СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Советский патент 1966 года по МПК H02P8/24 

Известные способы управления шаговым электродвигателем путем подачи серии электрических импульсов на его обмотки управления не позволяют полностью устранить свободпые колебания ротора, а лишь уменьшают амплитуду этих колебаний.

С целью полной остановки ротора без колебаний, предложен способ, при котором число импульсов в каждой серии выбрано равным числу фаз двигателя, причем все импульсы, кроме последнего, подают через равные временные интервалы, а последний импульс - через интервал времени, больший интервала между предшествуюш,ими импульсами, но меньший двойной его величины.

Предложенный способ основан на равенстве энергий, затрачиваемых при разбеге и торможении ротора двигателя при отработке шага. Шаг двигателя по описываемой схеме управления состоит из п элементарных шагов. Причем п можно менять в диапазоне , где m - число тактов коммутации (или фаз) шагового электродвигателя.

Для реализации движения шагового электропривода без колебаний необходима определенная расстановка во времени запускающих импульсов. Первые я-1 импульсов подают таким образом, что ротор двигателя вместе с рабочим механизмом запасает энергию, достаточную для отработки угла поворота, равного // а, где а - элементарный шаг двигателя. Первые П--1 шагов отрабатываются в ускоряющем электромагнитном поле. Последний л-й шаг отрабатывается но инерции против сил поля. Условие отработки шага без колебаний: равенство нулю скорости ротора при угле поворота п а + arcsin тп. Последний п-й импульс работы не производит. Он должен подаваться при скорости ротора, равной нулю,

т. е. он только фиксирует положение ротора. Временная расстановка первых п-1 и п-го импульсов зависит от момента сопротивления и момента инерции нагрузки и должна быть установлена заранее или ее подстраивают в

процессе работы, если эти величины переменны.

На чертеже в качестве примера приведена блок-схема для формирования серии из четырех импульсов для коммутации четырехфазных шаговых электродвигателей.

Блок-схема формирует серию импульсов с расстановкой во времени, обеспечивающей работу шагового привода без колебаний. В исходном состоянии электронный ключ /С закрыт. Импульсы с мультивибратором М не проходят на выход схемы, которую запускают импульсы, поступающие на вход триггера TI двоичного счетчика. С приходом запускающего импульса тригчому. Через ячейку «или открывается ключ /(. Импульсы с .мультивибратора поступают на выход схемы и на вход двоичного счетчика. Частота имиульсов мультивибратора оиределяется условием отработки четырех шагов при поступлении трех имиульсов иа вход распределителя импульсов. После прохождения трех импульсов триггеры Гз и принимают состояние, противоположное исходному. При этом через схему совпадеиия «и запускается реактивный триггер ТР, который через ячейку «или закрывает ключ Р( на время, в течение которого ои остается в «возбужденном состоянии. В качестве четвертого выходного импульса использован импульс, возникающий при возвращении реактивного триггера в исходное состояние. Четвертый импульс одновременно иереводит в исходное состояние триггеры }, Т-2 и 7:j, после чего схема готова к отработке новой комаиды.

Предмет изобретения

Способ управления шаговым электродвигателе.1 путем подачи серии электрических импульсов на его обмотки управления, отличающийся тем, что, с нелью полной остановки ротора без колебаний, число имнульсов в каждой серии выбирают равным числу фаз двигателя, причем все импульсы серии, кроме последнего подают через равные временные интервалы, а последний импульс - через интервал времени, больщий интервала между предшествующими импульсами, по меньший двойной его величины.

ёход