SU1591179A1 - Apparatus for detecting fallures in stepping electric drive - Google Patents

Apparatus for detecting fallures in stepping electric drive Download PDF

Info

Publication number
SU1591179A1
SU1591179A1 SU884499805A SU4499805A SU1591179A1 SU 1591179 A1 SU1591179 A1 SU 1591179A1 SU 884499805 A SU884499805 A SU 884499805A SU 4499805 A SU4499805 A SU 4499805A SU 1591179 A1 SU1591179 A1 SU 1591179A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
switching
input
output
outputs
Prior art date
Application number
SU884499805A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Valerij D Telegin
Igor N Rudoj
Vitalij V Nizhnikov
Vadij I Lakizo
Original Assignee
Sp Kt B S O Proizv Pri Bruss G
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 Sp Kt B S O Proizv Pri Bruss G filed Critical Sp Kt B S O Proizv Pri Bruss G
Priority to SU884499805A priority Critical patent/SU1591179A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1591179A1 publication Critical patent/SU1591179A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вThe invention relates to electrical engineering and can be used in

системах управления шаговыми двигателями с любым числом фаз в условиях повышенных требований к надежности работы дискретных электроприводов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля отказов при несимметричных режимах коммутации фаз. Устройство содержит элементы И 11, ИЛИ-НЕ 12,control systems of stepper motors with any number of phases in the context of increased requirements for the reliability of discrete electric drives. The purpose of the invention is the extension of functionality by providing control of failures in asymmetric modes of switching phases. The device contains elements AND 11, OR-NOT 12,

ИЛИ 10, ЗИЛИ-НЕ 14 со стробированием, триггер 9, одновибратор 8, две шиныOR 10, ZILI-NOT 14 with gating, trigger 9, one-shot 8, two tires

6,7 задания тактности коммутации и элемент 13 контроля четности. Обеспечивается обнаружение отклонений от ' заданного симметричного или несимметричного алгоритма коммутации, в т,ч. закорачивание обмоток двигателя на шину силового питания и нештатное .их обесточивание. 1 ил.6.7 job tact switching and element 13 parity. Detection of deviations from a given symmetric or asymmetric switching algorithm is provided, in t, h. shorting the motor windings to the power bus and abnormal de-energization. 1 il.

ςπςπ

>>

33

15911791591179

4four

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в системах управления шаговыми двигателями с любым чис- д лом фаз в условиях поьппенных требований к надежности работы шаговых электроприводов .The invention relates to the control of electric machines and can be used in control systems of stepper motors with any number of phases under the conditions of the reliability requirements for the operation of stepper motors.

Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможносьей пу- до тем обеспечения контроля отказов при несимметричных режимах коммутации. The purpose of the invention is to expand the functional possibilities by providing fault control in asymmetrical switching modes.

На чертеже представлена функцио- , нальная схема предлагаемого устройства. 15The drawing shows the functional scheme of the proposed device. 15

Устройство для обнаружения отказов в шаговом электроприводе, снабженном шинами 1 - 3 соответственно тактовых импульсов, включения двигателя и реверса, подключенными к входам коммута-эд тора 4 фаз, выходы которого связаны с соответствующими фазами шагового двигателя 5, содержит шины 6 и 7 задания тактности коммутации, одновибратор 8; триггер 9, элемент ИЛИ 10, 25A device for detecting failures in a stepper electric drive equipped with tires 1–3, respectively, clock pulses, switching on the engine and reverse, connected to the inputs of the commutator 4 phases, whose outputs are connected with the corresponding phases of the stepper motor 5, contains buses 6 and 7 of the switching tact , one-shot 8; trigger 9, element OR 10, 25

элемент И 11, элемент ИЛИ-НЕ 12, элемент 13 контроля четности и элемент ЗИЛИ-НЕ 14 со стробированием, выход которого является выходом устройства, а входы подключены к выходам элемен- дд. та И 11, ИЛИ-НЕ 12, связанных своими входами с выходами коммутатора 4 фаз, и к выходу элемента 13 контроля четности, информационные входа которого соединены с выходами коммутатора 4 дд фаз, а паритетные входы (Р1 и Р2) подключены к прямому и инверсному выходам триггера 9, установочные 8- и Квходы которого связаны с шинами 6 и 7 задания тактности коммутации, счет- дд. ный С-вход подключен к шине 1 тактовых импульсов и объединен с вторым входом одновибратора 8, первый вход которого подключен к шине 2 включения двигателя и объединен с первым входом 45элемента ИЛИ 10, второй вход которого связан с выходами одновибратора 8, а выход подключен к входу стробирования элемента ЗИЛИ-НЕ.element 11 and element OR NOT 12, element 13 parity control and element ZILI NOT 14 with gating, the output of which is the output of the device, and the inputs are connected to the outputs of the elements. mA 11, OR-NOT 12, connected by their inputs to the outputs of the 4-phase switch, and to the output of the parity control element 13, the information inputs of which are connected to the outputs of the switch 4 dd phases, and the parity inputs (P1 and P2) are connected to the direct and inverse the outputs of the trigger 9, the installation of 8 - and quids of which are connected with tires 6 and 7 tasks of tact switching, counting-dd. The new C input is connected to the clock bus 1 and is combined with the second input of the one-shot 8, the first input of which is connected to the bus 2 on the engine and combined with the first input of the 45th element OR 10, the second input of which is connected to the outputs of the one-shot 8, and the output is connected to the input gating element ZILI-NOT.

Устройство работает следующим об- дд разом,The device works as follows,

При включении устройства и шагового электропривода на шине 2 включения двигателя устанавливается низкий потенциал, обуславливающий отключение дд коммутатора 4 фаз и тем самым обесточивание обмоток шагового двигателя 5. Поступая далее через элемент ИЛИ 10, обеспечивающий сложение сигналов низкого уровня, на вход стробирования элемента ЗИЛИ-НЕ 14, сигнал низкого уровня с шины 2 блокирует этот элемент, обуславливая сигнал высокого уровня на его выходе и препятствуя прохождению через элемент 14 сигнала высокого уровня с выхода элемента ИЛИ-НЕ 12, обусловленного наличием сигналов низкого уровня на всех его входах благодаря обесточенному состоянию шагового двигателя 5.When the device is turned on and the stepper motor drive on the motor turn-on bus 2, a low potential is set, causing the dd switch of the 4 phases to switch off and thereby de-energize the windings of the stepping motor 5. Continuing through the OR 10 element, providing low-level signal addition, to the gate input of the ZILI element 14, the low level signal from bus 2 blocks this element, causing a high level signal at its output and preventing the high level signal from the output of the OR-NO 12 element from passing through the element 14 due to the presence of low-level signals at all its inputs due to the de-energized state of the stepper motor 5.

До включения шагового двигателя 5, т.е. до подачи потенциального сигнала высокого уровня на шину 2, на шины 6 и 7 задания тактности коммутации подаются потенциальные сигналы, уровни которых определяются выбранным режимом коммутации и количеством обмоток двигателя, включенных по каждому такту. Устанавливая при этом триггер 9 в одно из фиксированных состояний (единичное или нулевое), либо разрешая работу триггера в счетном режиме, эти уровни обуславливают соответствующую комбинацию сигналов на паритетных входах Р1 и Р2 элемента 13 контроля четности, реализующего в зависимости от этой комбинации функции контроля четности, контроля нечетности или контроля четности - нечетности для сигналов, поступающих на информационные входы элемента 13.Before turning on the stepper motor 5, i.e. Before a potential high level signal is applied to bus 2, potential signals are supplied to buses 6 and 7 of the tact switching task, the levels of which are determined by the selected switching mode and the number of motor windings that are turned on during each cycle. By setting the trigger 9 to one of the fixed states (single or zero), or allowing the trigger to operate in the counting mode, these levels cause an appropriate combination of signals at the parity inputs P1 and P2 of the parity control element 13, which implements the parity function depending on this combination , oddness control or evenness control - oddness for signals arriving at the information inputs of the element 13.

Комбинации потенциальных сигналов на шйнах 6 и 7 задания тактности коммутации в зависимости от выбранного режима коммутации и количества включаемых по каждому такту обмоток двигателя, а также соответствующие уровни сигналов на паритетных входах и выходе элемента 13 при штатных режимах работы шагового электропривода приведены в таблице.The combinations of potential signals on chains 6 and 7 of the task of switching sensitivity depending on the selected switching mode and the number of motor windings switched on each clock cycle, as well as the corresponding signal levels at the parity inputs and output of the element 13 with the standard operating modes of a stepper electric drive are shown in the table.

II

После подготовки устройства к работе и выбора направления движения уровнем потенциального сигнала на шине 3 реверса на шину 2 включения двигателя подается потенциальный сигнал высокого уровня, разрешающий работу коммутатор 4 фаз, который обеспечивает по этому сигналу первоначальное запитывание обмоток шагового двигателя в соответствии с выбранным режимом коммутации, Одновременно ио перепаду сигнала на шине 2 (переходу из "0" в "1") запускается . одновибратор 8, вырабатывающий отрицательный импульс, длитель1591179After preparing the device for operation and selecting the direction of movement by the level of the potential signal on the bus 3 reverse, a potential high level signal is sent to the motor turn-on bus 2, the 4-phase switch permitting operation, which provides the initial energization of the stepper motor windings for this signal in accordance with the selected switching mode, Simultaneously, the differential signal on bus 2 (the transition from "0" to "1") starts. one-shot 8, generating a negative impulse, dlintel1591179

ность которого определяется временем, необходимым для завершения переходных процессов в коммутаторе 4 фаз и обмот-ках шагового двигателя 5. Поступая через элемент ИЛЙ-Т©’. на. вход стробирования элемента 14, этот импульс продолжает удерживать элемент 14 в заблокированном состоянии (после снятия блокировки по первому входу элемента ю ИЛИ 10) вплоть до окончания упомянутых переходных процессов. После снятия строба, т.е. деблокирования элемента ЗИПИ-НЕ 14, и при штатном включении шагового двигателя - при соот- 15 ветствии количества обмоток шагового двигателя заданному режиму коммутации (критерию чет/нечет) и наличии хотя бы одной включенной и хотя бы одной обесточенной обмотки двигателя - 20 на всех трех входах элемента 14 присутствуют сигналь! низкого уровня, обуславливающие сигнал высокого уровня, т.е. сигнал отсутствия отказа на выходе элемента 14 и после снятия .. 25which is determined by the time required to complete the transients in the 4-phase switch and windings of the stepping motor 5. By passing through the element ILY-T © ’. on. input gating element 14, this pulse continues to keep the element 14 in the locked state (after unlocking the first input element or OR 10) until the end of the mentioned transients. After removing the strobe, i.e. releasing of the ZIPPI-NE 14 element, and when the stepping motor is normally switched on - if the number of stepper motor windings corresponds to the specified switching mode (even / odd criterion) and at least one switched on and at least one de-energized motor winding is 20 The inputs of element 14 are present! low level, causing a high level signal, i.e. the signal of no failure at the output of the element 14 and after removal .. 25

строба вплоть до поступления тактового импульса.strobe until the arrival of the clock pulse.

При подаче отрицательного тактового импульса комбинация сигналов на выходе коммутатора фаз изменяется в 30When a negative clock pulse is applied, the combination of signals at the output of the phase switch changes to 30

соответствии с заданным режимом коммутации, обуславливая отработку шага двигателем. Одновременно по началу (перепаду из "1" в"0") тактового импульса, поступающего на второй вход дд -одновибратора 8, происходит запуск одновибратора и формирование отрицательного импульса, блокирующего элемент ЗИТ.И-.ЧЕ 14 на время переходных процессов. Тактовый импульс с шины 1 40according to the specified switching mode, causing the development of a step engine. At the same time, at the beginning (difference from "1" to "0") of a clock pulse arriving at the second input of dd-single-oscillator 8, a one-shot starts and a negative pulse is formed that blocks the element ZIT.AND-.CHE 14 during transients. Clock pulse from bus 1 40

подается также и на счетный вход триггера 8, однако при симметричных режимах коммутации триггер согласно приведенной таблице постоянно находится под действием сигнала по одному из 45 установочных входов, обеспечивая неизменность потенциальных сигналов на паритетных входах элемента 13, функционирование последнего в режиме контроля только четной или нечетной ком- 50 бинации сигналов на информационных входах, т.е. на выходах коммутатора 4 фаз. Тем самым поддерживается сигнал низкого уровня на выходе элемента 13 при штатном режиме работы ком- 55 мутатора фаз и шагового двигателя.The trigger 8 is also supplied to the counting input; however, with symmetric switching modes, the trigger according to the table below is constantly under the influence of a signal through one of the 45 installation inputs, ensuring that the potential signals on the parity inputs of the element 13 remain unchanged, - 50 binations of signals at information inputs, i.e. at the outputs of the switch 4 phases. Thereby, a low level signal is maintained at the output of element 13 during normal operation of the phase commutator and the stepper motor.

При выборе несимметричных режимов коммутации блокировка триггера по установочным входам снимается и триггерWhen selecting asymmetric switching modes, the trigger lock is removed by the installation inputs and the trigger is removed

начинает работать в счетном режиме, изменяя свое состояние по каждому ч тактовому импульсу (переходу из "0" в "1") до снятия строба, 'т.е. до окончания отрицательного импульса, формируемого одновибратором 8. Тем самым после подачи каждого тактового импульса и изменения количества включенных обмоток двигателя (уменьшения или увеличения на единицу) изменяется и комбинация сигналов на паритетных входах элемента 13, обуславливая при штатном режиме шагового электропривода поддержание сигнала низкого уровня на выходе элемента 13.starts working in the counting mode, changing its state for each hour clock pulse (transition from "0" to "1") before removing the strobe, i.e. until the end of the negative pulse generated by the one-shot 8. Thus, after the application of each clock pulse and the change in the number of motor windings turned on (decrease or increase by one), the combination of signals at the parity inputs of the element 13 also changes, causing the low level signal to be maintained at output element 13.

Любое отключение от заданного режима коммутации, например, закорачивание одной из невключенных обмоток либо обрыв одной из включенных обмоток двигателя,.а также аналогичный сбой в коммутаторе 4 фаз вследствие отказа силового ключевого элемента незамедлительно приводит к нарушению паритета и появлению сигнала высокого уровня на выходе элемента 13 контроля четности и тем самым сигнала низкого уровня, т.е. сигнала отказа на выходе элемента ЗПЛП-ЙЕ, являющегося выходом устройства. Этот сигнал может быть использован ддя отключения электропривода, блокировки тактовой частоты, аварийной сигнализации и т. п л Any disconnection from a given switching mode, for example, shorting one of the non-connected windings or breaking one of the included motor windings, also causes a similar failure in the 4-phase switch due to the failure of the power key element immediately leads to parity violation and the appearance of a high level signal at the output of element 13 parity and thus a low level signal, i.e. signal failure at the output of the element ZPLP-Ye, which is the output device. This signal can be used ddya drive off, the lock clock, alarm and m. N n

Аналогичным образом сигнал отказа выдается в пределах полуцикла коммутации и при более сложных и редких сбойных ситуациях. Например, при сн-·· корачиваиии на шину силового питания двух обмоток четырехфалпого двигателя, работающего в режиме с -симметричной парной коммутацией, сигнал отказа, выдается немедленно после со·.;.·, благодаря появлению сигнала высокого уровня на выходе элемента 13 в двух аз трех возможных сбойных вариантов включения обмоток либо на выходе элемента И 11 в последнем варианте, когда ?зкорочейные обмотки дополняют число включенных штатно обмоток до четырех и тем самым на всех входах элемента г.' в случае четырехфазного двигателя присутствуют сигналы высокого.уровня, что идентично такому виду отказа, как закорачивание всех обмоток двигателя на. шину силового питания. Сигнал отказа выдается устройством и при нештатном (не путем подачи сигнала низкого уровня на шину включения двн- Similarly, a failure signal is issued within a half-cycle switching and in more complex and rare failure situations. For example, when sn - ·· tune to the power bus of two windings of a four-phase motor operating in c-symmetrical pair-commutated mode, a failure signal is issued immediately after s ·.;. ·, Due to the appearance of a high level signal at the output of element 13 in two There are three possible faulty variants for switching on windings or at the output of an element 11 in the last version, when the short windings supplement the number of normally connected windings up to four and thereby at all inputs of the element r. in the case of a four-phase motor, high-level signals are present, which is identical to this type of failure as shorting all motor windings by. power bus The failure signal is issued by the device even if it is abnormal (not by sending a low level signal to the turn-on bus).

ΊΊ

15911791591179

8eight

гателя) обесточивании обмоток двигателя, например, вследствие обрыва силового питания. На всех входах элемента ИЛИ-НЕ 12 при этом присутствуют сигналы низкого уровня, обуславливаю- 3 щиё высокий потенциал на выходе элемента 12 и тем самым сигнал отказа на выходе устройства.gala) de-energizing the motor windings, for example, due to the break of the power supply. All the inputs of OR-NO element 12 are present at the same low level signals obuslavlivayu- 3 schio high potential at the output member 12 and thus failure signal output device.

Таким образом, устройство, для обнаружения отказов в шаговом электроприводе обладает в сравнении с прототипом более широкими функциональными возможностями, обеспечивая оперативное обнаружение отказов в шаговом , электроприводе, обмотки двигателя которого коммутируются как в симметричных, так и в несимметричных режимах. Основные функции контроля реализуются с помощью более простого по выполне- 2θ нию комбинационного блока, управляемого потенциальными сигналами и не требующего для своей работы формирования импульсов записи и сдвига информации, необходимых у прототипа. 25Thus, the device for detecting failures in a stepper motor has, in comparison with the prototype, broader functionality, providing prompt detection of failures in a stepper, motor drive, the motor windings of which are switched both in symmetrical and asymmetrical modes. The main control functions are implemented using a simpler (2θ) combination block that is controlled by potential signals and does not require for its work the formation of recording pulses and the shift of information required by the prototype. 25

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для обнаружения отказов в шаговом электроприводе, снабженном зд коммутатором фаз и подключенными кA device for detecting failures in a stepper electric drive equipped with a rear phase switch and connected to его входам шинами тактовых импульсов, реверса и включения двигателя, содержащее одновибратор и элемент ИЛИ, связанные своими первыми входами с шиной включения двигателя, триггер, элемент И, элемент ИЛИ-НЕ и элемент ЗИЛИНЕ со стробированием, первый и второй входы которого соединены с выходами элементов И и ИЛИ-НЕ, входы которых подключены к выходам коммутатора фаз, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения контроля отказов при несимметричных режимах коммутации фаз двигателя, введены две шины задания тактности коммутации и элемент контроля четности, выход которого связан с третьим входом элемента ЗИЛИ-НЕ со стробированием, информационные входы подключены к выходам коммутатора фаз, а паритетные входы соединены с выходами триггера, установочные входы которого подключены к шинам задания тактности коммутации, счетный вход подключен к тактовой шине и объединен с вторым входом одновибратора, связанного своим выходом с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом стробирования элемента ЗИЛИ-НЕ.its inputs with tires of clock pulses, reverse and engine start, containing a one-shot and an element OR connected by its first inputs to the engine enable bus, a trigger, an AND element, an OR-NOT element and a ZILINE element with gating, the first and second inputs of which are connected to the element outputs And and OR-NOT, the inputs of which are connected to the outputs of the phase switch, characterized in that, in order to extend the functionality by providing monitoring of failures in asymmetric modes of switching the phases of the engine, two buses are introduced Switching tact and switching parity element, the output of which is connected to the third input of the ZILI-NOT element with gating, information inputs are connected to the outputs of the phase commutator, and parity inputs are connected to the trigger outputs, the installation inputs of which are connected to the buses of the switching speed specification, the counting input is connected to the clock bus and combined with the second input of the one-shot connected to its output with the second input element OR, the output of which is connected to the input gate of the element ZILI-NOT. Режим коммутации Switching mode Количество включенных обмоток amount included windings Шины Tires Паритетные входы элемента 13 Parity inputs of element 13 Функция контроля Control function Выход элемента 13 Item 13 exit 6 6 7 7 Р1 P1 Р2 P2
Симметрич- Symmetric Чет 2- Thu 2- 0 0 1 one 1 one 0 0 Чет Thr 0 0 ный ny 4-... Нечет four-... Is odd 1 one 0 0 0 0 1 one Нечет Is odd 0 0 Несиммет- Unbalanced 1-3-5-... Нечет/Чет 1-3-5 -... Odd / Even 1 one 1 one 0/1 0/1 1/0 1/0 Нечет/чет Odd / Even 0 0
ричный 1/2,3/2,Ricky 1 / 2,3 / 2, 3/4...3/4 ...
SU884499805A 1988-10-31 1988-10-31 Apparatus for detecting fallures in stepping electric drive SU1591179A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884499805A SU1591179A1 (en) 1988-10-31 1988-10-31 Apparatus for detecting fallures in stepping electric drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884499805A SU1591179A1 (en) 1988-10-31 1988-10-31 Apparatus for detecting fallures in stepping electric drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1591179A1 true SU1591179A1 (en) 1990-09-07

Family

ID=21406641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884499805A SU1591179A1 (en) 1988-10-31 1988-10-31 Apparatus for detecting fallures in stepping electric drive

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1591179A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3416054A (en) Motor control apparatus including sequential interval generating means for alternately enabling motor rotation in forward and reverse directions
US6196650B1 (en) Sensorless motor driving circuit having a comparative phase lock loop arrangement
SU1591179A1 (en) Apparatus for detecting fallures in stepping electric drive
SU1511843A1 (en) Device for detecting failures in stepping electric drive
RU2037264C1 (en) Stepping motor failure detector
SU1415401A1 (en) Arrangement for detecting failures in stepping electric drive
RU2032265C1 (en) Stepping motor failure detector
SU1663738A1 (en) Device for detecting failures in stepping electrical drive
RU1781811C (en) Electric motor drive with device for detection of failures
SU1670767A2 (en) Device for detecting failures in discrete electric drives with four-phase step motor
SU1202009A1 (en) Control device for four-phase step motor
SU1640811A1 (en) Device for detecting failures of stepped electric drives
SU1319227A1 (en) Device for detecting failures in electric stepping drive
SU1066019A1 (en) Control device for step motor
SU1453580A1 (en) Device for controlling m-phase stepping motor
SU1631691A1 (en) Pulse distributer for six-phase stepped motors
JPH03207289A (en) Driver for brushless motor
SU1658365A1 (en) Device for positional control for step-by-step motor
SU1365341A1 (en) Apparatus for controlling multiunit linear stepping motor
SU1573523A1 (en) Reversing pulse distributor for controlling step motor
SU1644353A1 (en) Device for stepped motor control
SU1456934A1 (en) Apparatus for controlling a stepping motor
SU624230A1 (en) Arrangement for control of operation sequence
SU1259462A1 (en) Device for controlling rectifier electric motor rectifier electric motor
SU1019571A1 (en) Two-modk pulse distributor for controlling three-phase stepping motor