266365

О П И С А Н И Е 266365ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 19 Х 111.1968 ( 1264636/18-24) Кл, 421 п, 11/00 42 гп 15(46 присоединением заявкиПриоритет МПК 6 061 1100 6 061 15746 УДК 681,326.5(088.8Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, И, Ларченко Кокаренк витель нститут автоматик ТРОЙСТВО ДЛ ОНТРОЛЯ ДВИЖЕНИЯ ШАГОВДВИГАТЕЛЯ ет электронный коммутатор 1,чен к шаговому двигателю 2,Изобретение относится к области автоматии и вычислительной техники,Известны устройства для контроля движения шагового двигателя (ШД), например четырехфазного с реактивным ротором, включающие датчик сигналов о вращении ротора двигателя, преобразователь, регистрирующее устройство и коммутатор,Известные реактивные и активные шаговые электродвигатели, содержащие безобмоточный зубчатый ротор или постоянные магниты на роторе соответственно и обмотку управления, пазмещенную на полюсах статора, не обеспечают контроля отработки шага и требуют пазработки специальных датчиков отраоотки угла поворота, Создание малоинерционных датчиков отработки шага для шаговь 1 х микродвигателей и особенно двигателей с малой величиной единичного шага представляет значи тельные трудности, поскольку моменты инерции и трения подвижной части датчика могут зчачительно превосходить аналогичные моменты ШД, Кроме того, необходимо учитывать то обстоятельство, что характер движения ротора ШД существенно зависит от режима работы.Если на:высоких частотах можно считать, что ротор движется почти с постоянной угловой скоростью, то на низких частотах (режихт одиночных шагов) и при остановке ротор совершает колебательные движения, причем его скорость носит закономерный характер. Это приводит к тому, что сигнал, даваемый датчиком, по форме и амплитуде может изменяться в довольно широких пределах.5 Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно содержит схему совпадения, один вход которой связан через преобразователь с датчиком сигналов, в качестве которого используется другой шаговый двига- О тель, при этом валы их связаны жестко, другойвход схемы совпадения через другой преобразователь соединен с коммутатором, а выход схемы совпадения соединен с регистрирующим устройством.15 Контроль движения шагового двигателя осуществляется по преобразованным и усиленным электрическим импульсам, получаемым от электронного коммутатора и датчика угла, в качестве которого использован другой шаговый 20 двигатель, имеющий обмотку подмагнишвания(в случае реактивного ШД) и магнутную систему, подобную испытуемому ШД. Устройство отличается простотой и позволяет измерять в широком диапазоне рабочих частот полный 25 угол поворота и число отработанных шагов исследуемого шагового двигателя.На чертеже показана схема описанного устройства.Схема включаЗО который подклюЗо ф - " лод40 45 50 на одном валу с шаговым двигателем сидиг датчик 3 отработки шагов, который через преобразователь и усилитель 4 подсоединен к схеме 5 совпадени, Через формирователь б импульсов схема 5 подключена к коммутатору 1. На выходе схемы б имеется регистрирующее устройство (счетчик импульсов) 7.Упр авля:ощие импульсы, определяющие движение двигателя 2, поступают на вход коммутатора 1, В качестве датчика 3 используется вспомогательный шаговый двигатель, сидящий на однсм валу с основным двигателем и имеющий магнитную систему, аналогичную магнитной системе последнего. Датчик имеет фазные (измерительные) и одну подмагничивающую обмотку в случае использования реактивного ШД или только измерительные оомотки в случае применения активного ШД.Рассмотрим для примера работу устройства, в котором в качестве датчика использован четырехфазный восьмиполюсный реактивный шаговый двигатель,Если пренебречь магнитным сопротивлением железа и торцовыми потоками рассеяния, то при учете только первой гармоники магнитной проводимости воздушного зазора имеем следующие выражения для магнитных потоков полюсов восьмиполюсной конструктии магнитной цепи где Код - число витков подмагничивающейкатушки, расположенной на одном полюсе;- ток подмагничивающей катушки,расположенной на одном полюсе;апорядковый номер полюса, расположенного пс. окружности расточки статора (Ф=1,2, 3,8);- магнитная проводимость воздушного зазора под а-ым полюсом;Ош - сдвиг между двумя смежными полюсами, эл град.;а - относительная ам плитуда переменной составляющей магнитной проводимости.При вращении ротора датчика со скоростью ь в измеригельных обмотках, уложенных на полюсах, наводится э.д,с, вращения, равная1 л -фнфН 5 10 15 20 25 Информация, получаемая от рассматриваемого датчика в виде синусоидального напряжения, по четырем каналам поступает на усилитель-преобразователь, С выхода усилителей импульсы прямоугольной формы, соответствующие, например, положительным полупериодам синусоиды, поступают на схему совпадения, которая обеспечивает появление разрешающего импульса на выходе одного из четырех элементов совпадения только тогда, когда придет управляющий импульс от коммутатора ШД. Этст управляющий импульс получается от формирователя б и по длительности должен быть значительно меньше чем полупериод собственных колебаний шагового двигателя.По количеству импульсов на выходе схемы 5 измеряют полный угол поворота ротора исследуемого ШЛОписанное устройство обеспечивает получение информ ации (в дискретной форме), котсрая соответствует истинному движению ротора исследуемого шагового двигателя и не пропускает всю ту информацию, которую выдает датчик отработки шага в результате колебаний ротора ШД. Приведенное устройство может быть использовано для исследования не только четырехфазных реактивных, но и двухфазных активных ШД. Аналогично описаннсму может быть выполнено устройство для контролл движения шаговых двигателей, имеющих шесть и более фаз,Предмет изобретения Устройство для контроля движения шагового двигателя, например четырехфазного с реактивным ротором, содержащее датчпк сигналов о вращении ротора двигателя, преобразо. ватель, регистрирующее устройство и коммутатор, отличающееся тем, что, с целью повы шенпл дсстсверностп контролл во всем диапазоне частот и увеличения точности измерения угла поворота шагового двигателя, оно содержит схему совпадения, один вход которой свлзан через преобразователь с датчиком сигналов, в качестве которого используется другой шаговый двигатель, при этом валы их связаны жестко, другой вход схемы совпадения через другои пресбразователь соединен с коммутатором, а выход схемы совпадения соединен с регистрирующим устройством,266365 Составитель Б, К, Волчковдактор Н. Г. Михайлова Техред А. А. Камышцикова Корректор Л, Б, Бадылагиа Типография, пр. Сапунова аказ 1709/14ЦНИИ 11 И 1( Тиитета по делам изобретениМосква, Ж, Ра аж 480 Подписнои открытий при Совете Министров СССР инская иаб., д. 45