Устройство для управления шаговым электродвигателем

) (11 А 1 5)5 Н 02 Р 8/00 ЕН 800,1979,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗ РСЙОМУ СВИДЕТ(54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ Ц 1 АГОВ Ы М ЗЛ ЕКТРОДВ И ГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике н может быть использовано в приборостроении, робототехнических системах, гибких авт оматизнрованных производствах. Целью изобретения является повышение быстродействия и экономичности привода, уменьшение погрешности воспроизведения заданного движения. Устройство содержит последовательно "оединенные аналого-цифровой преобразователь , цифровой сумматор 1, цифроаналоговый преобразователь 2, усилитель 3 мощности, соединенный с фазами шагового двигателя 4, акселерометр 5, функциональный генератор 6 про 5 ного сигнала, избнраельный усилитель 8, перемножитель 9 Устройство обеспечивает работу с максимально возможным углом коммутации. 2 ил,3Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в многокоординатном дискретномэлектроприводе.Цель изобретения - повышение быстро.нБдеиствия и экономичности привода и уменьшение погрешности воспроизведения заданного движения.На фиг. 1 показана функциональнаясхема устройства; на фиг. 2 - угловые характеристики шагового электропривода при 10регулировании амплитуды вектора момента (силы),Устройство содержит последовательносоединенные цифровой сумматор 1, цифроаналоговый преобразователь 2, усилитель 3 16мощности, соединенный с фазами шаговогодвигателя 4, акселерометр 5, функциональный генератор 6 пробного сигнала, подключенный к входу аналого-цифрового преобразователя 7, избирательный усилитель 8,вход которого подключен к выходу акселерометра, перемножитель 9, подсоединенныйсвоими входами к выходам функционального генератора пробного сигнала и избирательного усилителя, и интегратор 10, входкоторого соединен с выходом перемножителя, а выход - с входом опорного напряжения цифроаналогового преобразователя.Устройство работает следующим образом.При отработке программного задания 11, З 0 поступающего через цифровой сумматор 1 на цифроаналоговый преобразователь 2, управляющий через усилитель 3 мощности шаговым двигателем 4, на якоре (роторе) которого установлен акселерометр 5, функциональным генератором 6 пробного сигнала че- З 5 рез аналого-цифровой преобразователь 7 осуществляется девиация программного задания 11 с частотой, существенно превышающей частоту собственных колебаний привода, Сигнал ускорения с акселерометра 5 4 О поступает через цепь обратной связи, образованную избирательным усилителем 8, выделяющим сигнал на частоте функционального генератора пробного сигнала перемножителем 9, осуществляющим перемножение сигналов с выходов избирательного усили теля и функционального генератора пробного сигнала и интегратором 10, на вход (перемножающий) опорного напряжения цифроаналогового преобразователя 2,При этом обеспечивается р гулирование амплитуды вектора момента (силы) двига теля и постоянство динамической ошибкиПринцип формирования сигнала обратной связи в канале регулирования амплитуды вектора момента (силы) поясняется фиг. 2. Девиация программного задания Лу вызывает девиацию момента (силы) двигателя, а следовательно, и ускорения Ле.Приа) у - 0(-; колебания Лу и 1; син 7фазны;б) у - О==имеют фазовый сдвиг,равныи - ;%.в) у - 0)л колебания Лу и Лв прогтивофазны.Результат перемножения сигналов 67 и Ле, подаваемый на вход интегратора, представляет в случаях а) отрицательный сигнал; б) знакопеременный сигнал; в) положительный сигнал. При этом выходной сигнал интегратора, осуществляющий регулирование амплитуды вектора момента (силы);а) уменьшается, снижая момент (силу) двигателя и увеличивая динамическую ошибку;в) сохраняет среднее значение неизменным, поддерживая неизменным момент (силу) двигателя и динамическую ошибку;в) увеличивается, повышая момент (силу) двигателя и уменьшая динамическую ошибку.Экспериментальное исследование электропри вода на базе плоского шагового электродвигателя ХЧгШД-З, управляемого предлагаемым устройством, показало, что улучшается динамическое движение, при этом максимальная скорость движения повьппается в 1,3/1,4 раза, достигая 0,78 мс (при величине полюсного деления двигателя 0,48 мм и постоянной времени цепи фазы 0,4 мс). Кроме того, в 1,2 - 1,3 раза снижается мощность, потребляемая электродвигателем.Формула изобретенияУстройство для управления шаговым электродвигателем, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, цифровой сумматор, цифроаналоговый преобразователь, усилитель мощности, соединенный с фазами шагового двигателя, и акселерометр, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, экономичности и уменьшения погрешности воспроизведения заданного движения, введены интеграторперемножитель, избирательный усилитель и функциональный генератор пробного сигнала, подключенный к входу аналого-цифрового преобразователя, вход избирательного усилителя подключен к выходу акселерометра, перемножитель подсоединен своими входами к выходам функционального генератора пробного сигнала и избирательного усилителя, вход интегратора соединен с выходом пере- множителя, а выход - с входом;:порного напряжения цифроаналогового преобразователя.612370Фиг РСоставитель В. АлфимовРедактор Г. Гербер Техред А. Кравчук Корректор Т. МалецЗаказ 3834 Тираж 453 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,О