Устройство для управления шаговымдвигателем

Союз СфветскнкСецналнстнческилРеспублик ОП ИСАЙИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 26, О, 79 (21) 2833652/24-07с присоединением заявки ре -(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫИ ДВИГАТЕЛЕИ Изобретение относится к электротехнике и может найти широкое применение в электромеханических устройствах технологического оборудования,содержащего шаговые двигатели, в которых требуется для повышения средних скоростей перемещения объектов осуществлять минимальный по времени разгон двигателя до частоты, превышающей частоту приемистости данного типа двигателя с последующим снижещгем частоты при торможении.Известно устройство для управления шаговым двигателем с программирован-. ным изменением частоты при разгоне и торможении, содержащее коммутатор фаз шагового двигателя и залатчик частоты входных импульсов 13 .Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для управления шаговым двигателем с программированным изменением частоты, содержащее коммутатор фаз шагового двигателя и задатчик частоты входных импульсов, имеющий входуправления и включающий управляемыймультивибратор и стабилизаторы токазаряда и разряда конденсатора Ь .Недостатком известных устройствявляется низкое быстродействие, чтообусловлено изменением частоты входных импульсов шагового двигателя полинейному закону, который не является оптимальным.10Цель изобретения - повышение быстродействия шагового привода.Поставленная цель достигается тем,что задатчик частоты входных импульсов содержит два логических элемента2 И-НЕ, инвертор и одновибратор, подключенный своим входом ко входу коммутатора, выходом - к первым входамобоих логических элементов 2 И-НЕ, соединенных своими вторыми входами совходами управления непосредственно,другой через инвертор, а выходамисоответствЕнно со входами стабилизаторов тока разряда и заряда.3 847483Такое выполнение устройства обеспечивает формирование оптимальныхзаконов изменения частоты входных импульсов как при разгоне, так и приторможении шагового двигателя,На фиг, приведена функциональнаясхема устройства; на фиг.2 - характеристики элементов, входящих в задатчик входных импульсов.Устройство (фиг.1) содержит шаговый электродвигатель 1, коммутатор 2фаз шагового двигателя, управляемыймультивибратор 3, конденсатор 4, стабилизатор 5 тока заряда, стабилизатор б тока разряда, вхоч 7 управления,5логические элементы 2 И-НЕ 8 и 9, инвертор О и одновибратор 11,Устройство работает следующим образом.20При подаче на вход 7,управления логической единицы включается элемент 2 И-НЕ и импульсы с одновибратора 1 поступают на вход стабилизатора 6 тока разряда. Стабилизаторы тока заряда и разряда выполняются по известным схемам на транзисторах таким образом, чтобы их включенное состояние соответствовало наличию на входе логического нуля Скорость заряда и разряда конденсаторов 4 определяется частотой управляемого мультивибратора 3. ф- длительность одновибратора;С - емкость конденсатора 4; После подстановки уравнения (1) в(2) получаем 60: КУЬ-К 4(Е,;КО)Е=КРЕ+Кбиж, ( 9) где К К К 4 тК-,К 6 - константы,Закон изменения частоты напряжения на конденсаторе 4 при разгонеПри линейно-спадающей передаточной характеристике управляемого мультивибратора 3 (сплошная линия на фиг,2 а)Формирование требуемого закона изменения частоты происходит следующим образом.При подаче на вход 7 управления логической единицы включается элемент 8, и отрицательные импульсы с одновибратора 11, проинвертированные элементом 2 И-НЕ 8, поступают на вход стабилизатора 6 тока разряда . При этом напряжение на конденсаторе 4 за йромежуток времени д 1 изменяется позаконугде- постоянный ток разряда конденсатора; где К =К /Кь - константа.9 8 6Подставляя (3) в (4) получаем:ю-К(ка -К 5):К-К,е , Ю 40где К =К К +ГО 1 У 1 - константы.При линейно-возрастающей передаточной характеристике управляемого мультивибратора (пунктирная линия нафиг.2 а)45 Формируется аналогичный закон изменения частоты при перемене местами стабилизаторов 5 и б тока,Таким образом, при соответствующем подборе констант формируется экспонвнциальный закон изменения (увеличения) выходной частоты управляемого мультивибратора 3, и осуществляется программируемый разгон шагового двигателя (фиг. 2 б ),При длительном воздействии сигнала управления на разгон на входе 7 конденсатораУстройство для управления шаговым двигателем с программированным изменением частоты, содержащее коммутатор фаз шагового двигателя и задатчик частоты входных импульсов, имеющий вход управления и включающий уп- . равляемый мультивибратор и стабилиза 20 5 84748 почти полностью разряжается, и это состояние поддерживается необходимое по циклу время.При необходимости торможения шагового двигателя на вход 7 управле 5 ния подается сигнал логического нуля. При этом элемент 8 отключается, и через инвертор 10 подключается элемент И 9. Импульсы с одновибратора 1 поступают на вход стабилизатора 5 тока 10 заряда, через который происходит заряд конденсатора 4 таким же образом и по аналогичному закону, что и при разгоне шагового двигателя 1 (фиг.2 б),5Формула изобретения торы тока заряда и разряда конденсатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения быстродействия, за"датчик частоты входных импульсов содержит два логических элемента 2 И-НЕ,инвертор и одновибратор, подключенныйсвоим входом ко входу коммутатора,выходом - к первым входам обоих логических элементов 2 И-НЕ, соединенныхсвоими вторыми входами со входом управления, один непосредственно, другой через инвертор, а выходами соответственно со входами стабилизаторовтока разряда и заряда.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Рубцов В,П. и др. Система цифрового программного управления сверлильным станком. Сб. "Труды МЭИ",вып.20, 1975, с.21-26.2. Рубцов В.П, и др. Унифицированный шаговый электропривод. Сб. Труды МЭИ", вып,149 1972, с.19-2. по делам13035, И аб.,д.4/ ал ППП Патент , г.ужгород, ул.Проектная,4 Р