一種步進(jìn)電動(dòng)機(jī)環(huán)形分配器
l概述
步進(jìn)電機(jī)通常設(shè)計(jì)成3、4、5或6相。運(yùn)行方式每相依次通電的稱單拍，每相鄰兩相依次通電的稱雙拍，每單、雙相相問依次通電的稱倍拍。其它相數(shù)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行方式可依次類推。步進(jìn)電機(jī)的環(huán)形分配器目前只有三相的有專用集成電路·且價(jià)格較高·輸出電流較小。若使用雙向移位寄存器芯片40194．可組成任意相任意運(yùn)行方式的步進(jìn)電機(jī)環(huán)形分配器，具有價(jià)格較低、輸出電流較大、電路簡(jiǎn)單、正反向轉(zhuǎn)換方便、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)從非期望狀態(tài)進(jìn)入期望狀態(tài)、便于與微型機(jī)或數(shù)字電路接口等優(yōu)點(diǎn)。
2電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)與運(yùn)行方式確定雙向移位寄存器的必要與充分（簡(jiǎn)稱充要）的位敬。單拍與雙拍運(yùn)行的充要位數(shù)等于步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)，單數(shù)相電機(jī)倍拍運(yùn)行的充要位數(shù)等于相數(shù)加1雙數(shù)相倍拍運(yùn)行的充要位數(shù)等于拍數(shù)。但集戍電路/1019/1是四位雙向移位寄存器，兩片串聯(lián)則為八位，實(shí)際使用的位數(shù)可多于充要位數(shù)。例如三相單三拍只需三位．實(shí)際使用時(shí)可用一片d0191為四位，又如16，五相十拍只需六位，可用兩片4019/1為八位。
2.2選擇移位寄存器右移及左移輸入端的信號(hào)源。對(duì)于單拍與雙拍及雙數(shù)相電機(jī)倍拍運(yùn)行方式，如果實(shí)際使用的雙向移位寄存器位數(shù)等于充要位數(shù)，則移出信號(hào)就作為右移及左移輸入端的信號(hào)源。如果實(shí)際使用的位數(shù)多于充要位數(shù)．則右移及左移輸入端的信號(hào)取自移出信號(hào)之前的輸出信號(hào)，向前取的位數(shù)等于實(shí)際使用多于充要的位數(shù)。例由于實(shí)際使用了四位雙向移位寄存器，比充要位數(shù)多了一位，因此其右移入端dsr接至q2，左移輸入端dsl接至口。對(duì)單數(shù)相電機(jī)倍拍運(yùn)行方式，如果實(shí)際使用的雙向移位寄存器位數(shù)等于充要位數(shù)，則移出信號(hào)前～位輸出信號(hào)的反相信號(hào)作為右移及左移輸入端的信號(hào)源。如果實(shí)際使用的位敬多于充要位數(shù)，則右移及左移輸入端的信號(hào)取自移出信號(hào)前面輸出信號(hào)的反相信號(hào)．向前的位數(shù)等于實(shí)陳使用多于充要的位數(shù)加l。
2.3選擇雙向移位寄存器的若干輸出端作為磐鐸形分配器信號(hào)。對(duì)于單拍與雙拍運(yùn)行方式，移位寄存器的前位輸出信號(hào)依次就是環(huán)形分錯(cuò)信號(hào)
對(duì)于雙數(shù)相電機(jī)倍拍運(yùn)行方式．移位寄存腳標(biāo)雙數(shù)（或單數(shù)）的輸出信號(hào)依次就是環(huán)形分配器信號(hào)。
2．4列出雙向移位寄存器期望狀態(tài)的時(shí)序表。對(duì)于單拍與雙拍運(yùn)行，前幾位的期望狀態(tài)時(shí)序表就是環(huán)形分配器的時(shí)序表，多出位的時(shí)序則遵循移位規(guī)則。對(duì)于單數(shù)相電機(jī)倍拍運(yùn)行，第一拍的qo為1從q，開始到充要位數(shù)為o，最后的多余位均為1，第二拍開始則按移位規(guī)則列出時(shí)序，對(duì)于雙數(shù)相電機(jī)倍拍運(yùn)行，腳標(biāo)雙數(shù)（或單數(shù)）的輸出信號(hào)接環(huán)形分配器時(shí)序．其余按移位規(guī)則。根據(jù)雙向移位寄存器的時(shí)序表按步驟3的規(guī)則列出環(huán)形分配器的時(shí)序表，核對(duì)是否符合步進(jìn)電機(jī)所要求的運(yùn)行方式。
2.5列出所有移位寄存器的非期望狀態(tài)的時(shí)序，利用雙向移位寄存器的清零端rs7或并行置數(shù)端dodj dz找出從非期望狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)入期望狀態(tài)的****方案。
2.6設(shè)計(jì)出的電機(jī)圖中要添加控制移位寄存器移位方向信號(hào)，以便能控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，還可增加在合閘加電時(shí)使移位寄存器自動(dòng)進(jìn)入期望狀態(tài)的電路。
3設(shè)計(jì)舉例
例1．三棚雙三拍
充要位數(shù)為三位，使用一片四位雙向移位寄存器，多出了一位。因此右移輸入端dsr接q2．左移輸入端z）sl接q列出移位寄存器的期望狀態(tài)時(shí)序表（見表1）。
列出移位寄存器的所有非期望狀態(tài)在時(shí)鐘信號(hào)作用下的時(shí)序·不能自動(dòng)進(jìn)入期望狀態(tài)的外，其余均能進(jìn)入左移及右移狀態(tài)。由于移位寄存器的全o是非期望狀態(tài)，不能利用它的清零端rs7，只能利用它的并行置數(shù)端產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)使移位寄存器的控制端siso-1 1．在時(shí)鐘信號(hào)作用下將移位寄存器置成期望狀態(tài)，則完整的電路如圖1所示。圖中的單刀三擲開關(guān)或可用繼電器觸點(diǎn)或可用微機(jī)輸出信號(hào)用以控制移位寄存器的移位方式或保持來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向或停或轉(zhuǎn)。
該電路只用了三片普通集成電路，雙向移位寄存器伯19/13輸入端三與非門4023及3輸入端三或門d 075。
例2．三相六拍
充要位數(shù)為四位，剛好使用一片四位 向移位寄存器，右移輸入端dsr接誘，左移輸入端ds:l接q，列出移位寄存器期望狀態(tài)及環(huán)形分配器時(shí)序表如表2所示。
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