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

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в дискретном электроприводе.

Цель изобретения - повышение КПД.

На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу отдельных элементов устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит распределитель 1 импульсов, имеющий два входа: В (условное направление движения Вперед) и Н (условное направление движения Назад), на которое от программного устройства (не показано) поступают поочередно импульсы управления Выходы распределителя импульсов подключены к входам мостового усилителя мощности, каждьгй канал которого включает в себя две пары транзисторов 2, 3 и 4, 5 разной проводимости, а между точками соединения каждой пары-смежных каналов, образующих мост, включена фаза двигателя 6, Клемма источника достоянного напряжения низкого уровня U( соединена разделительным диодом 7 с мостовым усилителем мощности, подключенным через форсирующий ключ 8 к клемме источника постоянного напряжения высокого уровня Ug , Калодый канал усилителя мощности снабжен стабилизаторами 9 и 10 тока управления усршителя мощности и формирователем iI длительности импульса форсирования (один формирователь на два канала).

Устройство работает следующим образом.

Распределитель 1 импульсов выраба- тьшает на каждом из своих выходов систему сдвинутых по фазе прямоугольных импульсов напряжения (на фиг. 2 показаны сигналы U, U на двух смежных выходах распределителя 1 }. Сигнал и обеспеч1тает включение транзисторов 2 и 3 через стабипизатрр 9 тока (эмиттерный повторитель), сигнал Uj - включение транзисторов 4 и 5 через стабилизатор 10 тока (эмиттерный повторитель).

От распределителя 1 импyJft coв сигнал поступает одновременно на стабилизатор 9 тока (или 10) и форми- рователь 11 длительности импульсов, при этом происходит одновременное замыкание элементов 2,3, 8 и 9 (или 4,

5, 8 и 10), что приводит к подаче на фазу двигателя 6 напряжения форсирования (фиг. 2,сигнал U), длитель- ность действия которого определяется формирователем 11 длительности (фиг. 2, сигнал tTp)., После отключения форсирующего ключа 8 напряжение на фазе двигателя становится равным Uj, (фиг. 2). Ток управления

(фиг. 2) транзисторов 2 к 3 (иди 4 и 5) в рабочем интервале времени при колебаниях уровней напряжения на мостовом усилителе мощности определяется стабилизатором 9 тока (или 10) и остается неизменным.

Постоянство тока управления силовых транзисторов мостового усилителя мощности повышает их нагрузочную способность, упрощает устройство, повьшает 1ШД и уменьшает уста- новленную мощность.

Формула изабретения

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее распределитель и1-1пульсов, клем1 1ы для подсоединения к источникам напряжения низкого и высокого уровней и многока- нальньш усилитель мощности с каналами по числу фаз, каддый из которых содержит предусилитель и два последовательно соединенных транзистора, шунтированных встречно включенными диодами, причем точка соединения транзисторов и диодов каждого канала предназначена для подключения к. фазе двигателя, вход предусилителя соединен с выходом распределителя 1дапульсов, общая точка всех каналов соединена через диод с клеммой источника напряжения низкого уровня, а через формирующий ключ - с клеммой источника напряже. ния высокого уровня, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД, в усилитель мощности введены по числу фаз аналогичные имеющим- ся дополнительные каналы, предназна- ченные для подключения к другим вьшо- дам фаз, транзисторы канала имеют различную проводимость, а предусилитель

выполнен по схеме стабилизатора тока на транзисторе, коллектор которого соединен с базой транзистора одного канала, а эмиттер - с базой транзистора иной проводимости другого канала из двух, предназначенных для соединения с одной фазой двигателя.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах автоматического управления с шаговыми двигат елями: в системах числового программного управления металлорежущими станками, координатографами и т.д. Цель изобретения состоит в повышении КПД. Устройство для зшравления шаговым двигателем содержит распределитель импульсов, предварительные усилители и мостовой усилитель мощности, каждый канал которого образован двумя последовательно соединенными транзисторами разной проводимости и включенными встречно-параллельно диодами, а между точками соединения транзисторов каждого канала включена фаза двигателя. Мостовой усилитель подключен к двзгхуровнево- му источнику питания постоянного тока: к шине источника питания высокого уровня через форсирующий ключ, к шине источника питания низкого уровня через разделитель- ньй диод. Предварительный усилитель каждого канала вьшолнен в виде стабилизатора тока на транзисторе, база, которого подключена к одному из выходов распределителя импульсов, коллектор подключен к базе транзистора мостового усилителя, соединенного с разделительным диодом и форсирующим транзистором, а эмиттер через резистор обратной связи соединен с базой транзистора другого канала моста. При работе устройства на рабочих частотах как в момент форсирования, так и при удержании тока в фазе шагового двигателя ток управления силовыми транзисторами мостового усилителя остается неизменным, что повышает КПД, снижает установленную мощность силового трансформатора и, как следствие габариты и массу при уменьшении себестоимости всего устройства для управления шаговым двигателем. 2 нл. (Л 00 Од Од ч

«f

П.

/ lifofe