Способ циклического стартстопного управления шаговым двигателем

750019 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 2 РЯ ПИ ИЗОБРЕТЕНТЕЛ ЬСТВУ,К АВТ 1,",.;,2(21) 4782281(07 , .: .,., том дискретйом электроприводе; работаю- (22) 17.01,90 .: "; щем в режиме периодических включений, (4623.07.92. Бюл. )ч.27 .- . . . " напрймер, приводетрайспортабумагивпе- (71) Киевский научно-исследовательскийи чатающихустройствах. Цель изобретенияв конструкторский институт периферийногоповышение нагрузочной способности и наоборудования ,..":; дежности привода за счет компенсаций вли- (72).Е.В. Бабенко - : ." ,":янияколебаний ротора двигателя при (56) Авторское свидетельство СССР : оСтановке, При отработке цикла по заданно-М 1480080, кл, Н 02 Р 8/00, 1989 г. - :.-:, му закону разгона-торможению "длитель. Соколов М,М.; Рубцов В.П, Дискретный ность первого шага цикла меняют в злектропривод механизмов электротерми- зависимости от интервала времени между ческих установок,-М.: Знергоатомиздат, циклами противофазно собственным коле":;баниям ротора двигателя при остановке. Ус- (54) СПОСОБ ЦИКЛИЧЕСКОГО СТАРТ-: . тройство, реализующее способ, содержит СТОПЙОГО УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМгенератор 1, управляемьй делитель 2 часто- ДВИГАТЕЛЕМ .:.- :. . . ты, элемент И 3, коммутатор фаз 4, блок (57) Изобретение относится к элекгротехни- управления 5, счетчик 6 и запоминающееке и. может быть использовано в разомкну-:" устройство 7. 3 ил. ФсИзобретение относится ксистемам ша- ., вод оертйкального транспорта бумаги, пеговогб электропривода и может быть йс-: ремещающий ее послезавершения печати пользовановразомкнутомэлектроприводе, : на одну строку (4,23 мм) за 20 мс путем у работающем в режйме периодическйх: . подачинашаговыйдвигательсерийимпуль-,р включеНий, например приводе транспорта сов (например, 44) коммутации с заданным бумагив печатающих устройствах :, (параболическим) законом разгойа-тормоЦелью изобретения является повыше- . жения, послечегодвигательостанавливаетние нагрузочной способности и надежности" " ся для осуществления устройством печати О привода за счет компенсации влияния"коле-; - . следующей строки. Таким образом, шагобаний ротора двигателя при остановке на ., вый двигатель работает в циклическом старнагрузочную .характеристику первогошага:тстопном режиме с заданным законом 1 а следующего цикла,: ".".": .,,". коммутации; при этом время между цикламиНа фиг, 1 приведены временные диаг-." , опреДеляется временем печати и в общем ,. раммы; на фиг, 2 - блок-схема устройства, : случае может быть произвольным. , реализующего способ; на фиг,З - алгоритм . При остановке ротор двигателя соверработы: ., шает затухающие св ободные колебания (см.Способ реализуется следующим абра- фиг, 1, где О- угол рассогласовайиямежду зом. В алфавитно-цифровом печатаощемполем статора и ротором, а х = 1 йЬ - отноустройстве имеется шаговый; электропри-сительное время, о), - круговаячастота соб.(2) 3 . 1750019 4ственных колебанйй привода)-с периодом .ля статора за оьдйй шгаг), получим угол О 1,-2,4 мс в пределах нескольких градуСов. ко- прй котором включается второй шаг в случаеторые не влияют на точность йечатаемой начала следующего цикла при остановивстроки; так как малы относительно общего шемся роторе.интервала перевода строки, однако могут 5: С другой стороны,еСли следующий цикл, приводить. к срь 1 вуперевода на следьующую начинается до успокоения ротора, то под.строку; : -, :". :.ставляя в(2) и(3) тприн начальныхусловиЧтобыустранить влйягниге этих колеба-,ях и Оо =6, Оо =Оды и ф 0 (Оп, Йу"йий на нагрузочную способность привода, . известные угол и уьгловэя скорость ротора вдлителььность т первого шага изменяют в .10 момент включенияйостледнего . шага),завиксиьйостиг от интервала времени ту меж- получим угол Й и угловую скорость 6ду циклами, в частности противофазно соб-: ротора в момвнт начала следующего цикла.ственным колебаниям ротора двигателя в .Принимая угол поворота ротора по истечедйапазоне т 1 + Ьт(г 1 - исходйое значе- нии времени а (т,е, к моменту включений.ние длительности первого. шага. Ьг- раз- ".5 второго шага) равным углу 0, при котором.ность времени между исходным первым и . включается второй шага.случае начала следупоследним шагами цикла). Зависимость ющегоциклапхриостановившемсярбторе,изг от т.можно определить более точно, йс- формулы(2) сучетомтого. чтоу =Уо, Оо = б.ходя изутравнения движения ротора шаго- и Оо =6 Ь, численным или графоаналитиче-"вого двигателя, описываемого (см.М.М. 20 скимметодомнаходимискомуюзавигсимостьСоколов. В.П. Рубцов. Дискретныйэлектро- длительности . ц, первого шага цикла от инпривод механизмов электротермических ус-. тервала времени тмеждгуь циклами, ,тановок М,: Энергоатомиздат, 1986, с.60) устройство, реализующее способ. цик приближенной формулойлического стгарттстопного управления-шаго-25вым двигателем, содержит генератор 1,О" +2 3 О +.О =" У .,(1) . управляемый делитель частоты:2, элемейт И3, коммутатор фаз 4. блок управленйя 5,где Ф уголь рассогласования между полем счетчик 6 и зьапомйнающее устройство 7,стагораи ротором . - : Блок управления 5 имеет следуюущигед - коэффициент вязкого трения, учи- функциональные связи; первый вход, на ко 30тцвающийдемпфирующиесвойства прио-торый поступают импульсы синхройизациида:,:,": .. от генератора 1; информационный выход,у- угол поворота поля статора,:который определяет коэффициент деленияРещение уравнения (1) записываеуся управляемого делителя частоты 2 и, следоследующим образом: : вательно, частотуимпульсов.поступающих35на коммутатор фаз.4; стартстопный выход,Вюо (Гу, -у)сов Ьт+. сигнал которого вклюкаетсл на ерема огра.ботки цикла и разрешает прохождение им+ ол+а Кол-Я.т +апу пульсов на коммутатор фаза: второй входО , з " "утвход прерываний),на который поступаюттегже импульсы, что и на коммутатор Фаз 4, этигде Ь - м(1 - а ) - частота колебаний;, импульсы блок управлейия 5 подсчитываетОо = О(0)- начальное отклонение рото- и по ним меняет частоту по заданному закора; .;. ": 45 ну; адресный выход, подключенный к частидо = О(0)- начальнаяугловая скорость адресных входов запоминающего устройстротора,: . . - - . ва 7, и вход данйых, по которому из запоми-угловая скорость ротора определяется нающего устройства 7 поступаютформулой, :: :константы. Определяющие длительность50 тактов коммутации шагового двигателя по6 г= е 8 г О, созг Ь -заданйомгугзаькойу,Устроиство Работает следующим обра. - ) з 1 пт Ь Й, Импульсы гс гейератора 1 поступают азп х 1,55 вход управляемого делителя частоты 2 и насинхронизацию блока управления 5. БлокЙртинпимая за точку отсчегта положение управлейия 5 управляет разгоном-тормополя статора по окончании цикла и подста жением шагоъого двигателя в каждом цикле,ляг в (2) х 1 при начальных условиях отработки перемещения (перевода строки)Оо = Оо = 0 и У =Уо (Уо - Угол поворота по. путем измейения козффициентаделенияуп17500195 . . Яравляемого делителя частоты 2 по эадаййой (возможно и последующих, что зависит от программе, содержащейся в блоке управле- записанной в запоминающее устройство 7 ния 5, причем константы, определяющие информации) определяется зафиксирован- длительность каждого шага содержатся в ным состоянием счетчика 6, т,е, интервалом эайоминающем устройстве 7; часть адрес времени между циклами.ных входов которого подключена к блоку Такйм образом, изобретение посравнеуправления 5, а часть - к счетчику 6. Таким- нию с прототипом повышает нагрузочную образом, ячейка запоминающего устройст- . способйость и надежность привода без ва 7, содержащая очередную константу дли-уменьшения быстродействия, так как позво. тельности шага, определяется как блоком 10 ляет компенсировать влияние собственныхуправления 5, так исчетчиком 6,:колебаййй ротора двигателя при остановкеПо окончанйй отработки цикла переме- на нагрузочную способность привода.щения на стартстопном выходе блока уп- Форм.ула изобретения равления 5 устанавливается уровень, Способ циклического стартстопного упинициирующий работу счетчика 6 и запре равления шаговым двигателем, заключающающий прохождениеимпульсовна выход щийся в коммутации фаэ двигателя по элемента И 3; При поступлении команды назаданному закону в каждом цикле, о т л и ч а- отработку следующего цикла перемещения ю щ и й с я тем, что, с целью повышения : блок управления 5 выставляет на стартстоп- нагрузочной способности и надежности пуном выходе уровень, останавливающий 20 тем компенсации влияния колебаний счетчик 6 и разрешающий прохождение.им-ротора двигателя при остановке, продолжи- пульсов с выхода управляемого делителя тельность первого шага последующего цик., чэстоты 2 на" вход коммутатора фаэ 4, кото- ла меняют в зависимости от интерваларйй осуществляет переключение фаз шаго- между предыдущим и последующим циклавого двигателя, и на второй вход блока 25 ми,причемприотклоненииротораотравноуправления 5,которыйпопоступленйюзтих: весного положения по направлению импульсов изменяет коэффициент деления . движения уменьшают продолжительность управляемого делителя частоты, Испольэу- первого шага последующего цикла, а при емая область запоминающего устройства 7 Отклонений в обратном направлении увели- и, соответственно, констайта первого шага 30 чивают ее,ственно-издательский комбинат "Пат г. Ужгород. ул. Гагарина, 101 Прои Заказ 2603:.: : Тираж ВИИИПИ Государственного комитета по изобретени 113035. Москва, Ж, Раушскаяписное открытиям при ГКНТ СССР 4/5