Устройство для управления шаговым электродвигателем

Устройство для управления шаговым электродвигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ф р

О П И -C- А"=Н И Е

Ъ 720660

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.03.78 (21) 2584233/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

Н 02 Р;8/00

Государстееииый комитет

СССР пп делам иэобретеиий и открытий

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень № 9 (53) УДК 621.313. .13-133.3-525 (088.8) Дата опубликования описания 15.03.80 (72) Авторы изобретения

Б. А. Ивоботенко, В. Г. Прытков и Н. А. Обухов

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к области электропривода и может быть использовано, например, в системах автоматического управления с шаговыми двигателями.

Известно устройство для управления ша- говым электродвигателем, содержагцее коммутатор фаз и цепь обратной связи по положению ротора двигателя, содержащую генераторы частоты и фильтры, обеспечивающие формирование сигнала о положении ротора без использования специального датчика положения (1) .

Недостатком известных устройств являются сложность, обусловленная наличием большого числа элементов и трудность настройки привода.

Известно также устройство для управления шаговым электродвигателем, содержащее подключенный к фазам электродвигаеля канал обратной связи, соединенныйсуси- лителем мощности, коммутирующим фазы электродвигателя (2) .

Недостатками известного устройства являются ограниченные диапазон рабочих частот и нагрузочная способность привода, а также низкая устойчивость движения, обусловленные невозможностью поддержания оптимального угла коммутации во всем рабочем диапазоне нагрузок и скоростей.

Целью изобретения является расширение

5 диапазона рабочих частот, нагрузочной способности и устойчивости движения привода.

Для этого канал обратной связи содержит формирователь импульсов и цепь из последовательно соединенных резистора, диода и элемента сравнения, подключенного своим выходом через формирователь к входу усилителя мощности.

Такое выполнение устройства обеспечивает автоматическое поддержание оптимального угла коммутации при изменении параметров привода, режима его работы, частоты, нагрузки и питающего напряжения.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства применительно к однофазному шаговому электродвигателю, на фиг. 2ас временные диаграммы напряжения и тока на отдельных элементах схемы.

Устройство (фиг. 1) содерижит фазу 1 электродвигателя, усилитель 2 мощности, осуществляющий коммутацию фазы, диод 3, 660

4.

Об угловом положении ротора судят по величине спадания тока в фазе двигателя, отключенной от источника питания. Время спадания тока зависит от энергии магнитного поля, запасаемой в фазе в мдмент коммутации, которое пропорционально индуктивности фазы.

Предлагаемое устройство пригодно для управления любым m-фазным электродвигателем, но особенно целесообразно для управления однофазным электродвигателем.

Формула изобретения

4файВ .Р .:"! . -.-:= .-.

3 подкглючающий разрядную цепь при отключении напряжения на фазе, элемент 4 сравнения, выделяющий сигнал управления, пропорциональный положению ротора, резистор 5, регулирующий временной интервал спадания тока в разрядной цепи, и формиS рователь 6 импульсов, формирующий сиг " =" нал "для" усилителя 2 мощности.

Устроиство работ ает следу ющим об р азо м

К фазе 1 двигателя. прикладывается напряжение 11ф (фиг. 2,а) на время t!, задаваемое формирователем 6 и усилителем 10 мощности 2. После "снятия напряжения в разрядной цепи двигателя, состоящей из диода 3, резистора 5 и элемента 4 сравнения, йачинает протекать ток. Элемент сравненйя" "вЕ деляет сигййл управлеййя"," пропорциональный угловому положению ротора в виде временного интервала спадания тока (фиг. 2,б). Величина "уставай то!ка задается резистором 5 В момент времейи 4 — to "" сйова запускается формирователь 6 и так как он начинает работать не при нулевых начальных условйях, то выдержка времени составит 1г((! (фй.". 2,в). Двига ель раз""гоняется до тех пор, пока не йаступит установившийся режим. В качестве Qopx4jioaa-" теля,может быть использован одновибра- 2$ тор, либо мультивибратор и одновибратор ; соединенные последовательно.

Формирование сигнала обратнои связи в разрядной цепи, шунтирующей фазу двигателя, основано на зависимости индуктивности фазы от угла поворота ротора.

Устройство для управления шаговым электродвигателем; содержащее подключенный к фазам электродвигателя канал обратной связи, соединенный с усилителем мощности, коммутирующим фазы электродвигателя; отличающееся тем; что; с целью расширения диапазона рабочих частот; на- грузочной способности и устойчивости движения, канал обратной связи содержит формирователь импульсов и цепь из последовательно соединенных резистора, диода и элемента сравнения, подключенного своим выходом 1ерез формирователь к входу усилителя мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 392327; кл. Н 02 P 7/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 413464, кл. Н 02 P 7/06, 1971.

720660

Составитель 3. Горняк

Редактор Ю. Челюканов Техред К. Шуфрич Корректор Е. Папи

Заказ 10241 46 Тираж 783 Подписное Н И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПП П к Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4