SU964950A1 - Устройство дл старт-стопного управлени шаговым двигателем - Google Patents

Description

Изобретение относится к электроприводу и может быть применено в устройствах с шаговыми электродвигателями, требующих высококачественного старт—стопного режима движения и повышенной надежности исполнения команд.

Известны устройства для старт—стопного ⁵ управления шаговым двигателем, содержащие усилитель мощности, распределитель импульсов и формирователь старт-стопных команд [ 1 ].

Наиболее близким по технической сущности является устройство для старт-стопного управления шаговым двигателем, содержащее усилитель мощности, распределитель импульсов с входами направления движения и формирователь старт-стопных команд [2].

Недостатком известных устройств является пониженная надежность, связанная с тем, что формирование старт-стопного сигнала осуществляется последовательно возбуждаемыми элементами задержки. Отказ одного из элементов приводит к полному нарушению последовательности старт-стопного сигнала и, следовательно, к сбою движения ротора двигателя. Другой недостаток пониженная точность старт-стопного движения, |связанная с тем, что в формировании сигнала управления участвуют несколько (в нереверсивном варианте минимум два, а в реверсивном четыре) элемента задержки. Нестабильность одного из них приводит к искажению стартстопного сигнала и, как результат, к возникновению колебаний ротора в конце движения. Кроме этого, недостатком является и импульсный характер старт-стопных команд, формируемых распределителем импульсов - счетным устройством, имеющим пониженный коэффициент надежности.

Цель изобретения - повышение надежности и точности старт-стопного движения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем усилитель мощности, распределитель импульсов и формирователь старт-стопных команд, последний содержит блок памяти, коммутатор каналов, тактовый генератор и логический элемент ИЛИ, входы которого соединены с входами направления движения распределителя импульсов, а выход подключен к входу синхронизации тактового генератора и входу ’’Запись” блока памяти, соединенного информационными входами поразрядно с выходами распределителя импульсов, а выходами — поразрядно с входами коммутатора каналов, подключенного другими входами к поразрядным выходам блока памяти, причем 5 выход тактового генератора связан с управляющим входом коммутатора каналов, соединенного своими выходами с входами усилителя мощности.

На фиг. 1 представлена функциональная 10 схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 ' моментная характеристика шагового двигателя в сочетании с импульсными последовательностями команд в функции времени.

Устройство для старт-стопного управления 15 шаговым двигателем 1 содержит усилитель мощности 2, коммутатор каналов 3, распределитель импульсов 4, блок памяти 5, логический элемент ИЛИ 6, тактовый генератор 7, входы 8 и 9 направления движения. 20

Устройство работает следующим образом. Управляющий импульс внешней пограммы Ug._x (фиг. 2) поступает на один из входов направления движения 8 или 9. Одновременно с передним фронтом управляющего импульса, 25 воздействующего через элемент ИЛИ 6 на вход ’’Запись” блока памяти 5, осуществляется перезапись состояния распределителя импульсов 4 в блок памяти 5. По заднему фронту импульса управления U_BX в зависимости от направления _эо движения изменяется состояние распределителя импульсов 4 и 1)ф2 (Ф^иг· 2). Таким образом, с момента окончания командного импульса в потенциальной форме в блоке памяти 5 хранится информация о настоящем, а в распределителе импульсов 4 о последующем состояниях фаз шагового двигателя 1. Эти состояния распределителя импульсов 4 передаются на входы усилителя мощности 2 по командам тактового генератора 7, вырабатывающего с момента поступления на вход синхронизации командного импульса Ug_y внешней программы один период тактовой частоты U_r (фиг. 2). При наличии логической единицы на выходе генератора 7 через коммутатор каналов 3 транслируется в усилитель мощности 2 информация ⁴⁵ из распределителя импульсов 4, а при логическом нуле — на выходе генератора 7 из блока памяти 5. При этом ротор двигателя 1 в мо мент времени tj выводится из состояния покоя 4^. (фиг. 2) под действием положительного момента М и движется в направлении соседней устойчивой точки (фиг. 2). В момент времени t 2 ротор попадает под действие. тормозящих сил и фиксируется в момент времени t₃ в точке 4$ .

Использование цифровой информации об электрических состояниях фаз шагового двигателя о предстоящем движении в потенциальной форме по сравнению с известными полностью исключает возможность сбоя распределителя импульсов. Сохранение комплекта блоков при реверсивном управлении упрощает устройство. Наличие одного программного блока (одной степени свободы) облегчает настройку и повышает точность прибора.

Claims (2)

1. 3964 соединенного информационными входами поразр дно с выходами распределител  импульсов а выходками - поразр дно с входами коммутатора каналов, подключенного другими входам к поразр дным выходам блока пам ти, причем выход тактового генератора св зан с управл ющим входом коммутатора каналов, соединенного своими выходами с входами усилител  мощносчи. На фиг. 1 представлена функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 моментна  характеристика шагового двигател  в сочетании с импульсными последовательност ми команд в функции времени. Устройство дл  старт-стопного управлени  iaaroBMM двигателем 1 содержит усилитель мощ ности 2, коммутатор жаналов 3, распределитель импульсов 4, блок пам ти 5, логический элемент ИЛИ 6, тактовый генератор 7, входы 8 и 9 направлени  движени . Устройство работает следующим образом. Управл ннций импульс внещней пограммы Ug.) (фиг. 2) поступает на один из входов направлени  движени  8 или 9. Одновременно с передним Фронтом управл ющего импульса, воздействующего через элемент ИЛИ 6 на вход Запись блока пам ти 5, осуществл етс  перезапись состо ни  распределител  импульсов 4 в блок пам ти 5. По заднему фронту импульса }птравлени  Ug в зависимости от направлени  движени  измен етс  состо ние распределител  импульсов 4 Уф и иф (фиг. 2). Таким образом, с момента окончани  командного импульса в потенциальной форме в блоке пам ти 5 хранитс  информаци  о насто щем, а в распределителе импульсов 4 о последующем состо ни х фаз шагового двигател  1. Эти состо ни  распределител  импульсов 4 передаютс  на входы усилител  мощности 2 по командам тактового генератора 7, вырабатывающего с мо мента поступлени  на вход синхронизации командного импульса Uoy внешней программы один период тактовой частоты U (фиг. 2). При наличии логической единицы на выходе генератора 7 через коммутатор каналов 3 транс лируетс  в усилитель мощиости 2 информаци  из распределител  импульсов 4, а при логическом нуле - на выходе генератора 7 из блока пам ти 5. При этом ротор двигател  1 в момент времейи ti выводитс  из состо ни  поко  Ч., (фиг. 2) под действием положительного момента М и движетс  в направлении соседней устойчивой точки (фиг. 2). В момент времени t j ротор попадает под действие. тормоз щих сил и фиксируетс  в момент времени ts в точке /з . Использование цифровой ин(Ьормации об злектрических состо ни х фаз шагового двигател  о предсто щем движении в потенциальной форме по сравнению с известными полностью исключает возможность сбо  распределител  импульсов. Сохранение комплекта блоков при реверсивном управлении упрощает устройство . Наличие ощюго программного блока (одной степени свободы) облегчает настройку и повь1щает точность прибора. Формула изобретени  Устройство дл  старт-стопного управлени  шаговым двигателем. Содержащее усилитель мощности, распределитель импульсов с входами направлени  движеии  и Формирователь старт-стопных камани, отличаюЩееС   тем, что, с целью повышени  надежности И точности старт-стопного движени , формирователь старт-стопных команд содержит блок пам ти, тактовый генератор, коммутатор каналов и логический элемент ИЛИ, входы которого соединены с входами направлени  движени  распределител  импульсов, а выход подключен к входу синхронизации тактового генератора и входу Запись блока пам ти, соединенного информационными входалСи с выходами распределител  импульсов, а выходами поразр дно - с входами коммутатора каналов, подключенного другими входами к поразр дным выходам блока пам ти, причем выход тактового генера тора св зан с управл ющим входом коммутатора каналов, соединенного своими выходами с входами усилител  мощности. Источники информации, прин тые во вннмание при зкспертизе 1.Дискретиый электропривод с шаговыми двигател ми. Под ред. М. Г. Чшшкина. М., Энерги , 1971, с. 546-559.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 262221, кл. Н 02 Р 8/00, 1970.

   3h-il

   Ti

   Hfl

   11

   U«i

   -i