Устройство для управления шаговым двигателем с импульсным форсированием Советский патент 1980 года по МПК H02P8/12 H02P8/04 H02P8/24 

Изобретешге относится к автоматике, а именно к системам управления с шаговыми двигателями, и может быть исполь зовано, например, в системах программного управления металлорежушими станками. Известно устройство для управления шаговым двигателем с импульсным форсированием тока в фазах, содержащее распределитель импульсов, ключи, попключаюшие фазы двигателя к источникам постоянного тока высокого и низкого уровней, и узел формирования импульсов форсирования ij. Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является устройство для управления шаговым дв1ггателем с импульсным форсированием тока в фазах, содержащее источник управляющих сигналов, связанный с распределителем импульсов, подкшоченным своими выходами к сигнальным входам узла формирования импульсов форсирования усилителей мощности, связывающих фазы двигателя с источником постоянного тока низкого уровня, и ключевые элементы, соединенные своими входами с выходами узла формирования импульсов форсирования и связывающие фазы двигателя с источником постоянного тока высокого уровня 2. Недостатком таких устройств является невозможность регулирования среднего тока в фазах двигателя в переходных к установившихся режимах, что снижает быстродействие шагового двигателя. Целью изобретения является повышение быстродействия шагового двигателя. Это достигается тем, что узел формирования импульсов форсирова1ия содержит канал регулирования длительности, подключенный своим входом к выходу источника управляющих сигналов. Такое выполнение устройства позволяет увеличивать среднее значение тока в фазах шагового двигателя только во время переходных процессов при разгоне и торможении, повышая тем самым быстродействие привода, а также уменьшает нагрев двигателя в установившихся режимах, что повышает надежность привода. На фиг. 1 дана схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы поясняющие его работу. Устройство (см, фиг. 1) содержит йсTO41DIK 1 управляющих импульсов, распределитель 2 импульсов, связанный выходами U - U , с сигнальными входами узла 3 формирова1шя импульсов форсирования и входами ключевых элементов 4 усилителя мощности, связывающих фазы двигателя 5 с источником постоянного тока низкого уровня Е через разделительный диод 6. Выходы узла 3 формирования подключены ко входам ключевых элементов 7, связывающих фазы двигателя 5 с источником постоянного тока высокого уровня Е, соединенного с одним из концов фаз через разделительные диопы 8. Выход источника 1 управляющих сигналов соединен со входом 9 канала регулирования длителыости импульса форсирования узла 3 формирования (на черт этот канал не выделен). Устройство работает следующим образом. Источтшк 1 сигналов вырабатывает импульсы, средняя честота i которых при работе устройства изменяется по закону показанному на фиг. 2. Распределитель 2 импульсов преобразует эти сигналы в прямоугольные напряжения U Un) управляющие работой ключевых элементов 4 усилителей мощности (см, фиг. 2) и узлом 3 формирования импульсов форсирования . В узле 3 формирования импульсовфор сирования, который может быть выполнен, например, на базе триггера, формируются импульсы форсирования и фп) (см. фиг. 2), синхронизированные с пере ним фронтом сигналов распределителя им пульсов. Эти импульсы поступают на вхо ды соответствующих ключей 7, которые время длительности этих импульсов подключают источник питания Е к соответ ствующим фазам двигателя 5. По оконча действия импульса Utp, ( LJc) соот ветствующая фаза двигателя через разделительный диод 6 подключается к источнику низкого напряжения Е. При изменении частоты f в переходных режимах в канале регулирования длительгности узла 3 формирования вырабатывается сигнал разгон или торможение, изменяющий (увеличивающий) длительность импульса форсирования иф|(иф„) в переходных режимах (см. фиг. 2). Изменение длительности импульса и ф, ( и ср ) в процессе работы двигателя приводит к изменению среднего значения тока в фазах, как это показано на фиг. 2, что приводит к увеличению тока в переходных режимах, т. е. улучщает динамические характеристики двигателя без существенного нарущения fetihoBoro режима. Формула изобретения Устройство для управления шаговым двигателем с импульсным форсированием тока в фазах, содержащее источник управляющих сигналов, связанный с распределителем импульсов, подключенным своими выходами к сигнальным входам узла формирования импульсов форсирования усилителей мощности, связывающих фазы двигателя с источником постоянного тока низкого уровня, и ключевые элементы, соединенные своими входами с выходами узла формирования импул ЬСОЕ форсирования и связывающие фазы двигателя с источником постоянного тока высокого уровня, о т- личающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, узел формироваш1я импульсов форсирования содержит канал регулирования длительности, подключенный своим входом к выходу источника управляющих сигналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 38269.66, кл. 318-696, 1974. 2,Гизила В. Е., Москаленко Т. И. Снижение потерь энергии в электрическом шаговом приводе. - В сб. Числовое программное управление технологическим оборудованием. - Киев. Техника) 1974, с. 1ОО-1О5.