Устройство для управления шаговым двигателем

Изобретение относится к области электротехники, а именно к управлению шаговыми двигателями и может быть использовано, например, в системах цифрового программного управления металлорежущими станками,Известно устройство для управления шаговым двигателем, содержащее первый ключевой элемент, связывающий одну клемму фазы двигателя с источником постоянного тока -низкого уровня, второй ключевой элемент, связывающий вторую клемму фазы двигателя с источником постоянного тока высокого уровня и резистор обратной связи 1.Наиболее близким по технической сущности является устройство для управления шаговым двигателем, содержащее источник управляющих сигналов, триггер, два предварительных усилителя, первый ключевой элемент, связывающий начало фазы двигателя с источником постоянного тока низкого уровня, второй ключевой элемент, связывающий конец фазы двигателя с источником постоянного тока высокого уровня, и резистор обратной связи 2. 2Недостатком этих устройств является низкая надежность, обусловленная последовательным соединением обоих ключевых элементов и фазы двйгатехя, прйкотором выход из строя одного ключевого элемента приводит к выходу из строя другого ключевого элемента, что может вызвать повреждение обмоток шагового двигателя.Целью изобретения является повышение надежности устройства,Это достигается тем, что в устройство введены третий ключевой элемент, элементы И и ИЛИ, инвертор и дополнительные К-Ь-триггер и резистор обратной связи, включенный междувторым ключевым элементом и источником постоянного тока высокого уровня и подключенный ко входу третьего ключевого элемента; соединенного выходом с одним входом элемента И,ЛИ, подключенного другим входом через инвертор ко входу второго ключевого элемента, а выходом - к К входу дополнительного К - -триггера, вход Я которого соединен с выходом источника управляющих сигналов, а выход - с первым входом элемента И, связанного другим входом с выходом второго предварительного усилителя, а выходом - со входом первого ключевого элемента.Такое выполнение устройства обеспечивает автоматическое запирание ключевого элемента, коммутирующего фазу двигателя, при выходе из строя ключевого элемента,5 связывающего фазу двигателя с источником постоянного тока высокого уровня.На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для одной фазы шагового двигателя, а на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов на отдельных элементах. 10Устройство (фиг. 1) содержит дополнительный К - 8-триггер 1, вход Я которого подключен к источнику управляющих сигналов 1 (на чертеже не показан), К - Ь-триггер 2, также подключенный входом 5 к источнику управляющих сигналов 1 у, предварительные усилители 3, связывающие выход триггера 2 со входами второго ключевого элемента 4 и инвертора 5, и выход источника управляющих импульсов с одним из входов элемента И 6, подключенного вторым 26 своим входом к выходу К - Ятриггера 1, а выходом - ко входу первого ключевого элемента 7. Фаза двигателя 8 соединена последовательно с ключевыми элементами 4, 7 и резистором обратной связи 9 относительно источника постоянного тока высокого уровня Е 1 и через диод 10 подключена одним концом к источнику постоянного тока низкого уровня Е, а вторым - через диод 11 к источнику высокого уровня Е 1. Между источником Е 1 и ключевым элементом 4 36 включен второй резистор обратной связи 12, подключенный ко входу третьего ключевого элемента 13, связывающего источник высокого уровня Е, с одним из входов элемента ИЛИ 14, Второй вход элемента ИЛИ 14 соединен с выходом инвертора 5, а выход - со входом К триггера 1. Резистор обратной связи 9 подключен ко входу элемента сравнения 15, связанного своим выходом со входом К триггера 2.Устройство работает следующим обра- ф зом. Сигнал управления 1 ц (фиг. 2), поступающий с выхода источника сигналов, через триггер 2 и усилитель 3 включает ключ 4, д а через усилитель 3 и элемент И 6 - ключ 7. При этом к фазе 8 шагового двигателя прикладывается напряжение Е высокого уровня, что обеспечивает ускорение процесса нарастания тока(фиг. 2). При достижении током 1, значения, при котором срабатывает элемент сравнения 15 Щ на фиг. 2) триггер 2 по входу К возвращается в исходное состояние, запирая ключ 4 (напряжение Ц на входе ключа 4 показано на фиг. 2). После этого ток в фазе 8 протекает под действием источника низкого уровня Еа.При неисправности ключа 4 (пробое) сигнал с выхода ключа 13 (Б.на фиг, 2) по длительности превысит сигнал с выхода инвертора 5 (1.1 н на фиг. 2) и на выходе элемента ИЛИ 14 (ЦА на фиг. 2) появится нулевой уровень, который переключит К - 8- триггер 1. Триггер 1 (11 р,на фиг. 2) через элемент И 6 закроет ключ 7 и будет удерживать его в закрытом состоянии до устранения неисправности (сигнал 11 н на входе ключа 7 показан на диаграмме фиг, 2) .Запирание ключа, коммутирующего фазу двигателя, при пробое ключа, осуществляющего форсирование процесса нарастания фазного тока, исключает выход из строя как остальных элементов схемы, так и обмоток самого шагового двигателя, что повышает надежность устройства в целом. Формула изобретенияУстройство для управления шаговым двигателем, содержащее источник управляющих сигналов, триггер, два предварительных усилителя, первый ключевой элемент, связывающий начало фазы двигателя с источником постоянного тока низкого уровня, второй ключевой элемент, связывающий конец фазы двигателя с источником постоянного тока высокого уровня и резистор обратной связи, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, введены третий ключевой элемент, элементы И и ИЛИ, инвертор и дополнительные К - Я триггер и резистор обратной связи, включенный между вторым ключевым элементом и источником постоянного тока высокого уровня и подключенный ко входу третьего ключевого элемента, соединенного выходом с одним входом элемента ИЛИ, подключенного другим входом через инвертор ко входу второго ключевого элемента, а выходом - к К входу дополнительного К - Я триггера, вход 5 которого соединен с выходом источника управляющих сигналов, а выход - с первым входом элемента И, связанного другим входом с выходом второго предварительного усилителя, а выходом - со входом первого ключевого элемента,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Яацп 1 ег Сйг 1 збап. 1.еяпо 1 ецгз раз а раз е 1 1 ецпз (есЬп 1 дцез де сопцпапдез. Е 1 ес 1 гопе 1 гп 1 сгоеес 1 гоп. 1 пд, 1973, Юо 172, 59 - 68.2. Патент СССР Мо 505395,кл. Н 02 Р 7/62, 1970.тавитель 3 д М. Левиц рак 857 ник ом от ая Редактор О. ВолковЗаказ 8052/62ЦНИИ 1 3035, Мфилиал П П П Со Техре Ти И Государстве делам изобре осква, Ж - 35 а Патент, г.нного енийРаущ Ужгор орректор В. Синицка однисное тета СССРкрытийнаб., д. 4/5л. Проектная