Способ управления многопакетным шаговым двигателем Советский патент 1978 года по МПК H02P8/42 

Изобретение относится к управляемым электроприводам и может быть использовано, в частности, в многодвигательном приводе, построенном на базе асинхронных двигателей с фазовым ротором, дифференциональных и однофазных сельсинов, а также репульсионных двигателей.

Известен способ управления шаговым электродвигателем переменного тока йутем подключения однофазной обмотки к источнику переменного напряжения и поочередного закорачивания многофазной обмотки l . Однако такой способ управления не позволяет устранить вибрацию ротора вследствие наличия знакопеременной составляющей электромагнитного момента и, следовательно, получить высокие статические и динамические показатели привода.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ управления многопакетным шаговым двигателем переменного тока, роторы всех пакетов которого жестко связаны между собой, а каждый пакет содержит однофазную и многофазную обмотки, путем переключения посредством коммутатора фаз многофазной обмотки 2. Этот способ управления двигателем переменного тока, питаемы. переменнш« напряжением, также не устраняет пульсации электромагнитного момента, вызывающей вибрацию ритора двигателя к снижающей точность обработки шага и качество движения.

Целью изобретения является повышение точности обработки шага и уменьшение колебаний скорости двигателя.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу одну из указанных обмоток каждого пакета подключают к соответствукяцей фазе источника многофазного переменного напряжения.

К источнику переменного напряжения подключают однофазные обмотки непосредственно, а каждую фазу многофазной обмотки всех пакетов поочередно закорачивают посредством коммутатора,

Кроме того,.к соответствующей фазе источника переменного напряжения подключают посредством коммутатора многофазную обмотку каждого пакета, а однофазные обмотки закорачивают.

На фиг. 1 дана структурная схема привода с двухпакетнь шаговым двигателем, иллюстрирующая один из вариантов осуществления описываемого способа; на фиг. 2 - то же с трехпакетным

шаговым двигателем.

Устройство, реализующее способ содержит реверсивный распределитель 1 .Импульсов, выходы которого подключены к входам коммутационных ключей 2-4, закорачивающих многофазные обмотки пакетов 5-7 двигателя. Однофазные обмотки пакетов 5 и б двигателя (см. фиг.1) подключены к выходам многофазных инверторов 8 и 9.

Привод работает следующим образом.

В зависимости от того, на какой вход распределителя 1 импульсов (вход I или вход 1Г) поступают импульсы управления, коммутационные ключи 2-4 (см.фиг.1) осуществляют поочередное закорачивание одноименных фаз в каждом пакете двигателя в прямом 2 - 3 -

-4 - 2 - ... (при подаче импульсов на вход I ) или в обратной 2 - 4 - 3 -

-2 - ... (при подаче импульсов на вход Л ) последовательности, реализуя прямое или обратное вращение ротора.

Режим фиксации ротора реализуется при закорачивании фаз двигателя одной из пар коммутационных ключей, открытых сигналом с одного из выходов распределителя 1. При этом сигналы на входах распределителя 1 отсутствуют.

Согласно второму варианту способа управления при подаче импульсов на соответствующий вход распределителя

1ключи 2-4 подключаю т фазы всехдвигателей к фазам А,В /и С источника питания переменного тока, а однофазные обмотки закорачив-ают (см,фиг.2).

При отсутствии импульсов на входах распределителя 1 один из трех ключей

2- 4 в каждом ггакете подключает одну фазу двигателя к соответствующей фазе источника питания, что обеспечивает подачу на идентичные, фазы многопакетного двигателя многофазного переменного напряжения, при котором исключается пульсация суммарного момента, развиваемого двигателем. Такое питание многопакетного двигателя исключает в режиме его фиксации колебания ротора..

Подача импульсов управления на оди один из входов распределителя 1 обеспечивает коммутацию ключей 2 - 4 в каждом пакете двигателя, что приводит к вращению е.го ротора в соответствующем направлении. Поскольку и в режиме поочередной коммутации ключей 2 - 4 фазы двигателя подключаются к разным фазам источника питания, то сугимарный момент, развиваемый двигателем, и в этом режиме не имеет переменной сос тавляющей что устраняет вибрацию ротора, улучшает качество движения и повышает точность отработки заданного перемещения.

Предлагаемый способ управления при10годен для многопакетных двигателей, питаемых от источника переменного напряжения (или тока) с числом фаз, равным числу пакетов двигателя, Источником питания может быть сеть переменного тока или специальный источник напряжения (тока), например инвертор.

Формула изобретения

20

1. Способ управления многопакетным шаговым двигателем переменного тока, роторы всех пакетов которого жестко связаны между собой, а каждый

пакет содержит однофазную и многофазную обмотку, путем переключения посредством коммутатора фаз многофазной обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности отработки шага и уменьшения колебания скорости, одну из указанных обмоток каждого пакета подключают к соответствующей фазе источника многофазного переменного напряжения.

2. Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что к источнику переменного напряжения подключают однофазные обмотки непосредственно, а каждую фазу многофазной обмотки всех пакетов поочередно закорачивают посредством

коммутатора.

3. Способ по п.1, отличающий с я тем, что к соответствующей фазе источника напряжения .подключают 5 посредством коммутатора многофазную обмотку каждого пакета, а однофазные обмотки закорачивают.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 50 1. Авторское свидетельство СССР W 154954, кл. Н 02 К 37/00, 1962,

2. Авторское свидетельство СССР 417085, кл. Н 02 К 37/00, 1972.