Импульсный формирователь Советский патент 1974 года по МПК G05B6/02 H02P1/16 

ИМПУЛЬСНЫЙ ФОРМИГОВАТЕЛЬ

(54)

1

HaoGpsrreiine относится к тех11ике автоматического регулщюваиия и может быть использоЕьано в системах, содержащих шаговые двигатели.

Известны импульсные формирователи

для шаговых дви1 ателой, содержащие последовательно соединенные модулятор, балансный компаратор, фазоразделительное устрс йство, коммутатор и блок управления, выходы которого подключены к триггеру

Шмидта и к обмоткам щагового двигателя, общий вывод которых через ключ соединен с источником питания, выход триггера Шмидта нодключен к управляй щему входу ключа.

Однако этим формирователям свойс-твенен низкий коэ4)фнцис нт полезного действия (к.п.д.) за счет шссеивания мощности на форсировочпом резисторе, вюпочаемом послед);)вательно с двигателем.

Цель изобретения - повыще1)ие к.п.д. формирователя.

В П)едлагаемом формирователе выходы фaaoгlaздeJПlтeльпoгo уст1)ойства подключены . к управляющему входу триггера Шмидта.

1акое иодключение позволило исключ из схемы формирователя форсировочный резисчор, за счет введения импульсной стабилизапии тока через обмотки щагового двигателя, в результате чего к.п.д формирователя увеличивается.

На чертеже представлена блок-схема формирователя.

Она содержит модулятор 1, балансн компаратор 2, фазоразделительное устроство 3, коммутатор 4, блок управления 5, шаговый двигатель 6, ключи 7-11; триггер Шмидта 12, резисторы 13-15, конденсатор 16, реле 17, стабилитрон 18 и диоды 19-21.

Формирователь работает следующим образом. Егсли в момент времени i: J входной сигнал формирователя равен порогу срабатывания, то компаратор 2 г енерирует импульс сравнения синхронньгй с опорной частотой f

о О

Фазоразделительное устройство 3 по импульсу компаратора 2 в зависимости от полярности входного сигнала дает

импульс сдвига по шине прямого или обратного хода на коммутатор 4 и формирует сигнал включения питания на триггер Шмидта 12. Выходной сигнал триггера включает ключ 7 и к двум обмоткам шагового двигателя оказывается подключено напряжение питания.Ток через обмотки начинает возрастать, проходя через включенные коммутатором 4 ключи, например, 8 и 9 и измерительный резистор 13 блока управления 5.

Напряжение на резисторе 13 контролруется через интегрирующую цепочку, состоящую из резистора 14 и конденсатора 16, триггером Шмидта.

Как только ток обмотокдостигает заданной величины, падение напряжения на резисторе 13 выключает триггер Шмидта и, следовательно, ключ 7. Запасенная в индуктивности обмоток электромагнитная энергия приводит к возникноi вению на них напряжения обратного знака и ток через них продолжает идти, замыкаясь через те же ключи 8,9 и демпферный диод 19, но убывает со временем. .Через некоторое время он уменьшится настолько, что триггер

, Шмидта снова включится. Процесс будет продолжаться до тех пор, пока не закончится конэндный и; 1пульс фазораз- делительного устройства, который через диоды 20 или 21, в зависимости от полярности входного сигнала, поступает на управляющий вход триггера Шмидта. После этого ток убывает до величины,

определяемой резистором 15, который служит для улучшения устойчивости работы шагового двигателя при малых нагрузках.

При изменении полярности входного сигнала формирователь работает аналогичным образом с той лищь разницей, что управление обмотками шагового двигателя осуществляется через ключи в соответствии с обратным порядком чередования фаз.

Частота импульсов компаратора зависит от степени превыщения входным

сигналом порога срабатывания и в максимуме равна опорной частоте ,

Следовательно, частота j- должна .

выбираться равной максимальной рабочей частоте шагового двигателя.

На каждый импульс компаратора коммутатор формирует сдвиг (коммутацию) обмоток щагового двигателя. На обмотке, которая отключается одним, из ключей блока 5, возникает противоЭДС, которая фиксируется стабилитронок 18, защищающим ключи блока 5 от пробоя.

Запасенная в этой обмотке энергия частично рассеивается на стабилитроне электромагнитном реле 17 и частично возвращается в источник питания, (табили- трон вьшолняет также функцию демпферного диода для реле, поддерживая в его обмотке ток после окончания переходного процесса. При малой частоте импульсов компаратора энергии переходных процессов оказьшается недостаточно для срабатывания реле. I При увеличении частоты, что в замкнутых j следящих системах соо;гветствует увеличени j рассогласования, реле срабатывает, сигнализируя о том, что система не отрабатывае этого сигнала, например, из-за неисправйости кинематики.

; Предмет изобретения

Импульсньй формирователь, содержащий последовательно соединенные модулятор, баланс)чый компаратор, фазоразделительное устройство, коммутатор и блок управления, выходы которого подключены к триггеру , Шмидта и к обмоткам шагового двигателя, общий вывод которых через ключ соединен с источником питания, выход триггера Шмидта подключен к управляющему входу ; ключа, отличающийся тем, что, с целью повыщения коэффициента полезного действия формирователя, выходы фазоразделительно1 о устройства подключены к управлющему входу триггера Шмидта.