Патент ссср 298141

Патент ссср 298141

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

298I4I

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

Зависимый от патента №вЂ”

Заявлено 10.Ill.1967 (¹ 1143185/24-7) МПК б 05@ 19/40

Приоритет 10.III.1966. № 10651, Великобритания

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 11.ill.1971. Бюллетень № 10

УДК 621.5.077.14(088.8) Дата опубликования описания 29.IV.1971

Авторы изобретения

Иностранцы

Говард Раймонд Байлис (Англия) и Иосиф Мария Герберт Тиифенталь (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Монотайп Корпорейшен Лимитед» (Англия) Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Известно устройство для управления шаговым двигателем (например, фотонаборной машины) с двумя обмотками на статоре, каждая из которых состоит из двух полуобмоток, создающих направленные встречно потоки.

Устройство содержит преобразователи, выдающие импульсы тока, изменяющиеся дискретно.

Предложенное устройство дает возможность увеличить точность управления шаговым двигателем, Это обеспечивается тем, что в устройство введены счетно-решающие блоки, а преобразователи выполнены из параллельно включенных цепочек, образованных последовательно соединенными резистором и полупронодниковым переключателем, подсоединенных к свободным концам полуобмоток при помощи дополнительных переключателей, Цепи управления переключателей преобразователей подключены к счетно-решающим блокам непосредственно, а цепи управления дополчительных переключателей — через реверсивные переключатели.

На фиг. 1 показана блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 — один из ступенчатых преобразователей, подключенный к двигателю; на фиг. 3 и 4 — напряжение на выходе генератора и м.д,с. двигателя.

Предложенное устройство содержит фотонаборную машину с ленточным считывателем 1, в которую подается бумага или магнитная лента с нанесенными на нее клавишной машин ной, сигналами, например буквами, набранными с заданным размером шрифта и промежутком между ними. При использовании бумажной ленты сигналы могут быть выполнены в виде отверстий, пробиваемых в ленте в соот10 ветствии с кодом, причем положение отверстий в строке, идущей поперек ленты, соответствует необходимой информации. Точно так же положение сигналов, записанных на магнитную ленту, соответствует необходимой информации.

1s Машина управляется таким образом, что буква, выбранная на каретке букв или на матричном диске, перемещается селек гором букв 2 в положение, в котором ее можно освещать вспыхивающим источником света. Изоб20 ражение этой буквы проецируется с помощью оптической системы, состоящей из фокусирующей и увеличивающей линзовой системы 3, и двух взаимно перпендикулярных зеркал 4, отражающих это изображение под углом 180

25 на фотографическую пленку 5. Зеркала 4 можно перемещать шаговым двигателем 6, приводящим в движение реечный механизм 7 в направлении, указанном стрелкой, в результате

298141 чего изображение букв будет перемещаться вдоль строки экспонированных на пленке 6 изображений. Работа двигателя 6 регулируется управляющим механизмом, который получает сигналы от ленточного считывателя 1. Величина перемещения, осуществляемого двигателем 6, определяется выбранной буквой, необходимым промежутком между буквачи и типом шрифта.

Степень увеличения линзовой системы 8 изменяется в зависимости от сигналов на ленте, которые определяют характер шрифта.

Управляющий механизм 8 содержит запоминающее устройство ширины набора 9, соединенное с ленточным считывателем проводом 10, и наборный умножитель 11, соединенный с ленточным считывателем проводом 12.

Запоминающее устройство ширины набора 9 соединяется с наборным умножителем 11 проводом 18, а выход умножителя соединяется проводом 14 с двумя одинаковыми счетно-решающими блоками 15 и 16, которые связаны между собой проводом 17 и 18. Блок 15 через четыре выхода 19 — 22 управляет полупроводниковыми переключателями 23 — 26, показанными на фиг. 2, точно так же блок 16 через четыре выхода управляет другими четырьмя полупроводниковыми переключателями. Переключатели 28 — 26 соединяются последовательно с резисторами 27 — 80, причем эти переключатели соединены параллельно проводом 31, а резисторы — проводом 32.

Переключатели 23 — 26 и резисторы 27 — 30 образуют ступенчатый преобразователь 83.

Провод 82 соединяется через переключатели

84 и 36 с полуобмотками 86 и 87 шагового двигателя, а реверсивный переключатель 88 замыкает попеременно один из переключателей 84 и 35. Переключатель 38 соединяется со счетно-решающим блоком 16 проводом 39, Свободные концы полуобмоток 86 и 87 двигателя соединяются в общий провод 40, а источник питания постоянного тока подключается между проводами 81 и 40. Полуобмотки 41 и

42 подобным же образом соединяются через переключатели 48 и 44, управляемые реверсивным переключателем 45 с другим ступенчатым преобразователем 46, аналогичным преобразователю 33.

При работе машины сигнал от требуемой буквы проходит через провод 10 к запоминающему устройству ширины набора 9, которое ,имеет ячейку памяти, содержащую элементы, определяющие длину букв, используемых при фотонаборе, Запоминающее устройство посылает по проводу 18 к наборному умножителю

11 сигнал, включающий в себя число импульсов, соответствующих длине выбранной буквы.

Сигнал, обозначающий требуемый размер заданной буквы, подается от ленточного счигывателя 1 на наборный умножитель 11 через провод 12. Умножитель перемножает число импульсов в сигнале, полученном через провод

13, благодаря чему сигнал, выходящий из умножителя 11 по проводу 14, содержит число импульсов, определяющее следующее перемещение зеркала 4, и, следовательно, промежуток между соседними буквами в зависимости от выбранной буквы и ее точечного размера.

Счетно-решающие блоки 15 и 16 подсчитывают число импульсов, приходящих по проводу

14, и приводят в действие переключатели ступенчатых преобразователей 38 и 46. Переключатели открываются или закрываются в зави10 симости от числа импульсов и первоначально-о положения, что показано в таблице, где «0» означает открытый переключатель, а «1» — закрытый.

Число импульсов, поступающих в счетчик

Положение переключателей

24

26

0

2

4

6

8

11

12

13

14

25

Существует 15 комбинаций положений переключателей 28 — 26 (исключая все открытые), каждое из которых соответствует определенному числу импульсов, подсчитываемых счет40 но-решающим блоком 15. Следует учитывать, что таблица отражает положения переключателей только после первых 15 импульсов, подсчитываемых одним из блоков. На практике блоки считают непрерывно по мере того как

45 осуществляется фотонабор по строке печати, поэтому они работают как накопительные суммирующие устройства. Порядок переключения, приведенный в таблице, повторяется через каждые 30 импульсов, подсчитываемых счет50 но-решающим блоком. Реверсивный переключатель 88 открывает переключатель 84 или 86 и управляет таким образом полуобмоткой 86 или 87, т. е. включением одной из них в цепь постоянного тока между проводами 31 и 40.

55 Комбинация переключателей определяет, какой из резисторов 27 — 80 будет подключен между проводами 81 и 82, и, следовательно, ток, проходящий через полуобмотку, выбранную реверсивным переключателем, будет зави60 сеть от числа импульсов входного сигнала, поступающего по проводу 14, и первоначальной комбинации переключателей.

Рассмотрим случай, когда счетно-решающий блок 15 зарегистрировал «0», а реверсивный

65 переключатель 88 закрыл переключатель 34 и >0 - 14 1

5 открыл переключатель 85. Одновременно счетно-решающий блок 16 зарегистрировал «15», а реверсивный переключатель 4а закрыл переключатель 44 и открыл переключатель 48.

Резисторы 27 — 80 и переключатели 28 — 26 рассчитаны таким образом, что ток, проходящий через полуобмотку 86, увеличивается от нуля до максимального значения дискретно, что показано на фиг. 3 участком АВ. В это время счетно-решающий блок 15 считает от 0 до 15, а блок 16 в от lo до О, и ток в полусбмотке 42 уменьшается дискретно от максимального значения до минимального (см. фиг. 3 участок FG).

Когда счетно-решающий блок 15 подсчитывает 15-й импульс (от нуля), он отрабатывает сигнал, идущий по проводу 18, который возвращает счетно-решающий блок 16 в нулевое положение, а также отрабатывает импульс, который переключает реверсивный переключатель 45, в результате чего подключается полуобмотка 41 и отключается полуобмотка 42.

Оба счетно-решающих блока 15 и 16 реверсивного типа, они изменяют направление счета на обратное, когда достигают позиций «15» и «О».

Следующие 15 импульсов воздействуют на счетно-решающий блок 16 и ступенчатый преобразователь 46, в результате чего ток в полуобмотке 41 увеличивается от нуля до максимума (см. участок GH на фиг. 3), а также на счетно-решающий блок 15 и ступенчатый преобразователь 88, в результате чего ток в полуобмотке 86 уменьшается (см. участок ВС на фиг. 3).

В конце 30-го импульса счетно-решающий блок 16 отрабатывает импульсы, которые следуют через провода 17 и 89. Импульс, идущий в провод 17, устанавливает счетно-решающий блок 15 в нулевое положение, а импульс, идущий в провод 89, изменяет положение реверсивного переключателя 88, в результате чего подключается полуобмотка 87 и отключается полуобмотка 86.

По мере того как увеличивается число подсчитываемых импульсов, токи в полуобмотках двигателя продолжают увеличиваться и уменьшается дискретно в соответствии с графиком, отражающим полный цикл, соответствующий

60 импульсам (см. фиг. 3).

Процесс подсчета происходит циклически, и график тока так же повторяется каждые

60 импульсов.

Характер изменения тока в полуобмотках двигателя показан .на фиг. 3 и 4. Полуобмотки

86 и 87 намотаны на соседние участки статора двигателя и создают потоки противоположного направления.

Полуобмотки 41 и 42, также создающие потоки противоположного направления, наматываются рядом на той части статора, которая удалена электрически на 90 от полуобмоток

86 и 87. Выходной элемент двигателя крепится к ротору, который вращается в зависимости от направления результирующего магнитного поля полуобмоток 86, 8i/, 41 и 42, т. е. ротор занимает положение, определяемое суммарными м.II.с. этих полуобмоток.

Изменение направления вращения ротора при изменении тока в полуобмотках 86, 87, 41 и 42 показано на фиг. 3. Когда в полуобмотке

42 ток максимальный, а в полуобмотке 86 миEIHMBJIbHbIH, ротор устанавливается в направлении, указанном стрелкой W1 на фиг. 3 и 4.

Когда ток в полуобмотке 86 увеличивается, а ток в полуобмотке 42 уменьшается, ротор вращается по часовой стрелке. Когда блок И отсчитает 15 импульсов, ротор повернется па

90 эл. град. (пройдя 15 дискретных положений), заняв поло>кение, указанное стрелко" W3 на фиг. 3. По мере того как количество импульсов, подсчитываемых блоками 15 и lo, увеличивается, ротор продолжает поворачиваться по часовой стрелке, занимая различные положения W — Wa.

Таким образом, выходной элемент может двигаться дискретно, занимая различные положения в зависимости от числа импульсов, подсчитываемых счетно-решающими блоками

15 и 16. При этом два зеркала 4 перемещаются реечным механизмом 7 в соответствии с изменением положения выходного элемента двигателя, благодаря чему обеспечивается заданHbIH IIpOKIP?K> TOK 5IP?II, соседними б> квами.

Предмет изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, например, фотонаборной машины с двумя обмотками на статоре, каждая из которых состоит из двух полуобмоток, создающих потоки, направленные встречно, содержащее ступенчатые преобразователи, выдающие импульсы тока, изменяющиеся дискретно, отличаюи ееея тем, что, с целью повышения точности, в нем применень1 с етно-решающие блоки, а преобразователи выполнены из параллельно включенных цепочек, образованных последовательно соединенными резистором и полупроводниковым переключателем, подсоединенных к свободным концам полуобмоток при помощи дополнительных переключателей, причем цепи управления переключателей преобразователей подключены к счетно-решающим блокам непосредственно, а цепи управления дополнительных переключателей — через реверсивные переключатели.

29814! в! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

I ! !

Юг. Z

Составитель Б. Минц

Редактор T. 3. Орловская

Техред А. А. Камышникова

Корректоры: Л. Корогод и

А. Николаева

Заказ 1151/18 Изд. ¹ 504

Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете

Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2