Устройство для управления -фазным шаговым двигателем

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЙТИЛЬСТВУ6 12378 61) Дополнительное к авт. свил.вуЯ 2) Заявлено 26, 11,76(З) 2423345/24)М,Кл, Н 02 Р 8/О неоедннеинем заявки Ле есударвтееаей вемететСеевтв таеастрав ИСрее делам ваеаретеави вткрепей 78,БВл описан(73) Заявите 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ тй-фАЗНЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ 1Изобретение отностттся к области шагово- го электропривода и может быть испош зовано,в частности, Ф системах точного позиционирования рабочих органов исполнительных механизмов.Одно из известных устройств дпя управ пения машиной двойного питания содержит два регулируемых преобразователя частоты и требует подвода энергии к ротору двигателя 11.Такое выполнение устройства, хотя и обеспечивает высокую экономичность привода и позволяет уменьшать цену шага двит атепи,однако снижает надежность привода и удорожает его.Наибопее близким но технической сущности к изобретению является устройство шщ управления Ф- фазным шаговым двигателем, содержащее основной распределитель импульсов с входами прямого и обратного порядка коммутации каналов, связанный выходаМи со входами 2 ттт-канального усилителя мснпности, коммутирукецего фазы двигателя по коыандам, поступаеопвм на шины прямой в обратной входных частот 21. О такое устройство ения шаговым дв базе синхронной пригодно топьхо дпя управп ненным на для машин что снижа ности.Целью функциона атепем машины, т. е.озбуждением,ьные воэможс постоянным в его функционал тся расшнтей устройс гателем и ние ння яв пьных возможноспения шаговым дви овыйй шение его КП тем, что предлагаемое т дополнительный рассов, аналогичный основэпементвв И и НЕ, эпе .й которых подключен вь уюшему входу усилитем входом - к выходу остепя импульсов, а втоНЕ - к аналогичному аетс Это достйствопнтепьи 2 тттИвк одержимпупь устрпреде групп аждой и тветст и, одни пре дели эпеменом к пя м ост рас новно ййй рым выхоного распределителя имна прямой входной частотыпрямого порядка комраспределнтепя нмпупьй входной частоты - со дополни, причем ши на со входомии основного шина обратно мута сов,:Ц с 05 45 дпя основного ра11 ииА =От спредепитепя импу фЯ1 п2С 05 о =о дпя дополнительного12.Проходя через элементы Н9, 10 напряженияОуО меи далее поступают нй одйи вхтов И 3, 4, 5 и бна другирых поступают напряжения ОВ результатесдожения этих распредепитепя импульсов Е 7, 8, и знаки эпеменды кото- и О пов на одыевхо игн входом обратного порядка коммутации дополнительного распределителя импульсов.Такое выполнение устройства дпя управ- пения В- фаэным шаговым двигателем поз водяет использовать в щаговом приводе5 машины переменного тока, т, е. расширяет его функциональные Ъоэможности, а также повышает его КПО поскольку в машинах переменного тока потребпяемая мощность явдяется функцией нагрузки на валу.оНа чертеже приведена структурная схема шагового привода нрименитепьно к двухфазной машине ( Ф2)Устройство содержит щаговый двигатепь 1, по;цкпюченный к выходам 2 т 3" канального усилителя мощности 2, соединенного своими входами с выходами элементов И 3, 4, 5 и 6, одни входы которых связаны с выходами эпементов НЕ 7, 8, 9 и 10, а вторые - с выходами нереверсивного рао предепитепя импульсов 11. Выходы нереверсивного распределителя 12 подключены ко входам элементов НЕ 7, 8, 9 и 10, Импульсы управления поступают на входные шины Прямо и Обратно распределите пей импульсов.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии частоты команд, поступающие на шины прямой и обратной входных частот - Прямо и Обратнофпре-,зО образуются на выходах распределителей 11 и 12 в системы напряжений прямого и обратного порядка чередования фаз. Если команды на шинах фПрямо и фОбратноф имеют частоты ОУ и ОЭ 2, Ь -фазовый сдвиг меж ду ними, то первые тармоники напряжений на выходах четырехтактных распредепитепей импупьсов 11 и 12 (применительно к рассматриваемому двухфазному двигателю) имеют вид: 40О,= 051 пЧ4выходах элементов И реализуется двухфаэная система напряженияО ОА-ц2= Йц эчп " гкчпВР управляющая усидитепем мощности 2 шагового двигатедя 1,Полученная система напряжений позвопяет (после соответствующего усиления) дообить шаг и плавно регулировать скорость щаговых двигателей постоянного и переменного тока. В качестве шагового двигателя переменного тока может быть испопьзован двигатель с однофазной короткоэамкнутой якорной обмоткой, распопоженной на роторе. В этом случае усипитепь мощности 2 реализует на своих выходах систему токовОгх-,йф 7 . Офч+ф 2+3 1 1 СОВ 1 й;1 т уУ.Хф 1 ь 1 пЬ 3 Т 1 8ь 1 псоздающую вращающийся пульсирующий поток возбуждения, взаимодействие которого с индуцированным им током в короткозамкнутой якорной обмотке создает эпектромаъ нитный момент, который (при пренебрежении рассеянием) может быть записан как- Ечп 2 ИМ - Р Е рр где Р число пар попюсовиндуктивности обмоток ста ротора;Я " - активное сопротивпение обмотки тора и ротора;ф 2+я. частота пупьсирующего потока ;:-.-,возбуждения:Ь 3"- угол нагрузкиоткпонение ротора от нуля крищ вой синхронизируюшего момента.При цЛ. Я М - - рЬ т 51 паВ2и Ч2Анализ подученных выражений показывает что при Ю = ОО 2 реапизуется режим фикЧсации ротора, а при МЧ ф Ю.2- режим ров мерного вращения в нужную сторону с частотой (Фя-Ф) /8 р,Потери мощности в меди двигатепя зависят от угла нагрузки и составляютр, - 1 11 Вф+я" ",-совий)1 При отсутствии нагрузки на валу потери. мощности в меди двигателя минимальны.61237 8 ЦНИИПИ Заказ 3474/50 Тираж 892 ое лиал ППП фПатентф г. Ужгород, ул. Проектная, В приводе с таким устройством дпя управ- пения шаговым двигвтепем могут быть использованы серийно выпускаемые машины: асинхронные двигатели с фазным ротором, однофазные и дифференциальные сепьсины Б и т. п. формула изобретения1 О Устройство дпя управления Ф - фазным шаговым двигатепем, содержащее основной распредепитепь импульсов с входами прямо го и обратного порядка коммутации канапов, связанный выходами со входами 2 гп;канапь 15 ного усидите пя мощности, коммутирующего фазы двигвтепя по командам, поступакщим на шины прямой и обратной входных частот, отличающееся тем,что,сцепью расширения функциональных воэможностей 20 и повышения КПД оно содержит дополнительный распределитель импульсов, аналогичный основному, и 2 1 и .групп эпементов И и НЕэпемент И в каждой из которых подключен выходом к соответствукхцему входу усилитепя мощности одним входомк выходу основного распределителя импупь сов, а вторым через элемент НЕ - к аналогичному выходу допопнитепьного распре делителя импульсов, причем шина прямой входной частоты соединена со входом прямого порядка коммутации основного раопредепитепя импульсов, .а шина обратной входной частоты - совходом обратного порядка коммутации дополнительного распредепитепя импульсов,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР %472432 кп, Н 02 Р 7/62 1973.2. Чипикнн М. Г и др, Совершенствование дискретного эпектропривода с щаговыми двигатепями 3- Сб, Труды Московского энергетического ин-таАвтоматизированный эпектропрнвод промышпениых установок М., 1975 вып, 223, с, 5-15.