Устройство для управления шаговым двигателем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 2 Р 8/О САНИЕ ИЗОБРЕТ Яе ВИДЕТЕЛЬСТо СССР1,974,СССР1981,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления шаговыми двигателями. Цель изобретения - повышение КПД. Устройство для управления шаговым двигателем содержит источник постоян. ного тока 1, связанный через разделительные диоды 2 с фазными обмотками 7-10 двигателя, форсирующие цепи, содержащие диоды 3-6, ключевые элементы 17-20, индуктивности 21, 22 и конденсаторы 11-1 ЯО 1403331 А 1 общей шине источника питания. Другими обкладками конденсаторы 11 и 12через второй ключевой элемент 18 ииндуктивность 21 соединены друг сдругом, причем конденсатор 12 соединен также через дополнительный ключевой элемент 17 с общей точкой соответствующей группы неодновременновключаемых фаз 8, 10, а конденсатор11 через разделительные диоды 3, 4соединен с зажимами фаз двигателя.При переключении фаз шагового двигателя на включаемую фазу разряжаетсяконденсатор 12, осуществляя тем самым нарастание тока с оптимальнымкоэффициентом форсировки. Отключае"мая фаза за счет энергии, запасеннойв ее магнитном поле, заряжает конденсатор 11, тем самым осуществляетсяформированный спад тока с максималь"ной скоростью. КПД повышается вследствие увеличения момента включаемойобмотки при оптимальной степени форсировки и одновременном быстром снижении момента отключаемой обмотки.Изобретение относится к управлению электрическими машинами и можетбыть использовано при управлении щаговыми двигателями.5Цель изобретения - повьшение КПД.На фиг. 1 приведена принципиальнаясхема предлагаемого устройства; наФиг, 2 - диаграмма напряжений и токов,иллюстрирующая работу устройс.тва.Устройство (Фиг. 1) содержит источник 1 постоянного тока, разделиельные диоды 2, разрядные диоды 3-6,соединенные с Фазами 7-10 двигателя,конденсаторы 11-14, обратные диоды 15 1516, ключевые элементы 17-20, индуктивность 21 и 22, основные ключи3-26. Фазы двигателя разделены нагруппы в каждой иэ которых находятсянеодновременно включаемые Фазы 7 и 9, 203 и 10, имеющие общую точку, связанфю через разделительный диод 2 с источником 1 питания. Другие выводы фаэгруппы соединены с основными ключами23-26, а через разрядные диоды 3-625о конденсаторами 11-13. Выводы первыхконденсаторов 11 и 13 соединены свторыми конденсаторами 12 и 14 черезПоследовательно соединенные вторыеключевые элементы 18 и 20 и индуктивности 21 и 22 соответственно. Конденсаторы 12 и 14 через первые ключевыеэлементы 17 и 19 соединены с общимиточками фаз группы,40 Формула изобретения 50 55 Устройство работает следующим образом.Когда одна из Фаз шагового двигатЮля отключается, а другая включается, например Фаза 8 отключается, а Фаза 10 включается, то при замыкании ключевого элемента 26 (диаграмма О момент времени г на Фиг. 2), предварительно заряженный конденсатор 12 начинает разряжаться через дополнительный ключевой элемент (тиристор) 17 и Фазу 10 двигателя, осуществляя тем самым форсированное нарастание тока во включенной фазе 10. После того, как напряжение на конденсаторе 12 снизится до значения напряжения источника питания, тиристор 17 запирается (диаграммы О,1 о момент времени й , Фиг. 2), За счет магнитной энергии, запасенной в магнитном поле фазы 8, происходит Форсированный заряд конденсатора 11 через разрядный диод 4 и тока, обратный диод 16 и осуществляется в фазе 8 форсированный спад (диаграммы О16, интервал- Фиг. 2).С приходом следующего управляющего импульса (момент времени с фиг. 2) тиристор 18 отпирается. Заряженный в предыдущем такте конденсатор 11, полярность напряжения которого указана на схеме (фиг. 1), начинает разряжаться по контуру: ключевой элемент (тиристор) 18, индуктивность 21, конденсатор 12. В результате этого конденсатор 12 заряжается напряжением, полярность которого указана на схеме (фиг, 1) (диаграмма О оО 1 1интервал- , фиг. 2). Индуктивность 21 ограничивает бросок тока при перезарядке конденсаторов 11 и 12. После того, как значения напряжений на конденсаторах 11 и 12 сравниваются, ти - ристор 18 запирается, С приходом следующего управляющего импульса работа устройства повторяется. При переключениях Фаз 7 и 9 двигателя Форсированный спад и нарастание тока в фазах обеспечивают конденсаторы 13 и 14.Такое выполнение устройства по сравнению с прототипом позволяет выбирать длительность процесса форсированного нарастания тока и длительность процесса форсированного спада тока независимо друг от друга. Таким образом, достигается одновременное обеспечение оптимальных законов форсированного нарастания и спада тока, что повышает КПД электродвигателя за счет более рационального использования энергии, накопленной в фазе двигателя. Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее источник постоянного напряжения, подключенный к фазам двигателя через разделительные диоды, основные ключи по числу Фаз, форсирующие цепи, соединенные с группами неодновременно включаемых фаэ, причем каждая форсирующая цепь включает в себя первый конденсатор, два ключевых элемента и разрядные диоды, соединяющие в пределах каждой группы выводь фаз с первым конденсатором, соответствующей форсирующей цепи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД, каждая форсирующая цепь снабжена индуктивностью и вторым конденсатором, фазы одной группы имеют общую точку, соединенную1 А 03 3314тивность и второй ключевой элементподключен к первому конденсатору. оставитель В ехред А.Кра Алфимовук КоррекРедактор Ю, Серед Муск каз 3003 Тираж 583 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушроизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектн первым ключевым элементом с вторымконденсатором, который через индукПодписноеомитета СССРоткрытийая наб., д,