Устройство для старт-стопного управления шаговым электродвигателем

Сеиоз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.Н 02 Р 8/00 с присоединением заявки Ио Государственный комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАРТ-СТОПНОГО УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЬМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Изобретение относится к автоматике, а именно к системам, содержащим шаговые двигатели, и может быть использовано в качестве устройства старт " стопного управления шаговым электродвигателем.Известны устройства, содержащие коммутатор, импульсный датчик положения ротора и генератор старт - стопных импульсов и обеспечивающие старт - стопное управление шаговым двигателем11 Наиболее близким по технической .сущности является устройство для старт - стопного управления шаговым электродвигателем, содержащее распределитель имт 1 ульсов с триггером направления движения и элементом ИЛИ на входе, датчик положения ротора и ге оратор старт-стопных импульсов Я Недостатком известных устройств является низкая точность управления шаговым двигателем при переменной нагрузке на валу.Цель изобретения - повышение точности старт-стопного управления пои переменной нагрузке. Указанная цель достигается тем,что в предлагаемом устройстве, содержащем распределитель импульсовс триггером направления движенияи элементов ИЛИ на входе, датчик положения ротора и генератор стартстопных импульсов, последний содержит дополнительный элемент ИЛИ, дифференцирующий элемент, усилитель свыходным выпрямителем, два пороговых элемента с различными уровнямисрабатывания и три формирователяимпульсов, один из которых, соединенный выходом с одним из входовосновного элемента ИЛИ, связан своим входом со входом триггера: и выходом дополнительного элемента ИЛИ,подключенного ка:кдым из двух своихвходов через последовательно включенные формирователь импульсов ипороговый элемент к выходу выпрямителя, соединенного через усилитель и дифференцирующий элемент с 2 с выходом датчика положения.Такое выполнение устройства позволяет повысить точность отработки шага старт - стопного управленияи уменьшить колебания скорости припеременной нагрузке на валу дви атеФормула изобретения Устройство для старт - стопногоуправления шаговым электродвигателем, содержащее распределитель импульсов,с триггером направления движения иэлементом.ИЛИ .на,входе, датчик положения ротора.и генератор стерт,- стопных импульсов, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, .с целью повыше 1 кй 3 иия точности управления при переменля за счет изменения момента подачи тормоз ного и фи к сирующи х импул ьсов в зависимости от величины нагрузки.На чертеже .приведена блок-сХемапредлагаемого устройства,5Оно включает распределитель 1 рМпульсов с триггером 2 направленйядвижения, имеющим входные шины прямогс,3 и обратного 4 движения, шину 5входных импульсов, соединенную со рвходом распределителя 1 импульсовфщез элемент ИЛИ б . К выходу распределителя 1 импульсов подключеншаговый электродвигатель 7, с валом которого связан аналоговый датчик 8 положения (угла), Выход датчика 8 соединен со входом генерато"ра 9 старт - стопных импульсов, содержащего последовательно включенныедифференцирующий элемент 10, масштабирующий усилитель 11, двухполу 2 Опериодный выпрямитель 12, цепи формирования сигналов на торможение 13и фиксацию 14, включенные параллельно, и элемент 15 ИЛИ. цепь 13 формирования сигнала на торможение состоит из порогового устройства 16 с,порогом срабатывания Ц 4 и Формирователя 17 импульсов, а цепь 14 - фор.мирования сигнала на фиксацию - изпорогового устройства, а 18 с лорогом ЗОсрабатывания.Ц 1 с 01 и формирователя19 импульсов, В качестве пороговыхустройств 16,18 может быть использован, например, триггер Шмитта,Выход элемента 15 ИЛИ соединен сосчетным входом триггера 2 направления движения и входом формирователя 20, выход которого через элемент б ИЛИ связан со входом распределителя 1 импульсовУстройство работает следующимобразом.Входной сигнал, поступающий нашину 5 через элемент.б ИЛИ проходит на вход .распределителя 1 импульсов, переключая его на один. тактРотор, электродвигателя 7 .начинаетповорачиваться, и напряжение, пропорциональное углу поворота ротора,с выхода датчика 8 угла поступаетна вход дифференцирующего элемента10.Сигнал с выхода ди.фференцирующего элемента 10 пропорционален скорости вращения ротора и, в.зависимости от состояния триггера 2 на-.правления движения в момент прихода входного импульса мины.5, .можетиметь отрицательную или положительную полярность, С выхода двухполупериодного выпрямитЕля 12 на входы пороговых устройств поступаетнапряжение, пропорциональное абсолютному значению скорости враще"ния ротора. При достижении этим напряжением величины порогов 01 и О(Ос 0)срабатывают соответственно поро говые устройства 18 и 16, причем в момент срабатывания порогового устройства 1 Формирователь 17 формирует сигнал "Ма,торможение, который переднйм фронтом через элемент 15. ИЛИ переключает триггер 2 направлени:. движения в противоположное первоначальному состояние, а задним фронтбм через формирователь 20 и элемент 6 ИЛИ переключает распределитель 1 импульсов на такт в направлении, противоположном предыдущему. В результате возникает тормозной момент электромагнитных сил и угловая скорость ротора, а следовательно , и напряжения на выходы двухполупериодного выпрямителя. 12 будут уменьшаться,В моменты совпадения выходного напряжения.двухполупериодного выпрямителя с порогами О, и О срабатывают соответственно пороговые устройства 16 и 18, причем в момент срабатывания порогового устройства 18 формирователь 19 Формирует сигнал на Фиксацию, который передним фронтом через элемент 15 ИЛИ переключает триггер 2 направления движения в состояние, противоположное.предыдущему, а задним фронтом через формирователь 20 и элемент б ИЛИ переключает распределитель 1 на такт в направлении, обратном предшествующему, и ротор фиксируется в конечном положении. На этом цикл работы старт стопного устройства завершается до прихода следующего входного импульса на шину 5.Формирователь 17 вырабатывает сигнал на торможение по переднему Фронту выходного импульса порогового устройства 16, а Формирователь 19 - на.фиксацию по заднему фронту импульса с выхода порогового устройства.18. Изменение нагрузки сопровождается изменением сигнала на выходе двухполупериодного выпрямителя 12 и, следовательно, ригистрируется пороговыми устройствами 16 и 18. В результате происходит коррекция интервалов разгона и торможения. Параметры дифференцирующего элемента и.величины пороговых уров. ней 01. И О выбираются из условия сохранения баланса электромагнитной энергии.на интервалах разгона и торможения при изменении нагрузки в заданом диапазонеЗаказ 4761/17 Тираж 783 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 74/5Фили ужгород, ул. Проектная, 4 ПП Патен ной нагрузке на валу, генератор стартстопных импульсов содержит дополнительный элемент ИЛИ, дифференцирующий элемент , усилитель с выходнымвыпрямителем, два пороговых элемента сразличными уровнями срабатывания итри формирователя импульсов, одиниэ которых, соединенный выходом содним из входов основного элементаИЛИ, связан своим входом со"входомтриггера и выходом дополнительного 16элемента ИЛИ, подключенного каждымиз двух своих входов через последо-" вательно включенные формирователюимпульсов и пороговый элемент к выходу выпрямителя, соединенного чеРезусилитель и дифференпирующий эле"мент с выходом датчика положения. Источники информации,п 1 ринятые.во внимание при экспертизе1. Дискретный электропривод сшаговым двигателем. Под общ. ред.М.Г.Чиликина. М., фЭнергия, 1971.2. Авторское свидетельство СССРР 426294, кл. Н 02 Р 7/62, 1972