Способ управления однофазным шаговым электродвигателем

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1881961по делам наобретеннй н открцтнй(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОД 11 ОФАЗНЫМ ШАГОВЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления одно. фазными шаговыми электродвигателями с магнитной фиксацией ротора.Известен способ управления однофазным шаговым. электродвигателем путем подачи на обмотку управления знакопеременных импульсов напряжения 1.Недостатком указанного способа является низкое качество движения при обработке шага,1 О Наиболее близким по технической сущностик предлагаемому является способ управленияоднофазным шаговым электродвигателем смагнитной фиксацией путем подачи импуль. 15сов напряжения на обмотки управления икомпенсации 2,Недостатком этого способа является низкаянагрузочная способность двигателя, так какимпульс на дополнительной компенсирующейобмотке действует на время движения роторадвигателя только в качестве компенсаторамомента фиксации двигателя,Цель изобретения - повышение нагрузоч.ной способности двигателя.Поставленная цель достигается тем, что после поворота ротора двигателя на угол, близкий к половине шага, изменяют поляр.ность импульса напряжения на обмотке компенсации.Формирование импульса противоположной полярности и подача его на обмотку компенсации в момент окончания компенсирующего импульса приводит к дополнительному увеличению полезного момента, развиваемого шаговым двигателем, за счет того, что происхо. дит увеличение момента фиксации двигателя во второй половине шага двигателя, где момент фиксации (согласно кривой статического синхронизирующего момента однофазного гар. монического шагового электродвигателя) уже участвует в создании полезного крутящего момента двигателя. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг, 2 - вре. менные диаграммы импульсов управления и Компенсации.881961 и лары импульсов И 8 происходит сначалакомпенсация потока постоянного магнита,фиксирующего ротор двигателя, так как постоянная времени обмотки компенсации выбирается меньше постоянной времени обмотки управления, а затем импульс И 2 создаетэлектромагнитный лоток, приходящий к перемещению ротора, Ротор поворачивается наугол, равный половине шага, После окончания10 импульса И 2 ротор продолжает перемещениев направлении вращения под ускоряющимвоздействием положительной полуволны компенсирующего импульса И 8, который подается в другую полуобмотку компенсации 7, изменяя тем самым направление магнитного потока, Таким образом, увеличивается полезныйпусковой момент двигателя, так как скомпенсированный момент фиксации двигателявходит в характеристику статического синхронизирующего момента в начальный моментсо знаком " - ", а во второй половине ша.га - со знаком "+".После окончания импульса И 8 ротор двитателя фиксируется в новом положении, смещенном на олин шаг,Таким образом, увеличение развиваемогодвигателем полезного момента происходит засчет того, что в обмотку компенсации подается в момент окончания компенсирующегоимпульса импульс противоположной полярности, который увеличивает фиксирующий момент двигателя во второй половине шага двигателя,Нагруэочная способность двигателя повышается при этом на 20 - 30%. Способ управления однофазным шаговым 40 электродвигателем с магнитной фиксацией путем подачи импульсов йапряжения на обмот ку управления и компенсации, отличающ и й с я тем, что, с целью повышениянагрузочной способности двигателя, после по.45 ворота ротора двигателя на. утоп, близкий кполовине шага, изменяют полярность импульса напряжения на обмотке компенсации. 2. Авторское свидетельство СССР Но 629610,55 кл. Н 02 К 37/00, 1976 (прототип). Устройство (фиг. 1), реализующее предлагаемый способ, включает преобразовательнепрерывного сигнала Овх в частотно-модулированную последовательность импульсов иа.пряжения, формирователь импульсов 2, преобразующий входные импульсы произвольнойформы в прямоугольные импульсы требуемойдлительности, распределитель 3 импульсов управления, усилитель мощности 4 и шаговыйдвигатель 5 с обмотками управления 6 икомпенсации 7, а также Формирователь 81парных разнополярных импульсов компенсациии усилитель мощности 9. Входы формирователей импульсов 2 и 8 подключены к выходупреобразователя 1.Способ осуществляется следующим образом.При поступлении входного напряжения Овх(фиг, 1) на вход преобразователя 1 последний преобразует это напряжение в частотномодулированную последовательность импульсовИ 1 (фиг.2). Далее эти импульсы поступаютодновременно на формирователи прямоуголь.ных импульсов 2 и 8, первый из которыхформирует импульс И 2, необходимый длянормальной работы шагового двигателя 5, авторой формирует на каждый импульс преобразователя 1 одну пару разнополярных компенсирующих импульсов И 8 (фиг, 2), причем первый иэ них, противоположный пополярности импульсу управления (полярностиимпульсов отмечены знаками "+" и " - " нафиг. 2), поступает на обмотку компенсацииодновременно с импульсом управления, авторой формируется сразу после окончанияэтого импульса, но с противоположной полярностью, и подается в ту же обмотку компенсации 7, Для оптимальной работы шаговогодвигателя требуется, чтобы период следования импульсов И 1 преобразователя не былменыне периода следования парных импуль.сов компенсации И 8,Импульсы И 2 затем поступают через распределитель 3 (в случае двухтактного гнагового двигателя) и усилитель мощности 4на обмотку управления б двитателя 5. Импульсы И 8 через усилитель мощности 9 поступают на обмотку компенсации 7, выполненную, например, из двух полуобмоток со,средней точкой и разметцаемую на фиксирующем полюсе двигателя 5, содержащего постоянный магнит й - 350Шаговый двигатель работает следующим образом,При обесточенной обмотке управления б иобмотке компенсации 7 ротор двигателя 5фиксируется потоком постоянного магнитаМ - Я. При поступлении первого импульса И 2 Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Дискретный электропривод с шаговымидвигателями. Под ред. М. Г. Чиликина, М.,881961 Составитель 3, ГоринРедактор Л. ПовханТехред Т.Маточка одлисное иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 1 995/84 Тираж 733ВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4 ЯЪе. Корректор Л, Бокшан