Способ управления -фазным шаговым двигателем

Номер патента: 1279043

Авторы: Анхимюк, Каин, Михеев

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИ 11СОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК(19) 11 И 02 Р 8/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЛЕНИЯ ш-ФАЗНЫМ ША(54) СПОСОБ УПРАВГОВЬК ДВИГАТЕЛЕМ(57) Изобретениелению электрическ носится к управими машинами. Цель ел аб ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР9 907753, кл. Н 02 Р 8/00, 1982.Авторское свидетельство СССРУ 1001423, кл. Н 02 Р 8/00, 1983,изобретения - расширение Ьункциональных возможностей.многорежимного управления шаговым двигателем за счет увеличения числа режимов коммутации и повышения точности заданного перемещенияВ процессе работы двигателя изменяют режим коммутации, выбирая очередной режим из множества предусмотренных заданием по числу поочередно включенных Фаз и шагу коммутации. Распределитель, реализующий способ управления, обеспечивает многорежимное управление ш-разным шаговым двигателем и воэможность перехода иэ любого режима коммутации к друС гим режимам в процессе работы двига- щ т я беэ потери информации и без отр отки "ложных" шагов2 ил. 1 табл.(1)40 при направлении переключений "Вперед" и 911+1 = ( , (Ц+У, 11+ 45= скш/2 П- целое неотрицательное число; о = Б ( 1 - при симметричном .и о3+1 .с 1 при несимметричном ре жимах коммутации, 1 = т/2 при четном ш и 1=(ш+1)/2 при нечетном ш, д.е 11 эл. град.Например, если заданы симметричный режим коммутации с параметрами 55 ,Ч,= Б К и направление переключенйй "Вперед" и в 1-м такте коммута,ции были включены 1 с-я, (1+1)-,яИзобретение относится к управлению электрическими машинами и можетбыть использовано для многорежимногоуправления шаговыми двигателями (ШД),Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем увеличения числа режимов коммутации иповышения точности отработки заданного перемещения.На фиг. 1 представлена функциональная схема многорежимного распределителя импульсов для управления шфазным шаговым двигателем, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 -функциональная схема блока формирования Функций возбуждения памяти.Способ осуществляют следующим образом.В процессе работы ШД изменяют режим коммутации, выбирая очередной 20режим из множества предусмотренныхзаданием по числу поочередно включенных фаз Б и с 1 и шагу коммутации д,Числа Б, и, б. и направление переключений могут быть заданы в виде ко-дов управления и определяют состоя-ние 9 8+1 каждой 1 с-й фазы в очередном (+1)-м такте коммутации взависимости от заданного направле- З 0ния переключений и состояний Ь),Ос-г,-1), (К+с-е), (1 с-Б1),%+с),(1 с+г+1), (1 с-с+С+1), (1 с+Б+1+1) фаэ впредыдущем -м такте коммутации всоответствии с логической функцией 43 3Ь+Б,-1)-я фазы, то при А, =27/ш,С =О в (х+1)-м такте Е-я фаза будет1отключена, Ь+1) -я, Ь+2) -я Ь ++ Б, -1)-я фазы останутся включенными и дополнительно включится Ь+Б. )-яфаза, что обеспечивает шаг коммутации Ы, = 2 Е/ш и заданное направлениепереключений. При этом же режиме иО в (з.+1)-м такте отключаются1 с-я, (с+1)-я и (1 с+.)-я фазы, (1 с +++ 1)Ь+,+2) ,. ,Ь+Б,-1) фазыостаются включенными и дополнительно включатся Ь-Б ) -я, Ь+Б, +1)-я,и Ь+Б, +с,)-я фазы что обеспечиваетшаг коммутации б,= (, +1) 2 й/ш. Аесли задано направление "Назад", топри Т =О соответственно в (х+1)-мтакте отключится Ь+Б,-1)-я фаза,остаются включенными остальные включенные фазы и дополнительно включится Ь)-я фаза. При г.,О отключатся (1 с+Б - 1)-я, (к+Б -2)-я . и1Ь+Б -с -1)-я фазы и включатся (пасв- 1)-я, (к)-я, и (к- -1)-я фазы, Если заданы несимметричный режимкоммутации с параметрами Б , ц- Б +1, ы и в -м такте были включены Б Фаз с номерами 1 с, (1 с+1)Ь+Б -1), то при направлении переключения "Вперед" в соответствии свыражениями (1), при= О в (+1)-мтакте коммутации все Б фазы останутся включенными и дополнительновключится Ь+Б ) -я фаза, в (+2)-мтакте отключится 1-я фаза, а при направлении переключений "Назад" в(+1)-м такте дополнительно включитсяЬ)-я фаза, а в (1+2)-м такте отключится Ь+Б -1)-я фаза, При ТОи направлении "Впереди в (+1)-м такте отключаются 1 с-я, (1 с+1)-я, идый разряд которой соединен с вторым входом первого элемента 2 И-НЕ 4 соответствующего канала 1, и четырех- разрядную шину 9 управления режимами и направлением коммутации. Первый 10, второй 11, третий 12 и четвертый 13 входы блоков 3 всех каналов соединены соответственно с первым У 1, вторым У 2, третьим УЗ и четвертым У 4 разрядами шины 9, пятый 14, шестой 15, седьмой 16 и восьмой 17 входы блока 3 каждого канала соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока 3 предыдущего канала, девятый 18, десятый 19, одиннадцатый 20 и двенадцатый 21 входы блока 3 каждого канала соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым выходами блока 3 следующего канала, тринадцатый 22 вход блока 3 каждого к-го канала соединен с инверсным выходом Р-триггера 2 Ь)-го канала, четырнадцатый 23 - с инверсным выходом Р-триггера 2 (1 с)-го канала, пятнадцатый 24 с инверсным выходом, а шестнадцатый 25 - с прямым выходом Р-триггера 2 1предыдущего (1 с)-го канала, семнадцатый 26 - с прямым выходом Р-триггера 2 1 с-го канала, восемнадцатый 27 - с прямым, а девятнадцатый 28 - с инверсным выходом Р-триггера 2 следующего Ь+1)-го канала, двадцатый 29 - с инверсным выходом Р- триггера 2 Ь+2)-го канала, двадцать первый вход 30. соединен с инверсным выходом Р-триггера 2 Ь+3)-го канала, выходы 31-38 являются соответственно с первого по восьмой выходами канала и соединены с указанными входами соседних каналов, а Девятый выход 39 подключен к информационному Р-входу Р-триггера 2 1 с-го канала 1.Блок 3 формирования функций возбуждения памяти 1 с-го канала 1 содержит первый 40, второц 41 элементы 2-2 И-ИЛИ, третий 42, четвертый 43, пятый 44 и шестой 45, седьмой 46, и восьмой 47 элементы 3-2 И-ИЛИ и селектор-мультиплексор 48 шестнадцати каналов на один, причем первый 10, второй 11, третий 12 и четвертый 13 входы блока 3 подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому разрядам кодового управления селектора-мультиплексора 48, пятый 14, шестой 15,седьмой 16, восьмой 17, девятый 18,3 1279043 4фаз, шаг коммутации и направление переключений.Если в момент начала перехода содного режима на другой были включены г фаэ с номерами 1 с, (1 с+1)5Ь+г) и требуется переход на режим коммутации с параметрами Б , с 1и д,з, то при приходе очередноготактового импульса число включенных фаз при Бг увеличивается на 10единицу и будут включены фазы с номерами (Е+г ), (с+г +1),В+с. +г)при направлении "Вперед" и .с номерами Ь-г -1)Ь-с +г) при направлении "Назад"а при цг чис1зло включенных фаз уменьшается наединицу и в соответствии с выражениями (1) и (2) будут включены Ь+Г +1),з(к+г +2),.,Ь+г +г+1) фазы при направлении "Вперед" и (1 с-г ), Ь - 20гз+1)Ь-с +г) при направлении "Назад".Таким образом, за такты переходас одного режима на другой шаг коммутациио; - (2 с +1)7/ш переключения 25фаз производятся по заданному направлению и происходит с каждым тактомкоммутации изменение числа включенных фаз.,При достижении заданного числа 30Били цраспределение тактовых импульсов начинает производиться поописанному режиму, соответствующему заданным Б, ц ис = (С +1) 29 ш,ьРаспределитель (фиг. 1) содержит З 5ш каналов 1, каждый из которых состоит из Р-триггера 2 с тактовым, информационным и установочными входами, прямой выход которого являетсявыходом канала 1, блока 3 формирования функций возбуждения памяти,первого 4 и второго 5 элементов 2 И-НЕ,выход первого элемента 2 И-НЕ 4 подключен к установочному Б-входу Ртриггера 2 канала 1 и к второму входу второго элемента 2 И-НЕ 5 этогоканала, выход которого соединен сустановочным К-входом Р-триггера 2этого канала.Распределитель также содержит так товую шину 6, подключенную к тактовым входам Р-триггеров 2 всех каналов, шину 7 сигнала рабочего состояния распределителя, подключенную кпервым входам первого 4 и второго 5 55элементов 2 И-НЕ всех каналов, ш-разрядную шину 8 начальной кодовой комбинации выходов распределителя, каж 1279043десятый 19, одиннадцатый 20 и двенадцатый 21 входы блока 3 подключены соответственно к третьему, седьмому, одиннадцатому, пятнадцатому, четвертому, восьмому, двенадцатому и шестнадцатому входам селектора- мультиплексора 48, тринадцатый 22 вход блока 3 соединен с четвертыми входами третьего 42 и четвертого 43 элементов 2-2 И-ИЛИ, четырнадцатый 23 вход блока 3 - с четвертки входами первого 40 и второго 41 и с вторым входом восьмого 47 элементов 2-2 И-ИЛИ, пятнадцатый 24 вход блока 3 - с вторыми входами шестого 45 и седьмого 46 элементов 3-2 И-ИЛИ, шестнадцатый 25 вход блока 3 - с третьими входами первого 40, второго 41, третьего 42 и четвертого 43 и с вто рым входом первого 40 элементов, семнадцатый 26 вход блока 3 - с первыми входами всех элементов 2-2 И-ИЛИ и 3-2 И-ИЛИ, восемнадцатый 27 вход блока 3 - с третьими входами пятого 44, 25 шестого 45, седьмого 46 и восьмого 47 и с вторым входом пятого 44 элементов 3-2 И-ИЛИ, девятнадцатый 28 вход блока 3 - с вторыми входами второго 41 и третьего 42 элементов ИЛИ, ЗО двадцатый 29 вход блока 3 - с вторым входом четвертого 43 и с четвертымивходами пятого 44 и шестого 45 элементов 3-2 И-ИЛИ, а двадцать первый 30 вход блока.3 подключен к четвертым входам седьмого 46 и восьмого 47 элементов 3-2 И-ИЛИ, выход первого 40 элементов 2-2 И-ИЛИ подключен к первому входу селектора-мультиплексора 48 и к первому 31 выходу блока 3, выход второго 41 - к пятому входу селектора-мультиплексора 48 и к второму 32 выходу блока 3, выход третьего 42 - к девятому входу селектора- мультиплексора 48 и к третьему 33 45 выходу блока 3, выход четвертого 43 - к тринадцатому входу селектора-мультиплексора 48 и к четвертому 34 выходу блока 3, выход пятого 44 - к второму входу селектора-мультиплек сора 48 и к пятому 35 выходу блока. 3, выход шестого 45 - к шестому входу селектора-мультиплексора 48 и к шестому 36 выходу блока 3, выход седьмого 46 вк десятому входу селектора-мультиплексора 48 и к седьмому 37 выходу блока 3, выход восьмого 47 - к четырнадцатому входу се -лектора-мультиплексора 48 и к восьмому 38 выходу блока 3, а выход селектора-мультиплексора 48 подключенк девятому 39 выходу блока 3.Распределитель работает следующим образом.В начальном состоянии на ш-разрядную шину 8 начальной кодовой комбинации выходов распределителя (С 1,С 2 С С ) подается код,каждый к-й из ш-разрядов которогоидентичен требуемому исходному состоянию выхода Е-го канала распределителя. После включения питания нашине 7 сигнала рабочего состоянияраспределителя имеется уровень логической "1", на выходе первого 4 элемента 2 И-НЕ каждого 1-го канала 1инверсия сигнала С исходного состояния выхода Е-го канала 1, на выходе второго 5 элемента 2 И-НЕ Е-гоканала 1 - сигнал, идентичный С,следовательно, состояние выхода Ртриггера 2 1-го канала 1 идентичносигналу С и кодовая комбинация навыходах распределителя идентична заданной на разрядах шины 8 начальнойкодовой комбинации выходов распределителя.Коммутация выходов распределителяосуществляется после переключениясигнала. рабочего состояния на шине 7в логический "0" тактовыми импульсами, поступающими по тактовой шине 6.В зависимости от кода шины 9 управления режимами и направлением коммутации на информационный Р-вход Ртриггера 2 Е-го канала 1 с девятого39 выхода блока 3 этого канала поступает сигнал Р логическое значе)ние которого определяется по логическим функциям, приведенным в таблице, в которой обозначено:Р,Р+Р , - логическое состояние прямыхвыходов Р-триггеров 1 с-го, Ос+1)-го и%+2)-го, %+3)-го и %+4)-го каналов 1,При поступлении очередного д-готактового импульса по тактовой шине6 состояние выхода каждого 1 с-го канала 1 устанавливается идентичным логическому состоянию Р зависящему1279043 Продолжение таблицы Код управления 12-123-23-234 123-12-щ 1 2-щ 1 12-234-45-5 б 7 --1 1 1 1 1 О 0 1 1 0 1 1 1 1 0 Функция воэбуждения памяти П Режим коммутации1279043 оставитель В.Алф дактор С,Пекарь ед В.К ректор С.Черни Зака Подписноего комитета СССРий и открытийаушская наб., д. 4/ оизводственно-полиграфическое предприятие 52/57 ВНИИПИ по 113035, Тираж 631 Государственн елам изобретен осква, Ж, жгород, ул, Проектная

Смотреть

Заявка

3776561, 31.07.1984

БЕЛОРУССКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

АНХИМЮК ВЯЧЕСЛАВ ЛЕОНТЬЕВИЧ, КАИН ХУСЕЙН АХМЕД, МИХЕЕВ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02P 8/00

Метки: двигателем, фазным, шаговым

Опубликовано: 23.12.1986

Код ссылки

<a href="https://patents.su/7-1279043-sposob-upravleniya-faznym-shagovym-dvigatelem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ управления -фазным шаговым двигателем</a>

Похожие патенты