Устройство для управления шаговым двигателем

ЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности уст ройства управления шаговым двигателем, Источник управляющих сигналов 1 формирует сигнал управления. "Режим" равный "1" в случае разгона и торможения двигателя. Узел формированияимпульсов форсировки формирует импульс "Форсировка".в режимах "Разгон"Торможение" и в случае повышениячастоты управления выше определенного значения формируется импульс"Форсировка", После окончания импульса "Форсировка" формируется импульс"Шаг", По этому сигналу распределитель )щпульсов 8 формирует сигналыпереключения ключей 9 и 10 в зависимости от заданного направления движения. После закрытия ключей 9, 10 токифаз 11, 12 начинают протекать по цепидиоды 13, 14, резистор 15. При этомток фаз ускоренно спадает. 2 ил.501С +ф в - ГвхПри превьпцении частоты входных им 1пульсов значения Г = - длительностьй55иимпульса форсировки не меняется истановится равной длительности входных импульсов. Одновибратор 3 выполнен по схеме с повторным запуском Изобретение относится к управ.енисэлектрическими машинами и может исцтьиспользовано при создании цаговсгоривода, работающего н широком диагтаэоне частот.Цель изобретения - упрощение и повьпцение надежности,На фиг,1 приведена схема устройства; на фиг,2 - временные диаграи -мы, поясняющие его работу,Устройство содержит источник управляющих сигналов 1, узел формированияимпульсов форсировки, состоящий иэпервого формирователя 2 импульсов,одновибратора 3, элемента И 4, элемента запрета 5, второго формирователя импульсов 6, элемента ИЛИ 7, распределителя импульсов 8, основныеключи 9 и 10 коммутации фаз 11 и 12двигателя, диоды форсировки 13 и 14отключения тока фаз, резистор 15,конденсатор 16, разделительные диоды17 и 18, форсирующий дроссель 19 ифорсирующий ключ 20. 25Источник управляющих сигналовформирует сигнал управления "Режим",равный "1" в случаях разгона и торможения двигателя, и импульсы Б, . Частота поступления импульсов Б плавнонарастает и спадает в режимах разгонаи торможенияУзел формирования импульсов форсировки формирует импульс "Форсиронка в режимах Разгон", Торможение", и в случаях повышения частотыуправления вьппе определенного значения формируется импульс Форсировка".После окончания импульса "Форсировка формируется импульс Шаг, Поэтому сигналу распределитель импульсов 8 формирует сигналы переключенияключей 9 и 10 в зависимости от заданного направления движения. Резистор15 формирует спад тока н отключаемыхфазах 11 и 12 двигателя через диоды13 и 14, Конденсатор 16 ограничиваетскорость нарастания и величину напряжения форсировки и защищает ключи9, 10 и 20 от пробоя. Разделительныедиоды 17 и 18 коммутируют токи от источника питания и от форсирующегодросселя 19 на фазы двигателя.Устройство работает следующим образом,При поступлении импульсов управления с низкой частотой из источникауправляющих сигналов 1, импульсы навыходе одновибратора 3 не совпадают по времени с импульс ами Ь, и исУ,форсиронкп не фс)рмируется, ключ 20закрьт. Импульс ШагвырабатываетсяФормирователем 2 и через элементы 5и 7 поступает на вход распределителяимпульсов. 11 осле поступления импульса "Шаг" распределитель импульсов 8изменяет свое состояние и вновь подключенные фазы двигателя получают питание от источника Е через диод 17.При повышении частоты входных импульсов 11 выше порогового значенияГ импульс с выхода одновибратора 3совпадает с импульсами управления БНа выходе элемента И 4 формируетсяимпульс форсировки, открывается ключ20 и в дросселе 19 начинается накопление энергии, Элемент запрета 5 запрещает прохождение импульса с выходаформирователя 2. По срезу импульса"Форсировка" формирователем 6 вырабатывается сигнал "Шаг", Одновременнозакрывается ключ 20 и ЭДС самоиндукции дросселя 19 открывает диод 18,закрывает диод 170 т энергии, на -копленной в дросселе 19, заряжаетсяконденсатор 16 и на шине питания появляется кратковременное повьппенноенапряжение форсировки тока в фазах.С ростом частоты растет длительностьимпульса форсировки и соответственнои амплитуда напряжения форсировки.После спада ЭДС самоиндукции открывается диод 17 и фазы двигателя получают питание от низковольтногоисточника Е,Значение частоты Г определяетСяиэ выражения 1Г+вх Огде й - длительность входного имЬпульса Б;длительность импульса одновибратора 3.При превьппении частоты входных импульсов Гн значения Г, формируется импульс форсировки с длительностью С,)4 ЮМ 8Заказ 1158/55 Тираж 661 Подписно роиэв,-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная,31 цапример, ца микросхеме К 155 ЛГЗ)и нри Г , Е ца выходе имеет постоахявный уровень.Если ца входе распределителя импульсов установлен одновибратор сповторным запуском, а его выход соединен со стробирующими входами цепейуправления ключами 9 и 1 О, то работаустройства не изменяется. Режим импульсного питания используется на 10низких частотах, как наиболее экономичный, и работа устройства будетаналогична работе при частоте управления, меньшей Р, . После закрытияключей 9 и 10 токи фаз 11 и 12 цачинают протекать по цепи - диоды 13,14 резистор 15. При этом ток фазускоренно спадает,формула изобретения 20 Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее ис точник управляющих сигналов, связанный с распределителем импульсов, подключенным 25 своими выходами к основным ключевым элементам, связывающим первые концы фаз двигателя с первым полюсом источника питания, блок формирования им - пульсов форсирования с каналом регу- ЗО лирования длительности, подключенный своими входами к источнику управляющих сигналов, а выходами - к входам распределителя импульсов и форсирующе о ключевого элемента, и два раэ -делите.пьцых диода, соединенные с вторыми концами фаз двигателя, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюупрощения и новьшеция надежности,введен форсирующий дроссель, соединенный одним концом с вторым полюсомисточника питания и одним разделительным диодом, вторым - с другимразделительным диодом и через форсирующий ключевой элемент - с другимполюсом источника питания, вторые выводы фаз двигателя соединены междусобой а блок формирования импульсов.форсирования включает в себя два формирователя импульсов, элемент запрета, элемент И, элемент ИЛИ и одновибратор с повторным запуском, соединенный своими входами установки и запуска с источником управляющих сигналов,а выходом - с первым входом элементаИ, второй вход которого соединен свходом запуска одновибратора и вхо"дом первого формирователя импульсов,выход которого соединен с входом элемента запрета, запрещающий вход которого соединен с выходом элемента И,входом второго формирователя импульсов и управляющим входом форсирующегоключевого элемента, выходы второгоформирователя импульсов и элементазапрета через элемент ИЛИ соединены с входом распределителя импульсов,