SU811477A1

SU811477A1 - Устройство дл управлени многофаз-НыМ шАгОВыМ дВигАТЕлЕМ

Info

Publication number: SU811477A1
Application number: SU792711778A
Authority: SU
Inventors: Виталий Иванович Левашов; Виктор Петрович Рубцов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3890
Priority date: 1979-01-10
Filing date: 1979-01-10
Publication date: 1981-03-07

Description

1

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл управлени шаговыми двигател ми , например в устройствах числового программного управлени металлорежущими станками.

Известно устройство дл управлени шаговым двигателем, содержаш,ее источник управл юш их сигналов, высоковольтный и низковольтный источники питани , разделенные диодом друг от друга, первый ключевой элемент, соедин юш,ий фазную обмотку с первым полюсом высоковольтного источника питани , второй ключевой элемент , соедин юш,ий фазную обмотку через резистор обратной св зи с вторым полюсом высоковольтного источника питани , одновибратор , подключенный входом параллельно резистору обратной св зи, а выходом к R-входу RS-триггера, усилители, первый из которых соедин ет выход RS-триггера с входом первого ключевого элемента, а второй соедин ет вход второго ключевого элемента с выходом источника управл юш,их сигналов и S-входом RS-триггера 1.

Недостатком известного устройства вл етс наличие двух источников питани , что усложн ет устройство, и увеличивает его массогабаритные показатели.

Известно также устройство дл управлени многофазным шаговым двигателем, содержаш ,ее источник управл юш,их сигналов и многоканальный усилитель, каждый канал которого содержит два ключевых элемента , первый из которых св зывает одну клемму фазы двигател с первым полюсом источника питани посто нного тока, второй ключевой элемент св зывает вторую клемму фазы двигател через резистор обратной св зи с вторым полюсом источника питани , RS-триггер, подключенный S-входом к одному из выходов источника управл юш ,их сигналов, и одновибратор, св занный своим входом с резистором обратной

св зи, а выходом - с R-входом триггера 2.

Недостатко.м этого устройства вл етс низка надежность, так как при выходе из стро первого ключевого элемента или

одновибратора выходит из стро и второй ключевой элемент, кроме того, при этом может сгореть фазна обмотка двигател .

Целью изобретени вл етс повышение надежности устройства.

Дл этого в устройство введены два элемента И-НЕ и пороговый элемент, подключенный входом к резистору обратной св зи, а выходом - к третьему входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом первого ключевого элемента , выход второго элемента И-НЕ - с входом второго ключевого элемента, а выход RS-триггера - с вторыми входами обоих элементов И-НЕ, подключенных первыми входами к второму выходу источника управл ющих сигналов.

Такое выполнение устройства обеспечивает при выходе из стро первого ключевого элемента или порогового элемента запирание сигналом одновибратора второго ключевого элемента, предотвраща выход из стро второго ключевого элемента и двигател .

На фиг. 1 изображена структурна схема предлагаемого устройства дл управлени током в одной фазе двигател ; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство (фиг. 1) содерл ит источник сигналов 1 управлени (коммутатор), RS-триггер 2, элементы И-НЕ 3 и 4, предварительные усилители 5 и 6, пороговый элемент 7, одновибратор 8, ключевые элеметы 9 и 10, диоды И и 12, резистор 13 обратной св зи и обмотку 14 двигател .

Выход 5 триггера 2 соединен с выходом сброса источника 1. Выход .R триггер 2 ггодключен к вторым входам элементов И-НЕ 3, 4, первые входы которых подключены к второму выходу источника 1. Третий вход первого элемента Н-НЕ 3 соединен с выходом элемента 7, а вход R триггера 2 подключен к выходу одновибратора 8. Вход одновибратора 8 и вход элемента 7 подключены к резистору 13. Выход первого элемента И-НЕ 3 через усилитель 5 подключен к входу первого ключевого элемента 9, коммутирующего фазу двигател , и первому полюсу высоковольтного источника питани Vi.

Выход второго элемента И-НЕ 4 через усилитель 6 подключен к входу второго ключевого элемента 10.

Устройство работает следующим образом .

Сигнал 15 сброса (фиг. 2) с выхода источника 1 поступает на S-вход триггера 2 и устанавливает его в исходное рабочее состо ние, при котором на его выходе, а следовательно, на вторых входах элементов И-НЕ 3, 4 по вл етс «единичный разрешающий потенциал 16 (фиг. 2).

Сигнал управлени 17 (фиг. 2), потупающий с второго выхода источника 1 через элементы И-НЕ 3, 4 и усилители 5, 6 включают одновременно ключевые элементы 9, 10 и к фазе прикладываетс напр жение источника питани Vi, за счет чего в обмотке быстро нарастает ток. Когда падение напр жени на резисторе 13 достигает порога срабатывани элемента 7, последний срабатывает (18, фиг. 2) и «нулевым потенциалом через элемент И-НЕ 3 усилитель 5 закрывает элемент 9.

После закрыти элемента 9 ток в фазе

начинает спадать, протека в том же направлении за счет ЭДС самоиндукции по контуру: диод 11, фаза 14, ключевой элемент 10, резистор 13, полюс источника питани Vi.

При уменьшении тока в фазе, когда паденне напр жени на резисторе 13 будет соответствовать порогу отпускани элемента 7, последний «отпустит, и «единичным

потенциалом на выходе через схему И-НЕ 3, усилитель 5 откроет элемент 9.

Процесс коммутации элемента 9 с помощью сигналов порогового элемента будет продолжатьс до тех пор, пока на третьем и

первом входах элементов П-НЕ 3, 4 будет сигнал fynp в виде «единичного потенциала (17, фиг. 2).

Таким образом, осуществл етс модул ци тока в фазе двигател . Среднее значение

тока в фазе задаетс и поддерживаетс порогом срабатывани элемента 7. Величина пульсаций тока и частота модул ции определ ютс гистерезисом (коэффициентом возврата ) порогового элемента, т. е. разницей

напр жений между порогом срабатывани и порогом отпускани . В момент отключени фазы происходит возврат (рекупераци ) запасенной энергии в источник питани 1/1 через диод 12. Это позвол ет, кроме

того, снизить перенапр жение на элементе 10 до уровн источника Vi.

При неисправности порогового элемента или «пробое элемента 9 ток в фазе нарастает до допустимого значени (фиг. 2-20;

i), которое определ етс уровнем срабатывани одновибратора 8 (19, фиг. 2), который выходным сигналом переключит триггер 2 по R-входу. Выходной «нулевой сигнал триггера 2 через элементы И-НЕ 3, 4 и

усилители 5, 6 закроет элементы 9, 10. После устранени неисправности сигналом сброса триггер 2 установитс в рабочее состо ние .

Claims

Формула изобретени

Устройство дл управлени многофазным шаговым двигателем, содержащее источник управл ющих сигналов и многоканальный

усилитель, каждый канал которого содержит два ключевых элемента, первый из которых св зывает одну клемму фазы двигател с первым полюсом источника питани посто нного тока, второй ключевой элемент св зывает вторую клемму фазы двигател через резистор обратной св зи с вторым полюсом источника питани , RS-триггер , подключенный входом S j одному из выходов источника управл ющих сигналов,

и одновибратор, св занный своим входом с резистором обратной св зи, а выходом - с входом R триггера, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности устройства, введены два элемента И-НЕ и

пороговый элемент, подключенный входом

к резистору обратной св зи, а выходом - к третьему входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом первого ключевого элемента, выход которого элемента И-НЕ - с входом второго ключевого элемента, а выход RS-триггера - с вторыми входами обоих элементов И-НЕ, подключенных первыми входами к второму выходу источника управл ющих сигналов.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Акцептованна за вка Великобритании № 1322424, кл. H2I, 1973.
2. Луценко В. Е., Рубцов В. П. Электропривод с шаговыми двигател ми. В кн.: Обзор - Итоги науки и техники. Электропривод и автоматизаци промышленных установок . Том 6, 1978, 58-61 (прототип).

t,

Фиг. 2