Способ управления двухфазным шаговым двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления станками, оснащенными двухфазными двигателями приводов подач. Цель изобретения - упрощение реализации и расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения ступенчатого изменения токов фаз всего двумя значениями приращений. Благодаря циклограмме разнополярного переключения фаз способ позволяет обеспечить равномерное распределение момента по всему полю, высокую точность отработки дробных шагов. Способ достаточно прост для реализации, так как для организации ступенчатого поворота вектора требуется всего два значения приращения токов фаз. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 Н 02 Р 8/00 j f . rj Г, Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4496244/24-07 (22) 30,08. 88 (46) 30, 11,90, Бюл. У 44 (72) В.E.Àðóòraíÿí, А,З.Мурадян и

Г.Б,Мнацаканян (53) 621, 313.525 (088.8) (56) Вайнбергер Г.Я., Гизила В.Е. По= вышение плавности хода силового шагового двигателя. — Электромашинные средства автоматики, Сб. статей, Киев:

Техника, 1969, с. 106, рис. 1а.

Там же, рис, l б. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХФАЗНЫМ

ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для

Йзобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в электроприводе с электрическим дроблением шага.

Цель изобретения - упрощение реализации и расширение эксплуатационных возможностей путем ступенчатого изменения тока фаз с двумя значения ми приращений.

На фиг. 1 и 2 показаны временные диаграммь1 управлякщих токов в фазах; на фиг. 3 и 4 — номограммы результирукщих моментов двухфазного двигателя для случаев коэффициентов дробления основного шага соответственно

К=6 и К=9; на фиг.5 - таблица некоторых пар аме тр о в, Способ управления двухфазным двигателем заключается в следующем

При выбранном коэффициенте дробления шага. K=3n, где n=1,2,3... каждую

„.Я0„„161О592 А t

2 управления станками, оснащенными двух" фазными двигателями приводов подач, Цель изобретения - упрощение реализации и расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения ступенчатого изменения токов фаз всего двумя значениями приращений. Благодаря цикло гр амме разнополярно го переключения фаз способ позволяет обеспечить равномерное распределение момента по всему полю, высокую точность отработки дробных шагов. Способ достаточно прост в реализации, так как для орга- низации ступенчатого поворота вектора требуется всего два значения приращения токов фаз, 5 ил.

С: фазу. двухфазного двигателя (фиг. 1,2)

К+3 в течение Й = — тактов, где К - коэф3 фициент электрического дробления конструктивного шага двигателя, питают .номинальным током одного направления (например, +Т),ступенчато снижают ток

ЗТ ступеньками величиной Д = — в тече- (;ф

4К ние с = — тактов, затем в течение и К и К-2

3 с = — - тактов при четном К и в тече2 л К-1 ние с = =- тактов при нечетном К сту. р, 5 2 пенчато снижают ток ступеньками вели

3I. чиной = — при четном К в тече2 2К У ние одного такта отключают ток фазы (r. =1 при четном К и 2 =0 при нечет4 ном К), меняют направление тока на

1б 10592

З обратное (например, -I) и в течение д К

6 =- тактов при четном К и в течение 2 л, К+1 — тактов при нечетном К ступен- 5

2 чато повышают ток со ступеньками

ЗХ л K-3 далее в течение ь = — — так-"

2 2К 6 3 тов ток повышают ступеньками величи3I

Ной Д = —4,,поддерживают. фазу под номинальным током этого направления

K+3 (-I) в течение ь = — - тактов затем

t снижают ток ступеньками величиной

/ ÇI л К

4К в течение о = - тактов далее

t

К-2 в течение с = — — тактов при четном

9 2

20 л К=1

К и в течение с = — - тактов при не9 2 четном К снижают ток ступеньками веЗХ личиной Д = —, при четном К в тече25

2К ние одного такта (g =1 при четном К и 8, =0 при нечетном К) отключают ток фазы, во сстанавливают пер воначаль" ное направление тока (+I) затем в л K

30 течение < = - тактов при четном К и 2 и К+1 в течение см = — = тактов при нечет2 ном К повышают ток ступеньками вели- .

3I чиной д = -- по сле чего в течение

2К л K-3

6 = — тактов ток повышают ступень3

3I к.ами величиной Д

4К

Этим завершается полный цикл фор-40 мирования управляющих ступенчато изменяющихся токов фаз двухфазного дви"" гателя, В результате этого ротор дви гателя поворачивается вокруг своей оси на 360 с дискретными шагами ве<ре личиной OL = --, где 0 ос - основной

Я К конструктивный шаг данного двигателя, Последующие циклы формирования управляющих фазных токов аналогичны описанному первому циклу, В общем случае период повторения управляющих ступенчатых напряжений определяется выражением T=4Kt а сдвиг фаз между ними - выражением

< =К, где t - длительность одного такта переключения фаз.

Для удобства пользования предлагаемым способом в таблице на фиг,5 привед ены пар аметры К, Т, c, — Р„ при не которых значениях n=1-7.

При использовании этого способа дробления шага геометрическое место распределения вектора результирующего момента двухфазного двигателя с разнополярным управлением представляет собой 12-угольник (достаточно близкий к окружности, см. фиг, 3,4), Это свидетельствует о достаточно вы сокой равномерности распределения модуля вектора результирующего момен-. та, что позволяет обеспечить высокую точность отработки дробных шагов,высокую равномерность и плавность хода.

Способ достаточно легко может быть практически реализован на современной базе цифровых интегральных микросхем, поскольку требуется формировать всего два значения приращения (Ь, и Ь ) фазных токов при их модуляции.

Формула изобретения

Спо со б упр авл ения д вухфа з ным ша говым двигателем, включающий раэнополярное питание фаз и потактное ступенчатое изменение управляющих токов в фаз ах, сдвинутых одна о тно сит ел ьно другой на четверть периода, о т л ичающий ся тем, что, сцелью упрощения и расширения эксплуатационных возможностей путем ступенчатого изменения тока фаз с двумя значениями приращений в течение (K+3)/3 тактов, где К - коэффициент электрического дробления конструктивного шага двигателя, кратный трем, питают каждую фаj зу номинальным током I одного направления, ступенчато снижают ток сту пеньками величиной ÇI /4К в течение

К/3 тактов, затем в течение (К-2)/2 тактов при четном К и в течение (К-1)/2 тактов при нечетном К ступенчато снижают ток ступеньками величиной ÇI/2К, при четном К в течение одного такта отключают ток фазы, меняют направление тока на обратное и в течение К/2 тактов при четном К и в течение (К+1) /2 тактов при нечетном

К ступенчато повышают ток ступеньками величиной ÇI/2К, далее в течение (K=3) 3 тактов ток повышают ступеньками величиной ÇI /4К, питают фазу номинальным током другого направления в течение (K+3) 3 тактов, затем снижа5 16 ют ток ступеньками величиной 3I/4К в течение К/3 тактов, далее в течение (К-2)2 тактов при четном К и в течение (К-1)2 тактов при нечетном К. ток снижают ступеньками величиной ! ЗЕ/2К, при четном К в течение одного такта отключают ток фазы, восстанав10592 6 ливают исходное направление тока, эа тем в течение К/2 тактов при четном 3( и в течение (К+1)2 тактов при нечетном К повышают ток ступеньками вели чиной 3I/2К, после чего в течение (К-3)3 тактов ток повышают ступенькаI ми величиной ЗЕ/4К

Зб 10592

) 610592