Устройство для управления шаговым двигателем Советский патент 1976 года по МПК H02P8/04 H02P8/24 

Изобретение относится к срействам автоматического управления электромеханическими преобразователями, а именно к устройств вам управления шагойь1ми двигателями., Известное устройство для управления шаговым двигателем, соиержашее задатчик напряжения, связанных с генератором тактовых импульсов, поступающих на распределитель ч& рез.управляемый счетчиком ключ, не обеспэчивает оптимального управления. Цель изобретения - повысить быстродействие устройства. Это достигается тем, что при серияк с .числом импульсов меньшим необходимого для разгона шагового двигателя до максимальной скорости, введены реверсивный счетчик, дга} ференцирующий элемент, элемент задержки схемы совпадения и три дополнительных кяк входом с Выходом дифференцирующего элеме та, подключенного к выходу задатчика налряжениЯ| вторым входом - с выходом генераторю.а . выходом подключен к входу прямого счета ре- версивного счетчика, второй и третий кл1Ьчн соединенные своими управляющими входами с ям энвыходом основного счетчнка, связывают вход распределителя соответственно со входом обратного счета реверсивного счетчика и входом : основного счетчика, подключенных своими выходами к входам схемы совпадения, соединен- : ной своим выходом с управляющим входом основного ключа, причем вход основного счетчика связан также с выходом первого-ключа через элемеет- задержки. На фиг. 1 приведена структурная схема описываемого устройства; а на фиг. 2 - врв-. менные диаграммы сигналов на основных элементах схемы. Задатчик 1 напряжения связан через г нератор 2 тактовых импульсов и ключ 3 с распределителем 4 импульсов, управляющим работой шагового двигателя 5, Ключ 3 соединен свовм управляющим входом с выхооом схемы 6 совпадения, входы которой свяэ Г ны с выходами счетчика 7 и реверсивного счетчика В Вход прямого счета реверсивного счетчика 8 подключен к выходу генере тора 2 через дополнительныИ ключ 9, управ Л51емыв дифференцирующим элементом 1О, соефгаеиным своим вxoдo г с выходом : чйка 1 напряженй). Выход ключа 9 также св5|ааи со входом элемента 11 задержки, подключенного своим выходом к входу счетчика 7. ЕЗкод распределителя 4 связан со входом счетчика 7 и входом обратного сче та реверсивного счетчика 8 hCooTBef ственно v tepes ключи 12 и 13, упраапяемые счэтчи KPM V-;- . , . . , -, . Устройство работает следующим . : B-i исходном состошпга в счетчик 7 эаписы;Вартся количество импульсов, соответсвующеё заданному перемещению. Реверсивный счетчик 8 чаходится в нулевом положении. При этом ключ 3 заперт И тактовые иктуль сы с генератора 2 не поступает на распр :- депитель 4 импульсов. Кпюч 12 открыт, а клвэч 13 заперт.. . При поступлении на вход сшдатчика 1 и ключа 3 сигнала Пуск(см,фиг. 1 и 2) ключ 3 отпирается и тактовые импульсы с гёнёратора 2 поступают на распределитель 4 (см. фиг. 2, диаграмма :3)- Шаговый двигатель начинает, отработку заданнагб перемешения. ОдновремеНко наир 1жение на выходе за датчика 1 возрастает (см., диаграмма 1) пр установленному закону, обеспечивая уве- пйчение Чистоты генератора 2(см.фиг.2,диаграмма 2) ,и, соответственно, разгон щаговогр Дбнгатепя 5. НаЗд1ная с момента пуска, через ключ 12 тактовые импульсы поступают на вход счетчика 7 (см.фиг. 2, диаграмма, 7) I уменьшая записанную в нем информацию, i Увеличений задатчйка 1(см4 ФРГ. 2, диаграмма 1) приводит к появлению НЭ нь1хоДе дифференцирующего элемента Ю сигнала (см.фиг,2,диаграмма Ю), обеспечивающего отпирание, ключа 9, через который в рвве;рсивньгй счетчик 8 записываются импульсы(см.фиг.2,диаграмма 8.), количество которых соотве тетвует процессу разгона, . Сигнал на, вьххоДе дифференцирующего элемента 10, и соотвественно, проводящее сос тоачие ключа 9 сохраияготоя др тех пор, пока задающее напряжение 5гвеличиваётся и шаговый двигатель 5 разгоняется. В случае достижения установившегося значения напря жвния(частоты), а также при уменьшении ; его, сягнал на выходе дифференцирующего . элвмеггга 1О равен, нулю (см.фиг.2, диаграм ма 10). Импульсы, поступающие на вход счета реверсивного счетчика 8, через элеMeijT 11 задержки также -проходят на вход счетчика 7, уменьшая записанную в нем ин- формадию на число импульсов, соответствую шее рйзгону. Настройкрй дифференцирующего элемента Ю можно обеспечить запись в реверсивный счетчик 8 числа импульсов, равного числу импульсов при разгоне, или отличного от него, Этим достигается изменение тормозного пути в каждом конкретном случае и, соот ветственно, процесса отработки заданного перемещения по закону, близкому к оптимальному, что приводит Б конечном ито1-« к повышению быстродействия привода. После списания со счетчика 7, уставовленного в нем коли1естБа импульсов, он запирает ключ 12 (прекращая поступление тактовых импульсов на его вход), отпирает ключ 13 (при .этрм импульсы поступают на вход обратного счета реверсивного счетчика 8) и переводит задатчик 1 напряжения в режим . торможения, соответствующий снижению час тоты генератора. Количество импульсов на торможение ра&но числу, зайисанному-в реверсивном счетчике 8 при разгоне. При обнулении реверсивного счетчика 8 сигнал на выходе схемы -6 совпадение запирает ключ 3 и двигатель останавливается. В том случае, когда число импульсоз, записанных в основном счетчике 7, меньше числа импульсов, необходимых для выхода Двигателя на установиЕшуюся скорость и то1:1можения с нее, процесс работы устрой ства соответствует описанному выше. Формула изобретения Устройство для управления шаговым двй- гателем, содержащее задатчик напряжения, С связанный с генератором тактовых импульсов, поступающих на распределитель через управляемый счетчиком ключ, о т л и ч а ю Гщ е е с я тем, что, с целью повышения бь1строДействия, при сериях с числом импульсов меньшим необходимого для разгона шагового двигателя до максимальной скррости, введены реверсивный счетчик, дифференцирующий элемент, элемент задержки схемы СР&падения и три дополнительных ключа, первый из которь1х связан одним своим входом с выходом дифференцирующего элемента, подключеннрго к выходу задатчйка напряжения, втррым входом - с выходом генератора, а выходом пррчлючен к входу прямого счета реверсивного Счетчика, второй и третий клю чк, соединенные своими управляющими входа ми с выходом основного счетчика, связывак т вход распределителя соотЬетственно со входом обратного счета реверсивного счетчика и -входом основного счеячика, подключенных своими выходами к входамсхемь совпадения, соединенной своим выходом с управляющим входом основного ключа, причем вход основа :ного счетчика связан также с выходом пег вого ключа через элемент задоржки.

JL

fПуск

12

/J

1

Фиг. 1 V

Hi

w

ц

l