專利名稱：可實現(xiàn)選位的馬達控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及馬達控制裝置，特別涉及應用于傳真機中、可實現(xiàn)選位的馬達控
制裝置。
背景技術(shù)：
步進馬達是純粹的數(shù)字控制機構(gòu)，是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。[0003] 當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進馬達按設定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為"步距角")，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時通過控制脈沖頻率來控制馬達轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的；而方向由導電順序決定。其驅(qū)動原理是當轉(zhuǎn)子通上電流時由于切割定子所產(chǎn)生的磁力線而生成旋轉(zhuǎn)扭矩造成轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，其驅(qū)動電壓信號為脈波信號，若脈波激磁信號依序傳送至A相、A—相、B相、8+相則轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)，相反若將順序顛倒則轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。在目前的傳真機中，很多都使用雙馬達分別控制掃描、打印，即使是由單馬達控制掃描、打印也是通過馬達的正反轉(zhuǎn)分別實現(xiàn)掃描、打印。目前國內(nèi)尚未有用單馬達控制實現(xiàn)選位及掃描、打印的同類裝置的報道。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的情況，提供一種不同的設計方案基于SCE214芯片控制馬達實現(xiàn)選位，控制馬達正轉(zhuǎn)執(zhí)行其它動作(復印、打印、掃描)。[0005] 即通過凸輪、傳感器，控制馬達反轉(zhuǎn)，帶動凸輪轉(zhuǎn)動實現(xiàn)選位；控制馬達導向正轉(zhuǎn)帶動相應的傳動齒輪進行掃描、打印、復印的操作。 本實用新型是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的可實現(xiàn)選位的馬達控制裝置，包括控制電路和齒輪傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路主要由主控芯片，輸出接口 ，驅(qū)動電路和步進馬達組成；齒輪傳動系統(tǒng)包括齒輪組和凸輪； 主控芯片通過輸出接口信號線Q1、 Q2、 Q3、 Q4和轉(zhuǎn)向控制信號線分別連接驅(qū)動電路對應信號輸入端，驅(qū)動電路通過激磁信號線A、 B、 X、 5分別連接步進馬達對應接線端。[0008] 齒輪傳動系統(tǒng)包括齒輪組由步進馬達驅(qū)動； 本實用新型使用Better的永磁式步進馬達(PM)(步進角為7. 5° ，齒數(shù)為14)，通過SCE214控制系統(tǒng)輸出步進脈沖信號和轉(zhuǎn)向控制信號，控制馬達實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)反轉(zhuǎn)選位、正轉(zhuǎn)掃描(復印、打印)的功能。 在傳真機中，通過主控芯片控制脈沖分配，輸出步進脈沖和轉(zhuǎn)向控制信號，在二者
的共同作用下產(chǎn)生正確轉(zhuǎn)向的四相激勵信號，此激勵信號通過驅(qū)動電路送至步進馬達，從
而控制馬達向正確的方向轉(zhuǎn)動，該激勵信號的頻率決定了步進馬達的轉(zhuǎn)速。 每輸入一個脈波，馬達步進一個步進角。馬達順時針轉(zhuǎn)動的激磁順序是AB麗，則逆
時針轉(zhuǎn)動的激磁順序就是Mba。 本實用新型采用凸輪、傳感器，通過控制馬達反轉(zhuǎn)，帶動凸輪轉(zhuǎn)動實現(xiàn)選位，則在將馬達導向正轉(zhuǎn)時可帶動相應的傳動齒輪進行掃描、打印、復印的操作。實現(xiàn)了單馬達控制實現(xiàn)選位及掃描、打印。具有結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約材料，提高效率的優(yōu)點，具有創(chuàng)新性和實用價值。

圖l，可實現(xiàn)選位的馬達控制裝置電路框圖，并作為摘要附圖；[0014] 圖2，馬達控制激磁脈波圖；[0015] 圖3，本實用新型傳動系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式為了更清楚的理解本實用新型，結(jié)合附圖1、2、3和實施例詳細描述本實用新型[0017] 使用Better的永磁式步進馬達(PM)(步進角為7. 5° ，齒數(shù)為14)，通過SCE214控制系統(tǒng)輸出步進脈沖信號和轉(zhuǎn)向控制信號，控制馬達實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)反轉(zhuǎn)選位、正轉(zhuǎn)進行掃描、復印、打印的功能。 在圖3的傳動系統(tǒng)中，馬達轉(zhuǎn)動必定會帶動齒輪①、②、③、⑥的轉(zhuǎn)動。當馬達反轉(zhuǎn)時，通過齒輪⑤帶動凸輪轉(zhuǎn)動，進行選位；當馬達正轉(zhuǎn)時，若通過齒輪⑤帶動⑧轉(zhuǎn)動則進行掃描操作，若通過齒輪⑦帶動齒輪⑨轉(zhuǎn)動則進行打印操作，若帶動齒輪⑧、⑨同時轉(zhuǎn)動則進行復印操作。 凸輪齒數(shù)為36，而其上的突起部分占9個齒，也就是90。。在馬達反轉(zhuǎn)時會帶動凸輪轉(zhuǎn)動，若從凸輪轉(zhuǎn)到突起部分與選位傳感器接觸時開始計算，在凸輪轉(zhuǎn)動的第一個1/4周期內(nèi)停止，馬達正轉(zhuǎn)后執(zhí)行掃描動作；在凸輪轉(zhuǎn)動的第二個1/4周期內(nèi)停止，馬達正轉(zhuǎn)后執(zhí)行打印動作；在凸輪轉(zhuǎn)動的第三個1/4周期內(nèi)停止，馬達正轉(zhuǎn)后是空轉(zhuǎn)；在凸輪轉(zhuǎn)動的第四個1/4周期內(nèi)，馬達正轉(zhuǎn)后執(zhí)行復印動作。按照這個原理，我們根據(jù)馬達換向后要執(zhí)行的動作確定凸輪的轉(zhuǎn)動角度范圍，確定一個合理的e角，從而根據(jù)傳動比計算出馬達所轉(zhuǎn)的角度e。，即可由步進角確定步數(shù)s。所以選位的控制過程就是先驅(qū)動馬達反轉(zhuǎn)，在馬達反轉(zhuǎn)時一直檢測選位傳感器，當檢測到選位傳感器由高電平變?yōu)榈碗娖綍r開始計算馬達所走的步數(shù)，一直到馬達走完預定的步數(shù)。這樣在馬達完全停止后換向，驅(qū)動馬達正轉(zhuǎn)執(zhí)行其規(guī)定的動作。 由于步進馬達步進時是機械轉(zhuǎn)動，因此存在慣性。當馬達以較高頻率步進時，它不可能立即停下來，很可能出現(xiàn)多走幾步的情況，這樣會造成錯誤。因此，在停止之前應當有一個預先減速的過程，到停止的位置時，速度已經(jīng)很慢，慣性很小，可以立即停止。所以要考
慮給予馬達一個步進步數(shù)的補給，在確定e角時盡量取中間的位置。 在傳真機中，要實現(xiàn)掃描、打印、復印的功能，在每種情況下馬達反轉(zhuǎn)所走的步數(shù)
是不一樣的，所以必須準確的確定馬達反轉(zhuǎn)的步數(shù)，否則在正轉(zhuǎn)后無法執(zhí)行規(guī)定的動作。以下以打印為例說明馬達所走的步數(shù)的確定。 若要執(zhí)行打印，在從選位傳感器由高電平變?yōu)榈碗娖綍r開始計算，凸輪要轉(zhuǎn)動的角度e =90° 180°根據(jù)傳動比，則存在以下關(guān)系e。/e =傳動比=所有從動輪齒數(shù)/所有主動輪齒數(shù) 在這里，則e 0/ e = z凸輪氺Z4氺Z3氺Z^Z/Z4氺Z3氺Z^Z一Z馬達二 Z凸輪/Z馬達36/14[0025] e 。 = e *36/14 馬達所走的步數(shù)S二 9。/7. 5° = 9*36/14/7.5° = 31 62 則確定馬達反轉(zhuǎn)時步進31 62步；最好要少于62步，因為馬達存在一定的慣性，
會有誤差；，在馬達停止后驅(qū)動馬達正轉(zhuǎn)則可執(zhí)行打印操作。 由于在傳真機的使用中要實現(xiàn)多個功能，則在整個馬達的控制過程中，有很多動作的轉(zhuǎn)換，也有很多過程的變化在執(zhí)行不同的操作如復印、打印、掃描之前，馬達都必須執(zhí)行一次選位；而在不同的操作中，尤其是復印操作會有進紙、進稿、打印等不同的過程。而且就步進電機自身來說，其具有自鎖能力。當控制脈沖停止輸入，而讓最后一個脈沖控制的繞組繼續(xù)通直流電時，則電機可以保持在固定的位置上，即停在最后一個脈沖控制的角位移的終點位置上，所以在切換過程中，馬達都必須從空閑開始啟動，也就是說每一個過程結(jié)束都需要將馬達置為空閑狀態(tài)(輸出為O)，否則在兩個過程中馬達會有輸出，這將使馬達產(chǎn)生額外的熱量，對馬達損壞過大。 在完成了馬達的選位控制后，其它操作和普通的馬達控制一樣，通過控制馬達的
轉(zhuǎn)動方向、輸入脈波即可控制馬達正常步進。 根據(jù)上述說明，結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)可實現(xiàn)本發(fā)明的方案。
權(quán)利要求可實現(xiàn)選位的馬達控制裝置，包括控制電路和齒輪傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路主要由主控芯片，輸出接口，驅(qū)動電路和步進馬達組成；齒輪傳動系統(tǒng)包括齒輪組和凸輪；主控芯片通過輸出接口信號線Q1、Q2、Q3、Q4和轉(zhuǎn)向控制信號線分別連接驅(qū)動電路對應信號輸入端，驅(qū)動電路通過激磁信號線A、B、分別連接步進馬達對應接線端，齒輪傳動系統(tǒng)包括齒輪組由步進馬達驅(qū)動；齒輪組帶動凸輪。F2009202512174C00011.tif
專利摘要本實用新型涉及可實現(xiàn)選位的馬達控制裝置，可實現(xiàn)選位的馬達控制裝置包括控制電路和齒輪傳動系統(tǒng)，控制電路主要由主控芯片，輸出接口，驅(qū)動電路和步進馬達組成；齒輪傳動系統(tǒng)包括齒輪組和凸輪；使用Better的永磁式步進馬達，通過SCE214控制系統(tǒng)輸出步進脈沖信號和轉(zhuǎn)向控制信號，控制馬達實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)反轉(zhuǎn)選位、正轉(zhuǎn)掃描、復印和打印的功能，實現(xiàn)了單馬達控制實現(xiàn)選位及掃描、打印。具有結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約材料，提高效率的優(yōu)點，具有創(chuàng)新性和實用價值。
文檔編號H02K7/10GK201541226SQ20092025121
公開日2010年8月4日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者侯志猛, 孫芳, 易茂婷, 朱洪東, 李鳳琴, 辛劍, 高志華 申請人:天津光電通信技術(shù)有限公司