Способ отключения шагового двигателя при механической перегрузке
Изобретение относится к области электротехники, а именно к системам автоматического управления шаговыми двигателями, и может быть использовано в шаговом электроприводе, работающем при изменяющихся в широких пределах нагрузках на валу. Целью изобретения является повышение надежности отключения шагового двигателя при механической перегрузке. Команда на отключение шагового двигателя при перегрузке формируется путем преобразования и сравнения параметров фазного тока при колебаниях и стоянке вала двигателя, возникающих при перегрузках. При этом не требуется дополнительных сигналов, формируемых путем преобразования механических колебаний. 3 ил.
союз советских социллистических
РЕСПУБЛИК (l9) (! )) (s))s Н 02 P 7/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4656703/24-07 (22) 09.01,89 (46) 30.12,90. Бюл, hh 48 (72) Б.H. Шпикалов и А,Е. Машкевич (53) 621.313.525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
hh 1138919, кл. H 02 Р 8/00, 1983.
Авторское свидетельство СССР
Ь 1356175, ten. Í 02 P 8/00, 1987. о (54) СПОСОБ ОТКЛЮЧЕНИЙ ШАГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕГРУЗКЕ (57) Изобретение относится к области электротехники, а именно к системам автомати..ческого управления шаговыми двигателями, Изобретение относится к электротехнике, в частности к системзм автоматического управления шаговыми двигателями, и может быть использовано в шаговых электроприводах, работающих при изменяющихся в широких пределах нагрузках на валу и имеющих ограниченные угловые положения выходного вала.
Цель изобретения — повышение надежности отключения шагового двигателя.
На фиг. 1 приведены диаграммы управления шаговым двигателем, поясняющие предлагаемый способ; на фиг. 2 — структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа при питании фазы непрерывным импульсом; на фиг. 3 — то же, при импульсной стабилизации тока фазы.
Способ осуществляют следующим образом.
При работе шагового двигателя в любом механизме с нагрузками, приведенными к валу двигателя, находящимися в пределах допустимых, вал шагового двигателя отслеи может быть использовано в шаговом электроприводе, работающем при изменяющихся в широких пределах нагрузках на валу.
Целью изобретения является повышение надежности отключения шагового двигателя при механической перегрузке. Команда на отключение шагового двигателя при перегрузке формируется путем преобразования и сравнения параметров фаэного тока при колебаниях и стоянке вала двигателя, возникающих при перегрузках. При этом не требуется дополнительных сигналов, формируемых путем преобразования механических колебаний. 3 ил. живает управляющую диаграмму сигналов коммутации, т. е. синхронно с управляющими сигналами отрабатывает дискретн. е шаги в заданном направлении.
Рассмотрим режим нормальной коммутации для двух вариантов управления фазами шагового двигателя (фиг. 2 и 3).
Для варианта управления с питанием фазы непрерывным импульсом на время включения и с ограничивающим резистором в смежных фазах режим характеризуется тем, что ток в фазе шагового двигателя изменяется по закону. зависящему от перемещения якоря и изменения магнитных параметров системы, причем уменьшение фаэного тока соответствует отработке шага, т, е. при отработке шага имеют место экстремумы токового сигнала (фиг. 1а, б).
Для варианта управления с регуляторами тока, например, по принципу "токовый коридор" в фазах шагового двигателя (фиг.
3) режим характеризуется наличием определенного соотношения частот регулирования
1617609 амплитуды фаэНОГО TOI С пОЯ(:!)18:)48M rl6: 0,:=,K!, !t3!IP(:меР ТИГ)а "механ)л))ескэя пом(=ха ыаговый рв() ГВТЕЛЬ ВЫПВДает ИЗ CI. : HX(i0)HÈÇM8, На(ЗУ()зае )сА Режим H0P)4àë ü (!0é «0М (4Ó", 8(! èè (Зал шаГОВОГО двигатеГ(я начинает совес}(((ать кО лебательные движения f! пэеделах одногодвух угловь(х шагов, при .=., т")! 1;(ри действии импульсов управления Ф(!ЭÇM(4 вал шаг080 го дви(-ате/)я находит<)я c fosljIK8 на про1 яжении периода K0<)MуГС (и4 овной из ШЗГОВОГО ДВИГаТ6Л)1, < 1(атег)я j;:е толькс совершает колебания, -}о и им,г местг: стоянка вах)а на п00 i!):I:Знии периода управлен)ля ка!<()Й"лио(э Для г}ерв(это ва } !6нта упра= ленив (ф(}Г, Ь TOK В фа 8 !i } 3гт) ВС}(0 )Pr!ИГЛ 8,1 Я, Н; время коммутации K0r0p. и в течение парис)да угравления приходи! cя стоянка, име61Диагра)4му, г(риведенную на Фи(, 1в. т, е, не имеется эктоемумов кит)v)lbc8 фазног: тока. Для второго .;;, ). :l(} i =} у равлени (фи(.,>) соотношение -!-..i 1! . „Габ(1ли ) а() i I(1 первого тт и второго т:.; . -.-: -Иодс, в управ Л6НИЯ <Ьазой На ВР8(.;1 ))Ч; -,:!))) ИИ YOTr,r)ni> g течение периода упра,:;;;-)(),.1 пр 1;<оди, (.. СтОянка, fl -= 4 (т. Е. с)а!);(-}С} во в предела> cT8G((ébH0cTj4 частоть! Ст (),;: ),):изации). (.Г)особ ОсноВан на . )рвоЩзаэовании и сравнении указанных „.;. бсих Вариантов управлЕния параметра»,; } } ов<эго двигателя В режиме нормальн, (:.}?(4: -;)ции (в rl),, числе и при:колебаниях):" г.рл перегрузке. Для пе(ивово варианl.-:) у!)ра яления т)ред" ус) тотрено нал)ичие riots<1.)>-(енных K Фазам 1-4 двигателя блоков -,= . . =. )p -образования эксгрему(40в 1 ОкОВО} 0 ;i! ."! -. . 8 к .!)!<дой и i Фаз шагового двига1з(я: 7 . р(4ироваfe)1 7 К0. (анды От,)) ю-l6H>I;- . .;" ) в") ГО двиГат 6. >! (;. Йиг.. J В I36". )1oh фо)н } .р.ватель вырабатывает команду на отклн) ание шагового двигателя, 10 Для в}орого варианта управления предусмотреilî нал;чие блоков 5 и <) сравнения }астот (эег,-, (?ов-)ни((фазных .0:ов а «аждом из дву;. олупериодов коммутации и )P0PM(4I)< ) — ):; ) ): 0MdHÄb(0 Klj(0чения ша! 15 гового q!. .i:атсл", ôèã. 3), Б режиме норМ) )ЛЬНОЙ ; }" :. ; f."j!,È} СООТН0((". НИЯ - ао.от ул((ро()а,}! i ..13Hol тока каждой иэ фаэ - f, пр : О(;(«0(4)) ва на откл(ог.(-(ие Гп сутств",з-. } . 2 Пт)л,i) . .; i пере:рузкл сс0TH0!.uej(ve часто! I)), . 1.0: - :.," c.lределеннсй фазь(, управ))8}}! .,"..сро(:; !.».ходится на тоянку, в первом )л втс ром полупер)лодах коммутации f1 =- 1., (1(э)ом формирователь выра25 батывает к i)ианду (а отключение, Предлaf,- .с.)ый способ отключения шагового дг-;-ателя при г(ерегрузках обладает повышенной надажнос ь)о, так как основан на преобразовании и сравнении параметЗО р06 така управления шагового двигателя г(ри нормальной ко(мутасии и при пере. рузке и >(8 !.;;:зует преобразования механи (еских «ол 8 ба и.) ) вала даига геля в Зле КТРИЧ6СК :" "! Н На 1, HB базе KOT0Pb(X Э5 фо(?мируетс". н) }, )а ., -;.,э Кл юче>! ия ша о во ГО ,вигателя. Исп
:(адежнос b:}.к (к> (сн-1» шаговс гс двигат.=ля при r(6p6I pу:)ках и не требует дополни4О тельных сложнь х узл )в для формирования команды 0 Гкл к)чения, Ф о р !! ? а и з 0 6 р 8 т е (и я ;,по<. ;:, н)-)ени."- шагоао-одви а геля 45 г:ри меха)}иче.кой }8ðåãðóçê8, включаюшил :-l.3;4<, оеi I 4)8: i а ра )4(.т0f) ша Го ВОГО дв иГател я 0!K)1!0÷<.);..6 питания его фаз, 0 т л (}ч а!сш Ii и с: те!f . что, с целью повышения ;:;дех<ни..-л в качестве указанного })ар5О (: тс}а nb .. (ра )-. -ок фазы, споет(6((я}от его „:-;:-1<. н ие, (ля }K!1 l0ч ) ) IIOA фазы двигатсля ;, „,, )Ежнц>; ган)". КОММУтаЦИИ И nri .! )ЮЧЗК)Т (;; ание (р сl:.утствии зто! о изменения, 1617609 Фиг. 1 Фиг2 1617609 / фжйыю У Составитель В. Алфимов Техред М,Моргентал Корректор М. Демчик Редактор А. Огар Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4127 Тираж 454 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 11:3035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
