Устройство для управления двухфазным шаговым двигателем с дроблением шага Советский патент 1992 года по МПК H02P8/00 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления двухфазными шаговыми двигателями с активным ротором и с насыщенной магнитной системой в режиме электрического дробления шага.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности.

Нафиг.1 показана функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы управляющих токов в фазах; на фиг.З - номограмма результирующего момента для коэффициента дробления шага .

Устройство содержит (фиг.1) резистив- ный делитель напряжения 1, подключенный к шине опорного напряжения Don. первый 2 и второй 3 мультиплексоры, информационные входы которых в зависимости от К соединены с соответствующими выходами делителя 1, реверсивный двоичный счетчик 4, разрядные выходы которого соединены с адресными входами мультиплексоров 2 и 3. а управляющие входы - с соответствующими шинами тактирования Т, реверса Рев и установки в исходное состояние Уст О. реверсивный распределитель импульсов 5, входы управления прямым (В - вперед) и обратным (Н - назад) порядками переключения которого соединены с выходами переноса П и заема (3) реверсивного двоичного счетчика 4, а входы реверса и установки в исходные состояния - с соответствующими шинами устройства, две группы ключей б и 7, сигнальные входы которых соединены соответственно с выходами мультиплексоров 2 и 3, а управляющие вхоVJСП 03

о

к ел

ды -- с выходами реверсивного распределителя импульсов 5, первый 8.1 и второй 8.2 реверсивные усилители мощности, входы которых соединены с соответствующими выходами ключей 6 и 7, а выходы - с соответствующими фазными обмотками 9.1 и 9.2 шагового двигателя.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы по команде Уст. О счетчик 4 и распределитель 5 устанавливаются Ё исходные логические состояния, при которых на разрядных выходах счетчика 4 присутствуют нулевые потенциалы и выбирается первый выход распределителя 5. В соответствии с этим выбираются первые информационные входы мультиплексоров 2,3 и ключи 6.1, 7.1.

Если к шине Рев устройства прикладывается единичный логический потенциал, то при поступлении тактирующих импульсов к шине Т обеспечивается режим суммирования счетчика 4, а на выходах распределителя 5 - прямой порядок переключения 1-2-3-4-1-...

Если же к шине Рев устройства прикладывается нулевой логический потенциал, то обеспечивается режим вычитания счетчика 4, а на выходах распределителя 5 - обратный порядок переключения 1-4-3-2- 1-...

После каждого переполнения счетчика на выводах переноса или заема (в зависимости от режимов суммирования или вычитания) формируются соответствующие сигналы, переключающие распределитель 5.

Поочередная выборка информационных выходов мультиплексоров 2,3 в соответствии с изменением выходного кода счетчика 4 приводит к соответствующей коммутации выходных напряжений делителя 1. Поочередная выборка ключей 6,7 приводит к дальнейшему распределению этих напряжений по входам усилителей 8.1 и 8.2. В результате этого в фазных обмотках 9.1 и 9.2 двигателя создаются соответствующие периодические ступенчато нарастающие и спадающие токи (фиг.2) и двигатель отрабатывает соответствующие дробные шаги в том или в другом направлениях. При этом вектор результирующего момента двигателя описывает квазикруговую номограмму (фиг.З).

Работа устройства при других коэффициентах дробления шага (3,4,5,6,...) происходит аналогичным образом.

В общем случае коэффициент пересчета счетчика 4 и число информационных входов

мультиплексоров 2 и 3 выбираются равными коэффициенту дробления шага К.

Как видно из номограммы вектора момента (фиг.З) благодаря такому построению

устройства удается в определенной степени компенсировать нелинейности двигателя с насыщенной магнитной системой и тем самым существенно повысить точность отработки дробных шагов.

0 Таким образом, предлагаемое устройство выгодно отличается от известных аналогичных устройств по обеспечиваемой точности отработки дробных шагов, простоте схемы и надежна оти работы.

5 Формула изобретения

Устройство для управления двухфазным шаговым двигателем с дроблением шага, содержащее логический блок, первый и второй реверсивные усилители мощности,

0 отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения надежности, логический блок включает в себя реверсивный двоичный счетчик импульсов, резистивный делитель напряжения, два

5 мультиплексора К на 1. где К - коэффициент дробления шага, первую и вторую груп- ; пы ключей в каждой группе по четыре ключа, реверсивный распределитель импульсов, и источник опорного напряжения, причем ин0 формационные входы первого и второго мультиплексоров в зависимости от К соединены с соответствующими выходами делителя напряжения, а адресные входы - с разрядными выходами двоичного счетчика,

5 выход первого мультиплексора соединен с сигнальными входами первого и третьего ключей первой группы и с сигнальными входами второго и четвертого ключей второй группы, выход второго мультиплексора сое0 динен с сигнальными входами второго и чет- вертого ключей первой группы и с сигнальными входами первого и третьего ключей второй группы, с первого по четвертый выходы распределителя импульсов сое5 динены соответственно с управляющими входами с первого по четвертый ключей первой и второй групп, а входы прямого и обратного порядка переключения - соответственно с выходами переноса и заема дво0 ичного счетчика, вход синхронизации двоичного счетчика соединен с шиной тактирования устройства, а входы реверса и установки в исходное состояние двоичного счетчика и распределителя импульсов сое5 динены с соответствующими шинами устройства, первый вход первого реверсивного усилителя мощности соединен с выходами первого и четвертого ключей первой группы, а второй вход - с выходами второго и третьего ключей этой же группы, первый

вход второго реверсивного усилителя мощности соединен с выходами первого и второго ключей

второй группы, а второй вход - с выходами третьего и четвертого ключей этой же группы.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления двухфазным шаговым двигателем с активным ротором и с насыщенной магнитной системой. Цель - упрощение схемы и повышение надежности. Устройство содержит два реверсивных усилителя мощности, коммутирующие соответствующие фазные обмотки двигателя, делитель напря- .жени-я, два мультиплексора, реверсивный двоичный счетчик, реверсивный распределитель импульсов и две группы ключей по четыре ключа в каждой группе. Устройство реализует знакопеременное питание обмоток с любым коэффициентом дробления шага. 3 ил. СП с

17 wffJcm.aO

Фиг.2.

фиъ.1