Устройство для управления -фазним шаговым двигателем

;. "ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 5666 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приорите Опубликовано Совета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий ллсе 11 ь2(71) Заявител циальное проектно-конструкторское и технологическое бю низковольтного аппаратостроения) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ и-ФАЗНЫМ ШАГОВЫМ ДВ И ГАТЕД ЕМ 2 осится к системам управле ктродвигателями.йства для управления тдвигателем, содержа щи риггеров с емкостной комкоторых включены фазь печивает 2 т тактной не мутации фаз шагового дьи Изооретение отнния,шаговыми элеИзвестные устрофазным шаговымт/2 тиристорных тмутацией, в плечидвигателя, не обессимметричной комгателя. при двицелью упрощения при 2 т тактной коммутации в описываемое устройство введены 1 ц цепочек из последовательно соединенных инвертора и дифференцирующего элемента, перекрестно связывающие между сооой входы каждого из указанных триггеров, а с,1 елью повышения к.п.д. и улучшения качества движения возведены стабилизатор потреоляемого двигателем тока и датчик числа включенных фаз, соединенный своими входами со входами указанных триггеров, а выходом - со входом стабилизатора тока.На фиг. 1 приведена схема устройства менительно к четырехфазному шаговому гателю; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие стадии преобразования входных сигналов.Описываемое устройство (см. фиг. 1) содержит реверсивный распределитель 1 импульсов, вырабатывающий восьмитактную четырехканальную последовательность прямоугольных импульсоь, выходы 1, 11,111 и 1 Ъ которогоподключены ко входам тиржсторных триГГеровкоммутирующих фазы 3 шагового двигателя,ХаждЫЙ трИГГЕр 2 ВКЛЮЧаЕт В СЕОя тирИС 1 Орь4 и о, о:секающие 6 и 1, шунтирующие Ь, 9 иразделительные 10, 11 диоды, а также коммутирующии контур 12, 3 и зарядные рез,- сторы 14, 15.1 риггеры 2 подключены к источнику питаи ния постоянного тока И через импу льсныйстабилизато 5 10 ка, сос 1051 щии из реГулятора16 напряжения, охваченного отрицательнойооратной связью по току 10 С, снимаемой с резистора 17, и диода 1 ь, шунтирующего на 5 грузку (триггеры) при отклю;енном регуляторе 16.Г 1 а вход регулятора напряжения включендатчик 19 числа включенных фаз, связанныйсвоими входами со входами триггеров 2.20 ВхОды триГГеров 2 Охвачены перекрестными связями посредством цепочек, состоящихиз инвертора 20 и дифференцирующего элемента 21,Устройство раоотает следующим образом.25 Восьмитактный распредслтель 1 импульсовпри подаче на входы В и Н импульсов У, илиЬвырабатывает на своих выходах (входахтриГГеров 2) четырехканальнуО восьмитактную систему прямоугольных напряжений Ь 1 -Зэ иг 1 (см. фиг. 2). Принципиально такая си 61 ц 16 б3стема напряжений может быь получена путею сложения сигналов с - с СИР;ысмых с промежуточных каналов распределите;51 1, л,оо непосредственным считыванием с прогРаммного УСТРОИСТБЫ. Р:ПУ.чЬСЫ НЫПРЯжЕНИ 51 и в (/ч поступаюцие на входы ;иристоров 4 и 5 триггеров , задают Бремя, в .еченРе которого каждый из указанных тиристоров должен быть оКРыт. Однако в силу неполной управляемости тиристороь отключения, например, тиристора - Нри снятии управ,яОщсго импу.ьса Ь не произоидет (Ррвстор после ОПИРНИЯ НЫХОДИТС 51 Б ПРОВОДЩС СОСОЯНИИ Псз,В,СП:10 ОГ СИГНа,а НЫ СГО УРанлОЩСХ ЭЛСКТРОДС) . Д,151 ОТКЛ 10 ЧСНИ 51 1 ИРИСТОРЫ Ч НСООХОДПМО О иОНГГЬ ГРрИСОр О, т. С. ПОдатЬ у 112 в яОЩРи СРГпыл на Вход 111 В то жс Брс Ь 51 й,1 СКЛОЧСНП 51 ПЕРСОРОСЫ ТРИГГСЫ(ЗЫПРРынР тиРИСГОРы ч и по,нОГО ОРРЫИР 51 и- РСАМОРЫ 0) ДЛИТСЛЬНОСЬ Ыкого БСПО:ОГЫТЕЛЬ- ного слыла поданного на Вход ГРристора О, НС 0 жпа ПЭСБЫШЫТа СЭРОдгаа КОММУ"1 ЫЦИИ триггера.; этои целью сигнал Ьт РНвертруетс 1 инБертором Во Р Дифгреренцируется элемеРтом 21. 1 ОЛуЧЕННЫИ На ВЫХОДЕ эЛЕМЕНЫ В ИМ- пульс дш см. риг. 2) откроет Гиристор о лишь на ьремя коммутации, 1 о окончании процесса коммутации ооа тиристора ч и 0 трИГГЕра В ОКажутея ЗаПЕртЫМИ, И ВКЛЮЧЕН- нои оудет только одна из раз,5 сложного триггер ы.апРрание оооих тиристоров 4 и 5 триггсры 2 Ии подаче к 01 огкоО Бспоогыте,ьного импульса (Д;9 т - ду) ооеспсчивается о,агодаря тому, что ток во Вноьь включенпои фазе 0 (В РаССМатРИБЫЕМОМ СЛУЧае ПОДКЛЮЧЕННОИ к Ррегору Ь) нарасгает мед,сино и ПО ОконЧРНИИ ПРОЦЕССЫ КОММУаЦИИ НЕДОСТЫТОЧЕН Д.1 Я удсржыпи 5 Ррйсгоры в проВодящем сосОя Нри Отсу тсвии управляющего си 1 ны:а. МСДЛСПОЕ ПараСаНИЕ тОКа ВО ВНОВЬ ВКЛЮ ЕН. поп фызс ооу словено индукывностью разы.прКодо.1 с;сдующего у прывляОпего Рм Льсы Р е 12 аход рыспДСДЫРтсл 1 пы упрывлощР э,сктРод тиристора + посгупа. ет шрокии импульс с 1, чо Вызываеч оар 1 БРс тирпсгоры О и БклОчсние двух фыз 3 шагового двигателя.;.ны, огично раоотает устройство и при поступлении с,едуОщих импульсов управления, как по входу 5 (перед), так и по входу Г (11 азад) - импульс .1 на фиг. 2.ь,оммутацРя тиристоров 4 и б триггера 2 ОСУЩЕСТВЛ 51 СТСЯ ПОСРЕДСТВОМ КОЛЕ 02 ТЕЛЬНОГО перезаряда коммутРруюцего контура по цепи; тиристор 4 - диоды 9,и дроссель 13 (при открывании тиристора 4, обеспечивающем отключение тиристора 5), или по цепи: дроссель 13 - тиристор 5 - диоды 8, б (при отпирании тиристора 5).Отключенная фаза 3 через разделительный диод 10 (11) подключается к источнику питания .1, рекуперируя в него накопленнуо электромагнитную энергию, 10 50 55 60 65 15 20 25 30 35 40 45 4,(ля возможности регулирования напряже- НИ 112 фЫЗЫХ д ШЫГОБОГО ДВИГаТЕЛ 51 ПрИ СО- хранении неизмешым папряжсни па ком- М Рру ОЩСМ КОН ГурС 1 В, 10, 0 ООЕСПСЧИБаСТ рЫООТОСГОСООНОСтЬ СХЕМЫ Б ШнрОКОМ ДИанаЗОе чыстог Оез перестоики параметров КОРтуРд, введены отсекающие диоды О,и зарядные резисторЫ ч, 10,1 ЫИЛУЧШИЕ ДИНЫМИЧОСКИЕ Х 2 Р 2 К ГСРИСТИКИ шагового привода ооеспечиваются при питаБИР от источника тока, т. е. прн Бвейеии Б схему регулятора 10 напряженн с отрщаТС,ЬБОР ООРаТНО СБЯЗЪ 0 Со а ПО ТОКУ, СНИМЫ- емои, например, с резистора 1. Однако Б СЛучас НССИММСГр;ЧНОИ КОКМу ацИП, ХарантСРИЫУОЩСИСЯ РЫЗЛИЧНЫМ От ЫК;Ы и ЫКТУ ислом Одноь 13 сспно вклю 1 с 1 ных ООМОток, ИСПО,ЬЗОВЫНИЕ СЫОИЛИЗатОра ТОКа ПрИБОднт К увеличению потерь Б меди, лиоо и недоисполь- ЗОВЫНРО ДБИГЫТЕ 1. Дл РСК,ПОСПИ 51 ЭТОГО недосты ка Б описываемом устроистверсдусмотрен датчик Б числа вклОченных фаз, изменяющии входное напряжение Ьз на регуляГоре О, и, соотьетственно, ток на Выходе стаонлизаторы тока. Рзен 5 Величину тока Б двигыте;е ри различном числе одновременно включенных раз 3, можно обеспечить равенство амплитуд очентов, развиваемых шаговым двигателем, а также повысить исполь- ЗОБаНИЕ ШаГОБОГО дВИГатЕЛя, ВЫбраы трЕбуЕ- мые значения токов.акое выполнение схемы повышает динамические показатели привода.112 фи 1 показан иулсый стаоилизатор тока, раоотающий в ключевом режиме, поэтому его Выход шун Гировын встречно- включенным диодом 18, по которому проходит ток нагрузки при откпоченном ключе регулятора 1 Ь. 11 ринципиальпо стаоилизатор тока и триггсры 2 в рассматриваемом устройство могу т Оыь Быполнены п 0,1 обыч схем аъ 1, Отличным от приведенных, что, однако, не изменяет их принципа работы, функционального назныепи 51 и СВязсй между ними. Ф 0 1 з ь У 1 2 и 3 0 0 Р с т с и Р 51 1. Устройство для управления т-фазным шаговым двигателем, содержащее т)2 тиристорных триггеров с емкостной коммутацией, в плечкоорых включены фазы двигателя, отличающееся тем, что, с целью упрощения при 2 т тактной коммутации, введены т цепочек из последовательно соединенных инвертора и дифференцирующего элемента, перекрестно связывающие между собой входы каждого из указанных триггеров.2. Устройство по и. 1, отлич ающееся тем, что, с целью уменьшения потерь в двигателе и улучшения качества движения, введены стабилизатор потребляемого двигателем тока и датчик числа включенных фаз, соединенный своими входами со входами указанных триггеров, а выходо - со входом стабилизатора тока.Уу Узг ДЭг Дэдр ДЭ,рс 717 А г Фиг. 7 Составитель Н. Сухоярская Техред Т. Курилко Корректор А. Дзесова Редактор Т, Купрякова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1847/17 Изд1427 Тираж 882 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4(5