Устройство для управления -фазным шаговым двигателем

 

(iii 738091

Союз Советсинк

Социапистическмк

Республик

ОП И

ИЗОБ

К ASTOPCNQM (61) Дополнительно (22) Заявлено 01.0 (5l)M. кл.

Н 02 P 7/62

Н 02 P 8/00 с присоединением з

Гасударственный комнтет (23) Приоритет— но делам нзебретеннй н етнрытнй

Опубликовано

Дата опубли (ЬЗ) УДК621.313. . 13-133.3:62-83(088. 8) В. Е. Алякринский, В. П. Рубцов, B. Г. Масликов и И. Н. Вейсгант (72) Авторы изобретения (71) Заявитель — — й= (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ тт1 -4>АЗНЫМ

ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

B основном авторском Свидетельстве

N. 514410 описано устройство для управления тп -фазным шаговым двигателем с rn -кратным дроблением шага, содержащее рас пре делитель импульсов и rn -канальный усилитель мощности с регуляторами напряжения, изменяющими токи в фазах двигателя по сигналам преобразователей код-aíàëoã, подключенных . входами к выходам распределителя.

Известное устройство не обеспечивает высокую точность, плавность и равномерность вращения вала шагового двигателя, особенно в области средних частот, где электромагнитные процессы спадания тоKS 3 QBHl.BT8BH IIpHBogHT к неравномерному изменению положения суммарного вектора поля статора и .соответственно приводят к неравномерному перемещению ротора двигателя, ухудшаюшему качество движения.

Целью настоящего предложения является повышение плавности и равномерности движения шагового двигателя, а также

2 точности отработки шага. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления шаговым двигателем содержит узлы запирания, число которых .равно числу регуляторов напряжения, иит

5 двухвходовых элементов И, связанных

: своими выходами со входами тя -канального усилителя мощности, первыми входами - с выходами распределителя, а втотО рыми входами - с выходами соответствующих узлов запирания, подключенных входами и соответствующим регулятором напряжения.

Кроме того, устройство содержит форI5 мирователи импульсов, число которых равно числу регуляторов напряжения, нее элементов ИЛИ, связанных выходами со входами распределителя импульсов, первыми входами - с выходами элементов

З K oоoоoт в еoт сoт в у ющ и х к а н а л о©в, а вторыми входами - с выходами соответствующих формирователей импульсов, подключенных своими входами ко входам узлов запирания. Такое выполнение устройства обеспе788091

На фиг. 2 - асср ток в фазе шагового

4 2. двигателя (сплошная линия — узлы эапирания и формирователи импульсов отсутствуют, пунктирная — включена).:

Устройство управления шаговым двигателем с дроблением шага (фиг. 1) содержит распределитель 1 импульсов, многоканальный усилитель мощности 2, ка кдый канал которого связан с соответствую щим вйходом распределителя 1 через элементы ИЛИ 3 и И 4. Входящие в состав устройства датчики 5 тока в фазах шагового двигателя 6 связаны с регуляторами 7 напряжения, формирователями

8 импульсов, узлами запирания 9 через усилители обратной связи 10, причем вторые входы усилителей 10 связаны с выходами преобразователей 11 код - ана\ лог, Устройство работает следующим образом. !

На один из входов распределителя 1 поступает унитарный код 3>, который. преобразуется в двенадцатифазную последовательность прямоугольных импульсов (на фиг. 2 показаны сигналы U и О на двух фазах), каждый четвертый импульс этой последовательности. через элементы 4 и элементы 3 поступает на входы усилителя 2, а остальные - на входй преобразователей 1 1. Усилитель

2 работает в режиме переключения и осуществляют коммутацию фаэ шагового двигателя 6. Преобразователи 11 вырабатывают сигналы задания Юз (фиг. 2), определяющие величину и форму тока в фазах шагового двигателя 6. На усилителе 10 происходит алгебраическое суммирование сигнала задания и сигнала об ратной связи (U- - Ц@с на фиг. 2), 3 поступающего с датчика 5. Выходной сиг« ныл с усилителя 1 0 управляет работой регулятора 7, формирователя 8 и узла 9.

Регулятор 7 вырабатывает напряженке, прикладываемое к фазам шагового двигателя 6 в соответствии с-сигйалами задания, поступающими с преобразователя

11.

1. Устройство для управления m -фаэным шаговым двигателем по авт. св.

N 514410, о т л и ч а ю щ е е с я тем что с целью повышения плавности

40 и равномерности движения, а также точности отработки шага, оно содержит узлы эапирания, число которых равно числу регуляторов напряжения, H Etl двухвходовых элементов И, связанных своими выходами со входами rn -канального усилителя мощности, первыми входамис выходами распределителя, а вторыми входами .- с выходами соответствующих узлов .запирания, подключенных входами к соответствующим регуляторам напряжения.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что., с целью повышения плавности движения и точности отработки шага при -неполностью управляемых ключевых элементах усилителя мощности, оно содержит формирователи импульсов, число которых равно числу регуляторов

Э Р чивеет симметричную форму кривой фазного тока, что приводит к равномерному ,смещениЮ поля статора н соответственно ротора двигателя.

На фиг. 1 приведена структурная схе ма устройства применительно к четырехфазному двигателю; на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие работу отдельных элементов схемы. ф

В момент времениt. с приходом очередного импульса унитарного кода с преобразователя 11 выдается сигнал О на уменьшение тока в одной иэ фаэ двигате-. ля 6. Так как ток в фазе?,„не может мгновенно уменьшиться до заданного уровня, то с усилителя 10 вырабатывается сигнал U — (lс- на отключение регулятора

7, формирователь 8 и узел 9 в этот моментвы1о рабатывают сигналы U н / (фиг. 2} на кратковременную перекоммутацию фаз двигателя 6. В результате этого ток в фазе быстро спадает. При достижении током уровня, заданного преобраэовате15 лем 1 1, происходит обратное переключение фаз двигателя 6 эа счет того, что усилйтель 10 вырабатывает сигнал на отключение узла 9 и включение регулятора 7, поддерживающего ток в фазе на заданном уровне. В момент времени 1 процесс повторяется вновь.

Введение в устройство новых элементов: узлов эапирания, формирователей импульсов — позволяет ускорить протекание переходных процессов в фазах шагового двигателя, т. е. улучшается плав. ность и равномерность вращения вала двигателя. В случае использования такого устройства на металлорежущих станках это приведет к- уменьшению;tuepoKQBB тости и увеличению точности обработки.

Формула изобретения

738091 напряжения, и гп элементов ИЛИ, связан« ных выходами со входами распределителя импульсов, первыми входами» c выхода. ми елементов И соответствующих каналов, а вторыми входами - с выходами соответствующих формирователей импуль» сов, подключенных своими входами «о входам узлов запирания.

Составитель 3. Горник

Редактор В. Левятов Техред А. Кепанская Корректор C. .Шомак

Заказ 2826/35 Тираж 783 Подписное

IIHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патейт", г. Ужгород, ул, Проектная, 4