Способ управления однофазным шаговым электродвигателем

Способ управления однофазным шаговым электродвигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советск их

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 881961 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.01.80 (21) 2871428/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 02 P 8/00

Гаоуаврстесииый комитет

СССР по делам иаобретеиий и открытий

Опубликовано 15.1181. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 15.11.81 (53) УДК 621.3)3..58 (088.8) (72) Лвтор изобретения

В. И. Бондаренко (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОД11ОФАЗНЫМ ШАГОВЫМ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления однофазными шаговыми электродвигателями с магнитной фиксацией ротора.

Известен способ управления однофазным шаговым. электродвигателем путем подачи на обмотку управления знакопеременных импульсов напряжения (1).

Недостатком указанного способа является низкое качество движения при обработке шага.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ управления однофазным шаговым электродвигателем с магнитной фиксацией путем подачи импуль- 15 сов напряжения на обмотки управления и компенсации )2) .

Недостатком этого способа является низкая нагрузочная способность двигателя, так как импульс на дополнительной компенсирующей обмотке действует на время движения ротора двигателя только в качестве компенсатора момента фиксации двигателя.

Цель изобретения — повышение нагрузочкой способности двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что после поворота ротора двигателя на угол, близкий к половине шага, изменяют полярность импульса напряжения на обмотке компенсации.

Формирование импульса противоположной полярности и подача его на обмотку компенсации в момент окончания компенсирующего импульса приводит к дополнительному увеличению полезного момента, развиваемого шаговым двигателем, за счет того, что происходит увеличение момента фиксации двигателя во второй половине шага двигателя, где момент фиксации (согласно кривой статического синхронизирующего момента однофазного гармонического шагового электродвигателя) уже участвует в создании полезного крутящего момента двигателя.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 — временные диаграммы импульсов управления и

„компенсации.

881961

Способ управления однофазным шаговым

40 электродвигателем с магнитной фиксацией путем подачи импульсов йапряжения на обмот. ку управления и компенсации, отличаюшийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности двигателя, после по45 ворота ротора двигателя на. угол, близкий к половине шага, изменяют полярность импульса напряжения на обмотке компенсации.

2. Авторское свидетельство СССР Р 629610, 55 кл. Н 02 К 37/00, 1976 (прототип).

Устройство (фиг. 1), реализующее предлагаемый способ, вклгочает преобразователь 1 непрерывного сигнала Овх в частотно-модулированную последовательность импульсов напряжения, формирователь импульсов 2, преобразующий входные нглпульсы произвольной формы в прямоугольные импульсы требуемой длительности, распределитель 3 импульсов управления, усилитель мощности 4 и шаговый двигатель 5 с обмотками управления 6 и компенсации 7, а также грормирователь 8

1 парных разнополярных импульсов компенсации и усилитель мощности 9. Входы формирователей импульсов 2 и 8 подключены к выходу преобразователя 1.

Способ осуществляется следующим образом.

При поступлении входного напряжения Овх (фиг. 1) на вход преобразователя 1 последний преобразует это напряжение в частотномодулированную последовательность импульсов

И 1 (фиг.2). Далее эти импульсы поступают одновременно на формирователи прямоугольных импульсов 2 и 8, первый иэ которых формирует импульс И 2, необходимьгй для нормальной работы шагового. двигателя 5, а второй формирует на каждый импульс преобразователя 1 одну пару разнополярных компенсирующих импульсов И 8 (фиг. 2), причем первый иэ них, противоположный по полярности импульсу управления (полярности импульсов отмечены знаками "+" и "—" на фиг. 2), поступает на обмотку компенсации одновременно с импульсом 1гправления, а второй формируется сразу после окончания этого импульса, но с противоположной полярностью, и подается в ту же обмотку компен- З5 сации 7. Для оптимальной работы шагового двигателя требуется, чтобы период следования импульсов И 1 преобразователя не был меныне периода следования парных импульсов компенсации И 8.

Импульсы И 2 затем поступают через распределитель 3 (в случае двухтактного maroвого двигателя) и усилитель мощности 4 на обмотку управления б двигателя 5. Импульсы И 8 через усилитель мощности 9 поступают на обмотку компенсации 7, выполненную, например, из двух полуобмоток со, средней точкой и размегцаемую на фиксирующем полюсе двигателя 5, содержащего постоянный магнит N — S

Шаговьгй двигатель работает следующим образом, При обесточенной обмотке управления 6 и обмотке компенсации 7 ротор двигателя 5 фиксируется потоком постоянного магнита

М вЂ” S. При поступлении первого импульса И 2 и лары импульсов И 8 происходит сначала компенсация потока постоянного магнита, фиксирующего ротор двигателя, так как постоянная времени обмотки компенсации выбирается меньше постоянной времени обмотки управления, а затем импульс И 2 создает электромагнитный лоток, приходящий к перемещению ротора. Ротор поворачивается на угол, равный половине шага. После окончания импульса И 2 ротор продолжает перемещение в направлении вращения под ускоряющим воздействием положительной полуволны компенсирующего импульса И 8, который подается в другую полуобмотку компенсации 7, изменяя тем самым направление магнитного потока, Таким образом, увеличивается полезный пусковой момент двигателя, так как скомпенсированный момент фиксации двигателя входит в характеристику статического синхронизирующего момента в начальный момент со знаком "— ", а во второй половине шага — со знаком "+".

После окончания импульса И 8 ротор двига теля фиксируется в новом положении, смещенном на один шаг.

Таким образом, ув ел ич ение раз в иваемого двигателем полезного момента происходит за счет того, что в обмотку компенсации подается в момент окончания компенсирующего импульса импульс противоположной полярности, который увеличивает фиксирующий момент двигателя во второй половине шага двигателя.

Нагруэочная способность двигателя повышается при этом на 20 — 30%.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дискретный электропривод с шаговыми двигателями. Под ред. М. Г. Чиликина, M., "Энергия", 197.1, с. 535-537.

881961

1 ар, О

Заказ 9995/84 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель 3. Горник

Редактор Л. Повхан Техред T.Ìàòî÷êà Корректор Л. Бокшан