Устройство для управления трехфазным шаговым двигателем Советский патент 1988 года по МПК H02P8/14 

со о ел

00

4аь

со

«to./

1

Изобретение относится к 1/правлени электрическими машинами и может быть иcпOJJьзoвaнo в шаговом электроприво- де.

Цель изобретения - повышение КПД в режиме непрерывного вращения,

На фиг. 1 показана схема трехфаз- ного шагового электропривода| на фиг. 2 - циклограмма его работы,

Электропривод содержит (фиг. 1) устройство управления, содержащее трехфазный преобразователь 1 питания, к выходам и входам которого подключен блок 2 обратной связи, вклю чаклций трансформаторы соединенные с входами 6, нуль-органов , трехфазный имитатор 10 статора, и трехфазньй шаговьш электродвигатель 11, фазы электродвигателя А, В, С и имитатора а , & , с подключены последовательно с первичными обмотками 12-14 и 15-17 соответственно к выхо™ дам преобразователя 1 питания. Основные вторичные обмотки 18-20 и дополнительные вторичные обмот-

ки 21-23 соединены в зигзаг. Это соответствует соединению конца основной вторичной обмотки 18 трансформатора 3 с концом дополнительной вторичной обмотки 22 трансформатора 4, конца основной вторичной обмотки

19трансформатора 4 с концом дополнительной обмотки 23 трансформатора 5

и конца основной вторичной обмотки

20трансформатора 5 с концом дополнительной обмотки 21 трансформатора 3. Выводы вторичных обмоток, соединенных, как указано вьш1е, подключены к входам нуль-органов 7-9, Задающий генератор 24 соединен с тактовым входом реверсивного распределителя 25 импульсов, выход которого соединен с входом усилителя 26 мощности, выходы которого являются выходами трехфазного преобразователя 1 питания .

Для получения оптимального угла сдвига между магнитными потоками ротора и статора из выделенных ЭДС вращения формируется управляющее на пряжение, переход которого через ноль совпадает во времени с необхо™ димым моментом подачи напряжения питания на фазу электродвигателя.

Электропривод работает следующим образом.

При включении питания генератор 24 начинает вырабатывать частоту.

не превышающую частоту приемистости электродвигателя. Эта частота подается на реверсивный распределитель 25 импульсов который преобразует ее в последовательность импульсов, распределяемую по заданному закону и подает на входы усилителя 26 мощно- . сти. С выхода усилителя 26 мощности на фазы электродвигателя 11 и имитатора 10 через трансформаторы 3-5 поступает трехфазное прямоугольное напряжение U , Ug, Up (фиг. 2), сдви

нутое по фазе относительно друг друга на заданньш угол.. Под действием этого напряжения ротор электродвигателя начинает вращаться, индуктируя при этом в обмотках статора А, В, С электродвигателя 1 ЭДС вращения, которая ньщеляется во вторичных обмотках 18-23 трансформаторов 3-5. В результате равенства ампервитков двух встречно включенных первичных обмоток 12-14 и трансформаторов 3-5 и равенства электрических постоянных времени электродвигателя 11 и имитатора 10 ЭДС от суммы мгновенных значений напряжения питания, ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции

электродвигателя и имитатора во вторичных обмотках трансформатора не наводится. Так как вторичные обмотки соединены в зигзаг, то на входном сопротивлении нуль-органов 7-9 проис-

ходит суммирование ЭДС вращения двух смежных фаз и в момент перехода амплитуды суммированной ЭДС вращения через ноль нуль-орган выдает сигнал на реверсивный распределитель 25 им-

пульсов, которьй является сигналом обратной связи. Сигналы обратной связи синхронизируют работу реверсивного распределителя импульсов и шаговый электродвигатель переходит в режим

работы бесконтактного электродвигателя постоянного тока. .

При этом обеспечивается сдвиг между переходом ЭДС фазы через ноль и подключением питания к фазе в 30 эл. град., что соответствует максимальному току и моменту фазы. Этим и достигается повышение КПД.

Формула изобретения

Устройство для управления трехфазным шаговым двигателем, содержащее трехфазный имитатор статора, блок обратной связи, включающий трансформа торы с двумя первичными обмотками, включенными в цепи питания одноименных фаз двигателя и имитатора, комму- татор фаз, соединенньй выходами с фазами двигателя и имитатора статора, управляюцими входами - с выходами блока обратной связи, входами связанного с вторичной обмоткой каждого трансформатора, о тличающе1

е с я тем, что, с целью повышения Ю1Д в режиме непрерывного вращения, блок обратной связи снабжен тремя нуль-оргаМами, выходы которых соединены с управляющими входами коммутатора, фаз, а каждый трансформатор снабжен второй вторичной обмоткой, вторичные обмотки двух фаз соединены последовательно встречно и подключены к входу нуль-органа.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вентильных электроприводах, в частности в шаговых электроприводах. Цель состоит в повышении КПД в режиме нё- прерьгоного движения. Устройство содержит трехфазный преобразователь 1 питания с входами для подключения блока 2 обратной связи, коммутирующие ключи которого включены с интервалом 120 дл.град. трехфазный имитатор 10 статора, трехфазный шаговый электродвигатель 11, в провода питания которого включены блоки контроля обратной связи. Указанные блоки выполнены с использованием трансфор - м торов 3-5 с двумя первичными обмотками 12-17, намагничивакхцие сипы которых направлены встречно, и основной вторичной обмоткой 18-20, В трансформаторах имеются дополнительные вторичные обмотки 21-23, которые с основными о бмотками 18-20 соединены в зигзаг. При работе такой электропривод обеспечивает оптимальный угол сдвига между магнитными потоками ротора и статора, обладает повышенным КПД в режиме непрерывного вращения, надежным запуском и реверсом электродвигателя. 2 ип.. (Л