Устройство для управления шаговым электродвигателем

ОПИСАНИЕ 866685Й ЗОБРЕТЕ Н Ия Союз СоветекикСециаттистичеекинРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 2859425 24-0 02 Р 8/00 врставнный кшнСССРлавт извбрвтен вткрытнй Опубликовано 23 Бюллетень35 (5 К 621.313.(5 ц) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМНф" Изобретение относится к электроехнике н может быть использовано для управления шаговым электродвигателем в системах автоматического управления дискретного действия,Известно устройство для управления шаговым электродвигателем, со" держащее источники питания постоянного тока высокого и низкого напряжения, многоканальный усилитель мощ ности, ключевой элемент, переключающий напряжение на обмотках двига" теля с высокого на низкий уровень, и датчик тока в обмотках двигателяНедостатком указанного-устройства является наличие датчика тока-резистора, уменьшающего КПД.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления шаговым электродвигателем, содержащее многоканальный усилитель мощности, разделительный диод, связывающий общую шину усилителя мощности с источником 2низкого напряжения, общий транзисторный кяоч, подключенный коллектором к шине усилителя мощности, а эмит твром - к шине источника высокого напряжения, цепь разряда, включающую в себя диоды, подключенные к выходам усилителя и временной эле мент, управляющий транзисторным ключом Г 23.Недостаткомизвестного устройства является пониженный КПД, обусловле ный рассеиванием энергии при отклю, ченни обмотки .и потреблением эиергий временным элементом.Цель изобретения - повышение ИЩустройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве времениой элемент снабжен диодом, конденсатором, резистором и транзистором, база которого подключена к общей шине усилителя .мощности через конденсатор и резистор, коллектор соединен с базой . транзисторного ключа, а эмиттер -66685 Формула изобретения с общей точкой соединения диодовразрядной цепи и диода временноГоэлемента, связанного с общей точкойисточников питания.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства применительно к четырехфазному двигателю 1на фиг.2 - временные диаграммы,.иллюстрирующие его работу,Устройство содержит обмотки 1" 4шагового электродвигателя, включен-,ные между общей точкой источниковнапряжения - низкого Е и высокогои коллекторами. транзисторныхключей 5-8 низкого напряжения, К общим точкам обмоток 1-4 и коллекторовключей 5-8 подсоединены входы 9-12элемента ИЛИ, образованного диодами,с выходом которого соединен катод дополнительного диода 13 и эмиттер дополнительного транзисторного ключа14, обратного по типу проводимости,остальным транзисторам. Эмиттеры транзисторов 5-8 соединены с коллекторомтранзисторного ключа 15 высокогонапряжения, управляющий вход которогосоединен с коллектором дополнительного транзистора 14, а между коллектором транзистора 15 и базой дополнительного транзисторного ключа 14подключены последовательно конденсатор 16 и токоограничивающий резистор 17. Эмиттер транзистора 15 соединен с клеммой источника высокогонапряжения Еф, эмиттеры транзисторов5-8 через разделительный диод 18 соединены с клеммой источника низкогонапряжения Е, а анод дополнительногодиода 13 соединен с общей точкойисточников питания, Управляющие входы транзисторов 5-8 соединены с клем"мами источника управляющего напряжения О 0,Устройство работает следующим образом.фВ исходном состоянии. управляющеенапряжение О(фиг,2) подано, напри"мер, на управляющий вход транзисторного ключа 5, и обмотка 1 двигателяподсоединена через ключ 5 и разделительный диодк источнику низкогонапряжения Е. Остальные транзистор-,ные ключи 6-8 заперты. Затем управляющее напряжение Орподается науправляющий вход ключа 6 и он отпирается. Одновременно прекращаетсяподача. напряжения Ов,с к управляющему входу ключа 5, который запираетсяи на обмотке 1 возникает выброс 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 4напряжения, показанный на эпюре 19.Этот импульс через вход 9 элементаИЛИ проходит на эмиттер дополнительного транзисторного ключа 14 и затемна управляющий вход транзисторногоключа 15, отпирая их . Таким образом,обмотка 2 через открытые транзисторы6 и 15 подключается в источнику высокого напряжения Еф, Разделительныйдиод 18 в это время заперт, Отпираниетранзистора 15 обеспечивается такжеи через дополнительный диод 13, токоограничивающий резистор 17 и конденсатор 16, что увеличивает времяоткрытого состояния транзистора 14,которое равно постоянной времениЙС-цепочки, образованной конденсатором 16 и токогграничивающим резистором 17По истечении этого временизапирается дополнгтельный ключ 14,а следовательно, и ключ 15, отключаяобмотку 2 от источника высокого напряжения Еф, До конца годачи напряжения Ов,с обмотка 2 остается подклю 6ченной через ключ 6 и диод 18 к источнику низкого напряжения Е (энюра 20).Аналогично происходит работа схемы при подключении управляющего напряжения Оу,на вход ключа 7 (эпюры 21)и управляющего напряжения О 0 навход ключа 8 (эпюры 22) . На эпюре23 показаны импульсы напряжения, прошедшие через элемент ИЛИ.Так как ключи 14 и 15 совместнос конденсатором 16 образуют ждущиймультивибратор, изменение постояннойвремени КС позволяет регулироватьдлительность подключения обмотокк более высокому напряжению, т,е.уменьшить отставание между токомв обмотке и напряжением на ней,а при желании и увеличить ток дожелаемого значения, На фиг.2 (эпюра24) показан ток в обмотке 1 пунктиром показан ток в обмотке беэ форсирования),Таким образом, изобретение позФволяет использовать для управленияключом, изменяющим напряжение наобмотках двигателя, энергию отключаемой обмотки, что повышает КПДустройства в целом. Устройство для,управления шаговым электродвигателем, содержащее многоканальный усилитель мощности, раз5 866685 6делительный диод, связывающий общую конденсатор и р езистор, коллекторшину усилителя мощности с источни- соединен с базой транзисторного клюком низкого напряжения, общий тран- ча, а эмиттер - с общейточкой соеэисторный ключ, подключенный коллек- динения диодов разрядной цепи и диотором к инне усилителя мощности, 5 да временного элемента, связанногоа эмиттером - к шине источника вы- с общей точкой источников питания,сокогонапряжения, цепь разряда,включающую в себя диоды., подключен- Источннки информации,ные к выходам усилителя, и времен- принятые во внимание при экспертизеной элемент, управляющий транзистор о 1. Патент СИ 1 А В 3757193, кл.338 ным ключом, о т л и ч а ю щ е е с я 138 р 1973тем, что, с целью повышения КПД, 2. Луценко В.Е. и Рубцов В.П.временной элемент снабжен диодом, Электронривод с шаговыми двигателями.конденсатором, резистором и транзис- Итоги науки и техники. Электроприводтором, база которого подключена .к и автоматизация промышленных устанообщей шине усилителя мощности через вок", т.б, с.56-58; 1978 (прототип),8 Г 6685 Составитель 3. Горинкулич Техред А.Савка . Редактор Тираж 733ударственного комитета СССРи изобретений и открытий.ква, Ж, Раушская иаб д сное 5 л, Проектная лиал ППП каз 8094/77ВНИИПИ Гпо дел113035, М Патентг, Ужгор орректор С. Шекмав