Устройство для программного управленияшаговым двигателем

ПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ О Сфвз Советских Социалнстнческ их Республик(22) Заявлено 06,04.79 (21) 2779805/18-24с присоединением заявки йо(51)М. Кл. , 6 05 В 19/40 Государственный комнтет. СССР по делвм нзобретений н открытнй(5 З) УДК 621. 503. .55(088,8) Опубликовано 230781. Бюллетень ЙЯ 27 Дата опубликования описания 230781(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМИзобретение. относится к автоматике н вычислительной технике и может быть использовано в фотокоординатографах, устройствах кодирования граФической информации, в программном управлении станками и других устройствах автоматики.Известны устройства для программного управления шаговым двигателем, состоящие из входного программируемого устройства, регистров расстояния, скорости подачи и задания момента замедления, цифроаналоговых преобразователей, сумматора, порогового детектора, генератора сигнала ступенчатой форьы, преобразователя напряжение- частота и выходного устрбйства системы управления Г 1 и Г 23.Недостатками таких устройств является рложность устройства, а также 2 О низкие надежность и КПД.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для программного управления шаговым двигателем, содержащее блок задания программы, соединенный с коммутатором, и шаговый двигатель Г 31Однако известное устройство имеет недостаточное быстродействие, низкую надежность и требует применения слож- ЗО ных блоков (например стабилизаторатока, преобразователя цифра-аналог).Цель изобретения - повышение быстродействия устройства,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для программного управления шаговым двигателем, содержащее блок задания программа, первыйвыход которого соединен с первым входом первого коммутатора, введеНы вторые коммутаторы и последовательносоединенные функциональный интегратори преобразователь напряжение-частота,выход которого соединен со входом блока задания программы и со вторым входом первого коммутатора, подключенного выходами ко входам вторых коммутаторов, выходы которых соединены сфазными обмотками шагового двигателя, а вход функционального интегратора подключен ко второму входу блоказадания программы.Кроме того, второй коммутатор содержит последовательно соединенныепервый ключевой элемент, пороговыйэлемент, элемент ИЛИ, второй ключевойэлемент и вентильный элемент, другойвход элемента ИЛИ соединен со входомпервого ключевого элемента и со входом коммутатора, соединенного выходами с одними из выходов первого и второго ключевых элементов.На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема второго коммутатора.Устройство для программного управления шаговым двигателем содержит блок 1 задания программы, задатчик 2 скорости, преобразователь 3 напряжение-частота, первый коммутатор 4, вто- рые коммутаторы 5, шаговый электродвигатель б, выходы 7-9 коммутатора 4.Коммутатор 5 содержит элемент ИЛИ 10, пороговый элемент 11, второй 12 и первый 13 ключевые элементы, вентильный элемент 14, источник Оф Форсировочного напряжения и источник Он низкого напряжения, причем элемент 12 является высоковольтньак, а элемент 13 - низковольтным с дискретным регулированием тока.Устройство работает следующим об" разом.Информация о требуемой величине перемещения, направлении движения и шаге анализируется в блоке 1, и в соответствии с заложенной программой на дискретно управляеьий Функциональный интегратор 2 и коммутатор 4 поступают управляющие сигналы. Величина и Форма напряжения на выходе интегратора 2 Формируется в соответствии с оптимальной траекторией разго на и торможения шагового двигателя и преобразуется в непрерывную последовательность импульсов, частота следования которых изменяется во времени по закону, обеспечивающему максимальное быстродействие устройства, а каждый импульс однозначно определяет шаговое перемещение вала двигателя. Коммутатор 4 воспринимает импульсы при наличии разрешающего сигнала с блока 1 и вырабатывает управляющие сигналы для включения коммутаторов 5 коммутации Фаз двигателя б в требуемой последовательности и дискретного управления током в Фазе в зависимости от величины шага,Управляющие сигналы от коммутатора 4 на перемещение вала двигателя с выхода 7 поступают через элемент ИЛИ 10 коммутатора 5 на включение эле мента 12, включение элемента 13 в режиме, Который определяет величина шага двигателя б. Элемент 12 открывается, и к обмотке Фазы двигателя бнепосредственно подключается источник Оф форсировочного напряжения, котофдй запирает элемент 14 и обеспечивает быстрое нарастание тока нагрузки. Когда величина тока в фазе достигает необходимого значения, элемент 11 вырабатывает сигнал, который через элемент ИЛИ 10 поступает на отключение элемента 12, последний отключает источник ОФ форсировочного напряжения от фазы шагового двигателя, элемент 14 открывается, и величина тока в Фазе, в зависимости отвыбранного шага поддерживается ис)точником низкого напряжения.Таким образоМ, в результате применения электронного способа форсирования электромагнитных процессов иквантования шага повышается максимальная рабочая частота двигателя,,улучшается работоспособность на вы- О соких частотах коммутации, увеличивается точность, уменьшается потребление энергии и соответственно увеличивается быстродействие, точность,надежность устройства.5 При этом применение последовательного соединения диСкретно .управляемого функционального интегратора и преобразователя напряжение-частота обеспечивает работу устройства с испол нительными системами, имеющими различные инерционные ограничения. Формула изобретения251. Устройство для программного управления шаговым двигателем, содержащее блок задания программы, первыйвыход. которого соединен с первым входом первого коммутатора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью30повышения быстродействия устройства,оно. содержит вторые коммутаторы ипоследовательно соединенные функциональный интегратор и преобразователь напряжение-частота, выход которого соединен со входом блока задания программы и со вторым входомпервого коммутатора, подключенноговыходами ко входам вторых коммутато 40 ров,выходы которых соединены с фазными обмотками шагового двигателя,а вход функционального интегратораподключен ко второму выходу блоказадания программы,2. Устройство по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что второй коммутатор содержит последовательно соединенные первый ключевой элемент, пороговый элемент, элемент ИЛИ, второйключевой элемент и вентильный элемент, другой вход элемента ИЛИ соединен со входом первого ключевого элемента и со входом коммутатора, соединенного выходами с одними из выходовпервого и второго ключевых элементов.55 Источники инФормации,принятые во внимание прн экспертизе1. Патент США Р 3932796,кл. 318-635, опублик. 1976.2.,Патент СНА Р 3767990,4 щ кл, 318-635, опублик, 1973.3, Авторское свидетельство СССРР 491121, кл. 6 05 В 19/40, 1974" Патентф, г. ужгород, ул, Проектна илиал Составитель И. Колокольцевова Техред Э. Чужик Корректор О Билак