Устройство для управления @ -фазным шаговым двигателем

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ гп ФАЗНЫМ ШАГСеЫМ ДВИГАТЕЛЕМ с электрическим дроблением шага, содержащее источник сигналов управления, распредетггель импульсов и m-канальный усилитель мощности с регуляторами напряжения , изменякииими токи в фазах пвигатеI ля по сигналам преобразователя Коа-ана (лсяг, и резисторами обратной связи, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно снабжено умножвргелем частоты, синхронизатором, инвертором и логическим блоком, причем вход умножителя частоты подключен к первому выходу источника сигналов управления, соединенному с вкоаом распределителя импульсов, вторым входом сийхрониэатсзра ,и вторыми входами преобраэователя Коа-, аналог и логического блока, выход умножителя частоты соединен с первьлм входсж синхронизатора, подключенного выходом ко входу преобразователя Код - аналог, соединенного выходслл с входом логического блока и черезинвертор - с третьим входом последнего , синхрониз(Ирующие входы логического блока подключены к соответствующим вьтходам распределителя , соединенным одновременно со входами m-канального усилителя мовшости а выходаг лслтдческого блока подключены к управляющим третьим входам соответствующих регуляторов напр$шеН11я, первые входы которых соединены с резисторами обратной связи, а вторые етсоды подклк ч& ны к соответствующим выходам распредё- С лителя, wrapott выход источника сигналов управления соединен с четвертым входом 00 логического блока. Р1

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19} (И} ь

Зш Н 02 P 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ::Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3371813/24-07 (22) 29. 12. 81 (46) 3:5.08.83. Бюл. % 30 (72) А.В. Башарин, B.È. Левашов и Б.Г. Коровин (53) 621.313.13-133 ° 3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР.

34.566294, кл. Н 0-2 Р 7/62, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М 514410, кл. Н 02 Р 7/62, 1974. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ rn =ФАЗНЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ с электрическим дроблением шага, содержашее источник . сигналов управления, . распределитель импульсов и ю -канальный усилитель мошкости с регуляторами напряжения, изменяющими токи в фазах двигате ля по сигналам преобразователя Коп-ана1лог", и резисторами обратной связи, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью упрошения устройства, оно снабжено умножителем частоты, синхронизатором, инвертором и логическим блоком, причем вход умножителя частоть1 подключен к первому выходу источника сигналов управления, соединенному с вхоцом распределИтеля импульсов, вторым входом синхронизатора ,и вторыми вхоцами преобразователя. Коа-, аналог" и логического блока, выход умножителя частоты соеттен с первым входом синхронизатора, подключенного выходом ко входу преобразователя Код - аналог", соединенного выходом с первым входом логического блока и через инвертор - с третьим входом последнего, синхронизируюшие входы логического блока подключены к соответствуюшим выходам p&cttpeделителя, соединенным одновременно со входами м-канального усилителя мошности л а выходы логического блока подключены к управлякецнм третьим входам соответствуюшнх регуляторов напряжения, первые входы которых соединены с резисторами обратной связи, а вторые входы-подключе ны к соответствукюцим выходам распределителя, второй выход источника сигналов управления соединен с четвертым входом логического блока.

3 1035

Изобретение относится к электротехни те и может быть использовано для управлежи щаговыми двигателями, например, в системах числового программного управления металлорежушими станками. 5

Известно устройство для управления ,миговым двигателем с электрическим дроблением шага, содержащее расттредепитель импульсов, многоканальнвтй усилитель мацности с регуляторами напряжения на фа- тО зах двигателя, преобразователи Коа -. аналог" и датчики обратной связи по току в фазах двигателя (1 ) .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является т устройство для управления тп-фазным шаговым двигателем с электрическим дроблением шага, содержащее источник сигналов управлния, распредепитепь импульсов и hler -.канальный усилитель мощности с реч 20 . гуляторами напряжения, изменяюцтити токи в фазах двигателя по сигналам преобразователя "Код - аналог", и резисторами об ратной связи (2 ).

Недостатком известных устройств является повышенная сложность, обусловленная бопьцтим числом преобразователей

" Код — аналог, особенно для многофазных двигателей.

Пель изобретения - упрощение устройзо с т Baý

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления ттт-фазным шаговым двигателем с электрическим дроблением шага, содержащее источник сигна лов управления, распределитель импульсов З5 и тт т-канальный усилитель мсщности с ре гуляторами напряжения, иэменякмцими токи и фазах двигателя по сигналам преобразоваталя "Код - аналог", и резисторы обратной связи, снабжено умножителем частоты,4 синхронизатором, инвертором и логическим блоком, лричем вход умножителя часто"гы подключен к первому выходу источника сигналов управления, соединенному с входом распределителя импульсов, вторым входом синхронизатора и вторыми входами преобразователя "Код - аналог" и логического бпока, выход умножителя частоты соединен с первым входом синхронизатора, подклточенного выходом ко входу преобра- 5О зователя, Код - аналог, соединенного выходом с первым входом логнческого блакат и через иивертор - с третьим входом последнего, синхронизирукхцие входы логичес= кого блока подключены к соответствукютим 5 выходам распределителя, соединенным одновременно со входами ттт-канального уси: литепя мощности, а выходы логического

788 Х блока подключены к управляюцптм третьим входам соответствуквцих регуляторов напряжения, первые входы которых соедине нь с резисторами обратной связи, а вторые входы подключены к соответствукхцим выходам распредеттителя, второй выход ис» точника сигналов управления соединен с четвертым входом логического блока, На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов, иплтострирующие работу схемы.

Устройство (фяг. 1) содержит источник 1 сигналов управления, соединенный

Одним своим выхОДОм с умножителем 2 частоты, включакяцим в себя преобразователи Чатота - напряжение" 3 и "Напряжение — частота" 4. Второй выход источника 1 сигнецтов управления подключен к входам распределителя 5 импульсов и логическот с блока 6. Выходы распределителя 5 импульсов подключены к входам многоканального усилителя мощности, каждый канал которого содержит резистор 7 обрач ной связи, ключевой элемент 8, разделительные диоды 9,10 и фазную обмотку 11 двтп ателя. Каждый канал усилителя мощности с обмоткой ll двигателя подключен к выходу регулятора 12 напряжения. Преобразователь "Код - аналог" 13 связан входами с одним из выходов источника 1 сигналов управления непосредственно и через синхронизатор 14 с выходом преобразователя, Напряжение - частота 4, а выходом - с вторым входом логического блока 6 непосредственно, à с третьим входом этого же блока - через инвертор 15.

Выход источника 1 сигналов управления соединен с входом распределителя 5, входом умножйтеля 2 частоты с стцтхронизируюшими входами преобразователя 13, синхронизатора 14 и логического блока 6, Выход умножителя 2 частоты через синхронизатор 14 соединен с входом преобразователя "Код - аналог 13, выход кото рого подключен .к первому входу логического блока 6.Сннхроннзнрующие входы логическогоблока 6соединены с выхоцами распределителя 5, которые одновременно подJ ключены z входам соответствуютцих ключевых элементов 8 ю-канального усилителя мотцности и вторым входам регуляторов12 напряжения, первые входы которых подключены к резисторам 7 обратной связи, а управляющий вход каждого регулятора 12 соединен с соответствуюцтим выходом логического блока 6. Выход каждого ключе» вого элемента 8 многоканального усилителя соединен с первой клеммой соответст

3 1ОЗ5768 . .вуккцей фазной обмотки 11 и анодом диода 10, катоды всех диодов 10 подключены к псасокительному полюсу источника пита ния Е . Вторая клемма фазной обмотки 11 через ключевой элемент регулятора 12 на- g пряження соединена с положительным полюсом источника питания Е„, а через диод 9 — с отрицательным полюсом этого же источника питания.

Устройство работает следуюшим обра . Ю зомби

Сигналы управления (f> на фиг. 2) в виде импульсов унитарного кода с выхода источника 1 сигналов поступают на вход распределителя 5 импульсов и одновремен«15 но на вход умножителя 2 частоты, на вторые входы преобразователя «Код — ана = лог 13 и логического блока 6. В распределителе 5 импульсов формируются w, cRT èçïΠкеммутации фазных тОкОВ> сдви g(} нутых во времени друг относительно друга в соответствии с алгоритмом зптактной коммутации (0.,-0< на фиг. 2). Эти сигналы с выхода распределителя поступают на входы ключевых элементов 8 многока« 5 нального усилителя мошности и одновременно на синхронизирующие входы логического блока 6 и вторые входы регуляторов 12 напряжения, В умножителе 2 частоты управляющие сигналы умножаются во столько раз, во сколько раз необходимо дробить шаг двигателя (Х* на фиг. 1). Умножитель может быть выполнен различными скемотехническкми способами. Hs фиг. 1 показана схема умножителя 2 частоты, вы« полненная в виде двойного преобраэова ния. Преобразователь 3 преобразует час тоту входных импульсов в напряжение, которое умножается на масштабный коэффициент в треобразователе 4 и преобразуется в частоту f+ большую, чем входная, на величину масштабного коэффициента.

Кроме того, умножитель может быть вы-полнен в цифровом виде..Выходные сигналы f* умножителя 2 поступают на первый вход преобразователя «Код - аналог 13, который формирует ступенчатые сигна лы О„, поступающие на первый вход логического блока 6. Выходные ступенчатые сигналы логического блока, по форме, ана логичные сигнапам: ., 3, 9 на фиг. 2, управляют работой соответствуюппис регу-, ляторов напряжений, которые изменяют ток во включаемых или отключаемых фазах двигателя по ступенчатому закону (1 - на фиг, 2). В промежутках между тактами коммутации ток в фаэных обмотках поддерживается на заданном уровне с помощью регуляторов 12 напряжения go сигналам управления, снимаемым с резисторов 7 обратной связи. Заданный уровень тока при .этом определяется выходным сигналом логического блока.

Таким образом, в предлагаемом уст ройстве осуществляется дробление основного шага т -фазного двигателя, так как в построении устройства используется оди „ преобразователь Код — аналог для управления двигателем с любым числом

35 фаз и простой m-тактный распределитель импульсов.

1035768

Составитель 3. Горник

Редактор М. Келемеш Те креп В.далекорей Корректор В. сутяга

Заказ 5852/58 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

Ф по делам изобретший и открытий

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

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