Устройство для управления многофазным шаговым двигателем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 2 Р 80 хн для уфорсиЦель ства шить еобх бмот аь иг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) 1(иевский научно-исследовательский и конструкторский институт периферийного оборудования (72) Е.В,Бабенко, З.Ш,Глухой и С,М,Голик(53) 621,313;525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 1286057, кл, Н 02 Р 8/00, 1985.Авторское свидетельство СССР Р 862345, кл. Н 02 Р 8/00, 19814) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГЗНЬИ 1 ЦАГОВЬМ ДВИГАТЕЛЕМ Изобретение относится к электро ке и может быть использовано правления шаговым двигателем с рованным возбуждением обмоток. изобретения - упрощение устрой- Изобретение позволяет умень- количество силовых элементов, одиных для форсировки токов в ках двигателя, путем использообщего форсирующего ключа и1436266 разделительного диода для обмоток,которые не бывают включены одновременно и не имеют совпадения моментовкоммутации, Первые зажимы обмоток1 - 6 двигателя в устройстве соединены через основные ключи 7 с общейшиной источника питания, а черезразрядные диоды 11 - с источникомФорсирующего напряжения, в качествекоторого используется конденсатор10, Обмотки 1-6 образуют три группы,в каждой из которыхвторые зажимыобмоток 1-4,2-5,3-6 соединены череэфорсирующий ключ 9 с конденсатором10, а через разделительный диод 8 - с Изобретение относится к электротех нике, а именно к управлению многофазными шаговыми двигателями, и может использоваться. в станках с числовым программным управлением, координатографах алфавитно-цифровых печатающих устройствах и других системах, имеющих шаговый электропривод.Цель изобретения - упрощение устройства для управления многофазнымшаговым двигателем.На Фиг.1 приведена схема устройства применительно к шестифазному шаговому двигателю; на Фиг.2 " временныедиаграммы при симметричной коммутациифаз; на Фиг.3 - то же, при несимметричной коммутации фаз.Фазы (обмотки) 1-6 двигателя соединяются основными ключами 7 с общейшиной, в соответствии с заданным законом коммутации (порядок включения Фаэ1-2, 2-36-1,1-2 и т.д. для сим-метричной коммутации и 1-2,1"2-3,2-36-1,6-1-2,1-2 и т.д. для несимметричной коммутации) Фазы двигателя, по которым токи не протекаютГ 1одновременно, объединяются в группы,в каждой группе общая точка фазсоединяется через разделительный диод 8 с источником постоянного тока У, а через Форсирующий ключ 9 - с выводом конденсатора 10.Этот же вывод конденсатора 1 О связанчерез разрядные диоды 11 с фазами1-6. Второй вывод конденсатора 10 с источником питания, Для форсировкинарастания тока во включаемой обмотке открываются соответствующие ключи 7 и 9, при этом энергия, накопленная конденсатором 10 в предыдущем такте коммутации, используется для увеличения скорости нарастания тока вобмотке, Клоч 9 остается в открытомсостоянии не более одного такта коммутации, после чего закрывается. ДляФорсировки спада тока в отключаемойобмотке закрывается соответствующийключ 7, при этом энергия, накопленнаяобмоткой, передается конденсатору 10через разрядный диод 11. 3 ил,2подключен к общей шине, Ключи 7 и 9могут быть реализованы с использованием известных силовых транзисторов, причем ключи могут представ- Б лять собой как релейные элементы, таки стабилизаторы тока, ограничивающиетоки через фазы на заданном уровнеУстройство работает следующимобразом.10 Ключи 7 коммутируются в последовательности, обусловленной заданным законом коммутации. Ключи 9 предназначены для подачи форсирующего напряжения на включаемую фазу и включаются 15 одновременно с включением какого-либо ключа своей группы, а выключаютсячерез один такт т.е, в момент следующей коммутации фаз.Предполагают, что в .рассматривае мый момент времени фаза 1 отключается путем запирания соответствующегоключа 7, а Фаза 3 включается путемотпирания соответствующего ключа 7и ключа 9, т.е. происходит переход 25.от состояния, когда включены фазы 1-2,"к состоянию, когда включены Фазы 2-3.При этом ток (фиг,2), протекавшийв Фазе 1, течет %о цепи: Фаза 1,диод 11,конденсатор 10,источник посЗ 0 тоянного тока 11, диод 8 и фазаобеспечивая заряд конденсатора 10,напряжение на котором изменяется всоответствиис диаграммой П с(фиг. 2) .Одновременно начинает течь ток 135 (фиг,2) через включаемую фазу 3 по35 один раздел Оащра Вкиюценнии ОЮтткз 14362 цепи: конденсатор 10, ключ 9, фаза 3, ключ 7 и конденсатор 10. Такое направление протекания тока сохраняется до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 10 превышает напряжение ис 5 точника постоянного тока Б. В это ., время энергия, накопленная в индуктивности фазы 1, используется для форси- ровки тока в фазе 3, конденсатор 10 при этом выполняет функцию буфера, ограничивающего амплитуду напряжения на фазах. После того, как напряжение на конденсаторе 10 станет равным напряжению источника постоянного тока 11, ток через фазу 3 протекает от источника постоянного тока П по цепи: диод 8, Фаза 3 и ключ 7. При несимметричной коммутации Фаз устройство работает аналогично, с той разницей, что процессы спада тока в выключаемой Фазе, например, в фазе 1, и нарастания тока во включаемой фазе, например в фазе 4, разносятся во вре мени на один такт. В это время энергия, отдаваемая выключаемой фазой, хранится в конденсаторе 10 и используется затем для форсировки нарастания тока во включаемой фазе в следую- З 0 щем такте. Диаграммы тока 11 в фазе 1, тока 1 в фазе 4 и напряжения 0 на конденсаторе 10 для случая несимметричной коммутации фаз приведены на Фиг.3. 66 4Таким образом, объединение фаз двигателя в группы в соответствии с заданным законом коммутации позволя-. ет уменьшить число форсирующих ключей и разделительных диодов до числа групп, что снижает стоимость, мас" су и габариты устройстваФормула изобретения Устройство для управления многофазнымшаговым двигателем, содержа щее источник постоянного тока, один полюс которого соединен с общей шиной, основные ключи, соединяющие первые выводы фаз двигателя с общей шиной, разрядные диоды, соединяющие общие точки фаз и основных ключей с первым выводом конденсатора, соединенного другим выводом с общей шиной, форсирующие ключи, соединяющие первый вывод конденсатора с вторыми выводами Фаз, и разделительные диоды, соединяющие фазы с источником постоянного тока, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения устройства фазы двигателя, по которым токи в соответствии с заданным законом коммутации не протекают одновременно, объединены в группы соединением своих вторых выводов, причем к вторым выводам фаз каждой группы подключен один форсирующий ключ иительный диод.вказ 5659/5 город, ул. 11 роектная, 4 роизводственно-полиграфическое пр яти ф Ч Тираж 584 ВНИИПИ Государс по делам изо 3035, Москва, Ж Подписноейного комитета СССРетений и открытийРаушская наб., д,