УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ Советский патент 1965 года по МПК H02P8/00 

Известно устройство для управления шаговым двигателем, выполненное в виде кольцевого распределителя импульсов с потенциальным выходом, состоящего из т ячеек, каждая из которых включает транзистор с ключевым режимом работы и сопротивление внутренней связи.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что каждая ячейка содержит m-1 диодов связи, соединяющих выход каждой ячейки со входом остальцых ячеек; две цепочки элементов запуска, каждая из которых имеет последовательно включенные диод и емкость, соединяющие базу транзистора дайной ячейки с источником управления;и сопротивление, включенное между точкой соединения указанного диода и емкости и коллектором соответственно предыдущей или последующей ячейки. Такое выполнение устройства позволяет упростить всю систему, гарантируя ее стабильность и возможность реверсирования.

С целью обеспечения независимости перепада коллекторного напряжения от числа каналов, режима насыщения и коэффициента усиления транзистора, между отрицательным полюсом коллекторного нацряжепия и базой транзистора последовательно с сопротивлением внутренней связи включено дополнительное сопротивление в}1еи1ней связи. Сопротивленне нагрузки каждой нз трех ячеек включено через два развязывающих диода на коллекторы тра)1зисторов своей и одной из соседних ячеек, что обеспечивает перекрытие импульсов при т 3 для управлеиия трехфазным щаговым двигателем в иоследо1 ательности 12-23-31... Для перекрытия имнульсои при «7 4 для упра15ления двухфазным и четырехфазным шаговым двигателем в последовательности 12-23-34-41... диод связи каждой ячейки соедиияет выход своей ячейки с входом ячейки, расположенной через одну от данной. Для иерекрытия имиульсов при т 6 д.ля управления трехфазным щаговым двигателем в последовательности 2-2-23-3-31 - 1... три диода связи первой ячейки соединяют соответственно выход этой ячейки и входы 3-й, 4-й и 5-й ячеек, три диода второй-входы 4-й. 5-й и 6-й ячеек, три диода третьей-входы 5-i, 6-й ц 1-й ячеек, три диода четвертой-входы 6-й,-и и 2-й ячеек, три диода пятой-входы 1-й, 2-й и 3-й ячеек, три диода щестой ячейки - входы 2-й, 3-й и 4-й ячеек. Каждое из трех сонротивлений нагрузки включою через два развязывающих диода на коллекторы двух соседних транзисторов.

Перекрытие импульсов при т 8 для управления четырехфазным индукторным щаговым двигателем в последовательности 12-123 - 23-234- 34 -412 достигается тем. что три диода связи каждой ячейки соедиияют выход своей ячейки со входом трех других, отстоя/лих справа от дайной соответствеино иа две, три н четыре ячейки, а к каждой четиой ячейке через диод подключеи уеилитель мощиоети иа триоде. На фиг. 1 ириведена электрическая схел1а описываемого .устройства, которое пыиолиепо в виде расиределителя, состоящего пзт. одпотипных ячеек {/ г;--2). Каждая ячейка содержит следующие элементы (для гс-той ячгйкн): соирот;пзлс ие .,„, цагрузки, еопротивлеиие пп;; П еи , зaиo:vIиila;oщ к; ед;, траизистор Т,., сопротивлегше Л,, э, емеить; запуска и логккл ;; ueiiJix Л .;К Л -л- ,С I.,. ,С,,. (/:-, 1) аж.чая Л-тая яче:1ка еоде11;; пт т- диодов Л,;,, Д. связи, Д,:, .... Дк(:п-1), //,„, включеипых :иежду выходо:л этой ячейки п пхо,1:14:11 (точками соедпаепия ecujx/rni лели; Л,,, ti ,.) остальных ;;/ HJJCK. Первая ;;;фр; ч обсзчачелип .лио; указыпает ка пиплад.чсжиость его , втора;; - строке. гако:; систем:е для каждогс Дейсто1пс: Ь 1о. через диоды г овь П1а;отсн лотепдиа. 1зсех оста. траиз(1сто)ов. а 4:MJt3 со 1 ютиплепкк смещгпия обеепечиваоюя . отсечки траизиетор)В. Прямая иосльд()1;ате.;,) перекл очеи1:Я достигается следуюLuini образолг На каждую базу ячеек вк:гюче1И иоследовательио диод is проводя;цем для упра1 ляющего имиульса иаправлоп, е:ихость и соиротивлеиие (для /с-той яче11К1 это Д„,,., С„,, п /w;(;;-i). Ме;кду точкой соедспсаия диода и емкости и коллектором иредыдупкй ячейки вглючеио соиротивлеиие (,;-;), величина которого некритична и которое вместе с емкость 0 С,.., будет определять толвко предельный частотпый диапазон работы схемы. Обратная 1юсле;;овательиость импульсов обеспече ;а такими же элемеитами (для /ъ-той ячейки это Д.,,, С., и ,), однако в этом случае еонрот -шление /.v(K-;-i) включено на выход носледующей ячейки. Если предположить, что в исходном состоянии открыт транзистор Г|ьтов этом случае через диоды Дхз, Д1.3... Д1к, Лц/,;-), Дьп закрываются все остальные транзисторы. В точках Б и Af в цепях запуска будут потенциалы , в остальных точках-А, Ж,3, В, И,Г, 1, Ц, Л, Е - потеицналы - Е, т. е. все диоды, кроме Дв., и Д,„„, заперты. Когда первый отрицательный импульс, поступивший на вход В, проходит на базу транзистора Т, последний откроется, при этом через диод Д21 закрывается транзистор TI. Схема принимает второе уетойчивое состояние, при котором в точках В н Ж еистемы запуска потеициалы ,., а в остальиых точках потенциалы -Е,.. Второй управляющий импульс, поступивший на вход В, может ностуиить только на базу транзистора Тя. Очевидно, что при прохождении m и.мпульеов по входу В ехема примет исходиое состояние. В этом случае, если очередной нмиульс поступает па вход Я, он может пройти только па базу транзистора 7,,,, тогда иоследпий откроется, закрыв через диод Д„й транзистор Г. Дальиейшее поетупление импульсов ио уь;азанному входу обеспечит последовательное переключеиие траизисторов справа налево по схеме. При т 2 расиределитель принимает свойство триггера. На фи1. 2 прл гедена электрическая ехема уетройст)5а. ;,л;.1 /я 8, в котором три диода связи (.тля первой ячейкн Д1, До, Д:;) каждой ячейки сосд1 :я:т дом трех друггх ая ячейка уирав;:яет четырьмя усилителями мо;ииости на траизиеторах TI, Тч, Г., Ti через диоды связи Д, Дз, Д.о, Дт-В раснределателе импульсов и в усилителях мощиостп применены траизксторв; одной проводиMocTii, поэтому при указанном i;a схеме способе согласования усилителей выходные траиЗисторы од11овре ленио и;;Берт11руют фазу уиравляющего сигнала. Действительно, если транзистор ячейки /7 закрыт, то 4epe:j P-,,: транзистор Т, будет открыт, i иауборот, при открытом транзисторе ;ччейкн Я- нотенцнал ТОЧКИ а noBbiHien и через TI закрыт. Нри требуемо/: cncTeriie коммутации каждый транзистор, комлп/тирующнй обмотку в течение цикла, равного восьми такта,, должен быть открыт нить тактов, в связи с чем каждый из транзисторов четной ячейки должен быть в течение трех тактов подряд, т. е. выходной нмнулвс указанных ячеек отсутствует в течение пяти тактов. Нечетньге ячейки участвуют только в ироцессе расиределения и заHo: HiiaiiHH информации и ири необходимости могут бьггь в;;;ко.1нены весьма маломощными. Ячейкн раснределнтеля однотинны. Транзистор, два последовательно соединеииые еоиротнвлен -;я /хл, i /.-, соедипяющне базу транзистора с источником пнтаиня, и запоминающая емкость, включеииая иараллельно R, для кажчой обозначены соответственно Яг, Я-2, /Ль Я.., Я., Я,ь Ят, Яз. Н р е д м е т изобретения 1. Ьстройство для управления шаговым двигателем, выполненное в виде кольцевого распределителя импульсов с иотенциальиым выходом, состоящ,его из /п ячеек, каждая из которых включает транзистор с ключевым режимом работы и сопротивление внутренней связи, отличающееся тем, что, с целью упрощепия при обеспечеппи стабпльиости системы

и ее реверсировании, 15 к;1жд()и идейке применено т-1 диодов связи, соединяющих выход каждой ячейки со входом остальных ячеек, и. две цепочки :)лементов запуска, каждая из которых содержит последовательно включенные диод и емкость, соединяющие базу транзистора данной ячейкн с источником уиравлення,н сонротивление, включенное между точкой соединения указанных диода н ел1кости i-i коллектором cooTiieTCTiscijHO предыдущей или последующей ячейкн.

2.Устройство по н. 1, отличающееся тем, что, с целью обеснече1Н1я иадежностн, между отрицательны-, полюсом коллекторного напряжения и oasoii транзнсторЗ каждой ячейкн последозате;гы10 с сопротнвленнем внутренней ьключено доиол нггель: ое согтротивлеи1 е 1;11е1 1 ;ей сгзязи.

3.Устгпу; тли по пп. 1 и 2. (7.и;т : 1щссся тем, -гго. с ;л(:;лыо ооеснечсння перекрытия пульсо15 при 3 лля -лфаь.клпш TUeXiuasnuM шаговым л;;1;гателгл; в 1 ос;едо:-;г;:-ль 1пстн 2-23 --Hiл:онротн;;лс;; ;о :;;; -:-;- :::; к-чдой из трех ячеек Ыч.почено ;ерез д;;;: разв; 3 ;:наюн их диода на ко.тлекторы 7р;л:ЗИС ороБ своей Я1е:1г 1 и одкоП из COC VUIMX. 4. Устройство ПС пп. 1 :; 2. г..и а:ии(( том, что с ис-,т;ло пПоспс -ения ::с::;скрлт1;я ; iпульсов при для у11ра 1леп:;5; двухфазным и :.:;T:i-pex;ba:;ii:.M :паго:г-:м двигателем а носле цо;;а1ель ;ос;н 12-23-31-41...., диод

свлзи каждой ячейки сооди ;яот своен ячейки со входом ячейки, расположенноГг через одну от данной.

5. Устройство по пп. 1 н 2, от.тчающвсся тем, что, с целью обеспечения перекрыт1 я импульсов при ;7г бдля управления трехфазным иаговым двигателем в последовательност 12-2-23-3-31 - 1...., три диода связи нерnoi; ячейпчи соединяют соот;;етствеино выхо.д

этой ячейки и входы 3-й, 4-й н 5-й ячеек, три диода второй - входы 4-ii, 5-ii и (i-ii ячеек, трп диода третье; -входы , 6-й н 1-й ячеек, три днода четвертой - входы (i-й, 1-й н 2-ii ячеек, трн днода нятой--входы i-ii. 2-;: н

3-й ячеек, трн днода шестой---входы 2-й, 3-й i 4-ii ячеек и каждое из т нагрузки включено через д

на коллекторы двух соседилх ;ра :зн2530 6. Устройство но нн. 1 I 2. отл 1чаюп(сеся те:.:, что, с целью обееиече1ни перекрытия импульсов прп ;п 8 для управления четырехфазпым нндлкторным шаго1,ьо,1 Д1 нгателем в послсдоват-ельностн 12- i23-23--234-34- 341-41-412трн диола связи каждо яче) соедпгьяют выход cisoei ; r-:eiiKi; со влодом трех другнх ячеек, отстояпдпх справа от .данной соответственно па две, трн и четыре ячей-.л;, а к каждо через диод подjwH04eH уснлптель : ощностн на триоде.

1Шй:ШШаадК

- - I 1 hSI i IL.U. : .

&.tt.«