УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ Советский патент 1973 года по МПК H02P5/16 

1

Изобретение относится к бесконтактным снстемам автоматики и электропривода и может быть использоваио для упра1вления шаговыми двигателями.

Известны устройства для управления шаговыми двигателями, содержашие снусковое устройство, дифференцирующую цепочку с диодом, транзисторный генератор с магнитной связью - генератор Роэра со схемой управления, первая выходная обмотка которого соединена с ключевым усилителем, подключенным к обмотке шагового двигателя.

Однако известные устройства сложны н обладают недостаточными функциональными возможностями.

Целью изобретения является упрош,ение устройства и расширение функциональных возможностей.

Для этого схема управления генератором Роэра выполнена на трех транзисторах, при этом база первого транзистора 1подключена к выходу триггера, а эмиттер подключен к базе третьего транзистора и к шине триггера, коллектор первого транзистора через один резистор соединен с источником нитания и через другой резистор с базой второго транзистора, эмиттеры второго и третьего транзисторов соединены с обгцей шиной питания, коллектор второго транзистора через ограничительный резистор и коллекторную обмотку одного из

транзисторов генератора Роэра нодключен к источнику нитания, а коллектор третьего транзистора соединен с эмиттерами транзисторов генератора Роэра, вторая выходная обмотка

которого через дифференцирующую цепочку и диод подключена ко второму входу триггера.

Такое выполнение устройства для управления шаговым двигателем увеличивает ресурс его работы, позволяет получить полные первые и последние импульсы, обеспечивает простую синхронизацию при резервировании и упрощает согласование схемы управления и выходного усилителя,, выполненные на транзисторах разной нроводимости.

Изобретение пояснено чертежом.

Устройство для управления шаговым двигателем содержит транзисторы 1, 2, 3 схемы управления генератором Роэра, резистор 4 коллекторной нагрузки, транзисторы 5, 6 генератора Роэра, трансформатор 7 генератора Роэра, резистор связи 8, триггер 9, резистор 10 коллекторной нагрузки, коллекторную обмотку 11 трансформатора 7, диоды смещения 12, 13, резистор смещения 14, диод смещения 15,

резистор смещения 16, базовый резистор 17 генератора, базовую обмотку 18 трансформатора 7, первую выходную обмотку 1-9 трансформатора 7, ключевой уснлитель 20 постоянного тока, обмотку 21 шагового двигателя,

вторую выходную обмотку 22 трансформатора

7, конденсатор 23 дифференцирующей цепи, резистор 24 дифференцирующей цепи, диод обратной связи 25, контакт 26 управления возвратом в исходное положение, резистор смещения 27, коллекторный резистор 28.

Устройство содержит схему управления генератором Роэра, выполненную па трех транзисторах 1, 2, 3, которая подключена к выходу триггера 9. Транзисторы 1 и 3 включены по схеме составного транзистора с раздельной коллекторной нагрузкой. Коллекторной пагрузкой транзистора 1 является резистор 4, коллекторной нагрузкой транзистора 3 является генератор Роэра, выполненный на транзисторах 5 и 6 с трансформатором 7, коллекторной обмоткой :11, базовой обмоткой 18, резисторами 17, 28 и выходным-и обмотками 19 и 22.

К коллектору транзистора 1 через резистор связи 8 подключена база транзистора 2, коллекторной нагрузкой которого является резистор 10 и правая половина коллекторной обмотки 11 генератора Роэра. Диоды 12 и 13 фиксируют запирающее папряжение смещения па базах транзисторов 1 и 3, иодаваемое от источника смещения через резистор 14. Диод 15 фиксирует запирающее напряжение смещения на базе транзистора 2, подаваемое через резистор 16.

Выходная обмотка 19 генератора подключена ко входу ключевого усилителя постоянного тока 20, нагрузкой которого является обмотка 21 щаговото двигателя. Вторая выходная обмотка 22 через дифференцирующую цепочку, состоящую из конденсатора 23 и резистора 24, и диод 25 подключена ко второму входу триггера 9. При замыкании контакта 26 через резистор 27 на базу транзистора 1 подается открывающее напряжение смещения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе триггера 9 напряжение равно нулю, транзисторы 1 и 3 закрыты, транзистор 2 открыт за счет протекания базового тока по цени резисторов 4 и 8, коллекторный ток транзистора 2, протекающий по ограничительиому резистору 10 и половине обмотки 11, создает в сердечнике трансформатора 7 магнитный поток +-6s (индукция насыщения), тем самым устанавливает сердечник трансформатора в исходное состояние на петле гистерезиса.

При поступлении команды в виде короткого импульса на первый вход триггера 9 происходит переключение триггера (запоминание команды на управление одиночным щагом двигателя) и на выходе появляется высокий потенциал напряжения, открывающий транзистор 1. При открывании транзистора 1 закрывается транзистор 2 и открывается транзистор 3, эмиттеры транзисторов 5 и 6 генератора Роэра через открытый переход коллектор - эмиттер транзистора 3 подключаются к источнику питания, то есть включается нанряжение питания генератора Роэра.

Магнитный поток в сердечнике трансформатора 7 начинает изменяться от +fis до -В, в базовой обмотке 18 наводится напряжение такой полярности, при которой транзистор 5 открывается, а транзистор 6 закрывается. Ток, протекающий по левой половине коллекторной обмотки 11, наводит в выходной обмотке 19 импульс напряжения отрицательной иолярности.

Длительность этого импульса определяется параметрами трансформатора и величиной напряжения питания генератора. Отрицательный имнульс напряжения, наведенный в выходной обмотке 19, открывает ключевую схе,му усилнтеля 20 и подключает обмотку 21 щагового двигателя к источнику питания, двигатель срабатывает и делает один щаг.

По окончапии формирования первого импульса происходит переключение трапзнсторов генератора - транзистор 5 закрывается, транзистор 6 открывается.

Дифференцируюн,ая цепочка нз конденсатора 23 и резистора 24 создает по переднему фронту импульс отрицательной полярности,

который замыкается на резистор 24, по заднему фронту - импульс положительной полярности, который через диод 25 поступает на второй вход триггера 9 и переключает его. Транзисторы 1 и 3 закрываются, транзистор 2

открывается, устанавливая рабочую точку сердечника трансформатора 7 снова в точку +BS на петле гистерезиса.

Устройство управления вновь готово для приема команды на управление щаговым двигателем.

Для генерации серии импульсов при возврате в исходное состояние устройства, приводимого щаговым двигателем, замыкается контакт 26. К базе транзистора 1 через резистор

27 подключается открывающее напряжение смещения, транзистор 2 закрывается, транзистор 3 открывается, подключая питание генератора Роэра. Генератор формирует импульсы управления двигателем, длительность и частота следования которых определяется параметрами трансформатора и величиной напряжения питания. Генератор работает до тех нор, пока устройство, приводимое шаговым двигателем, не вернется в исходное состоя.ние и не

разомкнется контакт 26.

Предмет изобретения

Устройство для управления щаговым двигателем, содержащее триггер, дифференцирующую цепочку с диодом, генератор Роэра со схемой управления, первая выходная обмотка которого соединена с ключевым усилителем, подключенным к обмотке щагового двигателя, отличающееся, тем, что, с целью упрощения

устройства и расширения функциональных возможностей, схема управления генератором Роэра выполнена на трех транзисторах, при этом база первого транзистора подключена к выходу триггера, а эмиттер подключен к базе

третьего транзистора и к щине триггера, коллектор первого транзистора через один резистор соединен с источником питания и через другой резистор - с базой второго транзистора, эмиттеры второго и третьего транзисторов соединены с общей ш,иной питания, коллектор второго транзистора через ограничительный резистор и коллектогпую сбмотк одного

из транзисторов генератора Роэра подключен к источнику питания, а коллектор третьего транзистора соединен с эмиттерами транзисторов генератора Роэра, вторая выходная обмотка которого через дифференцирующую цепочку и диод подключена ко второму входу триггера.

и.

пищ