Устройство для управления -фазным шаговым двигателем Советский патент 1979 года по МПК H02P8/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ т-ФАЗНЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

1

Изобретение относится к области авточматики, а именно .к устройствам для управления шаговым двигателем и может быть использовано, например, в системах числового программного управления металлорежущими станками.

Известно устройство для управления шаговым двигателем с импульсным форсированием, содержащее в каждом канале первый ключевой элемент, связывающий одну клемму фазы двигателя с источником низкого напряжения, и второй ключевой элемент, связывающий вторую клемму фазы двигателя с источником высокого напряжения и подключенный своим входом к выходу распределителя импульсов через формирователь длительности форсирования 1.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для управления т-фазным щаговым двигателем с импульсным форсированием, содержащее распределитель импульсов, выход каждого канала которого соединен с первым ключевым элементом, связывающим одну клемму фазы двигателя с источником постоянного тока низкого уровня и через формирователь длитеЛьности форсирования - со вторым ключевым элементом, связывающим вторую клемму фазы двигателя с источником постоянного тока высокого уровня 2.

Недостатком известных устройств является необходимость введения формирователя длительности форсирования для каждой фазы, что усложняет устройство и снижает его надежность.

Целью изобретения является упрощение устройства и повыщение надежности.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дешифратором, а формирователь длительности форсирования содержит R-S триггер с временной задержкой в цепи обратной связи и гп-входами, подключенными к выходам каналов распределителя, связанным с синхронизирующими входами дешифратора, управляющий вход которого подключен к выходу R-S триггера, а выходы дешифратора соединены с входами соответствующих вторых ключевых элементов.

Кроме того, в устройство дополнительно введены 1 R-S триггеров с двумя S входами, а дещифратор выполнен в виде m двухвходовых элементов И, подключенных выходами к входам соответствующих вторых ключевых элементов, первыми входами каждых двух смежных элементов И - к выходу соответствующего R-S триггера, а вторыми входами каждого элемента И - к соответствующему выходу распределителя. Такое выполнение устройства позволяет упростить схему за счет лучщего использования формирователя длительности форсирования и повысить его надежность. На фиг. 1 приведена схема устройства, выполненного -по первому варианту; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу отдельных элементов устройства; на фиг. 3 - схема второго варианта устройства. Устройство (фиг. 1 и 3) содержит источник сигналов управления I, распределитель 2, формирователь длительности форсирования 3, выполненный на базе R-S триггера с временной R-S задержкой в цепи обратной связи, дешифратор 4, вторые ключевые элементы 5, соединяющие источник постоянного тока высокого уровня Et с одной клеммой фазы 6 двигателя, первые ключевые элементы 7, соединяющие источник - постоянного тока низкого уровня Ег с второй клеммой фазы б двигателя. Согласно второму варианту устройства (фиг. 3), дещифратор 4 выполнен на элементах И 8, а формирователь длительности форсирования 3 содержит R-S триггеров 9 с временной R-S задержкой в цепи обратной связи. Устройство (фиг. 1) работает следующим образом. Источник сигналов управления выдает сигналы унитарного кода UB)I (. 2). В распределителе 2 из сигналов унитарного кода формируются сигналы управления фазнымИ токами двигателя в соответствии с заданным алгоритмом и тактностью коммутации фаз (Uyr и Uyi на фиг. 2). По переднему фронту каждого выходного сигнала (Uyi-Ууг) коммутатора R-S триггер формирователя 3 формирует импульсы иф (фиг. 2), длительность которых определяется RC цепочкой формирователя. Импульсы через дещифратор 4 поступают на входы соответствующих ключей 5. На время действия импульсов эти ключи соединяют высоковольтный источник питания EI с фазой двигателя, так как в это время сигналами распределителя 2 открыты ключевые элементы 7. Импульсы тока Ь и U в фазах двигателя, работающих со сдвигом на половину периода, приведены на фиг. 3. Таким .образом один R-S триггер формирователя длительности форсирования формирует импульсы управления для гп ключевых элементов 5, что упрощает устройство и повыщает его надежность. Кроме того, упрощается регулировка, поскольку длительность импульсов регулируется одной RC цепью в формирователе 3. При периоде следования входных импульсов UBX, соизмеримым с длительностью форсирования, общий формирователь длительности форсирования ухудшит нагрузочные свойства щагового двигателя. От этого недостатка свободен второй вариант устройства (фиг. 3), в котором формирователь 3 содержит R-S триггеров 9. Работа этого устройства аналогична описанной ранее с той лищь разницей, что каждый R-S триггер 9 управляет вторыми ключевьши-элементами 5 только двух фаз, работающих со сдвигом на половину периода коммутации. В таком устройстве длительность форсирования может быть равна периоду следования входных импульсов, что повыщает нагрузочные свойства и быстродействие двигателя. Формула изобретения 1.Устройство для управления ш-фазным щаговым двигателем с импульсным форсированием, содержащее распределитель импульсов, выход каждого канала которого соединен с первым ключевым элементом, связывающим одну клемму фазы двигателя с Источником постоянного тока низкого уровня, и через формирователь длительности форсирования - со вторым ключевым элементом, связывающим вторую клемму фазы двигателя с источником постоянного тока высокого уровня, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно снабжено дешифратором, а формирователь длительности содержит R-S триггер с временной задержкой в цепи обратной связи и т-входами, подключенными к выходам каналов распределителя, связанным с синхронизирующими входами дешифратора, управляющий вход которого подключен к выходу R-S триггера, а выходы дешифратора соединены с входами со)тветствующих вторь х ключевых элементов. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия дополнительно введены а 1. R-S триггеров с двумя S входами каждый, а дешифратор выполнен в виде m двухвходовых элементов И, подключенных выходами к входам соответствующих вторых ключевых элементов, первыми входами каждых двух смежнь1х элементов И - к выходу соответствующего R-S триггера, а вторыми входами ка дого элемента И - к соответствующему выходу распределителя. , Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3826966, кл. 318-696,

шишл

Г ППППППППППП

п 2. Гизила В. Е., Москаленко Т. И. Снижение потерь энергии в электрическом шаговом приводе. В сб. «Числовое программное управление технологическим обо-рудованием, Киев, «Техника, 1974, с. 100-105.

лИЗ

I, J

i