Устройство для программного управления шаговым двигателем

09) (1 И ГОСУД АРСТНЕННЫИПО ДЕЛАМ ИЗОБ КОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТНРЬПЪЙ САНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРУ 811477, кл. Н 02 Р 8/00, 1981.Авторское свидетельство СССРУ 1043598, кл. С 05 В 19/40, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГОУПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники.Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержитзадатчик программы, распределительимпульсов, многоканальный усилитель,элемент И, обмотки шагового двигателя, пороговые элементы, КЯ-триггер, элемент ИЛИ, элементы И-НЕ,ключи, вентили и датчик тока. Обмотки,не находящиеся по условиям коммутации одновременно под током, объединены попарно одними выводамии присоединены к общему ключу, которыйподключает их к источнику питания.Вторые выводы обмоток раздельно через ключи и датчик тока подключенык второму полюсу источника питания.Сигналы с датчика через схему обратной связи по току, образованнуюпороговыми элементами, КЯ-триггером,совместно с сигналами задатчика ираспределителя импульсов через элементыИ-.,НЕ управляют ключами. Иэобре-тенне позволяет упростить устройство за счет уменьшения количестваключей и вентилей, так как ключ, управляемый элементом ИЛИ, используется дважды в каждом цикле коммутации.1 ил.67363 50 55 1 12Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для управления шаговым двигателем, например, в устройствах числового программного управления металлорежущими станками.Цель изобретения - упрощение устройства.На чертеже схематически показаноустройство.Устройство содержит задатчик программы 1, распределитель импульсов2; многоканальный усилитель 3, элемент И 4, обмотки 5,1-5.6 шаговогодвигателя, первый и второй пороговые элементы 6 и 7, КЯ-триггер 8,элемент ИЛИ 9, первый, второй и третий элементы И-НЕ 10-12, первый,второй и третий ключи 13-15, датчиктока 16, первый, второй и третийвентили 17-19,Устройство работает следующим об-.разом.Единичный уровень, устанавливающийся при пуске на первом управляющем выходе задатчика программы 1,открывает элемент И 4, пропускающийимпульсы с частотного выхода задатчика 1 на второй вход распределителя импульсов 2, а также поступаетна первый вход первого пороговогоэлемента 6, задавая в нем уровеньпорога срабатывания, требуемый дляобеспечения необходимого тока в обмотках шагового двигателя. При поступлении единичного уровня с выходараспределителя импульсов 2 на первыйвход элемента ИЛИ 9 и второй элемент И-НЕ 11 устанавливаются нулевые уровни, включающие первый и второй ключи 13 и 14, через которые кпервой обмотке 5.1 прикладывается напряжение источника питания, и в обмотке происходит форсированное нарастание тока, проходящего по контуру: первый полюс источника питания, первый ключ 13, первая обмотка5.1, второй ключ 14, датчик тока 16,второй полюс источника питания. Когда падение напряжения на датчике тока 16 возрастет до уровня порогасрабатывания порогового элемента 6,последний нулевым уровнем с выходазакроет первый элемент И-НЕ 10, который в свою очередь закроет первыйключ 13. Ток в первой обмотке 51спадает, протекая через обмотку впрежнем направлении эа счет ЭДС самд 5 О 15 20 25 30 35 40 45 индукции по контуру: первая обмотка5.1, второй ключ 14, датчик тока 16,первый вентиль 17. Когда падение напряжения на датчике тока 16 уменьшится до уровня порога отпусканияпервого порогового элемента 6, последний единичным уровнем с выхода откроет первый элемент И-НЕ 1 О, который, в свою очередь, открывает первый ключ 13,Таким образом, первый ключ 13включается с частотой, при которойчерез первую обмотку 5.1 протекаетсредний ток заданной величины.При поступлении с другого выходараспределителя импульсов 2 единичного уровня, не совпадающего по времени с поступлением единичного уровня с предыдущего выхода, на второйвход элемента ИЛИ 9 и первый входвторого элемента И-НЕ 12, на выходахпервого и третьего элементов И-НЕ 10и И-НЕ 12 появляются нулевые уровни,включающие первый и третий ключи 13и 15, коммутирующие вторую обмотку5.2. Процесс форсирования и поддержания тока в этой обмотке аналогиченпроцессу в первой обмотке 5.1 стой разницей, что ток проходит нечерез второй ключ 14, а через третий ключ 15.Если не сработает первый пороговый элемент 6 и наступит аварийнаяситуация в части превьппения максимально допустимого тока через обмотки, срабатывает второй пороговыйэлемент 7, у которого порог срабатывания вьппе, чем у первого порогового элемента 6. При этом КБ-триггер 8переходит в единичное состояние и с.инверсного выхода нулевым уровнемзакрывает второй ключ 14 и третийключ 15 через соответственно второйэлемент И-НЕ 11 и третий элементИ-НЕ 12,Устройство может быть установлено в исходное состояние подачей импульса сброса с второго управляющего выхода задатчика 1 на К-вход КБ-триггера 8,Второй и третий вентили 18 и 19 служат для рекуперации энергии, запасенной в обмотках шагового двигателя при их отключении, и снижают напряжение на втором и третьем ключах 14 и 15 до величины напряжения источника питанияСоставитель В,БашкировРедактор В.Ковтун Техред А,Кравчук Корректор И.Муска 36 Подпис ого комитета ССС ний и открытийРаушская наб/45 Тираж ВНИИПИ Государственпо делам изобрет 13035 Москва Ж 3 Заказ 57 4 изводственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,3 12Применение предлагаемого устройства позволяет сократить количество ключей и вентилей (например, для управления шестифазным шаговым двигателем ШДД 1 М экономятся три ключа и три вентиля). Формула изобретения Устройство для программного управления шаговым двигателем, содержащее последовательно соединенные задатчик программы и распределитель импульсов, элемент И, выход которого подключен к второмувходу распределителя импульсов, а первый и второй входы - соответственно к частотному.и первому управляющему выходам задатчика программы, и многоканальный усилитель, каждый канал которого содержит ключи, датчик тока, элементы И-НЕ, первый пороговый элемент и КБ-триггер, К-вход которого подключен к второму управляющему выходу задатчика программы, а инверсный вы,ход - к вторым входам второго и третьего элементов И-НЕ, первые входы которых соединены с соответствующими 67363 4выходами распределителя импульсов,а выходы - с управляющими входами соответственно второго и третьего ключей, через которые первые выводыпервой и второй обмоток шагового двигателя подсоединены к датчику тока,входу второго порогового элемента,второму входу первого пороговогоэлемента, первый вход которого соеди О нен с первым управляющим выходом задатчика программы, а выход - с первым входом первого элемента И-НЕ,выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, соединен ного с первым полюсом источника питания, второй полюс которого подключен к датчику тока, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью упрощения, в каждый канал многоканально-.20 го усилителя введен элемент ИЛИ,первый вход которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ,второй вход - к первому входу треть- его элемента И-НЕ, а выход - к вто рому входу первого элемента И-НЕ,вторые выводы первой и второй обмоток шагового двигателя подсоединенык первому ключу.