Многорежимный коммутатор для четырехфазного шагового двигателя

Многорежимный коммутатор для четырехфазного шагового двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (t i! 650I95

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.06.76 (21) 2376652/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (51) М. Кл.

Н 02Р 8/00

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.13-133 (088.8):

: 62-83 (72) Авторы изобретения

В. Ш. Арутюнян и В. А. Туманян (71) Заявитель (54) МНОГОРЕЖИМНЫЙ КОММУТАТОР

ДЛЯ ЧЕТЫРЕХФАЗНОГО ШАГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления четырехфазными щаговыми двигателями с переменной величиной шага и числом одновременно коммутируемых фаз.

Известны многорежимные коммутаторы для управления щаговыми двигателями, содержащие триггеры, охваченные двумя системами перекрестных связей соответственно для прямого и обратного порядка коммутации фаз двигателя, логические элементы И, ИЛИ и шины .выбора режима коммутации (1), Наиболее близким по технической сущности является многорежимный коммутатор для четырехфазного шагового двигателя, содержащий тактовую шину и шины выбора режима работы, связанные с источником постоянного напряжения, четыре триггера с двумя информационными входами и с внутренней задержкой переключения, охваченные двумя системами перекрестных связей, построенных на логических элементах ИЛИ вЂ” И, одни входы которых подключены к шинам задания режима, другие входы — к единичным и нулевым выходам всех триггеров, а выходы — к информационным входам триггеров (2).

Установка триггеров в требуемые для каждого отдельного режима исходные состояния в известных устройствах осуществляется вручную или с помощью дополнительных органов управления, что усложня5 ет устройство и управление им, а также увеличивает время подготовки к каждому режиму коммутации фаз.

Целью изобретения является упрощение управления и сокращение времени, необхо10 димого для подготовки устройства к каждому отдельному режиму переключения фаз.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, согласно изобретению, содер15 жит два диодно-резистивных ключа, разделительные диоды, элемент И-НЕ и три тиристорно-резистивных ключа, выходы которых через разделительные диоды подключены к единичным и нулевым выходам

20 триггеров, а входы через дифференцирующие элементы и разделительные диоды связаны с выходами диодно-резистивных ключей и элемента И-НЕ, включенных между двумя шинами выбора режима и

25 минусовой клеммой источника постоянного напряжения.

Такое выполнение многорежимного коммутатора для четырехфазного реверсивного шагового двигателя упрощает управле30 ние и позволяет автоматически задавать и

650195 изменять режимы коммутации с минимальной затратой времени на подготовительные операции.

11а чертеже приведена структурно-принципиальная схема предлагаемого многорежимного коммутатора фаз для четырехфазного шагового двигателя.

Коммутатор содержит триггеры 1, 2, 3 и

4, двухвходовые логические элементы ИЛИ

5, одни входы которых подключены к шести шинам, Упр. 1, Упр. 2, Упр. 3, Упр. 4, Упр. 5 и Уп р. 6 выбора режима коммутации, а другис входы — к единичным и нулевым выходам 6 и 7 соответственно триггеров. Пяти входовые логические элементы

И8 подключены одним своим входом к тактовой шине Т, а други>ми — к выходам элементов ИЛИ 5 и выходам 6, 7 триггеров, соединенных своими информационными входами 9 и 10 с выходами элементов

И 8.

Между минусовой клеммой источника питания Е„и двумя шинами Упр. 2 и Упр. 5 выбора режима, потенциалами на которых определяется необходимое для данного режима число одновременно включаемых каналов, включены два диодно-резистивных ключа 11, 12 и логический элемент ИНЕ 13. Выходы этих элементов подключены через дифференцирующие цепочки 14, 15, 16 и последовательно соединенные с ними разделительные диоды 17, 18 и 19 и входам тиристорно-резистивных ключей 20

21 и 22. Выходы последних подключены через группы из трех разделительных диодов

23 и 24 и 25 к соответствующим (единичным и нулевым) выходам триггеров всех разрядов.

Коммутатор работает следующим образом.

Перед началом работы каждого из семи возможных режимов коммутации фаз (c прямыми и обратными порядками переключения) на шинах Упр. 1 — Упр. 6 устанавливаются необходимые (согласно приведенной таблице) положения управляющих органов (например, тумблеров).

Задание режимов коммутации фаз осуществляется с помощью подачи определенных уровней напряжения на шины выбора режима. Двоичные коды управления отдельными режимами коммутации приведены в таблице для определенных чисел заходов ($), тактности (V) и одновременно включенных фаз (и и п. анс).

При этом, если задается любой из симметричных режимов (с прямым или обратным порядком) с и= l или один из несимметричных однозаходных режимов с S=l и п„ кс — — 2 (при котором через один такт меняется число одновременно включенных фаз с одного на два, и наоборот) и в соответствии с этим орган управления шиной

Упр. 2 устанавливается в единичное состояние (минус Е„), а орган управления ши5

ЗО

4 ной Упр. 5 — в нулевое состояние (нулевой потенциал), то при включении источников питания под напряжением оказывается диодно-резистивный ключ 11. После включения напряжения минус Е„в его средней точке формируется положительный перепад напряжения, преобразуется последовательно соединенной дифференцирующей цепочкой 14 в положительный импульс, поступающий через разделительный диод 17 к управляющему электроду тиристорного ключа 20. Тиристорный ключ открывается, и на его выходе возникает нулевой потенциал. Благодаря этому к коллекторам транзисторов определенных выходов триггеров 1, 2, 3 и 4 прикладывается через группу разделительных диодов 23 нулевой потенциал и осуществляется коллекторный запуск запертых транзисторов. В результате этого триггеры 1, 2, 3 устанавливаются в нулевые состояния, а триггер 4 — в единичное. Открывшиеся транзисторы триггеров шунтируют анодно-катодный переход тиристора и выключают его. В таком выключенном состоянии он остается до тех пор (и при этом не оказывает влияния на переключение триггеров), пока не произведется повторное включение напряжения минус Е„(после его выключения) или же повторное изменение потенциала на Упр. 5 с минус Е на нуль (что может иметь место при изменении режимов коммутации фаз).

Группа элементов 12, 16, 19, 22 и 25 срабатывает аналогично описанным, ранее элементам 11, 14, 17, 20 и 23 при подаче на шины Упр. 2 и Упр. 5 управляющего кода 01, т. е. при задании одного из симметричных режимов п=3 или одного из несимметричных однозаходных режимов с

5=1 и п ак =3. При этом триггеры 1, 2, 3 устанавливаются в единичные, а триггер

4 — в нулевое исходные состояния.

При подаче же на Упр. 2 и Упр, 5 кода (11), что соответствует симметричным режимам с п=2 и несимметричным трехзаходным режимам с S = 3> пмакс = 2 пиакс= 3, запускается инверторный каскад элемента И вЂ” НЕ 13 и на коллекторе его транзистора появляется нулевой потенциал.

Дальнейшее функционирование группы элементов 15, 18, 21 и 24 происходит аналогично описанным выше группам элементов 14, 17, 20, 23 и 16, 19, 22 и 25. При этих режимах триггеры 1 и 2 устанавливаются в единичные, а триггеры 3 и 4 — в нулевые исходные состояния.

Таким образом, при каждом из всех возможных режимов коммутации фаз четырехфазного реверсивного шагового двигателя обеспечивается автоматическая установка триггеров в требуемые исходные состояния.

В каждом режиме коммутации фаз в процессах переключений триггеров участвуют те элементы ИЛИ 5, на входы кото050195

Таблица

Режим коммутации

Код управления

Порядок переключения фаз

n/è„

С/Н S

Упр. б

Упр. 3

Упр. 5

Упр. 4

Упр. 2 Упр. 1 прямой обратный х х х

Р.

О и и х

v прямой обратный прямой обратный прямой обратный прямой ох ,О х х х

О.

1»

О

Я

И х о

Ю обратный прямой обратный прямой обратный рых по шинам Упр. 1 — Упр. 6 приложены нулевые уровни потенциалов. В зависимости от совокупности состояний триггеров в каждом такте получают «разрешения» определенные логические элементы И8, и тактирующие прямоугольные сигналы отрицательной полярности, проходя через них, устанавливают триггеры в соответствующие состояния. Тем самым в каждом такте обеспечиваются потактные взаимные 10 синхронные переключения триггеров в соответствии с заданным режимом.

Выполнение коммутатора согласно изобретению упрощает управление при задании и изменении режимов переключения 15 обмоток четырехфазного двигателя и значительно ускоряет процесс его подготовки к работе.

Формула изобретения

Многорежимный коммутатор для четырехфазного шагового двигателя, содержащий тактовую шину и шины выбора режима, связанные с источником постоянного напряжения, четыре триггера с двумя информационными входами и с внутренней задержкой переключения, охваченные двумя системами перекрестных связей, построенных HB логических элементах ИЛИ вЂ” И, одни входы которых подключены к шинам выбора режима, другие — к единичным и нулевым выходам всех триггеров, а выходы — к информационным входам триггеров, отличающийся тем, что, с целью упрощения управления и сокращения времени подготовки к каждому режиму переключения фаз, содержит два диодно-резистивных ключа, разделительные диоды, элемент

И-НЕ и три тиристорно-резистивных ключа, выходы которых через разделительные диоды подключены к единичным и нулевым выходам триггеров, а входы через дифференцирующие элементы и разделительные диоды связаны с выходами диод650195

Составитель 3. Горник

Техред Н. Строганова

Редактор Б. Герцен

Корректоры: P. Беркович и А. Степанова

Заказ 2709/7 Изд. № 158 Тираж 865 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 но-резистивных ключей и элемента И-1-1Е, включенных между двумя шинами выбора режима и минусовой клеммой источника постоянного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 377950, кл. Н 02Р 7/58, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2082134/24-07, кл. Н 02Р 8/00, 5 1975.