Устройство для управления шаговым двигателем

Устройство для управления шаговым двигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления с шаговыми двигателями. Целью изобретения является повышение надежности работы шаговых двигателей в режимах с механической перегрузкой. Устройство включает в себя элемент ИЛИ 1, счетчик 22 и дополнительный RS-триггер 23, а в каждый канал управления по числу фаз введены первый 14 и второй 15 одновибраторы, элементы И 18 - 20 и RS-триггер 23. Введение указанных элементов позволяет надежно формировать команду при режиме с механической перегрузкой и отключать шаговые двигатели. 2 ил.

ССНОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5!)5 H 02 P 8/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ilO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4633764/24-07 (22) 09.01.89 (46) 07.12.90. Бюл. № 45 (72) Б. Н., Шпикалов и А. Е. Машкевич (53) 621.313.525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1372586, кл. Н 02 Р 8/00, 1987.

Авторское с в идетел ьство СС С Р № 1138919, кл. Н 02 P 8/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах

„„SU„„16ЫЗЛО управления с шаговымн двигателями. Целью изобретения является повышение надежносTH рабо-. bi шаговь|х двигателей в режимах с механичс.:кой перегрузкой. Устройство вклк чает в ебя злемент ИЛИ 1, счетчик 22 и дополнит льный RS-триггер 23, а в каждыи канал управления по числу фаз введены первый 14 и второй 15 одновибраторы, элементы И 18 — 20 и RS-триггер 23.

Введение указанных элементов позволяет надежно формировать команду при режиме с механической перегрузкой и отключагь »говые двигате.:.и. 2 ил.

1612372

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может использоваться в дискретном электроприводе.

Цель изобретения — повышение надежности путем отключения двигателя при механической помехе движению. 5

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для управления шаговым двигателем; на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит четыре канала управления по числу фаз, ШД I, II, III, IV, каждый из которых содержит первый ключевой элемент 1, связывающий выход источника 2 постоянного тока высокого напряжения с одним зажимом 3 фазы двигателя, подключенным через разделительный диод 4 к выходу источника 5 постоянного тока низкого напряжения, второй ключевой элемент 6, связывающий другой зажим фазы 3 двигателя, подключенный к выходу 5 источника тока низкого напряжения через разделительный диод и резистор с общей шиной источников высокого и низкого напряжений через датчик 9 тока, соединенный выходом с первым входом компаратора 10 и первым входом амплитудного детектора 11, управляю- щий вход которого подключен к инверсно- 25 му выходу триггера 12, соединенного прямым выходом с выходом инвертора 13, соединенного входом с входом одновибратора 14, а выходом — с входом одновибратора 15, подключенного выходом к первому входу элемента И 16, соединенного вторым входом с прямым выходом RS-триггера 17, R-вход которого подключен к выходу элемента И 18. Устройство содержит также элементы И 19 и 20, выходы каждого из каналов управления являюшиеся одновременно выходом четвертого элемента И 16 подключены к входам элемента ИЛИ 21, выход которого соединен со счетным входом счетчика 22, подключенного выходом к RSтриггеру 23, инверсный выход которого подключен к входу первого 19 и второго 20 элементов И, выходы элементов И 19 и И 20 подключены соответственно к входам усилителей 24 и 25., Шина К является шиной контроля, шина И связана с выходом источника и м пул ь сов.

Устройство работает следующим обра- 45 зом.

Перед началом работы на R-вход дополнительного триггера 23 подается сигнал

«Сброс». Устройство готово к работе. Когда на входную шину устройства управления (вход инвертора 13) поступает импульс А (фиг. 2) управления, инвертированный импульс В с выхода инвертора 13 переключает триггер 12 в состояние, обеспечивающее открывание транзистора 1, в результате чего транзисторы 1 и 6 открываются и по фазе 3 двигателя начинает протекать токовый сигнал lф (фиг. 2), скорость нарастания которого определяется величиной напряжения источника 2.

Ток в фазе шагового двигателя с пассивным ротором изменяется по определен ному закону, зависящему от перемещения якоря и изменения магнитных параметров системы, причем уменьшение якоря тока ((2 на фиг. 2) соответствует отработке шага. Падение напряжения на резистивном датчике 9 тока, пропорциональное току фазы lф двигателя, поступает на сигнальный вход амплитудного детектора 11, служащего для запоминания экстремума тока в момент ti и его хранения.

Амплитудный детектор может быть выполнен и на операционных усилителях и запоминающем конденсаторе, шунтированным ключом, например транзистором.

Сигнал Ъл (фиг. 2) с выхода амплитудного детектора 11 поступает на первый вход компаратора 10, на второй вход которого подается падение напряжения с датчика 9 тока. Компаратор 10 напряжения производит сравнение мгновенных значений напряжений на датчике 9 тока и выходе амплитудного детектора 11. На выходе компаратора 10 формируется импульс С (фиг. 2), поступающий на инверсный вход триггера 12, возвращая его по заднему фронту импульса в исходное состояние, соответствующее закрытому состоянию транзистора 1; Одновременно сигнал с инверсного выхода триггера 12 поступает на управляющий вход амплитудного детектора 11, обнуляя его до прихода следующего запускающего импульса А на входную шину устройства управления.

Транзистор 6 при этом остается открытым, и токовый сигнал Iф в фазе 3 поддерживается источником 5 низкого напряжения.

После прекращения действия входного импульса А закрывается транзистор 6 и токовый сигнал в фазе 3 спадает до нуля.

Ускорение процесса, спада токового сигнала в отключаемой фазе 3 двигателя обеспечивается цепью разряда, состоящей из диода 7 и резистора 8. Длительность форсированного импульса С, определяющего время подключения фазы 3 к источнику 2 высокого напряжения соответствует энергии, необходимой для перемещения ротора на один шаг, и изменяется в зависимости от изменения механической нагрузки (уменьшается при уменьшении механической нагрузки и увеличивается при ее увеличении).

Рассмотрим работу устройства управления при действии механической перегрузки типа «механическая помеха» (механический упор). При возникновении перегрузки на ведомом валу шаговый двигатель выпадает из синхронизма и его ротор начинает совершать колебательные движения в пределах углового шага. При этом на вход устройства продолжают поступать сигналы управления фазами двигателя, соответствующие заданному направлению вращения.

612372

Составитель В. Алфимов

Техред А. Кравчук Коррск.ор В. Гирняк

Тираж 449 Поднисное

1зедактор Г. Гербер

Заказ 3834

ВНИИПИ Государственно о комитета оо изобретениям и открытиям яр:i j КНТ СССР

113035,, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская нао., д.

11роизводствснно-издательский комбинат «Патент». г. Ужгоро л. Гагарина, 101

7 тем его отключения при механической помехе движению, введены шины записи начальной уставки, контроля и сброса, элемент ИЛИ, счетчик и RS-триггер, а в каждый канал управления введены четыре элемента И, два одновибратора и второй RSтриггер, причем инверсный выход RS-триггера подключен к первому входу первого и второго элементов И каждого канала, прямой выход его выведен на шину контроля, R-вход .;лючен к шине сброса, à S-вход — к выходу счет 1ика, вход записи которого соединен с шиной записи начальной уставки, счетный вход — с выходом элемента ИЛИ, каждый вход которого подключен к выходу четвертого элемента И соответствующего ка8 нала управления, первым входом четвертый элемент И каждого канала соединен через первый одновибратор с выходом инвертора, а вторым входом — с прямым выходом второго RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом третьего элемента И, подключенного первым входом к выходу компаратора, вторым входом — к входу второго одновибратора, входу инвертора и второму входу второго элемента И, а S-вход — с выходом второго одновибратора, причем выходы первого и второго элементов И подключены к входам соответствующих усилителей, а прямой выход первого триггера подключен к второму входу первого элемента И.