Устройство для управления шаговым двигателем Советский патент 1976 года по МПК H02P7/62 

1

Изобретение относится к электроприводам и может найти применение в системах автоматического регулирования с шаговыми двигателями.

Известны устройства для управления шаговым двигателем, содержашие коммутатор обмоток шагового двигателя, связанный с задающим генератором через первый ключ, второй вход которого подключен к выходу счетчика с регистрами ввода в него числа, делитель частоты и второй ключ.

Для -повышения надежности и расширения функциональных возможностей в предлагаемое устройство введены формирователь записи, коммутирующий триггер, триггер сигнала «Сброс, дешифратор, индикатор нулевого кода и дополнительный счетчик, соединенный своими выходами через дешифратор со входами триггера сигнала «Сброс, выход которого подключен ко входу коммутатора, соответствующему прямому движению, и входами установки нуля делителя частоты, формирователя записи и индикатора нулевого кода, соединенного своими входами с выходами указанного регистра, а выходом с единичным входом коммутирующего триггера, подключенного выходом ко вторым входам первого и второго ключей, причем третий вход первого ключа связан с выходом формирователя записи, соединенного одним своим входом с

выходом задающего генератора, а другим с импульсным выходом дополнительного счетчика. На фиг. 1 дана структурная схема описываемого устройства применительно к трехфазному шаговому двигателю; на фиг. 2- временные диаграммы, поясняющие работу отдельных элементов устройства. Устройство содержит шаговый двигатель

1, усилители 2 мощности и распределитель 3 импульсов, образующие коммутатор обмоток шагового двигателя, входной ключ 4, задающий генератор 5, регистр 6 ввода числа, входной ключ 7 делителя 8 частоты, счетчик 9,

коммутирующий триггер 10 со счетным входом, ключи 11 ввода информации, входной 12 и выходной 13 ключи формирователя записи, счетные триггеры 14 формирователя записи, инвертор 15, триггер 16 сигнала «Сброс, дешифратор 17, входной счетчик 18, ключ 19 входного счетчика, трансформаторные гальванические развязки 20, шины «Вход СИ 21, «Адрес 22, «Вх. информация 23 и индикатор 24 нулевого кода, который включает в себя

входную ячейку «ИЛИ 25, ключ 26, триггер 27 с раздельными входами и выходной ключ 28.

Устройство работает следующим образом. Входные сигналы поступают на трансформаторные гальванические развязки 20 в последовательности, указанной на фиг. 2. Сигнал, поступающий по шине «Адрес 22, устанавливает оконечный триггер входного счетчика 18 в состояние «1, вследствие чего на вход входного ключа 19 поступает сигнал, разрешающий прохождение им-пульсов с шины «Вх. СИ 21 через тра:нсформаторную гальваническую развяЗку 20 и ключ 19 на вход входного счетчика 18. Обычно при передаче цифровой информации на большие расстояния используется передача парафазным кодом или же число представляется динамическим способом, что обеспечивает высокую помехозащищенность устройства.

Таким образом, после прохождения сигнала по шине «Адрес 22 сопровождающие входную информацию синхронмиульсы СИ постунают на входной счетчик 18, а сама информация вместе с синхроимпульсами - на регистр 6 ввода числа.

После поступления определенного числа синхроимпульсов дешифратор 17 формирует сигнал «Сброс, который устанавливает триггер 16 сигиала «Сброс в состояние «1. Затем через некоторое время, определяемое структурой дешифратора 17 и количеством импульсов входной информации, триггер 16 сигнала «Сброс устанавливается в состояние «О, т. е. элементы схемы устанавливаются в исходное состояние по связям, указанным на фиг. 1.

После поступления последнего имлульса последовательного входного кода в регистре 6 ввода числа записывается вся цифровая информация, а последний сопровождающий входной код синхроимпульс переполняет входной счетчик 18, с импульсного выхода которого еигнал переполнения ноступает на установочный вход последнего счетного триггера 14 формирователя записи, устанавливая его в состояние «1 и закрывая при этом ключ 19. В этом случае разрешается прохождение импульсов с задаюшего генератора 5 через входной ключ 12 на счетный вход первого счетного триггера 14 формирователя записи. После переполнения счетных триггеров 14 формирователя записи через ключ 13 на элементы схемы устройства подается сигнал «Зались. При этом информация с регистра 6 переписывается через ключи 11 в счетчик 9, а также в случае наличия информации, отличной от нулевой, устанавливает в состояние «1 Коммутирующий триггер 10, разрешающий прохождение импульсов на вход счетчика 9 и на вход делителя 8 частоты. Время задержки сигнала «Запись выбирают таким, чтобы оно гарантировало перезапись информации с регистра 6 после окончания всех переходных процессов на элементах схемы устройства, возникающих после ввода входной информации с шины «Вх. инф. 23. В зависимости от того, какого знака поступила входная информация на распределитель 3, или останутся условия прямого хода «Пр. х., подтвержденные сигналом «Сброс с триггера 16 сигнала «Сброс, или же при наличии единичного уровня в зна.ковых разрядах запишутся условия реверса. Далее частота с задающего генератора 5, проходя через ключ 7, поступает на вход делителя 8 частоты, на котором ранее сигналом с выхода триггера 16 сигнала «Сброс были записаны начальные условия, обеснечивающие появление импульсов на выходе делителя 8 частоты с задержкой иа определенное этими начальными условиями время, что гараитирует схему от ложных срабатываний за счет «сколов импульсов и увеличивает быстродействие устройства. Импульсы управления проходят на счетчик 9

и на вход «Вх. УК распределителя 3 до того времени, пока счетчик 9 не переполнится. После его перенолиеиия коммутирующий триггер 10 устанавливается в состояние «О, а ключи 4 и 7 - в состояние «Запрет.

После окончания указанного цикла схема готова к отработке следующей носылки входной информации.

Отработка илформации возмол на в том случае, когда на регистре 6 записан двоичный

код, отличный от нулевого. Тогда входная ячейка «ИЛИ 25 индикатора 24 нулевого кода вырабатывает на своем выходе единичный сигнал, который разрешает прохождение сигнала «Запись на триггер 27, устанавливая его в состояние «1. В случае нулевой информации на шиие «Вх. ииф. 23 триггер 27 остается в состоянии «О, т. е. в том состоянии, в какое установил его сигнал с триггера 16, и управляющий сигнал через выходной ключ 28 не проходит.

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее коммутатор обмоток щагозого двигателя, связанный с задающим генератором через первый ключ, второй вход которого подключен к выходу счетчика с регистрами ввода в него числа, делитель частоты и второй К.ЛЮЧ, отличающееся тем,

что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в него введены формирователь записи, коммутирующий триггер, триггер сигнала «Сброс, дешифратор, индикатор нулевого кода и дополнительный счетчик, соединенный своими выходами через дешифратор со входами триггера сигнала «Сброс, выход которого подключен ко входу коммутатора, соответствующему прямому движению, и входами установки нуля делителя частоты, формирователя записи и индикатора нулевого кода, соединенного своими входами с выходами указанного регистра, а выходом с единичным входом коммутирующего триггера, подключенного выходом:

ко вторым входам первого и второго ключей,, причем третий вход первого ключа связан с выходом формирователя залиси, соединенногоодним своим входом с выходом задающего генератора, а другим с имлульсным выходом

дополнительного счетчика.

22: