Устройство для управления шаговым двигателем

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах автоматического управления с шаговыми двигат елями: в системах числового программного управления металлорежущими станками , координатографами и т.д. Цель изобретения состоит в повышении КПД. Устройство для зшравления шаговым двигателем содержит распределитель импульсов, предварительные усилители и мостовой усилитель мощности, каждый канал которого образован двумя последовательно соединенными транзисторами разной проводимости и включенными встречно-параллельно диодами, а между точками соединения транзисторов каждого канала включена фаза двигателя. Мостовой усилитель подключен к двзгхуровневому источнику питания постоянного тока: к шине источника питания высокого уровня через форсирующий ключ, к шине источника питания низкого уровня через разделительньй диод. Предварительный усилитель каждого канала вьшолнен в виде стабилизатора тока на транзисторе, база, которого подключена к одному из выходов распределителя импульсов , коллектор подключен к базе транзистора мостового усилителя, соединенного с разделительным диодом и форсирующим транзистором, а эмиттер через резистор обратной связи соединен с базой транзистора другого канала моста. При работе устройства на рабочих частотах как в момент форсирования, так и при удержании тока в фазе шагового двигателя ток управления силовыми транзисторами мостового усилителя остается неизменным, что повышает КПД, снижает установленную мощность силового трансформатора и, как следствие габариты и массу при уменьшении себестоимости всего устройства для управления шаговым двигателем. 2 нл. (Л 00 Од Од ч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (д11 4 Н 02 Р 8/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 416894.)! 24-07 (22) 29,12.86 (46) 07.11.88. Бюл. Р 41 (71) Специальноепроектно-конструкторское и технологическое бюро низковольтного аппаратостроения (72) В,П. Рубцов, М.С. Зайдин, В.Н. Козырев и А.А, Сухов (53) 621.313,525(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1304711, кл. Н 02 P 8/00, 1985.

Патент США У 3560821, кл. 318-138„ 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах автоматического управления с шаговыми двигателями: в системах числового программного управления металлорежущими станками, координатографами и т.д. Цель изобретения состоит в повышении КПД.

Устройство для управления шаговым двигателем содержит распределитель импульсов, предварительные усилители и мостовой усилитель мощности, каждый канал которого образован двумя последовательно соединенными транзисторами разной проводимости и включенными встречно-параллельно

ÄÄSUÄÄ 1436267 А1 диодами, а между точками соединения транзисторов каждого канала включена фаза двигателя. Мостовой усилитель подключен к двухуровневому источнику питания постоянного тока: к шине источника питания высокого уровня через форсирующий ключ, к шине источника питания низкого уровня через разделительный диод. Предварительный усилитель каждого канала выполнен в виде стабилизатора тока на транзисторе, база которого подключена к одному из выходов распределителя импульсов, коллектор подключен к базе транзистора мостового усилителя, соединенного с разделительным диодом и форсирующим транзистором, а эмиттер через резистор обратной связи соединен с базой транзистора другого канала моста. При работе устройства на рабочих частотах как в момент форсирования, так и при .удержании тока в фазе шагового двигателя ток управления силовыми транзисторами мостового усилителя остается неизменным, что повышает КПД, снижает установленную мощность силового трансформатора и, как следствие габариты и массу при уменьшении себестоимости всего устройства для управления шаговым двигателем. 2 ип.

1436267

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

Цель изобретения — повышение ИЩ.

На фиг. 1 приведена электрическая, схема устройства на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие работу отдельных элементов устройства. 10

Устройство (фиг. 1) содержит распределитель 1 импульсов, имеющий два входа: В (условное направление движения "Вперед" ) и Н (условное направление движения "Назад"}, на которое от программного устройства (не показано) поступают поочередно импульсы управления ° Выходы распределителя импульсов подключены к входам мостового усилителя мощности, каждый канал которого включает в себя две пары транзисторов 2, 3 и 4, 5 разной проводимости, а между точками соединения каждой пары смежных каналов, образующих мост, включена фаза двига- 25 теля б, Клемма источника постоянного напряжения низкого уровня U< соецинена разделительным диодом 7 с мостовым усилителем мощности, подключенным через форсирующий ключ 8 к 30 клемме источника постоянного напряжения высокого уровня U . .Каждый- канал усилителя мощности снабжен стабилизаторами 9 и 10 тока управления усилителя мощности и формирова телем 11 длительности импульса форсирования (один формирователь на два канала).

Устройство работает следующим образом.

Распределитель 1 импульсов вырабатывает на каждом из своих выходов систему сдвинутых по фазе прямоугольных импульсов напряжения (на фиг. 2 показаны сигналы U, U на двух смежных выходах распределителя 1).

Сигнал П„ обеспечивает включение транзисторов 2 и 3 через стабилизатор 9 тока (эмиттерный повторитель), сигнал П вЂ” включение транзисторов 4 и

5 через стабилизатор 1О тока (эмиттерный повторитель).

От распределителя 1 импульсов сигнал поступает одновременно на стабилизатор 9 тока (или 10) и формирователь 11 длительности импульсов, при этом происходит одновременное замыкание элементов 2,3, 8 и 9 (или 4, 5, 8 и 10), что приводит к подаче на фазу двигателя 6 напряжения форсирования (фиг. 2,сигнал U ), длительность действия которого определяется формирователем 11 длительности (фиг. 2, сигнал По)., После отключения форсирующего ключа 8 напряжение на фазе двигателя становится равным (Фиг ° 2). Ток управления (фиг. 2) транзисторов 2 и 3 (или 4 и 5} в рабочем интервале времени (Ъ при колебаниях уровней напряжения на мостовом усилителе мощности определяется стабилизатором 9 тока (или 10) и остается неизменным.

Постоянство тока управления силовых транзисторов мостового усилителя мощности повьш(ает их нагрузочную спосо" íîñòü, упрощает устройство, повышает КПД и уменьшает установленную мощность.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее распределитель импульсов, клеммы для подсоединения к источникам напряжения низкого и высокого .уровней и многоканальный усилитель мощности с каналами по числу фаз, каждый из которых содержит предусилитель и два последовательно соединенных транзистора, шунтированньи встречно включенными диодами, причем точка соединения транзисторов и диодов каждого канала предназначена для подключения к. фазе>двигателя„ вход предусилителя соединен с выходом распределителя импульсов, общая точка всех каналов соединена через диод с клеммой источника напряжения и низкого уровня, а через формирующий ключ - с клеммой источника напряжения высокого уровня, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения КПД, в усилитель мощности введены по числу фаз аналогичные имеющим- ся дополнительные каналы, предназначенные для подключения к другим выводам фаз, транзисторы канала имеют различную проводимость, а предусилитель выполнен по схеме стабилизатора тока на транзисторе, коллектор которого соединен с базой транзистора одного канала, а эмиттер — с базой транзистора иной проводимости другого канала из двух, предназначенных для соединения с одной фазой двигателя.

1436267

Составитель В. Алфилов

Техред N.Äèäûê Корректор Л. Патай

Редактор Н. Рогулич

Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5659/56

Производственно"полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. IIpoeKTHaa