Устройство для управления п-ступенчатым дифференциальным шаговым двигателем Советский патент 1974 года по МПК H02P8/00 

Известно устройство для управления тг - ступенчатым дифференциальным шаговым двигателем, у которого цена шага каждой последующей ступени в целое число раз больше цены шага предыдущей ступени, содержащее подключенный к каищой ступени двигателя коммутатор, включающий распределитель импульсов, связанный через ключ с блоком индивидуальной памяти.

В гфедлагаемом устройстве для повышения быстродействия и точности при одновременном уменьшении частоты шагов ступеней, выход блока индивидуальной памяти каждой предыдущей ступени соединен со входом указанного блока последующей ступени. Кроме того, в устройстве применены блок приема и преобразования цифровых команд в унитарный код, дополнительные ключи, связывающие выход каждого предьщушего блока индивидуальной памяти коммутатора ступени со входом последующего и инвентор, соединяющий указанный блок приема команд со входами ключей коммутаторов каждой ступени.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для управления двухступенчатым дифференциальным шаговым двигателем в следующем режиме; на фиг. 2 - то же, Б позиционном режиме.

Описываемое устройство содержит два коммутатора 1 и 2 (по числу ступеней шагового двигателя), каждый из которых включает блок индивидуальной памяти 3, ключ 4 и распределитель импульсов 5.

Выход распределителя каждого коммутатора соединен с соответствующей ступенью двухступенчатого дифференциального щагового двигателя 6. Входы распределителей каждой ступени подключены к задающему генератору 7 через ключи, управляемые блоками индивидуальной памяти, представляющими собой еверсивные счетчики;на вх сложения которых поступают командные импульсы, а на вход вычитывания - импульсы поступающие на выход распределителя импульсов. В общем случае чисдо генераторов может быть равно числу ступеней двигателя.

Применительно к позиционному шаговому приводу устройство (см. фиг. 2) дополняется блоком 8 приема и преобразо-вания цифровых команд в унитарный код, включающим счетчик 9, на вход которого поступает команда в виде цифрового кода, генератор 10 для преобразования цифрового кода в унитарный и ключ 11, связыва- юший генератор со входом блока индивидуальной памяти первой ступени и управляемый счетчиком. Блок 3 коммутатора 2 второй ступени соединен с выходом блока 3 коммутатора 1 через ключ 12, также управляемый счетчиком 9. Входы ключей 4 коммутаторов 1 и 2 соединены с выходом счетчика 9 через инвертор 13.

Устройство работает следующим образом.

В схеме (см. фиг. 1) возможны два режима работы в зависимости от частоты входных импульсов. При низкой частоте входных импульсов, когда их частота мен1 ше или равна частоте генератора 7, вся программа на движение отрабатывается ступенью двигателя с наименьшей ценой шага. При этом информация в счетчике коммутатора 1, равная разности между заданной программой и отработанным двигателем, числами шагов не накапливается. При отсутствии в счетчике информации ключ 4 закрывается и коммутация двигателя прекращается.

При частоте входных импульсов большей, чем частота генератора 7, низкая ступень двигателя не успевает отрабатывать полностью требуемое перемещение. Блок 3 коммутатора 1 заполняется и при накоплении в нем числа команд, равных отношению цен шагов двух ступеней, происходит перенос единицы в блок 3 коммутатора 2 с одновременным сбросом блока 3 коммутатора 1. При этом одновременно с переносом единицы продолжается работа младшей ступени двигателя. При наличии информации в блоке 3 коммутатора 2. старшая ступень привода функционирует аналогично младшей. Таким образом, при высокой частоте комшчд 4бе ступени двигателя работают одноиро 1енно. Предельная частота входных команд может быть равна квадрату частоты генератора или в общем случае произведению частот приемности

отдельных ступеней двигателя. Для нормальной раооты устройства и№ормационная емкость индивидуального бло а памяти каждой предыдущей ступени

должна быть численно равна отношению цен шага последующей ступени указанного ша гового двигателя к предыдущей.

Устройство, схема которого приведена на фиг. 2, работает следующим образом. Входная команда на перемещение, заданная в цифровом коде, поступает в блок приема команд и записывается в счетчике 9. При наличии информации в счетчике 9 на его выходе появляется сигнал, открывающий ключи 11 и 12 и запрещающий через и вертор 13 прохождение импульсов генера тора 7 через ключи 4 на распределители импульсов 5. Импульсы генератора 1О че5рез открытый ключ 11 поступают на счет чик 9, работающий в режиме вычитания,и на последовательно соединенный через открытый ключ 12 блок 3, работающий в режиме сложения. После прохождения через

0 ключ 11, а следовательно, и в блок 3, числа импульсов, равного информации в счётчике 9, последний обнуляется и за- рфьшает ключи 11 и 12. Одновременно снимается запрет с ключей 4 и импульсы

5 генератора 7 начинают поступать на раопределители импульсов 5 и вычитающие входы счетчиков.

Ступени двигателя отрабатывают заданные перемещения. Количество импульсов,

0 поступивших с генератора на распределители импульсов первой и второй ступени, равно числам, записанным в счетчиках. При обнулении любого из блоков индивидуальной памяти на его выходе появляется

сигнал, запирающий ключ 4. При этом, за- вершается работа соответствующей ступени двигателя.

Информационная емкость блока приема команд в схеме на фиг. 2 должна быть

С равна произведению емкостей блоков индивидуальной памяти всех ступеней.

Предмет изобретения

5

1. Устройство для управления п - ступенчатым дифференциальным шаговым двигателем, у которого цена шага каждой последующей ступени в целое число раз больше цены шага предыдущей ступени, содерм0жащее подключенный к каждой ступени двигателя коммутатор, включающий распределитель импульсов, связанный через ключ с блоком индивидуальной памяти, о f- личающееся тем,что, с цепью повььшения быстродействия и точности при одновременном уменьшении частоты шагов ступе- ней,выход блока индивидуальной памяти каждой предьщущей ступени соединен со входом

указанного блока последующей ступени.

2. Устройство по п. 1,отличающееся тем, что в нем применены блок приема и преобразования цифровых команд в унитар - ный КОД; дополнительные ключи, связывающие выход каждого предыдущего блока индивидуальной памяти коммутатора ступени со входом последующего, и инвертор, соединяющий указанный блок приема команд со входами ключей коммутаторов каждой ступени.

I

vz.1

I