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

N(

ю

QD Ю

О5

0 и

3i-/3i.Z

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может 6bitb использовано в многорежимпом дискретном электроприводе.

Цель изобретения - повышение плав- движения при несимметричной и мнфгорежимной коммутации.

На чертеже показана схема устрой- стйа.

Устройство для управления шаговым двигателем содержит источник 1 постоянного тока, распределитель 2 импульсов, дешифратор 3 состояния фаз, триггеры 4 и 5 Шмитта с элементом И,3 на входе, генератор 6 импульсов То)ка, делитель-7 напряжения, элемент И1 8, датчик 9 тока, многоканальный усилитель мощности, каждый канал ко- Tcfporo включает в себя основной 10 и вспомогательный П ключевые элемен тй, разделительные диоды 12, элемент ШКгаоЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, входами соединен нда с распределителем 2 и элементом и|ш 8, выходом - с входом вспомога- тёлЬного ключевого элемента 11, образующего с. основным ключевым элементо Ш и разделительпыш диодаьш 1 мостовую схему, подключенную к источни- KJy 1 через датчик 9, к которому па- раллельно подсоединен делитель 7 напряжения, выходы которого соединены с ходами триггеров 4 и 5, инверсные выходы которых подключены к входам Элемента ИЛИ 8, а другие входы - к выходам генератора б импульсов и де Шифратора 3, входы которого соедине- йь с выходами распределителя 2 им- пульсов и входами основных ключей 10

Устройство работает следующим образом.

При поступлении разрешающего импульса с распределителя 2 импульсов включается основной ключевой элемент Ю, Предположим, что в первоначальный момент сочетание включенных фаз таково, что с дешифратора 3 поступает разрешающий сигнал на триггер 5. До тех пор, пока токи включенных фаз на сопротивлении датчика 9 не создают напряжения, равного HONMH;iJibHONry значению, напряжение на одном из выходов делителя 7 напряжения остается 1-шже порога срабатывания триггера 5 Логический элемент ИСКГООЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 пропускает с выхода элемента ИЛИ 8 разрешающий сигнал, поступающий с выхода триггера 5. Вспомогательный ключевой элемент 11 открыт, ток в

0

0

5 0

5

0

5

0

5

обмотке 14 быстро нарастает. Как только напряжение на выходе делителя напряжения 7 станет равным порогу срабатывания триггера 5, логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 начинает пропускать с выхода логического элемента ИЛИ 8 последовательность импульсов, формируемых генератором 6 импульсов в инверсной полярности. Вспомогательный ключевой элемент 11 открывается на время Т-Т„, ток быстро нарастает. На время Т„ ключевой

у

элемент 11 закрывается, ток замыкается по цепи; разделительный диод 12, обмотка 14, основной ключевой элемент 10 и медленно спадает. Приход следующего входного импульса устанавливает такое сочетание включенных фаз, что с дешифратора 3 импульсов поступает разрешающий сигнал на триггер 4. Включение и отключение основного и вспомогательного ключевых элементов происходит аналогичным образом, за исключением того, что триггер срабатывает при меньшей сумме токов включенных фаз.

При поступлении запрещающего импульса с распределителя 2 импульсов основной ключевой элемент 10 запирается так как значение суммы токов включенных фаз, протекающих по датчику 9 в пёрвьш момент времени после переключения фаз, всегда меньше порога срабатывания соответствующего триггера, на выходе триггера присут- ствует запрещающий сигнал. На логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 запрещающий сигнал от триггера поступает с выхода логического элемента ИЖ 8. Вспомогательный ключевой элемент 11 закрыт, обмотка 14 через разделительные диоды 12 подключена встречно к источнику 1 питания постоянного тока, ток быстро падает. . Как только значение суммы токов, протекающих по датчику тока, увеличивается настолько, что с соответствующего выхода делителя напряжения на триггер поступает разреша;0щий сигнал, логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 1ШИ 13 начнет пропускать с выхода логического элемента ИЛИ 8 последовательность импульсов, вырабатывае1-1ых генератором 6 импульсов. На время Т - Т„ вспомогательный ключевой элемент I1 затирается, на время Ту открывается. Ток замыкается по цепи: разделительный

вспомогательный Ток ступенчато

диод 12, обмотка 14, ключевой элемент 11. спадает.

Таким образом, нарастание и спадание тока в обмотке происходит.ступенчато, причем в пределах каждой-ступени сумма токов включенных обмоток не превьппает номинального значения. Выбор значений напряжения питания источника 1 питания постоянного тока, длительности импульса Тц и периода Т генератора 6 импульсов производится таким образом, . чтобы обеспечивались ток стоянки и номинальный ток вклю10

15

тель импульсов, источник постоянного тока, генератор импульсов, элемент ИЛИ, многоканальный усилитель мощнос ти, каждый канал которого включает основной и вспомогательный ключевые элементы, разделительные диоды и эле мент ИС|СШОЧА10ЩЕЕ ИЛИ, первьй вход ко торого соединен с соответствующим вы ходом распределителя импульсов, а второй - с выходом элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения плавности движения при несимметричной и многорежимной коммутации, введены делитель напряже

ченных фаз обмоток 14 шагового двига- ™« датчик тока, триггеры Шмитта с

элементом И на входе и дешифратор, причем датчик тока соединен с делите лем напряжения и со всеми основными ключевыми элементами, один из входов триггеров Шмнтта соединен с генерато ром импульсов, второй - с соответствующим выходом делителя напряжения, третий - с одним из выходов дешифратора, входы которого соединены с выходами распределителя импульсов, выходы триггеров Шмитта соединены с входами элемента ИЛИ. .

теля.

Использование изобретения позволя- ет стабилизировать характеристики шагового двигателя при изменении пита- ния сети, температуры и т.п. обеспечив при этом сохранение высоких динамических характеристик и плавности движения ротора шагового двигателя. Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее распредели0

5

тель импульсов, источник постоянного тока, генератор импульсов, элемент ИЛИ, многоканальный усилитель мощности, каждый канал которого включает основной и вспомогательный ключевые элементы, разделительные диоды и элемент ИС|СШОЧА10ЩЕЕ ИЛИ, первьй вход которого соединен с соответствующим вы ходом распределителя импульсов, а второй - с выходом элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения плавности движения при несимметричной и многорежимной коммутации, введены делитель напряже™« датчик тока, триггеры Шмитта с

™« датчик тока, триггеры Шмитта с

0

5

элементом И на входе и дешифратор, причем датчик тока соединен с делителем напряжения и со всеми основными ключевыми элементами, один из входов триггеров Шмнтта соединен с генератором импульсов, второй - с соответствующим выходом делителя напряжения, третий - с одним из выходов дешифратора, входы которого соединены с выходами распределителя импульсов, выходы триггеров Шмитта соединены с входами элемента ИЛИ. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных, системах с шаговым электроприводом. Цель изобретения - повьше- ние плавности движения при несимметричной и многорежимной коммутации« Устройство для управления шаговым двигателем содер;кит распределитель 2 импульсов , источник 1 постоянного тока, многоканальный усилитель мощности, каждьп канал которого содер- лсит основной 10 и вспомогательный I ключевые элементы, разделительные AiiOAbi 2, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, первый вход которого соединен с соответствующим ЕЫХОДО1М pacпpeдeлIiтeля импульсов, делитель 7 напряжения, д. 9 тока., генератор 6 импульсов, триггеры 4 и 5 Шмитта с элементом И на входе; элемент ИТШ 8 и дешифратор 3. Причем один выход датчика 9 соединен с К - кусом истсч1Л1ка 1 постоянного тока, а другой - с делителем 7, Первый вход триггеров Шмитта соединен с генератором импульсов, второй- с соотве.тствуюн5-;м выходом делителя 7 напряжения, третий - с одним из выходов дешифратора 3, Выход;. триггеров соединз Щ с входаш логического элемента ИЛИ 8, выход которого связан с втopы м входами логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. 1 ил. «о