Устройство для управления шаговым двигателем

 

Изобретение относится к управлению электрическими мапгинами. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства управления шаговым двигателем. Устройство содержит ключевой усилитель мощности 3 и блок максимальной токовой защиты 11, Блок защиты 11 вьтолнен в виде двух соединенных истоками полевых транзисторов 15 и 16 различной проводимости. Сток каждого транзистора соединен с затвором другого транзистора. Стоки транзисторов являются вьшодами блока защиты . Такое выполнение устройства значительно уменьшает количество связей между элементами, упрощает схему реализации защиты. Кроме того, повышается надежность работы устройства, т.к. обеспечивается защита обмотки двигателя.при выходе из строя любого § элемента схемы кроме узла защиты. (Л 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 Н 02 Р 8/00 г 13, 1ВИ „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3915172/24-07 (22) 26.06.85 (46) 30,10,86. Бюл. № 40 (72) А.A.Анашкин, П.Ю.Ичанский и Л.Б.Коц (53) 621 313.525(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 773891, кл. H 02 P 8/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 811477, кл. Н 02 Р 8/00. 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к управлению электрическими машинами. Цель изобретения — упрощение и повышение надежности устройства управления шаговым двигателем. Устройство содержит

ÄÄSUÄÄ 1267584 А I ключевой усилитель мощности 3 и блок максимальной токовой защиты 11. Блок защиты 11 выполнен в виде двух соединенных истоками полевых транзисторов

15 и 16 различной проводимости. Сток каждого транзистора соединен с затвором другого транзистора. Стоки транзисторов являются выводами блока защиты. Такое выполнение устройства значительно уменьшает количество связей между элементами, упрощает схему реализации защиты. Кроме того, повышается надежность работы устройства, т.к. обеспечивается защита обмотки двигателя.при выходе из строя любого элемента схемы кроме узла защиты.

1 ил.

1 .12

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано для защиты элементов шагового электропривода.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности устройства управления.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства для управления током в одной фазе двигателя, Устройство содержит источник управляющих сигналов, источник 2 питания, усилитель 3 мощности. Последний содержит элемент И-HF. 4, регулятор 5 тока, предварительные усилители 6 и

7, ключ 8, обмотку 9 двигателя, ключ

10; блок 11 максимальной токовой ""àùè ты, датчик 12 тока, разрядные диоды 13 и 14. Блок 11 защиты содержит полевые транзисторы 15 и 16. Одна клемма обмотки 9 двигателя связана через ключ

8 с первым полюсом источника 2 питания, вторая через последовательно соединенные ключ 10, блок 11 защиты и датчик 12 подключена к второму полюсу источника 2 питания. Катод разрядного диода 13 связан с первой клеммоп об, мотки 9 двигателя, а анод — с вторым полюсом источника 2 питания, Катод разрядного диода 14 соединен с первым полюсом источника 2 питания, а анод— с второй клеммой обмотки 9 двигателя. Управляющий вход ключа 8 через предварительный усилитель 5 подключен к выходу элемента И-НЕ 4.

Первый вход элемента И-НЕ 4 связан с соответствующим выходом источника 1 управляющих сигналов и подключен через предварительный усилитель 7 к управляющему входу ключа 10. Вход регулятора 5 тока связан с точкой соединения блока .11 защиты и датчика 12 тока, а выход подключен к второму входу элемента И-HE. Сток полевого транзистора 15 связан с затвором полевого транзистора 16 и ключом 10.

Сток полевого транзистора 16 связан с затвором полевого транзистора 15, датчиком тока 12 и входом регулятора

5 тока.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал управления, поступающий с выхода источника 1 управляющих сигналов на первый вход элемента И-HE 4 и на вход предварительного усилителя 7, открывает ключи 8 и 10, Все напряже67584 ние источника 2 питания в начальный момент прикладывается к обмотке 9 двигателя. В результате напряжение, приложенное к выводам блока 1 1 защиты, равно нулю, и оба полевых транзистора находятся в открытом состоянии.

С возрастанием тока в обмотке 9 двигателя увеличивается напряжение на датчике 12 тока и в момент сравнения

10 этого напряжения с первым порогом срабатывания регулятора 5 тока на втором входе элемента И-НЕ появляется запрещающий уровень логического нуля.

Это приводит к закрыванию ключа 8.

l5 Ток в обмотке 9 двигателя, а следовательно, и напряжение на входе регулятора 5 тока начинают уменьшаться, и при достижении второго порога срабатывания регулятора 5 тока происходит открывание ключа 8. Ток в обмотке 9 двигателя снова возрастает. Таким образом осуществляется модуляция тока в обмотке 9 двигателя, Прекращение управляющего сигнала на первом входе элемента И-НЕ 4 вызывает запирание ключей 8 и 10. Происходит рекуперация энергии, запасенной в обмотке 9 двигателя, в источник 2 питания через диоды 13 и (4.

При неисправности регулятора 5 тока или пробое любого из ключей 8 и

10, а также при неисправности элемента И-НЕ или предварительных усилителей 6 и 7 ток в обмотке 9 двигателя и напряжение на выводах блока 11 за55 щиты возрастают до значения, при котором происходит резкое закрывание транзисторов 15 и 16 блока защиты 11.

Возврат устройства в исходное состоя Д i ние возможен только после отключения источника 2 питания. Таким образом обеспечивается предохранение обмотки двигателя от перегорания.

Резкое закрывание полевых транзисторов 15 и 16 происходит по той причине, что напряжение сток — исток одного из них является напряжением затвор — исток другого.

При возрастании напряжения на полюсах узла защиты напряжение затвор— исток каждого полевого транзистора 15 и 16 изменяется в сторону запирания соответствующего транзистора. При достижении определенного уровня возникает лавинообразный процесс, в результате которого оба транзистора 15 и 16 запираются. Напряжение на обмотке 9 двигателя меняет знак и к полю12 ка защиты.

Со ставит ель У<. Гор ник

Техред И. Попович Корректор Л. Пилипенко

Редактор А. Гулько

Заказ 5832/56

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сам узла защиты прикладывается напряжение, равное сумме падений напряжения на диоде 14, ключей и напряжение источника 2, что еще больше запирает транзисторы 15 и 16. Для того чтобы установить блок 11 защиты в исходное состояние, необходимо уменьшить напряжение на его выводах до нуля, т,е. выключить источник 2 питания.

Такое выполнение устройства значительно уменьшает количество связей между элементами, упрощает схемную реализацию защиты. Кроме того, IIoBbl шается надежность работы устройства, так как обеспечивается защита обмотки двигателя при выходе из строя любого элемента схемы, кроме узла защиты.

67584 4

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее соединенные последовательно с каждой фазой двигателя ключевой усилитель мощности и блок максимальной токовой защиты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, блок максимальной токовой защиты выпплнен в виде двух соединенных истоками полевых транзисторов различной проводимости, сток каждого транзистора соединен с затвором другого транзистора, при этом стоки транзисторов являются выводами бло