167112. lajstromszámú szabadalom • Üzemeljárás és kapcsolási elrendezés léptető motor szabályozására változtatható frekvenciájú oszcillátorrral
5 167112 6 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezést szemlélteti, a 2. ábra a frekvencia-impulzusszám-karakterisztikáját ábrázolja. Az 1 oszcillátor ft, négyszögimpulzusait a 3 vezérlőszervre adjuk, amelyben az ábrán nem ábrázolt alapjeladó van elhelyezve. Ez az alapjeladó az impulzusok (lépések) számát leszámolja és akívánt alapjeladó „a" impulzusszám elérésekor a számlálás leállítására jelet ad. Az 1 oszcillátor fb négyszögimpulzusait ezen kívül a 2 irányváltó számlálóra is adjuk, amely az impulzussorozatnak csak egy „b" impulzusszám részét, pontosabban az indítás vagy a leállítás impulzusait számlálja. A „b" impulzusszám a motor paramétereitől függ, azaz a motor részére megengedett maximális frekvenciaszám eléréséig szükséges impulzusok száma, a maximálisan megengedett sebességváltozás (frekvencia gradiens) esetében. Az alapjeladó számláló nulla értéktől a/2 impulzusszámig, majd irányváltó kapcsolás után a/2 impulzusszámtól nulláig számlál. Habár ezáltal a számláló kimenete a pozicionálás befejezése után nulla értéket mutat, a számláló összesen „a" impulzusszámot számlált. Hasonló módon az irányváltó számláló az indításnál a „b" impulzusszám eléréséig számlál, a motor továbbfutásakor nem számlál, majd (a-b) impulzusszám után „b" impulzusszámot számlál visszafelé nulla értékig. A számlálók szinkronizáltak, ami azt jelenti, hogy a számlálás kezdetekor az alapjeladóban is megindul az előre-hátra számlálás, majd a számlálás befej eztekor „a" impulzusszám után, mindkét számláló egyidejűleg mutat nulla értéket. Kevesebb léptetést igénylő pozicionálás esetén, azaz b^ a/2 feltételkor, mindkét számláló mindvégig szinkronban fut, a 2 irányvátó kapcsoló időszakosan, nem áll le, mert ez esetben a „továbbfutás" vezérlés nem jön létre. A frekvencia változtatását a 2 irányváltó számláló végzi. Ennek kimenetéről a mindenkori számlálóállásnak megfelelő, pl. a 2* (k = 0, 1, 2 n) jeleket a Tk kapcsolótranzisztoron át 5 ellenálláshálózatra adjuk, amely utóbbi a bináris számrendszernek megfelelő kódolás szerint van kialakítva. E jelek az impulzus számától függő feszültségek, amelyek az 1 oszcillátor időállandóját, és ezzel az oszcillátor frekvenciáját közvetlenül befolyásolják. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés az 1. ábrán látható. A kapcsolás lényegében két párhuzamos vezérlőhatásláncból áll. Mindkettő kimenete a változtatható frekvenciájú 1 oszcillátorhoz csatlakozik. Az első vezérlő hatáslánc jellemzője az, hogy a változtatható frekvenciájú 1 oszcillátor kimenete 3 vezérlőszerwel van összekötve, amelynek kimenete a 4 léptető motorhoz csatlakozik. A vezérlést négyszögimpulzusjellel végezzük. A 3 vezérlőszerv impulzusformálót, alapjeladó-számláltót, valamint olyan ekvivalens fokozatot tartalmaz, amely az „a" alapjeladó impulzusszámot és a legnagyobb fordulatszámnak megfelelő „b" impulzusszámot a névleges számláló állással hasonlítja össze. Tartalmaz továbbá impulzusosztót, impulzuserősítőt, amely a 4 léptető motor tekercseinek vezérlésére szolgál. A másik vezérlőhatáslánc olyan áramhurok, amely a frekvenciafüggő 1 oszcillátorra való visszacsatolást biztosítja. Ez a vezérlőlánc az 1 oszcillátoron kívül, egy ahhoz csatlakozó 2 irányváltó 5 számlálót és egy 5 ellenálláshálózatot tartalmaz. Ez utóbbi adott számú, egymással párhuzamos ellenállásokból áll, amely ágakban az ellenállások Gk =2k -G o (k = 0, 1, 2 n) 10 összefüggés szerint vannak lépcsőzve. Az említett ellenállásokat az n + 1 számú T^ kapcsolótranzisztor kapcsolja be, illetve ki. A Tk kapcsolótranzisztor bázisa a 2 irányváltó számláló 15 2k számú kimenetéhez van kötve. Ha ezen a kimeneten jel van jelen, akkor a megfelelő tranzisztor vezérlést kap és a hozzátartozó Gk ellenállással az oszcillátor időállandóját és ezzel az oszcillátor frekvenciáját változtatja. Ezzel az oszcillátor fb 20 frekvenciája kényszervezérlésű lesz, mindig a 2 irányváltó i számlálóállásának függvényében. E vezérlés szempontjából a 1 T" — = — + T' 25 fb b összefüggés érvényesül, ahol T" és T' a fixen beállítható időállandókat jelentik. T' értékét R' G' 30 vagy R", míg T" értékét G0 és C" értékei alapján állíthatjuk be. (L. 1. ábra.) Az R', C, R" és a C" jelentését az alábbiakban fejtjük ki: 35 Egy szokásos kapcsolású oszcillátor impulzus-periódusidejét a tj és t2 időkonstansok határozzák meg. 40 i — = t i + h ahol 45 t, = R' • C és t2 =(R" + -V-)'C " í • G0 50 Fentiekből kitűnik, hogy a C és a C" kondenzátorok, valamint az R' és R" ellenállások a kapcsolási idők szempontjából az impulzus alakját határozzák meg. Az R' és C tagok főképpen a 55 konstans tt bekapcsolási időt határozzák meg, míg az R" és C" kapcsolási elemek az „i" változóval együtt a t2 nyugalmi időt szabják meg. Más szavakkal az R\ R" a C és C" olyan kapcsolási elemek, amelyek a kapcsolás teljes működésének 60 paramétereit határozzák meg. A 2 irányváltó számláló három S, V és R bemenettel rendelkezik, amely utóbbiak a vezérlő szervvel vannak összekötve. A (start stop) S bemenet útján szabályozzuk a számlálás időtartamát, ^5 az előrefutás, illetve a (gyorsulás céljára szolgáló) 3
