Устройство для управления шаговым двигателем Советский патент 1986 года по МПК H02P8/12 

1 Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в шаговом электроприводе. Цель изобретения состоит в упроще НИИ устройства. На чертеже представлена блок-схем устройства для управления шаговым двигателем. Устройство для управления шаговым двигателем содержит источник 1 пита ния постоянного тока повышенного напряжения, распределитель 2 импульсов расширитель 3 импульсов, генератор 4 импульсов, логический элемент ИЛИ 5, многоканальный усилитель мощности каждый канал которого содержит основ ной ключевой элемент 6, вспомогатель ный ключевой элемент 7, разделительные диоды 8, логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9и подсоединен к одно из обмоток 10 шагового двигателя. Устройство работает следующим образом. Расширитель импульсов 3 преобразу ет значение периода управляющих импульсов (частоту) в длительность фор сировочного импульса, причем, чем ченьше период управляющих импульсов (вьш1е частота), тем больше длительность форсировочного импульса. При частотах управляющих импульсов, мень ших некоторой частоты f„, длительность форсировочного импульса равна нулю, а при частотах управляющих импульсов вьш1е некоторой частоты fg длительность форсировочного импульса равна периоду управляющих импульсов При работе устройства на частоте , длительность форсировочного импульса равна нулю. При поступлении разрешающего импульса с распределителя 2 импульсов включается основной ключевой элемент 6. Логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 пропускает с выхода логического эп «-le выхода логического элемента ИЛИ 5 по сл едовательность импульсов, вырабаты ваемых генератором 4, на вход вспомогательного ключевого .элемента 7. Ключевой элемент 7 открывается на время, равное длительности импульса Тц, ток в обмотке 10 быстро нарастает под действием источника 1 питания постоянного тока повышенного напряже ния. Во время паузы между импульсами Т-Т(, вспомогательный ключевой элемент 7 отключается. Ток замыкается 6 по цепи: разделительный диод 8, обмотка IО, основной ключевой элемент 6 и медленно спадает. Среднее значение тока в обмотке двигателя определяется значением скважности импульсов генератора и равняется: т 7 -СР При поступлении запрещающего импульса с распределителя 2 импульсов основной ключевой элемент 6 запирается. Логический элемент ИСКЛЮЧАЮ ЦЕЕ ИЛИ 9 пропускает с выхода логического элемента ИЛИ 5 последовательность формируемых генератором импульсов в инверсной полярности. Вспомогательный ключевой элемент 7 в этом случае запирается на время Tj,, при этом через разделительные диоды 8 обмотка 10 шагового двигателя подключается к источнику 1 питания постоянного тока повьш1енного напряжения. На время T-Tj вспомогательный ключевой элемент 7 отпирается, ток замыкается по цепи: разделительный диод 8, обмотка 10, вспомогательный ключевой элемент 7. Ток в обмотке при этом медленно спадает. Таким образом при частотах среднее значение тока в обмотке шагового двигателя обуславливается скважностью импульсов, вырабатываемых генератором. При частотах расширитель 2 импульсов формирует форсировочный импульс на каждый управляющий им- пульс,.длительность которого зависит от длительности управляющего импульса. Порядок работы ключевых элементов 6 и 7 остается без изменений. Отличие режима работы при частотах от описанного вьш1е состоит в том, что логический элемент ИЛИ 5 . пропускает на вход логического эле-т мента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 9 форсировочный импульс с распределителя 2 импульсов, а во время паузы между форсировочными импульсами пропускает последовательность импульсов с генератора 4 импульса. Таким образом, при частотах среднее значение тока в обмотке шагового двигателя обуславливается совокупностью значений длительности форсировочного импульса и скважности генерируемых импульсов . Выбор значений частот f,. и fП о производится исходя из электрических параметров шагового двигателя с уче31том значения напряжения источника 1 питания постоянного тока. Таким образом, степень форсирования нарастания и спадания тока в обмотках шагового двигателя зависит от текущего значения частоты управляющих импульсов, что обесп«;чивает плавность движения ротора шагового двигателя с со хранением высоких динамических характеристик шагового двигателя. Использование изобретения позволяет упростить и удешевить устройство управления шаговым двигателем за счет введения генератора импульсов и логического элемента ИПИ, вьтолненных на микросхемах, взамен источника питания постоянного тока, содержащего трансформатор, полупроводниковые и другие радиоэлементы,обеспечив при этом сохранение динамических характеристик шагового двигателя Формула изобретения Устройство для управления шаговым двигafeлeм, содержащее источник питания постоянного тока, реверсивный распределитель импульсов, расшири96тель импульсов с длительностью импульса, зависящей от частоты входных импульсов, вход которого связан с входами распределителя импульсов, и многоканальный усилитель мощности, каждый канал которого включает в себя основной и вспомогательный ключевые элементы, разделительныз диоды и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с соответствующим выходом распределителя импульсов и управляющим входом основного ключевого элемента, второй вход с выходом расширителя импульсов, а выход - с управляющем входом вспомогательного ключевого элемента, подключенного к источнику питания последовательно с основным ключевым элементом и фазой двигателя, а разделительные диода включены между выводами фазы и полюсами источниками питания, отличающееся тем, что, с целью упрощения, в него введены генератор импульсов и элемент ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ, первый вход - с выходом расширителя импульсов, а второй вход с выходом генератора импульсов.

Изобретение касается управления электрическими машинами. Цель изобретения - упрощение устройства для управления шаговым двигателем. Устройство содержит источник питания 1, распределитель импульсов 2, расширитель импульсов , генератор импульсов 4, логический элемент ИЛИ 5, многоканальный усилитель мощности, каждый канал которого включает основной ключевой элемент 6, вспомогательный ключевой элемент 7, разделительные диоды 8, логический элемент ИСКЛЮЧАЮ-, ЩЕЕ ИЛИ 9 и подсоединен к одной из обмоток 10 двигателя. Степень форсирования нарастания и спадания тока в обмотках двигателя зависит от текущего значения частоты управлякмдих импульсов, что обеспечивает плавность движения ротора двигателя с сохранением его высоких динамических характеристик. Изобретение позволяет упростить и удешевить устройство за счет введения генератора импульсов и S элемента ИЛИ 5, выполненных на микросхемах, взамен источника питания постоянного тока, включающего трансформатор, полупроводниковые и другие радиоэлементы. 1 ил. te