Устройство для управления планарным шаговым электродвигателем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления планарным шаговым двигателем при действии разворачивающего момента, например, в станках. Цель изобретения состоит в повышении надежности путем предотвращения разворота подвижного элемента двигателя. Устройство содержит канал 89 управления движением по координатам, задатчики 22 и 27 соответственно максимального и предельного моментов, датчик 7 разворачивающего момента, установленный на подвижном якоре 1. В зазор между якорем 1 и индуктором 2 подается сжатый воздух через регулятор 5. При превышении разворачивающим моментом максимальной величины прерывается движение по обеим координатам и запоминается длина непройденного пути. При превышении предельной величины момента прекращается подача воздуха и якорь фиксируется относительно индуктора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 P 8/00

ГОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К А ВТОРСКОМУ СЕИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4220964/24-07 (22) 01, 04. 87 (46) 23.04.89, Бюп. Р 15 (75) Н,В.Мельников (53) 621 . 313. 525 (088. 8) (56) Рубцов В.П. и др. Унифицированный шаговый электропривод. — М.: Труды МЭИ, вып. 149, 1972.

Ивоботенко Б.А., Козаченко В.Ф.

Шаговый электропривод в робототехнике. — N.: МЭИ, 1984,с. 50,85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЛАНАРНЫМ ШАГОВЫМ ЭЛЕ КТРОДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления планарным шаговым двигателем при действии разворачивающего момента, например, в станках.

„„SU„„1474768 А1

Цель изобретения состоит в повышении надежности путем предотвращения раэ" ворота подвижного элемента двигателя.

Устройство содержит каналы 8 и 9 управления движением по координатам, эадатчики 22 и 27 соответственно максимального и предельного моментов, датчик 7 разворачивающего момента, установленный на подвижном якоре I.

В зазор между якорем I и индуктором

2 подается сжатый возцух через регулятор 5. При превышении разворачивающим моментом максимальной величины прерывается движение по обеим координатам и запоминается длина непройденного пути. При превышении предельной величины момента прекращается подача воздуха и якорь фиксируется относительно индуктора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1474768

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано для управления пла.нарным шаговым двигателем при действии разворачивающих моментов, напри мер, в станках.

Цель изобретения состоит в повышении надежности путем предотвращения разворота подвижного элемента двигателя под действием внешних сил.

На фиг.1 изображено устройство пля управления планарным шаговым электродвигателем; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Пленарный шаровый электродвигатель состоит из двух основных частей: подвижного якоря 1 и неподвижного индуктора 2. На якорь 1 установлен ме. ханизм 3 (например, простейший мани" пулятор с двумя степенями подвижности) ° В пространство между якорем 1 и индуктором 2 по воздухопроводу 4 подается сжатый воздух в воздушный зазор о между якорем и индуктором через управляемый регулятор расхода воздуха 1 УРРВ) 5, соединенный с управляемым клапаном. 6. На якоре 1 установлен датчик 7 разворачиванш1его момента. Канщая из декартовых коор" динат привода управляется по одинаковым каналам 8 и 9 управления. Так, например, канал 8 состоит из источ-. ника 10 управляющих импульсов, распределителя 11 импульсов, усилителя

12 мощности, соединенного с фазными обмотками якоря 1 (обмотки не показаны), задатчика 13 направления движения по координате. Источник 10 в свою очередь состоит из реверсивного счетчика 14, выходы которого через преобразователь код — аналог (ПКА) 15 связан с входом управляемого генератора импульсов (УГИ) 16, частота выходных импульсов которого пропорциональна числу входных импульсов, поданных на вход со счетчика

14, т.е ° величине перемещения . Выход генератора 16 соединен с одним азиз входов элемента И 17, второй вход которого соединен с нулевым разрядом реверсивного счетчика 14. Выход элемента 17 через ключ 18 одновременно соединен с входом распределителя 11 импульсов и с входом В реверсивноro счетчика 14. Ключ 19 соединяет вход распределителя 11 с датчиком 13 направления и соединен входом С пороговым элементом 20, вход которого соедимые перемещения. С момента времени t, (фиг.2) разворачиван|ций момент

М р становится больше допустимого M

В результате на выходе порогового элемента 20 формируется управляющий сигнал и ключи 1 8 и 19 размыкаются, подача импульсов на распределитель

11 прекращается. При этом в реверсивном счетчике 14 сохраняется число, которое соответствует оставшемуся пути. С момента времени t, когда Э действукиций момент М станет больше предельного разворачиваницего момента

М>, на выходе порогового элемента 29 появляется управлякший сигнал и ключ

23 размыкается. В результате управляемый регулятор 5 закрывается, а управляемый клапан 6 открывается, сбрасывая сжатый воздух в атмосферу.

Якорь 1 надежно фиксируется на индукторе 2, С момента времени tq момент

М становится меньше момента М, в результате на выходе порогового эле", мента 29 формируется нулевой сигнал, 55 которым замыкается ключ 23. Сигнал от задатчика 22 вновь подается на усилитель 24. В результате клапан 5 открывается, а клапан 6 закрывается;

2 динен с выходом первого суммирующего элемента,21. Суммирующий вход элемента 21 соединен с задатчиком 22 допустимого разворачивающего момента M„, а вычитающий вход соединен с датчиком 7 момента. Выход задатчика .22 допустимого момента соединен с УРРВ 5 через ключ 23 и усилитель

24 мощности, а с клапаном 6 соедиf0 нен через ключ 23, инвертор 25 и усилитель 26 мощности. Задатчик 27 предельного момента подключен к суммирующему входу суммирующего элемента 28, вычитающий вход которого под15 ключен к датчику 7 разворачиваницего момента, а выход — к входу порогового элемента.

Устройство работает следующим образом.

20 На отрезке времени 0 — t< действующий со стороны механизма 3 на якорь 1, разворачивающий момент М меньше момента М,, поэтому импульсы источника 10 проходят через распре25 делитель 11 импульсов и усилитель

12 мощности на фазные обмотки. В за висимости от заданного задатчиком 13 направления движения (например, логической "1" - вперед, логического

30 "0" — назад) якорь совершает необхо1474768

Якорь 1 с механизмом 3 "всплывает" и между, якорем l и индуктором 2 устанавливается первоначальный воздушный зазор У. С момента времени t q действующий на якорь 1 разворачивающий момент М меньше, чем М „ и на выходе порогового элемента 20 формируется нулевой управляющий сигнал, которым ключи IS и 19 замыкаются .. вновь. В результате возобновляется подача управляющих команд, и якорь продолжает выполнять прерванное движение до тех пор, пока привод не отработает заданное в реверсивном счет- 15 чике 14 необходимое число шагов.

Работа канала управления по другой координате аналогична. Значения моментов М и M предварительно можно определить или по известным литературным источникам, либо экспериментально и задать их соответствующим уровнем напряжения.

Фиксация подвижного элемента на 25 время действия большого разворачивающего момента и сохранение йри этом информации о движении повышают надеж ность привода.

Формула изобретения

1. Устройство для управления планарным шаговым электродвигателем на воздушной подушке содержащее управ1

35 ляемый регулятор расхода воздуха и два канала управления по координатам, каждый из которых включает в себя усилитель мощности, соединенный с его входами распределитель импульсов, к входам которого подключен задат" чик направления, и источник управляющих импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения разворота подвижного элемента двигателя под действием внешних сил, введены задатчики максимального и предельного разворачивающего момента, датчик разворачивакицего момента, первый и второй суммирующие элементы, первый и второй пороговые элементы и ключ, а в кажцый канал управления введен ключ, соединяющий выход источника управляющих импульсов с входом распределителя импульсов, управляющий вход этого ключа через первый пороговый элемент соединен с выходом первого суммирующего элемента, входы которого соединены с задатчиком максимального разворачивающего момента и датчиком разворачивающего момента, соединенного также с входом второго суммирующего элемента, другой вход которого соединен с задатчиком предельного разворачивающего момента, выход через второй пороговый элемент соединен с управляющим входом ключа,, связывающего задатчик максимального разворачиванзцего момента с входом управляемого регулятора расхода воздуха.

2. Устройство по п.1, о т л и—

S ч ающе е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, оно снабжено клапаном перепуска воздуха, управляющий вход которого связан с выходом ключа через инвертор.

1474768

Составитель В .Алфимов

Техред Л.Оликнык Корр ектор С. Черни

Редактор Г.Гербер

Заказ 1904/53 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101