Устройство для управления шаговым электродвигателем

Авторы патента:

БАЛКОВОЙ АЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ

ДОБРОСЛОВ ВЛАДИМИР ГРИГОРЬЕВИЧ

ИВОБОТЕНКО БОРИС АЛЕКСЕЕВИЧ

ЛАЛЕТИН ВЕНИАМИН ИВАНОВИЧ

РОГАНОВИЧ БОРИСЛАВ ДЖУРОВИЧ

ТЕСЛЕНКО ЛАРИСА НИКОЛАЕВНА

H02P8/14 - устройства для управления скоростью или числом оборотов и крутящим моментом (H02P 8/12,H02P 8/22 имеют преимущество)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приборостроении, робототехнических системах, гибких автоматизированных производствах. Целью изобретения является повышение быстродействия и экономичности привода, уменьшение погрешности воспроизведения заданного движения. Устройство содержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 7, цифровой сумматор 1, цифроаналоговый преобразователь 2, усилитель 3 мощности, соединенный с фазами шагового двигателя 4, акселерометр 5, функциональный генератор 6 пробного сигнала, избирательный усилитель 8, перемножитель 9. Устройство обеспечивает работу с максимально возможным углом коммутации. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ(ИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Р 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 } 4629410/24-07 (22) 0?.01.89 (46) 07.12.90. Бюл. № 45 (71) Московский энергетический институт (72) А. П. Балковой, В. Г. Доброслов, Б. А. Ивоботенко, В. И. Лалетин, Б. Д. Роганович н Л. H. Тесленко (53) 621.313.525 (088.8) (56) Заявка Японии № 58-37800, кл. Н 02 P 8/00, 1983.

Hewlett вЂ” Packazd 3outnai, 1979, ч. 30, № 2, р. 18 вЂ” 23.

„,Я0„„1612370 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

111АГОВЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ (57} Изобретение относится к электротехнике н может быть использовано в приборостроении, робототехнических системах, гибких автоматизированных производствах. Целью изобретения является повышение быстродействия и экономичности привода, уменьшение погрешности воспроизведения заданного движения. Устройство содержит последовательно "оединенные аналого-цифровой преобразователь ?, цифровой сумматор 1, цифроаналоговый преобразователь 2, усилитель 3 мощности, соединенный с фазами шагового двига-,еля 4, акселерометр 5. функциональный генератор 6 пробно,о сигнала, избнра"ельный усилитель 8, перемножитель 9

Устройство обеспечивает работу с максимально возможным углом коммутации. 2 ил.

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

Цель изобретения вЂ” повышение быстро5 деиствия и экономичности привода и уменьшение погрешности воспроизведения заданного движения.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 вЂ” угловые характеристики шагового электропривода при 10 регулировании амплитуды вектора момента (силы).

Устройство содержит последовательно соединенные цифровой сумматор 1, цифроаналоговый преобразователь 2, усилитель 3 15 мощности, соединенный с фазами шагового двигателя 4, акселерометр 5, функциональный генератор 6 пробного сигнала, подключенный к входу аналого-цифрового преобразователя 7, избирательный усилитель 8, вход которого подключен к выходу акселерометра, перемножитель 9, подсоединенный своими входами к выходам функционального генератора пробного сигнала и избирательного усилителя, и интегратор 10, вход которого соединен с выходом перемножителя, а выход вЂ” с входом опорного напряжения цифроаналогового преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

При отработке программного задания 11, поступающего через цифровой сумматор 1 на цифроаналоговый преобразователь 2, управляющий через усилитель 3 мощности шаговым двигателем 4, на якоре (роторе) которого установлен акселерометр 5, функциональным генератором 6 пробного сигнала через аналого-цифровой преобразователь 7 осуществляется девиация программного задания 11 с частотой, существенно превышающей частоту собственных колебаний привода. Сигнал ускорения с акселерометра 5 4п поступает через цепь обратной связи, образованную избирательным усилителем 8, выделяющим сигнал на частоте функционального генератора пробного сигнала перемножителем 9, осуществляющим перемножение сигналов с выходов избирательного усили- 45 теля и функционального генератора пробного сигнала и интегратором 10, на вход (перемножающий) опорного напряжения цифроаналогового преобразователя 2.

При этом обеспечивается р гулирование амплитуды вектора момента (силы) двигателя и постоянство динамической ошибки

Принцип формирования сигнала обратной связи в канале регулирования амплитуды вектора момента (силы) поясняется фиг. 2. Девиация программного задания Лу вызывает девиацию момента (силы) двигателя, а следовательно, и ускорения Ле.

При а) lg вЂ” 0 (- колебания Лу и Л син 7 с фазны; б) IV вЂ” Ol=- имеют фазовый сдвиг, равныи вЂ”;

fi .. в) ly вЂ” 8I) колебания Лу и Лв прог тивофазны.

Результат перемножения сигналов

Ьу и Ле, подаваемый на вход интегратора, представляет в случаях а) отрицательный сигнал; б) знакопеременный сигнал; в) положительный сигнал. При этом выходной сигнал интегратора, осуществляющий регулирование амплитуды вектора момента (силы): а) уменьшается, снижая момент (силу) двигателя и увеличивая динамическую ошибку; в) сохраняет среднее значение неизменным, поддерживая неизменным момент (силу) двигателя и динамическую ошибку; в) увеличивается, повышая момент (силу) двигателя и уменьшая динамическую ошибку.

Экспериментальное исследование электропривода на базе плоского шагового электродвигателя ХЧгШД-З, управляемого предлагаемым устройством, показало, что улучшается динамическое движение, при этом максимальная скорость движения повьппается в 1,3/1,4 раза, достигая 0,78 мс (при величине полюсного деления двигателя 0,48 мм и постоянной времени цепи фазы

0,4 мс}. Кроме того, в 1,2 вЂ” 1,3 раза снижается мощность, потребляемая электродвигателем.

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым электродвигателем, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, цифровой сумматор, цифроаналоговый преобразователь, усилитель мощности, соединенный с фазами шагового двигателя, и акселерометр, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, экономичности и уменьшения погрешности воспроизведения заданного движения, введены интегратор„перемножитель, избирательный усилитель и функциональный генератор пробного сигнала, подключенный к входу аналого-цифрового преобразователя, вход избирательного усилителя подключен к выходу акселерометра, перемножитель подсоединен своими входами к выходам функционального генератора пробного сигнала и избирательного усилителя, вход интегратора соединен с выходом перемножителя, а выход вЂ” с входом;:парного напряжения цифроаналогового преобразователя.

l612370

Фа2. Я

Составитель В. Алфимов

Редактор Г. Гербер Техред А. Кравчук Корректор Т. Малец

Заказ 3834 Тираж 453 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Устройство для управления шаговым электродвигателем

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в дискретном электроприводе с изменяемой скоростью движения

Устройство для многорежимного управления @ -фазным шаговым двигателем // 1598100

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам электрического привода, и может быть использовано для дискретного управления M-фазным шаговым двигателем с перестраиваемыми режимами коммутации

Способ управления шаговым приводом // 1571744

Изобретение относится к электротехнике, в частности к регулированию электродвигателей с шаговым вращением якоря, и может быть использовано при программном управлении координатными приводами подач металлорежущих станков

Устройство для управления шаговым двигателем // 1561186

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления шаговыми двигателями в системах автоматического управления

Замкнутый шаговый электропривод // 1511840

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического управления с шаговыми электродвигателями, в частности, в системах программного управления

Устройство для управления шаговым двигателем // 1403333

Изобретение относится к области электротехники и может быть ислользовано в дискретном электроприводе металлорежущих станков

Устройство для управления шаговым двигателем // 1381682

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и мож,ет быть использовано в дискретном приводе с регулированием скорости в широких пределах

Устройство для управления шаговым двигателем // 1374395

Изобретение относится к электротехнике

Шаговый электропривод // 1372585

Изобретение относится к электротехнике , к электроприводу, сочетающему дискретную установку ротора заданное положение с ускоренным вращением ротора

Шаговый электропривод // 1367126

Изобретение относится к управлению электрическими машинами, к шаговым электроприводам, работающим в режиме самокоммутации

Способ регулирования момента индукторной электрической машины // 2212755

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тяговых электродвигателях, в электрических машинах, предназначенных для работы в широком диапазоне изменения частоты вращения, в устройствах, в которых необходим большой пусковой момент

Способ регулирования момента тягового индукторного электропривода // 2315419

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электроподвижном составе для управления индукторными электродвигателями, в частности тяговыми вентильно-индукторными электродвигателями

Мехатронная система // 2324283

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в исполнительных устройствах различного назначения

Устройство для управления шаговым двигателем // 2329588

Изобретение относится к области электротехники

Электрический привод с индукторным двигателем // 2400920

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электроприводах различных механизмов, исполнительных устройствах автоматических систем и др

Регулятор угла подачи импульсов тока в фазные обмотки реактивного индукторного двигателя // 2088040

Изобретение относится к электротехнике, а точнее, к системам управления реактивными индукторными двигателями

Устройство для управления шаговым двигателем // 1693708

Изобретение относится к электрп-ел- .- ке, а именно к управлению электрически-

Следящий электропривод // 2499351

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в следящих электроприводах с исполнительными двигателями постоянного тока или с синхронными машинами, работающими в режимах вентильного двигателя или бесколлекторного двигателя постоянного тока. Следящий электропривод (фиг.1) содержит блок (1) задания, сумматоры (2) и (3), блоки (4) и (5) дифференцирования, пропорциональное звено (6), интегральный регулятор (7), пропорциональный регулятор (8), пропорционально-дифференциальный регулятор (9), силовой преобразователь (10), электродвигатель (11) с исполнительным механизмом (12) и датчик (13) положения. Предлагаемый следящий электропривод позволяет получить технический результат - увеличить полосу пропускания частот при отработке гармонического сигнала. 4 ил.

Синхронно-шаговый двигатель повышенного момента // 2510127

Синхронно-шаговый двигатель повышенного момента относится к электрическим машинам и может быть использован в регулируемом электроприводе. Технический результат заключается в увеличении развиваемого двигателем момента при том же значении питающего напряжения, а также регулировании величины момента, развиваемого двигателем. Каждый полупроводниковый ключ блока управления содержит четыре транзистора, по две пары последовательно-параллельно соединенных. При этом в каждом из полупроводниковых ключей общая точка соединения эмиттера одного транзистора и коллектора другого транзистора одной пары последовательно соединенных транзисторов подключена к началу соответствующей обмотки управления и общая точка соединения эмиттера одного транзистора и коллектора другого транзистора второй пары последовательно соединенных транзисторов подключена к концу соответствующей обмотки управления. Эмиттеры остальных транзисторов подключены к плюсу источника постоянного тока, и коллекторы остальных транзисторов подключены к минусу источника постоянного тока. На каждом такте включены все обмотки управления. 15 ил.

Устройство приведения в действие электродвигателя // 2609606

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления электродвигателем. Устройство приведения в действие электродвигателя содержит ротор, первое ярмо статора с первой магнитной частью и катушкой возбуждения, второе ярмо статора со второй магнитной частью и катушкой возбуждения, узел обнаружения с четырьмя обнаруживающими элементами для обнаружения положений ротора и контроллер управления переключением катушек возбуждения магнитных частей электродвигателя. Обнаруживающие элементы размещены в положения, обеспечивающие соответствующие углы опережения по фазе от момента времени переключения катушек возбуждения по сигналам определенного обнаруживающего элемента в зависимости от направления вращения. Технический результат состоит в обеспечении устройства управления электродвигателем возможностью устанавливать множество углов опережения по фазе без запаздывания для сохранения синхронизации. 5 з.п. ф-лы, 20 ил.