192608. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés léptetőmotorok ellenőrzött vezérlésére
192 608 2 A találmány tárgya léptetőmotor ellenőrzött vezérlésére alkalmas kapcsolási elrendezés, amelyben a végrehajtó léptetőmotorral szöghelyzet távadó van mechanikusan összekapcsolva, amely elektromos feldolgozó fokozathoz csatlakozik. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés elsősorban pontos szögelfordulás igényű vagy nagypontosságú fordulatszámtartású irányítástechnikai rendszerek hajtásánál alkalmazható. Irányítástechnikai rendszerekben alkalmazott ismert léptetőmotoros hajtásoknál a kiadott parancs végrehajtásának, különösen minden egyes lépés megtételének ellenőrzésére bonyolult és költséges megoldásokat, például szöghelyzet-digitalizálót vagy nagyfelbontóképességű és nagypontosságú fordulatszámadót használnak. Szöghelyzet-digitalizáló egy lehetséges megoldására mutat példát a Műszaki lexikon 3. kötetének 624—625. oldala (Akadémiai Kiadó, Budapest, 1974.). Ennél a megoldásnál a végrehajtó léptetőmotor tengelyéhez kódolt tárcsa kapcsolódik mechanikusan, melynek egyik oldalán fényforrás, míg másik oldalán több fotoérzékelő helyezkedik el, melyek együttesen olyan szöghelyzet távadót alkotnak, amely a kapcsolódó motor szögelfordulásának megfelelő digitális jelet ad ki. Az ismertetett felépítésből adódik ennek a megoldásnak a hátránya is: működéséhez külön fényforrásra és a kimenőjeltől, azaz a digitális kimenőkódtól függő számú fotoérzékelőre van szükség, melyek csak abban az esetben működnek megfelelően, ha elrendezésük a kódtárcsához képest állandó, továbbá biztosított a fényadó és fényvédő elemek szennyeződésmentessége. A szöghelyzet távadó digitális kimenőjelét külön elektronikus feldolgozó fokozattal lehet aztán további vezérlési vagy szabályozási vagy kijelzési célra felhasználni, ami további költségnövelő tényező. A találmánnyal célunk léptetőmotor ellenőrzött vezérlésére alkalmas olyan kapcsolási elrendezés kialakítása, amely a felsorolt hiányosságok kiküszöbölésével egyszerűen és olcsón megvalósítható. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy a végrehajtó szervként használt léptetőmotor tengelyével mechanikusan összekötött másik ugyanolyan vagy lépésszögével és fázisszámával azonos érzékelő léptetőmotor, valamint a végrehajtó és az érzékelő léptetőmotorral összekapcsolt számláló és kijelzőegység alkalmazásával a végrehajtó léptetőmotor helyzetéről folyamatosan pontos információ áll rendelkezésünkre. A kitűzött feladatot olyan kapcsolási elrendezéssel valósítottuk meg, amelyben vezérlőegységhez kapcsolódó végrehajtó léptetőmotorral szöghelyzet távadó van mechanikusan összekapcsolva, amely elektromos feldolgozó fokozathoz csatlakozik. Ezt a találmány szerint úgy fejlesztettük tovább, hogy szöghelyzet távadóként egy második érzékelő léptetőmotor van a végrehajtó léptetőmotorral mechanikusan csatolva, amely előre/hátra számláló egyik bemenetére kapcsolódik, és a számláló másik bemenete a végrehajtó léptetőmotorra van kötve, míg a számláló kimenete optikai kijelzőhöz csatlakozik. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy előnyös kiviteli alakja értelmében a vezérlőegység a végrehajtó léptetőmotor kívánt fordulatszámával arányos frekvenciájú kimenőjelű frekvenciaadó, amelynek ellenőrzőjel kimenetével a számláló előreszámláló bemenete van összekötve, míg a számláló hátraszámláló bemenete csatlakozik az érzékelő léptetőmotorra. Ebben az esetben nincs szükség külön jelszintillesztő fokozat beiktatására a végrehajtó léptetőmotor valamint a számláló bemenete közé. 5 A találmány értelmében előnyös továbbá, ha a számláló és a kijelző közé tároló-, dekódoló- és meghajtófokozat van iktatva, míg a kijelző számkijelzőkből van felépítve, mivel ebben az esetben a végrehajtó léptetőmotor névleges és tényleges fordulatszám kö- 10 zötti eltérés numerikusán leolvasható. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy további előnyös kiviteli alakja értelmében akijelző fényemittáló diódákból van felépítve. Ekkor a kapcsolási elrendezés még kisebb méretben, egyszerűbben és így 15 üzembiztosabban építhető fel. A találmányt az alábbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesebben, amelyen a kapcsolási elrendezés példakénti kiviteli alakjának blokkvázlata látható. 20 Mint a rajzon látható, tetszés szerinti irányítástechnikai rendszer hajtásában alkalmazott végrehajtó L1 léptetőmotor tengelyével ugyanolyan felépítésű, lépésszögével és fázisszámával azonos érzékelő L2 léptetőmotor van mechanikusan összekapcsolva. Az irányí- 25 tástechnikai rendszer léptetőimpulzusokat generáló ismert 1 vezérlőegységének kimenete egyrészt az L1 léptetőmotorra, másrészt előre/hátra 2 számláló előreszámláló bemenetére van vezetve. Az 1 vezérlőegység ebben az esetben olyan, a végrehajtó L1 léptető- 30 motor kívánt fordulatszámával arányos frekvenciájú kimenőjelet szolgáltató frekvenciaadó, amelynek kimenőjele illesztés nélkül csatlakoztatható a jelen példában TTL áramkörből felépített 2 számláló bemenetére. Egyéb esetekben a 2 számláló bemenete 35 a frekvenciaadó ellenőrzőjel kimenetére csatlakozik. Az érzékelő L2 léptetőmotor a számláló hátraszámláló bemenetével van összekötve. Az ismertetett példában decimális számlálóval megvalósított előre/ hátra 2 számláló kimenete ismert tároló-dekódoló és 40 meghajtó 3 fokozaton át a jelen példában két számkijelzőt tartalmazó 4 kijelzővel van összekapcsolva. Az érzékelő L2 léptetőmotor nem kap gerjesztést, de elképzelhető névleges áramának törtrészével való gerjesztése is, mivel ezáltal nem vagy csak elhanya- 45 golhatóan kis veszteségi teljesítményt okoz, kimenőjele azonban határozottabbá válik. A végrehajtó L1 léptetőmotor részére kiadott léptetési parancsimpulzusokat az L1 léptetőmotoron kívül a 2 számláló előreszámláló bemeneteire vezet- 50 jük és a 2 számlálót a lépés megtörténtekor a végrehajtó L1 léptetőmotorral együtt elforduló érzékelő L2 léptetőmotor tekercséről vett jellel visszaléptetjük. Amennyiben választhatóan megbatározott időn belül a 2 számláló nem kerül alaphelyzetbe, a szám- 55 láló kimenetén megjelenő jelből igény szerint parancsismétlést vagy hibajelzést képezhetünk. A 2 számláló kimenetére kötött 4 kijelző segítségével a végrehajtó L1 léptetőmotor működése folyamatosan ellenőrizhető. 60 Az ismertetett kapcsolási elrendezés a fenti módon fázisonkénti ellenőrzésre is bővíthető, miáltal irány szerinti lépésellenőrzés valósítható meg. Az érzékelő L2 léptetőmotor ellenőrzőjele minden lépésnél biztosított a léptetés frekvenciájától függet- 65 lenül, mivel a helyesen vezérelt L1 léptetőmotor és 2
