Устройство для управления четырехфазным шаговым двигателем с дроблением шага

Устройство для управления четырехфазным шаговым двигателем с дроблением шага

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматизированного электропривода с шаговыми двигателями с ненасыщенной магнитной системой. Цель изобретения - упрощение и уменьшение потребления энергии. Устройство содержит источник 1 питания двигателя, четыре стабилизатора тока 2, четыре группы выходных ключей 4-7 по два ключа в каждой группе, первый 8 и второй 13 реверсивные распределители импульсов , пятую 9 и шестую 10 группы промежуточных ключей с 3 п ключами в каждой группе, резисторный делитель 11 напряжения и источник 12 опорного напряжения. Реализуется режим дробления шага с одновременным питанием двух смежных фазных обмоток 3. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Р 8/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729662/07 (22) 16,08.89 (46) 15,09,91. Бюл. N 34 (72) B.Ш.Арутюнян, А,З.Мурадян и Г.Б.Мнацаканян (53) 621.313,525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1372587, кл. Н 02 Р 8/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР

hh 1529397, кл. Н 02 P 8/00, 1988, . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЧЕТЫРЕХФАЗНЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕflEM С ДРОБЛЕНИЕМ ШАГА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в системах автоматизированного электропривода с шаговыми двигателями с ненасыщенной магнитной системой.

Цель изобретения состоит в упрощении устройства и уменьшении потребления энергии. .На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для случая, когда коэффициент дробления шага равен К = Зп, где n2,4,6,... (четное число); на фиг. 2 — то же, когда n = 1,3,5... (нечетное число), Устройство содержит источник 1 питания двигателя, четыре стабилизатора тока

2.1-2.4, коммутирующие фазные обмотки двигателя 3.1-3.4, первую 4, вторую 5, третью 6 и четвертую 7 группы ключей, по два ключа в каждой группе, обьединенных в группах и подключенных к входам соответствующих стабилизаторов тока 2, первый

„„ Ы „„1677843 А1 автоматизированного электропривода с шаговыми двигателями с ненасыщенной магнитной системой. Цель изобретения— упрощение и уменьшение потребления энергии, Устройство содержит источник 1 питания двигателя, четыре стабилизатора тока 2, четыре группы выходных ключей 4-7 по два ключа в каждой группе, первый 8 и второй 13 реверсивные распределители импульсов, пятую 9 и шестую 10 группы промежуточных ключей с 3 и ключами в каждой группе, резисторный делитель 11 напряжения и источник 12 опорного напряжения, Реализуется режим дробления шага с одновременным питанием двух смежных фазных обмоток 3. 2 ил. реверсивный распределитель импульсов 8, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами определенных ключей первой, второй, третьей и четвертой групп, пятую 9 и шестую 10 группы ключей по Зп ключей в каждой группе, объединенных выходами в группах и подключенных соответственно к сигнальным входам первых и вторых ключей первой, второй, третьей и четвертой групп, резисторный де,литель напряжения 11, подключенный к источнику опорного напряжения 12 (выходы делителя 11 подключены к сигнальным входам определенных ключей пятой 9 и шестой

10 групп) и второй реверсивный распределитель импульсов 13, выходные каналы которого соединены соответственно с управляющими входами ключей пятой 9 и шестой 10 групп, а выходы заема и переноса — с входами тактирования первого реверсивного распределителя импульсов 8.

1677843

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии устройства включены первые выходные каналы первого 8 и второго 13 реверсивных распределителей импульсов. В соответствии с этим в открытом состоянии находятся определенные ключи всех шести групп, управляющие входы которых подключены к первым выходам распределителей 8 и 13. При этом соответствующие уровни напряжений делителя 11 передаются через открытые ключи к входам стабилизаторов тока 2, что приводит к установлению номинального тока 1н в первой фазе и нулевых токов в третьей и четвертой фазах. Во второй фазе при четных и также устанавливается нулевой ток, а при нечетных n — ток величиной 1/12, Тактовые импульсы с рабочей частотой

f поступают от внешнего задающего генератора на один из входов "В" (условное движение "Вперед" ) или "Н" (условное движение "Назад" ) второго реверсивного распределителя импульсов 13, вследствие чего поочередно выбираются его выходные каналы и открываются соответствующие ключи пятой и шестой групп, В результате этого через открытые ключи к входам стабилизаторов 2 поступают ступенчато-нарастающие и ступенчато-спадающие напряжения. В первой четверти цикла управления двигателем отрабатываются Зп-1 дробных шагов величиной адр=а /Зп ! где а — основной (конструктивный) шаг двигателя, а n = 1,2,3...

При режиме движения "Вперед" после включения последнего Зп-го выходного канала распределителя 13 в следующем такте поступления взводного импульса на его выходе снова включается первый канал, а на выходе переноса формируется импульс, который, поступая на вход распределителя 8, приводит к включению его второго выходного канала и подключенных к нему выходных ключей. f1o поступлении тактовых импульсов на вход распределителя 13 поочередно включаются его последующие выходные каналы и формируется вторая четверть цикла управления двигателем.

Последующие третья и четвертая четверти цикла управления аналогичны описанным первым двум четвертям цикла.

Отличие заключается лишь в том, что включаются третий и четвертый выходы распределителя 8 и соответствующие выходные ключи.

10

45 ключа первой группы и второго ключа второй группы выходных ключей, второй выход

55

По завершении полного цикла управления вся система устанавливается в нулевое исходное состояние.

Для обеспечения обратного направления вращения двигателя тактирующие импульсы подаются на другой вход распределителя 13.

Таким образом, устройство обеспечивает равномерное дробление шага и равномерное распределение момента по полю шагового двигателя с ненасыщенной магнитной системой, но значительно проще по сравнению с прототипом и потребляет меньше энергии от источника питания двигателя.

Формула изобретения

Устройство для управления четырехфазным шаговым двигателем с дроблением шага в 3п раз, содержащее источник питания двигателя, четыре стабилизатора для коммутации фазных токов двигателя, четыре группы выходных ключей по два ключа в каждой группе, объединенных выходами в группах и подключенных к входам соответствующих стабилизаторов тока, первый реверсивный распределитель импульсов, пятую и шестую группы промежуточных ключей с 3п ключами в каждой группе с объединенными выходами, второй реверсивный распределитель импульсов, с первого по 3п-й выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих промежуточных ключей пятой и шестой групп, его выходы переноса и заема соединены с входами тактирования первого реверсивного распределителя импульсов, входы — с входными шинами тактирования устройства, и резисторный делитель напряжения, подключенный к источнику опорного напряжения, отл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью упрощения и уменьшения потребления энергии, первый выход первого реверсивного распределителя импульсов соединен с управляющими входами первого — с управляющими входами первого ключа второй группы и второго ключа третьей группы, третий выход — с управляющими входами первого ключа третьей группы и второго ключа четвертой группы, четвертый выход — с управляющими входами второго ключа первой группы и первого ключа четвертой группы, выход ключей пятой группы соединен с сигнальными входами первых ключей всех групп выходных ключей, выход ключей шестой группы соединен с сигнальными входами вторых ключей всех групп выходных ключей, при четных и нулевой, второй, четвертый,..., (Зп-2)-й, 3п-й выходы

1677843 делителя напряжения соединены соответственно с сигнальными входами Зп-го, (Çn1)-го. (Зп-2)-го,.„, (— — + 2)-го, (— + 1)-го

Зп 3п

2 2 ключей пятой группы и одновременно с сигнальными входами 1-го, 2-го, З-го,..., - — -го, Зп

Зп (-+ 1)-ro ключей шестой группы, его (Çn+1)й, (Зп+2)-й, ..., (4n-1)-й выходы соединены соответственно с сигнальными входами—

Зп

3п и го, (2 - 1)-го„.„(2 + 2)-го, ключей пятой группы и одновременно с сигнальными ВхоЗп Зп 5п дами (— + 2)-го, (— + З)-го,...—, -го ключей

2 2 ""2 шестой группы, сигнальные входы с первого и 5п

no (— +1)-й ключей пятой rpynn i и c (.— + 2

1)-ro по Зп-й ключей шестой группы соединены с источником опорного напряжения, а при нечетных и первый, третий,..., (Зп-2)-й, Зп-й выходы делителя напряжения соединены соответственно с сигнальными входами

Зп-го, (3n-1)-ro„... (-2 — )-ro, (— р ) ro

Зп+3 Зп+1 ключей пятой группы и одновременно с сигЗп — 1 нальными входами 1-го, 2-го... — — го

Зп+1

5 (— — )-го ключей шестой группы, его. (Зп+1)-й, (Зп+2)-й, ..., (4п-2)-й, (4п-1)-й выходы соединены соответственно с сигнальными

Зп — 1 Зп — 3 и+5 входами (— т — )-го. (— т — )-го,..., (— )-го.

n+3, (— — )-го ключей пятой группы и однавреЗп+3 менно с сигнальными входами (— — )-го, 15 Зп+5. 5п — 3 5п — 1 (— - -ro,..., (— — )-ro, (— г — )-го ключей шестой группы, сигнальные входы с и+1 первого по (— пг — )-й ключей пятой группы

20 5n+1 и с (— т — )-го по Çn-й ключей шестой группы соединены с источником опорного наи ряжения .

1677843

Составитель В.Алфииов

Редактор Г.Моэжечкова Техред М.Моргентал Корректор Э,Лончакова

Заказ 3122 Тираж 332 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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