Устройство для управления шаговым двигателем Советский патент 1992 года по МПК H02P8/00 

(Л

С

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управле- ния электрическим дви телем. работающим в шаговом режиме в среде с электромагнитными помехами. Цель изобретения состоит в повышении надежности. Устройство содержит элемент ИЛИ 1, генератор 2 импульсов, первый 3 и второй 4 счетчики импульсов, реверсивный распределитель 5 импульсов, шины прямого 6 и обратного 7 хода, элемент И 8, второй элемент ИЛИ 9. одновибратор 10, RS-триггер 11. При появлении на одной из шин 6,7 непрерывного сигнала устройство отрабатывает его как один импульс исключая безостановочную работу двигателя 2 ил.

Фиг.1

VJ

О ivj 1 CJ

|о

ю

Изобретение относится к управлению электрическими машинами, может быть использовано в дискретном электроприводе при наличии электромагнитных помех и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1647843.

Цель изобретения - повышение надежности,

На фиг,1 показана схема устройства для управления шаговым двигателем; на фиг.2 - диаграмма работы устройства.

Устройство для управления шаговым двигателем содержит первый элемент ИЛИ 1, генератор 2 импульсов, первый 3 и второй 4 счетчики импульсов, реверсивный распределитель 5 импульсов, шины б и 7 соответственно прямого и обратного хода, элемент И 8, второй элемент ИЛИ 9, одновибратор 10 и RS-триггер 11.

Первый вход первого элемента ИЛИ 1 соединен с шиной 6 прямого хода и входом R первого счетчика 3, второй вход элемента ИЛИ 1 соединен с шиной 7 обратного хода и входом R второго счетчика 4, а выход соединен через элемент И 8 с входом разреше- ния генератора 2 импульсов, выход которого соединен с входами С первого 3 и второго 4 счетчиков импульсов. Выход первого счетчика 3 импульсов соединен с входом прямого хода реверсивного распределителя 5 импульсов и с первым входом второго элемента ИЛИ 9. а выход второго счетчикз 4 импульсов соединен с входом обратного хода реверсивного распределителя 5 импульсов и с вторым входом второго элемента ИЛИ 9. выход которого соединен с входом одновибрэторэ 10. инверсный выход которого соединен с входом S RS-триггерэ 11, вход R которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 1, а инверсный выход - с вторым входом элемента И 8.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на шинах 6 и 7 установлен низкийуровень напряжения, который, поступая на счетчики 3 и 4 импульсов, сбрасывает их и удерживает в этом состоянии. Кроме того, этот низкий уровень, поступая на вход R RS-триггерэ 11, сбрасывает его. На инверсном выходе триггера 11 и соответственно на втором входе элемента И 8 устанавливается высокий уровень напряжения. На эпюрах (фиг 2). отражена работа устройства для управления шаговым двигателем в режиме прямого хода, т.е. когда на шине 6 появляются положительные тактовые импульсы заданной длительности (шина 6, имп. 12) или, в силу неисправности, тактовый импульс неограниченной длительности (шина б, имп.13), а на шине 7 -низкий уровень напряжения.

При режиме прямого хода двигателя на шину 6 прямого хода начинают поступать

тактовые импульсы, которые, проходя через элемент ИЛИ 1 и элемент И 8, подаются на вход разрешения генератора 2 и. снимая низкий уровень напряжения с входа R счетчика 3, выдают разрешение на счет на время

0 тактового импульса. По переднему фронту каждого поступающего тактового импульса генератора 2 импульсов начинает вырабатывать в течение наличия положительного потенциала на выходе элемента И 8 после5 довательность импульсов постоянной частоты и длительности, которая подается на счетный вход С счетчиков 3 и 4 импульсов. Емкость счетчиков 3 и 4,частота генератора 2 выбираются таким образом, что предпос0 ледний импульс последовательности импульсов, сформированной генератором 2 за время тактового импульса, переполняет счетчик и на выходе счетчика 3 появляется импульс.

5 Пусть, к примеру, частота импульсов генератора 2 выбрана таким образом, что в интервале времени, равном длительности тактового импульса (фиг.2, шина 6. имп.1), укладывается десять периодов импульсов.

0 выработанных генератором2, вто время как на выходе счетчика 3. который может быть и выходом переноса, соответствующий импульс появляется после поступления девяти импульсов нэ его счетный вход с выхода

5 генератора 2.

Счетчик 4 закрыт низки уровнем напряжения по входу R с шины 7 обратного хода. Импульс с выхода счетчик 3 импульсов поступает на вход прямого хода реверсив0 ного распределите™ 5 импульсов, обеспечивающего заданный режим коммутации обмоток шагового двигателя (не показан), и на первый вход второго элемента ИЛИ 9. Пройдя через элемент ИЛИ 9, он своим за5 дним фронтом запускает одновибратор 10, который на инверсном выходе вырабатывает короткий отрицательный импульс, поступающий на вход S RS-триггера 11 и устанавливающий на его инверсном выходе

0 низкий уровень напряжения, который закрывает элемент И 8 и снимает сигнал управления с разрешающего входа генератора 2.

Генератор 2 прекращает вырабатывать

5 последовательность импульсов заданной частоты. По окончании тактового импульса (фиг.2, шина 6, имп.1) отрицательный перепад напряжения с выхода элемента ИЛИ 1, проходя через элемент И 8, удерживает генератор 2 в закрытом состоянии. Этот же

отрицательный перепад, поступая на вход R RS-триггера 11, устанавливает на инверсном выходе триггера высокий уровень напряжения, который открывает элемент И 8 по второму входу, тем самым подготавливая его для передачи следующего положительного импульса с выхода элемента ИЛИ 1. С приходом нового тактового импульса (фиг.2, шина 6, имп.1) процесс повторяется.

Предположим, что в силу неисправности устройства выдачи тактовых импульсов на шину б прямого хода поступает тактовый импульс (фиг.2, шина 6, имп.2) с неограниченной длительностью. В этом случае устройство для управления шаговым двигателем работает так, как описано для нормального по длительности тактового импульса, и после формирования импульса на прямом входе реверсивного распределителя 5 импульсов прекращает работу генератора 2 за счет подачи низкого уровня напряжения с инверсного выхода триггера 11 на второй вход элемента И 8 в течение всего времени, пока не закончится тактовый импульс (фиг.2, шина 6, имп,13) неограниченной длительности. Благодаря этому повышается достоверность работы предлагаемого устройства и исключается возможность появления аварийной ситуации, связанной с непрерывной работой двигателя.

При этом обеспечивается строгое соответствие периода импульсов, поступающих на шаговый двигатель, периоду следования тактовых импульсов.

Работа в режиме обратного хода происходит аналогично, однако счетчик 3 закрыт низким уровнем напряжения на шине 6. а по тактовым импульсам, приходящим по шине

7, работает счетчик 4, с выхода которого импульсы подаются на вход обратного хода реверсивного распределителя 5 импульсов, обеспечивающего заданный режим коммутации обмоток шагового двигателя.

Таким образом, устройство при сохранении высоких эксплуатационных возможностей прототипа обладает большей надежностью благодаря исключению появления на одном из входов реверсивного распределителя импульсов несанкционированной импульсной последовательности при появлении на одной из шин управления тактового импульса неограниченной длительности. Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем по авт.св. N; 1647843. отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, введены второй элемент ИЛИ, одновибратор, RS-триггер и элемент И, соединяющий выход первого элемента ИЛИ с разрешающим входом генератора импульсов и подключенный вторым входом к инверсному выходу RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, S-вход - с инверсным выходом одновибратора, входом подключенного к выходу второго элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами первого и второго счетчиков.

Фиг. 2