Устройство управления многофазным шаговым электродвигателем

 

Изобретение обеспечивает у.меиьшение колебаний скорости при работе шагового двигателя. Устройство управления электродвигателем подключено к фазам 1 двигателя и содержит пороговый элемент 2, формирователь 3 импульсов, усилитель 4 мощности , осуществляющий коммутацию фазы, триггер 5, датчик 6 тока, щунтирующий фазу двигателя диод 7, узел 8 установки усилителей мощности в исходное состояние, включающий в себя резистор 9, конденсатор 10 и инвертор 11, ключ 12, резистор 13. Последовательное соединение фазы с датчиком тока и подача сигнала с датчика на канал управления последующей фазы позволило , используя пороговый элемент, получить автосин.хронный режим с малыми колебаниями скорости. 2 ил. (Л N: i4 О) СО |С со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 Н 02 Р 800

Р Р

Э

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (((2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3782181/24-07 (22) 20.08.84 (46) 23.07.86, Бю„-(№ 27 (72) В. И. Николаев, А. М. Феофанов, О. И. Поздняков и В. В. Малютин (53) 621.313-525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 836751, кл. Н 02 P 8/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 720660, кл. Н 02 P 8/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ ШАГОВЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение обеспечивает уменьшение колебаний скорости при работе шагового

„„SU„„1246329 двигателя. Устройство управления электродвигателем подключено к фазам 1 двигателя и содержит пороговый элемент 2, формирователь 3 импульсов, усилитель 4 мощности, осуществляющий коммутацию фазы, триггер 5, датчик 6 тока, шунтирующий фазу двигателя диод 7, узел 8 установки усилителей мощности в исходное состояние, вкл(очающий в себя резистор 9, конденсатор 10 и инвертор 11, ключ 12, резистор 13.

Последовательное соединение фазы с датчиком тока и подача сигнала с датчика на канал управления последующей фазы позволило, используя пороговый элемент, получить автосинхронный режим с малыми колебаниями скорости. 2 ил.

1246329

Формула изобретеная

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в робототехнике.

Цель изобретения — уменьшение колебаний скорости при работе двигателя.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства применительно к трехфазному шаговому электродвигателю; на фиг. 2 —— временные диаграммы токов в фазных обмотках электродвигателя.

Устройство управления электродвигателем подключено к фазам 1 электродвигателя и содержит пороговый элемент 2, формирователь 3 импульсов, усилитель 4 мошности, осушествляюший коммутацию фазы, триггер 5, датчик 6 тока, шунтируюший фазу двигателя диод 7, узел 8 установки усилителей 4 мощности в исходное состояние, включающий в себя резистор 9, конденсатор 10 и инвертор 11, кл1оч 12, резистор 13.

Устройство управления электродвигателем работает следующим образом.

При подаче питания UI., и U«,„â первый момент времени на входе инвертора 11 за счет заряда конденсатора 10 через резистор 9 поддерживается уровень напряжения соответствующий логическому «О», что определяет уровень выходного напряжения инвертора, соответствуюший логической «1».

После того как напряжение на конденсаторе 0 доститает уровня «1», происходит переключение инвертора 11, что соответствует спаду импульса на выходе инвертора. По этому спаду импульса происходит запись информации, содержащейся на входах D три перов 5. Так как вход D триггера 5 первого канала подключен к источнику питания U, через резистор 13, что соответствует логической «1», а входы триггеров остальных каналов подключены к общему проводу, что соответствует логическому «О», то с выхода триггера 5 первого канала подается отпирающий сигнал на усилитель моШности — транзистор 4, а в остальных каналах транзисторы 4 закрыты, таким об1разом фазная обмотка 1 только первого канала оказывается включенной.

При замыкании ключа !2, установленного, например в цепи, соединяющей датчик 6 тока первого канала с входом порогового элемента 2 второго канала, напряжение с датчика 6 тока первого канала поступает на вход порогового элемента 2 второго канала, который переключается, если это напряжение больше Ue>n.

Сигнал с порогового элемента 2 поступает на формирователь 3 импульсов, где вырабатывается короткий импульс, поступаюший на S-вход триггера второго канала

1О

ЗО

5Q и на R-вход триггера первого канала. При этом происходит включение фазной обмотки второго канала и отключение фазной обмотки первого канала.

Ток фазной обмотки 1 второго канала, нарастая по экспоненте, вызывает аналогичное нарастание напряжения на датчике 6 тока второго канала, связанного с входом порогового элемента 2 третьего канала.

Тяким Образом, IlpH достижении ВхОдным HBпряжением порогового элемента 2 величины, превыц1аюшей величину опорного напряжения !Л,, происходит переключение порогового элемента 2 третьего канала, т.е. автоматически 1зключается фазная обмотка 1 третьего канала и отключится фазная обмотка 1 второго канала. Затем происходит включение фазной обмотки первого канала и отклк>чение фазной обмотки третьего канала.

Далее цикл 1ювторяется.

Для останова двигателя достаточно разомкнуть ключ 2, что приводит к включению фазной обмотки первого канала и отключен и 10 (разных Обмоток Остал ьн ь1 х каналоВ.

По сравнени1о с известными устройствами управления электродвигателями использоваHèå последовательного соединения фазной обмотки с датчиком тока и подача сигнала с датчика тока на канал управления последующей фазы позволило, используя пороговый элемент, получить автосинхронный режим с малыми колебаниями скорости и, кроме того, создать моментный привод с повы1ненным моментом. Изменяя опорное напряжение, можно менять развиваемый электродвигателем момент и скорость.

Устройство управления многофазным шаговым электродвигателем, содержашее каналы управления по числу фаз двигателя, каждый из которых включает в себя усилитель мощности, датчик тока и последователь но соединенные пороговый элемент и формирователь импульсов, отличающееся тем, 1то, с целью уменьшения колебаний скорости при работе дзигателя, в каждый канал введен RS-триггер, выходом соединеннь1й с входом усилителя мошности, S-входом с выходом формирователя импульсов и Rвходом триггера одного смежного с ним канала, датчик тока соединен последовательно с выходом усилителя мощности H с входом порогового элемента другого смежного с ним канала, причем в один из каналов введен В11ключатель, соединяюший его датчик тока с входом порогового элемента смежного с ним канала.

1246329

Составитель В. Ллфимов

Редактор H. Бобкова Техред И. Верес Кооректор И. Муска

Заказ 4018/53 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4