Шаговый электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике, к многорежимному шаговому электроприводу. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем регулирования величины шага. Поставленная цель достигается введением в электропривод регистра 10, ключей 11-13 и дополнительных электродвигателей с несоосными обмотками 20 и 21 на статоре и гистерезисным ротором 22 и с несоосными обмотками 23 и 24 и гистерезисным ротором 25 соответственно. Величина угла поворота или шага общего вала определяется соотношением направлений намагниченности роторов 9, 22 и 25, зависящем от кодовой комбинации регистра 10, меняя ее, можно соответственно изменять величину шага. Подавая от источника 2 последовательность импульсов команд на совершение шагов с определенной величиной. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1495975

А1 (51)4 Н 02 P 8 00

ОПИСАНИК ИЗОБРВтвНиЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С3

ГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 3993592/24-07 (22) 23.12,85 (46) 23.07.89. Вюл. У Д7 (75) В.В.Арсеньев (53) 621.313.525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 650194, кл.,Н 02 К 19/08, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Р.961086, кл. Н 02 К 19/08, 1980. (54) ШАГОВЫЙ ЭЛККТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электро-. технике, к многорежимному шаговому электроприводу. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей путем регулирования величины шага. Поставленная цель достигается введением в электропривод регистра

10, ключей 11-13 и дополнительных электродвигателей с несоосными обмотками 20 и 21 на статоре и гистерезисным ротором 22 и с несоосными обмотками 23 и 24 и гистерезисным ротором 25 соответственно. Величина угла поворота или шага общего вала определяется соотношением направлений намагниченности роторов 9, 22 и

25, зависящим от кодовой комбинации регистра 10. Меняя ее, можно соответственно изменять величину шага.

Подавая от источника 2 последователь .ность импульсов команд на совершение ,шагов, можно получать множество шагов с определенной величиной. 2 ил.

« 149597

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано при разработке многорежимного и шагового электропри5 вода.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем . регулирования -величины шага.

На фиг.1 показана схема электри- 10

: ческого привода; на фиг.2 — зависи, мости напряжений от времени в различ-! ных точках предлагаемого электропривода.

Шаговый электропривод содержит источники постоянного напряжения 1

1 и импульсов 2, блок 3 расширения импульсов, блок 4 запрета с вывода( ми 5 и 6, а также электродвигатель ! с двумя несоосными обмотками 7 и 8 20 и гистерезисным ротором 9.

Выход источника 1.постоянного напряжения соединен с первым входом блока 4 запрета, выход источника 2 импульсов соединен с входом блока 3 25 расширения импульсов, выход которого соединен с управляющим входом блока

4 запрета, а первая обмотка 7 первого электродвигателя подключена к выходу блока 4 запрета. 30

Привод содержит также регистр 10; ключи. 11-13, которые имеют выходные выводы 14-19, а также дополнительные электродвигатели, первый дополнительный электродвигатель выполнен с несо- «5 осными обмотками 20 и 21 и гистерезисным ротором 22, а второй дополнительный электродвигатель имеет несоосные обмотки 23 и 24 на статоре и гистерезисный ротор 25. 40

Валы роторов 9, 22 и 25 всех электродвигателей соединены механически.

Угол между осями двух обмоток в каждом из электродвигателей не равен 45 углам между осями соответствующе обмоток в остальных электродвигателях.

Первая обмотка первого электродвига" теля подключена к выходу блока 4 занрета через последовательно соединен ные первые обмотки 20 и 23 допблни50 тельных электродвигателей. Выход источника 2 импульсов соединен с управляющими входами ключей 11-13, разрядные выходы регистра 10 соединены

55 с входами соответствующих ключей 1113, выходы которых соединены с вторыми обмотками 8, 21 и 24 соответствующих электродвигателей.

5 4

В исходном положении блок 4 запрета открыт. Сигнал постоянного тока проходит от источника 1 через блок 4 на обмотки 7, 20 и 23 электродвигателей.

Злектропривод работает следующим образом.

Для совершения шага заданной величины на регистр 10 подают и записывают кодовую комбинацию. После задания кодовой комбинации на регистре источник 2 импульсов выдает на свой выход импульс напряжения U (фиг.2) с длительностью tg-t » где t — время начала импульса, t — время окончания импульса.

Импульс напряжения U> является командой на совершение шага. Импульс от источника 2, поступая на вход блока 3 расширения импульсов, вызывает формирование на выходе блока 3 импульса напряжения U > с большей длительностью t -t „ (где t, — время начала импульса, t з — время окончания импульса на выходе блока 3). Импульс напряжения U <, попадая на запрещающий вход блока 4 запрета, приводит к появлению на выходе блока 4 и в обмотках 7, 20 и 23 соответствующей по длительности паузы напряжения U .

В то же время импульс напряжения U отпирает ключи 11-13 и включает те из обмоток 8,,21 и 24, которые соответствуют единицам в кодовой комбинации. Так, например, если на регистре 10 записана кодовая комбинация

101, то, соответственно, на выходах ключей 11 и 13 и в обмотках.8 и 24 появляются положительные импульсы.

Импульсы токов, действуя в соответствующих из обмоток 8, 21 и 24, вызывают перемагничивания соответствующих роторов 9,- 22 и 25 по осям указанных обмоток, т.е. ротор 9 намагничивается по оси обмотки 8, ротор 22 - по оси обмотки 21, а ротор

25 — не перемагничивается. Поскольку в каждом из электродвигателей соответствующий ротор перемагничивает одна обмотка, а обмотки 7, 20 и 23 при перемагничивании обесточены, то направления намагничиваний роторов не зависят от нестабильностей токов и параметров цепей обмоток

После перемагничиваний роторов в укаэанных направлениях и когда импульсы токов в обмотках 8, 21 и 24

95975 6, 22 — в отрицательном направлении оси обмотки 21, а ротор 25 — в положительном направлении обмотки 24. Угол

5 поворота системы соединенных роторов определяется заданным кодом регистра 10. Таким образом, предлагаемый электропривод может применяться как в однополярном варианте применеið ния, так и в двухполярном.

Составитель В.Алфимов

Техред М.Ходанич Корректор Л.Гунько

Редактор М.Бланар, Заказ 4285/55

Тираж 550

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, !01

5 14 заканчиваются, на обмотки 7, 20 и 23 после паузы опять начинает поступать ток Ii. Вследствие несовпадения направлейий намагничиваний роторов с осями обмоток 8, 20 и 23 в электродвигателях возникают вращающие моменты. Под действием суммарного момента вся система соединенных роторов поворачивается на определенный угол и в дальнейшем фиксируется с помощью тока I, в последовательно соединенных обмотках 7, 20 и 23. Величина угла поворота или шага общего вала определяется соотношением направлений намагниченностей роторов и, следовательно, зависит от кодовой комбинации регистра. 10. Меняя кодовые комбинации в регистре 10, можно соответственно изменять величину шага.

Подавая от источника 2 последовательность импульсов-команд на совершение шагов, можно получать множество шагов с определенной величиной.

Указанная отработка кода возможна когда ключи 11-13 и регистр 10 выполняются и на две полярности сигнала (т.е. сигнал "1" имеет положительную полярность, а сигнал "0" соответствует отрицательной полярности).

В этом случае при задании, например, комбинации 101 в регистре 10 и при подаче от источника 2 импульс-сигна,ла на перемагничивание на выходах ключей 11 и 13 (и в обмотках 8 и 24) имеются положительные импульсы, а на выходе ключа 12 (и в обмотке 21) отрицательный импульс перемагничивания. От этого, соответственно, роI тор 9 намагничивается в положительном направлении оси обмотки 8, ротор

Формула изобретения

Шаговый электропривод, содержащий гистерезисный двигатель с расположенными на статоре несоосными обмотками движения и перемагничивания и блок управления, включающий источник импульсов, источник постоянного тока, элемент расширения импульсов и эле2р мент запрета, вход которого соединен с источником постоянного тока, выход подключен к обмотке движения, управляющий вход через элемент расширения импульсов соединен с источником им25 пульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем регулирования величины шага, дополнительно введены гистерезисные двигатели, аналогичные указанному, регистр, ключи по числу двигателей, при этом обмотки движения всех двигателей соединены последовательно, выходы регистра подключены к входам ключей, выходы

35 которых соединены с обмотками перемагничивания, оси которых смещены относительно осей обмоток движения на неравные углы, роторы двигателей жестко соединены между собой, а уп40 равляющие входы ключей соединены с источником импульсов.