10-1. Появляется ток через оптрон элемента 20-4 гальванической развязки,открывается ключ 21 -4 канала 7-4 управления и начинает протекать ток через обмотку 10-4. Кроме того, импульс с выхода формирователя 3 вызывает появление на выходе элемента И-НЕ 6 нулевого импульса, и вследствие этого вояникают импульсы тока через оптроны 32-3 и 32-4 элементов 22-3 и 22-4 гальванической развязки, открываются ключи 23-3 и 23-4 и стабилизаторы тока 24-3 и 24-4 каналов 8-3 и 8-4 управления соответственно, обмотки 10-3 и 10-4 оказываются подключенными между положительным 13 и отрицательным 12 полюсами источника питания и в них возникает импульс тока большой амплитуды. После окончания импульса на выходе элемента И- НЕ 6 прекращается ток через оптроны элементов 22-3 и 22-4 гальванической развязки, закрываются ключи 23-3 и 23-4 и стабилизаторы 24-3 и 24-4 тока и обмотки 10-3 и 10-4 оказываются подключенными между положительным полюсом 13 и нулевой шиной 11 источника питания, Далее устройство работает аналогично описанному. Последующие импульсы, поступающие на суммирующий вход счетчика 2 импульсов,. изменяют его содержимое и при каждом изменении включаются и выключаются каналы 7-1,..., 7-8 и 8-1 8-8 управления,

соответствующие сигналам на выходах ПЗУ 4 и 5 и в соответствующие обмотки выдаются импульсы в установленном порядке.

При необходимости обеспечить вращение двигателя Назад блок 1 управления, как указывалось, выдает единичный сигнал на третий и на пятый выходы и начинает выдавать импульсы на второй и четвертый выходы. Устройство работает в этом случае аналогично описанному только, так как с второго выхода блока 1 управления импульсы поступают на вычитающий вход счетчика 2, то изменение содержимого счетчика 2 происходит в обратном направлении и, следовательно, порядок включения фазовых обмоток 10-1,..., 10-8 обратный. Кроме того, ПЗУ 5 выдает сигналы из других ячеек - из ячеек, в которых записана информация для вращения двигателя Назад.

Экспериментальные исследования макета предлагаемого устройства в составе системы управления подачей топлива в турбину показали, что предлагаемое устройство обладает большим быстродействием и имеет большую нагрузочную способность, так как первый форсирующий импульс позволяет повысить крутизну фронта импульса тока в фазовой обмотке, а второй позволяет выравнять вершину импульса тока в фазовой обмотке, при этом величина тока в фазовых обмотках двигателя не превышает допустимую величину. Кроме того, в режиме фиксированной стоянки обеспечивается прохождение тока только в одной фазовой обмотке, что экономит электроэнергию и облегчает тепловой режим работы двигателя.

Формула изобретения

Устройство для управления волновым шаговым двигателем, содержащее источник сигналов управления,-первый и второй элементы И, счетчик импульсов, формирователь импульсов, первое постоянное запоминающее устройство, первые каналы управления, к первому входу каждого мз которых подключен соответствующий выход первого постоянного запоминающего устройства, кулевую шину источника питания с положительным и отрщатепьными полюсами, которая подключена к вторым входам первых каналов управления, отличающееся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и быстродействия двм- гзте.гя, введены преобразователь сигнала управления в частоту, анализатор сигналов управления, элемент , второе постоянное запоминающее устройство, вторые

каналы управления и развязывающие диоды, катоды которых подключены к выходам соответствующих первых каналов управления, а аноды - к выходам соответствующих

вторых каналов управления, первые входы которых соединены с нулевой шиной источника питания, отрицательный полюс которого подключен к четвертым входам вторых каналов управления, третьи входы которых

соединены с выходом элемента И-НЕ, к первому входу которого подключен выход формирователя импульсов, вход которого соединен с третьим выходом преобразователя сигнала управления в частоту, вход которого соединен с выходом источника сигналов управления и с входом анализатора сигналов управления, второй выход которого подключен к второму входу элемента VI- НЕ, к дополнительному адресному входу

первого постоянного запоминающего устройства и к третьим входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам счетчика импульсов, выходы которого соединены с соответствующими адресными входами первого и второго постоянных запоминающих устройств, первый и второй выходы преобразователя сигнала управления в частоту подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены между собой, с первым выходом анализатора сигна лов управления и с четвертым адресные

входом второго постоянного запоминающего устройства, каждый выход которого подключен к второму входу соответствующего второго канала управления,

17

1700739

Omlkiхода

И-М6

18

Таблица 1

Таблица 2

ФиеЛ