Устройство для управления шаговым двигателем

Устройство для управления шаговым двигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОбРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ

Соеоа Соеетсимк

Соцмалмстеасимк

Республик ()1) 612377 (6т) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 23.02.76(21)2327937/24 07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.06.78,Бюллетень № 23 (й) М. Кл.

Н 02Р 8/00

Гаеударстаеиива камитет

Совета Ииииетреа СССР аа делам иэебретеиий и еткрытий (53) УДЫ 621.313.13»

s 133.3:62-83 (088.8) (46) Дата опубликования описания 30.05.78 (72) Авторы изобретения

А. С. Зайцев, Н. Н. Левин, П. А. Назаров, А. А. Глабин и В. H. Хаустов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ

ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение касается дискретного элект рического привода, а именно устройств для управления шаговыми двигателями, и может быть использовано в системах автоматичес кого управления и вычислительной техникн.

Известны устройства для управления ша говыми двигателями. Одно из таких устройств содержит распределитель импульсовт . многоканальный усилитель мошности и регу ляторы напряжения (lf.

Недостатками этого устройства являются его сложность и низкая .надежность, обусловленные большим количеством элементов.

Наиболее близким по технической cymности к предлагаемому является устройство дпя управления шаговым двигателем с двухфазной обмоткой возбуждения, одна фаза которой подключена к зажимам источника питания постоянного тока, и многофазной обмоткой управления, подключенной через ключевые элементы к зажимам источника питания переменного тока (2).

Это устройство также является сложным и имеет низкую надежность.

Белью изобретения является упротцвние и повышение надежности устройства.

Это достигается тем, что устройство содержит диодный детектор, связывакхпий

5 зажимы источника переменного тока со вто рой фазой обмотки возбуждения, а в качестве ключевых элементов применены диниоторы. Кроме того, динисторы смежных фаз обмотки управления включены относитвпь р но зажимов источника питания переменного тока с противоположным направлением проводимости, Такое выполнение устройства позволяет упростить его схему и повысить надежность та за счет исключения наименее надежного элемента - распределителя импульсов и передачи его функций самому двигателю.

На фиг, 1 приведена электрическая схема устройства применительно к четырехфаз»20 ному шаговому двигателю при согласном включении динисторов в смежных фазах;на фиг. 2 - то же при встречном включении динисторов.

В устройстве фаза 1 обмотки возбуждеИ ния подключена к источнику постоянного тока.

612377

Фаза 2 обмотки возбуждения включена параллельно обмоткам управления четырех фаэ 3, 4, 5, 6, начала которых подключе» ны к катодам динисторов 7, 8, 9, 10 (см. фиг. 1). Аноды всех динисторов, соединенные между собой и с началом фазы 2 обмотки возбуждения, подключены к одному зажиму импульсного источника 11 переменного тока. Второй зажим этого источника через резисторы 12, 13, 14 и 15 подсое» 10 динен к концам обмоток управления ифаэы2 обмотки возбуждения, B качестве источника переменного .тока может использоваться обычный источник синусоидального напряжения, 15

При встречном включении динисторов

7, 8, 9 и 10 смежных фаэ обмотки управ пения фаза 2 обмотки возбуждения подключена к источнику 11 переменного тока череа. диодный детектор 16 и резистор 17 (см. фиг. 2).Здесь в качестве источника 11 используется устройство, вырабатывающее прямоугольные или синусоидальные имп. льсы чередующейся полярности. .Устройство работает следующим образом, При одновременной подаче положитеш ного импульса (или положительной полу волны) от источника 11 на фазу 2 обмотки возбуждения и аноды всех динисторов 7, 8, 30

9, 10 в фазах 4, 6 обмотки управления, имеющих в данный момент магнитную связь с, фазы 2 обмотки возбуждения, наводится

ЭДС 8 { см. фиг. 1), направленная в фазе 6

И от начала к концу, а в фазе 4 от конца к началу (направтщуия 3QC указаны стрелками). В фазе ЭйС совпадает по направлеЪ нию с приложенным от источника 11 напряжением Q.Ñóììàðíoe напряжение Ц + 6 вы40 эывает отпирание динистора 8. Включения динистора 10 при этом не происходит, поскольку к нему приложена разность напряжения Ц и ЭИО C. значительно меньшая ве1 личины отпирания динистора.

Под действием тока в фазе 6 обмотки управления и магнитного потока, созданно го фазой 1 обмотки возбуждения ротор двигателя поворачивается на,90 эл. град. до обеспечения наибольшей магнитной связи между фазой 1 обмотки возбуждения и фазой 6 обмотки управления. По завершении первого шага появляются условия наибольшей магнитной связи между фазой 2 обмотки возбуждения и фазой 3 обмотки управления.

При поступлении следующего импульса или положительной полуволны напряжения срабатывает динистор 7, появляется ток в фазе 3 обмотки управления и ротор двигателя поворачивается еще на шаг и т. д. бО

Ротор двигателя фиксируетсй при отработке шага эа счет высших гармонических составляющих магнитного потока фазы 1 обмотки возбуждения. Реверс двигателя може: быть осуществлен изменением полярности напряжения на фазе 2 обмотки воэбужде ни я.

Описанный принцип работы устройства при согласном включении динисторов (см, фиг. 1) сохраняется и в устройстве с встречным включением динисторов (см. фиг. 2 j

Например, при включенном динь.=торе 8 с приходом отрицательной полуволны напряжения происходит отпирание динистора 9 и запирание динистора 8. Qarree цикл повторяеъся. При этом импульсы тока управления проходят по обмоткам двигателя и при положительной и при отрицательной полярности напряжения источника питания, т. е. сред ний момент двигателя беэ изменения его конструкции может быть увеличен вдвое.

Таким образом, предлагаемое устройствоо управления оказывается более простым и надежным в различных условиях эксплуатации.

Форму ла изобретения

1. Устройство для управления шаговым двигателе>и с двухфазной обмоткой возбуждения, одна фаза которой подключена к зажимам источника питания постоянного тока, и многофаэной обмоткой управления, подклю ченной через ключевые элементы к зажимам источника питания переменного тока, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно содержит диодный детектор, связывающий зажимы иоточника питания переменного тока со второй фазой обмотки возбуждения, а в качестве ключевых элементов применены динисторы.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что динисторы смеховых фаз обмотки управления включены относительно зажимов источника питания переменного тока с противоположным направлением проводимости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Карпенко В. К. и др. Шаговые электродвигатели Киев, Техника«1974, с. 207.

2. Рубцов В. П. и др. Системы с силовыми шаговыми двигателями дшаметаллургической промышленности. М., «Энергия с. 54.

612377

Составитель, 3. Горник

Редактор Н. Хдудова Техред A. Алатырев Корректор С. Ямалова

Заказ 3474/50 Тираж 892 одпнсное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент,г. Ужгород, уп. Проектная, 4