Датчик обратной связи для устройства управления шаговыми электродвигателями

О П И С А Н И Е (и)943648ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВЯДЕТЕЛЬСТВУ Сеюэ Советски нСоцмалмстмческмкЗфеслублмк(54),ДАТЧИК ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ДЛЯ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ МИ ится к автоматике зобретение от ользовано в устройствахми электродвигателяможет быть ис правления шаго равл ми, со Известен да ов, вы- ветст к обратнои связи для1 ения шаговыми двигаий распределитель которого подключены со-, моткам управления шаэлементы И, ИЛИ и устройства упрателями, содержащимпульсов, входьответственно к двигат в вателиИЛИ,первые датсоединены с ми обмотками гового двигателятриггеоы 1Недостаткомся низкая точно ор азн а выходытора Г 2,игателяомпар ного датчика являетс первым входом ть, так какспособность фиксирумы управ 1а не.фио датчика вследств только работния током обмческий повородвижно зажато е косации ле ок двигателя вала ротора. При роторе двигател го электродви печ а прави , то дат ная ко.,мутаци овышение точдвигателя импульсь то ротор трольном к буде выдаватьтак как б отработки ш двигателя ир остигается тем,реверсивный счет аыается и на выходкоз. тчика не посту т к и последовательно единенные имиигнал Ъсударственный квинтет СССР ав денем нэобретеннй . н втнрытнйиболее близким к изобретению по техническому решению являетсяобратной связи для устройства упния шаговыми электродвигателядержаший распределитель импульсходы которого подключены к соотюшим обмоткам шагового электро ля и через формир к входам элемент чики тока, входы соотиетству юшими шагового электродв Недостатком данно ся невысокая точность венного метода получ о повороте вала шаго теля,Бель изобретения ности датчика. Поставленная цель что в датчик введены50 3 94364 татор обмотки шагового електродвигате мя и второй датчик тока, выход которого подключен к второму входу компарвтора, причем выкод элемента ИЛИ соединен с входом имитатора обмотки шагового Жаетродвигателя, а выход коьшараторас первым входом реверсивного счетчика импульсов, второй вход которого подключеи к входу распределителя импульсов,Такое выполнение датчика позволяет 1 а получичь на выходе компаратора импульсы, соответствующие физическому повороту вала двигателя, а число импульсов, сосчитанное реверсивным счетчиком, локаэыввет количество шагов, пропущенных 15 двигателем, т,е, количество сбоев привода.На фиг. 1 представлена функциональная схема цатчика обратной связи для устройства управления щаговыми электроавигателя-Э 5 ми 3 на фиг, 2 - временные дйвгрвммы токов и напряжений схемы датчика, ло, ясняккцие его работу.Датчик содержит обмотки шагового электродвигателя 1, распределитель 2 25 импульсов, первые датчики 3 тока, формирователи 4 импульсов, элемент ИЛИ 5, имитатор 6 обмотки шагового электродвигателя, второй датчик 7 тока, компаратор 8 и реверснвный счетчик 9.Датчик работает следукщим образом,В начальный момент включается фаза 1 фдвигателя. С приходом очередного импульса на вход распределителя 2 фазь Ъф. отключается и включается фаза 2 Д .55 Одновременно формирователь 4 фазы ыр, реагирующий на изменение входного напряжения с нуля на единицу, вырабвтыва- ф ет импульс длительностью Ф,о, поступающий через элемент ИЛИ 5, на вход имитатора 6.Одновременно протекает ток во второй фазе двигателя и в имитаторе обмотки 6. При этом, если происходит перемещение ротора двигателя, то во второй фазе на 45 ходится ЭДС е препятствукщая изменению магнитного потока системы статорРотор двигателя. Уравнение, описывающее нарастание тока во второй фазе имеет И 4 Ф 8 4), Я - активное схвротивление обмотки второй фазы,Ь - индуктивность обмотки второйфаэы двигателямиИмитатор обмотки в простейшем случае может представлять собой индуктивность ,Ьс активным сопротивлением 1 ц и поэтому процесс нарастания тока в нем описывается уравнением0=3 й+Ь У) где р- мгновенное значение тока навыходе имитатора 6.Пусть Й,М,о=о( и индуктивностиобмоток двигателя и имитатора золитываются от одного источника напряжением.Тогда разность токов )ц- Э 2 ф будет пропорциональна ЭДС е .Компарвтор 8 осуществляет выделениенапряжения, пропорционального разноститоков )-уф и, в случае поворота валадвигателя, т.е, появления ЭДС во вклнзчающейся обмотке двигателя, вырабатывает импульс, поступакзций на вход обратного счета реверсивного счетчикв 9(фиг, 2). На вход прямого входа счетчика поступают входные импульсы распределителя. Следовательно, счетчик 9 показывает разность между количеством,поданных импульсов нв вход распределителя и количеством сделанных двигателем шагов, В этом случае, если принарастании тока в обмотке не произойдет поворота вола двигателя, то уравнение ( 1) сведется к уравнению (2).При этом ЭДС 6 =О и 3,= Э,4, следовательно, на выходе компарвтора 8 непоявляется импульс, соответствующий повороту вала двигатели и содержимоереверсивного счетчика увеличивается наединицу,Предложенный датчик позволяет получить сигналы, соответствующие фижческому повороту вала двигателя, а информация, записанная в счетчике - числопропускоВ шагов двигателем, что увеличивает точность шагового привода идает определенный технико-экономическийаффект.Ц Д, й,4, +е, )д д 2 р2. ф где ) ) - напряжение источнижа питания,подключенного к обмотке; дф - мгновенное значение тока во второй фазе двигателя;Формула изобретения Датчик обратной связи для устройствауправления щаговыми электродвигателя 55 ми, содержащий распределитель импульсов, выходы которого подключены к соответствукзцим обмоткам шагового электрцйвигателя и через формирователи им5 943648 6 пУльсов - к входам элемента ИЛИ, и имитатора обмотки шагового электродвиперюае датчики тока, входы которых гатещ, а выход компаратора - с персоединены с соответствуквтими фазными вым входом реверсивного счетчика, вто обмотками шагового электродвигателя, рой вход которого подклкиен к входу а выходы с первым входом компарато-распределителя,импуа.сов. ра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности, в него вве- Источники информщии, , дены реверсивный счетчик и последова- принятые во внимание при эжпертиээ тельно соединенные имитатор обмотки 1, Авторское свидетельство СССР шагового электродвигателя и второй 10 % 408279, кл, 005 В 21/02, 1972, датчщ тока, выход которого подключен 2, Авторское свидетельство СССР к второму входу компаратора, причем % 562800, кл. 605 В 21/02, 1975 высод элемента ИЛИ соединен с входом (прототип)., 4 илиал ГТПП "Патент", г. Ужгород,105/52 Тираж 914 ВНИИПИ Государственн по делам изобретени 113035, Москва, Ж, РП одписноекомитета СССРоткрытийскм наб д. 4/