Устройство для управления шаговым двигателем

Устройство для управления шаговым двигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 02 Р 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДBTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ние быстродействия шагового двигате-ля. Устройство для управления двигателем содержит генератор импульсов

1, реверсивный счетчик. текущей скорости 2, счетчик-делитель 3, счетчик числа шагов 4, коммутатор фаз 5, двигатель 6, дешифратор текущей скорости 7, мультиплексор верхней частоты

8, мультиплексор нижней частоты 9, ключи 10 11, 12, 13. Изменение значения верхней скорости двигателя в процессе работы в зависимости от заданного технологического режима повышает его быстродействие. 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3695850/24-07 (22) 31. 01.84 (46) 30. 10.86. Бюл. Ф 40 (72) Е.Ф. Володкович, .В. С. Вырвич, Ю.П. Гончар ов и П.И. Полетаев (53) 621. 313. 13-133. 3-525 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 368707, кл. Н 02 P 7/62, 1972.

Авторское свидетельство СССР и 468345, кл. Н 02 Р 7/62, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ marOBbIM ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повыше1

„„SU„„>267582 А 1

1267582

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управлению шаговыми двигателями.

Целью изобретения является повышение быстродействия шагового двига- 5 теля.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, реверсивный счетчик 2 те- 10 кущей скорости, счетчик-делитель 3, счетчик 4 числа шагов, коммутатор

5 фаз, шаговый двигатель 6, дешифратор 7 текущей скорости, мультиплексор 8 верхней частоты, мультиплексор 15

9 нижней частоты, первый 10, второй

11, третий 12 и четвертый 13 ключи.

Генератор 1 импульсов выходами

14 и 15 подключен к первому входу второго ключа 11 и суммирующему вхо- 20 ду 16 счетчика-делителя 3, вход 17 записи которого подключен к выходу второго ключа 11, а входы 18 установки — к выходам реверсивного счетчика 2 текущей скорости и входам дешифратора 7 текущей скорости.,Реверсивный счетчик 2 текущей скорости суммирующим входом 19 подключен к выходу третьего ключа,12, а вычита.ющим входом 20 — к выходу четвертого клю- 30 ча 13. Выход переноса счетчика-делителя З,соединен с вторым входом вто1 рого ключа 11 первым входом первого ключа 10 и суммирующим входом счетчика 4 числа шагов, выход переноса которого подключен к первым входам третьего 12 и четвертого 13 ключей, Второй вход первого ключа 10 является входом "Движение" устройства, а выход этого ключа соединен с @ входом коммутатора 5 фаз, выходами подключенного к входам шагового двигателя 6; Инверсные выходы дешифратора 7 текущей скорости подключены к входам Мультиплексора 8 верхней частоты и мультиплексора 9 нижней частоты. Адресные входы обоих мультиплексоров являются входами устройства "Скорость", стробирующие входы мультиплексоров 8 и 9 — входами уст50 ройства "Разгон" и "Торможение" соответственно. Выход мультиплексора 8 соединен с вторым входом третьего ключа 12, а выход мультиплексора 9с вторым входом четвертого ключа 13.

Устройство работает следующим об-! разом.

О fr2 " .— ш где f b

И1х частота импульсов на выходе счетчика-делителя 3, частота импульсов ТИ1 генератора 1; число разрядов счетчика-делителя 3; число, записанное в счетчи ке 2 текущей скорости.

Импульсы с выхода счетчика-дели теля 3 поступают на вход счетчика

Примем за исходное состояние устройства после окончания процесса тор— можения. На. входы "Движение" и "Разгон" поданы уровни логического нуля, на вход "Торможение" — уровень логической единицы, а на вход "Скорость" код соОтветствующий Одной из ниж них частот управления шаговым двигателем 6. При этом нижний уровень с возбужденного выхода дешифратора 7 транспортируется мультиплексором 9 на вход ключа 13 и запрещает поступление импульсов на вычитающий вход

20 счетчика 2 текущей скорости. Ввиду того, что на стробирующий вход мультиплексора 8 подан уровень логического нуля (сигнал "Разгон" ), на его выходе также будет низкий уровень, который запрещает поступление импульсов на суммирующий вход 19 счетчика 2 текущей скорости через ключ 12. Таким образом, до изменения входных сигналов состояние счетчика 2 текущей скорости будет постоянным. Число, записанное в этом счетчике, определяет коэффициент деления счетчика-делителя 3.

Генератор 1 импульсов формирует две последовательности импульсов THI и ТИ2 одинаковой частоты, сдвинутых одна относительно другой по времени, Импульсы ТИ1 с выхода 14 генератора

1 импульсов поступают на вход 16 счетчика-делителя 3. Сигнал переполнения с выхода счетчика-делителя 3 стробируется импульсом ТИ2 с выхода

15 генератора импульсов и импульс с выхода ключа 11 производит установку счетчика-делителя 3 в соответствии с состоянием счетчика 2 текущей скорости. Далее процесс за-. полнения счетчика-делителя 3 циклически повторяется, в результате на его выходе формируется последовательность импульсов частотой

1267582

1Вью Z g. — (ш+ 1 (2) f

Ьых 2 9 — myх

4 числа шагов, сигнал переполнения которого подается на входы ключей

12 и 13, но, поскольку, как было показано,- ключи 12 и 13 закрыты, этот сигнал не оказывает никакого влияния на содержимое счетчика 2 текущей скорости, Для обеспечения режима разгона необходимб на входы "Разгон" и "Дви1\ жение подать высокие уровни, на вход

"Торможение" — низкий уровень, а на вход 11Скор ость" — код, соответствую. щий одной из верхних частот управления шаговым двигателем 6. При этом мультиплексор 8 верхней частоты будет транслировать на вход ключа 12 высокий уровень с невозбужденного выхода дешифратора 7 текущей скорости. На выходе мультиплексора 9, будет сформирован сигнал низкого уровня, закрывающий ключ 13. Импульсы с выхода счетчика-делителя 3 через открытый ключ 10 начнут поступать на вход коммутатора 5 фаз и вал шагового двигателя 6 будет вращаться со скоростью, определяемой нижней частотой, значение которой рассчитывается по выражению (1) .

По переполнении счетчика 4 числа шагов импульс с его выхода через открытый ключ 12 поступит на суммирую— щий вход 19 счетчика 2 текущей скорости и увеличит содержимое последнего на единицу. Начнется первая ступень разгона: изменится коэффициент деления счетчика-делителя 3 и частота импульсов на его выходе, а следовательно, и на входе коммутатора 5 фаз, примет значение

1 где f. — частота импульсов на вы ьых ходе счетчика-делителя

3, соответствующая первой ступени разгона.

Количество импульсов частоты f, определяется емкостью счетчика 4 числа шагов и составляет 2", где и„,, — разрядность счетчика 4. Пр переполнении счетчика 4 содержимое счетчика 2 текущей скорости увеличится еще на единицу и начнется новая ступень разгона, и т.д. Частота выходных импульсов -й-ступени разгона определится как

Процесс разгона закончится, когда возбудится выход дешифратора 7 конечной скорости, подключенный к входу мультиплексора, выбранному кодом на входе Скорость". Это значит, что значение счетчика 2 текущей скорости достигЛо заданного, и на вход коммутатора 5 фаз поступает частота, соответствующая заданной верхней ско10 рости вращения вала шагового двигателя 6. Сигнал низкого уровня с воз-- бужденного выхода дешифратора 7 через мультиплексор 8 транслируется на вход ключа 12 и запрещает поступление импульсов на суммирующий вход

19 счетчика 2 текущей скорости. Состояниее счетчика 2, а следовательно,. и частота управления шаговым двигателем 6 будут оставаться постоянными

2О до изменения значений сигналов на входе устройства.

Процесс торможения происходит в последовательности, обратной процессу разгона. Для этого необходимо на

25 вход "Разгон подать низкий уровень, на вход Торможение" — высокий, а на вход "Скорость" установить код, соответствующий требуемой нижней скорости вращения вала шагового двигателя 6. При этом ключ 12 будет закрыт, а ключ 13 открыт. Импульсы переполнения счетчика 4 числа шагов будут поступать на вычитающий вход

20 счетчика 2 текущей скорости и уменьшат его содержимое. По оконча35 нии процесса торможения устройство возвращается в исходное состояние.

Изменение значения верхней ско40 рости шагового двигателя в процессе работы в зависимости от заданного технологического режима повышает быстродействие шагового двигателя в рассматриваемом устройстве и, сле45 довательно производительность техУ нологического оборудования .

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее генератор импульсов, реверсивный счетчик текущей скорости, первый клич, выходом соединенный с входом коммутатора фаз, t подключенного выходами к шаговому двигателю, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения быстродействия шагового двигателя, содержит счетчик-делитель, счетчик числа ша5 1267582 . б гов, дешифратор текущей скорости, ней частоты, а выход — к первому мультиплексоры верхней и нижней час- входу реверсивного счетчика текущей тот, второй, третин и четвертый клю- скорости, второй вход четвертого чи, а генератор импульсов первым вы- ключа подключен к выходу мультиплекходом подключен к первому входу счет- сора нижней частоты, а выход — к вточика-делителя, вторым — к первому рому входу реверсивного счетчика тевходу второго ключа, выходом соеди— кущей скорости, выход которого соененного с вторым входом счетчика- динен с третьим входом счетчика-деделителя, который своим выходом под- лителя и входом дешифратора текущей ключен к второму входу второго ключа 1О скорости, выходом подключенного к и входу счетчика числа шагов, выхо- первым входам мультиплексоров верхдами соединенного с первыми входами ней и нижней частот, вт орые, трет ьи третьего и четвертого ключей, при- входы обоих мультиплексоров и второй чем второй вход третьего ключа под- вход первого ключа подключены к вхоключен к выходу мультиплексора верх- 1 дам устройства.

Составитель 3. Горник

Редактор А.Гулько Техред И.Попович Корректор Л.Пилипенко

Заказ 5832/56 Тираж б3 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4