Устройство для многорежимного управления четырехфазным шаговым электродвигателем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 0 А 1 80143 ЛИК 51)4 Н 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я 21 22 46 жения цели в него дополнительно а из четырех ведены вто ая группров 15. тырех ус второй и мультиплекгруппа изти 5.1-5.4-15,4, втораяилителей мощнос сточник 4 пита положной полярмент 2 И-НЕ 16,ловои ти проти ности логическии э первый 18 и второй ные п ер еключат ели р тр ехпоэиционов коммутаци 5 ил ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦ(56) Авторское свидетельство СССР В 838999, кл. Н 02 Р 8/00, 1981,Авторское свидетельство СССР Яф 1083321, кл. Н 02 Р 8/00, 1983, (54). УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОРЕЖИМНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЧЕТЫРЕХфАЗНЫМ ШАГОВЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления четырехфазным шаговым электродвигателем с активным ротором в дискретных системах автоматизированного электропривода, Цель изобретения - расширение функционапь ных возможностей устройства путем обеспечения всех возможных раэнополярных симметричных и несимметричных режимов коммутации, Устройство содержит источник 1 питания логической части первую группу из четырех усили телей мощности 2.1-2,4, коммутирующих фазы шагового двигателя, первый источник 4 питания силовой части одной полярности, реверсивный двоичный счетчик 10, первую группу из четырех мультиплексоров 14,1-14.4, логический элемент 2 ИЛИ 17 и две шины 20, 21 выбора режима коммутаций, Для досИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано дляуправления четырехфазным шаговымэлектродвигателем с активным роторОмв дискретных сйстемах автоматизированного электропривода,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемобеспечения любых разнополярных симметричных и несимметричных режимовкоммутации.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для многорежимного управления четырехфазнымшаговым электродвигателем; на фиг.2и 3 - временные диаграммы функционирования устройства соответственнопри несимметричных однополярных иразнополярных режимах управления; нафиг, 4 и 5 в , номограммы векторов моментов при всех возможных однополярных и разнополярных режимах управления. В табл, 1 и 2 приведены режимыкоммутации и коды управления, 25Устройство содержит источник 1питания логической части, первуюгруппу из четырех усилителей 2.1-2.4мощности, общая шина 3 которых соединена с первым источником 4 питаниясиловой части с плюсовой полярностью,вторую группу из четырех усилителей5,1-5.4 мощности, общая шина 6 которых соединена с вторым источникомпитания силовой части с минусовой полярностью, фазные обмотки 8.1-8,4шагового двигателя, соединенные между средними точками соответсТвующихусилителей мощности и нулевой шиной 9источников питания, реверсивный двоичный счетчик 10 с шинами тактирования 11, реверса 12 и установки в нулевое состояние 13, первую группу изчетырех мультиплексоров 14.1-14,4,вторую группу иэчетырех мультиплек- А 5соров 15.1-15,4, логические элементы2 И-НК 16 и 2 ИЛИ 17, первый 18 и второй 19 трехпоэиционные переключатели,первую 20 и вторую 21 шины выбора режима коммутации. 50Устройство работает следующим образом.Перед созданием любого из возможных режимов коммутации фаэ к шине 13подается сигнал обнуления счетчика10. Задание определенного режима коммутации осуществляется путем приложения к шинам 20 и 21 требуемой комбинации нулевых и единичных уровней логических потенциалов и установки переключателей 18 и 19 на соответствующие позиции (по табл. 1 и 2)Все однополярные режимы коммутации фаз обеспечиваются при приложении к шине 21 единичного логического потенциала, При этом по стробирующим входам запираются все мультиплексоры 15 второй группы и на их выходах устанавливаются нулевые потенциалы. Это приводит к запиранию усилителей 5 мощности второй группы. В результате этого коммутация фаз осуществляется относительно первого источника 4 питания силовой части и нулевой шины 9 по выходным сигналам мультиплексоров 14 первой группы.Переход от одного однополярного режима к другому осуществляется с помощью переключателей 18 и 19.Для создания раэнополярных режимов коммутации к шине 21 прикладывается нулевой логический потенциал е Это приводит к включению в процесс функционирования устройства также мультиплексоров 15 второй группы и усилителей 5 мощности второй группы. Переход от одного разнополярного режима к другому осуществляется с помощью переключателей 18 и 19.Во всех режимах коммутации поступЛение импульсов на шину 11 приводит к переключению разрядных выходов счетчика 10 и соответствующих адресных входов мультиплексоров 14 и 15. Благодаря этому происходят поочередная передача потенциалов, присутствующих на их информационных входах, и соответствующие переключения усилителей 2 и 5 мощности. Это создает определенные циклограммы коммутации фаз шагового двигателя (табл. 1 и 2, фиг, 2-5). В связи с тем, что адресные входы мультиплексоров управляются от старших разрядов счетчика О, то в определенных режимах работы коммутация фаз двигателя осуществляется не в каждом также поступления импульсов на шину 11, а через один или через три такта (табл, 1 и 2, фиг, 2-5), Это позволяет обеспечить неизменность средней скорости вращения двигателя при переходе с одного режима на другой.Реверсирование устройства производится изменением логического потен" циала на шине 12, 1431030Пр едлагаемое устр ойство позволя ет обеспечить все возможные однополярные и разнополярные, симметричные и несимметричные режимы коммутации фаз реверсивного четырехфазного шагового5 двигателя с активным ротором. Формула изобретения10устройство для многорежимного управления четырехфазным шаговым электродвигателем, содержащее источник питания логической части, первую группу из четырех усилителей мощности, 15 общая шина которых соединена с первым источником питания силовой части, соединенным с нулевой шиной, реверсивный двоичный счетчик с шинами тактирования, реверса и установки в нулевое состояние, первую группу из четырех мультиплексоров с входами стробирования, двумя адресными и четырьмя информационными входами, выходы которых соединены с входами соот ветствующих усилителей мощности первой группы, логический элемент 2 ИЛИ и две шины выбора режима коммутации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения любых разнополярных симметричных и несимметричных режимов коммутации, дополнительно введены вторая группа из четырех мультиплексоров с двумя адрес ными и четырьмя информационными входами, вторая группа из четырех усилителей мощности, соединенный с их общей шиной второй источник питания силовой части другой полярности, ло гический элемент 2 И-НЕ, первый и второй трехпозиционные переключатели режимов коммутации, а реверсивный двоичный счетчик выполнен четырех- разрядным, причем выходы усилителей мощности второй группы соединены с выходами соответствующих усилителей мощности первой группы, входы усилителей мощности второй группы соединены соответственно с выходами мультиплексоров второй группы, адресныевходы мультиплексоров первой и второй групп объединены между собой исоединены с третьим и четвертым разрядйыми выходами реверсивного двоичного счетчика, первые два разрядныхвыхода которого соединены соответственно с выводами первых позицийпервого и второго переключателей режимов коммутации, выводы вторых позиций первого и второго переключателей соединены с источником питаниялогической части, а выводы их третьих позиций - с нулевой шиной источников питания, выводы переключающихконтактов первого и второго переключателей соединены соответственно свходами элементов 2 И-НЕ и 2 ИЛИ, входыстробирования мультиплексоров первойгруппы соединены с нулевой шиной источников питания, первый, второй, третий и четвертый информационные входысоответственно первого, второго, третьего и четвертого мультиплексоровпервой группы соединены с выходомэлемента 2 И-НЕ, их второй, третий,четвертый и первый информационные входы соединены соответственно с первойшиной выбора режима коммутации, ихчетвертый, первый, второй и третийинформационные входы соединены с выводом переключающего контакта первого переключателя, входы стробирования мультиплексоров второй группы соединены с второй шиной выбора режимакоммутации, второй, третий, четвертый и первый информационные входы соответственно первого, второго, третьего и четвертого мультиплексоров второй группы соединены с выходом элемента 2 ИЛИ, их третий, четвертый,первый и второй информационные входысоединены с источником питания логической части, а остальные информационные входы мультиплексоров первой ивторой групп соединены с нулевойшиной источников питания.1431030 Т а б л и и а 1 (однополярные режим 1 ч) Положения переключателей Порядок коммутации Фаз+3, +4, +1+4, +1 -18.3 19,1 Т а б л и ц а 2 (разнополярные режимы) Порядок переключения фаэ Положения переключателей143 030 Продолжение табл. 2 Порядок переключения фаз Положения переключателейСоставитель В,Алфимовактор И.Касарда Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник Заказ 5349/5 одписно водственно-полиграфичес ектная, 4 предпрня е, г. Ужгор л Тираж 584 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Раушсомитета СССР открытий ая наб., д.