Устройство для управления -фазним шаговым двигателем Советский патент 1976 года по МПК H02P8/12 

3

схема напряжений может быть получена путем сложения сигналов Ui-Usj снимаемых с промежуточных каналов распределителя 1, ллбо непосредственным сЧ|Итыванием с программного устропства. Импульсы напряжения , поступающие на входы тиристоров 4 п о триггеров 2, задают время, в течение которого каждвш из указанных тиристоров должен быть открыт. Однако в силу неполной управляемости тиристоров отключения, например, тиристора ч- при снятии управляющего импульса L/i пе произойдет (тиристор после отпирания находится в проводящем состоянии HCJaBnciiAio от сигнала на его унравляющс.м электроде;. Для отключения тиристора 4 неооходимо отключить тиристор о, т. е. нодатъ управляющий сигнал на вход ill, в то же время для исключения переороса триггера z i jaиирания тиристора -ч и полного отпирания тиpiiciopa о) длительность такого вспомогательного сигнала, поданного на вход тиристора о, НС должна превытнато нериода коммутации триггера.

С этой целью сигнал Ui инвертируется инвертором и дифференцируется элементом 21. Полученный на выходе элемента 21 импульс (см. фиг. 2j откроет тиристор о лишь на время коммутации. По окончании нроцесса коммутации ооа тиристора t и о триггера 2 окажутся запертыми, и включепной оудет только одна из фаз сложного триггера.

Запирание обоих тиристоров 4 и 5 триггера 2 при подаче коротко10 встюмогательного имнульса ( ооеснечивается олагодаря то.му, что ток во вновь включенной фазе cs (в рассматриваемом случае подключенной к тириетору 5j нарастает медленно и по окончании нроцесса коммутации недостаточен для удержания тиристора в проводящем состоянии ири отсутствии управляющего сигнала. 1У.едлсппое нарастание тока во вновь включенной фазе ооуслоБ.ено индуктивностью фазы.

нриходом следующего управляющего импульса «И на вход lpa cПlpeдeлитcля 1 на управляющий электрод тиристора ч поступает широкин импульс , что вызывает отиира1ние тиристора о и включение двух фаз 3 тнатового двигателя.

.диалогично 1раоотает )стройство и при поступлении следующих импульсов управления, как по входу ± «Ьлеред ;, так и по входу /У (vitlasafl,) - импульс (ы на фиг. 2.

1 оммутация тиристоров 4 и о триггера 2 осуществляется посредством колеоательпого перезаряда коммутирующего контура по цени тиристор 4 - диоды 9, 7 и дроссель 13 (нри открывании тиристора 4, обеспечивающем отключение тиристора 5), или по цепи: дроссель 13 - тиристор 5 - диоды 8, 6 (при отпирании тиристора 5).

Отключенная фаза 3 через разделительный диод 10 (11) подключается к источнику питания и, рекуперируя в него накопленную электромагнитную энергию.

4

Для возможности регулирования напряжения на фазах о шагового двигателя прп сохранении неизменным паиряжения на коммутирующем контуре 12, 1о, 4io ооеспечивает раиотоспосооность схемы в широком диапазоне частот оез перестоики параметров контура, введены отсекающие диоды о, / и зарядные резисторы Ii, 10.

паилучшие динаМические характеристики шагового привода обеспечиваются при питании от источника тока, т. е. при введеиии в схему регулятора Ю нанряження с отрицателънон ооратнои связью сУо.с но току, снимаемой, нанример, с резистора i/. иднако в случае несимметричной кОМ., характеризующейся различным от такта к такту числом одновременно включенных обмоток, испо.тьзование стаоилизатора тока приводит к увеличению нотерь в меди, либо к недоиспользованию двигателя. Для исключения этого недостатка в оппсываемом устройстве предусмотрен датчик iti числа включенных фаз, изменяющий входное нанряжение U па регуляторе 10, и, соответственно, ток на выходе стаоилизатора тока. Изменяя величину тока в двигателе нри различно.м числе одновременно включенных фаз 3, можно обеспечить равенство амплитуд моментов, развиваемых шаговым двигателел 1, а также повысить использованпе шагового двигателя, выбрав требуемые зпачения токов.

такое вынолнение схемы повышает динамические ноказатели привода.

па фиг. 1 показан импульспый стабилизатор тока, раоотающий в ключевом режиме, поэтому его выход шунтирован встречновключенным диодом 18, по которому проходит ток нагрузки при отключенном ключе регулятора 1Ь. Принципиально стабилизатор тока и триггеры 2 в рассматриваемом устройстве могут бьпь выполнены по любым схема.м, отличпым от приведенных, что, однако, не изменяет их принципа работы, функционального назначения и связей между ними.

Фор м у л а и 3 о б р е Т е н и я

1.Устройство для управления /тг-фазным шаговым двигателем, содержащее т/2 тиристорных триггеров с емкостной коммутацией, в плечи которых включены фазы двигателя, отличающееся тем, что, с целью упрощения при 2w тактной коммутации, введены/и цепочек из последовательпо соединенных инвертора и дифференцирующего элемента, перекрестно связывающие между собой входы каждого из указанных триггеров.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потерь в двигателе и улучшения качества движения, введены стабилизатор потребляемого двигателем тока и датчик числа включенных фаз, соедипенный своими входами со входами указанных триггеров, а выходом - со входом стабилизатора тока.