Стенд для измерения угловых моментных характеристик шаговых электродвигателей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 Н 5 0 01 й 31/34 ВТОРС КОМУ ЕТЕЛЬС институт В.Г.Пры ССР 84.с шаговыми икина М. УГЛОВЫХ ИК ШАГООьОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство Сйг 1191848, кл. 0 01 Р 31/34, 19Дискретный электроприводдвигателями,/ Под ред. М,Г.ЧилЭнергия, 1971, с. 578 - 582.(54) СТЕНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИМОМЕНТНЫХ ХАРАКТЕРИСВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 1636813 А 1(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам экспериментального исследования характеристик шаговых электродвигателей (ШД), и может быть использовано в процессе испытаний, технической приемки и паспортизации ШД в заводских и лабораторных условиях, Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей эа счет обеспечения измерения статического и динамического моментов. Сигнал у формируется программируемым генератором импульсов 14 в виде ограниченнои последовательности импульсов постоянной частоты. Число импульсов последовательности, приравненное аргу:;: - с), равно полному обьемусчет- : 14,;:,.:г 1 ульсов 15. Линейный закон измене- , и,. кодов на входах счетчика 15; Веся пагпоянное напряжение Ох,-. (, ,п;4.ОВ Гор 1,"нтн:. ;1 с:. 17 Озгистрации, источ,- -и :р 14 я 14 ВЛО 1.ОВЫХ- ,( 0 ; числу фаз иссле роаналогового преобразования соответственно в ЦАП 9 и 10 на их выходах формируется аналоговый сигнал заданных функций сову и вп у, Эти сигналы поступают через пары ключевых элементов 19 на входы управляемых стабилизаторов тока 7, сигнал с выхода каждого из которых поступает на соответствующую фазную обмотку исследуемого ШД, Вместе с изменением фазового состояния результирующего вектора тока ШД (у) происходит изменение амплитуды его синхронизирующего момента М (у - О), который измеряется силометрическим датчиком 3, сигнал с выхода которого поступает на вход У двухкоординатного блока регистрации 17, 3 ил,Стенд работает следующим образом, В исходном состоянии, за которое принимается состояние, предшествующее моменту поступления от программируемого 5 генератора 14 импульсных команд, выполняются некоторые предварительные операции, Проводятся механические регулировочные работы по исключению механических люфтов и зазоров. Осуществля ется сброс счетчика 15 в состояние "О",Подвижный элемент двухкоординатного блока 17 регистрации (перо графопостроителя луч Осциллографа) выводится в положение, обеспечивающее запись процесса, имеющего форму, подобну 1 о синусоиде за период ее изменения.Фу 14 кционирование стенда с момента- , ска рассмотрим для режима измерения динамического момента 4-фазного шагово 1 о электродвигателя в условиях 0= сопзт,у = уаг, Сигнал 1 у вырабатывается программируемым генератором 14 импульсов в виде ограниченной последовательности импульсов (фиг.2) постоянной частоты.25 Число импульсов последовательности,приравненное аргументу М (у - Ц на интервале 0 - 2 л, равно полному объему счетчика 15. Линейный закон изменения кодов на входах счетчика 15 посредством циф роаналогово о преобразования в ЦАП 11преобразуется в линейно изменяющееся постоянное напряжение (фиг.2, Ох), Это напряжение поданное на вход Х двухкоординатного блока 17, регистрации, 35 обеспечивает развертку указанной координаты пропорционально изменению у, Одновремен 1 го линейно изменяющийся код с вь 1 ходов счетчика 15 поступает на входыПЗУ 12 и 13, где заменяется некоторым заданным в соответствии с предварительной записью в ячейках памяти ПЗУ 12 и 13, на- пример соз у ПЗУ 12 и з 1 п ув ПЗУ 13. После цифроаналогового преобразования в ЦАП 9 и 10 на их выходах формируется аналоговый сигнал заданных функций соз у и з 1 п у, С целью экономии объема ПЗУ функции соз у и зп у определяются на интервале О -л/2, Для этого поразрядные входы ПЗУ соединены с группой младших разрядов счетчика 15, имеющей на два разряда меньше полного обьема счетчика. Таким образом, за период полного изменения у = 0 - 2 2 г аналоговые сигналы указанных функций формируются четыре раза (фиг,2, кривые соз у и з 1 п у) и поступают на первые входы ключевых элементов пар аналоговых ключевых элементов 19.Код группы старших разрядов счетчика 15 после дешифрирования в дешифраторе 16 в виде разрешающего сигнала на одном из его выходов поступает нэ вторые входы ключевых элементов 19 пар, обеспечивая прохождение аналоговых сигналов функций соз у и з 1 п у на входы управляемых стабилизаторов 7 тока.Тэк, например, е исходном состоянии разрешающий сигнал на первом выходе дешифратора 16 обеспечивает прохождение на вход управляемого стабилизатора 7 тока обмотки Ч напряжения. пропорционального значению функции у 1 =- соз ). где у= =.О, и на вход стабилизатора 7 обмотки О/2 напряжения, пропорционального значению функции у 2 = з 1 п у, где у = О. Это обеспечивает в исходном состоянии номинальное значение тока 1 - 1 ном в фазе 6/ и обесточенное состояние 6/2, йз и Ю/, т е, 12 = 1 з = =14 = О, Нэ фиг.3 это электрическое состояние исследуемого ШД представлено в виде результирующего вектора(у) в координатах а, ф (точка А).По мере заполнения счетчика 15 от момента пуска программируемого генератора 14 ток в обмотке Я начинает изменяться по закону 11 = 1 ном соз у (фиг,2, кривая 1), в Э/2 - по закону 12 =вол; з 1 п у. Этому процессу соответствует поворот результирующего вектора 1(у) в направлении против часовой стрелки (точка В на фиг.3), В момент заполнения группы младших разрядов счетчика 51 = О, 12 = 1 нон. ПеРвый цикл закончен. Этот факт фиксируется новым положением вектора 1(у), новым кодом в группе старших разрядов счетчика 15 и появлением разрешения на втором выходе дешифратора 16, по которому сигнал шины (соз у) коммутируется на вход управляемого стабилизатора 7 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 обмотки Ю 2, а сигнал шины (з 1 п- на вход управляемого стабилизатора 7 обмотки В/з, Результирующий вектор 1(у) продолжает движение, но уже в квадранте 11(а, - )/1), Вместе с изменением фазового состояния результирующего вектора ф происходит изменение амплитуды синхронизирующего момента, Этот факт иллюстрируется кривой М (у - 0) на фиг,З, Подобная картина фиксируется блоком 17 регистрации, на вход У которого поступает сигнал амплитудного значения момента от силометрического датчика 3.К моменту заполнения счетчика 15 результирующий векторТ(у) совершит полный оборот, а характеристика синхронизируюшего момента - период своего изменения, Конец программы соответствует исходному состоянию устройства, Синусоидальный закон изменения токов в фазах обеспечивает круговой годограф результирующего вектора тока 1(у). Известно, что в резульгате калибровки двигателя годогрэф 1) может отличаться от кругового и иметь произвольную форму. Стенд позволяет измерять угловую моментную характеристику при любых заданных законах изменения фазных токов. Это обеспечивается установкой в гнезда ПЗУ 12 и 13 новых ячеек с предварительно записанной информацией о Форме кривых токов в фазах ШД.Изменение частоты программируемого генератора 14 изменяет скорость поворота вектора (у), Это соответствует Фактическому изменению скорости подвижного элемента, а для стенда - способности измерять М (у - Я в диапазоне частот управления, При этом чрезвычайно важным становится фиксирование деформации формы характеристики М(/ -Й.При остановке программы импульсная последовательность /у прерывается. Счетчик 15 фиксирует это состояние программы, которому соответствует некоторое токовое состояние фаз ШД, положение результирующего вектора (у) и точка на характеристике У(у - 0). Программа генерирования импульсов 1 у может быть составлена таким образам, чтобы исследователь мог вызвать на экран блока 17 регистрации заранее заданную точку или группу точек, образующих отрезок характеристики М(у - ф Это дает возможность в случае использования средств вычислительной техники расширить сервисную часть программы исследования и автоматизировать ее процесс,Таким образом, изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей.1636813 4 -Формула изобретения Стенд для измерения угловых моментных характеристик шаговых электродвигателей. содержащий основание, которое снабжено элементами для жесткого закрепления статора исследуемого шагового электродвигателя, самотормозящую передачу, выходной вал который соединен с силометрическим датчиком для установки на роторе исследуемого шагового электродвигателя, выход которого соединен с первым входом двухкоординатного блока регистрации, источник питания постоянного тока, выходы которого соединены с клеммами для подключения выводов фаз обмотки статора исследуемого шагового электродвигателя через соответствующие блоки регулирования тока по числу фаз исследуемого шагового электродвигателя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения измерения статического и динамического моментов, в него введены аналоговые ключевые элементы, цифроаналоговые преобразователи ЦАП), постоя н н ые запоминающие устройства (ПЗУ), дешифратор, счетчик импульсов и программируемый генератор импульсов, при этом управляющие входы блоков регулировки. тока, выполненных в виде управляемых стабилизаторов 5 тока, соединены с выходами соответствующей пары аналоговых ключевых элементов, первые входы первых в каждой паре ключевых элементов соединены с выходом первого ЦАП, вход которого соединен с выходом 10 первого ПЗУ, входы которого соединены выходами младших разрядов счетчика импульсов и первыми входами второго ПЗУ, выход которого соединен с входом второго ЦАП, выход которого соединен с первыми входа ми вторых в каждой паре аналоговых ключевых элементов, вторые входы аналоговых ключевых элементов соединены с соответствующими выходами дешифратора, входы которого соединены с выходами старших 20 разрядов счетчика импульсов, вход которого соединен с выходом программируемого генератора импульсов, а оазрядные выходы счетчика импульсов соединены с входами третьего ЦАП, выход которого соединен с 25 вторым входом двухкоординатного блокарегистрации, .Редакто оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 815 ВНИИПИ Тираж 428 судэрственного комитета по изоб 113035, Москва. Ж, РауПодписноетениям и открытиям при ГК 14 Т ССскэя наб., 4/5