Устройство для управления четырехфазным шаговым двигателем

(51) 4 Н 02 Р 8/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АЮТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР Р 862345, кл. Н 02 Р 8/00, 1981.Авторское свидетельство СССР У 1236595 кл. Н 02 Р 8/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЧЕТЫРЕХФАЗНЬМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления четырехфазным шаговым двигателем с парной коммутацией смежных обмоток, Цель изобретения состоит в повышении быстроЯ 01462229 А 1 действия устройства. Устройство для управления четырехфазным шаговым двигателем содержит источник 1 постоянного тока, четырехканальный усилитель 2 мощности и две форсирующие цепи. Каждый канал четырехканального усилителя 2 мощности включает в себя последовательно соединенные разделительные диоды 3-6, обмотки 7-10, шагового двигателя и ключи 11-14Каждая форсирующая цепь включает в себя по два конденсатора 15, 16 и 17, 18. Обмотки 7, 9 и 8, 10 шагового двигателя несмежных каналов усилителя 2 мощности с конденсаторами 15, 16 и 17, 18 соединены по схеме урав- а новешенного четырехугольного четырехполюсника. 1 ил.Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в дискретном электроприводе.Цель изобретения вповышение быстродействия двигателя.На чертеже приведена принципиальная схема устройства.Устройство содержит источник 1 1 О постоянного тока, четырехканальный усилитель 2 мощности, в каждом канале которого последовательно соеди нены разделительные диоды 3-6, обмотки 7-10 шагового двигателя и ключи 11-14, конденсаторы 15, 16 и ф 17, 18, которые соединены с обмотками 7, 9 и 8, 10 шагового двигателя несмежных каналов усилителя 2 мощности по схеме уравновешенного четы О рехугольного четырехполюсника. Конденсаторы 15 и 16 с обмотками 7 и 9 шагового двигателя образуют первый четырехполюсник, а конденсаторы 17 и 18 с обмотками 8 и 10 шагового 25 двигателя образуют второй четырехполюсник. Схемы обоих этих четырехполюсников являются симметричными относительно продольных осей, т.е. осей параллельно проходящих между об О мотками 7 и 9 и обмотками 10 и 8 шагового двигателя. Четырехполюсник, схема которого симметрична относительно продольной оси, назвывается уравновешенным. Точки соединения, например, обмоток 7 и 9 шагового двигателя несмежных каналов усилителя 2 мощности с конденсаторами 15 и 16 образуют две пары зажимов четырехполюсника.4 ОУстройство работает следующим образом.При парной коммутации. смежных обмоток шагового двигателя одна обмотка 7 шагового двигателя отключается, другая обмотка 8 остается подключенной, третья обмотка 9 подключается и.т.д.В начальный момент ключи 11 и 12 замкнуты и ток протекает по обмоткам 7 и 8 шагового двигателя, а конденсаторы 16 и 18 заряжены до напряжения источника постоянного тока, Одновременно с размыканием ключа 11 замыкается следующий по циклограмме ключ 13, тем самьщ включая обмотку55 9 шагового двигателя. Размыкание ключа 11 приводит к возникновению ЭДС самоиндукции в обмотке 7 шагового двигателя, величина которой превышает величину напряжения источника 1 постоянного тока. При этом по цепи: обмотка 7 шагового двигателя, конденсатор 16, обмотка 9 шагового двигателя, конденсатор 15, заряжается конденсатор 15 до напряжения, превышающего напряжение источника 1 постоянного тока, что приводит к эапиранию разделительного диода 5, а конденсатор 16 переэаряжается. Процесс заряда конденсатора 15 и перезаряда конденсатора 16 вызывает быстрое спадание тока в обмотке 7 шагового двигателя. После окончания процесса заряда конденсатор 15 разряжается по цепи: обмотка 9 шагового двигателя, ключ 13, источник 1 постоянного тока, разделительный диод 3, конденсатор 15, Поскольку напряжение заряда на конденсаторе 15 превышает напряже" ние источник 1 постоянного тока, то при разряде конденсатора 15 к обмотке 9 шагового двигателя прикладывается напряжение, превышающее напряжение источника 1 постоянного тока, что приводит к быстрому нарастанию тока в обмотке 9 шагового двигателя, т,е. осуществляется форсировка переднего фронта импульса тока в обмотке 9 шагового двигателя. Когда напряжение на конденсаторе 15 при его разряде становится меньше напряжения ис-. точника 1 постоянного тока, открывается разделительный диод 5 и обмотка 9 шагового двигателя далее питается от источника 1 постоянноготока.Таким образом, при размыкании ключа 11 и замыкании ключа 13 происходит форсировка заднего фронта импульса тока в обмотке 7 шагового двигателя и форсировка переднего фронта импульса тока в обмотке 9 шагового двигателя, т.е. происходит форсировкр переднего и заднего фронтов импульса тока в обмотках шагового двигателя.При размыкании ключа 12 и замыкании ключа 14, а также при раэмыкании ключей 13 или 14 и замыкании ключей 12 и 11 процессы в устройстве протекает аналогично. Конденсаторы 15, 16 и 17; 18 также ограничивают перенапряжения, которые возникают при размыкании ключей.Использование устройства для управления четырехфаэным шаговым дви146 Ф о р м у л а и з обретенияУстройство для управления четырехфазным шаговым двигателем с пар Составитель В,Апфимов Редактор Л.Зайцева Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожощ щ щщщ щщщщщщ щщщщщщв ещщщщщщщщщщщщщщщщщщщщщщщщ Ф Заказ 1211/54 Тираж 548 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 гателем с парной коммутацией смежных обмоток обеспечивает форсировку как переднего, так и заднего фронтов импульса тока в обмотке шагового двигателя, что приводит к повышению быстродействия шагового двигателя.Экспериментально и теоретически показано, что использование устройства позволяет на 203 поднять частоту приемистости и в два раза увеличить максимальную рабочую частоту. 77294ной коммутацией смежных обмоток,содержащее источник постоянного тока, четырехканальный усилитель мощности, каждый канал которого содерщщжит разделительный диод и ключ, соединенные с разными полюсами источника питания, а также два конденсатора, соединяющие выводы раздели тельных диодов несмежных каналов,отличающееся тем, что,с целью повышения быстродействиядвигателя, в усилитель мощности вве" .дены два дополнителыввс конденсато ра, соединяющие выводы ключей несмежных каналов.