Устройство для контроля работы 2п-канального коммутатора Советский патент 1979 года по МПК H02P8/34 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для обнаружения отказов в системе числового управления шаговым двигателем при стабилизации тока в общем проводе, осуществляемой за счет щиротно-импульсной модуляции управляющих сигналов. Известны устройства для контроля работы коммутатора фаз шагового двигателя. Одно из таких устройств осуществляет обнаружение отказов в системе числового управления трехфазным шаговым двигателем. В этом устройстве сигналы с выходов системы управления поступают на трехвходовые схемы И и ИЛИ-НЕ, а выходы этих схем объединены по схеме ИЛИ. Сигнал с выхода схемы ИЛИ поступает на исполнительное реле 1. Такое устройство осуществляет обнаружение отказов только в системе управления трехфазным двигателем, но не может быть применено для много фазных систем и дает ложную информацию в случае стабилизации тока путем :широтно-импульсной модуляции. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля работы 2п-канального коммутатора фаз шагового двигателя, содержащее применительно к четырехфазному двигателю шесть.двухвходовых схем И, подключенных к фазам двигателя так, что на входах двух из них сигналы противофазны, а на входах остальных сдвинуты на четверть периода 2. Схемы И с сигналами на входе, сдвинутыми на четверть периода, объединены по выходу схемой ИЛИ-НЕ и обеспечивают обнаружение неисправностей типа Замыкание . Схемы И с противофазнЬоми сигналами на входе обеспечивают обнаружение неисправностей типа Обрыв и по выходу вместе со схемой ИЛИ-НЕ объединены схемой ИЛИ. С выхода последней схемы ИЛИ сигнал через усилитель подается на исполнительное реле. Указанное устройство не обеспечивает обнаружение отказов в системе управления многофазным шаговым двигателем, а в случае стабилизации тока в общем проводе шагового двигателя путем широтно-импульсной модуляции дает ложную информацию об отказах для любого шагового двигателя. Целью изобрётений явлйётся расширение функциональных возможностей контроля работы коммутатора. . Поставленная цель достигается тем что устройство дополнительно содержит п+1 двухвходоььгх элементов ИЛИ, элементы И, И-НЕ и инвертор, вход ко .торого подключен к выходу импульсного регулятора, а выход - к одному из входов дополнительного элемента И, соединенного вторым своим входом с выходом основного элемента ИЛИ, а выходом - с одним входом п+1 элемента ИЛИ, связанного своим выходом с контролирующим элементом, а вторым входом - с выходом элемента И-НЕ, подключенного своими входами к выхо даМ коммутатора через дополнительные п элементов ИЛИ. Такое выполнение устройства позво ляет обнаруживать отказ в работе ком мутатора для шагового двигателя с любым числом фаз, в том числе и при наличии стабилизации тока как в общем проводе фаз двигателя, так и в каждой фазе. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства применительно к четьфехфазному двигателю; на фиг. 2 - временные диаграммы , поясняю1сцие работу устройства. Устройство содержит элементы И 1-3, ИЛИ 4-7, И-НЕ 8, инвертор 9, выпрямитель 10, фильтр низкой частоты 11, усилитель 12 и регистрирующее устройство 13. Устройство работает следующим образом. На вход элементов 1и4, 2и5с шин ABCD, связанных с фазами шагового двигателя (на фиг.1 не показан), поступают сигналы, находящиеся в противофазе. При этом на выходе элеМентов 1, 2, 4 и 5 соответственно формируются сигналы АС, BD, А+С и B+D, обозначенные на фиг.2 номерами соответствующими номерам элементов. Сигналы с выходов элементов И 1 и 2 объединяются элементом ИЛИ б, с вйхода которого поступают на один вход элемента ИЗ. На второй вход этого элемента через инвертор 9 поступает сигнал Е с широтно-импульсного модулятора (на фиг.1 не показан). в результате на выходе элемента И 3 формируется сигнал Fj (АС + BD)i.-- Сигналы с элементов ИЛИ 4 и 5 поступают на вход элемента И-НЕ 8 и 9б разуют на его выходе сигнал F(A+C) (B+D). Сигналы F, и Р объединяются элементом ИЛИ 7, на выходе которого об разуется сигнал (AC+BD)E+(A+C) (B+D). Таким образом, логическая схема предлагаемого устройства реализует приведенную выше функцию алгебры чогики. Йри отсутствии стабилизатора TOKEI, т.е. когда сигнал Е с широтно-импульсного модулятора равен нулю, в случае исправного коммутатора на выходе эле- -. мента ИЛИ 7 всегда будет нулевой сигнал, так как : AC+BD 0; и , Если возникает отказ типа рыв , например фазы А, то в процессе работы наступает момент времени, когда и F(l+0) , что свидетельствует о наличии неисправности . При отказе типа Замыкание , например фазы А, в Определенный момент времени и F(0+0)1+0-1-1, т.е. регистрируется неисправность. При наличии стабилизации тока, т.е. когда Е периодически принимает значение, равное единице, для значения также имеем . Возникновение отказа типа Обрыв , например ,приводит к тому, что Р(1+0)Е+1-1 Е. В свою очередь, отказ типа Короткое замыкание , например фазы А, приводит к тому, что F(0+0). Таким образом, при отказах системы управления на выходе элемента ИЛИ 7 присутствуют импульсы длительностью, равной одной четверти периода сигналов управления двигателем, либо последовательность Е, промодулированная этими импульсами. Полученные сигналы с выхода элемента 7 поступают на выпрямитель 10 и фильтр низкой частоты 11, где выделяется постоянная составляющая, поступающая затем через усилитель 12 на регистрирующее устройство 13, в качестве которого может быть использована бистабильная схема. Таким образом, предлагаемое устройство расширяет функциональные возможности контроля работы коммутатора фаз шагового двигателя за счет обнаружения большего числа отказов. Формула изобретения Устройство для контроля работы 2п-канального коммутатора фаз шагового двигателя с импульсным регулятором на:пЬ яжения, содертащее п двухвходовых элементов И, подключенных своими входами к выходам коммутатора, элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И и контролирующий элемент, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расшире ния функциональных возможностей контроля, оно дополнительно содержит п+1 двухвходовых элементов ИЛИ, элементы И, И-НЕ и инвертор, вход которого подключен к выходу импульсного peryj Hтора,а выход - к одкому из входов дополнительного элемента И,соединенного вторым своим входом с выходом основного элемента ИЛИ,а выходом - с одним входом п+1 элемента ИЛИ, связанного своим выходом с контролирующим элементом, а вторым входом - с выходом элемента И-НЕ, подключенного своими Нд&/готелн)

входами к выходам комм татора через дополнительные п элементов ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 217521, кл. G 05 В 23/02, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР № 493887, кл. Н 02 Р 8/00, 1975.

& i

Я Р

Ч г