Устройство для управления ” фазным шаговым двигателем

О П И С А Н И Е 1 и) 5144 ЮИЗОБРЕТЕНИЯК АВ У Сове Советских Социааиотических Республик.2 Н 02 Р киГосударственный комите Совета Министров СССР 3) Приоритет Опубликовано 15,05.76. Дата опубликования оп юллетеньания 09.06.7 53) У 21,313.13133,3:62-8088.8) по делам изобретен ф и открытийВ. П, Рубцов, М, С. Зайдин и пециальное проектно-конструкторское низковольтного аппаратостроения низковольтной аппарЕ, А. Петрыкини технологическое бМосковского заводаатуры(54) УСТ РО Й СТВО ДЛЯ УП РАВЛ ЕН ИЯ т-фАЗНЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ игналам прео одключенныхлителя. азователеи код-аналог 7, одами к выходам распредеУстройствотелем 1 содетель 2 импулный преобраз4 мощности,и 1 Ч шаговогизменяют наган для управления шаговым двигаржит пт-тактный распределиьсов, связанный через пт-тактователь 3 с входами усилителя коммутирующего фазы 1, 11, 111 о двигателя. Регуляторы 5 и 6 ряжение на фазах двигателя по Известно устройство для управления тфазным шаговым двигателем с и-кратным дроблением шага, содержащее распределитель импульсов и т-канальный усилитель мощности с регуляторами напряжения, изменяющими токи в фазах двигателя по сигналам преобразователей код-аналог, подключенных входами к выходам распределителя.В описываемое устройство в целях его упрощения и повышения надежности в работе введен преобразователь пт-тактной системы импульсов в т-тактную, связывающий входы усилителя с выходами распределителя, выполненного пт-тактным,На фиг, 1 изображена схема устройства для управления четырехфазным шаговым двигателем; на фиг. 2 показаны временные диаграммы напряжений на различных элементах устройства в случае с двукратным дроблением шага; на фиг, 3 - пространственные диаграммы,Устройство работает следующим образом.Если на вход 8 распределителя 2 поступает последовательность управляющих импульсов У (фиг. 2), то она преобразуется распределителем в пт-канальную систему прямоугольных напряжений (для рассматриваемого случая п=2, т=4, напряжения (1 - Уз на выходах распределителя импульсов показаны на фиг. 2). Система напряжений на выходе распределителя преобразователем 3 приводится к четырехтактной системе (напряжения У, Уп, Ьп и Ю на фиг. 2), которая используется для управления усилителем 4 мощности.Таким образом, в предлагаемом устройстве сохраняется четырехтактная система коммутации обмоток (как в системе управления шаговым двигателем без дробления шага).Уменьшение цены шага достигается в описываемом устройстве благодаря изменению уровня тока (напряжения) в фазах двигателя. Коммутация фаз шагового двигателя производится каждым вторым импульсом, поступающим на вход распределителя. Каждый нечетный импульс обеспечивает изменение установки в преобразователе код-аналог 7 и соответственно тока в фазе двигателя.3На фиг, 2 показаны напряжения Ьь Ьп, Ьгп и (/ту. на фазах шагового двигателя, вырабатываемые в описываемом устройстве.Рассмотрим состояния токов (напряжений) в фазах шагового двигателя в моменты времени 1 ь Ь и з (фиг. 2). Например, в момент времени 1 включены фазы 1 и 17, причем ток в фазе 1 немеет величину 1 ь а в фазе 1 Ч - 21. Положение суммарного вектора момента, пропорционального геометрической сумме токов в фазах, соответствующее моменту времени 1 ь приведено на фиг. 3 (положенне Л), С приходом очередного импульса управления токи в фазах перераспределяются. При2 1 1=Ь 2 ток в фазе 1 равен 1 ь в фазе 1 Ч - 1, а вектор момента перемещается в положение Б (фиг. 3). К моменту времени 1 усилитель мощности производит коммутацию фаз 1 Ъ - 11 без изменения величины токов, Ток в фазе 11 становится равным 12, Суммарный вектор момента для такой комбинации включенных фаз и токов перемещается в положение В (фиг. 3) .Таким образом, изменение токов в фазах двигателя совместно с их коммутацией приводит к уменьшению цены шага. В рассматриваемом случае шаг двигателя уменьшается вдвое (45 эл. град. по сравнению с исходной 514410четырехтактной коммутацией, при которой шаг составляет 90 эл. град.).Аналогично работает устройство при подаче импульсов на вход 9, однако коммута 5 ция фаз и движение ротора двигателя изменяются в этом случае на обратные,Очевидно, что рассмотренный принцип построения устройства для управления шаговым двигателем обеспечивает изменение цены ша га двигателя в любое целое число раз прииспользовании регуляторов напряжения и усилителей мощности произвольного типа.Формула изобретен ия15Устройство для выправления и-фазным шаговым двигателем с п-кратным дроблением шага, содержащее распределитель импульсов и ог-канальный усилитель мощности с регуля торами напряжения, изменяющими токи в фазах двигателя по сигналам преобразователей код-аналог, подключенных входами к выходам распределителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и по вышения его надежности в работе, в неговведен преооразователь щи-тактной системы импульсов в т-тактную, связывающий входы усилителя с выходами распределителя, выполненного ит-тактным.514410 Составитель Н. СухоярскаяРедзктор Т. Юрчикова Техред М. Семенов Корректор Е. Рогайлина Подписи ов СССР ипография, пр. Сапунова, 2 аказ 1259/15 Из ЦНИИПИ Госуд п 113035,1337 Тираж 882 твенного комитета Совета Минист делам изобретений и открытий осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5