Устройство для управления многообмоточным электродвигателем Советский патент 1987 года по МПК H02P8/14 

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управлению электрическими машинами, и может использовано при создании электропривода с непрерывным движением и фиксированными положениями остановки, например для моментного принода манипуляторов.

Цель изобретения - поньгшение равномерности движения.

На фйг.1 приведена функциональная схема устройства применительно к трехфазному шаговому электродвигателю; на фиг.2 - временные диаграммы токов в фазных обмотках электродвигателя ,

Устройство управления электродвигателем содержит в каждом канале фазу 1 электродвигателя, пороговый элемент 2 верхнего уровня, пороговый элемент 3 нижнего уровня, формирователь А импульсов, усилитель 5 мощности, включающий в себя 1)-триггер

6,транзистор 7, и имеющий входы

8 - Неподключенные соответственно к S, R, D, С-входам D-триггера, датчик 12 тока, диод 13, шунтирующий фазу электродвигателя, узел 14 установки усилителей 5 мощности в исходное состояние, включающий в себя резистор 13, конденсатор 16 и инвертор 17, ключ 18, осуществляющий пуск и останов электродвигателя, резистор 19.

При этом пороговые элементы 2 и 3 соединены первыми входами с датчиками 12 тока предшествующего и последу кяцего каналов соответственно, а вторыми входами - с источниками опорных напряжений (не показаны). Выходы пороговых элементов 2 и 3 через формирователи 4 импульсов соединены соответственно с входами 8 и 9 усилителя 5 мощности, в котором выход D-три гера 6 соединен с базой транзистора

7,эмиттер которого соединен с датчиком 12 тока, а коллектор - с фазой двигателя 1. Вход 11 усилителя 5 мощности одного из каналов через резистор 19 подключен к полюсу источника питания, а других каналов - к другому полюсу источника питания. Вход 10 усилителя 5 мощности соединен с выходом узла 14, содержащем цепь из резистора 15 и конденсатора 16, к рбщей точке которых подключен инвертор 17.

2365/

У(-трон(-1:1«1 ут11)а1.ии;ния IJITKI родни - гателем работает c.iiPiiyH:iiiv M обрячс М.

При подаче питания i. p, и Г,-, в г ервый момент нремеяи на входе инвер- тора 17 за счет заряда конденсатора 16 через резистор 15 поддерживается уровень напряжения соответствующий лог ическому 0 , что определяет уровень Q выходного напряжения иНБертор л, соответствующий логической . Пос:ле тог о как напряжение на конденсаторе 16 достигнет уровня 1, по спаду выходного сигнала инвертора 17 проис- g ходит запись информации, содержащейся на входах 11 усилителя 5 мощности. Так как вход 11 усилителя 5 мощности первого канала подключен к источнику

()

питания и через резистор 19, что соответствует логической

1, а входы 11 остальных каналов подключены к общему проводу, что соответствует логическо О, то с выхода триггера 6 первого канала будет подаваться

5 открываю1ций сигнал на транзистор 7, а в остальных каналах транзисторы будут закрыты, таким образом, только фазная обмотка первого канала окажется включенной. I

0 При замыкании ключа 18, установленного, например, в цепи, соединяющей датчик 12 тока первого канала с входами пороговых элементов верхне- I o уровня 2 второго канала и нижнего

5 уровня 3 третьего канала, напряжение с датчика 12 тока первого канала поступит на входы пороговых элементов 2 (второго канала) и 3 (третьего канала;.

0 При достижении напряжения на вхо- де порогового элемента верхнего уровня 2 второго канала происходит включение фазной обмотки второго канала. Ток фазной обмотки, нарастая по экс5 поненте, вызывает аналогичное нарастание напряжения на датчике 12 тока второго канала и, достигнув напряжения IJj, пороговый элемент нижнего уровня 3 первого канала отключает фазную обмотку 1 первого канала. При достижении напряжения Ug., на датчике тока второго канала происходит включение фазной обмотки третьего канала. Ток фазной обмотки третьего канала, нарастая по экспоненте, вызывает нарастание напряжения на датчике 12 тока третьего канала и, достигнув напряжения Ц, пороговый элемент нижнего уровня 3 второго канала

5

- i32Sb

чает фазную обмотку 1 второго кпнлла, а при достижении напряжения U,,,„ про-, исходит включение фазной обмотки 1 первого канала,

Далее цико повторяется.

Таким образом, пороговый элемент 3 нижнего уровня выключает фазную оРмотку 1 предыдущего канала, а поре- ю говый элемент 2 верхнего уровня включает фазную обмотку I последующего канала.

Для

остановки двигателя дос- 15

таточно разомкнуть ключ 18, что приведет к включению фазной обмотки первого канала и отключению , фазных обмоток остальных каналов.

Устройство, по сравнению с известным, дает возможность за счет использования второго порогового элемента уменьшить пульсацию момента при пе- реключении фазных обмоток электродвигателя, вследствие чего повышается равномерность движения, .в чем и достигается цель изобретения. Изменяя опорные напряжения, можно менять раз- виваемый электродвигателем момент и скорость.

Формула и 3 о б р е т е н и я

Устройство ;uiH управления многообмоточным электродвигателем,содержаще схему установки исходного состояния канш1ы по числу обмоток, каждый из которых включает в себя датчик тока, ключевой элемер1т, D-триггер и последовательно соединенные первый поро- элемент, форьдарователь импульсов, соединенный с Р-входом В-триг гера, выход которого соединен с ключевым элементом, соединенным последовательно с обмоткой и датчиком тока, который соединен с входом первого порогового элемента смежного канала, причем датчик тока одного из каналов подключен к входу первого порогового элемента через ключ, D-вход D-триггера того же канала связан с источником питания, схема установки исходного состояния подключена к С-входу D-триггера, отличающее ся тем, что, с целью повышения равномерности движения, в каждый канал введены последовательно соединенные второй пороговый элемент и второй формирователь импульсов, соединенный с R-входом D-триггера, а датчик тока соединен также с входом второго порогового элемента другого смежного канала.

Редактор Г.Гербер

Фиг. 2

. Составитель В.Алфимов Техред Л.Сердюкова

Заказ 3122/53 Тираж 659Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор Н.Король

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управлению электрическими машинами, например к моментному приводу манипуляторов. Цель изобретения - повышение равномерности движения. Устройство содержит в каждом канале фазу 1 электродвигателя, усилитель 5 мощности, коммутирующий фазу 1 электродвигателя, пороговый элемент 2 верхнего уровня, выход которого через дополнительный формирователь импульсов 4 подключен к входу соответствующего усилителя мощности, а диод каждой фазы параллельно соединен с фазой I электродвигателя. Это обеспечивает автоматическое поддержание оптимального угла коммутации при изменении параметров привода, режима его работы и нагрузки. Изменяя опорные напряжения, можно менять момент и скорость. Последовательное соединение фазы 1 с датчиком тока 12 и подача сигнала с датчика тока 12 на каналы управления последующей и предыдущей фаз через пороговые элементы соответственно верхнего 2 и нижнего 3 уровней позволяют получить асинхронный режим работы электродвигателя и повысить точность отработки шагов на 12%. 2 ил. с S (Л ч жг