Устройство для многорежимного управления -фазным шаговым электродвигателем

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дляуправления шаговым электродвигателемс любым числом фаз в дискретных системах автоматизированного электропривода. 5Известно устройство для многорежимного управления шаговым электро-.двигателем, содержащее источник сигналов управления, распределитель импульсов, включающий в себя шины выбора режима коммутации и реверсивныйсчетчик с входом выбора коэффициентас 1 ета, связанный счетным входом спервым выходом источника сигналов управления, а выходами через усилители с фазами двигателя 13Недостатками устройства являютсясложность, обусловленная большой избыточностью неработаЮЩих в каждом режиме коммутации кодовых матриц и регулятора объема реверсивного счетчика, а также низкое быстродействие изза невозможности перестройки режимакоммутации в процессе работы.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является устройство для многорежимного управленияш-Фазным шаговым электродвигателем,содержащее источник питания, источник сигналов управления, распределитель импульсов, включающий в себя ре- ЗОверсивный счетчик с шинами тактирования, реверса, выбора коэффициента пересчета и установки в исходное состояние, соединенными с источником сигналов управления, шины выбора режимакоммутации и подключенные к ним своими информационными входами ш мультиплексоров, связанных адресными входами с разрядными выходами реверсивногосчетчика, а выходами - с входами усилителей мощности, коммутирующих Фазы 4 Ошагового электродвигателя.Недостатками устройства являютсясложность схемы и его управления, атакже низкая надежность, обусловленные большой избыточностью используемых мультиплексоров (имеющих по дваинформационных входа) и большим числом шин выбора режима коммутации.Кроме того, при неизменнной частотетактирования устройства переходы ссимметричных режимов на несимметричные и наоборот приводят к изменению(вдвое) средней скорости выходноговала двигателя,(из-за изменения вдвоевеличины единичного шага). А при работе на частотах, близких к приемистости для сохранения нормальной работы (устойчивости) двигателя припереходах с.несимметричных режимовна симметричные, требуется вдвоеумедьшить тактовую частоту, это соз Одает дополнительные, неудобства вуправленииЦель изобретецйя - упрощение устройства и управления им,; а также повышение надежности65 Ноставленная цель достигается тем,что в устройстве для многорежнмногоуправления щ-фазным шаговым электродвигателем распределитель импульсовдополнительно содержит шину заданиятактности коммутации и подключенныйк ней первым входом логический элемент 2 ИЛИ, соединенный вторым входомс выходом первого разряда реверсивного счетчика, выходы последующих разрядов которого подключены к адреснымвходам всех ш мультиплексоров, выполненных ш-входовыми, каждая 1-я шинаиз щшин выбора режима коммутацииподключена к первому, второмуш-муинформационным входам с.первого пов-й соответственно -го, (1+1)-гоа-го, первого, второго(-1)-гомультиплексоров, выход логического.элемента 2 ИЛИ подключен к первому,второму а-му информационным входам с первого о ш-й соответственно(ш)-го мултиплексоров, а осталь- .ные ш информационных входов соответственно щ-го, первого, второго,,(ш)-го мультиплексоров подключены к нулевой шине источника питания.На чертеже приведена Функциональная схема устройства применительнок управлению а-фазным шаговым электродвигателем,Устройство содержит источник 1сигналов управления, распределитель2 импульсов, включающий в себя реверсивный счетчик 3 с шинами тактирования 4, реверса 5, выбора коэффициента пересчета б и установки в исходное состояние 7.Шины выбора режима коммутацииу 1 -у 2 подключены к информационнымвходам ш мультиплексоров 8 -8 щ,связанных адресными входами с разрядными выходами реверсивного счетчика3, а выходами - с входами усилителей9. -9 мощности, коммутирующих фазышагового двигателя 10.В состав распределителя импульсов дополнительно, введена шина задания тактности коммутации у и подключенный к ней своим первым входом логический элемент 2 ИЛИ 11, соединенный своим вторым входом с выходомпервого разряда реверсивного счетчика 3, выходы последующих разрядовкоторого подключены к адресным входамвсех ш мультиплексоров 81-8 . Каждыйиэ мультиплексоров имеет по ш инфор-мационных входов. Каждая 1-я шина(у;) из ш"2 шин выбора режима коммутации (у - у ) подключена к первому, второму в-му,информационнымщ-Двходам соответственно 8,;,8; 8 81мультиплексоров. Выход логйческого элемента 2 ИЛИ подключен к первому, второму а-му информационным входам соответственно 8 , 8 ,1083321 Режимы Коды управления шинами режимов тации у У Уз Симметричные 0 О 0 О 0 О 0 0 0 О 0 0 0 О 0 О 0 и=ш-(1+1) 0 О О 0 пш- О 0 О О 0-(-1) 0 в=аО 0 п=ю0 8, 8 8 . мультиплексоров,Ос- требуемой тактности коммутации ш (симтальнйе информационные входы мульти- метричные режимы) или 2 (несимметрнчплексоров подключены к нулевой шине ные. режимы ) к шине задания тактностн 12 источника питания. у прикладывается соответственно едиВ общем случае при управлении ничный или нулевой логические уровни, ш-фаэным шаговым двигателем коэффици При поступлении иэ источника 1 ент пересчета ревеосивного счетчика 3 сигналов на шину 4 тактнрования счет- определяется выражением К, = 2 ш, а об чика 3 тактовых импульсов на выходах щие числа всевозможных симметричных мультиплексоров 8-8 и поочередно выМс и несимметричных Б режимов ком- рабатываются кодовые комбинации, сомутации фаз определяются выражениями 10 ответствующие заданному режиму коммуЯсши М к = шсоответственно. тации фаз выбранного двигателя, ПеУстройство работает сдедующнм об-, реход с одного из режимов на любой разом. другой при заданном двигателе осуДля подготовки к работе в зависи- ществляется изменением потенциалов мости от требуемого режима от источ на шинах у 1 -у ,а в зависимости от ника 1 сигналов к шинам 5 и 6 управ- симметричности йли несимметричности ления реверсивного счетчика 3.пркла- ,режима также на шине у дываются соответствующие уровни потек- В таблице приведена зависимость циалов управления. На шину 7 подается потенциалов на шинах от режимов комсигнал обнуления. В зависимости от мутации.4, юдсй,65 В предлагаемом устройстве при сим 4 метричных режимах коммутации кодовые комбинации на выходах мультиплексоров 8 - 8 меняются через один такт1поступления тактирующих импульсов в реверсивный счетчик, поэтому при о 4 работе на частотах, близких к частоте приемистости, для перехода с несимметричных режимов на симметричные, нет необходимости в изменении тактовой частоты. Это упрощает процесс 5 управления устройством и позволяет сохранить среднюю скорость вращения вала двигателя при переходе с одного режима на другэй. В общем случае для управленияш-фазным ШЭД в симметричном режимес и=1 нулевые потенциалы прикладыются ко всем управляющим шинам у,1В режиме с и=2 - только к шинаму -,у с и=З - толькЬ к шинам уи-Ьфи т.д. А в режйме .с и=вко всемупРавляющим,шинам,у -у подаютсяединичные потенц 4 йлй.При несймметричйом режиме с иединичный потенциал прикладываетс только к шине у 7, в режиме с и к шинам у и у , с и =4 - к шин1 ъ ф 7 ущ у и т д А при и,=педйнич 4 ыепотенциалы подаются ко в управляющим шинам.При всех швозможных симметричных режимах коммутации к шине у кладывается единичный потенциал, всех щвозможных несимметричнйх режимах - нулевой потенциал.Предлагаемое выполнение устройств позволяет упростить схему и .снизить предъявляемые к источнику сигналов управления требования по обеспечению всевозможных программ изменения режи мов коммутации в процессе работы уст ройства, что достигается путем умень щения информационных объемов и числа информационных входов мультиплексоров; упростить управление устройство при переходах с одного режима коммут ции на любой другой путем значительного сокращения общего числа шин упр вления, повысить надежность функциони рования устройства. Это достигается путем исключения аппаратурной и инфор мационной избыточности используемых1083321 узлов и элементов, а также общего со-,кращенйя аппаратуры в устройстве ваелом, независимо от режима коммутаСоставитель З.Горних едактор С,Юско Техред И.Надь Корректор В,Бутз 1771/49 Тираж бб 7 ВНИИПИ Гоеударственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш/У ции фаз, обеспечить неизменность средней скорости вала при неизменной частоте тактирующих импульсов. Подписноемитета СССРткрытийая наб., д.4