Устройство для управления шаговым электродвигателем

(11720660 Союз СоветскихСоциалистическйхРеспублик ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл Н 02 Р;8/00 Государствеииый комитет СССР пп делам иэобретеиий и открытий(53) УДК 621 313 13 133 3 525 (088.8) Дата опубликования описания 15.03.80(72) Авторы изобретения Б. А. Ивоботенко, В, Г. Прытков и Н. А. Обухов Московский ордена Ленина энергетический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМИзобретение относится к области электро- привода и может быть использовано, например, в системах автоматического управления с шаговыми двигателями,Известно устройство для управления ша- говым электродвигателем, содержагцеекоммутатор фаз и цепь обратной связи по положению ротора двигателя, содержащую генераторы частоты и фильтры, обеспечивающие формирование сигнала о положении ротора без использования специального датчика положения 1,Недостатком известных устройств являются сложность, обусловленная наличием большого числа элементов и трудность настройки привода.Известно также устройство для управления шаговым электродвигателем, содержащее подключенный к фазам электродвига;еля канал обратной связи, соединенныйсуси- лителем мошности, коммутирующим фазы электродвигателя 121,Недостатками известного устройства являются ограниченные диапазон рабочих частот и нагрузочная способность привода, а также низкая устойчивость движения, обусловленные невозможностью поддержания оптимального угла коммутации во всем рабочем диапазоне нагрузок и скоростей.Целью изобретения является расширение 5 диапазона рабочих частот, нагрузочной способности и устойчивости движения привода,Для этого канал обратной связи содержит формирователь импульсов и цепь из последовательно соединенных резистора, диода и элемента сравнения, подключенного своим выходом через формирователь к входу усилителя мощности.Такое выполнение устройства обеспечивает автоматическое поддержание оптимального угла коммутации при изменении параметров привода, режима его работы, частоты, нагрузки и питающего напряжения.На фиг. 1 приведена функциональнаясхема устройства применительно к однофазному шаговому электродвигателю, на фиг. 2- ас временные диаграммы напряжения и токана отдельных элементах схемы.Устройство (фиг. 1) содерижит фазу 1электродвигателя, усилитель 2 мощности, осуществляющий коммутацию фазы, диод 3,в:-4Об угловом положении ротора судят повеличине спадания тока в фазе двигателя,отключенной от источника питания. Времяспадания тока зависит от энергии магнитного поля, запасаемой в фазе в мдмент коммутации, которое пропорционально индуктивности фазы,Предлагаемое устройство пригодно дляуправления любым гп-фазным электродвигателем, но особенно целесообразно дляуправления однофазным электродвигателем. Формула изобретения 4 фЮффР,м,.р, - -, , ,ш720- 3подключающий разрядную цепь при отключении напряжения на фазе, элемент 4 сравнения, выделяющий сигнал управления, пропорциональный положениюротора, резистор 5, регулирующий временной интервалспадания тока в разрядной цепи, и форми5рователь 6 импульсов, формирующий сиг"=" нал "для" усилителя 2 мощности.Устройство работает следующим образомК фазе 1 двигателя, прикладывается напряжение 11 (фиг. 2,а) на время 1, задаваемое формирователем 6 и усилителем 10мощности 2. После"снятия-напряжения вразрядной цепи двигателя, состоящей издиода 3, резистора 5 и элемента 4 сравнения, йачинает протекать ток. Элемент сравне"" нйявйделяетсигййл управлеййя","пропорциональный угловому положению ротора ввиде временного интервала спадания тока" сйова" запускается формирователь 6" и таккак он начинает работатьне при нулевых 2 вначальных условйях, то выдержка временисоставит 1 г(11 (фй,", 2,в). Двигаель раз-.-.-" "гоняется до тех пор, пока не наступит установившийся режим. В качестве форййфова-"теля,может быть использован одновибратор, либо мультивибратор и одновибратор;соединенные последовательно.Формирование- сигнала обратнои "связив разрядной цепи, шунтирующей фазу дви 36гателя, основано на зависимости индуктивности фазы от угла поворота ротора. ;г Устройство для управления шаговым электродвигателем; содержащее подключенный к фазам электродвигателя канал обратной связи, соединенный с усилителем мощности, коммутирующим фазы электродвигателя," отличающееся тем что; с целью расширения диапазона рабочих частот; на- грузочной способности и устойчивости движения, канал обратной связи содержит формирователь импульсов и цепь из последовательно соединенных резистора, диода и элемента сравнения, подключенного своим выходом 1 ерез формирователь к входу усилителя мощности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР392327; кл. Н 02 Р /06, 1 970.2. Авторское свидетельство СССР413464, кл. Н 02 Р 706, 1971.дарственно изобретени Ж - 35, Р нт, г, Уж д, 4/5ектная, 4 Редактор Ю. ЧелюкановЗаказ 10241/46НИИПИ Госупо делам113035, Москва,филиал ППП кПате Составитель 3. ГорнТехред К. ШуфричТираж 783 го комитета й и открыти аушская наб город, ул. Пр Корректор Е. ПапиПодписноеССР