CS240300B1 - Zapojení řídicího obvodu krokového motoru - Google Patents

Abstract

Řídicí obvod krokového motoru, zejména dvoufázového v lineárním nebo rotačním provedení, využívá snímač okamžité polohy pohyblivé části krokového motoru. Ze žádané a skutečné hodnoty poloty je vyhodnocen zátěžný úhel, který řídí zesilovače s proměnným zesílením a tím i proud ve vinutí motoru. Zvýšením účinnosti a dynamické stability pohonu se dociluje podstatná úspora eleiktrické energie.

Description

Předložený vynález se týká zapojení řídlčího obvodu krokového motoru, zejména dvoufázového v lineárním nebo rotačním provedení.

Známá a používaná zapojení řídicích obvodů jsou řešena tak, že vinutí motoru jsou napájena z-proudových zdrojů, přičemž amplituda proudu je volena s ohledem ma dovolené oteplení motoru a zůstává téměř konstantní, ať je motor zatížený nebo běží naprázdno.

Nevýhodou tohoto řešení vyplývajícího z přirozené vlastnosti krokového motoru je nízká účinnost nezatíženého pohonu. Při krátkodobém zvýšení mechanického zatížení si motor nedokáže odebrat proud a dochází k výpadku ze synchronismu, neboť krokový motor je vlastně speciální provedení synchronního stroje.

Uvedené nevýhody podstatně odstraňuje zapojení řídicího obvodu krokového motoru podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zdroj krokoviacího kmitočtu je připojen na vstup generátoru, jehož funkční výstupy jsou připojeny na funkční vstupy zesilovačů s proměnným zesílením opatřené řídicími vstupy.

Výstupy zesilovačů s proměnným zesílením jsou spojeny se /signálovými vstupy přepínačů polarity, jejichž přepínací vstupy jsou spojeny s logickými výstupy generátoru. Výstupy přepínačů polarity jsou spojeny se vstupy výkonových zesilovačů, jejichž výstupy jsou spojeny s krokovým motorem opatřeným snímačem, zapojeným vstupem na generátor nosné frekvence a výstupy na signální vstupy vyhodnocovacích obvodů.

Řídicí vstupy vyhodnocovacích obvodů jsou spojeny s odpovídajícími funkčními výstupy generátoru..Každý z vyhodnocovacích obvodů je řešen tak, že signální vstup je zapojen přes amplitudový detektor, oddělovač stejnosměrné složky a obvod absolutní hodnoty na vstup skutečné hodnoty regulátoru, jehož vstup žádané hodnoty je spojen s řídicím vstupem vyhodnocovacího obvodu, přičemž výstup regulátoru je zapojený na jeden ze vstupů bloku průměrných absolutních hodnot,--jehož výstup je spojen s řídicími vstupy zesilovačů s proměnným zesílením.

V zapojení řídícího obvodu krokového motoru podle vynálezu se jako řídicí veličiny využívá zátěžný., úhel motorů. Odebíranýproud závisí na zatížení, čímž dochází ke zvýšení účinnosti při nízkých hodnotách zatížení, k úspoře elektrické .energie a ke zvýšení dynamické stability pohonu.

Příklad provedení zapojení řídicího obvodu je na přiloženém obr.

Zdroj E .krokovacího kmitočtu je připojen na vstup generátoru G, jehož funkční výstupy S, G jsou připojeny na funkční vstupy zesilovačů ZS, ZC s proměnným zesílením, opatřených řídicími vstupy RS, RC. Výstupy zesilovačů ZS, ZC s proměnným zesílením jsou spojeny se signálovými vstupy

BS, BC přepínačů PS, PC polarity, jejichž přepínací vstupy DS, DC jsou spojeny š logickými výstupy AS, AC generátorů G. Výstupy přepínačů PS, PC polarity jsou spojeny se vstupy výkonových zesilovačů VS, VC, jejichž výstupy jsou spojeny s krokovým motorem KM, opatřeným snímačem N. Snímač N je zapojený · vstupem na generátor FN nosné frekvencě a výstupy na signální vstupy NS, NC vyhodnocovacích obvodů HS, HC, jejichž řídicí vstupy RHS, RHC jsou spojeny s odpovídajícími funkčními výstupy S, C generátoru G.

Každý z vyhodnocovacích obvodů HS, HC je řešen tak, že signální vstup NS, NC je zapojen přes amplitudový detektor D, oddělovač O stejnosměrné složky a obvod A absolutní hodnoty na vstup K skutečné hodnoty regulátoru R, jehož vstup I žádané hodnoty je spojen s řídicím vstupem· ŘHS, RHC vyhodnocovacího obvodu HS, HC, přičemž výstup regulátoru R je připojený na jeden ze vstupů bloku B průměrných absolutních ihodnot, _ jehož výstup je spojen s řídicími vstupy RŠ, ŘC zesilovačů ZS, ZC s proměnným zesílením.

Krokový mortor KM je napájen proudy I. . sin x, resp. I. cos x, kde velké I značí amplitudu proudu a x polohu vyjádřenou v úhlových veličinách. Zdroj F krokovacího kmitočtu je připojen na generátor G funkcí· sin/cos, který má funkční výstupy S, C absolutních hodnot funkcí sinus a cosinus a logické výstupy AS, AC pro určení polarity uvedených funkcí. Funkční výstupy S, C jsou zapojeny ;na funkční vstupy zesilovačů ZS, ZC s proměnným zesílením, jejichž zesílení, je ovládáno řídicími vstupy RS, RC. V přepínačích PS, PC polarity se z absolutní hodnoty šinut a cosinus vytvoří· dvojice periodických průběhů s fázovým posunem jt/2, které jsou zavedeny do výkonových zesilovačů VS, VC, na jejichž výstupy jsou připojena vinutí krokového motoru KM. Okamžitá poloha pohyblivé části je snímána snímačem N napájeným z-generátoru. EN nosné frekvence. Na výstupech snímače N je dvojice signálů, jejichž kmitočet je shodný s nosným kmitočtem, avšak amplituda je modulována sinovým, resp. socinovým průběhem. Tato dvojice signálů je připojena na signální vstupy NS, NC vyhodnocovacích obvodů HS, HC. Řídicí vstupy RHS, RHC vyhodnocovacích obvodů HS, HC jsou spojeny s výstupy generátoru G funkcí sin/cosiitus. Výstupy obou vyhodnocovacích obvodů HS, HC jsou převedeny na absolutní hodnotu, ze které je vytvořen průměr v bloku B průměru absolutních hodnot, který vytváří řídicí napětí pro zesilovače ZS, ZC s proměnným zesílením. Každý vyhodnocovací obvod HS, HC je tvořen amplitudovým detektorem D, ve kterém se odfiltruje nosný kmitočet, oddělovačem O stejnosměrné složky a obvodem A absolutní hodnoty. Jeho výstup je zapojen na vstup X skutečné hodnoty regulátoru R a řídicí vstup ŘHS vyhodnocovacího obvodu HS je připojen na vstup I žádané hodnoty regulátoru R.

Při zvětšení odchylky žádané a skutečné hodnoty působí regulátor R tak, že zvětší zesílení zesilovačů ZS, ZC s proměnným zesílením, vzroste proud v krokovém motoru KM a zmenší se tím odchylka.

Zapojení je vhodné pro aplikace, kde se mění zatížení nebo· kde se zatížení pohybuje v malých hodnotách. '.

Claims (1)

1. Zapojení řídicího obvodu krokového motoru, zejména dvoufázového v lineárním nebo rotačním provedení vyznačený tím, že zdroj (F) krokovacího kmitočtu je připojen na vstup generátoru (G), jehož funkční výstupy (S, C) jsou připojeny na funkční vstupy zesilovačů (ZS, ZC) s proměnným zesílením, opatřených řídicími vstupy (ŘS, ŘC), výstupy zesilovačů (ZS, ZC) s proměnným zesílením jsou spojeny se signálovými vstupy (BS, BC) přepínačů (PS, PC) polarity, jejichž přepínací vstupy (DS, DC) jsou spojeny s logickými výstupy (AS, AC) generátoru (G) a výstupy přepínačů (PS, PC) polarity jsou spojeny se vstupy výkonových zesilovačů (VS, VC), jejichž výstupy jsou spojeny s krokovým motorem (KM] opatřeným snímačem (N), zapojeným vstupem na generátor (FN) nosné frekvence a výstupy vynalezu na signální vstupy (NS, NC) vyhodnocovacích obvodů (HS, HCj, jejichž řídicí vstupy (ŘHS, ŘHC) jsou spojeny s Odpovídajícími funkčními výstupy (S, C) generátoru (Gj, přičemž každý z vyhodnocovacích obvodů (HS, HC) má signální vstup (NS, NC) zapojen přes amplitudový detektor (D), •oddělovač (O) stejnosměrné složky a obvod (A) absolutní hodnoty na vstup (K) skutečné hodnoty regulátoru (R), jehož vstup •(I j žádané hodnoty je spojen s řídicím vstupem (ŘHS, ŘHC) vyhodnocovacího obvodu (HS, HC), přičemž výstup regulátoru '(R) je zapojen na jeden ze vstupů bloku (B) průměrných absolutních hodnot, jehož •výstup je spojen s řídicími vstupy (ŘS, RC) •zesilovačů (ZS, ZC) s proměnným zesílením.