Устройство для управления -фазным шаговым двигателем
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СожТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Н 02 Р 7/62, Н 02 Р 8/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Государственный ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промьшленности и Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт(56) 1, Авторское свидетельство СССРУ 514410, кл. Н 02 Р 7/62, 1974.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯт -ФАЗНЪВ ШАГОВЪП 1 ЛВИГАТЕЛЕИ поант. св. В 514410, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияравномерности движения шагового двигателя, в него введены преобраэователь частота - аналог и интегрирующие элементы по числу преобразователей код - аналог, каждый иэ которыхподключен сигнальным входом к выходу соответствующего преобразователякод - аналог, выходом - к входу регулятора напряжения, а управляющимвходом - к выходу преобраэователячастота - аналог, соединенного своими входами с входами распределителяимпульсов., Изобретение относится к электротехнике, а именно к управлению щаговыми электродвигателями, и можетбыть использовано, например, в установках для вырашивация моцокристаллов,По основному авт. св. У 514410известно устройство для управленияй 1-фазным шаговым двигателем скратным дроблением шага, содержащее 1 Ораспределитель импульсов, М -канальный усилитель мощности с регуляторами напряжения, изменяющими токи в фазах двигателя по сигналам преобразователей код - аналог, подключенных 15входами к выходам распределителя,и преобразователь див - тактцой системы импульсов в ю -тактную, связывающий входы усилителя с выходамираспределителя, выполненного ай) -так тным Г 11Недостатком указанного устройстваявляется ступенчатый характер изменения токов в Фазах шагового двигателя;,что не позволяет получить равцомерцое 25движение в области низких частот.Целью изобретения является повьппение равномерности движения шаговогодвигателя.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для управления ч -фазным шаговым двигателем с-кратным дроблением шага, содержащем распределитель импульсов, оч -канальныйусилитель мощности с регулятораминапряжения, изменяющими токи в Фазах35двигателя по сигналам преобразователей код - аналог, подключенных входами к выходам распределителя, ипреобразовательищ -тактцой системы40импульсов в 1 И -тактную, связывающийвходы усилителя с выходами распределителя, выполненного ю -тактным,введены преобразователь частотааналог и интегрирующие элементы по45числу преобразователей код в . аналог,каждый из которых поДключен сигнальным входом к выходу соответствующегопреобразователя код - аналог, выходом - к входу регулятора напряжения,а управляющим входом - к выходу пре 50образователя частота - аналог, соединенного своими входами с входамираспределителя импульсов. Такое выполнение устройства обес" 55печивает Формирование непрерывных,близких к синусоидальным, кривыхФаэных токов, т.е. устраняет ступенчатый характер изменения токов идвижения ротора двигателя.На фиг, 1 приведена функциональная схема устройства применительнок четырехфаэцому шаговому двигателю; на Фиг. 2 - схема одного извариантов выполнения преобразователя частота - аналог; на фиг. 3временные диаграммы сигналов на основных элементах схемы, поясняющиеработу устройства применительно кработе четырехфазного двигателя скоэффициентомдробления шага К = 4,Устройство, содержит шаговый двигатель 1,од -тактный распределитель2 импульсов, преобразователь ЗЮчтактного кода в ю -тактцый, усилитель4 мощности, коммутирующий фазы шагового двигателя 1, регуляторы 5 и 6напряжения, соединенные с выходамипреобразователей код - аналогчерез интегрирующие элементы 8.Интегрирующий элемент 8 можетбыть выполнен, например, на полевомтранзисторе 9, предпочтительнее сизолированным затвором, и конденса.торе 10 Возможно построение интегрирующего элемента 8 на базе операционного усилителя, что, однако, несущественно. Каждый интегрирующий элемент 8 своим управляющим входом, которым является управляющий электрод(затвор) транзистора 9, подключенк выходу преобразователя 11 частота -аналог, соединенного своими входамис входами 5 и 11 распределителя 2импульсов,Преобразователь 11 частота - аналог может быть построен на аналоговых элементах, по схеме, приведенной на Фиг. 2, или на дискретных элементах, что также не является существенным.Простейший преобразователь частота аналог (фиг, 2) может включать в себя элемент ИЛИ 12, формирователь 13 импульсов и интегрирующую КС-цепь 14, на выходе которой вырабатывается сигнал11 вы 1 фгде К - коэффициент передачи преобразователя;Г - частота управления шаговымдвигателемУстройство работает следующим образом.Распределитель 2 импульсов преобразует последовательность управляющих1115194 3импульсов 13 (фиг. 3), поступающих от генератора (не показан) с частотойна один из входов Ь (вперед) или Н (назад), в ит -тактную систему кодов, Преобразователи 7 код - аналог преобразуют пю -тактный код в изменяющийся по ступенчатому закону аналоговый сигнал, а преобразовательач - тактного кода в ъ -тактный - в сигналы управления каналами усилителя 1 О 4 мощности, В результате на выходах преобразователей код - аналог 7 лри принятом коэффициенте дробления К =4 вырабатываются ступенчатые напряжения У и Б (фиг,3).15При подаче ступенчатых сигналов 1)1 и 024 на входы интегрирующих элементов 8 происходит их сглаживание. В результате на входы регуляторов 5 и 6 напряжения поступают сигналы практически непрерывной формы. После распределения по фазам посредством усилителя 4 мощности эти сигналы преобразуются в фаэнце напряжения У -Уь, (фиг. 3, сплошные линии, для сравце ния пунктирными линиями показаны фазные напряжения, которые имели бы местб при отсутствии интегрирующих элементов 8).30Преобразование ступенчатых сигналов в непрерывные, осуществляемое интегрирующими элементами 8, возможно только при определенном соотношении постоянной времени Тп интегриру- . ющего элемента и периода следования импульсов управления Т = 1/Г, выдержать которое в широком диапазоне изменения частоты управления невозможно при Тсопят, Для регулирования Т в функции частоты управления40 Г и, следовательно, для поддержания постоянным соотношения Т/Т в широком диапазоне изменения частоты Г управления в устройство введен преобразователь 11 частота - аналог,45 При выполнении преобразователя 11 частота - аналог по схеме на фиг.2 линейная зависимость постоянной составляющей выходного напряжения интег 50 рирующей КС-цепи 14 обеспечивается постоянной длительностью ,р= сопят.импульсов, вырабатываемых формирователем 13. Элемент ИЛИ 12 обеспечивает подачу на Формирователь 13 вход ных импульсов Бя. независимо от направления движения шагового двигателя. Напряжение на выходе пр Ф о зцвтеля 11 частота - аналог, унеплицв - ющееся с ростом Г, уменьшает сопротивление перехода транзистор 9, т.е, его эквивалентное сопротивление, а следовательно, и постоянную времениИзменение Тч в Функции частоты управления Г обеспечивает плавное изменение ступеней фазного напряжения и гладкий характер. кривой Фазцого напряжения в широком диапазоне частот.Непрерывный характер кривой Фаз-. ного напряжения и тока обеспечивает высокую степень равномерности движения шагового двигателя (колебания скорости менее 27) даже при небольшом коэффициенте дробления шага (порядка 10-16), Введение интегрирующих элементов 8 в устройство для управления шаговым двигателем с дроблением шага ореспечивает повышение плавности движения при любом законе изменения фазного напряжения, выра - батываемом преобразователем 7 коданалог. Требуемый закон изменения Фазцого напряжения и тока зависит от многих факторов: типа двигателя, цасыщсния магнитной системы и т.д. Наиболее легко может быть получен ступенчатолинейный закон изменения управляющих напряжений, вырабатываемых преобразователями 7 код - аналог. Он реализуется на оазе двоичного реверсивного счетчика, образующего реверсивный распределитель 2 импульсов, и линейном цифро-аналоговом преобразователе. Для получения более сложного закона изменения фазных напряжений, например синусоидального, обеспечивающего более равномерное деление шага, между линейным цифро-аналоговым преобразователем и реверсивным счетчиком вводят постоянное или программируемое запоминающее устройство.ф Введение интегрирующих элементов 8 не превращает тем не менее рассматриваемый шаговый привод в непрерывный, Шаговый привод и в этом случае сохраняет. свои свойства, При прекращении подачи импульсов управления в фазах двигателя устанавливаются неизменные токи, соотношение которых определяет положение ротора двигателя. Введение интегрирующих элементови преобразователя частота - аналог1115194 ключив Фиа,более чем ч 10 раз уменьшает колебания мгновенной скорости двигателя,что позволяет использовать шаговый привод низких для получения высокостабильныхи еверхниэких скоростей, исредукторы,
СмотретьЗаявка
3615825, 07.07.1983
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ РЕДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
БРОНШТЕЙН ИЗИДОР КАРЛОВИЧ, РУБЦОВ ВИКТОР ПЕТРОВИЧ, БУКИН БОРИС ГРИГОРЬЕВИЧ, ЛЕБЕДЕВ АЛЕКСАНДР КОНСТАНТИНОВИЧ, БАРИ ПЕТР ЛЕОНИДОВИЧ, АФАНАСЬЕВ АНАТОЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: H02P 8/22
Метки: двигателем, фазным, шаговым
Опубликовано: 23.09.1984
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1115194-ustrojjstvo-dlya-upravleniya-faznym-shagovym-dvigatelem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для управления -фазным шаговым двигателем</a>
Предыдущий патент: Устройство для управления двумя группами электродвигателей
Следующий патент: Многодвигательный электропривод
Случайный патент: 198009