Устройство для управления шаговым двигателем

Союз Советскии Социалистических Республик) Дополнительное к авт, свнд-ну ) Заявлено 11.05.75(21) 21328 1) и. КР б 05 В 19 единением заявки сударственно 1 й камитеовота Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 3) Приоритет 62-50(43) Опубликовано 25,07.77.Бюллетень2 (45) Дата опубликования описания 09,09,7 2) Авторы изобретени щенко и Л. И. Гарбацкий Б. Г. (иселев, Г 1) Заявите ИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЬ ДВИГАТЕЛЕМ 54 о пм ьспая сост яю повышенного пря Дополнительная импульсная составляюща повышенного напряжения подается на каждую обмотку, которая включена в это время с каждым управляющим импульсом, поступающим на вход коммутатора, Это вызывает значительные пульсации тока в обмотках после того, как форсировка нарастания тока в обмотках в мол 1 ент их включения уже ранее была произведена.Полезной являетсяподача повышенного напряжения на каждую обмотку двигателя только в момент ее включения, когда необходимо резкое нарастание тока в обмотке до номинального значения. Подача по- вышенного напряжения наобмотку, когда ток в ней номинальный, играет отрироль цат ель йство име недостатк Это непроиз которая В изв тном устройстве на включенн агового электродвигателя сент врам, так ка еля; уменьшается мо азвиваемый двигател и дв обмоткукаждым ующим на ния равляющистройство импульсом, поступаподается дополнитель м управляющим им с ка посту бретение относится к автоматике и может быть использовано в системах автоматики, в частности, в установках цифрового программного управления.Известно устройство для управления ша говым двигателем, которое имеет два уровня питающих напряжения,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления шаговым двигателем, содержащееО коммутатор, выходы которого подключены.соответственно к первым входам блоков управления обмотками, к вторым входам которых подключен первый выход первого источника питания, второй выход которого 5 соединен с первымивыходами,обмоток уп.равления двигателя, выходы блоков управления обмотками соединены соответственно с вторыми выходами обмоток управления двигателя, и второй источник пита одительно затрачивается энергия идет на нагрев элементов схмьакающим на коммутатор, повышенное напряжение подается на включаемую обмотку и на ранее включенные обмотки, и враШдющий момент, возникающий при включенииобмотки, уменьшается из-за увеличения 5фиксирующего момента ранее включенныхобмоток; увеличивается шум, возникающийпри работе шагового электродвигателя из-запульсацийтока в обмотках после достижения им номинального значения, которые вы 10.зывают паразитпые колебания ротора двигателя; не обеспечивается оптимальнаяФорсировка для каждой обмотки, так какобмотки имеют разброс параметров, а времяв течение которого подается повышенноеН 5напряжение, определяется напряжением, сни- маемым с сопротивления обратной связи,через которое протекают токи одновременно от нескольких обмоток; ключ подключе 29ния повьпденного напряжения работает втяжелом режиме, .так какон работает вактивной области и через него в моментфорсировкк протекает суммарный ток всехвключенных обмоток, что снижает надежность шагового электропривода; нет галь 25ванической развязки между источником повышенного напряжения и источником, питающим логическую часть, в частности,коммутатор, что снижает помехоустойчи 30вость устройства.Цель изобретения - повышение надежности устройства,Достигается это тем, что в известном. устройстве для управления шаговым двига 35телем первый и второй выходы второго источника питания подключены соответственно к третьим входам блоков:управленияобмотками и к второму выходу первого источника питания. Кроме того каждый блок40управления обмоткой содержит развяэыва-юший элемент, элемент обратной связи,импульсный трансформатор, пороговый элемент и первый и второй ключи, первыевыходы которых соединены саответствен 45но с вторым и третьим входами блока,первый вход которого подключен к.второмувыходу первого ключа и через последовательно соединенные импульсный трансформатор и пороговый элемент - к второмувыходу второго ключа,Выход блока соединен с первым выходом элемента обратф ной связи и через развяэываюший элемент- с третьим выходом первого ключа, авторой и третий выходы элемента обратной связи подключены соответственно квходу портового элемента и к третьемувыходу второго ключа.На чертеже представлена функциональнаясхема устройства для управления шаговымэлектродвигателем. Устройство для управления шаговым электродвигателем содержит коммутатор 1, блоки 2 - 2" управления обмотками, число которых равно числу обмоток двигателя, первый источник питания 3, второй источник питания 4, обмотки 5 - 5 управИ ления двигателя, первый ключ 6, второй ключ 7, пороговый элемент 8, импульсный трансформатор 9, развязываюший элемент 10, элемент 1 1 обратной связи. Устройство имеет два уровня питающих напряжения - номинальное 0 (первый источник питания 3) и повышенное У (второй источник, питания 4), причем П УВторые выводы (плюсовые) источников питания соединены между собой и соединены с обшей точкой соединения всех обмоток управления двигателя. Каждая обмотка управления двигателем подключена к первому источнику питания 3 через развязывающий элемент 10 и первый ключ 6, а к второму источнику питания 4 через элемент обратной связи 11 и второй ключ 7Вторым ключом 7 управляет пороговый элемент 8, который запускается коммутато-; ром 1 через импульсный трансформатор 9а управляется напряжением обратной связи по току, снимаемым с элемента 11 обратной связи.Устройство работает следующим образом. Импульс, поступающий с одного из входов коммутатора 1 на соответствующий блок управления обмоткой, открывает первый ключ 6 и через импульсный трансфор- . матор 9 передним фронтом запускает пороговый элемент 8, который открывает второй ключ 7. Напряжение обратной связи, подаваемое на пороговый элемент8 определя-. ется выражениемос 2 2 ас )где Я - сопротивление обратной связи.осНепосредственно после открытия второго ключа 7 0 =0По мере роста тока через обмотку 5 управления шаговым двигателемУ умень-шается из-за падения напряжения на элементе обратной связи 1 1При значении1)ос=1)пор )т нам осгде О - напряжение срабатывания поропоргового элемента3, - номинальный ток обмотки управления, пороговый элемент 8 возвращается в исходное состояние и закрывает второй ключ 7. Обмотка шагового электродвигателя 5 отключается от второго источника питания 4 (повышенного напряжения) и подключается к первому источнику питания 3(номинального напряжения), Напряжение обратной связи Ц становится равным 1 и так как Ц задано в пределахпорц сЦЦ, то после отключенияпоробмотки от второго источника питания 4 0 с 0 т.е, повторного срабатыванияос порпорогового элемента не произойдет, По окончании импульса с коммутатора 1 первый: ключ 6 закрывается и протекание тока через соответствуюшую обмотку 5 шагового 10 двигателя прекращается.Использование изобретения позволяет повысить надежность, улучшить динамические и энергетические характеристики работы шагового двигателя. 15Формула изобретения1. Устройство для управления шаговым 2 двигателем .содержашее коммутатор, выходы которого подключены соответственно к первым входам блоков управления обмот- ками, к вторым входам которых подключен первый выход первого источника питания,: 25 второй выход которого соединен с первыми выходами обмоток управления двигателя, выходы блоков управления обмотками соединены соответственно с вторыми выходами обмоток управления двигателя, и второй источник питания, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с пелью повышения надежности устройства, в нем первый и 1 второй выходы второго источника питания подключе,ы соотвеч ственно к третьим аходам блоков у ,явления обмотками и к второму выходу первого . источника питания.2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю - ш е е с я тем, что каждый блок управления обмоткой содержит развяэываюший элемент, элемент обратной связи, импульсный трансформатор, пороговый элемент и первый и второй ключи, первые выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим входами блока, первый вход которого подключен к второму выходу первого ключа и через последовательно соединенные импульсный трансформатор и пороговый элемент - к второму выходу второго ключа, выход блока соединен с пер, вым выходом элемента,обратной связи и . через раэвяэываюший элемент - с третьим выходом первого ключа, а второй и третий выходы элемента обратной связи подключены соответственно к входу пороговогогэлемента и к третьему выходу второго ключа566242 Подписноеета Совета Министров ССений и открытийская наб д. 4/5 2433/33 Тираж 1095ИИПИ Государственного комитпо делам изобрет113035, Москва, Ж, Рау а филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель А. ЛашевРедактор Е. Гончар Техред А. Демьянова Корректор Н. Ковал