Устройство для управления шаговым электродвигателем

Устройство для управления шаговым электродвигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приборостроении, робототехнических системах, гибких автоматизированных производствах. Целью изобретения является повышение быстродействия и экономичности привода, уменьшение погрешности воспроизведения заданного движения. Устройство содержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 7, цифровой сумматор 1, цифроаналоговый преобразователь 2, усилитель 3 мощности, соединенный с фазами шагового двигателя 4, акселерометр 5, функциональный генератор 6 пробного сигнала, избирательный усилитель 8, перемножитель 9. Устройство обеспечивает работу с максимально возможным углом коммутации. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ(ИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Р 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 } 4629410/24-07 (22) 0?.01.89 (46) 07.12.90. Бюл. № 45 (71) Московский энергетический институт (72) А. П. Балковой, В. Г. Доброслов, Б. А. Ивоботенко, В. И. Лалетин, Б. Д. Роганович н Л. H. Тесленко (53) 621.313.525 (088.8) (56) Заявка Японии № 58-37800, кл. Н 02 P 8/00, 1983.

Hewlett — Packazd 3outnai, 1979, ч. 30, № 2, р. 18 — 23.

„,Я0„„1612370 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

111АГОВЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ (57} Изобретение относится к электротехнике н может быть использовано в приборостроении, робототехнических системах, гибких автоматизированных производствах. Целью изобретения является повышение быстродействия и экономичности привода, уменьшение погрешности воспроизведения заданного движения. Устройство содержит последовательно "оединенные аналого-цифровой преобразователь ?, цифровой сумматор 1, цифроаналоговый преобразователь 2, усилитель 3 мощности, соединенный с фазами шагового двига-,еля 4, акселерометр 5. функциональный генератор 6 пробно,о сигнала, избнра"ельный усилитель 8, перемножитель 9

Устройство обеспечивает работу с максимально возможным углом коммутации. 2 ил.

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в многокоординатном дискретном электроприводе.

Цель изобретения — повышение быстро5 деиствия и экономичности привода и уменьшение погрешности воспроизведения заданного движения.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 — угловые характеристики шагового электропривода при 10 регулировании амплитуды вектора момента (силы).

Устройство содержит последовательно соединенные цифровой сумматор 1, цифроаналоговый преобразователь 2, усилитель 3 15 мощности, соединенный с фазами шагового двигателя 4, акселерометр 5, функциональный генератор 6 пробного сигнала, подключенный к входу аналого-цифрового преобразователя 7, избирательный усилитель 8, вход которого подключен к выходу акселерометра, перемножитель 9, подсоединенный своими входами к выходам функционального генератора пробного сигнала и избирательного усилителя, и интегратор 10, вход которого соединен с выходом перемножителя, а выход — с входом опорного напряжения цифроаналогового преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

При отработке программного задания 11, поступающего через цифровой сумматор 1 на цифроаналоговый преобразователь 2, управляющий через усилитель 3 мощности шаговым двигателем 4, на якоре (роторе) которого установлен акселерометр 5, функциональным генератором 6 пробного сигнала через аналого-цифровой преобразователь 7 осуществляется девиация программного задания 11 с частотой, существенно превышающей частоту собственных колебаний привода. Сигнал ускорения с акселерометра 5 4п поступает через цепь обратной связи, образованную избирательным усилителем 8, выделяющим сигнал на частоте функционального генератора пробного сигнала перемножителем 9, осуществляющим перемножение сигналов с выходов избирательного усили- 45 теля и функционального генератора пробного сигнала и интегратором 10, на вход (перемножающий) опорного напряжения цифроаналогового преобразователя 2.

При этом обеспечивается р гулирование амплитуды вектора момента (силы) двигателя и постоянство динамической ошибки

Принцип формирования сигнала обратной связи в канале регулирования амплитуды вектора момента (силы) поясняется фиг. 2. Девиация программного задания Лу вызывает девиацию момента (силы) двигателя, а следовательно, и ускорения Ле.

При а) lg — 0 (- колебания Лу и Л син 7 с фазны; б) IV — Ol=- имеют фазовый сдвиг, равныи —;

fi .. в) ly — 8I) колебания Лу и Лв прог тивофазны.

Результат перемножения сигналов

Ьу и Ле, подаваемый на вход интегратора, представляет в случаях а) отрицательный сигнал; б) знакопеременный сигнал; в) положительный сигнал. При этом выходной сигнал интегратора, осуществляющий регулирование амплитуды вектора момента (силы): а) уменьшается, снижая момент (силу) двигателя и увеличивая динамическую ошибку; в) сохраняет среднее значение неизменным, поддерживая неизменным момент (силу) двигателя и динамическую ошибку; в) увеличивается, повышая момент (силу) двигателя и уменьшая динамическую ошибку.

Экспериментальное исследование электропривода на базе плоского шагового электродвигателя ХЧгШД-З, управляемого предлагаемым устройством, показало, что улучшается динамическое движение, при этом максимальная скорость движения повьппается в 1,3/1,4 раза, достигая 0,78 мс (при величине полюсного деления двигателя 0,48 мм и постоянной времени цепи фазы

0,4 мс}. Кроме того, в 1,2 — 1,3 раза снижается мощность, потребляемая электродвигателем.

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым электродвигателем, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, цифровой сумматор, цифроаналоговый преобразователь, усилитель мощности, соединенный с фазами шагового двигателя, и акселерометр, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, экономичности и уменьшения погрешности воспроизведения заданного движения, введены интегратор„перемножитель, избирательный усилитель и функциональный генератор пробного сигнала, подключенный к входу аналого-цифрового преобразователя, вход избирательного усилителя подключен к выходу акселерометра, перемножитель подсоединен своими входами к выходам функционального генератора пробного сигнала и избирательного усилителя, вход интегратора соединен с выходом перемножителя, а выход — с входом;:парного напряжения цифроаналогового преобразователя.

l612370

Фа2. Я

Составитель В. Алфимов

Редактор Г. Гербер Техред А. Кравчук Корректор Т. Малец

Заказ 3834 Тираж 453 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101