Устройство для многорежимного управления -фазным шаговым двигателем

/00, 1985.свидетельство СССРН 02 Р 8/00, 1979ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий К АВТОРСКОМУ СНИДЕТЕЛЬСТВ 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОРЕЖИМНОГОРАВЛЕНИЯ ш-ФАЗНЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам управления дискретного элек - трического привода. Целью изобрете ния является упрощение эксплуатациМпутем обеспечения равенства чиселЛ тактовых импульсов и шагов двигателяво всех режимах управления. Устройство содержит 1-разрядный счетчик 2(21-1) элементов И 3-9, инвертор 21и (1+1) элементов ИЛИ 1 О,Выходмладшего разряда счетчика 2 соединенс вторыми входами элементов И 5 и6. Выход (к)-го разряда счетчика2 соединен с вторыми входами элементов И 7 и 8. Выход 1 с-го разрядасчетчика 2 соединен с вторым входомэлемента И 9. Выход элемента И 3 соединен с вторым входом элемента ИЛИ10, Выходы элементов И 4, 5 соединены соответственно с первым и вторымвходами элемента ИЛИ 11. Выходы элементов И 8, 9 соединены соответственнс с первым и вторым входами элемента ИЛИ 14, выход которого соединенс входом 1 с-го разряда дешифратора 15.Выходы элементов ИЛИ 10-13 соединенысоответственно с входами нулевого,первого, второго, (1-1) разрядон дешифрлтора 15. Первые входы элементовИ 4, Ь, 8 объединены и соединены сшиной 22 типа коммутации, л входыэлементов И 3, 5, 7, 9 - с выходоминвертора 21, подключенного входом ктой же шине. Такое соединение элементов позволяет н зависимости отсигнала на шине 22 смещать подачу 17161кодл счетчикл 2 с одноименных цастлршие входы дешцфрлторл 15, чемобеспечивается симметричный либо не -симметричный режим коммутации, а взависимости от сигнала ца шине 23одиночной либо парной коммутации,Прилюбом режиме коммутации число шаговдвигателя соотнетстнуетчислу тактоВыхимпульсов, что упрощает регистрацию положения двигателя. 1 ил, Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в дискретном электроприводе с изменяемой скоростью движения.Цель изобретения - упрощение эксцлуатации путем обеспечения равенства чисел тактовых импульсов и шагов двигателя во всех режимах управления.На чертеже показана функциональная схема устройства для многорежимного управления ш-фазным шаговым двигателем, 15Устройство для многорежимного управления гп-фазцым шаговым двигателем содержит тактовую шину, подключенную через блок 1 переключений к тактовым входам,+1 и -1 двоичного ре версивного счетчика 2, Выход нулевого разряда счетчика 2 соединен с вторыми входами элементов И 3 и 4, вы - ход первого разряда - с вторыми входами элементов И 5 и б, выход Ь) - 25 го разряда - с вторыми входами элементов И 7 и 8, а выход 1 с-го разряда - с вторым входом элемента И 9. Выход элемента И 3 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 10. Выходы 30 элементов И 4 и 5 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 11. Выход элемента И 6 соединен с первым входом элемента ИЛИ 12. Выход элемента И 7 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 13. Выходы элементов И 8 и 9 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 14. Выходы элементов ИЛИ 10-14 соединены соответстнен 40 но с входами первого, второго1 с-го разрядов деппфратора 15, выходы (О, 1, 22 гп) которого соединены с управляющими входами 1,11, ,(гп),гп усилителей мощности(не показаны) через трехвходовые элементы ИЛИ 16-20. Первые входы элементов И 4, 6 и 8 объединены и соединены с входом инвертора 21 и шиной22 типа коммутации, а выход инвертора 21 - с первыми входами элементов И 3, 5, 7 и 9. Первый вход элемента ИЛИ 10 соединен с шиной 23 режима симметричной коммутации,Блок 1 переключений содержит дваэлемента И 24 и 25 и иннертор 26,выход которого соединен с вторымьвходом элемента И 25. Выходы элементов И 24 и 25 соединены соответственно с входами +1 и -1 счетчика 2, авторой вход элемента И 24 и первыйвход элемента И 25 соединены с тактовой шиной, Шина 27 реверса соединена с первым входом элемента И 24и через инвертор 26 с вторым входомэлемента И 25.Устройство работает следующим образом.Серия тактовых импульсов поступает по тактовой шине через один изэлементов И 24 или 25 блока 1 переключений на один из входов счетчика2. Потенциал логической единицы нашине 27 реверса разрешает прохождениевходныХ тактовых импульсов черезэлемент И 24 на вход +1 счетчика 2и запрещает прохождение через элементИ 25, при этом счетчик считает впрямом направлении, что соответствует прямому направлению движения шагового двигателя, Потенциал логиче ского нуля н шине 27 реверса осуществляет обратную операцию, разрешая прохождение входных тактов импульсов через элемент И 25 на вход - 1 счетчика 2 и запрещая прохождение импульсов через элемент И 24.В .этом случае счетчик считает в обратном направлении, что соответствует обратному направлению движения шагового двигателя.Пусть на шине 27 реверса установлен потенциал прямого направлениядвижения, Тогда код подсчитанных счетчиком 2 входных импульсов, поступает на входы элементов И 3-9, дальнейшее прохождение через которые определяется потенциалом на шине 22 типа коммутации. Логическая единица на шине 22, соответствующая несимметричному режиму коммутации, открывает элементы И 3, 5, 7 и 9 и закрывает элементы И 4, 6 и 8, устанавливая на их выходах логический нуль. Таким образом, выходной код счетчика 2, пройдя через элементы И 3, 5, 7 и 9 и элементы ИЛИ 10-14, поступает на соответствующие входы дешифратора 15 и переключает его выходы после - довательно в соответствии с изменекием кода числа выходных импульсов (на шине 23 режима симметричной коммутации установлен потенциал ло - гического нуля). Если на шине 22 ус- тановлен потенциал логического нуля, соответствующий режиму симметричной коммутации, им будет запрещено про-. хождение выходного кода счетчика 2 через элементы И 3, 5, 7 и 9 и разрешено прохождение кода счетчика 2 через элементы И 4, 6 и 8, который поступит на входы элементов ИЛИ 11 14, а через них соответственно,напервый, второй, Ь), 1-й входы дешифратора 15.Таким образом, выходной код счетчика 2 сместился на один разряд в сторону старших разрядов с потерей самого старшего разряда счетчика 2, а недостающий младший разряд дополняется значением, установленным на шине 23. При логическом нуле на шине 23 код на входе дешифратора 15 будет формироваться с постоянным нулем в младшем разряде и смещенным выходным кодом счетчика 2 в остальных разрядах, что приведет к переключению только четных выходов дешифра-. тора на каждый входной импульс. При 71 61логической единице на пттте 23 код на входе дешифратора 15 будет формироваться из постоянной единицы в младшем разряде и смещенного выходногокода счетчика 2, что приведет к переключению только нечетных выходов дешифратора 15 на каждый входной импульс, поступающий на тактовую 10 ши нуАналогичной будет коммутация ипри реверсе, выходы дешифратора 15будут переключаться, как быпо указано, только в обратном направлении.При поступлении на входы трехвходовых элементов ИЛИ 16-20 последовательности импульсов, соответствующих четным номерам выходов дешифратора 15, на их выходах формируетсящ-канальная последовательность импульсов, соответствующая алгоритмущ-тактной симметричной поочереднойкоммутации обмоток управления шагового двигателя: (1) - (2) - (3)- -(1) вобратного движения, в зависимости от потенциала на шине 27реверса.30При поступлении на входы трехвходовых элементов ИЛИ 16-20 последовательности импульсов, соответствующей нечетным числам номеров выходовдешифратора 15, на их выходах формкруется щ-канальная последовательность импульсов, соответствующая алгоритму щ-тактной симметричной парной коммутации обмоток управленияшагового двигателя: (12) - (23)(12) вобратного движения, в 45зависимости от потенциала на шине 27реверса.При поступлении на входы трехвходовых элементов ИЛИ 16-20 последо 50вательности импульсов, соответствующей числам натурального ряда номеров выходов дешифратора 15, на их выходах формируется щ-канальная последовательность импульсов, соответствующая 2 щ-тактной несимметричной коммутации обмоток управления шагового двигателя: (1) - (12) - (2) в (23) в- (щ-.1,щ) - (тп) - (щ,1)1417161 прямого движения или (1) - (ш,1)(12) - (1) - обратного движения,в зависимости от потенциала на шине27 реверса. Составитель В.Алфимов Редактор А.Лежнина Техред М.ХоданичКорректор Л;ПатайЗаказ 4076/55 Тираж 583 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Таким образом, изобретение обеспечивает перемещение подвижного элемента шагового двигателя с любым чис лом фаэ при каждом тактовом импульсе. При осуществлении реверса не возникает ложной команды на движение шагового двигателя. 15Формула изобретения Устройство для многорежимного управления ш-фазным шаговым двигателем,содержащее ш усилителей мощности, ш элементов ИЛИ,дешифратор с 2 ш выходами и 1 входами, 1-разрядный двоичный реверсивный счетчик, шины - тактовую, реверса, типа коммутации и режима симметричной коммутации, причем вы ходы дешифратора через элементы ИЛИ соединены с управляющими входами усилителей мощности, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощенияэксплуатации путем обеспечения равенства чисел тактовых импульсов и шагов двигателя во всех режимах управления, в него введены инвертор,(21-1)элементов И, 1 элементов ИЛИ, соединенных выходами с входами дешифратора, вход первого введенного элемента ИЛИ соединен с шиной режимасимметричной коммутации, другой еговход - с выходом первого элемента И,входы каждого из остальных введенныхэлементов ИЛИ соединены с выходамидвух смежных элементов И, начиная свторого, первые входы четных элементов И подключены к шине типа коммутации непосредственно, а первыевходы нечетных элементов И через инвертор, вторые входы элементов И по- .парно подключены к выходам счетчика,а второй вход последнего элемента Иподключен к выходу старшего разрядареверсивного счетчика.