Устройство для управления многофазным электродвигателем

(1 ц 49964 Союз СаветскилСакиалистическкк Ресоублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Дополнительное к авт, с д-в 22) Заявлено 28.05.73 (21) 1920860/24-7с присоединением заявки ЛЪ(23) Приоритет Н 02 осударстввнныи комитет авета Министров СССР бликовано 15.01,76, Бюлле 53) УДК 621,313.13(088.8) ь Л"е 2 о делам изобретений и открытий спубликования описания 16.04.76. Ивоботенко, Н, Ф. Ильинский, С. С. Кожин, Г, А. М В, Г, Прытков и Ю, А. Соколов Московский ордена Ленина энергетический инсти ел кумов,71) Заявител 4) УСТРОЙС ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМЕКТРОДВ ИГАТЕЛ ЕМ 2 мера. Изобретение относится к области электротехники, в частности,к электроприводам с повышенной стабильностью мгновенной скорости и равномерностью перемещений исполнительного механизма,Известны устройства для управления многофазным электродвигателем, у которых сколь угодно низкая скорость двигателя достигается путем подачи на два входа его коммутатора различных управляющих частот, формируемых двумя делителями частоты тактовых импульсов.Недостаток известных устройств состоит в том, что мгновенная скорость на выходном валу двигателя пульсирует с периодом биения частот на входах коммутатора. Зто объясняется тем, что при линейных изменениях токов в фазах двигателя величина его вращающего момента не остается постоянной. При этом равным приращениям токов в фазах соответствуют неравные перемещения исполнительного механизма.Для повышения равномерности движения в известные устройства вводят корректирующие органы, позволяющие установить необходимую функциональную связь между фазовым сдвигом импульсных последовательностей и токами в обмотках двигателя и, следовательно жду положением и скоростью его рото Введение корректирующих органов позволяет разделить основнои шаговыи интервал на более мелкие, но уже равные шаги, но движение на каждом шаге по-прежнему имеет дискретный характер.5 Целью изобретения является улучшениеравномерности движения исполнительного механизма, получение плавного движения на каждом малом шаге. Для этого в предлагаемое устройство введен блок управления вза имным фазовым сдвигом по ледовательпостейимпульсов, состоящий из двух частей, каждая из которых содержит дополнительный делитель, триггер и элемент И, При этом входы дополнительных делителей соединены с управ ляющим входом устройства, выход каждогоделителя соединен с одним пз раздельных входов триггера, другой вход которого соединен с выходом элемента И и входом одного из основных делителей, а входы элемента И 20 соединены с выходом триггера и выходомтого же основного делителя,На фиг. 1 показана блок-схема устройствадля управления многофазным электродвигателем; на фиг. 2 - диаграмма импульсов управ ления на входах коммутатора.Устройство содержит двигатель 1, комму.татор 2 его обмоток, основные делители 3 и 4 тактовой частоты генератора 5, элементы И 6 и 7, триггеры 8 и 9 и дополнительные дели тели 10 и 11, Входы коммутатора соединенычерез делители 3 и 4 с генератором 5 тактовой частоты. С выходами коммутатора соеди. иены фазные обмотки двигателя 1. Элемент И б соединяет выход делителя 3 с его входом, Потенциальный вход элемента б подключен к выходу триггера 8. Триггер управляется по раздельным входам. Один его вход соединен ; выходом элемента б, к другому входу подключен дополнительный делитель 10, Второй основной делитель 4 охвачен аналогичными связями с помощью элемента И 7, триггера 9 и дополнительного делителя 11. Входы дополнительных делителей объединены и являются общим входом 12 устройства, Делители 10 и 11 представляют собой счетчики с различной емкостью. Делители 3 и 4 представляют собой счетчики равной емкости.Устройство работает следующим образом.При отсутствии командных импульсов на входе 12 устройства на входы делителей 3 и 4 постоянно поступают импульсы генератора 5, 1 ак как емкости обоих делителей одинаковы, то частоты импульсов на их выходах также одинаковы и соответствуют частоте ь а их взаимная фаза неизменна. Ротор двигателя 1 неподвижен, а его положение в пределах основного шагового интервала определено фазой выходных импульсов делителей. Чтобыротор изменил свое положение, необходимо изменить фазу между выходными импульсами делителей 3 и 4. Это достигается с помощью элементов И б и 7 и триггеров 8 и 9, разрешающих разовое прохождение выходного импульса делителя на его вход.При поступлении команд иа входы дополнительных делителей 10 и 11 на их выходах вследствие неравных коэффициентов деления имеют место нулевые биения выходных импульсов с частотами з и 1 з. Эти импульсы поступают на входы триггеров 8 и 9 ц переключают их в состояние, при котором открыты соединенные с ними элементы И б и 7. Элемент И сохраняет открытое состояние до тех пор, пока не возникает импульс на выходе соединенного с ним делителя, Этот импульс через открытый элемент И поступает на входы триггера и делителя. Триггер возвращается в исходное состояние и закрывает свой элемент И. Поступление на,вход одного из основных делителей дополнительного импульса приводит к сдвигу взаимной, фазы их выход 2 ных импульсов на электрический уголл где п - емкость счетчика делителя, При биении двух частот з и з на выходах делителей10 15 20 25 30 35 40 45 50 10 и 11 наблюдаются биения дополнительных импульсов на входах счетчиков 3 и 4 и, следовательно, между смежными фазами их выходных импульсов частоты , В результате двигатель за период биения между выходными импульсами делителей 10 и 11 плавно отрабатывает угол между положениями, обусловленными смежными фазами между выходными импульсами делителей 3 и 4.Число различных значений фазового сдвига равно числу малых шагов двигателя на основном шаговом интервале. В примере,на фиг. 2 число различных фазовых сдвигов между импульсными последовательностями У, (Вперед) и У(Назад), поступающими на коммутатор, равно четырем, За период биения проходят три импульса последовательности У(1 з) и четыРе импУльса послеДовательности (7 з(1 з) Каждый импульс дополнительных последовательностей сдвигает импульсы основных последовательностей Уили /, на 1/5 цх периода в моменты 1 или Ьз.Таким образом, при перемещении ротора двигателя на один малый шаг исходный фазовый сдвиг с изменяется на фазовый сдвиг у путем постепенного уменьшения продолжительности поступления на входы коммутатора импульсов с,фазовым сдвигом , и увеличения продолжительности поступления импульсов с последующим фазовым сдвигомОчевидно, что частота , должна быть выше дополнительных частот 1 з и 1 з Формула изобретенияУстройство для управления многофазным электродвигателем, содержащее управляемый импульсными последовательностями коммутатор с двумя входами, подключенными через делители частоты к выходу генератора тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью улучшения равномерности движения исполнительного механизма, в устройство введен блок управления взаимным фазовым сдвигом указанных последовательностей импульсов, состоящий из двух частей, каждая из которых содержит дополнительный делитель, триггер и элемент И, причем входы дополнительных делителей соединены с управляющим входом устройства, выход каждого делителя соединен с одним из раздельных входов триггера, другой вход, которого соединен с выходом элемента И и входом одного из основных делителей, а входы элемента И соединены с выходом триггера и выходом того же основного делителя.499641 РгСоставитель В, Самохин 1 оедактоо Т. Юрчикова Техред М. Семенов Корректоры: Н. Аук и 3, Тарасова Заказ 567/5 Изд1042 Тираж 882 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2