SU1504779A1 - Устройство дл управлени четырехфазным шаговым двигателем с дроблением шага - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в прецизионных системах автоматического управлени  дл  управлени  четырехфазным шаговым двигателем. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и упрощение настройки. Изобретением достигаетс  уменьшение цены шага в два раза по сравнению с прототипом при одинаковой разр дности преобразовател  2 код-аналог, а также облегчение настройки привода за счет обеспечени  режима работы, при котором одновременно измен етс  величина тока только в одной фазе. Устройство содержит операционный усилитель 7 в каждом канале усилител  мощности, посто нное программируемое запоминающее устройство 4, преобразователь кода 5 и элементы ИСКЛЮЧАЮЩИЕ ИЛИ 3. 3 ил.

Description

. 31504779

га в два раза по сравнению с прототипом при одинаковой разр дности преобразовател  2 код - аналог, а также облегчение настройки привода за счет . обеспечени  режима работы, при котором одновременно измен етс  величина

тока только в одной фазе. Устройство содержит операционньш усилитель 7 в каждом канале усилител  мощности, посто нное программируемое запоминающее устройство 4, преобразователь кода 5 и элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ПТИ 3. 3 ил.

Изобретение относитс  к управлению электрическими машинами и может быть использовано в прецизионном дискретном электроприводе. .

Цель изобретени  состоит в повьше- нии точности и упрощении настройки.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - времен- ные диаграммы сигналов при дроблении шага в три раза; на фиг. 3 - вариант исполнени  схемы преобразовател  кодаУстройство (фиг. 1) содержит ре- версивньм счетч1 к 1, преобразователь 2 код - аналог, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, посто нное программируемое устройство 4, преобразователь 5 кода, многоканальный усилитель 6 мощности, каждый канал которого состоит из one- рационного усилител  7, токоограничи- вающего резистора 8, ключей 9, 10, силового транзистора , св зывающего обмотку 12 управлени  (фазу) шагового двигател  с источником питани  U, и резистора 13 обратной св зи по току. Младшие разр ды реверсивного счетчика 1 (первые п ть на фиг. 1) подкпю- 1ены через элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 к входам преобразовател  2 код - аналог . Выход преобразовател  2 код - аналог соединен с входами операционных усилителей 7 всех каналов многоканального усилител  6 мощности, выходы которых через токоограничивающий резистор 8 соединены с общей точкой ключей 9, 10, один из которых св зан с общим проводом, а второй - с источником питани , и силового транзистора 1 1 . Три старших разр да реверсив- ноге счетчика 1 соединены с посто нным программируемым запоминающим устройством 4 (емкостью бит), выходы которого подсоединены к соответствующим ключам 9, 10. Первый старший разр д реверсивного счетчика 1 подсоединен к объединенным между собой вторым входам элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и преобразователю 5 кода, выходы последнего подключены к входам реверсивного счетчика 1.

Устройство работает следующим образом .

На входы преобразовател .5 кода поступают от внешнего задающего устройства (не показано) импульсы управлени  с частотой f и потенциальные сигналы выбора направлени  В (условно - движение вперед) или Н (условно - движение назад). Преобразователь 5 .кода преобразует эти управл ющие сигналы к виду, необходимому дл  нормальной работы реверсивного счетчика 1. Емкость счетчика выбираетс  равной (п+3), где п - необходимый коэффициент дроблени  шага.Первые п разр дов реверсивного счетчика через элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 подаютс  на преобразователь 2 код - анйлог, который вырабатывает напр жение U (фиг. 2). Нисход щую ветвь этого напр жени  получают путем изменени  кода счетчика 1 с помощью элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, которые в зависимости от состо ни  (п+1)-го разр да счетчика измен ют код реверсивного счетчика 1 на инверсный; чтобы максимальное и минимальное значение напр жени  и сохранились в течение одного такт, осуществл ют дополнительное преобразование кода счетчика 1 с помощью преобразовател  5 кода, который по фронту и спаду импульсов на (п+1)-м ра:зр де счетчика измен ет код на один такт.

Возможный вариант исполнени  пре-: образовател  З кода представлен на фиг. 3. Преобразователь состоит из трех элементов 2И-НЕ и формировател  импульсов (ФИ) по нарастанщему и спадающему фронтам.

Напр жение Uj с выхода преобразовател  2 код - аналог подаетс  на вхды операционных усилителей 7 усилител  6 мощности. На выходах усилителей 6 мощности в зависимости от управл ющих напр жений на ключах 9. -10

(фиг, 2) по вл ютс  сигналы, которые задают токи в фазах двигател  U -U (фиг. 2), Управл ющие напр жени  на ключах формируютс  с помощью посто нного программируемого запоминающего устройства (ППЗУ) 4 емкостью бит в зависимости от состо ни  (п+1), (п+2), (п+3)-го разр дов счетчика 1, в соответствии с таблицей.

Состо ние логической единицы напр жений и. соответствует замкнутому состо нию ключей 9, 10, а логического нул  (0) - разомкнутому. То- коограничивающий резистор 8 служит дп  защиты операционного усилител  7 от перегрузки по току. Резистор 13 обратной св зи в цепи силового транзистора 11 каждого канала обеспечива- 20 токоограничивающий резистор к базе ет работу усршител  мощности в режиме силового транзистора и общей точке стабилизации тока, что повышает точность обработки щага и уменьшает влиключей , входом - к выходу преобраз вател  код - аналог, одни входь эл ментов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ подключены

 ние колебаний питающего напр жени 

и изменений сопротивлени  фазы двига- 25 младшим разр дам реверсивного счеттел .

Описанное устройство обеспечивает в два раза большее дробление шага, чем устройство-прототип, при одной и той же разр дности преобразователей , код - аналог и, следовательно, большую плавность движени , что особенно важно в приводах, обеспечивающих низкие и сверхнизкие скорости, например в приводах выт гивани  .мр- нокристаллов. Наличие одного преобразовател  код - аналог и, соответственно , одного измен ющегос  в каждый момент тока позвол ет значительно упростить настройку привода.

Ёазр ды счетчика п-И п+2 п+3

Состо ние, на выходах ГШЗУ

iIf.J}lT±JZLL,LLMI

о о 1

I

о о i 1

о 1

о 1

о 1

о 1

о 1 1

о о о о о

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  четырех- фазным шаговым двигателем с дроблением шага, содержащее реверсивный счетчик , преобразователь код - аналог, многоканальный усилитель мощности, коммутирующий фазы двигател  и содержащий в каждом канале два ключа, силовой транзистор и резистор обратной св зи, отлича.ющеес  тем, что, с целью повышени  точности и упрощени  настройки, введены посто нное

   программируемое запоминающее устройство , преобразователь кода и элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а в каждый канал усилител  мощности введен операционный усилитель, выходом подключенный через

   токоограничивающий резистор к базе силового транзистора и общей точке

   ключей, входом - к выходу преобразовател  код - аналог, одни входь элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ подключены к

   чика, другие объединены между собой и подключены вместе с входом преобразовател  кода к первому старшему разр ду счетчика, выходы элементов

   ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЧИ соединены с входами преобразовател  код - аналог, другие выводы ключей подключены к общей шине и источнику питани  соответственно , а их управл ющие входы - к выходам посто нного программируемого запоминающего устройства, входы которого подключены к трем старшим разр дам реверсивного счетчика, послед НИИ своими входами подсоединен к выходам преобразовател  кода.

   о о о 1 1

   о о о

   1 1

   о о о о 1 1

   о о о о о 1 1 о

   1 1 1 1

   о о о о

   1

   о о о о о о 1

   о о 1 1 1 1

   о о