SU1293701A1 - Устройство дл управлени шаговым двигателем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть / пользовано в приводах бумаги и пе Г ад|бщей головки устройства печати. Цель изобретени  - снижение энергопотреблени  и упрощение устройства. Устройство дл  управлени  шаговым двигателем содержит распределитель 1 импульсов, первый 2 и второй 3 источники питани , блок 4 задержки, управл емый источник 5 напр жени  п усилителей мощности, каждый из которых содержит транзистор 6, разв зывающий диод 7, диод 8, резистор 9 и ключ 10. Цель изобретени  достигаетс  за счет введени  блока 4 задержки, управл емого источника 5 напр жени , диодов 8, резисторов 9. 4 ил. |7-г/ усилитель I мощности . (Л ьо х 00

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в приводах бумаги и печатающей головки устройства печати.

Цель изобретени  - снижение энергопотреблени  и упрощение устройства.

На фиг.1 представлена функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - принципиальна  схема распределител  импульсов дл  четырехфазного шагового двичина которой равна сумме времени - т - бот- ки шага и времени погашени  кинетической энергии ротора двигател .

Блок 4 работает следующим образом. При поступлении переднего фронта импульса на вход блока на выходе инвертора 27 устанавливаетс  сигнал «О, при этом конденсатор 29 разр жаетс  через открытый выход инвертора 26 и резистор 28. Величина резистора 28 выбрана такой, что конгател ; на фиг.З - принципиальна  схема 10 денсатор 29 полностью разр дитс  до прихоблока задержки; на фиг.4 - временна  диаграмма работы устройства дл  четырехфазного шагового двигател .

Устройство содержит распределитель 1 импульсов, первый 2 и второй 3 источники питани , блок 4 задержки, управл емый источник 5 напр жени , транзисторы 6.1 - 6.П, разв зывающие диоды 7.1-7.п, диоды 8.1-В.п, резисторы 9.1-9.п, ключи 10.1 - 10.П, фазные обмотки 11.1 - 1 l.n, стабилитроны 12 и 13, транзистор 14, счетчик 15, посто нное запоминающее устройство 16, инверторы 17-20, элементы 2И-НЕ 21-24.

Устройство содержит также триггер 25 Шмитта, инверторы 26 и 27, токоограничи- тельный резистор 28, конденсатор 29, резистор 30, резистор 31 нагрузки.

Устройство работает следующим образом.

Напр жение Ui первого источника питани  нестабилизировано, напр жение Ug второго источника питани  значительно выше lJi и выбрано из условий обеспечени  фор15

20

25

да заднего фронта импульса. После поступлени  заднего фронта на вход блока задержки на выходе инвертора 26 устанавливаетс  состо ние «Закрыт и конденсатор 29 зар жаетс  от источника через резисторы 28 и 30. На выходе инвертора 27 при этом сохранитс  предыдущее состо ние «О. Последующее состо ние на его выходе определ етс  состо нием триггера 25 Шмитта, который переключитс  с задержкой, определ емой временем зар да конденсатора 29. В случае, если последующий импульс поступит на вход блока ранее этого времени, то переключение триггера Шмитта не произойдет и, следовательно, на выходе блока сохранитс  сигнал «О. В случае, если последующий импульс не поступит в течение этого времени, триггер Шмитта переключитс  и на выходе инвертора 27 по витс  состо ние «Закрыт.

Усилители мощности, реализованные на элементах 6-10, обеспечивают подключесированного нарастса-ни  тока в фазах ние фаз двигател  к первому или второму

источнику питани . При включении фаза подключаетс  через ключ 10 к второму источнику 3, обеспечивающему форсированное нарастание тока в фазе. После нарастани  тока в фазе до номинального значени  ключ закрываетс  и фаза через транзистор 6, разв зывающий диод 7, подключаетс  к первому источнику 2.

При подаче сигнала «О транзистор 6 закрыт, а при подаче сигнала «1 напр жедвигател  при их подключени х к второму источнику питани  через ключ. Напр жение на выходе управл емого источника 5 напр жени  стабилизировано стабилитронами 12 и 13 и устанавливаетс  на одно из значений Us и U переводом транзистора 15 в открытое или закрытое состо ние.

Распределитель 1 импульсов формирует сигналы,управл ющие фазами двигател  и работает следующим образом. .

35

Импульсы, период которых определ ет 40 ние на его базе фиксируетс  через диод 8 на частоту переключени  шагового двигател , уровне напр жени , подаваемого от управ- поступают на счетчик 15 и переключают его. л емого источника 5 напр жени .

В режиме фиксированной сто нки сигнал «О на входе устройства, проинвертироСигналы с его выхода поступают на адресные шины АО и AI посто нного запоминающего устройства 16, на выходах Qi -

ванный в блоке 4 задержки, обеспечиQ4 которого по каждому из состо ний фор- 45 вае состо ние «Открыт транзистора 14 и

мируютс  ранее запрограммированные сигналы управлени , а на выходах Q -Qs - сигналы форсировани . Сигналы с выходов QI-Q4 через инверторы 17-20 поступают на первые выходы распределител  импульсов. Сигналы форсировки с выходов Q5 -Qs но- ступают через элементы 2И-НЕ 21-24 на вторые выходы распределител  импульсов. На вторые выходы элементов 2И-НЕ поступают входные импульсы и на выходах этих элементов длительность сигнала «О равна длительности этих импульсов.

Блок 4 задержки производит задержку заднего фронта входных импульсов, величина которой равна сумме времени - т - бот- ки шага и времени погашени  кинетической энергии ротора двигател .

Блок 4 работает следующим образом. При поступлении переднего фронта импульса на вход блока на выходе инвертора 27 устанавливаетс  сигнал «О, при этом конденсатор 29 разр жаетс  через открытый выход инвертора 26 и резистор 28. Величина резистора 28 выбрана такой, что конденсатор 29 полностью разр дитс  до прихо

да заднего фронта импульса. После поступлени  заднего фронта на вход блока задержки на выходе инвертора 26 устанавливаетс  состо ние «Закрыт и конденсатор 29 зар жаетс  от источника через резисторы 28 и 30. На выходе инвертора 27 при этом сохранитс  предыдущее состо ние «О. Последующее состо ние на его выходе определ етс  состо нием триггера 25 Шмитта, который переключитс  с задержкой, определ емой временем зар да конденсатора 29. В случае, если последующий импульс поступит на вход блока ранее этого времени, то переключение триггера Шмитта не произойдет и, следовательно, на выходе блока сохранитс  сигнал «О. В случае, если последующий импульс не поступит в течение этого времени, триггер Шмитта переключитс  и на выходе инвертора 27 по витс  состо ние «Закрыт.

Усилители мощности, реализованные на элементах 6-10, обеспечивают подключеВ режиме фиксированной сто нки сигнал «О на входе устройства, проинвертированный в блоке 4 задержки, обеспечивае состо ние «Открыт транзистора 14 и

0

5

на втором выходе управл емого источника напр жени  напр жение равно Us.

С первых выходов распределител  1 импульсов подаютс  сигналы «1 или «О, соответствующие включенным или выключен- ны.м фазам двигател . Ключи 10 закрыты, а транзисторы 6 закрыты или открыты в соответствии с сигналом «О или «1 на входе. Через фазы, подключенные к открытым транзисторам 6, проходит ток, величи- н,а которого определ етс  напр жением Us. Напр жение Us выбираетс  таким, что ток через фазы значительно меньще номинального .

В режиме переключени  при поступлении на вход устройства импульса на отработку первого шага на первых и вторых выходах распределител  1 импульсов, соответствующих включаемым фазам двигател , формируетс  соответственно сигнал «1 и «О, а на первых и вторых выходах, соответствующих выключаемым фазам - сигналы «О и «1. Сигналы «О с вторых выходов распределител  импульсов открывают

Использование предлагаемого устройства позвол ет повысить надежность его работы за счет снижени  потребл емой мощности во врем  сто нки и за счет применени  нестабилизированного первого источника питани . Кроме того, улучшаютс  динамические характеристики двигател  на первом шаге после сто нки.

Включение транзисторов 6 по схеме с общим коллектором позвол ет использовать

ключи 10 и на включаемые фазы подклю- 10 общий радиатор, что упрощает конструкцию, чаетс  высокое напр жение, обеспечивающее форсированное нарастание тока в фазах. Одновременно передний фронт импульса с входа устройства, инвертированный в блоке

задержки, выключает транзистор 14 и устанавливает на его выходе напр жение U4, обеспечивающее нарастание тока в ранее включенных фазах до номинального значени . В момент времени, определ емый длительностью импульса, когда величина тока

15

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  шаговым двигателем , содержащее распределитель импульсов , первый и второй источники питани  и по числу фаз двигател  - транзисторы , разв зывающие диоды и ключи, обща  щина питани  первого и второго источников питани  соединена с первыми выходами фаз двигател , вторые выходы ко- во включаемых фазах достигнет номиналь- 20 торых соединены с соответствующими като- ного значени  на всех вторых выходах рас- дами разв зывающих диодов и выходами пределител  1 импульсов, устанавливаютс ключей, входы которых соединены с выходом

   сигналы «1, обеспечивающие запирание второго источника питани , отличающеес  ключа 10 во включаемых фазах. Дальней- тем, что, с целью снижени  энергопотреб- шее поддержание номинального значени  то- лени  и упрощени , введены блок задержка в каждой из этих фаз обеспечиваетс  25 ци, управл емый источник напр жени  и по напр жением, поступающим на фазу через числу фаз двигател  - резисторы и диоды, разв зывающий диод 7 с эмиттера транзис-первый и второй выходы управл емого истора 6. При поступлении последующих им- точника напр жени  соединены соответст- пульсов на вход устройства с интерваламивенно с общей шиной питани  и катодавремени между импульсами, меньшими вре-ми диодов, аноды которых соединены соотмени задержки, работа устройства аналогич-ветственно с первыми выводами резисторов

   на с той лишь разницей, что при этом ранее установленное напр жение U4 на выходе управл емого источника напр жени  остаетс  неизменным. В случае, если очередной импульс не поступит на вход устройства ,, и вторые выходы распределител  импульсов в течение времени, равного времени задерж- соединены соответственно с вторыми вывода- ки, сигнал с выхода блока задержки пере- ми резисторов и с вторыми входами ключей, ключит управл емый источник напр жени  а вход - с входом блока задержки, вы- на меньшее напр жение Us и двигатель пере-ход которого соединен с входом управл еходит в режим сто нки.мого источника напр жени .

   и базами транзисторов, коллекторы которых соединены с выходом первого источника питани , а эмиттеры - с анодами соответ ствующих разв зывающих диодов, первые

   Использование предлагаемого устройства позвол ет повысить надежность его работы за счет снижени  потребл емой мощности во врем  сто нки и за счет применени  нестабилизированного первого источника питани . Кроме того, улучшаютс  динамические характеристики двигател  на первом шаге после сто нки.

   Включение транзисторов 6 по схеме с общим коллектором позвол ет использовать

   общий радиатор, что упрощает конструкцию,

   ветственно с первыми выводами резисторов

   и вторые выходы распределител  импульсов соединены соответственно с вторыми вывода- ми резисторов и с вторыми входами ключей, а вход - с входом блока задержки, вы- ход которого соединен с входом управл еи базами транзисторов, коллекторы которых соединены с выходом первого источника питани , а эмиттеры - с анодами соответ ствующих разв зывающих диодов, первые

   26

   30

   25

   27

   3i

   (Риг. 3

   t3 1

   I

   n

   Д

   ъ

   -t

   J

   фиг. 4