Устройство для управления многофазным шаговым двигателем Советский патент 1980 года по МПК H02P8/00 H02P8/36 

Изобретение относится к электротех- нике и может быть использовано для управления шаговыми приводами в системах числового программного управления. Известно устройство для управления многофазным шаговым двигателем, содер- жащее первый и второй ключевые элементы, связьшающие клеммы фазы двигателя с источниками питания постоянного тока высокого и низкого уровней, резистор обратной связи, одновибратор, триггер и источник сигналов управления jlj Недостаток устройства - низкая надежность, что может привести к выходу из строя ключевых элементов и-шагового двигателя при неисправности одновнбратора. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления многофазньЬл шаговым двигателем, содержащее источник сигналов управлония, соединенный с многоканальным коммутатором, каждый канал Koropoto сгодержит тригтер, соединен- ный с первым ключевым элементом, связывающим одну клемму фазы двигателя с одним полюсом источника питания, второй ключевой элемент, связьшающий другую клемму фазы двигателя через резистор обратной связи со вторым полюсом источника питания, и одновибратор, соединенный выходом с вторым входом триггера, а входом - с резистором обратной связи д. Недостаток этого устройства - также низкая надеясность. Цель изобретения - повышение надежности устройства Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены дополнительные ключевой элемент и триггер, и элемент временной задержки, подключенный входом к выходу первого ключевого элемента, выходом - к первому входу дополнительного триггера, соединенного вторым входом с вторым выходом ИСТОЧН11 ка сигналов управления, а выхоаом - с входом дополнительного ключевого эле- 7 мента, выкод которого подключен ки входу первого ключевого элемента. Такое выполнение устройства обеснечивает запирание канала управления при отключенном двигателе и при неисправности одновибратора. На фиг. 1 изображена функциональная Схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов на основных элементах. Устройство содержит источник 1 управления сигналов, элемент 2 временной задержки, многоканальный коммутатор 3 триггеры 4 и 5, одновибратор ;6, первый предварительный усилитель 7, второй предварительный усилитель 8, ключе вой элемент 9, первый диод 10, первый ключевой элемент 11, фазу 12 шагового двчгателя, второй ключевой элемент 13, резистор 14 обратной связи, второй днод 15. Наличие предварительных усилителей 7, 8 необязательно для работы устройства. На фиг. 2 приведены следующие диаг раммы сигналов: 16 - сигнал сброс ; 17 - сигналы управления на одном из выходов коммутатора 3; 18 - сигналы на выходе триггера 5; 19 - сигналы на выходе усилителя 7; 20 - сигналы на выходе первого ключевого элемента llj 21 .- сигналы на выходе второго ключевого элемента 13; 22 «- импульсные сигнал, сформированные на выходе одновибратора б; 23 - сигналы на выходе элемен-яд временной задержки 2; 24 сигналы на выходе триггера 4; 25. сигналы на выходе ключевого элемента 9; 26 импульс- тока в фазе дви гателя. Устройство работает следующим обра аом. По сигналу сброс, поступающему с выкода источника управляющих сигналов, триггер 4 устанавливается в исход ное состояние, при котором на его выхо имеет место нулевой потенциал, запирающий ключ 9 (фиг. 2, 24, 25). При этом на вход предварительного усилители 7 поступает единичный потенциал (фиг. 2, 19), разрешающий включение первого ключевого элемента 11 по сигналу триггера 5. Сигнал управления с одного из выходов ком 1утатора 3 поступает на S вход триггера 5, взводит его и одновременно .через усилител а включает второй ключевой элемент 13 (фиг. 2, 17, 18, 20). К фазе 12 приложено напряжение источника Е и 14 ГОК начинает нарастать (фиг. 2, 26), одновременно увеличивается напряжение на резисторе 14 обратной связи и на - входе одновибратора 6. При достижении заданного уровня тока в фазе срабатывает одновибратор 6, выходной импульс которого (фиг. 2, 22) сбрасывает триггер 5 по Р входу. Нулевой уровень выходного сигнала триггера 5 через усилитель 7 закрывает ключ 11, после чего ток в фазе поддерживается на заданном уровне источником En через первый диод 10. После окончания разрешающего единичного сигнала с выхода коммутатора закрывается ключ 13 и ток в фазе 12 спадает до нуля. Энергия, запасенная в фазе двигателя, возвращается в источНИК E;j- через второй диод 15. При неисправности одновибратора в момент времени 12 ок в фазе продолжает нарастать до времени t (фиг. 2, 22, 26), когда на выходе элемента 2 временной задержки появляется нулевой потенциал (фиг, 2, 23), который взведет триггер 4. Выходной сигнал последнего откроет ключ 9 и через усилитель 7 закроет ключ 11 (фиг. 2, 20, 19). Это состояние сохраняется до тех пор, пока не будет устранена неисправность, после чего сигнало сброс триггер 4 возвращается в исходное состояние. Время задержки элемента 2 должно быть выбрано таким, чтобы ток в фазе при аварийной ситуации не превышал допустимого для ключевых элементов. Формула изобретения Устройство для управления многофазным шаговым двигателем, содержащее источник сигналов управления, соединенный с многоканальным коммутатором, каждый канал которого содержит триггер, соединенный с первым ключевым элементом, связывающим одну клемму фазы двигателя с одним полюсом источника питания, второй ключевой элемент, связывающий другую клемму фазы двигателя через резистор обратной связи со вторым полюсом источника питания, и одновибратор, соединенный выходом с вторым Входом триггера, а входом - с резистором обратной связи, отличающееся гем, что, с целью повышения надежности, введены дополнительные ключевой элемент и триггер, и элемент време} ной задержки, подключенный входом к выходу первого 577 ключевого элемента, выходом - к первому входу дополнительного триггера, соеаннен ного вторым входом с вторым выходом источника сигналов управления, а выхоаомс входом -дополнительного ключевого элемента, выход которого подключен ко входу первого ключевого элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 38 5 916 1. Авторское свидетельство СССР № 551788, кл. Н 02 Р 8/00, 1975, 2. Луценко В. Е., Рубцов В, П, Электропривод с шаговыми двигателями. -Итоги науки и техники, серия Электропривод и автоматизация промышленных установок, т. 6, 1978, с. 58-61, (прототип).

фагоом8и5ратора