SU1267583A1 - Устройство дл управлени шаговым двигателем с дроблением шага - Google Patents

Устройство дл управлени шаговым двигателем с дроблением шага Download PDF

Info

Publication number
SU1267583A1
SU1267583A1 SU853841295A SU3841295A SU1267583A1 SU 1267583 A1 SU1267583 A1 SU 1267583A1 SU 853841295 A SU853841295 A SU 853841295A SU 3841295 A SU3841295 A SU 3841295A SU 1267583 A1 SU1267583 A1 SU 1267583A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
counter
inputs
outputs
output
multiplexer
Prior art date
Application number
SU853841295A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Владимирович Ледерер
Александр Валентинович Мирошников
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3503
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3503 filed Critical Предприятие П/Я А-3503
Priority to SU853841295A priority Critical patent/SU1267583A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1267583A1 publication Critical patent/SU1267583A1/ru

Links

Landscapes

  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к управлению шаговыми двигатели. Цель изобретени  - упрощение и повышение надежности устройства дл  упра влени  шаговым двигателем с дроблением шага. Устройство содержит распределитель импульсов 1, логические элементы И 2 по числу фаз двигател , усилители мощности 3, коммутирующие фазы 4 двигател , блок 5 дроблени  шага. Блок 5 включает реверсивный счетчик 6, логический элемент ИЛИ 7, двоичный счетчик 8, мультиплексор 9, логарифмический счетчик 10. Счетчик 10 содержит двоичный счетчик 11, позиционный счетчик 12, логический элемент ИЛИ 13, логические элементы И 14. Все логические узлы устройства имеют количество входов и выходов меньше коэффициента дроблени  шага, что позвол ет реализовать устройство на нес скольких интегральных схемах распрос траньнных серий, привод  к упрощению (Л и повышению надежности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к управленга электрическими машинами, а именно шаговыми двигател ми, и может быть использовано на дискретном электроприводе повышенной точности. Цель изобретени  - упрощение и повьшение надежности. На чертеже приве дена функциональна  схема устройсфва применительно к четырехфазному шаговому двигателю. Устройство содержит распределител 1-импульсов, логические элементы PI 2 по числу фаз двигател , св занные вы ходами с входами усилителей 3 мощнос ти, коммутирующих фазы 4 шагового двигател , а первыми входами - с выходами распределител  1, блок 5 дроблени  шага, подключенный пр мым и инверсным выходами к вторым входам элементов И.2, Блок 5 дроблени  шага BKniotiaeT реверсивный счетчик 6, выходы заема и переноса которого через логический элемент ИЛИ 7 подключены к его входу автореверсировани  и од новременно к тактовому входу распределител  15 а входы счетньй, установки в исходное состо ние и ручного ревер сиров ain-m - к соответствующим . О инам управлени  Т Реверс, двоичный счетчик 8, мультиплексор 9п каналов на один, логарифмический счетчик 10. Управл ющие (адресные) входы мультиплексора 9 подключены к вг тходам двоичных разр дов счетчика 8, а коммутируемые - к вькодам двоичных разр дов реверсивного счетчика 6, Пр мой О и инверсный Q выходы мультиплексора 9.подключены к вторым входам элементов И 2, вз тых через один. Счетный вход CMeTtniKa 8 подключен к выхоДу логарифмического счетчика, вход которого соединен с шиной Т , на которую поступают импульсы высокой частоты. Логарифмический счетчик 10 содержит двоичный счетчик 11, счетным входом соединенный с шиной позиционньщ счет чик 12, логический элемент НИИ 13, соединенттый выходом со счетным входом двоичного счетчика В, а также со счет ным выходом позидионного счетчшча 12 и с входом установки в исходное сос то ние двоичного счетчика 11, логиче ские элементы И 14, в)Код1з1 которых соединены с входами логического элемента linn 13, вторые входы - с выходами разр дов двоичного счетчика 1 1 а первые входы - с выходами позициол 83 ного счетчика 12. Логарифмический счетчик 10 подключен входом установки в исходное состо ние к выходу переноса счетчика 8, Двоичный счетчик 8 и логарифмический счетчик 10 образуют формирователь адресного кода. Устройство работает следуюшим образом . В первоначальном состо нии на шину Уст. О подаетс  сигнал установки в исходное состо ние. При этом реверсивный счетчик 6 устанавливаетс  в нулевое исходное состо ние, а распределитель 1 - в положение, при котором в единичном логическом состо нии находитс  перва  половина его выходов, например дл  четырехфазного двигател  выходы Вых. i и Вых. 2. В соответствии с тpeбye ым направлением вращени  к шине Реверс прикладываетс  единичный или нулевоь уровни потенциалов . Мультиплексор 9 поочередно коммутирует выходы двоичньгх разр дов реверсивного счетчика б на свой гтр мой выход Q,..a на инверсном выходе Q мультиплексора 9 присутствует инверсный относительно выхода Q логический уровень. При этом врем , в течение которого каждыл разр д реверсивного счетчика б коммутируетс  на выходы мультиплексора 9, определ етс  весом этого разр да и относительно времени коммутации младшего смежного разр да увеличиваетс  вдвое. Например, второй двоичный разр д реверсивного счетчика 6 коммутируетс  мультиплексором 9 на врем , в /два ра.за большее времени коммутации младшего первого разр да, а более старший третий разр д реверсивного счетчш а 6 коммутируетс  на врем , в два раза большее времени коммутации второго разр да и в четыре раза больше времени коммутации первого разр да. Таким образом, длительность коммутации различных разр дов реварсивного счетчика 6 мультиплексором 9 соотнос тс  между собой так же, как и веса соответствующих двоичных разр дов. Дл  реализации описанного закона ком2 утации выходов реверспв1 ого счетчика 6 мульт шлексором 9, производ щ1Ш ее согласно двоичног у коду на его управп к т,к входах., подключенных к выходам ст етчика 8, на счетный вход последнего подаютс  импульсы с соединенного с нш-1 вькода логарифмического 3 счетчика 10. На счетный вход двоично го счетчика 11 непрерывно поступают с шины Tj,,, импульсы высокой часто ты. Рассмотрение работы счетчика 10 начинаетс  с момента, когда, например , с выхода переноса счетчика 8 им пульсный сигнал переполнени  последнего поступает на вход установки в исходное состо ние позиционного счет чика 1,2. Последний устанавливаетс  в Состо ние, при котором единичный логический уровень присутствует только на первом позиционном выходе, соединенной с входом элемента И 14 друго вход которого подключен к первому вы ходу двоичного счетчика 11. Двоичный счетчик 8 самосто тельно устанавлива ете в нулевое исходное состо ние в момент выработки им сигнала переполнени . Первый же импульс на шине тВыс устанавливает двоичный счетчик 11 в единичное состо ние. По вив шийс  при этом на его первом выходе единичный логический уровень привот дит к по влению единичного логического уровн  на выходе элемента И 14, соединенном своими входами с первыми выходами двоичного счетчика 11 и позиционного счетчика 12. На выходе элемента РЩИ -13, соединенного своими входами с выходами элементов И 14, также по вл етс  единичный логический уровень, который по цепи обратной св зи поступает на вход установки в исходное состо ние двоичного счетчика 11 и устанавливает его выходы в нулелевое состо ние, что приводит к установлению нулевого логического уровн  на выходах элемента ИЛИ 13, С выхода последнего импульс поступает на счетный вход двоичного счетчика 8. На выходе его до поступлени  импульса существовал нулевой кодовый набор, сообщаемый управл ющим входам мультиплексора 9, в соответствии с которым мультиплексор 9 коммутировал на свой выход, подключенный к своему первому входу, напр жение первого выхода реверсивного счетчика 6, После поступлени  импульса на счетный вход двоичного счетчика 8 на его выходах и на управл ющих входах мультиплексора 9 по вл етс  единичный кодовый набор, в соответствии с которым мультиплексор 9 коммутирует на свой выход напр жение второго выхода реверсивного счетчика 6. Импульс с выхода элемента ИЛИ 13 поступает также на счетный вход позиционного счетчика 12, которьш пе83 реходит в свое следующее состо ние, характеризующеес  наличием единичного; логического уровн  только на втором позиционном выходе. Очередной импульс на шине Т, устанавливает двоичный счетчик 11 в единичное состо ние, однако через элемент И 14, подключенный входом к первому выходу двоичного счетчика 11, единичный логический уровень на вход элемента ИЛИ 13 не проходит из-за наличи  нулевого логического уровн  на другом входе этого элемента И 14, Следующий импульс на шине Т,(. записывает в двоичный сче1 1ик 11 число два, и по вившийс  на его втором выходе единичный логический уровень по вл етс  на выходе элемента И 14, один вход которого соединен с вторым выходом двоичного счетчика 11, а другой - с вторым позиционным выходом позиционного счетчика 12, имеющим единичный логический уровень. Далее единичный логический уровень по вл етс  на выходе элемента ИЛИ 13, что влечет установку в исходное состо ние двоичного счетчика 11, а с выхода элемента ИЛИ 13 импульс поступает на счетный вход счетчика 8 и записывает в него число два, в соответствии с которым мультиплексор 9 коммутирует.на свой выход напр жение третьего выхода реверсивного счетчика- 6, Импульс с выхода элемента ИЛИ 13 поступает также на счетный вход позиционного счетчика 12, который переходит в следующее состо ние, характеризующеес  наличием единичного логического уровн  только на третьем позиционном вьпсоде. Теперь дл  по влени  импульса на выходе элемента ИЛИ 13 и коммутации мультиплексором 9 следующего выхода реверсивного счетчика 6 необходимо по вление четьфех импульсов на гаине Тц;,,, Таким образом , коммутаци  младшего первого выг хода реверсивного счетчика 6 на выход мультиплексора 9 происходит в течение одного периода высокочастотных тактовых импульсов на шине Тщ,,, второго выхода - в течение двух периодов, третьего выхода - в течение четьфех ериодов, четвертого выхода - в течение восьми периодов и так далее. Длиельность коммутации t, каждого из воичных выходов реверсивного счетчиа 6 определ етс  соотношением t t -к. -выс где К . - весовой коэффициент двоичного выхода; период высокочастотных тактовых импульсов на шине llm II Когда на выходе счетчика 8 набираетс  максимальный двоичный код,, эквивалентный его коэффициенту пересчета и соответствующий коммутации м шьтиплексором 9 на свой выход последнего старшего разр да реверсивного счетчика 6, по вление очередного импульса на счетном входе счетчика В вызывает по вление импульсного сигнала переполнени  на его выходе переноса. Этот сигнал подаетс  на вход установки в исходное состо ние позиционного счетчика 12, и устанавливает счетчик 11 в нулевое состо ние. Описанньш цикл коммутации импульса выходов реверсивкого счетчика 6 мультиплексором 9 повтор етс  непрерывно V периодом Т (2 - 1) t Пока на выходах реверсивного счет чика 6 присутствует исходный нулевой кодовый набор, на пр мом О,выходе мультиплексора 9 посто нм создаетс  нулевой, а на инверсном Q - единичнь1 лдогические уровни. В результате взаимодействи этих сигналов с единичны ми сигналами на выходах Вых. 1 и Вых. 2 распределител  1 на выходе элемента И 2 первого канала создаетс единичный уровень. Усилитель 3 мощности первой фазы 4 двигател  обеспечи0ает при этом протекание в ней номинального тока 1ц. При поступлении на Шину Т„у первого уттравл ющего импульса низкой частоты в реверсивном счетчике 6 записываетс  единица. При этом за пери од Т коммутации импульсов с выходов счетчика,6 мультиплексором 9 на пр мом выходе Q последнего по вл етс  единичный логический уровень на вре м  .j(X--l) .- t t -К. -выс -BblC. a на инверсном выходе ГТ на это же . врем  t с периодом Т по вл етс  нулевой логический уровень. Эти сигнал с выходов мультиплексора 9, проход  через элементы И 2 к усилител м 3 мощности, создают токи величиной ( .M,it.,c, .г ( 2 - 1)- t. .T N « в первой фазе и tLblc Т IH IH -In ( 1) во второй фазе. В последующих тактах поступлени  импульсов на шину Т.ц, происходит дальнейший пересчет импульсов в реверсивном счетчике 6. За период Т на пр мом выходе Q мультиплексора 9 по вл етс  единичный логический уровень на суммарное врем  п где а- - логический уровень i-ro выхода реверсивного счетчика 6 (нуль или единица), - врем  коммутации i-ro выхода ,, имеющего весовой коэффициент К, На инверсном выходе Q мультиплексора 9 по вл етс  нулевой логический уровень на это же суммарное врем  t в течение периода Т. Это приводит к к ступенчатому уменьшению тока: ---х последнем N-M такте этого полуцикла функционировани  устройства на выходах реверсивного счетчика 6 формируетс  максимальньп код, соответствуюп;ий его .коэффициенту пересчета, характеризующга-1с  наличием единичного логического уровн  на всех выходах этого счетчика, При этом на пр мом Q и инверсном О выходах мультиплексора 9 присутствуют соответственно единичный и нулевой логический уровни , в результате на выходе элемента И 2 второго канала создаетс  единичный логический уровень, а усилитель 3 мощности второй фазы 4 двигател  обеспечивает протекание в ней номинального тока 1|,,. Одновременно с этим на выходе переноса реверсивного счетчика 6 формируетс  единичный сигнал, который через логический элемент РШИ 7 поступ ет на тактовый вход распределител  и измен ет его состо ние так, что единичные логические уровни по вл ют с  на выходах Вых. 2 и Вых. 3 распределител  1. Одновременно по це пи обратной св зи через элемент ИЛИ 7 на вход автореверсировани  реверсивного счетчика 6 поступает единичный сигнал, измен ющий первоначально направление пересчета. Этим завершаетс  первый полуцикл функционировани  устройства при кото ром за N тактов поступлени  импульсо THMIK первых двух фазах на шину линейное 4 двигател -осуществл етс  N ступенчатое изменение тока - умень шение в первой фазе и одновременное увеличение во второй. Ступенчатое из менение тока в смежных фазах двигате л  приводит к ступенчатому повороту суммарного вектора электромагнитного момента и соответственно ротора. В результате ротор отрабатывает N дроб ных шагов величиной ар N основного шага. - величина Второй полуцикл функционировани  устройства аналогичен рассмотренному с той лишь разницей, что реверсивный счетчик 6 работает в режиме обратног счета на вычитание. Это приводит к . линейно-ступенчатому уменьшению тока во второй фазе 4 и его линейно-ступенчатому увеличению в третьей фазе 4. В такт обнулени  реверсивного, счетчика 6 на его выходе заема вырабатываетс  импульс, который по цепи обратной св зи автоматически мен ет его направление счета и переключает . распределитель 1 в другое состо ние. Последующие циклы работы устройства происход т аналогично описанном первому циклу. Реверсирование предлагаемого устройства осуществл етс  путем изменени  ранее приложенного на шине Ревере логического уровн  на обратный При этом измен ютс  на обратные описанные процессы изменени  кодов пере ключени  в распределителе 1, реверси вном счетчике 6 и мультиплексоре 9. Частота тактовых высокочастотных импульсов на шине Т выбираетс  рсход  из величины электромагнитной посто нной времени двигател , чтобы об§спечить допустимые пульсации тока при осуществл емой широтно-импульсной модул ции фазных напр жений. Разр дность реверсивного счетчика 6, равна  числу коммутируемых входов мультиплексора 9, определ етс  формулой + 1). Разр дность двоичного счетчика 8, равна  числу управл ющих входов мультиплексора 9, определ етс  формулой га . Разр дность двоичного 11, количество входов элесчетчика мента ИЛИ 13 и количество позиционных выходов позиционного счетчика 12 равны п. В отличие от прототипа все логические узлы устройства имеют количество входов и выходов, меньше коэффициента дроблени  шага N. Например, мультиплексор 9 предлагаемого устройства при при N + 1 256 имеет всего п (N + 1) lop; 1/ -- коммутируемых и m 3 управл юп;их входа, управл юп;их входа, что позвол ет реализовать его всего на одной цифровой интегральной схеме средней степени интеграции, а реализаци  всего предлагаемого устройства возможна на нескольких интегральных схемах распространенных серий 133, 155, 564. В то же врем  мультиплексор прототипа при N + 1 256 должен иметь также 256 адресных входов, дл  чего необходимо примен ть более трех дес тков аналогичных интегральных схем. Формирователь кода прототипа должен содержать N - 1 254 выхода. Этим достигаетс  цель изобретени  - упрощение устройства и повьшзение его надежности. Кроме того, без изменени  конструкции легко измен ть коэффициент дроблени  от 2 до 2, где К - число информационных входов у мультиплексора . ормула изобретени  1. Устройство дл  управлени  шагоым двигателем с дроблением шага, соержащее распределитель импульсов, лементы И по числу фаз двигател , оединенные выходами с входами усилиелей мощности, первыми входами - с ыходами распределител  импульсов, торыми входами - с пр мым и инверсым выходами блока дроблени  шага, ключающего элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, соединенный счетным входом с шиной низкочастотных импульсов, а выходами заема и переноса - с входами элемента ИЛИ, подключенного выходом к тактовому входу распределител  импульсбв и входу автореверсировани  реверсивного счетчика, мультиплексор пр мой выход которого подключен к вторым входам элементов И, вз тых через один, а инверсный выход - к вторым входам остальных элементов И, и формирователь адресного кода, подключенньй выходами к адресным входам мультиплексора, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  и повышени  надежности, кoMiviyтируемые входы мультиплексора в пор дке возрастани  номеров соединены с разр дными выходами реверсивного счетчика в пор дке возрастани  разр дов, формирователь адресного кода снабжен двоичным счетчиком и Логарифмическим счетчиком, счетный вход которого сое инен с шиной высокочастотных импульов , выход со счетным входом двоичноо счетчика,, выход которого соединен адресными входами мультиплексора, выход переноса - с входом установки огарифмического счетчика в исходное оложение. 2. Устройство по П.1, о т л и ч аю щ е е с   тем, что логарифмический счетчик содержит двоичный счетчик, позиционный счетчик, элементы И по числу разр дов двоичного счетчика и выходов позиционного счетчика, элемент ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом позиционного счетчика , выходы элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, первые, входы с выходами позиционного счетчика; , вторые входа - с выходами разр дов двоичного счетчика, а счетный вход позиционного счетчика соединен с шиной высокочастотных импульсов.

Claims (2)

  1. Формула изобретения
    1. Устройство для управления шаговым двигателем с дроблением шага, содержащее распределитель импульсов, элементы И по числу фаз двигателя, соединенные выходами с входами усилителей мощности, первыми входами - с выходами распределителя импульсов, вторыми входами - с прямым и инверсным выходами блока дробления шага, включающего элемент ИЛИ, реверсивный
    9 счетчик, соединенный счетным входом с шиной низкочастотных импульсов, а выходами заема и переноса - с входами элемента ИЛИ, подключенного выходом к тактовому входу распределителя импульсбв и входу автореверсирования реверсивного счетчика, мультиплексор, прямой выход которого подключен к вторым входам элементов И, взятых через один, а инверсный выход - к вторым входам остальных элементов И, и формирователь адресного кода, подключенный выходами к адресным входам мультиплексора, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, коммутируемые входы мультиплексора в порядке возрастания номеров соединены с разрядными 'выходами реверсивного счетчика в порядке возрастания разрядов, формирователь адресного кода снабжен двоичным счетчиком и 'Логарифмическим счетчиком, счетный вход которого сое1 О динен с шиной высокочастотных импульсов, выход со счетным входом двоичного счетчика., выход которого соединен с адресными входами мультиплексора, 5 а выход переноса - с входом установки логарифмического счетчика в исходное положение.
  2. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а10 ю щ е е с я тем, что логарифмический счетчик содержит двоичный счетчик, позиционный счетчик, элементы И по числу разрядов двоичного счетчика и выходов позиционного счетчика, эле15 мент ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом позиционного счетчика, выходы элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, первые входы с выходами позиционного счетчика, _ 2θ вторые входы - с выходами разрядов двоичного счетчика, а счетный вход позиционного счетчика соединен с шиной высокочастотных импульсов.
    Составитель В.Алфимов Редактор А.Гулько Техред Й.Попович Корректор Л.Пилипенко Заказ 5832/56 Тираж 631 Подписное
    ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
    Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
SU853841295A 1985-01-07 1985-01-07 Устройство дл управлени шаговым двигателем с дроблением шага SU1267583A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853841295A SU1267583A1 (ru) 1985-01-07 1985-01-07 Устройство дл управлени шаговым двигателем с дроблением шага

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853841295A SU1267583A1 (ru) 1985-01-07 1985-01-07 Устройство дл управлени шаговым двигателем с дроблением шага

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1267583A1 true SU1267583A1 (ru) 1986-10-30

Family

ID=21157661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853841295A SU1267583A1 (ru) 1985-01-07 1985-01-07 Устройство дл управлени шаговым двигателем с дроблением шага

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1267583A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1037409, кл. Н 02 Р 8/00, 1983. Авторское свидетельство СССР № 993428, кл. Н 02 Р 8/00. 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5459370A (en) Vibration type motor device
SU1267583A1 (ru) Устройство дл управлени шаговым двигателем с дроблением шага
US5736829A (en) High-speed constant-horsepower motor
SU1714577A1 (ru) Устройство дл программного управлени @ -фазным шаговым двигателем
SU1718187A1 (ru) Устройство дл программного управлени @ -фазным шаговым двигателем
US4471310A (en) Pulse generator having variable pulse occurrence rate
SU957404A2 (ru) Устройство дл управлени шаговым двигателем с дроблением шага
SU1137443A2 (ru) Устройство дл программного управлени @ -фазным шаговым двигателем
RU1823124C (ru) Электропривод с частотно-импульсным управлением
SU1679598A1 (ru) Устройство дл управлени шаговым двигателем с дроблением шага
SU1083321A1 (ru) Устройство дл многорежимного управлени @ -фазным шаговым электродвигателем
SU993428A1 (ru) Устройство дл управлени шаговым двигателем с дроблением шага
SU1531072A1 (ru) Устройство дл программного управлени четырехфазным шаговым двигателем
SU1160557A1 (ru) Кольцевой счетчик
SU1251277A1 (ru) Устройство дл управлени вентильным электродвигателем
SU1702340A1 (ru) Устройство дл программного управлени четырехфазным шаговым двигателем с насыщенной магнитной системой
SU1758825A1 (ru) Устройство дл управлени двухфазным шаговым двигателем с дроблением шага
SU1481711A1 (ru) Устройство дл управлени шаговым двигателем
SU1649513A1 (ru) Устройство дл программного управлени четырехфазным шаговым двигателем
SU637938A2 (ru) Устройство дл многорежимного управлени -фазным шаговым двигателем
SU1591180A1 (ru) Устройство для управления шаговым двигателем
SU508887A1 (ru) Устройство дл управлени четырех-фазным шаговым двигателем
RU757U1 (ru) Цифровой управляемый фазовращатель
SU476651A1 (ru) Устройство дл управлени четырехфазным шаговым двигателем
SU801253A1 (ru) Делитель частоты следовани иМпульСОВ C АВТОМАТичЕСКи изМЕН ющиМС КОэффициЕНТОМ дЕлЕНи