Устройство для управления шаговым двигателем Советский патент 1988 года по МПК H02P8/12 

Изобретение относится к управле- |нию электрическими машинами и может быть использовано при управлении шаговыми двигателями.

Цель изобретения - повышение КПД.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма напряжений и токов, иллюстрирующая работу устройства. Q

Устройство (фиг. О содержит ис- гочник 1 постоянного тока, раздели- |ельные диоды 2, разрядные диоды 3-6, (Соединенные с фазами 7-10 двигателя, 1(:онденсаторы 11-14, обратные диоды 15 15 li 16, ключевые элементы , индуктивность 21 и 22, основные ключи 3-26. Фазы двигателя разделены на

8

ин14033312

рованны} спад (диаграммыU тервал , фиг. 2).

С приходом следующегоуправляющего

с импульса (момент времениt, фиг. 2)

тиристор 18 отпирается. Заряженный в предыдущем такте конденсатор 11, полярность напряжения которого указана на схеме (фиг. 1), -начинает разряжать ся по контуру: ключевой элемент (тиристор) 18, индуктивность 21, конденсатор 12. В результате этого конденсатор 12 заряжается напряжением, полярность которого указана на схеме (фиг. 1) (диаграмма Uit , U . 1 13 интервал (j, фиг. 2). Индуктивность 21 ограничивает бросок тока при перезарядке конденсаторов 11 и 12. После того, как значения напряжений на контиристор 18 отпирается. Заряженный в предыдущем такте конденсатор 11, полярность напряжения которого указана на схеме (фиг. 1), -начинает разряжаться по контуру: ключевой элемент (тиристор) 18, индуктивность 21, конденсатор 12. В результате этого конденсатор 12 заряжается напряжением, полярность которого указана на схеме (фиг. 1) (диаграмма Uit , U . 1 13 интервал (j, фиг. 2). Индуктивность 21 ограничивает бросок тока при перезарядке конденсаторов 11 и 12. После того, как значения напряжений на конij-pynnM, в каждой из которых находятся

Неодновременно включаемые фазы 7 и 9, 20 денсаторах 11 и 12 сравниваются, ти$ и 10, имеющие обЕ1ую точку, связан- ристор 18 запирается. С приходом еле

ilyio через разделительный диод 2 с исйочником 1 питания. Другие выводы фаз

г руппы соединены с основными ключами

213-26, а через разрядные диоды 3-6 -

Ci конденсаторами 11-13. Выводы первых

конденсаторов 11 и 13 соединены с

В:торыми конденсаторами 12 и 14 через

Последовательно соединенные вторые

к|лючевые элементы 18 и 20 и индуктив-30 ванного нарастания тока и длительность

н;ости 21 и 22 соответственно. Конден- процесса форсированного спада тока недующего управляющего импульса работа устройства повторяется. При переключениях фаз 7 и 9 двигателя форсированный спад и нарастание тока в фазах обеспечивают конденсаторы 13 и 14. Такое выполнение устройства по сравнению с прототипом позволяет выбирать длительность процесса форсиро 8

интиристор 18 отпирается. Заряженный в предыдущем такте конденсатор 11, полярность напряжения которого указана на схеме (фиг. 1), -начинает разряжаться по контуру: ключевой элемент (тиристор) 18, индуктивность 21, конденсатор 12. В результате этого конденсатор 12 заряжается напряжением, полярность которого указана на схеме (фиг. 1) (диаграмма Uit , U . 1 13 интервал (j, фиг. 2). Индуктивность 21 ограничивает бросок тока при перезарядке конденсаторов 11 и 12. После того, как значения напряжений на конванного нарастания тока и длительность

дующего управляющего импульса работа устройства повторяется. При переключениях фаз 7 и 9 двигателя форсированный спад и нарастание тока в фазах обеспечивают конденсаторы 13 и 14. Такое выполнение устройства по сравнению с прототипом позволяет выбирать длительность процесса форсиро

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления шаговыми двигателями. Цель изобретения - повьшение КПД. Устройство для управления шаговым двигателем содержит источник постоянного тока 1, связанный через раздели- тельные диоды 2 с фазными .обмотками 7-10 двигателя, форсирующие цепи, содержащие диоды 3-6, ключевые элементы 17-20, индуктивности 21, 22 и общей шине источника питания. Другими обкладками конденсаторы 11 и 12 через второй ключевой элемент 18 и индуктивность 21 соединены друг с другом, причем конденсатор 12 соединен также через дополнятельньй ключевой элемент 17 с общей точкой соответствующей группы неодновременно включаемых фаз 8, 10, а конденсатор 11 через разделительные диоды 3, 4 соединен с зажимами фаз двигателя. При переключении фаз шагового двигателя на включаемую фазу разряжается конденсатор 12, осуществляя тем самым нарастание тока с оптимальным коэффициентом форсировки. Отключаемая фаза за счет энергии, запасенной в ее магнитном поле, заряжает конденсатор 11, тем самым осуществляется формированный спад тока с максимальной скоростью. КПД повьшается вследствие увеличения момента включаемой обмотки при оптимальной степени форсировки и одновременном быстром снижении момента отключаемой обмотки. С $ (Л с оо со 00

с|аторы 12 и 14 через первые ключевые э|пементы 17 и 19 соединены с общими точками фаз группы.

Устройство работает следующим образом.

Когда одна из фаз шагового двигателя отключается, а другая включается, например фаза 8 отключается, а фаза 0 включается, то при замыкании ключевого элемента 26 (диаграмма момент времени t на фиг. 2), предварительно заряженный конденсатор 12 начинает разряжаться через дополнительный ключевой элемент (тиристор) 17 и фазу 10 двигателя, осуществляя тем самым форсированное нарастание то ка во включенной фазе 10. После того, как напряжение на конденсаторе 12 снизится до значения напряжения источника питания, тиристор 17 запирается (диаграммы U ,2 , I о момент времени t, фиг. 2). За счет магнитной энергии, запасенной в магнитном поле фазы 8, происходит форсированный заряд конденсатора 11 через разрядный диод 4 и тока, обратный диод 16 и осуществляется в фазе 8 форсизавис.имо друг от друга. Таким образом, достигается одновременное обеспечение оптимальных законов форсированного нарастания и спада тока, что повышает КПД электродвигателя за счет более рационального использования энергии, накопленной в фазе двигателя.

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее источник постоянного напряжения, подключенный к фазам двигателя через разделительные диоды, основные ключи по числу фаз, форсирующие цепи, соединенные с группами неодновременно включаемых фаз, причем каждая форсирующая цепь включает в себя первый конденсатор, два ключевых элемента и разряд1ше диоды, соединяющие в пределах каждой группы вьшоды фаз с первым конденсатором, соответствующей форсирующей цепи, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, каждая форсирующая цепь снабжена индуктивностью и вторым конденсатором, фазы одной группы имеют общую точку, соединенную

1403331

первым ключевым элементом с вторым тивность и второй ключевой элемент конденсатором, который через индук- подключен к первому конденсатору.