Способ управления четырехфазным шаговым двигателем с электрическим дроблением шага

 

Изобретение относится к электротехнике , к управлению электрическими машинами. Цель состоит в повышении плавности движения и точности отработки двигателя с ненасыщенной магнитной системой. Способ управления четырехфазным шаговым двигателем включает питание фаз постоянным напряжением и потактное линейно-ступенчатое изменение управляющих напря 4К .. затем в течение (-:г- - 1) жений на фазах, сдвинутых друг относительно друга на /2 периода. Для повышения равномерности распределения вектора момента, точности отработки дробных шагов и плавности хода предлагается подключить каждую фазу на максимальное напряжение U. в течение целого числа тактов, равного (f - 1). тактов ступенчато снизить напряжение, поддерживать фазу без напряжения в течение целого числа тактов, равного (К+1), затем в течение (-:г- D тактов ступенчато повысить напряжение до j максимального значения При этом величину каждой ступеньки напряжения 3 выбирают равной С -rjr , а коэффициент дробления шага К Зп, где п « 1,2,3,...,- натуральное число 4 ил. (t С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1 72588 (51)4 Н 02 P 8 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4095582/24-07 (22) 25.07.86 (46) 07.02.88. Бюл. Ф 5 (72) В.Ш. Арутюнян и А.З. мурадян (53) 621.313.525(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 480227, кл. Н 02 Р 7/62, 1976.

Авторское свидетельство СССР

М 12741 17, кл. Н 02 P 8/00, 05.05.85. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЧЕТЪ|РЕХФАЗНЬК

ШАГОВЬИ1 ДВИГАТЕЛЕГ1 С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ

ДРОБЛЕНИЕМ ШАГА (57) Изобретение относится к электротехнике, к управлению электрическими машинами. Дель состоит в повышении плавности движения и точности отработки двигателя r ненасыШенной магнитной системой. Способ управления четырехфазным шаговым двигателем включает питание фаз постоянным напряжением и потактное линейно-ступенчатое изменение управляюших напряжений на фазах, сдвинутых друг относительно друга на «/2 периода. Для повышения равномерности распределения вектора момента, точности отработки дробных шагов и плавности хода предлагается подключить каждую фазу на максимальное напряжение UÄ Ä в течение целого числа тактов, равного

4К 4К (— + 1) затем в течение (— — 1)

3 3 тактов ступенчато снизить напряжение, поддерживать фазу без напряжения в течение целого числа тактов, равного

4К (К+1), затем в течение (— — 1) тактов ступенчато повысить напряжение до максимального значения UÄ Ä,. При этом величину каждой ступеньки напряжения

3 выбирают равной С = — а коэффи4К циент дробления шага К = Зп, где и — 1,2,3,... — натуральное число 4 ил.

1372588

Изобретение c>TI зс:итгя к управлс нию электричегкими м;ншгнами и может быть для четырехфаз3 на фиг.4 ных векторов момента наго двигателя при K то же, при К = 6.

Способ управления четырехфазным шаговым двигателем с электри !егким дроблением шага реализуется следующим образом.

При коэффициснте дробления К = 3 (фиг. 1) на каждой фазе в теченис двух тактов поддерживается максимальное напряжение Ц . После этога в м течение пос;1едукших трех тактов по одной ступени, pIIIIIIc>II U,/4, это напряжение уменьшается да нуля и поддерживается R зтам состоянии в течение четырех тяк гав. Затс м R течение трех погледних тактов данного периода по одной гтупени, также равной

U„/4, это напряжение увеличивается до максимально!о знячс ния U„. палее процесс пс>вт< ряетгя зн;111!>гич11 опи— санному.

Благодаря этому зя кя>дь>й период

ПОВТОРРНИЧ ПЕРИОЛИЧГ Г КИ11 !ИНГИ .1О ступенчатых фязнь>х напряжс ний, с двинутых друг относительно друга на

1>/2 периода, суммарный вс ктс р >лект— ромагнитнога момента агушегтвпяет вокруг своей оги гтупгнчятый паварс т на 2 ll радиана (фиг. 3) . В саатвг:тствии с этим ротор пвигятеля на каждом обороте вектора момента отряб>ятывает 12 дробных шагов.

При коэффициенте драб !ения К = 6 (фиг. 2) каждая фязя нахадитгя по I, максимальным ня11ряжением в течение 1 тактов, в отключенном Гогтоянии

7 тактов, я с.тупенчатое его увеличение или уменьшение гогтавляет соответственна по 7 тактов. В Га!>тле>гтВии с 3ТНМ рОТОр дни! ятс 1!я зя Один использовано для управления четырех— фазным шаговым двигателем или другим двигаТелем, работающим в IIIHI- вам режиме, с ненагыще11ной магнитной гIIc темой.

Цель изобретения — повьппение план— ности движения и тачнс гт11 с тряботки шагов двигателей с лен ягьш!е иной M;11 — нитной системой.

На фиг. 1 показаны временные диаграммы управляющих напряжений для четырехфазного двигателя при ко >ффициенте дробления основного шага К = 3; на. фиг. 2 — то же, при К = 6; на фиг.3 — положения и величины гуммарполный оборот вектора вокруг своей оги делает 24 дробных шага (фиг.4).

Кяк видно из представленных на

5 фиг. 1, 2 временных диаграмм, в общем случае при коэфф>исиенте дробления К период повтореьп1я линейно-гтупенчатого >прянJlÿюшего напряжения каждой фазы определяется выражением Т = 4К с.

1О . где — длительность одного такта квант!>вания.

При этом продолжительность времени питания каждой фазы максимальным на— пряжением 11„ определяетгя выражением

К (— + 1) t, а продолжительность отключенного состояния каждой фазы— выражением = (К + 1)

Продолжительность времени линейно2р ступенчатого !Тадъема или снижения напряжения каждой фазы определяется формулой

4К (— — 1)

При использовании предлагаемого способа дробления шага геометрическое место распределения вектора результирующего электромагнитного мо3О мента четырехфазнога двигателя представляет собой 12-угольник, достаточно близкий кругу, (фиг. 3, 4) в отличие от известных способов, обеспе. чивающих при управлении четырехфазным шаговым двигателем 4-угольное

35 или 8-угольное распределение. Эта особенность предлагаемого способа позволяет повысить плавность (равномерность) хода двигателя.

Кроме того, при использовании предлагаемого способа удается достигнуть высокого постоянства дискретного угла »1 поворота вектора электромагнитного момента (фиг. 3,4),что

11oзволяет значительно повысить точность отработки дробных шагов двигателя с ненасыщенной магнитной системой. еФ о р м у л а и з о б р е т е н и я

i0

Способ управления четырехфазным шаговым двигателем с электрическим дроблением шага на К частей, включающий питание фаз постоянным напря55 жением и потяктное линейно-ступенчатое изменение управляющих напряжений на фазах, сдвинутых друг относительно друга на четверть периода,о тл и ч а ю щ и и Г я тем, что, с

3 13725 целью повышения плавности движения и точности отработки шагов двигателей с ненасыщенной магнитной системой, подключают каждую фазу на максимальное напряжение в течение (4К/3+1) так5 тов, затем в течение (4К/3 — 1) тактов ступенчато снижают напряжение, отключают фазу на (К + 1) тактов, затем в течение (4К/3 — 1) тактов ступенчато повышают напряжение, при этом коэффициент дробления шага К является числом, кратным трем.

1372588! 372588

6 р

Составитель В. Алфимов

Техред М.Дидык Корректор М, Максимишинец

Редактор H. Гунько

Заказ 498/54 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4