Устройство для управления шаговым двигателем

(5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) А.А.Анашкин, В.П. Рубцови П.Ю.Ичанский53) 621,313.525088.8)56) Авторское свидетельство СССРМ 1023614, кл. Н 02 Р 800, тП.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в дискретномэлектроприводе станков. Целью изобретения является улучшение теплоэнергетических характеристик устройства путемдинамического регулирования параметровкривой фазного тока с учетом частоты вра 1702510 А 2 щения вала двигателя. Устоойство содержит постоянное запоминающее устройство ПЗУ) 21, генератор 25, триггер 26, счетчик 23, формирователь 24, регистр 22 и три цифровых сумматора 18 - 20. В ПЗУ хранится набор цифровых эквивалентов значений тока форсировки, тока стоянки, длительности тока форсировки, которые суммируются с цифровыми эквивалентами данных параметров, задаваемыни с ЗВМ, Величины указанных параме ров, определяемые содержимым ПЗУ, эдаются в зависимости от текущей частоты вращения вала в течение первого периода тактовой частоты, поступающей на вход распределителя импульсов, Выбор оптимальных значений параметров кривой фазного тока начинается с максимальных значений, что не вызывает ухудшения динамических характеристик устройства. 1 ил.Изабр 8 тение ОтноситсЯ к электаатехни. к 8, а им 8 нно к эл 8 ктрОприеоду с шаГоеым Двигателе(4, и может быть испольэаеаю в СИСТемаХ УПРВЕЛВНИЯ СТсЧНКОЕ.Цель иэОбретения - улучее-ие тепла енаргетических харак.геаистик устасйстеа ПУТ 8 М ВВВДЕНИЯ (ИНВМИЧЕС(Г(ГГ( 1 с Р(ЛИРпк:, - ния пара(48 ТЗо(з фазнОГО . Ока,Нэ чертеже пред.тавлена функ .1 иан эльная с 8(и(а Г 1."едла гаемаГО стройстве,Устройства содержит расп;еделитель имг 1 ульсав (не пОказан), истОчник 1 питания И ЙНОГексН,ЛЬНЫЙ УСИЛИТВЛЬ МОЩНОСТИ, каждый канал которого включав- ключ 2, Обмотку ". .1 Д, узел 4 разрядного тока и Щ(т 5, и блс(Оупраел 8 ния токам фазы Вс 1, состоящрй из камна(ра 1(ара 7 ( рячано.Г( ОДНИМ ВХОДОМ С ШУНТОМ Э, с ВТОРЬ.М ЗХО- дом - с выходом сумматора 8, программир - емого элемента задержки и ЭЗ) 9, элемента И 10, преобразователя 11 кад-аналог (ПКА) . Уровн Я тока стОЯнки, ВхОДнОГО рОГистр 3 12 уровня така стоянки и преобразователя 13 код - аналог (ПКА) уоовня тока форсировки. КампаратОр 7 ОДним ВхОДОм связан с шунтОм 5, вторым ВМОдОм - с Вы(Одам сумматора В, а ецха(ам - с входом В сумматора 8, первым входам элемента И 10 и вход.(м управления ПЗЗ 9, Вход Е сумма;Ора 8 связан с выходе(м ПКА 11, а вход А - с выходом ПкА 13, вха,.:; которога подклчочены к вьходам элементпе И 14, Первые входы элементов И 14 связаны с вцхадами регистра 15, а Втарц 8 Входы подключены к Выходу триГГ 8" ра 16, свяэаннОГО ВХОДОМс Вы(одам 1 ЭЗ 9 а ВХОДОМ К - Г ВЫХОПОМ рсСПОРдеЛИТ 6 Л .имп(льсав, Входы ПЗЗ 9 соединены с выхс(- дом.регистра 17 задеря;ки, Выходы ПК 4 11 подключены к выходам регистра 12 уровня тока стоянки.Блох 6 управления таком имеет также три Цифровьх су 14 матора8 (.О, пас ГОЯннае запоминаюьцее устройство (ПЗ 21, реГистр 2 г", счетчик 23 импульсов, формирователь 24 генератаа 25, Т 1 ютер /б вход З которого связан с Вхади 4 .(1 сг 1 еделителя импульсов, вхОд Й - с входам Я сетчиа 23 И 14 пульсОВ и ВхОдОм расп 1 мцелит 8 ля имгу(ьсав, в выход тр(ГТ 61 м 26 са 8 динен с Входам блокировки частоты генератора 25, выход ко(араго подключен к счетному входу счет Ика 23 импульсое и входу фармирав 1- теля 24. Вцход формиивателя 24 (.,Вязан с входом загрузки регистра 22, входы коараго соединены с Выходами счетчика 23, а выходы - с адресными вхс д; ми ПЗУ 21, Первая Группа Выхадсв 1 ЗУ 21 связана с пере ыми ВхОдами пер вОГс цифра 30: 0 сумматора 18, Вторая гоуппа выходов - с первыми входами вторсчо .Ифраеао сумматора 19, третья группа выходов - с первыми входами третьего цифрового сумматора 20, Вторые входы первого, второго и третьего цифровых сумматоров являются входами устройства. Вьходы сумматоров связаны с входами регистра 17 задержки, реп;стра 15 уровня така форсировки и регистра 12 уровня така с,оянки соответственно.Устройство Оебатает след(юг(м обра"ОР 1Е исходном состоянии клгоч 2 запер".низким уровнем сигнала с выхода распределителя иг 4 П",льсОВ( Обмотка 1 ЦД Отключена ат источника 1 питания, риггер 26 блакиаует работу генератора 25, на выходе счетчика 23 присутствует нулевой код, который обеспечивает на ВыхОдах ПЗУ 2кОды. сООТВ 8 тствуюгци 8 максимальному значению первых состовляюших пораметрое кривой фаэного ха, вторые составляющие которых опредег(яются кодами, пОступающими ат Внеш него устройства (ЭВУ), Под параметрами кривой фазного тока понимаются среднее значение токо стоянки (1,:т =1 + 1 т ), среднее значение тока форсировки (1 ср= .-=1 ф +1 ф ) и длительность тока форсировки(Тф =тф+т).Триггер 18 разрешает прохождение кода с выхода регистра 15 на вход ПКА 13,Уровень сигнала на выходе сумматора 8 слагается из трех составляющих. Первая иэ них определяется кодам с выхода ПКА 13 и соответствует току форсировки, вторая опреДеляется кодом с ПКА 11 и соответствуеттоку стоянки, третья определяется уровнем сигнала с выхода компаратора 7 и соответствует величине приаащения фазнага тока(Ь) относительна его среднего значения. ВисхОдном сОстбянии уровень сиГнала на Выходе сумматора 8 соотве; ствует максимальному значению, которое складывается из максимального значения тока форсиравки (1,.ф+1;.), Ма,симальноо значения тока стоянки(ь,.-, ь) и приращен 4 я фазного тоха ( ЛЦ)С приходом активного уооеня с выходараспределителя импульсов открывается ключ 2, ток в фаза ШД нарастает до эначед ния, определяемсго уровнем сигнала на выходе сумматора 8, после чего запускается ПЗЗ 9 и запирается клоч 2, иэ слагаемых си-нала на выходе суь(4 а гора 8 исключается составляющая Л 1, ток в фазе начинает 5" ,уменьшаться до значения, определяемогоуровнем сигнала на выходе сумматора 8.Далее вновь вклОчаетс- ключ 2 и пооц 8 сс паьто 1 эяется, 16 рез время, опред 8 ляемае ПЗЗ 9, иэ слагаемь х сигнала сумматора1702510 Соста вител ь В, Алф ю с вТехред М.Маргентал Корректср В. Гирняк Редактор А, Лежнина Заказ 4550 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 8 иключэется составляющая тока форсировки и поддержание фазного тока обеспечивается на уровне тока стоянки,С приходом сигнала разрешения от распределителя импульсов осуществляется выбор оптимальных величин средних 5значений тока форсировки, тока стоянки идлительности тока форсировки. При атомсигнал от распределителя импульсов устанавлив" ет триггер 2 б в состояние. при котором ски,аегся блокировка генератора 25, 110частота которого выбрана большей максимальной тактовой частоты, поступающей навход распределителя импульсов. Показаниясчетчика 23 и регистра 22 начинают увеличиваться, Это приводит к изменению содержчмого выходов ПЗУ 21 таким образом, чтопроисходит уменьшение значений г,"рвыхсоставляющих пааметров кривой фазноготока 1 ст ф, Тф) начиная с максимальных1, 1, 1значений, первый же импульс, поступившихна вход распределителя импульсов послеустановления активного уровня на его выходе блокирует генератор 25 и сбрась 1 ваетсчетчик 23. На выходе регистра 22 фиксируется последнее значение счетчика 23, кото 25рое устанавливает посредством ПЗУ 21оптимальные для данкой час-оты вращениявала ШД средние значения параметров кривой фазного тока (ст, 1 ф; Тф), С приходом1, 1, 1следующего по счету активного уровня свыхода распределителя импульсов процессвыбора параметров кривой фазного тока повторяется,35В начальный момент времени параметры кривой фазного тока устанавливаются максимальными. временная задержка, необходимая для выбора их оптимальных зна 40 чений, не ухудшает динамических характеристик устройства.С изменением частоты вращения вала ШД изменяются средние значения параметров фазного тока так, что обеспечивается улучшение теплоэнергетических характеристик устройства,Формула изобретения Устройство для управления шаговым двигателем по авт. св, М 1023814, о т л ич а ю щ е е с ч тем, что, с целью улучшения теплознергет 1,.:ческих характеристик, в каждый блок упр-вления током фазы двигателя дополнительно введены три цифровых сумматора, постоянное запоминающее устройство, регистр, счетчик импульсов, формирователь, генератор, триггер, Я-вход которого связан с выходом распределителя импульсов, й-вход - с В-входом счетчика импульсов и входом распределителя импульсов, выход триггера связан с входом блокировки частоты генератора, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов и входу формирователя, выход которого связан с входом загрузки дополнительного регистра, входы которого связаны с выходами счетчика, а выходы соединены с адресными входам. постоянного запомина-. ющего устройства, первая группа выходов которого связана с первыми входами первого цифрового сумматора, вторая группа выходов - с первыми входами второго цифрового сумматора, третья группа выходов - с первыми входами третьего цифрового сумматора, причем вторые входы цифровых сумматоров являются входами устройства, а выходы сумматоров связаны с входами регистра задержки, регистра уровня тока форсировки и регистра уровня тока стоянки соответственно.