Устройство для управления шаговым двигателем

 

Союз. Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ „968887

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)M. Кл.

Н 02 Р 8/00 (22)Занвлено19.12,80 (2)) 3219301/24-07 с присоединением заявки №

3Ьеударстваииый комитет

СССР

IIo делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 621,313. .1 3-1 33 (088. 8) Опубликовано 23.10.82. Бюллетень №39

Дата опубликования описания 25.10.82

В. П. Рубцов и Т. Ю. Деревенко аг ®. ЖЩ: у; и @„„" - 1Ж..* ";. ..

Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской феволюц цт . :? энергетический институт а (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (S4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ

ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для управления шаговым электродвигателем, и может бить использовано в системах автоматического управления.

Известно устройство для управления шаговым двигателем, содержащее раопределитель импульсов, многоканальный усилитель мощности, каждый канал которо

ro включает в себя последовательно соединенные ключ и фазу двигателя, подключенные к источнику постоянного тока, и диод, подключенный к дополнительному источнику питания постоянного тока 31 J.

Недостатком такого устройства является. сложность, обусловленная наличием дополнительного источника питания постоянного тока. Этот источник должен обеспечивать инверторный режим, т.е. конструктивно должен быть выполнен ли бо в виде аккумулятора, либо в виде инвертора.

Наиболее близким по технтяеской сущности к изобретению является устройст2 во, содержащее распределитель импульсов, многоканальный усилитель мощности, каждый канал которого включает в себя последовательно соединенные ключ и фазу двигателя, подключенные к источнику m тания постоянного тока, и диод, связывающий точку соединения ключа и фазы двигателя с обшей для всех каналов разрядной цепью, включающей конденсатор(21.

Недостатком известного устройства является низкий КПД, обусловленный потерями энергии, выделяемой при отключения фазы в разрядной цепи.

Целью изобретения является повышение

КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее распределитель импульсов, многоканальный усилитель мощности и разрядную цепь, связан - . ную разделительными диодами с выходами

so усилителя мощности, введены элемент ИЛИ, элемент задержки, ждуший мультивибратор и дополнительный ключ, а разрядная цепь содержит дроссель, последовательно

3 9688 соединенный с конденсатором и шунтира. ванный диодом, и подключена к источнику питания через дополнительный ключ, управляющий вход которого через ждуший . мультивибратор, элемент задержки и элемент ИЛИ подключен к входам распредели теля импульсов.

Такое выполнение устройства позволяет рекуперировать энергию, выделяемую при отключении фаз, в источник питания, повышая тем самым КПД привода.

На чертеже приведена схема устройства. .Устройство содержит распределитель 1 импульсов, связанный выходами с много- 15 каМльным усилителем мощности, каждый канал которого включает в себя основной ключ 2, соединенный последовательно с фазой 3 шагового двигателя и источником питания постоянного тока, и встречный диод 4. Встречные диоды 4 всех zaналов подключены к разрядной цепи, образовайной конденсатором 5, дросселем 6 и диодом 7, и к шине источника питания через вспомогательный ключ 8. Управляющий вход ключа 8 связан с входами распределителя 1 импульсов через элементы ИЛИ 9, задержки 10 и ждущий мультивибратор 11. Источник питания за« шунтирован конденсатором 12. . Устройство работает следующ пФ образом.

При поступлении импульсов управле» . ния с частотой Е„ на вход вперед (В) или назад (Н) распределителя 1 импульсов последний вызывает поочередную ком35 мутацию ключей 2 усилителя мощности и, следовательно, фаз 3 шагового двигателя. Запирание очередного ключа 2 приводит к отключению связанной с ним фазы

3 двигателя, которая через диод 4 под40 ключается к разрядной цепи 5-7. Ток о ключаемой фазы 3 вызывает заряд конденсатора 5 по цепи фаза 3 — диод 4. - конденсатор 5 - диод 7 - источник питания U . Конденсатор 5.заряжается при

45 этом до напряжения U, превышающего ° напряжение источника питания 0 (по- . лярность напряжения на конденсаторе показана на чертеже).

По окончании процесса спадания тока в отключаемой фазе 3 со сдвигом во времени, определяемым элементом 10 задержки, включается ждуший мультивибратор 11 и открывается ключ 8. Время задержки выбирается большим времени 55 спадания тока в отключенной фазе, а длительность импульса, вырабатываемого ждущим мультивибратором 11, должна

87 4 примерно соответствовать времени спадания тока в отключенной фазе. В этом случае достигается равенство времен нарастания тока при включении фазы и спадания его при отключении фазы.. После открывания ключа 8 происходит разряд конденсатора 5 па цепи ключ 8 — встречно включенный источник питания 0 дроссель 6. Дроссель 6 .введен в разрядную цепь для ограничения тока разряда

5 и шунтируется диодом 7 при заряде конденсатора 5.

Если для питания двигателя используется источник 0, не допускающий инверторного режима работы, например неупра-, вляемый выпрямитель (что является общепринятым), то для пропускания через него тока разряда конденсатора 5 необ ходимо предусмотреть буферный конденсатор 12. При использовании в качестве источника питания аккумуляторной батареи необходимость в конденсаторе

12 отпадает.

Таким образом, предлагаемое устрой-. ство позволяет рекуперировать энергию, передаваемую отключенной фазой в разрядную цепь, в источник питания. Это повышает КПД привода и позволяет снизить массо-габаритные показатели устройства для управления шаговым двигателем.

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее распределитель импульсов, многоканальный усилитель мощности, каждый канал которого включает в себя последовательно соединенные ключ и фазу двигателя, подключенные к источнику питания постоянного тока, и диод,. связывающий точку сбединения ключа и фазы двигателя с общей для всех каналов разрядной цепью, включающей конденса» тор, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения КПД, введены элемент

ИЛИ, элемент задержки, ждущий мульти- ° вибратор и дополнительный ключ, а разрядная цепь снабжена дросселем, последовательно соединенным с конденсатором, и шунтирующим дроссель встречным диодом, и подключена к источнику питания через дополнительный ключ, управляющий вход которого через ждущий мультивибра тор, элемент задержки и элемент ИЛИ подключен к входам распределителя импульсов.

5 968887 6

Источники информации, 2. Луценко В.Е., Рубцов В. П. Элекпринятые во вниманий при экспертизе тропривод и автоматизация промышленных

1. Под ред. М. Г.. Чиликина. Дискрет.- . установок. Электропривод с шаговыный электропривод с шаговыми двигателя- ми двигателямн. Т. 6. 1978, ми. М., Энергия", 1971, с. 121-125. 5 с. 40, 56.

Составитель 3. Горник

Редактор H. Джуган ТехредЛ.Пекарь Корректор Н. Буряк

Заказ 8191/81 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Финна:т ППП Патент, r. Ужгород, ул,Проектная, 4.