Устройство для управления шаговым двигателем

 

Использование: в системах автоматического управления шаговыми двигателями. Сущность: устройство имеет значительно меньший уровень импульсных помех за счет того, что импульсы ШИМ присутствуют только во время форсирования и имеют меньшую амплитуду чем у прототипа, что приводит к уменьшению затрат на борьбу с импульсными помехами. Устройство позволяет получить более высокий КПД за счет того, что ключ 7 включается только на время форсирования, а все остальное время работает ключ 8. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Р 8/00

НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСА

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (21) 4861765/07 (22) 27,06,90 (46) 15,03.93. Бюл, № 10 (71) Крымская астрофизическая обсерватория (72) Л,Ф. Злотников, А.Б, Букач и А,Г. Суворов (73) Крымская астрофизическая обсерватория (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1339870, кл, Н 02 Р 8/00, 1987.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1372586, кл. Н 02 P 8/00, 1988.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах автоматического управления с шаговыми двигателями.

Цель изобретения — повышение КПД и снижение импульсных помех.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для управления шаговым двигателем; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов, поясняющих работу устройства, где 13 — сигнал управления, 14 — эффективное напряжение в фазе двигателя, 15 — мгновенное напряжение в фазе двигателя, 16 — ток в фазе двигателя.

Устройство для управления шаговым двигателем (фиг, 1) содержит источник 1 управляющих импульсов, элемент 2И 2, одновибратор 3, первый 4 и второй 5 предварительные усилители, пороговый элемент 6, первый 7 и второй 8 ключевые элементы, первый 9 и второй 10, диоды, фазу 11 шагового двигателя, резистор 12 обратной связи, и первый+Оп1 и второй+0п2

„„Я3 ÄÄ 1802914 А3 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Использование; в системах автоматического управления шаговыми двигателями, Сущность: устройство имеет значительно меньший уровень импульсных помех зэ счет того, что импульсы ШИМ присутствуют только во время форсирования и имеют меньшую амплитуду чем у прототипа, что приводит к уменьшению затрат на борьбу с импульсными помехами, Устройство позволяет получить более высокий КПД за счет того, что ключ 7 включается только на время форсирования, а все остальное время работает ключ 8. 2 ил.

l ъФ источники напряжения, Пороговый элемент

6 последовательно соединен с одновибратором 3 и элементом 2И 2. Второй вход указанного элемента подключен к источнику 1 управляющих импульсов, а выход через первый предварительный усилитель 4 соединен с управляющим входом nepeoro ключевого элемента 7, соединенного с выходом первого источника напряжения+Оп, соединенного с общей шиной. Резистор 12 обратной связи соединен одним выходом с общей шиной, а другим — co входом порогового элемента 6 и фазой 11 электродвигателя, Первь и диод 9 анодом подключен к общей шине, э катодом к второму ключевому элементу 8 и имеет вывод для соединения с другим выводом фазы 11 электродвигателя, Управляющий вход второго ключевого элемента 8 соединен с выходом второго предварительного усилителя 5, вход которого соединен с источником управляющих импульсов. Второй источник+Опав имеет напряжение меньшее, чем у источника+Оп1. один его вывод соединен с общей шиной, а вто1802914 рой через диод 10 подключен к общей точке ключевых элементов 7 и 8.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал управления, поступающий с выхода источника сигналов 1 попадает на предварительный усилитель 5 и элемент 2И

2, на второй вход элемента 2И поступает сигнал разрешения с выхода одновибратора 3, через усилитель 4 включает ключевой элемент 7, одновременно, сигнал с выхода второго предварительного усилителя 5 включает ключевой элемент 8, и к фазе 11 прикладывается напряжение питания источника+0 1, что обеспечивает быстрое нарастание тока в фазе шагового двигателя.

Напряжение на резисторе 12 обратной связи достигает порога срабатывания порогового элемента 6, последний срабатывает и запускает формирователь импульсов, вы- 20 полненный на одновибраторе 3, который вырабатывает импульс длительностью т . (фиг. 2), запирающий прохождение сигнала управления через элемент 2И 2, ключевой элемент 7 закрывается и фаза двигателя 11 через диод 10 подключается к источнику

+Ups питания, После закрывания ключевого . элемента 7 ток в фазе спадает ниже порогового значения. По окончании импульса длительностью т ключевой элемент 7 30 открывается. Описанный процесс повторяется до момента, когда ток в фазе достигает номинального значения, Затем ключ 7 закрывается, фаза двигателя подключается к второму источнику, +Un> питания и остается подключенной к нему до окончания импульса управления.

Таким образом, во время форсирования осуществляется модуляция тока в фазе 11. 40

Среднее значение тока в фазе 11 задается эа счет источника питания+0г. В момент окончания такта коммутации ключевые элементы 7 и 8 закрываются, происходит сброс энергии запасенной в фазе 11 через диод 9, 45

Применение устройства позволяет получить более высокий КПД за счет того. что ключ включается только во время форсирования и снизить импульсные помехи, т, к. импульсы присутствуют только во время форсирования и имеют меньшую амплитуду, чем у прототипа, Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее источник управляющих импульсов, первый источник напряжения и каналы управления по числу фаз двигателя, каждый иэ которых включает в себя два предварительных усилителя, два ключевых элемента, резистор обратной связи, два диода, последовательно соединенные пороговый элемент, одновибратор и элемент 2И, второй вход которого подключен к источнику управляющих импульсов, выход через первый предварительный усилитель соединен с управляющим входом первого ключевого элемента, соединенного с выводом первого источника напряжения, соединенного с общей шиной, к которой подключен резистор обратной связи, соединенный другим выводом с входом порогового элемента, предназначенным для соединения с фазой электродвигателя, первый диод анодом подключен к общей шине, а катод соединен с вторым ключевым элементом и имеет вывод для соединения с другим выводом фазы электродвигателя, управляющий вход второго ключевого элемента соединен с выходом второго предварительного усилителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения КПД и снижения импульсных помех, введен второй источник, напряжение которого меньше, чем у первого, соединенный с общей шиной, вывод которого через второй диод подключен к общей точке первого и второго ключевых элементов, вход второго предварительного усилителя соединен с источни- ком управляющих импульсов, t 802914

+Ь7

+ 42

Составитель Л. Злотников

Техред М.Моргентал . Корректор М. Самборская

Редактор

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

Заказ 864 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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