Устройство для управления шаговым электродвигателем

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц)739481 Союз СоветскмкСоциалистическиеРеспублик(23) Приоритет Опубликовано 05.06,80.Бюллетень 21Дата опубликования описания 10.06.80 да делам изобретений и етерытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМИзобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано в автоматических системахуправления и регулирования, использующих шаговый электропривод,Известны устройства для управлениящаговыми электродвигателями Ц и (21.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является устройство для управоленин шаговым электродвигателем, содержащее элементы НЕ, И и ИЛИ, генератор тактовых импульсов, триггер, блокзадания направления вращения, первый .и второй выходы которого соединенысоответственно с первыми ьходами коммутатора и первого двоичного счетчика,выходы которого подключены соответственно к входам первого элемента ИЛИ(2.Однако в таком устройстве в процессе отработки заданного числа шагов частота поступления тактовых импульсовостается постоянной. Следовательно,быстродействие такого устройства с кодовым заданием управляющего сигнала ограничивается частотой приемистоСти используемого типа шагового электродвигателя.Целью изобретения яьпяется повышение быстродействия устройства.Цель достигается тем, что в известное устройство для управления шаговым электродвигателем введены второй двоичный счетчик, выходы которого соединены соответственно с ьходами первого элемента И и через второй элемент ИЛИ с первым ьходом третьего элемента ИЛИ к второму ьходу которого подключен выход первого элемента ИЛИ, первый и второй ьходы второго элемента И соединены соответственно с генератором тактовых импульсов и выходом третьего элемента ИЛИ, а выход - подключен к первым входам третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, выход первого элемента И соединен с вторым вхо дом шестого элемента И и через первый элемент НЕ с вторым входом четверто3 7го элемента И, выход третьего элемента И подключен к второму входу первого двоичного счетчика, выход четвертогоэлемента И соединен с первыми входами второго двоичного счетчика и четвертого элемента ИЛИ,вторыевходы которыхподключены к выходу пятого элемента И,выход шестого элемента И и выход четвертого элемента ИЛИ через триггер соединены соответственно с первым и вторым входами пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входукоммутатора, а выход первого эдементаИЛИ соединен с вторым входом третьегоэлемента И, с третьими входами четвертого и шестого элементов И и через второй элемент НЕ с вторым входом пятогоэлемента И,На чертеже изображена функциональнаясхема устройства для управдения шаговымэлектродвигат ел ем.Устройство содержит генератор тактовых импульсов 1, первый двоичный счетчик 2, первый, второй и третий элементы ИЛИ 3,4 и 5; второй двоичный счетчик 6, первый, второй и третий элементыИ 7,8 и 9, первый и второй элементыНЕ 10 и 11,четвертый, пятый и шестойэдементы И 12, 13 и 14; четвертыйэлемент ИЛИ 18; триггер 16; пятыйэлемент ИЛИ 17; блок задания направдения вращения 18 и коммутатор 19,Устройство работает следующим образом.Исходное состояние, Генератор такто- .вых импульсов 1 выдаег импульсы с частотой следования Ф,. Выходные сигнапыпервого и второго элементов ИЛИ 3 и 4,первого и второго двоичных счетчиков 2и 6 равны нулю, поэтому второй элементИ 8 заперт, и импульсы генератора тактовых импульсов 1 не поступают дадьшев устройство.Второй двоичный счетчик 6 установленпредварительно вручную для записи задан"ного числа О (на чертеже и =2): припоступлении на вход а второго двоичного счетчика 6 н импульсов сигналыс соответствующих разрядов суммируютсяс помощью первого элемента И 7, на выходе которого появляется разрешающийсигнал 1".Состояние Х. С внешнего дискретного программного устройства Происходитзапись в первый двоичный счетчик 2через вход б Я - управлякйцих импульсов, причем частота их следования может быть очень высокой и определяется 3948 1б ыстродействием используемых во входном регистре-счетчике электронных элементов. На выходе первого элемента ИЛИ3 появляется сигнал "1 ф, который отпирает второй элемент И 8 для прохождения тактовых импульсов генератора 1;а) через, четвертые элементы И 12 иИЛИ 18 на вход триггера 16, а далее ккоммутатору 19 с частотой следования10 РИ/2б) на вход о второго двоичногосчетчика 6.Тактовые импульсы генератора 1 поступают через третий элемент И 9 так 15 же на вход Ь первого двоичного счетчика 2 ддя вычитания от записанногозаданного числа йПроисходит отработка шаговым электродвигателем (не показан) й/2 тактовых20 импульсов, одновременно записываетсячисло И во второй двоичный счетчик 6.Состояние Й . От генератора тактовых импульсов 1 поступает и тактовыхимпульсов. На выходе первого элемента25 И 7 появляется сигнал "1", которыйнаправляет тактовые импульсы уже нечерез четвертый элемент И 12, а черезшестой элемент И 14 ф частота переключения статорных обмоток шагового30 электродвигателя удваивается и равна т 1И. Состояние Э . Генератор тактовыхимпульсов 1 выдает Ц импульсов, навход коммутатора 19 поступает (Я-лр)импульсов, Следовательно, на выходе35 первого элемента ИЛИ 3 первого двоичного счетчика 2 появляется сигнал 0"Экоторый до конца отработки Роторомшагового электродвигателя всех импульсов;40а) запирает вход Ь первого двоичного счетчика 2;б) запирает шестой элемент И 14,в) дополнительно запирает четвертыйэлемент И 12,45 г) через второй элемент НЕ 11 отпирает пятый элемент И 13 для тактовыхимпульсов генератора 1.Тактовые импульсы генератора 1 вь- читаются во втором двоичном счетчике50 6 из числа б, а также поступают навход коммутатора 19 с частотой т и/2.Ротор шагового электродвигателя начинает тормозиться.Состояние М . На входЪ второго55 двоичнОго счетчика 6 поступает й тактовых импульсов, а на вход шаговогоэлектродвигателя - недостающие и /2импульсов,7394816 , На.выходе второго зпемента ИЛИ 4 вто-первого элемента ИЛИ, первый и второй рого двоичного счетчика 6 появляетсяьходы второго элемента И соединены сигнал 0, который возвращает второй соответственно с генератором тактовых элемент И 8 в исходное состояние, импульсов и выходом третьего элеменЦикл работы устройства закончен з та ИЛИ, а выход - подключен к первым Реверс врашения ротора шагового электро- входам третьего, четвертого, пятого и двигателя осуществляется помимо рассма- шестого элементов И, выход первого триваемого устройства за счет связи, элемента И соединен с вторым ьходом заводимой непосредственно с программо- шестого элемента И и через первый носителя на коммутатор 19 через блок 1 О элемент НЕ с вторым входом четвертозадания направления вращения 18. го элемента И, выход третьего элеменИспользование изобретения повышает та И подключенк второму входу первого быстродействие устройства для управле- двоичного счетчика, выход четвертого ния шаговым электродвигателем на элемента И соединен с первыми ьхода-45% в зависимости от конкретного И ми второго двоичного счетчика и чу. типа шагового электродвигателя пара- ;вертого элемента ИЛИ, вторые входы метров схемы и нагрузки. которых подключены к выходу пятогоэлемента И, выход шестого элементаИ и выход четвертого элемента ИЛИ че- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 20 рез триггер соединены соответственнос первым и вторым ьходами:,пятогоУстройство для управления шаговым элемента ИЛИ, выход которого подклю-, электродвигателем, содержащее элементы чен к второму входукоммутатора, а вы- НЕ, И, ИЛИ, генератор тактовых импуль- . ход первого элемента ИЛИ соединен с сов, триггер, блок задания напраьпениа И вторым входом третьего элемента И,вращения, первый и второй выход кото- . - с третьими входами четвертого и шесрого соединены соответственно с первьь того элементов И и через второй эльми ьходами коммутатора и первого двомент НЕ с вторым входом пятого эле. ичного счетчика, выходы которого под- мента И.ключ ены соответственно. к ьходам пэр- ЗО, Источники информации, вого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю- . принятые во внимание при экспертизе щ е е с я тем, что, с целью повыше. 1, Ратмиров В. А, и др. Эпектрония быстродействия устройства, оно со-приводы с нолупроводниковым управледержит второй двоичный счетчик, вы- нием, Системы с шаговыми двигателями. ходы которого соединены соответствен- Зз МЛ., "Энергия", 1964 с. 42-43. но с входами первого элемента И и 2. Исмаилов Ш. Ю, Автоматические через второй элемент ИЛИ с первым . системы и приборы с щаговыми двигаьхоаом третьего элемента ИЛИк вто-:телями. М., Энергияф, 1968, с. 50 рому ьходу которого подключен выход (нрототин).739481 Составитель Т. НефедоваВолкова Техред М, Петко Коррек кто с 4/ цыкал ППП "Патент, г. Ужгород, ул,кте%йя, 4 жал 2922/40 .ТиражЫНИИПИ Государственнпо делам иэобретений 113035, Москва, Ж56 Подпис го комитета СССР и открытий 5, Раушская наб.,