Устройство для управления шаговым двигателем

Устройство для управления шаговым двигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсинк

Социалистически»

Реслублии (11) 1004978 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 13.08.81(21) 3326160/18«24

{51)М. Кл.

+05 В 19/40 с присоединением заявки М

Gi 05 B 19/18 (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень М 10

Геаударстееиай кемитет

СССР (53 у УДК62 1-503.. 55 (088.8) де делам изебретеии»

Дата опубликования описания 15.03.83

И OFNPblENII (72) Авторы изобретения

P.. В. Галанский и В. Ф. Синяев (71) Заявитель (54) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ

ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к автоматике и может применяться в цифровых шаговых приводах, в системах автоматического регулирования.

Известно устройство для управления шаговым двигателем, содержащее регистр s номера двигателя, выходы которого соединены через дешифратор с одними входами схем И, другие входы которых под- ключены к шине питания, а выходы — к первой группе выходов устройства; схему сравнения, входы которой соединены с выходами регистров заданного и текущего адресов, дешифратор состояния младших разрядов регистра текущего адреса; выходы которого подключены через усилители 5 к фазовым шинам, соединенным через последовательно включенные резисторы и диоды с другой группой выходов уст». ройства, а также содержащее последовательно соединенные схемы анализа адрею сов, входы которой подключены к выходам регистров заданного и текущего ад- ресов, и блок управления, выход которого соединен с управляющим входом регистра текущего адреса (1 ).

Однако недостаточная надежность устройства, обусловленная неприспособленностью к работе в условиях сбоев питания, приводит ргисто т адреса к случайным сбоям и отказам. В исходном состоянии в регистр текущего адреса после включения питания перед каждым новым циклом движения шагового двигателя из

ЭВМ .заносится число, равное адресу, в котором остался двигатель в предыдущем цикле поиска, но без учета реального положения вала шагового двигателя. Это число хранится в памяти вычислительной машины. При сбоях питания не обеспечивается автоматическое восстановление режима коммутации фаз шагового двигателя без дополнительных устройств, которые могли бы автоматически корректировать программу вычислительной машины.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления шаговым двигателем, вал си кол1мутатора 1 соединен «О входом записи регистра 2 адреса, вход управления коммутатора 1 соединен со входом управления дешифратора 3. Входы формирователя 8 импульсов и блока 9 задержки обьединены и подключены,к потенциальной шине Е питания.

На диске кодового датчика 6 положения наносится. перфорация, например, в виде отверстий, соответствующая позиционному коду при работе. регистра 2 адреса в режиме регистра сдвига, или двоичному коду при работе регистра 2 адреса в режиме счетчика. Перфорация размещается по нескольким дорожкам диска. Для примера рассмотрим четырехтактный шаговый двигатель, имеющий шестнадцать дискретных положений. у него через каждые четыре такта состояние младших разрядов регистра адреса повторяется. Поэтому диск разбивается на четыре сектора с одинаковой перфорацией кодов в каждом секторе.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении от генератора 7 так-. товых импульсов на счетный вход регистра 2 адреса код в нем изменяется на единицу от каждого импульса. Код с. регистра 2 адреса поступает на дешифратор

3, на выходе которого формируется фазовый сигнал. Дешифратор 3 коммутирует усилители 4, например, для четырехтактного шагового двигателя 5 по схеме

12-23-34-.41, формируя двоичные коды

0011, 0110,. 1100, 1001 для соответствующего такта. Фазовый сигнал с выхода усилителя 4 поступает на обмотки шагового двигателя 5, приводя его Ось во вращение вместе с диском кодового датчика 6 полож ния.

При выключении питания ось шагового двигателя 5 останавливается в одном из дискретных положений. При включении питания с выхода кодового датчика 6 положения код текущего углового положения оси шагового двигателя 5 поступает! на информационный вход регистра 2 адреса, который лри включении питания устанавливается в произвольном состоянии.

Произвольный код с его выхода поступает на дешифратор, но не проходит через него, так как он по одному входу заперт сигналом с выхода блока 9:задержки.

Одновременно лри включении питания формирователь импульса от переднего перепада напряжения литания формирует импульс записи, который поступает ца «ход предварительной записи ртц(;т1 л . «др»3 1004078 4 которого связан с кодовым датчиком положения, содержащее бессумматорный элемент срлвцепия, генератор импульсов и подключенный к последнему коммутатор обмоток шагового двигателя, элемент И, связанный своими входами с входами элемента сравнения и коммутатора, а выходом — с генератором импульсов (2 .

НедОстаткОм даннОгО устройства Является отсутствие самовосстановления 10 фаз шагового двигателя лри сбое в питании.

Пель изобретения — повышение надеж ности функционирования устройства при сбоях в питании. 15

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления шаговым двигателем, содержащее генератор импульсов и последовательно соединенные кодовый датчик положения, регистр адре- 20.. са, дешифратор и усилитель, выход которого подключен к шаговому двигателю, введены формирователь импульсов и блок задержки, выходом соединенный с управляющим входом дешифратора и с входом 2g генератора импульсов,выходом соединеннсто со счетным входом регистра адреса, с вход записи которого подключен к выходу формирователя импульсов, входом соединенного с входом блока задержки и с ло- З0 . тенциальной шиной источника питания.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство состоит из кол(мутатора 1 обл(оток.,содержащего регистр 2 адреса, 3S который может быть выполнен в виде реверсивного счетчика или циклического регистра сдвига и у которого выход подюпочен через последовательно соединекные дешифратор 3 и усилители 4 к обмоткам

40 шагового двигателя 5;.кодового датчика 6 положения, который соединен с осью ц(агового двигателя 5, а его выход соединен с информационным входом коммутатора 1 обмоток, счетный вход которого соединен

45 с выходом генератора 7 импульсов, формирователя 8 импульсов, выходы которого подключены к входу предварительной записи, и блока 9 задержки, выход которого подключен к входу управления коммутатора 1 и генератора 7. Реверс комso мутатора 1 обеспечивается подачей потенциала на вход 10 реверса. Формирователь 8 импульсов может быть выполцел, например, из дифференциальной цепочки и усилителя-форл(ирювателя. Блок 9 . адержки может быть выполнен, например, в виде интегрирующей цепи и порогового у(. (Гюй(т»Й, 11ход п1(едваpPT»ëlëОЙ,сали»

5 1004 4 ca и разрешает записывать в него код с информационного входа кОммутатора. Че3 рез некоторое время после импульса записи блок 9 задержки формирует от напряжения питания потенциал разрешения, который поступает на второй вход дешифра+ тора .3. Код с выхода регистра адреса проходит через дешифратор и преобразованный поступает через усилители 4 на обмотки шагового двигателя 5, подтверж-10 дая положение его оси. Время задержки должно превышать время переходных процессов в устройстве после включения питания и записи кода в регистр 2 адреса.

Одновременно потенциал. разрешения с вы- !5 хода блока 9 задержки поступает на вход. генератора 7 и запускает его. Импульсы с выхода генератора 7 поступают на счетный вход регистра 2 адреса после .чего ось шагового двигателя:начинает свое 26 движение с положения, на котором двигатель остановился при выключении пита- ния.

Таким образом, введение формирователя импульса,. блока задержки и обратной у связи с шагового двигателя с помощью датчика позиционного.копа на вход регистра адреса позволяет за счет самовосстановления устройства повысить доi стоверность установки адреса положения двигателя при .случайном сбое питания и, следовательно, повысить надежнесть функционирования.

Кроме того, при включении питания в регистр адреса автоматически заносится код адреса, соответствующий угловому положению вала, при котором остался двигатель перед выключением литания.

78 6

При этом отпадает необходимость в операции предварительной подготовки регистра адреса (начальная установка, определение адреса положения двигателя, ввод адреса) после включения питания, что в.свою очередь повышает производительность работы устройства за счет сокращения подготовительных ручных операций, а при работе с ЭВМ не усложняется ее программа.

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее генератор импульсов и последовательно соединенные кодовый датчик положения, регистр адреса, дешифратор и усилитель, выход которого подключен к шаговому двигателю, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности функционирования, в него введены формирователь импульсов и блок задержки, выходом соединенный с управляющим входом дешифратора и с входом генератора импульсов, выходом соединенного со счетным входом регистра адреса, вход записи которого подключен к выходу формирователя импульсов, входом соединенного с входом блока задержки и с потмшиальной шиной источника питания.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ы 419850, кл. Q 05 В 19/40, 1972

2. Авторское свидетельство СССР

No 531241, кл. G 05 В 19/18, Н 02 P 7/62, 1974 {прототип).

100497S

Составитель И. Швеи

Редактор М. Келемеш Техред Л.Пекарь . Корректор Е.Рошко

Заказ 1893/60 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4