Устройство для управления шаговым двигателем
Г ВСЕСО«(;-1Р, "..1
ЙХГЕИТ.- 0- .,, ".:.... r Х
ОП И HHE
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик ((474893
К АВТ.ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.05.73 (21) 1915509/24-7! 51) !1, Кл, И 02р 7,1 62 с присоединением заявки— (23) Приоритет—
Опубликовано 25.06.75. Б(оллетень М 23
Дата опубликования описания 05.04.76
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДЫ 621.3! 3.13-133.3-525 (088.8) (72) Авторы изобретения
Б. A. Ивооотенко, В. Р. Пивоваров, В. П. Руб((ов, Ю. В. Исаев и А. H. Барков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ
ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
Известны устройства для управления шаговыми двигателями, содержащие распределитель импульсов, соединенный сват(а(и .выходами со входагми усилителя мощности. регуляторы напряжения на фазах шагового двигателя, триггер знака и схему ИЛИ, выходы которых через схемы И подключены ко входам распределителя импульсав.
В предлагаемом устройстве для и-кратного уменьшения шага и улучшения качества движения в устройство введены преобразователи кад-аналог и дополнительный и-тактный распределитель импульсов, выходы первого и и+1 ка!налов которого подключены ко входам схемы ИЛИ, а выходы всех каналов дополнительного распределителя импульсов подключены ко входам, преобразователей (;îä-анало",, выходы которых соединены со входами регуляторов напряжения.
На фиг. 1 изображена структурная схема устройства четырехфазного шагового двигателя;,на фиг. 2 приведены временные диаграммы напряжений на элементах схемы для четырехтактного шагового двигателя при
n=3.
Шаговый двигатель 1 (см. фиг. 1) подключен своими фазами к,выходам усилителя 2 мощности, управляемого основным респределителем 8 импульсов. Напряжечие на фазах изменяется регуляторами 4 и 5 напряжения, каждый пз которых подключен к двум фазам, работающим поочередно. Управление регуляторами напряжения осуществляется преобразователямн 6 и 7 код-аналог. подключенными своими выходами ко входам регуляторов 4 и
5, соответственно. Входы преобразователей
6 и 7 подключены ко всем выходам 2 и тактного распределителя 8, соединенного своим(( первым и и+1 выходами со входами В и II распределителя 8 импульсов через, схему
ИЛ1Л 9 и две схемы И 10 и 11. Входы распределителя 8 соединены со входами триггера 12 направления движения, !выходы,которого подключены ко,вторым входам схем И 10 и 11, Устройство работает следующим образом.
Пр((Г(ост1 пленив пз(п льсов ((а Вход Л триггер 12 подает разрешающий сигнал (а схему И 10, т. е. обеспечивает прохождение импульсов с,выходов первого и четвертого (n+1) каналов распределителя 8 через схемы
9 и 10 на вход В распределителя 8.
Суммирование сигналов, поступающих через регуляторы 4 и 5 с преобразователей 6 н
7, а также с выходов усилителя 2 мощности, обеспечивает на фазах двигателя напряжения U(, U((, Un(, U(; (см. фнг. 2).
Аналогично осуществляется прохождение сигналов и прп поступлении импульсов на вход Н. В этом случае триггер 12 переключается в другое положение и разрешает
474893 работу схемы И .11, т. е. обеспечивает прохождение пмпульсоз на вход Н распределителя 8 (реверс двигателя).
Ступенчатому изменению напряжений па фазах шагового двигателя 1 соответствует ступенчатып поворот суммарного вектора электромагнитного поля статора и, соответственно, ротора. При каждом перекгпоченпи распределителя 8 величина пап ряжения (U — — Ug) па фазах двигателя (см. фпг. 2) изменяется на одну ступень, что соответствует повороту ротора на величину а„, где o.— шаг двигателя прп исходной коммутации фаз, à n— число ступеней, на которое делится исходный шаг.
Уменьшение величины шага двигателя, не изменяя скоростных характеристик привода (предельная скорость привода
c0 = 0:, )„= - — t„n = а / = coilst, П. где а„— исходный шаг; f,„— исходная частота импульсов управления; n и f — соответственно новый шаг и частота управления), позволяет увеличить плавность движения и улучшить энергетические показатели.
Предлагаемое устройство может быть использовано для управления шаговым двигателем с любым числом фаз при п роизвольном целом числе ступеней, на которые осуществляется деление основного шага. Регуляторы напряжения (см. фпг. 1) могуT быть снабжены обратной связью по току, o()pcIIp÷íâàÿ при этом в фазах двигателя токи, аналогичные по форме напряжениям распределителя
3 U< — Uiq (см. фпг. 2), Поддержание тока в фазах двигателя, не изменяя изложенного характера работы устройства, улучшит динамические показатели привода.
Предмет изобретения
Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее распределитель импульсов, соединенный своими выходами со входами усилителя мощности, регуляторы напряжения на фазах шагового двигателя, триггер знака и схему ИЛИ, выходы которых через схемы 11 нодключ ны ко входам распределителя импульсов, отлил:а ощееся тем, что, с целью п-кратного уменьшения шага и улучшения качества движения, в устройство введены преобразователи код-аналог и дополнительный и-тактный распределитель импульсов, выходы первого и n + 1 каналов которого подключены ко входам схемы ИЛИ, а выходbl всех каналов дополнительного распределителя импульсов подключены ко входам преобразоЗО вателей код-аналог, выходы которых соединены со входами регуляторов нап ряжения.
474893
v;и
u„
u„,, Составитель Н. Сухоярская
Текред М. Семенов Корректор И. Симкина
Редактор А. Морозова
Тип. Харьк. фил. вред. «Патент>
Заказ 174/336 Изд. № 4 Тираж 782 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
