Устройство для управления двумя шаговыми двигателями

(71) Московский институт электроннтехники(56) 1. Авторское, свидетельство ССйф 493886, кл, Н 02 Р 7/60, 1974,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2558197/24,кл. Н 02 Р 7/60, 1978,(54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯДВУМЯ шАГОВОИИДВИГАТЕЛЯИИ, содержщее элемент сравнений и элемент ИЛи два канала регулирования, каждыииз которых включает в себя импульсный датчик положения вала двигателя, соединенный с входом распреде счетчи 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР лителя импульсов, связанного своими. выходами с входами усилителей мощности через логические элементы Й,и задатчик соотношения скоростей ой двигателей, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью упрощения и повышения точности управления; задатчик Ср. : соотношения скоростей каждого кана"ла содержит счетчик импульсов и делитель с регулируемым коэффициентом деления, подключенный эхаам квыходу датчика положения своего канала, а выходом - к входу счетчика им. а пульсов, причем выходы всех разря- И дов обоих счетчиков соединены с входами элемента сравнения, а выходыпереполнения через элемент ИЛИ - свходами установки нуля обоих1 0374Изобретение относится к электро"технике и может использоваться в системах автоматического управления приводом с щаговыми двигателями.Известно устройство для управления двумя шаговыми двигателями, со". держащее два канала управления,. каждый из которых включает в себя дат"чик положения ротора, связанный сраспределителем импульсов и усилителем мощности. Выходы усилителей мощности этого устройства связаны с выходами элементов ИЛИ. Входы каждогоэлемента ИЛИ соединены с одноименными выходами распределителей импульсов, входы которых через элемен"ты ИЛИ соединены с выходами формирователей импульсов, связанных входамис выходами датчиков положения. Вторыевходы последних элементов ИЛИ подключены к шине внешних импульсов управления 13.иНедостатком этого устройства является невозможность установлениязаданного соотношения скоростей, а 25также недостаточная точность, обусловленная тем, что сигналы с датчиков поступают с дискретностью, равнойвеличине шагового интервала,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для управления двумя шаговыми двигателями, содержащее элементы сравнения ИЛИ и два канала регулирования, каждый из,которых включает в себя импульсный датчик положения вала двигателя, соединенныйс входом распределителя импульсовсвязанного своими выходами с входамиусилителей мощности через логическиеэлементы И, и задатчик соотношенияскоростей двигателей 2,Недостатком данного устройстваявляется сложность схемы, а такженизкая точность регулирования соотношения скоростей, обусловленная низкой .точностью преобразования аналоговых сигналов датчиков положения ротора.Цель изобретения - повышение точности регулирования соотношения скоростей и упрощение устройства. Указанная цель достигается тем,что в устройстве управления двумяшаговыми двигателями, состоящем издвух каналов, задатчик соотношенияскоростей каждого канала содержитсчетчик импульсов и делитель с регу 08 2лируемым коэффициентом деления, под.ключенный входом к выходу датчикаположения своего канала, а выходомк входу счетчика импульсов, причемвыходы всех разрядов обоих счетчиковсоединены с входами элемента сравнения, а выходы переполнения черезэлемент ИЛИ - с входами установкинуля обоих счетчиков.Такое выполнение устройства позволяет путем использования цифровыхметодов обработки информации о положении шагового двигателя повыситьточность регулирования соотношенияскоростей и упростить схему устройстваНа чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройстваприменительно к цетырехфазному шаговому двигателю,Устройство включает в себя шаговыедвигатели 1 и 2 с импульсными датчиками 3 и 4 положения на валах двигателей и фазные усилители 5 и 6 мощности, Выходы датчиков положения связаны через распределители 7 и 8импульсов с первыми входами двухгрупп логических элементов И 9-12и 13-16 и с входами делителей 17 и18 частоты с регулируемыми коэффициентами деления. Выходы делителей17 и 18 частоты связаны с входамисчетчиков 19 и 20 импульсов, входыустановки нуля которых соединены свыходом элемента ИЛИ 21, связанноговходами с выходами переполнения счетчиков 19 и 20 импульсов. Выходы счетциков импульсов соединены с входамиэлемента 22 сравнения кодов, выходкоторого "больше" соединен с вторыми входами элементов И одного канала,а выход "меньше", - с вторыми входамиэлементов И другого канала, Выходыэлементов И каждого канала связаны,с входами соответствующих усилителей5 и 6 мощности.Устройство работает следующим образом.Наговые двигатели 1 и 2 с импульсными датчиками 3 и 4 на валах, соединенные с фазными усилителями 5 и 6мощности, работают в режиме бескон-тактной машины постбянного тока, Ком.мутация фаз обеспечивается подачейс выходов распределителей 7 и 8 им-пульсов на первые входы логическихэлементов 9-12 и 13-16, Импульсы свыходов датчиков положения подаютсяна распределители 7 и 8 импульсов и08 1гоняться двигатель с меньшей заданной скоростью, а двигатель с большей заданной скоростью тормозитсяпод действием момента нагрузки до момента очередного срабативания эле-.мента 22 сравнения.Так как процесс осуществляетсяс большой частотой, то питание двигателя, вращающегося с большей заданной скоростью, производится последовательностью импульсов с большимкоэффициентом. заполнения периода, адвигателя, вращающегося с меньшейзаданной скоростью, - последовательностью импульсов с малым коэффициентом заполнения периода, вследствиечего в обмотках двигателей устанавливаются. средние значения токов,прямо пропорциональные коэффициентам заполнения периодов.Управление соотношением скоростейи мгновенных положений роторов двигателей производится внутри каждого ша"га,. Кроме того, при увеличении нагрузки на валу одного из двигателейвызывающей уменьшение его скорости,происходит дополнительный разгон этого двигателя, в то время как другойдвигатель тормозится до момента устранения возникшей погрешности в собтнощении скоростей,Предлагаемое устройство позволяетнепрерывно изменять соотношение скоростей двух двигателей в переходныхи установившихся режимах работы иможет найти применение в различныхсистемах числового программного управления, например, координатографами, столами металлорежущих станкови т,д.Технико-экономический эффект отвнедрения предлагаемого устройствадостигается путем повышения точности регулирования и упрощения схемыустройства, что обеспечивается использованием цифровых методов обработки информации о мгновенных положе"ниях роторов щаговых двигателей,