SU957172A1 - Устройство дл программного управлени шаговым двигателем - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к числовому программному управлению станками, оснащенными шаговыми приводами подач, а также может быть использовано в системах автоматики и информационноизмерительной техники.

Известно устройство дл  программного управлени  шаговым двигателем, содержащее блок задани  программ, . коммутатор, сумматоры, второй счетчик , триггеры, соединенные с фазными обмотками шагового двигател , и первые счетчики. Такое устройство позвол е-k реализовать фазоимпульсное управление током двигател  l .

Однако функциональные возможности данного устройства весьма ограничены- , нет возможности управлени  кратностью дроблени , а также малый динамический диапазон скоростей за счет неустойчивой работы при малых оборотах двигател .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  шаговый привод, содержащий блок электрического дроблени  шага, с делителем , последовательно соединенные распределитель импульсов и усилитель мощности, а также дatчик положени , датчик тока, регул тор напр жени . Преобразователь код-аналог 2.

Недостатком известного устройства

to  вл етс  сложность конструкции, св занна  с применением сложных блоков.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей управлени  шаговым приводом, т.е. по15 лучение управл емой кратности дроблени  шага шагового двигател  и увеличение динамического диапазона скоростей при импульсном управлении.

20

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем блок электрического дроблени  шага с делителем , последовательно соединенные усилитель мощности и распределитель импульсов, блок электрического дроблени  шага содержит делитель с управл емым коэффициентом делени , блок управлени  коэффициентом делени , инвертор , регистр и арифметическо-логическИй блок, выход переноса которого соединен с распределителем импульсов и с входами выбора режима арифметическо-логического блока непосредственно и через инвертор, а информационные выходы соединены с информационными входами регистра, выходы которого соединены поразр дно с входом первого числа арифметическологического блока и с входами блоков сравнени  кодов, другие входы которых соединены с выходами делител , а выходы с первыми входами триггеров, выходы которых соединены с входами усилител  мощности, а вторые входы соединены с старшим разр дом делител  и входом делител  с управл емым коэффициентом делени , .выход которого

соединен с тактирующим входом регист-25 деленное на число В pa, а входы управлени  коэффициентом делени  - с первыми выходами блока управлени  коэффициентом делени , вт рые выходы которого соединены с входом второго числа арифметическо-логического блока. Устройство применимо дл  управлени  многофазным шаговым двигателем. На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства применительно к четырехфазному шаговому двигателю; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюст рирующие формирование сигнала на фазах двигател . Дл  упрощени  иллюстрации .на фиг. 2 изображены диаграммы дл  двухразр дного варианта схемы. Устройство содержит шаговый двигатель I, усилитель 2 мощности, распределитель 3 импульсов, триггеры k и 5, блоки 6 и 7 сравнени  кодов, де лители 8, делитель 9 с управл емым коэффициентом делени , блок 10 управлени  коэффициентом делени , регистр 11, арифметическо-логический блок 12, инвертор 13. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии на выходах делителей 8, 9 и регистра 11 установ лен код 00..00,а на инверсных выхода делител  tt - код 11..11. Выход переноса устанавливает на управл ющих входах арифметическо-логического бло ка 12 режим суммировани : первое чис

Claims (2)

1. где m ло плюс второе число. На информационные входы регистра 11 поступает код 00..00 плюс второе число. Триггер Ц находитс  в состо нии 1, а триггер 5 установлен блоком сравнени  кодов в состо ние О. С поступлением тактовых импульсов на вход делител  8 набор кодов на входах блоков 6 и 7 сравнени  мен етс  (фиг. 2с1,о), и на входах .триггеров k и 5 формируютс  ШИМ сигналы, причем длительность импульсов на выходе триггера Ц уменьшаетс , а на выходе триггера 5 увеличиваетс  (фиг. 21,ф . С помощью ШИМ происходит дробление шага шагового двигател . Период следовани  импульсов Tf, равен времени одного цикла делени  делител  8. Количество импульсов одинаковой длительности, формирующих один квант дроблени , рав но п, где п - коэффициент делени  делител  9. Длительность одного кванта дроблени  Т Количество т квантов дроблени  шага k равно 2 число разр дов регистра 11, а i может принимать значени  от О до т. С поступлением каждого следующего импульса с выхода делител  9 на тактирующий вход регистра 11 в регистре записываетс  код первого числа плюс код второго числа. При поступлении k-ro импульса на вход регистра 1 1 в регистр записываетс  код 11 .. 11 . Выход переноса арифметическологического блока 12 устанавливает режим: первое число минус второе число и подает сигнал на переключение обмотки, распределитель 3 импульсов переключает выход триггера k на усилитель 2 мощности противоположной фа зы. С приходом следующих 1с импульсов на вход регистра 11 длительность импульсов на выходе триггера увеличиваетс , на выходе триггера 5 уменьшаетс , причем передний фронт импульса определ етс  положением заднего фронта старшего разр да делител  8 (фиг. 2а), а задний фронт импульса определ етс  моментом сравнени  кодов на выходах делител  8 и регистра 11 (фиг. 2Ь). При поступлении k-ro импульса на вход регистра 11 последний устанавливаетс  в состо ние 00..00. Выход переноса арифметическо-логического блока 12 устанавливает режим:первое . число плюс второе число. 5 Распределитель 3 импульсов переключает выход триггера 5 на усилитель мощности противоположной фазы. На фиг. 2е изображены диаграммы напр жений на фазах двигател . Измен   код второго числа можно управл ть кратностью дроблени  шага. Дл  того, чтобы при малых скорос т х вращени  с дроблением шага  ко двигател  не успевал реагировать на каждый импульс, т.е. чтобы не наблю дались рывки и автоколебани , в схе му введен делитель частоты с управл емым коэффициентом делени  9 Он позвол ет увеличить врем  нахождени  кор  в фиксированном положении за счет повторени  п-раз каждого импульса дроблени  (фиг. ), т.е. мо но уменьшить скорость вращени  в п-раз, не ухудша  устойчивости и плавности движени . Формула изобретени  Устройство дл  программного управ лени  шаговым двигателем с дробление шага, содержащее блок электрического дроблени  шага с делителем, последо вательно соединенные распределитель импульсов и усилитель мощности, от личающеес  тем, что, с ; целью изменени  величины шага и расширени  динамического диапазона скоростей ,блок электрического дроблени  шага содержит делитель с управл емым 72« коэффициентом делени , блок управлени  коэффициентом делени , инвертор, регистр и арифметическо-логическ,|й блок, выход переноса которого соединен с распределителем импульсов и с входами выбора режима арифметическологи-ческого блока непосредственно и через инвертор, а информационные выходы соединены с информационными входами регистра, выходы которого соединены поразр дно с входом первого числа арифметическо-логического блока и с входами блоков сравнени  кодов, другие входы которых соединены с выходами делител , а выходы с первыми входами триггеров, выходы Которых соединены с входами усилител  мощности, а вторые входы соединены с старшим разр дом делител  и входом делител  с управл емым коэффициентом делени , выход которого соединен с тактирующим входом регистра, а входы управлени  коэффициентом делени  - с первыми выходами блока управлени  коэффициентом делени , вторые выходы которого соединены с входом второго числа арифметическо-логического блока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Vf 601666, кл. G 05 8 , 12..76.
2. 2.Лученко В.Е. и Рубцов В.П. Электропривод с шаговыми двигател ми Электропривод и автоматизаци  промышленных установок, 1978, т. 6, с. 67 рис. k2 (прототип).

   957172