SU1453580A1 - Устройство дл управлени @ -фазным шаговым двигателем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано в шаговом электроприводе автоматизированных исполнительных устройств . Цель изобретени  состоит в повышении КПД путем снижени  потребл емой мощности. Устройство содержит распределитель импульсов, (т+1)- входовый элемент И 8 и m каналов управлени  с усилител ми 2 мощности. В каждый канал управлени  введены индуктивный датчик 3 перепада тока в фазе, формирователь 4 импульсов и триггер 5, выход которого подключен к одному из входов элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, второй вход которого соединен с входом усилител  2 мощности. При неисправности устройства изменение уровн  сигнала на входе усилител  2 мощности не подтвер кдаетс  соответствующим импульсом датчика 3,что обуславливает блокировку шагового : двигател  и включение сигнализации. 1 ил. i W

Description

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в шаговом электроприводе исполнительных автоматизированных устройств.

Цель изобретения - повышение КПД путем сокращения потребляемой мощности.

На чертеже представлена блок-схе- щ ма устройства для управления ш-фаяным шаговым двигателем.

Устройство содержит т-канальный распределитель 1 импульсов, каждый из ш выходов которого подключен к 15 входу усилителя 2 мощности соответствующего канала, на силовой выходной шине которого установлен индуктивный датчик 3 перепада тока в фазе, соединенный выходом через форми- 20 рователь 4 импульсов со счетным входом триггера 5, выход которого подключен к одному из входов элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, второй вход которого соединен с выходом распредели- 25 теля 1 импульсов, а выход подключен к элементу 7 индикации и одному из ш входов (ш+1)-входового элемента И 8, (ш+1)-й вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, выход эд подключен к тактовому входу распределителя I импульсов, а каждая фаза шагового двигателя 9 подключена к выходу усилителя 2 мощности соответствующего канала.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы распределитель 1 импульсов устанавливается в исходное состояние, соответствующее одному из режимов коммутации фаз шагового двигателя 9·. При этом на выходе распределителя до подачи тактовых импульсов присутствуют сигналы одинакового, например, низкого уровня. Одновременно триггеры 5 во всех входовый элемент И 8 на тактовый вход распределителя 1 импульсов.

При подаче тактовых импульсов на выходах распределителя 1 импульсов, определяемых заданным режимом коммутации, в соответствующей последовательности появляются сигналы высокого уровня, обеспечивающие протекание тока в фазных обмотках шагового двигателя 9 и его вращение по заданной программе. Пусть, например,сигнал высокого уровня появляется на первом выходе распределителя 1 импульсов, Включение тока в соответствующей фазе шагового двигателя 9 сопровождается перепадом тока с нулевого до номинального уровня в силовой шине, соединяющей выход усилителя 2 мощности с соответствующей фазой шагового двигателя 9. Этот перепад тока обуславливает срабатывание индуктивного датчика 3, представляющего собой, например, несколько витков изолированного провода, намотанных на силовой шине, ^сформированный импульс, выдаваемый датчиком 3 по перепаду тока в силовой шине, подается на формирователь 4 импульсов, с выхода которого сфор—, мированный до заданных уровня и длительности импульса поступает на счетный вход триггера 5 и переключает последний. На входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 остаются сигналы разных логических уровней, благодаря чему сохраняется единичный уровень на выходе этого элемента, не изменяющий состояние элемента 7 индикации и не препятствующий прохождению тактовых импульсов через (ш+1)-входовый элемент И 8 на тактовый вход распределителя 1 импульсов. При последующем появлении сигнала низкого уровня на первом выходе распределителя 1 и отключении тока в фазе по перепаду с m каналах управления также устанавливаются в исходное состояние (цепи установки на схеме не показаны),,причем уровень сигналов на выходах всех триггеров одинаков, но противоположен уровню сигналов на выходе распределителя 1 импульсов.

На входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 6 присутствуют поэтому сигналы разных логических уровней, и логическая единица, снимаемая с выхода элемента 6, не препятствует прохождению тактовых импульсов через (т+1) номинального до нулевого уровня датчик 3 повторно выдает импульс, который вновь переключает триггер 5, обеспечивается тем самым сохранение единичного уровня на выходе элемента 6.

Во всех остальных функционирующих аналогичным образом каналах управления при исправности устройства на выходах всех элементов'ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 постоянно подтверждается сигнал высокого (единичного) уровня,так как на входах указанных элементов ³ 1453580 всегда присуствуют сигналы разных логических уровней.

В случае выхода из строя усилителя 2 мощности или шагового делителя 9 в силовой шине, соединяющей усилитель 2 мощности с двигателем 9, имеет место (в зависимости от характера неисправности) либо постоянное протекание тока с выхода усилителя 2 мощности, либо постоянное отсутствие тока. Изменение уровня сигнала на выходе распределителя 1 импульсов не подтверждается в данном случае соответствующим импульсом датчика 3 и переключением триггера 5, что обуславливает появление сигналов одинакового уровня на входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и нулевого уровня на его выходе.

Нулевой уровень на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 обуславливает срабатывание элемента 7 индикации и блокировку прохождения тактовых импульсов через (т+1)-вхпдовый элемент И 8 на тактовый вход распределителя 1 импульсов. Шаговый двигатель 9 блокируется при соответствующей (акустической, световой и т.п.) сигнализации, причем блокировка его может быть снята только после устранения причин неисправности.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в снижении потребляемой мощности и улучшении массогабаритных показателей. Так, например, при использовании предлагаемого устройства для управления шестифазным шаговым двигателем (ток фазы 3 А,напряжение питания 48 В) потребляемая мощность в сравнении с известным снижается не менее чем на 15 Вт, щей выход усилителя мощности с соответствующей фазой двигателя. Сигнал,, выдаваемый датчиком при переключении тока в фазе, представляет собой в данном случае игольчатый импульс длительностью около 1 мкс, амплитудой около 400 мВ и по амплитуде не менее чем в пять раз превышает сигэд налы, обусловленные взаимоиндукцией при переключении тока в соседних фазах.

Этот сигнал легко выделяется и формируется с помощью формирователя эд импульсов, выполненного, например, на компараторе, Выходной сигнал которого при напряжении питания +5 В можно непосредственно подавать на вход микросхем.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для управления m-фазным шаговым двигателем,содержащее 25 шину тактовых импульсов, т-канальный распределитель импульсов, (т+1 ) входовой элемент И и каналы управления по числу фаз, каждый из которых включает в себя соединенный с выхо30 дом распределителя усилитель- мощности, элемент индикации и элемент ИСК'ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с входом усилителя мощности, а выход подключен к элементу ин35 дикации и одному из m входов (т+1)-

   4 входового элемента И, (т+1)-й вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, а выход - с тактовым входом распределителя импульсов, о т уличающееся тем, что, с целью повышения КПД путем снижения потребляемой мощности, в каждый канал управления введены индуктивный

   Достоинством канала управления в предлагаемом устройстве является простота реализации и надежное функционирование. Индуктивный датчик перепада тока в фазе представляет собой около десяти витков изолированного провода, намотанного в удобном месте вокруг силовой шины, соединяю45 датчик перепада тока в фазе двигателя, формирователь импульсов и триггер, выход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а счетный вход подключен к выходу формирователя импульсов, соединенного входом с индуктивным датчиком перепада тока в фазе двигателя.