Устройство для управления трехфазным шаговым двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вентильных электроприводах, в частности в шаговых электроприводах. Цель состоит в повышении КПД в режиме нё- прерьгоного движения. Устройство содержит трехфазный преобразователь 1 питания с входами для подключения блока 2 обратной связи, коммутирующие ключи которого включены с интервалом 120 дл.град. трехфазный имитатор 10 статора, трехфазный шаговый электродвигатель 11, в провода питания которого включены блоки контроля обратной связи. Указанные блоки выполнены с использованием трансфор - м торов 3-5 с двумя первичными обмотками 12-17, намагничивакхцие сипы которых направлены встречно, и основной вторичной обмоткой 18-20, В трансформаторах имеются дополнительные вторичные обмотки 21-23, которые с основными о бмотками 18-20 соединены в зигзаг. При работе такой электропривод обеспечивает оптимальный угол сдвига между магнитными потоками ротора и статора, обладает повышенным КПД в режиме непрерывного вращения, надежным запуском и реверсом электродвигателя . 2 ип.. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 Р 8/00

QN ьЛ",.:1 . «.V„4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4083291/24-07 (22) 02.07.86 (46) 07.01.88. Бюл. 9 1 (72) В. Е. Агеев, В. В. Косолапов, С. М. Кутарев и С. И. Пушкин (53) 621.313.525(088.8) (56) Патент СССР У 736893, кл. Н 02 К 29/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР

У 746828, кл. Н 02 Р 8/00, 1977.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вентильных электроприводах, в частности в шаговых электроприводах. Цель состоит в повышении КПД в режиме непрерывного движения. Устройство содержит трехфазный преобразователь

1 питания с входами для подключения блока 2 обратной связи, коммутируюSU, 1365343 А 1 ф ЕГ()Щ3ЩД% 13,", .",.„Ц щие ключи которого включены с интервалом 120 эл.град. трехфазный имитатор 10 статора, трехфазный шаговый электродвигатель 11, в провода питания которого включены блоки контроля обратной связи. Указанные блоки выполнены с использованием трансфор маторов 3-5 с двумя первичными обмотками 1217, намагничивающие силы которых направлены встречно, и основной вторичной обмоткой 18-20. В трансформаторах имеются дополнительные вторичные обмотки 21 23, которые с основными обмотками 18-20 соединены в зигзаг. При работе такой электро- привод обеспечивает оптимальный угол сдвига между магнитными потоками ротора и статора, обладает повышенным

КПД в режиме непрерывного вращения, надежным запуском и реверсом электродвигателя. 2 ип..

1365343

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

Цель изобретения — повышение КПД в режиме непрерывного вращения, На фиг. 1 показана схема трехфазного шагового электропривода, на фиг. 2 - циклограмма его работы.

Электропривод содержит (фиг. 1) устройство управления, содержащее трехфазный преобразователь 1 питания, к выходам и входам которого подключен блок 2 обратной связи, включающий трансформаторы 3-5, соединенные с входами 6, нуль-органов 7-9, трехфазный имитатор 10 статора, и трехфазный шаговый электродвигатель

11, фазы электродвигателя А, В, С и имитатора а, p,, c подключены последовательно с первичными обмотками

12-14 и 15-17 соответственно к выходам преобразователя 1 питания.

Основные вторичные обмотки 18-20 и дополнительные вторичные обмотки 21-23 соединены в "зигзаг".

Это соответствует соединению конца основной вторичной обмотки 18 трансформатора 3 с концом дополнительной вторичной обмотки 22 трансформатора

4, конца основной вторичной обмотки

19 трансформатора 4 с концом дополнительной обмотки 23 трансформатора 5 и конца основной вторичной обмотки

20 трансформатора 5 с концом дополнительной обмотки 21 трансформатора

3. Выводы вторичных обмоток, соединенных, как указано выше, подключены к входам нуль-органов 7-9. Задающий генератор 24 соединен с тактовым входом реверсивного распределителя

25 импульсов, выход которого соединен с входом усилителя 26 мощности, выходы которого являются выходами трехфазного преобразователя 1 питания.

Для получения оптимального угла сдвига между магнитными потоками ротора и статора из выделенных ЭДС вращения формируется управляющее напряжение, переход которого через ноль совпадает во времени с необходимым моментом подачи напряжения питания на фазу электродвигателя.

Электропривод работает следующим образом.

При включении питания генератор

24 начинает вырабатывать частоту, не превышающую частоту приемистости электродвигателя. Эта частота подается на реверсивный распределитель

25 импульсов который преобразует ее в последовательность импульсов, распределяемую по заданному закону и подает на входы усилителя 26 мощности. С выхода усилителя 26 мощности на фазы электродвигателя 11 и имитатора 10 через трансформаторы 3-5 поступает трехфазное прямоугольное напряжение U, U,,U (фиг. 2), сдвинутое по фазе относительно друг друга на заданный угол.. Под действием этого напряжения ротор электродвигателя начинает вращаться, индуктируя при этом в обмотках статора А, В, С электродвигателя ll ЭДС вращения, которая выделяется во вторичных обмотках 18-23 трансформаторов 3-5.

В результате равенства ампервитков двух встречно включенных первичных обмоток 12-14 и 15-17 трансформато-

25 ров 3-5 и равенства электрических постоянных времени электродвигателя

11 и имитатора 10 ЭДС от суммы мгновенных значений напряжения питания, ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции

30 электродвигателя и имитатора во вторичных обмотках трансформатора не наводится. Так как вторичные обмотки соединены в зигзаг, то на входном сопротивлении нуль-органов 7-9 происЗ5 ходит суммирование ЭДС вращения двух смежных фаз и в момент перехода амплитуды суммированной ЭДС вращения через ноль нуль-орган выдает сигнал на реверсивный распределитель 25 им40 пульсов, который является сигналом обратной связи, Сигналы обратной связи синхронизируют работу реверсивного распределителя импульсов и шаговый электродвигатель переходит в режим

4В работы бесконтактного электродвигателя постоянного тока.

При этом обеспечивается сдвиг между переходом ЭДС фазы через ноль и подключением питания к фазе в 30 эл. град., что соответствует максимальному току и моменту фазы. Этим и достигается повышение КПД.

Формула изобретения

Устройство для управления трехфазным шаговым двигателем, содержащее трехфазный имитатор статора, блок об1365343

Составитель В. Алфимов

Редактор Г. Волкова Техред М.Ходанич Корректор М. Максимншинец

Тираж 583 Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6655/55

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород» ул. IIpoeKTHast 4 ратной связи, включающий трансформаторы с двумя первичными обмотками, включенными в цепи питания одноименных фаз двигателя и имитатора, коммутатор фаз, соединенный выходами с фазами двигателя и имитатора статора, управляницими входами — с выходами блока обратной связи, входами связанного с вторичной обмоткой каждого )О трансформатора, о т л и ч а ю щ е—

1 е с я тем, что, с целью повышения

КПД в режиме непрерывного вращения, блок обратной связи снабжен тремя нуль-органами, выходы которых соединены с управляющими входами коммутатора.фаз, а каждый трансформатор снабжен второй вторичной обмоткой, вторичные обмотки двух фаз соединены последовательно встречно и подключены к входу нуль-органа.