Устройство для управления шаговым двигателем Советский патент 1986 года по МПК H02P8/36 H02H7/85 

ю

О)

О1 00

MU

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано для защиты элементов шагового электропривода.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства управления .

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства для управления током в одной фазе двигателя.

Устройство содержит источник 1 управляющих сигналов, источник 2 питания, усилитель 3 мощности. Последний содержит элемент И-НЕ 4, регулятор 5 тока, предварительные усилители 6 и 7, ключ 8, обмотку 9 двигателя, ключ 10-, блок 11 максимальной токовой защнты, датчик 12 тока, разрядные диоды 13 и 14. Блок 11 защиты содержит полевые транзисторы 15 и 16. Одна клемма обмотки 9 двигателя связана через ключ 8 с первым полюсом источника 2 питания, вторая через последовательно соединенные 10, блок 11 защиты и датчик 12 подключена к второму полюсу источника 2 питания. Катод разрядного диода 13 связан с первой клеммой обмотки 9 двигателя, а анод - с вторым полюсом источника 2 питания. Катод разрядного диода 14 соединен с первым полюсом источника 2 питания, а анод с второй клеммой обмотки 9 двигателя. Управляющий вход ключа 8 через предварительный усилитель 5 подк,г1ючен к выходу элемента И-НЕ 4.

Первый вход элемента И-НЕ 4 связан с соответствующим выходом источника 1 управляющих сигналов и подключен через предварительный усилитель 7 к управляющему входу ключа 10. Вход регулятора 5 тока связан с точкой соединения блока 11 запщты и датчика 12 тока, а выход подключен к второму входу элемента И-НЕ. Сток полевого транзистора 15 связан с затвором полевого транзистора 16 и ключом 10. Сток полевого транзистора 16 связан с затвором полевого транзистора 15, датчиком тока 12 и входом регулятора 5 тока.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал управления, поступающий с выхода источника 1 управляющих сигналов на первый вход элемента И-НЕ 4 и на вход предварительного усилителя 7 открывает ключи 8 и 10. Все напряжение источника 2 питания в начальный момент прикладывается к обмотке 9 двигателя. В результате напряжение, приложенное к выводам блока 11 защиты, равно нулю, и оба полевых транзистора находятся Б открытом состоянии. С возрастанием тока в обмотке 9 двигателя увеличивается напряжение на датчике 12 тока и в момент сравнения

атого напряжения с первым порогом срабатывания регулятора 5 тока на втором входе элемента И-НЕ появляется запрещающий уровень логического нуля. Это приводит к закрыванию ключа 8.

5 Ток в обмотке 9 двигателя, а следовательно, и напряжение на входе регулятора 5 тока начинают уменьшаться, и при достижении второго порога срабатывания регулятора 5 тока происходит

0 открывание ключа 8„ Ток в обмотке 9 двигателя снова возрастает. Таким образом осуществляется модуляция тока в обмотке 9 двигателя. Прекращение управляющего сигнала на первом входе

5 элемента И-НЕ 4 вызьшает запирание ключей 8 и 10„ Происходит рекуперация энергии, запасенной в обмотке 9 двигателя, в источник 2 питания через диоды 13 и 14.

Q При неисправности регулятора 5 то. ка шти пробое любого из ключей 8 и 10; а также при неисправности элемента И-НЕ или предварительных усилителей 6 и 7 ток в обмотке 9 двигателя и напряжение на выводах блока 11 защиты возрастают до значения, при котором происходит резкое закрывание транзисторов 15 и 16 блока защиты 11. Возврат устройства в исходное состояние возможен только после отключения источника 2 питания. Таким образом обеспечивается предохранение обмотки двигателя от перегорания.

Резкое закрыв.ание полевых транзисторов 15 и 16 происходит по той причине, что напряжение сток - исток одного из них является напряжением затвор - исток другого.

При возрастании напряжения на полюсах узла защиты напряжение затвор исток каждого полевого транзистора 15 и 16 изменяется в сторону запирания соответствующего транзистора. При достижении определенного уровня возни5 каетлавинообразный процесс, в результате которого оба транзистора 15 и 16 запираются. Напряжение на обмотке 9 двигателя меняет знак и к полю 1

сам узла защиты прикладывается напряжение, равное сумме падений напряжения на диоде 14, ключей и -напряжение источника 2, что еще большеЪапирает транзисторы 15 и 16, Для того чтобы установить блок 11 защиты в исходное состояние, необходимо уменьшить напряжение на его выводах до нуля, т.е. выключить источник 2 питания.

Такое выполнение устройства значительно уменьЕтает количество связей между элементами, упрощает схемную

реализацию защиты. Кроме того, повышается надежность работы устройства, так как. обеспечивается защита обмотки двигателя при выходе из строя любого

элемента схемы, кроме узла защиты.

6758Д

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее соединенные

5 последовательно с каждой фазой двигателя ключевой усилитель мощности и блок максимальной токовой защиты, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повьшгения надежное)0 ти, блок максимальной токовой защиты выполнен в виде двух соединенных ис- токами полевых транзисторов различной проводимости, сток каждого транзистора соединен с затвором другого тран15 зистора, при этом стоки транзисторов являются вьшодами блока защиты.

Изобретение относится к управлению электрическими мапгинами. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства управления шаговым двигателем. Устройство содержит ключевой усилитель мощности 3 и блок максимальной токовой защиты 11, Блок защиты 11 вьтолнен в виде двух соединенных истоками полевых транзисторов 15 и 16 различной проводимости. Сток каждого транзистора соединен с затвором другого транзистора. Стоки транзисторов являются вьшодами блока защиты. Такое выполнение устройства значительно уменьшает количество связей между элементами, упрощает схему реализации защиты. Кроме того, повышается надежность работы устройства, т.к. обеспечивается защита обмотки двигателя.при выходе из строя любого § элемента схемы кроме узла защиты. (Л 1 ил.