CS204604B1 - Zapojení pro regulaci napájecího napětí krokového motoru - Google Patents

Abstract

Zapojení pro regulaci napájecího napětí krokového motoru. Zdroj napájecího napětí je rozdělen na napěťové úseky připojované k napájení krokového motoru spínačími prvky, např.. tyristory, zapojenými na výstupech čítače, spojeného se vzorkovacím obvodem a zapojeného na výstup čidla frekvence otáček krokového motoru. Skokového přepínání napájecího napětí se užívá jak v urychlovacím, tak brzdícím procesu pohybu krokového motoru.

Description

Vynález se týká zapojení pro regulaci napájecího napětí krokových motorů.

Krokový motor vyžaduje pro svou činnost tj. rozběh, uchování dostatečného momentu, brzdění a ohod při vyšším kmitočtu, velký rozsah změny napájecího napětí.

Dosud známá zapojení jsou založena na principu plynulé regulace střední hodnoty napětí odvozené od požadované konstantní hodnoty proudu. Při maximálním kmitočtu krokového motoru je spínací transistor, zapojený jako regulační prvek napájecího zdroje skoro nebo úplně otevřen a na krokovém motoru je plné napětí napájecího zdroje. Naopak při malých krokovacích kmitočtech nebo při stopu krokovacího motoru je udržována nízká úroveň napětí, odpovídající konstantní hodnotě proudu.

Nevýhodou těchto zapojení je nutnost použití spínacího transistoru velkého výkonu maximální napěťové třídy. Tímto transistorem prochází celkový proud všech čtyř fází krokového motoru. Další nevýhodou je složitost řídících a filtračních obvodů, nehledě na možnost rušení ovládací logiky krokového motoru. Kromě toho dochází vlivem časových konstant regulačního obvodu plynule regulovatelného zdroje ke zpomalení urychlovacího procesu při rozběhu krokového motoru. To se pak promítá do ztrátového času obráběcího stroje poháněného krokovým motorem.

Vpředu uvedené nevýhody odstraňuje nebo alespoň podstatně snižuje zapojení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zdroj napájecího napětí je rozdělen na napěťové úseky připojované k napájení krokového motoru spínacími prvky například tyristory, zapojenými na výstupech čítače spojeného se vzorkovacím obvodem a zapojeného na výstup čidla frekvence otáček krokového motoru.

Regulace napětí podle vynálezu se provádí skokovým způsobem. Pracovní rozsah krokového motoru je rozdělen do několika úseků daných kmitočtem krokování a hodnotou proudu krokového motoru. Pro každý úsek je voleno příslušné napájecí napětí a to tak, aby hodnota napájecího proudu byla přibližně konstantní. Přitom napájecí napětí úseku maximálního krokovacího kmitočtu není omezeno velikostí dovoleného napětí spínacího transistoru. Regulace napájecího napětí se provádí pomocí tyristorů připojováním nebo odpojováním sekcí vinutí vstupního transformátoru napájecího zdroje.

Přiklad zapojení podle vynálezu je dále popsán a vysvětlen s pomocí výkresu, na němž δ značí čidlo frekvence otáček krokového motoru, zapojené na vstup čítače B, Čitač B počítá po dobu trvání vzorkovacího intervalu, určeného vzorkovacím obvodem 0, jímž může být například monostabilní klopný obvod. Vzorkovací interval je konstantní. Prvním započítaným impulsem z čidla δ spouští čitač B vzorkovací obvod 0. Zpětně s ukončením vzorkovacího intervalu je čitač B vynulován, znovu napočítává příchozí impulsy z čidla δ a postup se opakuje. Počet impulsů z čidla δ je ekvivalentní počtu kroků krokového motoru a v době vzorkovacího intervalu se mění v závislosti s urychlováním nebo brzděním krokového

204804 motoru. Kmitočtový rozsah motoru je rozdělen na n žádaných úseků se stejným počtem napěťových úrovní k napájení krokového motoru. Každý úsek je tedy definován předem stanoveným počtem Impulsů z čidla S vztaženým k vzorkovacímu intervalu. Porovnávacími obvody v čitači B se hodnotí· zda se napočítané impulsy z čidla č, odpovídající zvoleným úsekům přepínaného napětí, časově vejdou nebo nevejdou do vzorkovacího intervalu. Výstupní signály Gl až On řídí spínací prvky TI až Tn. například tyristo ry napájecího zdroje NZ krokového motoru, jejichž počet odpovídá zvoleným n úsekům přepínaného napětí. Jsou-li například stanoveny pro přepnutí do druhé hladiny 3 až 5 impulsů a čitač B v daném vzorkovacím intervalu napočítá méně, sepne tyristor TI prvou napěťovou hladinu, napočítá-li více, sepne tyristor T3 třetí napěťovou úroveň, případně další z tyristorů T4 až Tn odpovídající vyšší napěťové úrovně pokud počet impulsů je větší než odpovídá třetí napěťové úrovni.

Tohoto skokového přepínání napájecího napětí se užívá jak v urychlovacím tak brzdícím procesu pohybu krokového motoru.

Claims (2)

1. Zapojení oro regulaci napájecího napětí krokového motoru vyznačené tím, že zdroj (NZ) napájecího napětí je rozdělen na napěťové úseky připojované k napájení krokového motoru spínacími prvky (TI až Tn) například tyristory, zapojenými na výstupech čitače (B), spojeného se vzorkovacím obvodem (0) a zapojeného na výstup čidla (δ) frekvence otáček krokového motoru.

2. Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že vzorkovací obvod (0) je tvořen monostabilním klopným obvodem.