SU493885A1

SU493885A1 - Device for controlling multiple stepper motors

Info

Publication number: SU493885A1
Application number: SU2002408A
Authority: SU
Inventors: Александр Афанасьевич Сазонов; Владимир Александрович Федукин
Original assignee: Московский институт электронной техники
Priority date: 1974-03-11
Filing date: 1974-03-11
Publication date: 1975-11-28

Description

1one

Изобретение относитс к электроприводам и может быть использовано дл управлени несколькими синфазно работающими шаговыми двигател ми в системах автоматического регулировани .The invention relates to electric drives and can be used to control several in-phase stepper motors in automatic control systems.

Известны устройства дл управлени несколькими шаговыми двигател ми с поочередной коммутацией фаз, содержаш,ие датчики положени роторов, св занные со входами усилителей мош,ности.Devices are known for controlling several stepper motors with alternate phase switching, comprising rotor position sensors associated with the inputs of the mosh amplifiers.

В описываемом устройстве, с целью повышени надежности, введены две группы схем «ИЛИ и три группы схем совпадени , число которых в каждой группе равно числу фаз двигателей, причем выходы одной группы схем «ИЛИ соединены со входами усилителей мош,ности, а входы через схемы совпадени всех трех групп св заны с выходами схем «ИЛИ второй группы, подключенных своими входами к одноименным выходам датчиков положени .In the described device, in order to increase reliability, two groups of OR circuits and three groups of coincidence circuits are introduced, the number of which in each group is equal to the number of phases of the engines, and the outputs of one group of OR circuits are connected to the inputs of the main amplifiers, and the inputs through the circuits the coincidences of all three groups are associated with the outputs of the OR circuit of the second group, connected by their inputs to the corresponding outputs of the position sensors.

На фиг. 1 приведена структурна схема описываемого устройства применительно к двум четырехфазным шаговым двигател м; на фиг. 2-угловые характеристики моментов шаговых двигателей и временные диаграммы сигналов на отдельных элементах.FIG. 1 shows a structural diagram of the described device with reference to two four-phase stepper motors; in fig. 2-angular characteristics of the moments of stepping motors and timing diagrams of signals on individual elements.

Шаговый двигатель 1 с датчиком положени 2 на валу и шаговый двигатель 3 с датчиком положени 4 на валу соединены с фазными усилител ми мош,ности 5-8, которые управл ютс соответственно от схем «ИЛИ 9-12, входы которых соединены с выходами схем совпадени движени «Назад 13-16,A stepper motor 1 with a position sensor 2 on the shaft and a stepper motor 3 with a sensor position 4 on the shaft are connected to phase amplifiers 5-8 that are controlled respectively by OR 9-12 circuits whose inputs are connected to the outputs of the coincidence circuit Movement "Back 13-16,

управл емых от шины обратного движени 17, с выходами схем совпадени положени «Стоп 18-21, управл емых от шины фиксации положени ротора 22, а также со схемами совпадени движени «Вперед 23-26, которые управл ютс от шины пр мого движени 27. Вторые входы схем совпадени соединены с выходами схем «ИЛИ 28-31, входы которых соединены с одноименными выходами датчиков положени .controlled from the reverse motion bus 17, with the outputs of the coincidence circuits of Stop 18-21 controlled from the bus locking position of the rotor 22, as well as with the Forward 23-26 motion coincidence circuits that are controlled from the forward traffic bus 27. The second inputs of the coincidence circuits are connected to the outputs of the OR circuits 28-31, the inputs of which are connected to the same outputs of the position sensors.

На фиг. 2 показаны угловые характеристики синхронизирующего момента М фаз I-IV опережающего двигател ШД1 и отстающего двигател ШД2, временные диаграммы сигналов с датчиков положени обоих двигателейFIG. Figure 2 shows the angular characteristics of the synchronizing momentum M of phases I-IV of the leading engine ShD1 and the lagging engine ShD2, time diagrams of signals from the position sensors of both engines

(1Ф2 - сигнал II фазы датчика положени двигател ШД1, 2ФЗ -сигнал HI фазы датчика положени двигател ШД2 и т. п.) и сигналы с выходов схем «ИЛИ 28-31 (21 - суммарный сигнал первых фаз датчиков положени , Б2 - соответственно вторых и т. п.) дл трех случаев рассогласовани положени роторов: 45 эл.град., 90 эл.град. и 135 эл.град. Заштрихованные площади кривых синхронизирующего момента показывают величину(1F2 is the phase II signal of the motor position sensor SHD1, 2FZ is the HI phase signal of the motor position sensor SHD2, etc.) and signals from the outputs of the OR 28-31 circuits (21 is the sum signal of the first phases of the position sensors, B2 is respectively the second etc.) for three cases of misalignment of the rotor position: 45 electrical degrees, 90 electrical degrees. and 135 el.grad. The shaded areas of the synchronization moment curves show the magnitude

энергии, сообщаемой каждому из двигателейenergy reported to each of the engines

в очередном цикле коммутации. Двойна штриховка соответствует возбуждени1р двух фаз шагового двигател . Заштрихованна площадь кривых выше оси 6 соответствует энергии разгона двигател , ниже оси в-энергии торможени . Штриховка дана дл случа движени в пр мом направлении, когда по сигналу на шине пр мого движени 27 открыты схемы совпадени 23-26.in the next switching cycle. Double hatching corresponds to the excitation of two phases of a stepper motor. The shaded area of the curves above axis 6 corresponds to the acceleration energy of the engine, below the in-braking energy axis. The hatching is given for the case of driving in the forward direction when the matching schemes 23-26 are opened according to the signal on the forward driving bus 27.

Аналогичные процессы имеют место и при движении назад, когда открыты схемы совпадени 13-16.Similar processes take place when moving backward when coincidence schemes 13-16 are open.

Опережаюша коммутаци фаз отстающего двигател и запаздывающа коммутаци опережающего двигател вызывают различие поступающей в двигатели энергии, что обеспечивает синхронизацию движени обоих двигателей и их синфазную работу.The anticipated phase switching of a lagging engine and the delayed switching of a leading engine cause a difference in the energy supplied to the engines, which ensures the synchronization of the movement of both engines and their common-mode operation.

Подача сигнала на шину 22 обеспечивает фиксацию двигателей. Повышение надежности устройства достигаетс посредством введени The signal on the bus 22 provides a fixation of the engines. Improving the reliability of the device is achieved by introducing

потенциальных св зей усилителей мощности с потенциальными датчиками положени , позвол ющих исключить импульсные элементы, имеющие более низкую надежность.potential couplings of power amplifiers with potential position sensors to eliminate impulse elements having lower reliability.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл управлени несколькими шаговыми двигател ми с поочередной коммутацией фаз, содержащее датчики положени роторов , св занные со входами усилителей мощности , отличающеес тем, что, с целью повышени надежности, в него введены две группы схем «ИЛИ и три группы схем совпадени , число которых в каждой группе равно числу фаз двигателей, причем выходы одной группы схем «ИЛИ соединены со входами усилителей мощности, а входы через схемы совпадени всех трех групп св заны с выходами схем «ИЛИ второй группы, подключенных своими входами к одноименным выходам датчиков положени .A device for controlling several stepper motors with alternate phase switching, containing rotor position sensors connected to the inputs of power amplifiers, characterized in that, in order to increase reliability, two groups of OR circuits and three groups of coincidence circuits are introduced, the number of which in each group is equal to the number of phases of the engines, and the outputs of one group of OR circuits are connected to the inputs of power amplifiers, and the inputs through the coincidence circuits of all three groups are connected to the outputs of OR circuits of the second group connected by their own moves to the like outputs of the position sensors.

ПP

И IAnd I

Фиг. 2FIG. 2