Устройство для управления шаговым двигателем

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится ктехнике и может быть использов дискретном электроприводе.изобретения - повышение плавндвижения на низких частотах уления и упрощение. Устройстворавления позволяет повыситьность движения ротора шаговоггателя и упростить схему за смены датчиков тока, входящихдый канал усилителя, датчикомсоединенным со всеми основнымивыми элементами, и введения ктора и коммутатора1 ил. ЛЕНИЯэлектро 6Д.И.Брейм 5(088.8) свидетель 02 Р 8/О идетельст 02 Р 7/6 о СССР1979.СССР1977. тока, ключе омпараГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР:(56).Авторское750692, кл. НАвторское св551778, кл, Н вано Цель ости правдля ун плав" о двичет зав кажИзобретение относится к управлениюэлектрическими машинами и может бытьиспользовано в дискретном электроприводе.5Цель изобретения - повышение плавности движения ротора двигателя принизких частотах и упрощение путемуменьшения числа датчиков тока,На чертеже представлена блок-схема 10устройства для управления шаговымдвигателем.Устройство для управления шаговымдвигателем содержит распределитель1 импульсов, регулятор 2 напряжения, 15,логический элемент ИЛИ 3, выход которого связан с входом функциональногоблока 4, компаратор 5, первый входкоторого соединен с выходом регулятора 2 напряжения, второй вход - с выходом функционального блока 4,а выходы - с адресными входами коммутатора6, Один из сигнальных входов коммута"тора 6 соединен с датчиком 7 тока.Устройство содержит также усилитель 25мощности, каждый канал которого состоит иэ основного ключевого элемента8, вспомогательного ключевого элемента 9 и разделительных диодов 10. Нагрузкой является обмотка 11 шагового 30двигателя. Выход коммутатора б связан с входом регулятора 2 напряже-ния, выход которого соединен со всеми вспомогательными ключевыми элементами 9, а все остальные ключевые эле менты 8 связаны с датчиком 7.Регулятор 2 напряжения может бытьимпульсным (как показано на чертеже)и включать ключевой элемент 12, импульсный модулятор 13 и фильтр 14,: 40дискретным или аналоговым,К входу коммутатора 6 подключенэадатчик 15 максимального напряжения.Устройство работает следующим образом. 45При поступлении с распределителя1 импульсов соответствующего сигналаосновной 8 и вспомогательный 9 ключевые элементы открываются в зависимости от состояния соответствующего выхода распределителя 1 импульсов.Преобразователь 4 частота - напряжение вырабатывает напряжение, уровень которого зависит от величины частоты входных импульсовПоскольку в 55 первоначальный момент времени напряжение на выходе регулятора 2 мень- ше напряжения, поступающего с выхода преобразователя 4, компаратор 5 вырабатывает на выходе сигнал, обеспечиваниций прохождение на импульсныймодулятор 13 уставки, соответствующей максимальному уровню напряжениярегулятора 2, ключ 12 замыкается,Ток в соответствующих обмотках 11форсированно нарастает. Как тольконапряжение на выходе регулятора 2достигает значения напряжения на выходе преобразователя 4, компаратор 5вырабатывает сигнал, разрешающий прохождение на импульсный модулятор 13напряжения, создаваемого на датчике.7 тока токами фаз включенных обмоток.Подключение датчика 7 тока к входурегулятора 2 напряжения образуетотрицательную обратную связь по току,Таким образом, при любой частотевходных импульсов поддерживается номинальная величина суммы токов включенных фаз шагового двигателя.Если уменьшится частота входныхим-пульсов,.изменится уровень напряженияна выходе преобразователя 4 и станетменьше значения напряжения на выходе регулятора 2 напряжения, на выходе компаратора 5 появится сигнал,размыкающий ключ 12. Цепь разрядаконденсатора в Фильтре 14 обеспечивает плавное уменьшение величины напряжения на выходе регулятора 2 довеличины, обеспечивающей протеканиепо датчику 7 тока номинальной суммытоков включенных фаз.В режиме стоянки шагового двигателя блок 4 вырабатывает уровень напряжения, равный нулю. На выходе компаратора 5 появляется сигнал, размыкающий ключ 12, Ток стоянки в обмотке 11 шагового двигателя обеспечивается источником питания постоянноготока низкого уровня Б,При любой частоте входных импуль.сов обеспечивается номинальное значечение.суммы токов включенных фаз иэза наличия отрицательной обратнойсвязи по току, Степень форсированиянарастания и спадания токов в обмотках шагового двигателя зависит оттекущего значения частоты входных импульсов, поскольку величина напряжения на выходе регулятора напряжениязависит От частоты: на низких частотах величина напряжения на выходе регулятора 2 напряжения мала, поэтомутоки включенных обмоток нарастают испадают при включении и выключенииплавно, что уменьшает колебательностьЗаказ 378/58 Тираж 548 ПодписноеВНИИПИ Государственного коьытета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ;ротора шагового двигателя. При увеличении частоты напряжение на выходе регулятора напряжения увеличивается, что позволяет сохранить высокие динамические характеристики шагового двигателя. Введение компаратора и коммутатора позволяет улучшить динамические характеристики шагового двигателя в переходных режимах - при 10 резких изменениях частоты входных импульсов - и, кроме того, увеличить надежность устройства за счет уменьшения числа датчиков тока.Таким образом, использование изоб ретения позволяет повысить плавность движения ротора шагового двигателя на низких и средних частотах и упростить устройство эа счет введения вместо присутствующих в каждом канале датчи ков тока одного датчика тока, компаратора и коммутатора,Формула изобретенияУстройство для управления шаговым 2 ь двигателем, содержащее реверсивный распределитель импульсов, преобразователь частота-напряжение, элемент ИЛИ, входы которого соединены с входамираспределителя импульсов, а вы 3 4ход - с входом преобразователя частота - напряжение, регулятор напряжения, усилитель мощности, каждыйканал которого содержит основнойи вспомогательный ключевые элементы,управляющие входы которых подключенык одному из выходов распределителяимпульсов, разделительные диоды, сое-диненные одними выводами с ключевымиэлементами, датчик тока, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения плавности движения роторадвигателя при низких частотах и упрощения путем уменьшения числа датчиков тока, введены коммутатор, задатчик максимального напряжения икомпаратор, входы которого соединеныс выходами регулятора напряжения ипреобразователя частота - напряжение,выходы - с адресными входами коммутатора, сигнальные входы которогосоединены с задатчиком максимального напряжения и датчиком тока, соединенным с основными ключевыми эле-.ментами всех каналов, а выход - с управляющим входом регулятора напряжения, выход которого соединен свходами вспомогательных ключевых эле