Формирователь сигнала обратной связи для устройства управления шаговым двигателем

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик 1 и 970325(23) Приоритет Ъоударстеекый комитет СССР оо делам иэфоретекий в открытойДата опубликования описания 0 1, 1 1, 82(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛА ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ДЛЯ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ1Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройствах управления шаговыми двигателями.Известен датчик обратной связи для шагового двигателя, содержаций распре- . делитель импульсов, элементы И, элементы ИЛИ,триггеры и блок сравнения,Недостатком известного устройства является отсутствие возможности клас. О сиФи нации при чины от каза ша гово го привода. Наиболее близким к предлагаемому по технической суцности является Формирователь сигнала связи для устрой" 15 ства управления шаговым двигателем, содержащий элемент ИЛИ, распределитель импульсов, выходы которого подключены к соответствуюцим обмоткам шагового двигателя, последовательно с20 которыми включены датчики тока, выходами соединенные с первыми входами соответствуюцих компараторов, вторые входы которых подключены к выходу источника,порогового напряжения, а вы- ходЫ - к соответствующим входам бло- ка контроля, импульсный вход которого соединен с входом распределителя импульсов, а выход - с первым выходом йормирователя Г 2 1." Известный Формирователь характеризуется недостаточными Функциональными возможностями, поскольку по контрольной инФормации невозможно определить произошел ли сбой распределителя импульсов, при котором привод не теряет работоспособности, или же произошел:обрыв .в цепи одной из Фаз двигателя, при котором шаговый привод уже не может использоваться.Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей формирователя. Указанная цель достигается тем, что в Формирователь введены блоки сравнения по модулю два, элемент задерж3 97032ки, первый и второй элементы И и йВтриггер, 5 -вход которого подключенк выходу первого элемента И, первымвходом соединенного с выходом элемента ИЛИ, а инверсный выход - к второму 5выходу Формирователя и к первому входувторого элемента И; второй вход которого соединен с первым входом датцика,а выход - с входом распределителя импульсов и через элемент задержки - 1 Ос вторым входом первого элемента И,причем первые входы блоков сравненияпо модулю два подключены к соответствующим выходам распределителя импульсов, вторые входы - к выходам соответ ствующих компараторов, а выходы - к. входам элемента ИЛИ и к третьим выходам йормирователя второй вход которого соединен с л -входом Я: -триггера,На чертеже приведена функциональная 20электрическая схема Формирователя.формирователь включает обмотки 1шагового двигателя, распределитель 2импульсов, датчики 3 тока, компараторы 4, источник 5 порогового напряжения, блок 6 контроля, блоки 7 сравнения по модулю, элемент ИЛИ 8, первыйэлемент И 9 РВ-триггер 10, второй элемент И 11 и элемент 12 задержки.формирователь работает следующим зообразом.В исходном состоянии под током находится четное или нечетное количество обмоток шагового двигателя, т.е.постоянное напряжение с соответствующих выходов распределителя 2 импульсов приложено к соответствующим обмоткам 1 двигателя. При этом с выходов компараторов 4, соответствующихвключенным обмоткам двигателя, выра Обатывается сигнал "1", а с выходовкоипараторов 4, соответствующих выключенным обмоткам, вырабатываетсясигнал ".0". Эти сигналы поступают навходы блока 6 контроля, на импульсный вход которого поступают входныеимпульсы распределителя 2 импульсов,и при сбое распределителя 2 импульсоввозбуждается контрольный выход блока 6. контроля,50Кроме того, выходные сигналы компараторов 4 поступают на одни из входов блоков 7 сравнения по модулю два,на другие входы которого поступаютсигналы с соответствующих выходовраспределителя 2. импульсов. Если на55,соответствующем выходе распределителяприсутствует сигнал логической единицы то соответствующая обмотка двигателя должна быть включена и на выходе соответствующего компаратора такжедолжен быть сигнал логической единицы.Блок сравнения по модулю два вырабатывает сигнал логического нуля при равенстве входных сигналов и сигнал логической единицы при неравенстве входных сигналов. При отсутствии обрывав цепи одной из обмоток двигателя навходах блоков 7 присутствуют разныесигналы - сигналы. логического нуля,если соответствующая обмотка выключена, и сигналы логической единицы, если соответствующая обмотка включена.Таким образом, на выходах блоков 7находятся сигналы логического нуля,а выходные сигналы элемента ИЛИ 8 иэлемента И 9 равны логическому нулю.При этом Ю -триггер 10 находится в состоянии Я =- О, Я = 1, цто соответствует исправному состоянию схемы,При обрыве в цепи одной из обмотокдвигателя перестает протекать ток ина выходе соответствующего компаратора появляется сигнал логического нуляпри сигнале логической единицы с соответствующего выхода распределителя,На выходе соответствующего блока 7 устанавливается сигнал логической единицы, который через элемент ИЛИ 8 и элемент И 9 устанавливает Я 5 -триггер 10в состояние й .в . 1, й = 0, что возбуждает второй контрольный выход формирователя и приводит к блокировке элемента И 11, При этом входные импульсы перестают подаваться через элемент И 11на вход распределителя 2 импульсов.На выходах блоков 7 устанавливаетсякод, соответствующий оборванной Фазе.Элемент 12 задержки служит для задеожки прохождения сигнала с выхода элемента ИЛИ 8 на Й -вход триггера 10.Это необходимо, так как ток в обмотках нарастает с запаздыванием относительно изменения выходных сигналовраспределителя 2 из-за индуктивности обмотки двигателя, Следовательно,на вход Р 5 -триггера 10 поступает сигнал, соответствующий установившемусязначению токов обмоток. Для приведения Формирователя в исходное состояние после ремонта в цепи оборванныхобмоток двигателя, на 4-вход триггера 10 подается сигнал "Сброс". Таким образом, при сбое распределителя импульсов происходят возбуждение первого контрольного выхода формирователя, при обрыве в цепи одной или9703нескольких обмоток происходит возбуждение первого и второго контрольных выходов. Прекращается подача выходных импульсов на вход распределителя 2 импульсов и на входах блоков 7 находит-ся код, соответствующий номерам обмоток шагового двигателя, в цепи которых. произошел обрывТакое выполнение Формирователя позволяет определить произошел ли сбой распределителя им О пульсов,при котором шаговый привод не теряет работоспособности, или же произошел обрыв в цепи одной из обмоток двигателя, что приводит к потере работоспособности привода. Кроме того, 1 з формирователь вырабатывает код номеров Фаз, в которых произошел обрыв.Таким образом, расширение функцио-. ,нальных возможностей Формирователя по диагностике отказов шагового привода 20 в целом позволит значительно сократить время на восстановительные работы.формула изобретенияФормирователь сигнала обратной связи для устройства управления шаго- выл двигателем, содержащий элемент ИЛИ распределитель импульсов, выходы ко 30 торого подключены к соответствующим обмоткам шагового двигателя, последовательно с которыми включены датчики тока, выходами соединенные с первыми входами соответствующих компараторов, вторые входы которых подклю 25 6цены к выходу источника порогового напряжения, а выходы " к соответствующим входам блока контроля, импульсный вход которого соединен с входомраспределителя импульсов, а выходс первым выходом Формирователя, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены блоки сравнения по модулю два, элемент задержки,первый и второй элементы И и Й 5-триггер, 5-вход которого подключен к выходу первого элемента И, первым входом соединенного с выходом элементаИЛИ, а инверсный выход - к второмувыходу Формирования и к первому входу второго элемента И, второй входкоторого соединен с первым входомформирователя, а выход - с входомраспределителя импульсов и черезэлемент задержки - с вторым входомпервого элемента И, причем первыевходы блоков сравнения по модулю дваподключены к соответствующим выходамраспределителя импульсов, вторые входы - к выходам соответствующих компараторов, а выходы - к входам элемента ИЛИ и к третьим выходам Формирователя, второй вход которого соединен с й.-входом й 5-триггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРйф 562800, кл. С 05 В 21/02, 1975.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2705641,кл . С 05 В 21/02, 1979 (прототип) .970325 еева писнССР ИИПИ Гос по делам 35 моск Редактор И. И Заказ 63 И/55 В 113оставитель С, Дунаевехоец М. Коштура К ираж 91 . П дарственного комитета изобретений и открыти а )(-35 Раушская наб тент", г. Ужгород, ул Ьлравныиф АаИХ ктоо С,е кмар д. "/5е-т -ее Проектная,