Устройство для управления -фазным шаговым двигателем

СОЮЗ СОВЕтСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 00 КОМИТЕТ СССРТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ УДАРСТВЕННИЙДЕЛАМ ИЗОБ ОПИСАНИЕ И Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ(21) 3371813/24- умножителя частоть 1 подключен к первому (22) 29.12.81 выходу источника сигналов управления, (46) 15.08.83. Бюл соединенному с вхоцом распределИтеля (72) А.В. Бацарин, импульсов, вторым входом синхронизатора и Б.Г. Коровин ,и вторыми вхоцами преобразователя.Коа-,аналог" и логического блока, выход умно- (53) 621.313.13-133.3 (088,8) жителя частоты соединен с первым входом (56) 1 Авторское свидетельство СССР синхронизатора, подключенного выходом ко М 566294, кл. Н 02 Р 7/62, 1975, входу преобразователя "Код - аналоа.ф,2. Авторское свидетельство СССР соединенного выходом с первым входом М 514410, кл. Н 02 Р 7/62, 1974,логического блока и черезинвертор - стретьим входом последнего, синхронизи- (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕ" руюшие входы логического блока подклю- НИЯ ю =ФАЗНЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕ- чены к соответствующим выходам распре- ЛЕМ с электрическим дроблением шага, делителя, соединенным одновременно со содержащее источник. сигналов управления, входами м -канального усилителя мошности .распределитель импульсов и ю-канальный а выходы логического блока подключены усилитель мощности с регуляторами напря- к управлякецим третьим входам соответстжения, изменяющими токи в фазах двигате- вуюших регуляторов напряжения, первые ля по сигналам преобразователя фКоп-ана- входы которых соединены с резисторами лог", и резисторами обратной связи, о т - обратной связи, а вторые входы подключе л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью ны к соответствувзцим выходам распредеупрошения устройства, оно снабжено умно- лителя, второй выход источника сигналов жителем частоты, синхронизатором, кивер- управления соединен с четвертым входом тором и логическим блоком, причем вход логического блока. 07М 30В.И. Левашов1035Изобретение относитсяк злектротехнисе и может быть иснользовано для управления щаговыми двигателями, например, в системах числового программного управления металпорежушими сганками. 3Известно устройство для управления ,ваговым двигателем с электрическим дроб. лением шага, содержащее распредепитель импульсов, многоканальной усижггепь мощности с регуляторами напряжения на фа- О зах двигателя, преобразователи "Код -. аналог и датчики обратной связи по току в фазах двигателя 1.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являетсяустройство дпя управления го-фазным шаговым двш.агелем с электрическим дроб- лениеМ шага, содержащее источник сигналов управлния, распредепитень импульсов и В -канальный усилитель мацности с ре о . гуляторами напряжения, изменяющими токи в фазах двигателя по сигналам преобразователя фКод - аналогф, и резисторами обрагной связи 2 3Недостатком известньх устройсгв является повышенная сложность, обусловленная большим числом преобразователей "Код - аналог, особенно для многофазных двигателей.Пель изобретения - упрощение устройза ств азПоставленная цель достигается тем, что устройство для управления щ-фазным шаговым двигателем с электрическим дроблением шага содержащее источник сигналов управления, распределитель импульсов З 5 и ю-канальный усилитель мсщности с ре гуляторами напряжения, иэменякхцими токи в фазах двигателя по сигналам преобразоватапя "Код - аналогф, и резисторы обрегной связи, снабжено умножителем частоты,4 синхронизатором, инвертором и логическим блоком, причем вход умножителя часто"гы подключен к первому выходу источника сигналов управления, соединенному с входом распределителя импульсов, вторым входом синхронизатора и вторыми входами преобразователя ШКОД - аналог" и логического бпока, выход умножитепя частоты соединен с первым входом синхронизатора, подключенного выходом ко входу преобра О зователя, фКод - аналог, соединенного выходом с первым входом логнческого блока и через иивертор - с третьим входом последнего, синхронизируквяе входы логичес-. кого блока подключены к соответствуккцим 55 выходам распределителя, соединенным одновременно со входами гп-канального уси: литепя мощности, а выходы логического 768 Хблока подключены к управлятацим третьим входам соответствуквцих регуляторов напряжения, первые входы которых соединены с резисторами обратной связи, а вторые входы подключень к соответствукхцим выходам распределителя, второй выход ис точника сигналов управления соединен с чегвертым входом логического блока,На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого усгройства На фиг. 2 - временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие работу схемы.Устройство (фиг. 1) содержит источник 1 сигналов управления, соединенный Одним своим выходом с умножителем 2 частоты, включающим в себя преобразователи "Чатота - напряжение 3 и "Напряжение - частота" 4. Второй выход источника 1 сигналов управления подключен к входам распределителя 5 импульсов и логическо 1 с блока 6, Выходы распределителя 5 импульсов подключены к входам многоканального усилителя мощности, каждый канал которого содержит резистор 7 обрач ной связи, ключевой элемент 8, разделительные диоды 8,10 и фазную обмотку 11 дип ателя. Каждый канал усилителя мощности с обмоткой 11 двигателя подключен к выходу регулятора 12 напряжения. Преобразователь "Код - аналог" 13 связан входами с одним из выходов источника 1 сигналов управления непосредственно и через синхронизатор 14 с выходом преобразователя, "Напряжение - частота 4, а выходом - с вторым входом логического блока 6 непосредственно, а с третьим входом этого же блока - через инвергор 15,Выход источника 1 сигналов управления соединен с входом распределителя 5, входом умножйтеля 2 частоты с свхронизиру. ющими входами преобразователя 13, син- хронизатора 14 и логического блока 6, Выход умножителя 2 частоты через синхронизатор 14 соединен с входом преобразователя ШКОД - аналог" 13, выход кото- рого подключен .к первому входу логического блока 6,Сянхроннзнрующие входы логическогоблока 6 соецинены с выходами распределителя 5, которые одновременно подФключены к входам соответствующих ключевых элементов 8 ы-канального усилителя мощности и вторым входам регуляторов 12 напряжения, первые входы которых подключены к резисторам 7 обратной связи, а управляющий вход каждого регулятора 12 соединен с соответствующим выходом логического блока 6. Выход каждого ключе" вого элемента 8 многоканального усилителя соединен с первой клеммой соответст3 1035768 . ,вуккцей фазной обмотки 11 и анодом диода 10, катоды всех диодов 10 подключенык положительному попюсу источника питания Е . Вторая клемма фазной обмотки 11через ключевой элемент регулятора 12 на пряження соединена с положительным полюсом источника питания Е, а черездиод 9 - с отрицательным полюсом этогоже источника питания.Устройство работает следующим обра . 30эом еСигналы управления ( ,на фиг, 2) ввиде импульсов унитарного кода с выходаисточника 1 сигналов поступают на входраспределителя 5 импульсов и одновремен 15но на вход умножителя 2 частоты, на вторые входы преобразователя "Код - ана=логф 13 и логического блока 6. В распределителе 5 импульсов формируются в- , сигналов коммутации фазных токов, сдвинутых во времени друг относительно другав соответствии с алгоритмом зп-тактнойкоммутации ( Ц-Оь на фиг. 2), Эти сигналы с выхода распределителя поступаютна входы ключевых элементов 8 многока 5нального усилителя мошности и одновременно на синхронизирующие входы логическогоблока 6 и вторые входы регуляторов 12напряжения,В умножителе 2 частоты управляющие сигналы умножаются во столько раз, во сколько раз необходимо дробить "шаг двигателя ( Х на фиг. 1). Умножитель может быть выполнен различными скемотекническкми способами. На фиг, 1 показана схема умножителя 2 частоты, вы- г полненная в виде двойного преобраэования. Преобразователь 3 преобразует час"тоту входных импульсов в напряжение, которое умножается на масштабный коэффициент в треобразователе 4 и преобразуется в частоту Ебольшую, чем входная,на величину масштабного коэффициента.Кроме того, умножитель может быть выполнен в цифровом видеВыходные сигналы Еумножителя 2 поступают на первыйвход преобразователя Код - аналог 13,который формирует ступенчатые сигналы 0, поступающие на первый вход логического блока 6. Выходные ступенчатыесигналы логического блока, по форме, аналогичные сигнапам: Э, 3 на фиг, 2,управляют работой соответствующих регу-,ляторов напряжений, которые изменяют токво включаемых или отключаемых фазахдвигателя. по ступенчатому закону ( Э.-на фиг, 2). В промежутках между тактамикоммутации ток в фаэных обмотках поддерживается на заданном уровне с помацьюрегуляторов 12 напряжения по сигналамуправления, снимаемым с резисторов 7обратной связи, Заданный уровень тока при,этом определяется выходным сигналомлогического блока,Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется дробление основного шага оъ-фазного двигателя, так как в построении устройства используется оди преобразователь Код - аналог ф для управления двигателем с любым числом 35фаз ипростой т-тактный распределительимпульсов.1035768 орей КорректоР В. Бутяга едактор М. Кедам креп ВЯ 15 ал ППЛ Патент",ород, ул. Проектная, 4 852/58 Тираж 687 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета ССФ по дедам наобретмий и открытий113035, Москва, Ж, Раушская н