Устройство для управления четырехфазным шаговым двигателем

(54) УСТРОЙСТВО РЕХФАЗНЫМ ШАГОВ (57) Изобретени электротехники использования в ДЛЯ УПР Й ДВИГА относи предка шаговых ВЛЕНИЯ ЧЕТЫТЕЛЕМся к области начено для электроприГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЭОБР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным произвоством при Белорусском государственнуниверситете им. В.И,Ленина(56) Авторское свидетельство СССРВ 1088096, кл. Н 02 Р Я/00, 1986.Авторское свидетельство СССРВ 1283937, кл. Н 02 Р 8/00, 1987. 801431029 водах исполнительных автоматизированных устройств. С целью повышения надежности в частотном диапазоне вплоть до частоты приемистости в устройство для управления шаговым двигателем, содержащее шину 1 тактовых импульсов, шину 4 реверса, элемент НЕ 2, два П-триггера Я и 9, два элемента ИСКЛМЧАИ 11 ЕЕ ИЛИ 6 и 7 и соединен. ные с Лазами двигателя усилители мощности 11-14, подключенные к выходам Л-триггеров 8 и 9, введены третий П-триггер 3, третий элемент ИСЕЛЮЧАИЩЕЕ ИЛИ 5 и элемент 2 И-НЕ 10 с новой совокупностью связей, По" вышение надежности обеспечивается р за счет блокировки прохож;цения через элемент 2 И-НЕ 10 первого тактового импульса после подачи сигнала реверса. 1 ил.Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в шаговом электроприводе исполнительных автоматизированных устройств.Цель изобретения - повышение надежности при работе с реверсом на частотах, близких к частоте приемистости.На чертеже представлена блок-схема устройства для управления четырехфазным шаговым двигателем. Устройство содержит шину 1 тактовых импульсов, соединенную с входомэлемента НЕ 2, выход которого подключен к входу синхронизации Р-триггера 3, шину 4 реверса, соединеннуюс информационным входом Р-триггера 3,шину 4 реверса, соединенную с информационным выходом Р-триггера 3 и первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ.ИЛИ 5-7, причем выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 й 7 соединены с информационными входами Р-триггеров 8 и 9. Входысинхронизации последних объединены иподключены к выходу элемента 2 И-НЕ10, первый вход которого соединенс выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5,второй вход которого подключен к инверсному выходу Р-триггера 3, а второй вход элемента 2 И-НЕ 10 соединен сшиной 1 тактовых импульсов. Четыреусилителя 11-14 мощности нагружень насоотнетстнующие обмотки шаговогодвигателя 15, причем вход первогоусилителя 11 мощности соединен с прямым выходом Р-триггера 8, инверсныйвыход которого подключен к второмувходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 ивходу третьего усилителя 12 мощности,а вход четвертого усилителя 14 мощности соединен с инверсным выходомР-триггера 9. Прямой выход последнего подключен к второму входу элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и входу второгоусилителя 13 мощности,Устройство работает следующим образом.С шины 1 тактовые импульсы черезэлемент НЕ 2 поступают на вход синхронизации Р-триггера 3, При этом сприходом первого проинвертированноготактового импульса по его положительному фронту уровень потенциальногосигнала на шине 4 реверса, определяющий направление вращение шаговогодвигателя, записывается н триггер 3,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 благодаря чему на входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 присутствуют потенциальные сигналы противоположных уровней, обуславливающие на его выходе единичный уровень, который не препятствует прохождению тактовых импульсов с шины 1 через элемент 2 И-НЕ 10 на входы синхронизации первого 8 и второго 9 Р-триггеров.,Пусть, например, эти триггеры после включения устройства установились в нулевое состояние, а на шину 4 реверса подан потенциальный сигнал высокого уровня (логическая единица), Тогда на входы первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 будут поданы потенциальные сигналы противоположных уровней, а на входы второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 - одинакового уровня, тем самым информационном входе первого триггера 8 присутствет логическая единица, а на информационном входе второго триггера 9 - логический нуль.С приходом первого тактового. импульса на входы синхронизации обоих триггеров 8 и 9 по его положительному фронту в первый триггер 8 записывается уровень логической единицы и подтверждается нулевое состояние второго триггера 9, на информационный вход которого, однако, после действия первого тактового импульса с выхода второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ поступает логическая единица, переписываемая во второй триггер 9 по положительному фронту второго тактового импульса, в то время как единичное состояние первого триггера 9 подтверждается этим импульсом.По положительному фронту третьего тактового импульса изменяется состоя" ние только перного триггера 8 с единичного на нулевое, что обуславливает появление нулевого уровня на выходе элемента 7. Этот уровень записывается но второй триггер 9 четвертым тактовым импульсом и тем самым оба триггера 8 и 9 возвращаются в исходное положение (нулевое).Циклы переключений 1100 первого триггера 8 и 0100 второго триггера 9 н дальнейшем повторяются. Сигналы с выходов триггеров 8 и 9 через усилители 11-14 мощности поступают на обмотки шагового двигателя 15, обеспечивая вращение его нала в прямом направлении.1431029 35 45 Составитель В.АлфимовТехред Л.Сердюкова Корректор Г. Решетник Редактор И.Касарда Заказ 5349/54 Тираж 584ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 При подаче сигнала реверса, т.е.при изменении уровня потенциальногосигнала на шине 4 реверса с единичного на нулевой на обоих входах третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5появляются сигналы одинакового (нулевого) уровня и тем самым на выходеэтого элемента уровень сигнала такжеизменяется на нулевой, что приводитк запиранию элемента 2 И-НЕ 10, Отпирание этого элемента происходиттолько после восстановления единичного уровня на выходе элемента 5,т.е, после переключения третьеготриггера 3 по положительному фронтупервого проинвертированного тактовогоимпульса, пришедшего после сигналареверса, в результате чего на входысинхронизации первого 8 и второго9 триггеров поступают только второй ипоследующие тактовые импульсы послеподачи сигнала реверса,Блокировка прохождения через элемент 2 И-НЕ 10 первого тактового импульса после подачи сигнала реверсаобеспечивает минимально необходимыйостанов шагового двигателя и надежную отработку режима реверса в часьтотном диапазоне вплоть до частотыприемистости. При поступлении тактовых импульсов на входы синхронизации первого 8 и второго 9 триггеров после изменения сигнала на шине 4 реверса с единичного уровня на, нулевой первый 8 и второй 9 триггеры благодаря изменению сигналов на выходах элементов 6 и 7 переключаются (начиная, например, с нулевого состояния) соответственно в циклах 0110 и 1100,. обеспечивая вращение вала шагового двигателя в обратном направлении. При повторном изменении сигнала на шине реверса указанная блокировка прохождения через элемент 2 И-НЕ 10 первого тактового импульса повторяется. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает по сравнениюс прототипом более высокую надежность функционирования благодарятому, что в режимах реверса в частотном диапазоне вплоть до частотыприемистости существенно снижена вероятность выпадания из синхронизмаи неуправляемого движения объекта,приводимого в действие шаговымдвигателем,Формула изобретенияУстройство для управления четы"рехфазным шаговым двигателем, содержащее шину тактовых импульсов,шину реверса, соединенную с первымивходами первого и второго элементовИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых.,подключены к информационным входамсоответственно первого и второгоР-триггеров прямой выход второгоП-триггера соединен с вторым входомпервого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,элемент НЕ и усилители мощности,соединенные входами с выходамиО-триггеров, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьппения надежности при работе с реверсом на частотах, близких к частоте приемистости, введены элемент 2 И-НЕ, третийэлемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и третийР-триггер, информационныи вход которого подключен к шине реверса, входсинхронизации посредством элементаНЕ соединен с шиной тактовых импульсов, первый вход третьего элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с шинойреверса, второй вход - с инверснымвыходом третьего Р-триггера, выход -с первым входом элемента 2 И-НЕ, второй вход которого подключен к шинетактовых импульсов, выход - к входамсинхронизации первого и второгоЭ-триггеров, а инверсный выход первого 0-триггера соединен с вторымвходом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ.