Шаговый электропривод

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Со.зетеиин

Соцйалмст цесим

РВсвубпик (11) 544086

I, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05.06.75 (21) 2141697/07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.01.77.Бюллегень ¹ 3 (45) Дата опубликования nr.ëñàêèÿ04.05.77 (51) Я. К е

Н 02 P 7/62

Гасударственный комитет

Соввта Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.13-133.3:62-83 (0ЯЯ,С) Б. A. Ивоботенко, В. П. Рубцов, В. Н. Попов, О. Ф. Суббота и Э. С. Гониашвили (72) Авторы изобретения (71) Заявите ть Московский ордена Ленина энергетический институт (54) ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобре ение относится к области электропривэда с шагэвыми двигателями как вращательного движения, так и линейными, и может быть использовано в системах автоматического управления металлорежущих стан- 5 ков,. в координатэграфах и других механизмах, требующих дискретногэ перемещения в пространстве по произвольному закону.

Известен jl) электрэпривод с многофазным эднопакетным шаговым двигателем, 1О содержащий коммутатэр, выходы котэрогэ подключены к фазам шагового двигателя.

В этом устройстве точность обработки переме|цения определяется точностью изготовления магнитной системы двигателя, фэр- 5 мой угловой характеристики момента .и т.д.

Диапазон рабочих частот определяется параметрами одного пакета.

Известен (2) шаговый электропривод, 20 содержащий многофазный двухпакетный шаговый двигатель со сдвигом одного пакета относительно другогэ на половину шага .и коммутатор, соединенный своими выходами .с фазами первого пакета. 25

Такие усгрэйства обеспечивают повышение точности обработки заданного перемещения .и быстродействия, но требуют более сложной схемы управления поочередной коммутации фаз жидкого пакета, Целью изобретения является упрощение устройства при сохранении остальных параметров L àãовэго привода.

Для достижения этой цели каждый выход коммутатора связан с двумя смежными фазаi и второго пакета через разделительные диоды. Такое выполнение шагового электропривода позволяет упростить коммутатор (использовать коммутатор на меньшее число каналов), сохранив преимущества двухпакетной (многэпакетной) конструкции шагового двигателя, позволяющие повысить точность отработки перемещения, Кроме тогэ, подключение смежных фаз обоих пакетов через диоды к выходу каждого канала одного коммутатора обеспечивает за счет пространственнэго сдвига фаз, подключенных к одному каналу, на угол, равный половине шага одного пакета, значительное повышение внутренних демпфирующих свойств

544086 привэда, расширяюшее диапазон его рабочих скоростей и пэвышаюшее качество движения.

На фиг. 1 показана схема шагового электропривода с многофазным двухпакетным шаговым двигателем, каждый пакет которого 5 содержит четыре фазы, при параллельном соединении фаз различных пакетов, на фиг. 2— то же, при последовательном соединении фаз различных пакетов.

Устройство содержит коммутатор 1 фаз шагового двигателя, к выходам которого непосредственно подключены фазы 2 — 5 первого пакета шагового двигателя. Фазы 6-9 второго пакета подключены к выходам коммутатора через диэды 10 при параллельном соединении фаз обоих пакетов непосредственно, а при последовательном соединении фаз обоих пакетов — через фазы первого пакета.

Устройство работает следуюшим образом.

При подаче на вход вперед В или назад H 2o коммутатора импульсов управления с частотой fkJ обеспечивается коммутация фаз первого пакета B последовательности 2-3-4-5-2 —... (услэвное направление движения вперед при поочередной коммутации фаз), à ;5 второго пакета — в последовательности 9,66,7 -8,9-9,6- ... При услэвном направлении движения назад коммутация фаз пакетов следую. .цая: 2-5-4 — 3-2-... (для первогэ пакета) и 6,9 9,8-8,7-7,6-6,9-... (для вто- - Э рого пакета).

Таким образом, указанное включение фаз обоих пакетэв обеспечивает при поочередной коммутации фаз одного пакета парную коммутацию фаз другого пакета. Различное включение фаз обоих пакетов в процессе их коммутации эбеспечивает выравнивание угловых характеристик .моментов, увеличивает внутреннее демпфирование за счет включения в контур протекания тока, эбусловленного э.д.с. врашения нескольких фаз, имеющих угловое смещение друг относительно друга и, следовательно, временной сдвиг.

Выравнивание моментных характеристик 4S шагового двигателя повышает точность обработки заданного перемешения при различных способах коммутации фаз, особенно при несимметричной коммутации (кэгда число одновременно включенных фаз изменяется от такта к такту) ) и при различных способах электрического деления шага, когда обеспечивается .изменение уровней токов во включенных фазах.

Предлагаемое включение фаз обэих пакетов шагэвогэ двигателя пригодно и обеспе— чивает достижение указанного эффекта при любом способе коммутации фаз и произвольном числе одновременно включенных фаз.

Очевидно, чтэ такое соединение фаз может быть осушествлено в двигателе с любым числом пакетов, однако наилучшие результаты достигаются именно в двухпакетной кэнструкции двигателя. Iакой двухпакетный двигатель может быть выполнен конструктивно как одно целое, а мэжет быть получен соединением валов двух одинаковых многофазных двигателей сэ сдвигом на половину шага.

Формула изобретения

1. Шагэвый электропривод, содержаший многофазный двухпакетный шагэвый двигатель со сдвигом одного пакета относительнэ другого на половину шага, и коммутатор, соединенный своими выходами с фазами первогопакета, этличаюшийся тем, что, с целью упрошения, каждый выхэд коммутатора связан с двумч смежными фазами второго пакета через разделительные диоды.

2. Электропривод по и. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что каждая фаза первого пакета включена между соответствующим выходом коммутатора и разделительными диодами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Книга "Дискретный электропривод с шаговыми двигателями", под обш. ред.

М. Г. Чиликина. Изд. "Энергия", 1971 г., стр. 2 1 9-244.

2. Авторское св идетельство СССР

Л4 417085, М.Кл. Н02 К 37/00, 13.11.70.

544086 Рог. 2

С оставитель Н. Сухоярская

Редактор Ф. Хлебников Техред 3. Фанта КорректоР Н, Бугакэва

Заказ 837/70 Тираж 902 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП " Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4