Устройство для управления шаговым двигателем

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 19) Ш) 2 Р 8/ ИС ЕТЕН СУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР У 944051, кл. Н 02 Р 8/00, 1981.Авторское свидетельство СССР У 750692, кл. Н 02 Р 8/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства для управления шаговым двигателем. Устройство содержит источник сигналов управления 1, распределитель импульсов 2, блок регулирования амплитуды напряжения 3, блок регулировани импульсов форсирования 4. Когда длительность импульсов форсирования начинает приближаться по времени к величине периода импульсов управления,блок 3 включается в работу и увеличивает амплитуду напряжения высокогоуровня, управляя регулируемым стабилизатором напряжения 5, являющимсяисточником постоянного напряжениявысокого уровня. Блок 3 одновременновоздействует на блок 4, уменьшая длительность .импульсов форсирования так,чтобы она не превьппала величину периода импульсов управления и при увеличении напряжения была достаточнойдля достижения током номинальногозначения. При этом происходит сокращение времени переходных процессов.1 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании шагового электпроприво - да, работающего в широком диапазоне скоростей.Цель изобретения - повышение быстродействия.Па чертеже представлена структурная схема устройства,Устройство содержит источник 1 сигналов правления, распределитель 2 импульсов, блок 3 регулирования амплитуды напряжения, соединенный своим входом с источником 1 сигналов, первым выходом - с блоком 4 регулирования длительности импульсов форсирования, а вторым выходом - с источником постоянного напряжения высокого уровня, выполненным в виде регулирования стабилизатора 5 напряжения, ключевые элементы б и 7, Фазные обмотки Я двигателя, разделительные диоды 9 и 10, источник 11 постоянного напряжения низкого уровня.Блок регулирования амплитуды может быть выполнен в,виде линейного преобразователя частота - напряжение.Устройство работает следующим образом.При подаче импульсов источника 1 сигналов управления распределитель 2 импульсов разрешает работу определенных фаз двигателя.Ключевые элементы б и 7, соединенные соответственно с выходами распределителя 2 импульсов и блока 4регулирования длительности импульсовФорсирования открывается одновременно и к фазе прикладывается напряжение высокого уровня от регулируемогостабилизатора 5 напряжения. Ток в Фазе нарастает, блок 4 регулированиядлительности импульсов форсированиячерез время, зависящее от частотысигналов управления, закрывает ключевой элемент 7, За это время токв фазе достигает номинального уровня.Открывается разделительный диод 10,и ток в Фазе поддерживается в номинале от источника 11 напряжения низкого уровня. С приходом последующихуправляющих сигналов закрыва.ется ключевой элемент б и регулируемый стабилизатор напряжения 5 через разделительный диод 9 обеспечивает встречное включение и ускоряет спаданиетока в фазе,При увеличении входной час;оты импульсов управления для комтенса ции возникающей и увеличивающейся проти- воЭДС, блок регулирования длительности импульсов форсирования увеличивает время нахождения в открытом состоянии ключа 7, поддерживая номинальный ток фазы и, соответственно, крутящий момент двигателя. Переходный процесс должен заканчиваться за время, мень - шее периода поступления импульсов управления. Поэтому при дальнейшемвозрастании частоты импульсов управления, когда длительность импульсов форсирования начинает приближатьсяпо времени к величине периода импульсов управления, блок 3 регулированияамплитуды напряжения высокого уровнявключается в работу и увеличивает20 амплитуду напряжения высокого уровня,управляя регулируемым стабилизатором 5 напряжения, и одновременно с первого выхода воздействует на блок 4 регулирования длительности импульсовфорсирования, уменьшая длительностьимпульсов Форсирования так, чтобыона не превышала величину периодаимпульсов управления и при увеличившемся напряжении была достаточнойдля достижения током номинальногозначения, При этом происходит сокращение времени переходных процессов,дальнейшая компенсация противоЭДСи дальнейшее повышение быстродейст вия шагового двигателя. Таким образом, на низких частотах работает блокрегулирования цлительности импульсовФорсирования 4, увеличивая их длительность, а на высоких частотах вработу включается блок 3 регулирования амплитуды напряжения высокогоуровня, так как дальнейшее увеличение длительности импульсов форсирования недопустимо из-за уменьшенияпериода импульсов управления. Приэтом расширяется динамический диапазон регулирования частоты управляющихимпульсов.Формула изобретенияУстройство для управления шаговымдвигателем, содержащее иСточник сигналов управления, распределитель импульсов, блок регулирования длительности импульсов, источники напряжения высокого и низкого уровня, диоды и ключевые элементы, соединяющие каждую фазу двигателя с общим полюсом13176 3 Я 10 Составитель В.АлфимовРедактор Л.Пчолинская Техред М.Ходанич Корректор А.Ильин Заказ 2433/54 Тираж 660 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 источников напряжения и полюсам источника напряжения высокого уровня,причем управляющие входы ключей, соединяющих фазы с общим полюсом источников напряжения, подключены к распределителю импульсов, управляющиевходы остальных ключей - к выходамблока регулирования длительности импульСов, вход которого соединен систочником сигналов управления, адиоды соединяют выводы каждой фазыс полюсами источников напряжения,отличающееся тем, чтосцелью повышения быстродействия, внего дополнительно введен блок регулирования амплитуды напряжения в зависимости от частоты, подключенньгЛвходом к источнику сигналов управления, первым выходом - к второмувходу блока регулирования длительности импульсов, а вторым выходом -к управляющему входу источника напряжения высокого уровня, выполненногов виде управляемого стабилизатора.