Устройство для управления несколькими шаговыми двигателями Советский патент 1975 года по МПК H02P7/60 

1

Изобретение относится к электроприводам и может быть использовано для управления несколькими синфазно работающими шаговыми двигателями в системах автоматического регулирования.

Известны устройства для управления несколькими шаговыми двигателями с поочередной коммутацией фаз, содержаш,ие датчики положения роторов, связанные со входами усилителей мош,ности.

В описываемом устройстве, с целью повышения надежности, введены две группы схем «ИЛИ и три группы схем совпадения, число которых в каждой группе равно числу фаз двигателей, причем выходы одной группы схем «ИЛИ соединены со входами усилителей мош,ности, а входы через схемы совпадения всех трех групп связаны с выходами схем «ИЛИ второй группы, подключенных своими входами к одноименным выходам датчиков положения.

На фиг. 1 приведена структурная схема описываемого устройства применительно к двум четырехфазным шаговым двигателям; на фиг. 2-угловые характеристики моментов шаговых двигателей и временные диаграммы сигналов на отдельных элементах.

Шаговый двигатель 1 с датчиком положения 2 на валу и шаговый двигатель 3 с датчиком положения 4 на валу соединены с фазными усилителями мош,ности 5-8, которые управляются соответственно от схем «ИЛИ 9-12, входы которых соединены с выходами схем совпадения движения «Назад 13-16,

управляемых от шины обратного движения 17, с выходами схем совпадения положения «Стоп 18-21, управляемых от шины фиксации положения ротора 22, а также со схемами совпадения движения «Вперед 23-26, которые управляются от шины прямого движения 27. Вторые входы схем совпадения соединены с выходами схем «ИЛИ 28-31, входы которых соединены с одноименными выходами датчиков положения.

На фиг. 2 показаны угловые характеристики синхронизирующего момента М фаз I-IV опережающего двигателя ШД1 и отстающего двигателя ШД2, временные диаграммы сигналов с датчиков положения обоих двигателей

(1Ф2 - сигнал II фазы датчика положения двигателя ШД1, 2ФЗ -сигнал HI фазы датчика положения двигателя ШД2 и т. п.) и сигналы с выходов схем «ИЛИ 28-31 (21 - суммарный сигнал первых фаз датчиков положения, Б2 - соответственно вторых и т. п.) для трех случаев рассогласования положения роторов: 45 эл.град., 90 эл.град. и 135 эл.град. Заштрихованные площади кривых синхронизирующего момента показывают величину

энергии, сообщаемой каждому из двигателей

в очередном цикле коммутации. Двойная штриховка соответствует возбуждени1р двух фаз шагового двигателя. Заштрихованная площадь кривых выше оси 6 соответствует энергии разгона двигателя, ниже оси в-энергии торможения. Штриховка дана для случая движения в прямом направлении, когда по сигналу на шине прямого движения 27 открыты схемы совпадения 23-26.

Аналогичные процессы имеют место и при движении назад, когда открыты схемы совпадения 13-16.

Опережаюшая коммутация фаз отстающего двигателя и запаздывающая коммутация опережающего двигателя вызывают различие поступающей в двигатели энергии, что обеспечивает синхронизацию движения обоих двигателей и их синфазную работу.

Подача сигнала на шину 22 обеспечивает фиксацию двигателей. Повышение надежности устройства достигается посредством введения

потенциальных связей усилителей мощности с потенциальными датчиками положения, позволяющих исключить импульсные элементы, имеющие более низкую надежность.

Предмет изобретения

Устройство для управления несколькими шаговыми двигателями с поочередной коммутацией фаз, содержащее датчики положения роторов, связанные со входами усилителей мощности, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены две группы схем «ИЛИ и три группы схем совпадения, число которых в каждой группе равно числу фаз двигателей, причем выходы одной группы схем «ИЛИ соединены со входами усилителей мощности, а входы через схемы совпадения всех трех групп связаны с выходами схем «ИЛИ второй группы, подключенных своими входами к одноименным выходам датчиков положения.

П

И I

Фиг. 2