Шаговый двигатель и способ управления шаговым двигателем

СОВЕТСКИХЛИСТИЧЕСКИБЛИК 91 (1 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ олитехническии инУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРВ 443444, кл. Н 02 К 37/00, 1970.Луценко В.И, и Рубцов В.Е. Электропривод с шаговыми двигателями.Итоги наУки и техники, сер, "Электропривод и автоматизация промьппленных установок", т. 6, М.: ВИНИТИ,1978, с. 72, рис. 23,(54) ШАГОВЫИ ДВИГАТЕЛЬ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к областэлектротехники. Цель изобретения -повышение тягового усилия шаговогодвигателя и обеспечение регулирования величины его шага. Двигатель содержит статор с П-образными магнитопроводами 1, охваченными катушками О 4 Н 02 К 37/00 Н 02 Р 8/ многофазной обмотки управления 2, число фаз ш которой кратно числу магнитопроводов. Вторичный элемент содержит аналогично статору П-образные магнитопроводы 4, полюса которых охвачены катушками многофазной обмотки 5. Разность полюсных делений статора и вторичного элемента равна 1/ш части полюсного деления статора. Катушки фаз обмоток статора и вторичного элемента одновременно подключают к шинам питающего напряжения, причем подключение осу ществляют с пропуском либо фазы обмотки статора, либо обмотки вторичного элемента, либо фазы обмоток и статора н вторичного элемента вместе, что обусловливает возможность . регулирования величины единичного шага. Размещение обмоток и на вторичном элементе приводит к увеличению магнитной индукции в зазоре, что увеличивает тяговое усилие двигателя. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым двигателям, и может быть использованодля вращательного или поступательного перемещения подвижного элемента.Цель изобретения - повышение тягового усилия двигателя и обеспечение регулирования величины его шага,На фиг,представлен шаговыйдвигатель, поперечный разрез; нафиг. 2 - то же, продольный разрез;на фиг. 3 - блок-схема устройствауправления шаговым двигателем.Шаговый двигатель (фиг.1 и 2) содержит статор с магнитопроводами 1П-образной формы, охваченными катушками многофазной обмотки 2 управления. Число фаэ ш обмотки статоракратно числу магнитопроводов статора, Магнитопроводы статора разделены немагнитными прокладками 3. Вторичный элемент двигателя содержитаналогично статору П-образные магнитопроводы 4, полюса которых охвачены катушками 5 многофазной обмотки.Магнитопроводы вторичного элементаразделены немагнитными прокладками6Полюсные деления статора и вторичного элемента неодинаковы. Разность полюсных делений статора и вто.ричного элемента равна, 1/ш части полюсного деления,статора.ЬСпособ управления двигателем заключается в следующем,Катушки фаз обмоток статора ивторичного элемента одновременно подключают к шинам питающего напряжения. Причем подключение осуществляютс пропуском по крайней мере однойфазы по крайней мере одной обмоткидвигателя, т,е. либо фазы обмоткистатора, либо обмотки вторичного элемента, либо фазы обмоток и статора ивторичного элемента вместе.Шаговый двигатель (фиг.1 и 2) работает следующим образом.Подключение катушек одной фазыстатора и одной фазы вторичного элемента к источнику напряжения приводит к возбуждению полюсов магнитопроводов, охваченных данными катушками,что вызывает возникновение усилиявзаимного притяжения возбужденныхполюсов статора и вторичного элемента и их совмещение. Поочередное подключение фаз статора и вторичногоэлемента к источнику напряжения вызы 5 110 5 20 25 .Ю 35 40 45 50 55 вает последовательное совмещение полюсов вторичного элемента с полюсами статора, т.е. перемещение вторичного элемента. Величина минимального шага двигателя равна разности полюсныхделений статора и вторичного элемента. Подключение обмоток статора ивторичного элемента двигателя к источнику питания с пропуском черезодну вдвое увеличивает величину шага двигателя, Шаг при этом равен разности двух полюсных делений статораи двух полюсных делений вторичногоэлемента. Для дальнейшего увеличенияшага фазы обмоток возбуждают с пропуском двух и более фаз. Возможновключение катушек обмоток статора ивторичного элемента с пропуском разного числа фаз на статоре и вторичном элементе,Устройство управления двигателем(фиг. 3) содержит два блока 7 и 8усилителей, два реверсивных кольце-,вых счетчика 5 и 10, два элементаИ 11 и 12, два триггера 13 и 14,два мультиплексора 15 и 16, два счетчика 17 и 18, два дешифратора 19 и20 и генератор 21. Вход генераторасоединен с входами счетчиков и черезэлементы И - с входами реверсивныхкольцевых счетчиков, выходы дешифраторов и счетчиков соединены с входами мультиплексоров, выходы мультиплексоров через триггеры и элементыИ связаны с входами кольцевых счетчиков, выходы которых соединены свходами блоков усилителей. Устройство имеет два входа, вход установки нуля, связанный с соответствующими входами триггеров, и счетныйвход, связанный с входами дешифраторов и входами направления счета кольцевых счетчиков,1.Устройство управления двигателем,к выходам первого и второго блокаусилителей которого подключены соответственно обмотки статора и вторич-,ного элемента, работает следующимобразом. На счетный вход устройстваподается кодированный сигнал, определяющий состояние дешифраторов, которые соединены с коммутирующимивходами мультиплексоров. Подача сигнала на вход управления переводиттриггеры в единичное состояние, приэтом единичные сигналы на выходахтриггеров разрешают счет первому ивторому счетчикам и разрешают про1288835 25 35 5 иг. хождение сигналов генератора на первый и второй кольцевой счетчики. Сигналы генератора осуществляют последовательное изменение состояний кольцевых счетчиков, выходы которых связаны с входами блока усилителей статора и вторичного элемента, осуществляя последовательную коммутацию фазобмоток статора и вторичного элемента, при наличии разрешающего сигнала на выходе мультиплексоров. Последние коммутируются сигналами первогои второго счетчиков, при этом в соот.ветствии с состояниями дешифраторовна выходах мультиплексоров оказывается разрешающий или запрещающийсигнал. В первом случае обеспечивается коммутация фазы ввиду прохождения сигнала генератора на вход тогоили другого реверсивного кольцевого 20счетчика. Во втором случае, когда навыходе данного мультиплексора имеется запрещающий сигнал, соответствующий триггер изменяет состояние, наего выходе оказывается нулевой сигнал и схема .И запрещает прохождениеочередного импульса генератора наданный реверсивный кольцевой счетчик, обеспечивая тем самым пропусккоммутации необходимой фазы статораили вторичного элемента. Таким образом, благодаря размещению обмоток и на вторичном элементе увеличивается магнитная индукция в зазоре двигателя, что увеличивает его тяговое усилие, Кроме того, путем коммутации фаз статора и вторичного элемента с пропуском одной илинескольких фаз осуществляется регулирование величины единичного шага двигателя. Формула изобретения 1. Шаговый двигатель, содержащий статор, состоящий из отдельных П-образных магнитопроводов, полюса которых охвачены катушками многофазной обмотки с числом фаз ш, кратным числу магнитопроводов статора, и вторичный элемент, состоящий из отдельных магнитопроводов, причем разность полюсных делений статора и вторичного элемента равна 1/ш части полюсного деления статора, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью увеличения тягового усилия двигателя, магнитопроводы вторичного элемента выполнены П-образными, а их полюса охвачены катушками многофазной обмотки с числом фаз, кратным числу магнитопроводов вторичного элемента.2. Способ управления шаговым двигателем, состоящий в том, что катушки фаз обмотки статора поочередно подключают к шинам питающего напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 4 то, с целью обеспечения регулирования величины шага двигателя, катушки фаз обмотки вторичного элемента поочередно подключают к шинам питающего напряжения одновременно с катушками фаз обмотки статора, с пропуском по крайней мере одной фазы по крайней мере одной из обмоток.1288835 Составитель В Техред И.Попо а едактор С. Патруш Корректор Л. Патай Закаэ 7819/ одписно оиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро ктная, 4 НИИПИ Госуда по делам иэ 13035, Москв Тираж 683твенного комитета СССРретений и открытийЖ, Раушская наб., д