Устройство для управления шаговым двигателем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) 504 Н 02 Р 8/О тельство СССР8/00, 1979.льство СССР8/00. 1980.ПРАВЛЕНИЯ ШАГО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к управле нию электрическими машинами. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства управления шаговым двигателем. Устройство содержи ключевой усилитель мощности 3 и блокмаксимальной токовой защиты 11, Блокзащиты 11 выполнен в виде двух соединенных истоками полевых транзисторов15 и 16 различной проводимости, Стоккаждого транзистора соединен с затвором другого транзистора. Стоки транзисторов являются выводами блока защиты. Такое выполнение устройствазначительно уменьшает количество связей между элементами, упрощает схемуреализации защиты. Кроме того, повышается надежность работы устройства,т,к, обеспечивается защита обмоткидвигателя,при выходе из строя любогоэлемента схемы кроме узла защиты,1 ил,12Изобретение относится к управлениюэлектрическими машинами и может бытьиспользовано для защиты элементов шагового электропривода.Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства управления.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройствадля управления током в одной фазедвигателя,Устройство содержит источникУправляющих сигналов, источник 2 питания, усилитель 3 мощности. Последнийсодержит элемент И-НЕ 4, регулятор 5тока, предварительные усилители 6 и7, ключ 8, обмотку 9 двигателя, ключ10; блок 11 максимальной токовой защиты, датчик 12 тока, разрядные диоды 13и 14. Блок 11 защиты содержит полевыетранзисторы 15 и 16, Одна клемма обмотки 9 двигателя связана через ключ8 с первым полюсом источника 2 питания, вторая через последовательно соединенные ключ 10, блок 11 защиты идатчик 12 подключена к второму полюсуисточника 2 питания, Катод разрядногодиода 13 связан с первой клеммоп об,мотки 9 двигателя, а анод - с вторымполюсом источника 2 питания, Катодразрядного диода 14 соединен с первымполюсом источника 2 питания, а. анод -с второй клеммой обмотки 9 двигателя. Управляющий вход ключа 8 черезпредварительный усилитель 5 подключенк выходу элемента И-НЕ 4.Первый вход элемента И-НЕ 4 связанс соответствующим выходом источника1 управляющих сигналов и подключенчерез предварительный усилитель 7 куправляющему входу ключа 10. Вход регулятора 5 тока связан с точкой соединения блока .11 защиты и датчика 12тока, а выход подключен к второмувходу элемента И-НЕ, Сток полевоготранзистора 15 связан с затвором полевого транзистора 16 и ключом 10.Сток полевого транзистора 16 связанс затвором полевого транзистора 15,датчиком тока 12 и входом регулятора5 тока. Устройство работает следующим образом.Сигнал управления, поступающий с выхода источника 1 управляющих сигналов на первый вход элемента И-НЕ 4 и на вход предварительного усилителя 7, открывает ключи 8 и 10, Все напряже 67584ние источника 2 питания в начальныймомент прикладывается к обмотке 9двигателя, В результате напряжение,приложенное к выводам блока 11 защиты, равно нулю, и оба полевых транзистора находятся в открытом состоянии,С возрастанием тока в обмотке 9 двигателя увеличивается напряжение надатчике 12 тока и в момент сравнения10 этого напряжения с первым порогомсрабатывания регулятора 5 тока навтором входе элемента И-НЕ появляетсязапрещающий уровень логического нуля.Это приводит к закрыванию ключа 8,15 Ток в обмотке 9 двигателя, а следовательно, и напряжение на входе регулятора 5 тока начинают уменьшаться, ипри достижении второго порога срабатывания регулятора 5 тока происходитоткрывание ключа 8, Ток в обмотке 9двигателя снова возрастает, Таким образом осуществляется модуляция токав обмотке 9 двигателя, Прекращениеуправляющего сигнала на первом входеэлемента И-НЕ 4 вызывает запираниеключей 8 и 10. Происходит рекуперацияэнергии, запасенной в обмотке 9 двигателя, в источник 2 питания черездиоды 13 и 4.При неисправности регулятора 5 тока или пробое любого из ключей 8 и10, а также при неисправности элемента И-НЕ или предварительных усилителей 6 и 7 ток в обмотке 9 двигателяи напряжение на выводах блока 11 за 35щиты возрастают до значения, при котором происходит резкое закрываниетранзисторов 15 и 16 блока защиты 11.Возврат устройства в исходное состоялоние возможен только после отключенияисточника 2 питания. Таким образомобеспечивается предохранение обмоткидвигателя от перегорания,Резкое закрывание полевых транзисторов 15 и 16 происходит по той причине, что напряжение сток - исток одного из них является напряжением затвор - исток другого.При возрастании напряжения на полюсах узла защиты напряжение затвор - исток каждого полевого транзистора 15 и 16 изменяется в сторону запирания соответствующего транзистора. При достижении определенного уровня возникаетлавинообразный процесс, в результате которого оба транзистора 15 и 16 запираются, Напряжение на обмотке 9 двигателя меняет знак и к полю12 ка защиты. Составитель У(.Горник Техреп И.Попович Корректор Л,Пилипенко Редактор А.Гулько Заказ 5832/56 Тираж 63 1 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сам узла защиты прикладывается напряжение, равное сумме падений напряжения на диоде 14, ключей и напряжение источника 2, что еще больше запирает транзисторы 15 и 16. Для того чтобы установить блок 11 защиты в исходное состояние, необходимо уменьшить напряжение на его выводах до нуля, т,е, выключить источник 2 питания,Такое выполнение устройства значительно уменьшает количество связей между элементами, упрощает схемную реализацию защиты, Кроме того, повышается надежность работы устройства, так как обеспечивается защита обмотки двигателя при выходе из строя любого элемента схемы, кроме узла защиты,67584 4 Формула изобретения Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее соединенные последовательно с каждой Вазой двигателя ключевой усилитель мощности и блок максимальной токовой защиты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, блок максимальной токовой защиты выполнен в виде двух соединенных истоками полевых транзисторов различной проводимости, сток каждого транзистора соединен с затвором другого транзистора, при этом стоки транзисторов являются выводами бло