Реверсивный распределитель импульсов для управления шаговым двигателем

версе,На чертеже представлена структурная схема распределителя импульсов.гРаспределитель содержит шину 1-эсоответственно установки в исходноесостояние, реверса, тактирования,вь 1 бора тактности коммутации и выбора 15режима коммутации, П-триггеры сложения 6 и вычитания 7, реверсивный счет.чик 8, постоянное запоминающее устрдйство (ПЗУ) 9.Р-триггеры 6 и 7 соединены своими 20прямыми выходами с входами соответственно прямого и обратного счета реверсивного счетчика 8, разрядные выходы которого подключены к одной группе адресных входов ПЗУ 9, другая 25группа адресных входов которого соединена с шинами установки в исходноесостояние 1, реверса 2, выбора тактности 4, третья группа адресных входовподключена,к шинам 5 выбора режима 30коммутации При этом выходы ПЗУ 9соединены с К-входом установки в нулевое состояние реверсивного счетчика8 с усилителями мощности, с входамиустановки в единичное, состояние Втриггеров сложения б и вычитания 7,тактовые входы которых соединеныс шиной 3, а 0-входы подключены кнулевой шине.В табл,1 приведен пример программирования ПЗУ 9 для 4-фазного двигателя в режимах симметричной и несимметричной коммутации с реверсом, втабл. 2 - пример программирования двухмикросхем ПЗУ для Ь-фазного двигателя в режиме шеститактной коммутациис реверсом, в табл.3 - пример программирования ПЗУ 9 для 4-фазногодвигателя при смене потенциала нашине реверса и изменении фазы включения,Последующее появление тактовых 55импульсов не вносит в работу устройства принципиально нового. За время действия каждого тактирующего импульса происходит сброс Э-триггера б слоИзобретение относится к управлениюэлектрическими машинами и может бытьиспользовано в дискретном электропрйводе,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем измеиения состояния двигателя при реВ табл 2 приведен пример и принцип составления программы шеститактовой коммутации с режимом реверса шестифазного ШД типа ШДД 1, для которого применяются две микросхемы ПЗУ, адресные входы которых запараллелены, а для выходов применяется сквозная нумерация выводов от 0,1 и т.д,Устройство работает следующимобразом.В первоначальном состоянии ио шине 1 установки в исходное состояниепоступает нулевой потенциал на первыйвход ПЗУ 9 и, независимо от состояния остальных адресных входов, сигналы с выхода ПЗУ устанавливаютР-триггеры сложения 6 и триггер 7 вычитания в единичное состояние, реверсивный 8 счетчик - в нулевое.Появление единичного потенциалана шине 1 установки в исходное состояние говорит о том, что системанаходится в исходном состоянии иготова принимать тактирующие импульсына шине 3, На шине 2 реверса присут-.ствует единичный или нулевой потенциал в зависимости от направлениявращения ротора шагового двигателя0 ЦД)Для пояснения работы устройствапредварительно уточняют следующее:на шине 2 реверса присутствует единичный потенциал и независимо от состояния входов ПЗУ. блокируется нулевым потенциалом вход триггера 7 вычитания; на шине 1 задания тактностинулевой потенциал, что соответствуетнесимметричному режиму коммутации;длительность тактирующего импульсана шине 3 должна быть больше временизадержки прохождения сигнала черезэлементы - 0-триггер 6 или 7, счетчик 8 и ПЗУ 9, в противном случаепроизойдет блокировка тактирующихимпульсов и останов ШД,С приходом тактирующего импульсана С-:вход триггера 6 сложения происходит его сброс и запись единицы вреверсивный счетчик 8, В результатена входе ПЗУ устанавливается адрес,по которому на первом выходе присут"ствует нулевой потенциал, возвращающий триггер 6 сложения в единичноесостояние, По заднему фронту тактирующего импульса второй вход ПЗУопределяет уже новый адрес, приводящий к смене информации на первом вы-.ходе ПЗУ.14жения, увеличение на единицу числана выходе реверсивного счетчика 8 впределах коэффициента пересчета,возврат 0-триггера б сложения в исходное единичное положение нулевымпотенциалом на входе, разблокировкаР-триггера 6 сложения, появление навходе единичного потенциала и изменение на один такт алгоритма коммутации фаз ШД, записанного в программе ПЗУ.Замена на шине 2 реверса и, есте -ственно, на втором входе ПЗУ единич -ного потенциала на нулевой приводитнезависимо .от состояния других входов к блокировке нулевым потенциаломс второго выхода ПЗУ Б-входа Б-триггера 6 сложения,В остальном, работа устройствапроисходит аналогично описанному,только каждое появление тактирующегоимпульса уменьшает содержимое реверсивного счетчика 8, заставляя коммутировать фазы ШД в обратной последовательности.При подаче на шину 4 выбора тактности единичного потенциала происхо-дит процесс аналогично описанному.Отличие заключается только в том,что, если при несимметричной коммутации каждому числу, записанному в реверсивном счетчике 8, соответствовалопределенный адрес ПЗУ и соответст -вующее ему включение фаз ШД, при несимметричной коммутации информацияна выходе ПЗУ, предназначенная длявключения фаз ШД, обновляется черезраз, т,е. каждый второй адрес подтверждает состояние фаз ШД, поэтомупри работе на частотах, близких кчастоте приемистости, для переходас несимметричных режимов на симметричные отпадает необходимость в изменении тактовой частоты.В случае, если коэффициент пересчета реверсивного счетчика К=2где и " разрядность счетчика, и онсовпадает с числом тактов коммутациифаз ШДпри переполнении счетчика 8происходит автоматически возврат висходное нулевое состояние и процесскоммутации происходит непрерывно.Для того, чтобы это выполнялось дляШД, у которого число тактов коммутации не равно 2 , например, для шестифазного ШД, программа в ПЗУ записанадва раза с нулевого адреса реверсивного счетчика 8 в сторону его уве 73523 6 личения и с максимального в сторонуего уменьшения, причем в последнихадресах каждой программы записаныинформация, в результате которойсчетчик 8 по К-входу возвращается висходное положение, закольцовываятем самым процесс коммутации фаз ШД,Использование предлагаемого распределителя позволяет сократитьобщее количество шин, снизив темсамым требования к системе управления, в частности по созданию необходимого коэффициента пересчета и выбора тактности коммутации, Крометого, в момент смены потенциала нашине реверса возможно изменение фазыШД, что позволяет уменьшить влияние 20 механического гистерезиса на точностьпозиционирования, а наличие ограничения на длительность тактирующегоимпульса повышает помехозащищенностьсистемы и уменьшает возможность от работки лишних шагов,формула и з о б р е т е н и яРеверсивный распределитель импуль- ЗО сов для управления шаговым двигателем, содержащий нулевую шину, тактовую шину, шину реверса, шину исходного положения, шины выбора тактностикоммутации и режима, реверсивныйсчетчик и постоянное запоминающееустройство, выходы которого являютсявыходами распределителя, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей, в него введены два Ю-триггера,соединенные своими прямыми выходамис входами соответственно прямогои обратного счета реверсивного счетчика, при этом одна группа адресных 45 входов постоянного запоминающегоустройства соединена с соответствующими разрядными вЫходами реверсивногосчетчика, другая группа - с шинамиисходного положения, реверса, выборатактности, третья группа адресныхвходов подключена к винам выбора режима коммутации, а выходы постоянногозапоминающего устройства соединены свходом установки в нулевое состояниереверсивного счетчика, с входами установки в единичное состояние П-триггера, тактовые входы которых соединеныс тактовой шиной, а информационныевходы подключены к нулевой шине;л и ц 05 А 5 О О о О 1 1 х 1 1 1 О АВв о О О О О в в вс вс вс с 1 1 1 О О 0 о О 1 1 1 1 1 1 1 сд сд сд д д д ДА 0 1 1 0 1 1 О 1 1 1 1 х О О 1 0оО 1 1 1 О О о О о АЫ АВ АВ А А А ДА ДА О о О о О о О о О О О 1 О 1 1 о 1 1 О 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0д сд сд сд с с с вс, вс 1 1 1 1 О О О О о О О о О о о о о О О О О о о в в в АВ АВ10Продолжение 473523 табл.Входы Выходы13 103 Примечание АО А 1 А 2 АЗ А 4 А 5 А 6 01 02 04 05 06 07 11 1 1 1 1 1 1 ,11 1 1 1 О 1. 1 0 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 н 1 0 0 0 ,1 0 1 0 0 0 1 о 1 1 1 1 1 1 1 1 О,0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 О0 0 0 .1 0 1 о АВ АВ АВ АВ ВС ВС 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 011 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1.1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 О 111 О 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1. О 1 1 0 1 1. 1 1 0 0 0 х х 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1, 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 11 0 11 1 0 0 0 1 00 1 0 1 0 00 1 0 1 0 1 О 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 0 0 0 0 х . х 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 . 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 10 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 .0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 О 0 0 1 О 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 О 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 О.1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1, 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 ВС ВС ВС ВС СД СД СД СД СД СД ДА ДА ДА ДАДА ЛА АВ АВ АВ АВ АВ АВ АВ ДА ДА ДА ДА ДА ДА СД СД СД СД СД СД ВС ВС ВС ВС ВС ВС АВ АВ12 а б л и 11 римечание Выходы Входы АО А 1 А 2. 4 о о о о о о о о о 1о 1 о 1 1 о 1 1 о 1 1 0 х 1 1 1 1 1 1 1 1 х о о о о О о о о о о о о о о о о оо о о О О 1 О 11 1 1 1.1 1 О 1 о о ) о о о о о о о о о 0 О о о о о о о о оо о о 1 1 1 1 1 .1 1 о оо оо оооо оооо оО 1оо о 1 о о о о о о о о о о о о1 о 1 1 о 1 о 1 о о 1 О о о о 1 0 о13 14 1573523 Продолжение табл. 2 Примечание Выходы Входы Фаэы 34 34 45 1 1 1О,ОО 1 1 О 1 О 1 1.1 О1 1 1 1 1 1 О1 О 1 О 1 О 11,О О О 11 меходы ходы ча 1 АВ АВ АВ х 0 х х О 0 О О О 0 С С С О 10 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 О 0 0 1 1 0 1 0 1 00 1 01 1 0 0 А А А ДА АО А 1 А 2 0 х х 1 1 0 1 1. 0 1 1 О 1 1 О 1 1 О 1 1 О 1 1 0 1 1 О 1 1 О 1 1 0 1 1 О 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 О 1О1 О 1ООО 11 1 1 АЗ А 4 А 5 Аб 0 0 0 О0 0 10 0 11 0 О0 1. 1 1 1 О 1 1 1 . О 1 1 1 О О 11 О1 ООО О 1 1 О ОО О О О О О О О ОО О О 4 05 06 345 456 456 456 561 561 561 62 612 612 23 123 СД СД СД Д Д Д ДА ДА ДА1573523 Продолжение табл.3 Приме. чание Входы Выходы АО А 1 А 2 АЗ А 4 А 5 Аб 01 02 03 04 05 06 07 Составитель В.АлфимовТехред Л,Сердюкова Корректор М.Самборская Редактор Н,Рогулич Заказ 1646 Тираж 449 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1,3035, Москва Ж, Раушская наб д. 4/5ьПроизводственно-издательский комбинат ".Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 О 1 0 1 0 1 0 1 0 1 О 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0,1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 О, 0 0 0,1 0 1 0 0 0 1 О 1 0 0 1 1 0 1 О 1 0 1 1 0 1 0 1 9 0 0 О, 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 О0 1 0 1 0 1 0 1 0 ,1 0 1 Ц 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 О 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 О 1 0 1 0 0 0 ,1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0О, 0 1 0 00 0 11 О 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1, 1 0 1 11 0 1 1 0 1 1 0 .0 1 0 О 1 0 00 1 0 0 1 0 0 ДА Д, Д Д СД СД СД С С С ВС ВС ВС В В АВ АВ