一種步進電動機環(huán)形分配器
l概述
步進電機通常設(shè)計成3、4、5或6相。運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)步進電機運行方式可依次類推。步進電機的環(huán)形分配器目前只有三相的有專用集成電路·且價格較高·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行方式的步進電機環(huán)形分配器，具有價格較低、輸出電流較大、電路簡單、正反向轉(zhuǎn)換方便、容易實現(xiàn)自動從非期望狀態(tài)進入期望狀態(tài)、便于與微型機或數(shù)字電路接口等優(yōu)點。
2電路設(shè)計要點
2.1根據(jù)步進電機的相數(shù)與運行方式確定雙向移位寄存器的必要與充分（簡稱充要）的位敬。單拍與雙拍運行的充要位數(shù)等于步進電機的相數(shù)，單數(shù)相電機倍拍運行的充要位數(shù)等于相數(shù)加1雙數(shù)相倍拍運行的充要位數(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．實際使用時可用一片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源。對于單拍與雙拍及雙數(shù)相電機倍拍運行方式，如果實際使用的雙向移位寄存器位數(shù)等于充要位數(shù)，則移出信號就作為右移及左移輸入端的信號源。如果實際使用的位數(shù)多于充要位數(shù)．則右移及左移輸入端的信號取自移出信號之前的輸出信號，向前取的位數(shù)等于實際使用多于充要的位數(shù)。例由于實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。對單數(shù)相電機倍拍運行方式，如果實際使用的雙向移位寄存器位數(shù)等于充要位數(shù)，則移出信號前～位輸出信號的反相信號作為右移及左移輸入端的信號源。如果實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取自移出信號前面輸出信號的反相信號．向前的位數(shù)等于實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。對于單拍與雙拍運行方式，移位寄存器的前位輸出信號依次就是環(huán)形分錯信號
對于雙數(shù)相電機倍拍運行方式．移位寄存腳標雙數(shù)（或單數(shù)）的輸出信號依次就是環(huán)形分配器信號。
2．4列出雙向移位寄存器期望狀態(tài)的時序表。對于單拍與雙拍運行，前幾位的期望狀態(tài)時序表就是環(huán)形分配器的時序表，多出位的時序則遵循移位規(guī)則。對于單數(shù)相電機倍拍運行，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)則列出時序，對于雙數(shù)相電機倍拍運行，腳標雙數(shù)（或單數(shù)）的輸出信號接環(huán)形分配器時序．其余按移位規(guī)則。根據(jù)雙向移位寄存器的時序表按步驟3的規(guī)則列出環(huán)形分配器的時序表，核對是否符合步進電機所要求的運行方式。
2.5列出所有移位寄存器的非期望狀態(tài)的時序，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)自動進入期望狀態(tài)的****方案。
2.6設(shè)計出的電機圖中要添加控制移位寄存器移位方向信號，以便能控制步進電機的正反轉(zhuǎn)，還可增加在合閘加電時使移位寄存器自動進入期望狀態(tài)的電路。
3設(shè)計舉例
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)時序表（見表1）。
列出移位寄存器的所有非期望狀態(tài)在時鐘信號作用下的時序·不能自動進入期望狀態(tài)的外，其余均能進入左移及右移狀態(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)生一個信號使移位寄存器的控制端siso-1 1．在時鐘信號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)或可用繼電器觸點或可用微機輸出信號用以控制移位寄存器的移位方式或保持來控制步進電機的轉(zhuǎn)向或�；蜣D(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)形分配器時序表如表2所示。
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