Устройство для управления шаговым двигателем

 

О П И С А Н И Е (11 56ggg4

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свил-ву Л" 474893 (22) Заявлено03.12.75 (21) 2195846/07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет2 (51) М. Кл.

Н 02 Р 7/62

Государственный комитет

Совета Мииистрав СССР по делам изаоретений и открытий (43) Опубликовано 25.07,77,Бюллетень №27 (53) УДК621.313.58 (088.8) (45) Дата опубликования описания 05.09.77

Б, А. Ивоботенко, В. П, Рубцов, А. H. Барков и B. P, Пивоваров (72) Авторы . изобретения

Рыбинский филиал Бентрапьного научно-исследовательского технологического института (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к автоматизированному электроприводу, а именно к системам с щаговыми электродвигателями.

Из основного авт. св. 474893 известно устройство дпя управления шаговым двигателем с делением шага, содержащее распределитель импульсов с дешифратором, соединенным со входами усилителя мощности, и регуляторы напряжения с преобразователями код - аналог, подключенными к выходам дешифратора.

Однако такое устройство обеспечивае уменьшение шага двигателя только в целое число раз и не улучшает качество движения при малых значениях коэффициента деления шага.

Бель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения деления шага в дробное число раз и улучшение качества движения двигателя.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство содержит умножители импульсов, подключенные своими выходами ко входам распределителя импульсов.

Такое выполнение устройства обеспечивает формирование каждого шага путем ступенчатого изменения тока в течение определенного времени, обеспечивающего плавный переход вектора н.с. поля статора из одного положения в другое и соответственно ротора двигателя.

На фиг, 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграм10 мы напряжений на основных элементах схемы.

Устройство (фиг. 1) включает в себя шаговый двигатель 1, подключенный своими фазами ОУ 1 — ОУ 4 к выходам усилителя

)S мощности 2, управляемого по сигналам дешифратора 3. Напряжения на фазах двигателя изменяются двумя регуляторами 4 и

5 напряжения. Управление регуляторами напряжения осуществляется преобразовате20 лями 6 и 7 код-анало1, подключенными своими выходами ко входам регуляторов

4 и Д соответственно. Входы преобразователей 6 и 7 подключены к выходам дешифратора 3, соединенного с выходами рас25 пределитепя 8. Входы распределителя 8

566294 соединены с выходами умножителей 9 и 10 импульсов, входы которых являются входами «В" (Вперед«) и «H" ("Назад) устройства.

Для уменьшения шага двигателя в Я раз, 5 где Я - дробный коэффициент деления шага, выраженный в виде обыкновенной несокра,тимой дроби

24 где с(. — шаг двигателя при естественной коммутации.

Поворот ротора на конечный угол o(. осуществляется при этом в С ступеней

I величиной А / С каждая, что улучшает качество движения шагового привода. Отмеченное обстоятельство позволяет рекомендовать применение предлагаемого устройства и при целых значениях коэффициента деления шага (в том числе и при 6 =1), при этом величина C выбирается лишь из требуемых показателей качества движения.

Устройство для управления шаговым двигателем с делением шага по авт. св.

Л . 474893, о т л и ч а ю ш е е б я тем,,10 что, с целью деления шага в дробное число раз и улучшения качества движения, оно содержит умножители импульсов, подключенные своими выходами ко входам распределителя импульсов.

E,=А/В, на входах устройства установлены умножители импульсов на пелое число Снаименьшее целое число, умножение которого на С дает в результате целое число. В общем случае С В и С с А.

Число тактов распределителя 8 импульсов должно быть при этом равно

11 = C E. т

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим принцип действия устройства при конкретном значении дробного коэффициента деления шага Е =3/2, пользуясь временными диаграммами, приведенными на фиг. 2. На каждый импульс управления U„(фиг. 2), поступивший на вход устройства, умножитель 9 (или 10) выра» батывает С импульсов Ц, (в данном случае С 2). Период следования Т„импульсов U выбирается из условия

Т <

1 у м A кс где Гум, кс- максимальная частота следо« вания импульсов управления.

Распределитель 8 импульсов с дешифра« тором 3 преобразует последовательность импульсов 0 < в многофазную систему напряжений 0 — 0„7,причем система напряжений ) — О, используется для управления преобразователямн 6,7 код-аналог, а Ц - U17 для управления усилителем мощности 2. Выходные напряжения преобразователей код-аналог U1<, U<< упра > Ра ботой регуляторов 4 и 5 напряжения. На фазах шагового двигателя ОУ 1 — ОУ 4 происходит суммирование выходных. напряжений усилителя мошности 2 и регуляторов 4 и 5, в результате чего фазные напряжения имеют вид0 о — 0 . Ступенчатому изменению напряжений на фазах двигателя 1 соответствует ступенчатый поворот результирующего вектора электромагнитного поля статора и соответственно ступенчатый поворот ротора. При поступле нии каждого импульса управления (/у величины фазных напряжений изменяются на С ступеней, что соответствует повороту ротора двигателя на угол.сК- = сА- = = oL(Я, д С

Фор мула изобретения

566 294 и„

U)

UZ и

t/

Ь

1/б

1 17

Ug

1/9

V1O

011

Ь1г /В

1Ъ

1/15

Аб 17

Vz

" 22 юг. g

Составитель 3. Горник

Редактор Л. Гребенникова Техред Л. Демьянова Корректор А жолтани

Заказ 2441/36 Тираж 917 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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