FR2800213A1 - DEVICE FOR IMPLEMENTING SEVERAL STEP MOTORS WITH AN OPERATING VOLTAGE LOWER THAN THEIR COMMON SUPPLY VOLTAGE - Google Patents
DEVICE FOR IMPLEMENTING SEVERAL STEP MOTORS WITH AN OPERATING VOLTAGE LOWER THAN THEIR COMMON SUPPLY VOLTAGE Download PDFInfo
- Publication number
- FR2800213A1 FR2800213A1 FR0013668A FR0013668A FR2800213A1 FR 2800213 A1 FR2800213 A1 FR 2800213A1 FR 0013668 A FR0013668 A FR 0013668A FR 0013668 A FR0013668 A FR 0013668A FR 2800213 A1 FR2800213 A1 FR 2800213A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- groups
- stepping motors
- motors
- operating
- mln
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 15
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 4
- 239000003471 mutagenic agent Substances 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/40—Special adaptations for controlling two or more stepping motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
Dispositif de mise en oeuvre de plusieurs moteurs pas à pas ayant des tensions de fonctionnement inférieures à une tension d'alimentation commune et des enroulements alimentés par des commutateurs semi-conducteurs de puissance, commandés par des séquences de pas d'avance. Un microcalculateur (C), tenant compte de la mise en groupes (GR1, GR2) des moteurs en série et/ ou en parallèle (M11-M1n; M21-M2m), des séquences de pas associées dans la mémoire (SP) et des impédances des enroulements de moteur (Ph1-Ph4), effectue une compensation d'impédance dans les groupes (GR1, GR2) pour maintenir leur tension d'alimentation par une commande synchrone supplémentaire de moteurs à ne pas commuter avec une séquence de pas de maintien.Device for implementing several stepper motors having operating voltages lower than a common supply voltage and windings supplied by semiconductor power switches, controlled by advance step sequences. A microcomputer (C), taking into account the grouping (GR1, GR2) of the motors in series and / or in parallel (M11-M1n; M21-M2m), the associated step sequences in the memory (SP) and the impedances of the motor windings (Ph1-Ph4), performs an impedance compensation in the groups (GR1, GR2) to maintain their supply voltage by an additional synchronous control of motors not to be switched with a holding step sequence .
Description
Etat de la technique La présente invention concerne un dispositif deSTATE OF THE ART The present invention relates to a device for
mise en oeuvre de plusieurs moteurs pas à pas d'une installa- implementation of several stepper motors of an installation
tion, ayant des tensions de fonctionnement inférieures à une tension d'alimentation commune des moteurs pas à pas dont les tion, having operating voltages lower than a common supply voltage of stepping motors whose
enroulements sont alimentés par des commutateurs semi- windings are powered by semi switches
conducteurs d'étages de puissance, et ceux-ci sont commandés par des séquences de pas d'avance, pour commuter les moteurs power stage conductors, and these are controlled by step sequences, to switch the motors
pas à pas.step by step.
Les moteurs pas à pas sont de plus en plus utili- Stepper motors are increasingly used
sés pour commander des organes d'actionnement tels que des soupapes, le volet d'air ou des organes analogues dans des to control actuators such as valves, the air shutter or the like in
véhicules automobiles. Les automobiles de tourisme et les vé- motor vehicles. Passenger cars and cars
hicules utilitaires utilisent diverses tensions d'alimen- Utility vehicles use various supply voltages
tation, c'est-à-dire celles fournies par les réseaux embar- tation, that is to say those provided by the on-board networks
qués qui sont par exemple de 12V et de 24V. Comme la demande en moteurs pas à pas pour les automobiles de tourisme est très importante, les moteurs pas à pas alimentés en 12V sont des produits de grande série plus avantageux que les moteurs which are for example 12V and 24V. As the demand for stepper motors for passenger cars is very high, stepper motors powered by 12V are mass produced products more advantageous than motors
pas à pas alimentés en 24V pour les véhicules utilitaires. step by step supplied with 24V for commercial vehicles.
Les moteurs pas à pas sont commandés par une sé- The stepper motors are controlled by a
quence de pas; dans cette séquence, pour tous les enroule- step sequence; in this sequence, for all the windings-
ments d'un moteur pas à pas, l'état " 1 " désigne elements of a stepping motor, state "1" indicates
l'alimentation et l'état " O " l'état non alimenté des enrou- the power supply and the "O" state the non-powered state of the reels
lements du moteur. Pour commuter un moteur pas à pas on lui fournit une séquence de pas c'est-à-dire une séquence de pas variable ou séquence de pas d'avance. La suite de la séquence de pas peut fixer cycliquement le sens de rotation du moteur engine elements. To switch a stepping motor, it is supplied with a step sequence, that is to say a variable step sequence or advance step sequence. Following the step sequence can cyclically set the direction of motor rotation
pas à pas, c'est-à-dire le mouvement d'avance ou de recul. step by step, that is to say the movement of advance or retreat.
Une particularité du moteur pas à pas est que pour une ali- A special feature of the stepper motor is that for an
mentation continue c'est-à-dire une commande avec la même sé- continuous statement, i.e. an order with the same segment
quence de pas, c'est-à-dire une séquence de pas de maintien, step sequence, i.e. a sustain step sequence,
le moteur reste immobile et ne commute pas plus loin. the engine remains stationary and does not switch further.
Si l'on fait fonctionner par exemple des moteurs pas à pas à 12V avec une tension d'alimentation de 24V, il If you operate, for example, 12V stepper motors with a supply voltage of 24V,
faut pour chaque séquence de pas, une résistance intermé- an intermediate resistance is required for each step sequence
diaire dimensionnée en fonction des enroulements du moteur diary dimensioned according to the motor windings
alimentés, pour réaliser la division de tension souhaitée. supplied, to achieve the desired voltage division.
Cette règle de dimensionnement s'applique à tous les cas dans lesquels les moteurs pas à pas doivent recevoir une tension This dimensioning rule applies to all cases in which the stepping motors must receive a voltage
de fonctionnement à partir d'une tension d'alimentation com- operating from a supply voltage
mune supérieure à la tension de fonctionnement du moteur pas à pas. On peut également utiliser des convertisseurs de tension réduisant une tension d'alimentation élevée en une tension plus faible pour les moteurs pas à pas. Si une telle installation comprend plusieurs moteurs pas à pas qui doivent commuter suivant différents modes, il faut que la puissance du convertisseur de tension corresponde pour que la tension de fonctionnement convertie ne dépende pas trop fortement de mune greater than the operating voltage of the stepper motor. Voltage converters can also be used to reduce a high supply voltage to a lower voltage for stepper motors. If such an installation comprises several stepping motors which have to switch according to different modes, the power of the voltage converter must correspond so that the converted operating voltage does not depend too strongly on
la charge.load.
Les deux types de fonctionnement présentent des inconvénients car ils nécessitent tous la mise en oeuvre de Both types of operation have drawbacks because they all require the implementation of
moyens considérables pour la conversion de la tension. considerable resources for voltage conversion.
La présente invention a pour but de développer un dispositif correspondant au type défini ci-dessus, comportant The present invention aims to develop a device corresponding to the type defined above, comprising
plusieurs moteurs pas à pas dans une installation, sans né- several stepper motors in an installation, without ne-
cessiter la mise en ouvre de moyens supplémentaires pour con- stop implementing additional means to
vertir la tension, et qui permet d'utiliser une tension d'alimentation supérieure à la tension de fonctionnement des moteurs pas à pas, sans toutefois limiter considérablement les conditions de fonctionnement des moteurs pas à pas de green the voltage, and which makes it possible to use a supply voltage greater than the operating voltage of the stepping motors, without however considerably limiting the operating conditions of the stepping motors of
l'installation.the installation.
A cet effet l'invention concerne un dispositif du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que To this end, the invention relates to a device of the type defined above, characterized in that
* la tension d'alimentation (par exemple 24V, 36V) est sub- * the supply voltage (for example 24V, 36V) is sub-
divisée en au moins deux plages de tensions de fonctionne- divided into at least two ranges of operating voltages
ment, * à chaque plage de tensions de fonctionnement, on associe un groupe de moteurs pas à pas avec une tension d'alimentation correspondante (par exemple 12V, 12V et 24V), ment, * for each range of operating voltages, a group of stepping motors is associated with a corresponding supply voltage (for example 12V, 12V and 24V),
* dans chaque groupe les montages en série formés des enrou- * in each group the series assemblies formed by the reels
lements et des commutateurs semi-conducteurs d'étages de puissance du moteur pas à pas sont branchés en parallèle, * on branche en série les groupes des montages série et on les raccorde à la tension d'alimentation, semiconductor switches of the stepper motor power stages are connected in parallel, * the groups of the series circuits are connected in series and connected to the supply voltage,
* dans une mémoire d'une commande on enregistre les enroule- * in a memory of an order the windings are recorded-
ments de moteur alimentés en dernier lieu et appartenant à tous les moteurs pas à pas, c'est-à-dire les séquences de pas exécutées en dernier lieu, et * un microcalculateur, en tenant compte des séquences de pas motor components last supplied and belonging to all stepper motors, i.e. the last sequence of steps executed, and * a microcomputer, taking into account the step sequences
associées dans la mémoire et des impédances des enroule- associated in the memory and impedances of the windings
ments de moteur correspondant aux cas de fonctionnement, commande les moteurs pas à pas dont il faut continuer la commutation avec une séquence de pas d'avance variable, et par une commande synchrone supplémentaire de moteurs pas à pas qui ne doivent plus être commutés, avec une séquence de motor components corresponding to the operating cases, controls the stepping motors whose switching must be continued with a variable advance step sequence, and by an additional synchronous control of stepping motors which must no longer be switched, with a sequence of
pas de maintien restant constante, effectue une compensa- no hold remaining constant, compensates
tion d'impédance dans les groupes de telle sorte que pour chaque cas de fonctionnement, les impédances globales des groupes sont dans un rapport correspondant au rapport des tensions d'alimentation (par exemple 12V:12V ou 12V:24V) impedance in the groups so that for each operating case, the overall group impedances are in a ratio corresponding to the ratio of the supply voltages (for example 12V: 12V or 12V: 24V)
des groupes de moteurs pas à pas.groups of stepper motors.
En répartissant les moteurs pas à pas de l'installation en groupes et avec le montage en série des groupes, par une commande supplémentaire des moteurs pas à pas avec une séquence de pas de maintien, les moteurs pas à pas qui ne doivent pas commuter sont utilisés pour compenser By dividing the stepper motors of the installation into groups and with the series mounting of the groups, by an additional control of the stepper motors with a holding step sequence, the stepper motors which must not switch are used to compensate
l'impédance, afin de garantir que dans chaque cas de fonc- impedance, to ensure that in each case
tionnement, la tension d'alimentation soit répartie entre les tensions de fonctionnement associées aux groupes de moteurs pas à pas. Les moteurs pas à pas qui ne doivent pas commuter The supply voltage is distributed among the operating voltages associated with the stepper motor groups. Stepper motors that should not switch
jouent ainsi le rôle de résistances intermédiaires ou de con- thus play the role of intermediate resistances or
vertisseurs de tension utilisés jusqu'à présent dans les so- voltage boosters used so far in so-
lutions connues. Les impédances globales des groupes peuvent parfaitement varier d'un mode de fonctionnement à l'autre, known versions. The overall impedances of the groups can perfectly vary from one operating mode to another,
mais il est indispensable que le rapport des impédances tota- but it is essential that the ratio of the total impedances
les des groupes ne varie pas et reste toujours dans le rap- the groups does not vary and always remains in the report
port des plages de tension de fonctionnement divisées pour la wearing divided operating voltage ranges for
tension d'alimentation.supply voltage.
Une fonction correspondante est assurée par la A corresponding function is provided by the
mémoire et le microprocesseur de la commande. La mémoire con- memory and the microprocessor of the control. Memory con-
tient toutes les séquences de pas exécutées en dernier lieu par tous les moteurs pas à pas de l'installation. Le mode de fonctionnement souhaité est appliqué comme condition d'entrée au microprocesseur. Le microprocesseur reconnaît ainsi les moteurs pas à pas qui doivent commuter et le sens de leur ro- keeps track of all the step sequences last executed by all the stepper motors in the installation. The desired operating mode is applied as an input condition to the microprocessor. The microprocessor thus recognizes the stepping motors which must switch and the direction of their rotation.
tation; il commande la séquence de pas de commutation cor- tation; it controls the sequence of switching steps cor-
respondante en tenant compte des séquences de pas appliquées en dernier lieu et enregistrées dans la mémoire pour de tels moteurs pas à pas. Le microprocesseur reconnaît en outre la situation des moteurs pas à pas dans les groupes et leur puissance de commande, de sorte que les séquences de pas de commutation fournies par le microprocesseur peuvent également corresponding taking into account the step sequences last applied and saved in the memory for such stepper motors. The microprocessor further recognizes the situation of the stepper motors in the groups and their control power, so that the switching step sequences provided by the microprocessor can also
être appliquées aux moteurs pas à pas souhaités. be applied to the desired stepper motors.
Pour que la division de tension dans les groupes de moteurs pas à pas soit respectée, le microcalculateur force par une commande synchrone supplémentaire de moteurs pas à pas qui ne doivent pas être commutés, avec une séquence de pas de maintien, une compensation de l'impédance dans les groupes dans lesquels l'impédance totale des enroulements de In order to respect the voltage division in the stepper motor groups, the microcomputer forces an additional synchronous control of stepper motors which must not be switched, with a sustaining step sequence, compensation of the impedance in groups in which the total impedance of the windings of
moteur alimentés diffère du rapport prédéterminé par les ten- motor supplied differs from the predetermined ratio by the voltages
sions de fonctionnement des groupes. Il est important d'avoir toujours une adaptation aux groupes dans lesquels il faut groups. It is important to always adapt to the groups in which you need to
alimenter la majorité des enroulements de moteur avec des sé- supply the majority of motor windings with
quences de pas d'avance. Ainsi par la reprise en compte des quences of steps ahead. So by taking into account
séquences de pas mémorisées dans la mémoire pour tous les mo- step sequences stored in memory for all modes
teurs pas à pas et des conditions d'entrée, le microproces- step by step and entry conditions, the microprocessor
seur peut sélectionner la commande synchrone pour que les tensions de fonctionnement des groupes soient respectées pour seur can select the synchronous command so that the group operating voltages are respected for
chaque application. La commande des moteurs pas à pas concer- each application. The control of the stepper motors concerned
nés doit se faire simultanément, c'est-à-dire dans la même cadence. Pour une compensation d'impédance il faut que le microcalculateur tienne également compte des impédances des enroulements des moteurs dans les groupes. Si par exemple un groupe de moteurs pas à pas alimentés en 24V et un groupe de moteurs pas à pas alimentés en 12V, sont commutés en série à une tension d'alimentation de 36V, et si tous les moteurs pas à pas ont des enroulements de même impédance, alors un moteur pas à pas du groupe à 24V commandé avec deux enroulements de moteur selon la séquence de pas d'avance peut être compensé par un moteur pas à pas du groupe 12V si l'on alimente deux moteurs pas à pas du groupe 12V avec deux enroulements. D'un autre côté, avec un moteur pas à pas du groupe 24V on peut compenser deux moteurs pas à pas du groupe 12V alimentés avec born must be done simultaneously, that is to say at the same rate. For impedance compensation, the microcomputer must also take into account the impedances of the motor windings in the groups. If for example a group of stepping motors supplied with 24V and a group of stepping motors supplied with 12V, are switched in series at a supply voltage of 36V, and if all the stepping motors have windings of same impedance, then a stepper motor of the group at 24V controlled with two motor windings according to the sequence of steps of advance can be compensated by a stepper motor of the group 12V if two stepper motors of the 12V group with two windings. On the other hand, with a stepper motor of the 24V group it is possible to compensate two stepper motors of the 12V group supplied with
une séquence de pas d'avance.a sequence of steps ahead.
On arrive à une simplification considérable de l'installation et de la commande des moteurs pas à pas si les impédances des enroulements des moteurs dans les groupes sont A considerable simplification is achieved in the installation and control of the stepper motors if the impedances of the motor windings in the groups are
les mêmes et ont entre elles un rapport correspondant au rap- the same and have a relationship between them corresponding to the
port des tensions de fonctionnement des groupes, et si pour chaque cas de fonctionnement, indépendamment de la commande avec une séquence de pas d'avance ou de maintien, le nombre des enroulements de moteur alimentés dans les groupes est chaque fois le même. On peut alors renoncer à tenir compte en plus de l'impédance des enroulements des moteurs comme il wearing of the operating voltages of the groups, and if for each operating case, independently of the control with a sequence of steps of advancing or holding, the number of motor windings supplied in the groups is the same each time. We can then give up taking into account in addition to the impedance of the motor windings as it
convient en général de le faire dans la conception de la com- in general should be done in the design of the
mande décrite précédemment.previously described.
Pour le cas particulier d'utilisation de moteurs pas à pas à 12V dans une installation recevant une tension d'alimentation de 24V, le montage et la commande sont tels que tous les moteurs pas à pas de l'installation présentent For the specific case of using 12V stepper motors in an installation receiving a supply voltage of 24V, the mounting and control are such that all the stepping motors in the installation have
le même nombre d'enroulements de moteur avec la même impé- the same number of motor windings with the same impedance
dance, la tension de fonctionnement des moteurs pas à pas dance, the operating voltage of the stepper motors
correspond à la moitié de la tension d'alimentation, les mo- corresponds to half of the supply voltage, the mo-
teurs pas à pas sont répartis en deux groupes, et pour chaque tutors are divided into two groups, and for each
cas de fonctionnement, on aura dans les deux groupes, un nom- operating case, we will have in both groups, a name-
bre chaque fois identique d'enroulements de moteur alimentés, indépendamment de la commande avec une séquence de pas d'avance ou une séquence de pas de maintien. Cela est vrai en général si la tension de fonctionnement des moteurs pas à pas Bre identical times of powered motor windings, independently of the control with a sequence of advance steps or a sequence of holding steps. This is generally true if the operating voltage of the stepper motors
utilisés correspond à la moitié de la tension d'alimentation. used corresponds to half of the supply voltage.
Selon une réalisation, les cas de fonctionnement sont caractérisés en ce que les conditions d'entrée associées aux moteurs pas à pas fournissent au microprocesseur le cas de fonctionnement souhaité, et le microprocesseur en tenant compte du contenu correspondant de la mémoire et de According to one embodiment, the operating cases are characterized in that the input conditions associated with the stepping motors provide the microprocessor with the desired operating case, and the microprocessor taking into account the corresponding content of the memory and
l'impédance des enroulements des moteurs pas à pas des grou- the impedance of the windings of the stepper motors of the groups
pes, fixe la séquence de pas d'avance pour les moteurs pas à pes, sets the step sequence in advance for stepper motors
pas qu'il faut commuter.not that you have to switch.
Pour que le contenu de la mémoire corresponde toujours à l'état le plus récent, il est prévu que pour cha- To ensure that the contents of the memory always correspond to the most recent state, it is intended that for each
que cas de fonctionnement, le contenu de la mémoire soit mo- that in case of operation, the content of the memory is
difié en fonction des séquences de pas d'avance et de defined according to the sequences of steps in advance and of
maintien appliquées aux moteurs pas à pas. hold applied to stepper motors.
Selon une réalisation pour la commande et l'alimentation, le microcalculateur transmet la séquence de pas d'avance et de maintien par des étages de commutation à According to an embodiment for the control and the supply, the microcomputer transmits the sequence of steps of advance and of maintenance by switching stages to
des lignes de commande vers les entrées de commande des com- from the command lines to the command inputs of the
mutateurs semi-conducteurs de puissance. semiconductor power mutators.
Les moyens de commande peuvent être réduits si les enroulements des moteurs pas à pas sont alimentés par une The control means can be reduced if the windings of the stepping motors are supplied by a
commande matricielle.matrix control.
On peut également développer l'invention en ce We can also develop the invention in this
que, dans la zone avec une plage de tensions de fonctionne- that in the area with a range of operating voltages-
ment ayant des moteurs pas à pas à tension de fonctionnement with stepping motors with operating voltage
réduite, on forme des sous-groupes de moteurs pas à pas inté- reduced, subgroups of integrated stepper motors are formed
grés de la même manière que les moteurs pas à pas des groupes dans le programme de compensation de commande et d'impédance in the same way as the stepper motors of the groups in the command and impedance compensation program
du microcalculateur.of the microcomputer.
Un développement avantageux est caractérisé en ce que par une alimentation brève supplémentaire des moteurs pas à pas d'un groupe ou d'un sous-groupe, pour l'autre groupe ou sous-groupe on augmente la tension de fonctionnement et ainsi An advantageous development is characterized in that by an additional brief supply of the stepping motors of a group or a sub-group, for the other group or sub-group the operating voltage is increased and thus
le couple. Ce moyen peut également être pris dans une instal- the couple. This means can also be taken in an installation.
lation à plusieurs groupes et plusieurs sous-groupes, pour lation to several groups and several subgroups, for
être appliqué successivement aux groupes et aux sous-groupes. be applied successively to groups and subgroups.
Une possibilité de variation optimale dans les cas de fonctionnement correspond à un nombre de moteurs pas à pas pratiquement le même dans les groupes et les sous-groupes et en ce que la répartition des moteurs pas à pas entre les groupes se fait en tenant compte des cas de fonctionnement pour pouvoir alimenter les moteurs pas-à-pas dans chaque cas de fonctionnement, le plus possible dans pratiquement tous An optimal variation possibility in the case of operation corresponds to a practically the same number of stepping motors in the groups and the sub-groups and in that the distribution of the stepping motors between the groups is done taking into account the operating case to be able to power the stepping motors in each operating case, as much as possible in practically all
les groupes et les sous-groupes.groups and subgroups.
La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: * la figure 1 montre un circuit à deux groupes de moteurs pas à pas alimenté par une tension de fonctionnement uni- The present invention will be described below with the aid of exemplary embodiments shown diagrammatically in the appended drawings in which: * FIG. 1 shows a circuit with two groups of stepping motors supplied by a uniform operating voltage
que, correspondant à la moitié de la tension d'alimen- that, corresponding to half of the supply voltage
tation, * la figure 2 montre un dispositif analogue à celui de la figure 1 mais avec une commande par matrice des moteurs pas à pas, * la figure 3 montre un dispositif avec une augmentation tation, * Figure 2 shows a device similar to that of Figure 1 but with a matrix drive of the stepper motors, * Figure 3 shows a device with an increase
brève du couple d'un moteur pas à pas commandé par une sé- brief torque of a stepper motor controlled by a
quence pas à pas d'avance.quence step by step in advance.
Selon la figure 1, dans le cas caractéristique d'un réseau embarqué à 12V ou 24V d'un véhicule automobile, les (n) moteurs pas à pas Mll-Mln forment un premier groupe According to FIG. 1, in the characteristic case of a 12V or 24V on-board network of a motor vehicle, the (n) Mll-Mln stepper motors form a first group
GR1 et les (m) moteurs pas à pas M21...M2m constituent un se- GR1 and the (m) stepper motors M21 ... M2m constitute a se-
cond groupe GR2 sensiblement de même taille. Tous les moteurs pas à pas des deux groupes GR1, GR2 ont non seulement une tension de fonctionnement Um correspondant à la moitié de la cond GR2 group substantially the same size. All the stepping motors of the two groups GR1, GR2 not only have an operating voltage Um corresponding to half the
tension de pré-alimentation Ubatt, mais également des enrou- Ubatt pre-supply voltage, but also windings
lements Phl, Ph2, Ph3 et Ph4 de même impédance et de même nombre de quatre enroulements. Les enroulements de moteur Phl-Ph4 de tous les moteurs pas à pas de l'installation sont Phl, Ph2, Ph3 and Ph4 elements with the same impedance and the same number of four windings. The Phl-Ph4 motor windings of all the stepper motors in the installation are
branchés en série avec les étages de puissance à semi- connected in series with the semi-power stages
conducteurs Tl, T2, T3 et T4 et peuvent être alimentés par conductors Tl, T2, T3 and T4 and can be supplied by
ces étages lorsqu'on commande l'entrée de commande. Les com- these stages when the command input is ordered. The com-
mutateurs semi-conducteurs d'étages de puissance T1-T4 peu- T1-T4 power stage semiconductor mutators may
vent avoir des lignes de commande individuelles sl-s4 pour can have individual sl-s4 command lines for
que dans les conditions maximales, on dispose d'une associa- that under the maximum conditions, we have an association
tion individuelle des moteurs pas à pas et d'un microcalcula- individual stepper motors and microcalcula-
teur HtC de la commande ST, avec un nombre de (4xn) + (4xm) lignes de commande. Le potentiel de commande sera appliqué par des étages de commutation Sgl et Sg2 individuels pour HtC value of the ST command, with a number of (4xn) + (4xm) command lines. The control potential will be applied by individual switching stages Sgl and Sg2 to
chaque groupe. Ces étages comportent nx4 ou mx4 interrup- each group. These floors have nx4 or mx4 interrup-
teurs. La commande des groupes de commutateurs Sgl, Sg2 est assurée par le microcalculateur pC dont les lignes d'entrée el...e(n+m) reçoivent des informations de condition de fonctionnement. A chaque moteur pas à pas de teurs. The control of the switch groups Sgl, Sg2 is ensured by the microcomputer pC whose input lines el ... e (n + m) receive operating condition information. At each stepper motor
l'installation on peut associer un nombre quelconque de li- the installation we can associate any number of li-
gnes d'entrée. La ligne d'entrée par exemple el peut égale- entry genes. The input line for example el can also
ment être associée à plusieurs moteurs pas à pas d'un groupe ou des deux groupes si ces moteurs pas à pas doivent être alimentés en commun, de la même manière. Les moteurs pas à pas sont alors commandés également par les lignes de commande communes sl-s4. Le microcalculateur pC connaît la position de tous les moteurs pas à pas dans ces groupes. La commande ST be associated with several stepper motors of a group or of the two groups if these stepper motors are to be supplied in common, in the same way. The stepper motors are then also controlled by the common sl-s4 control lines. The pC microcomputer knows the position of all the stepper motors in these groups. The ST command
présente en outre une mémoire SP dans laquelle sont mémori- also has a memory SP in which are stored
sées les séquences de pas, fournies en dernier lieu aux mo- the step sequences, last supplied to the
teurs pas à pas (indépendamment de ce qu'il s'agit d'une séquence de pas pour avancer ou pour rester immobile). Cela s'obtient de manière simple en ce que les séquences d'avance ou de maintien fournies par le microcalculateur pC à partir des conditions d'entrée c'est-à-dire du cas de fonctionnement sont également fournies à la mémoire SP. Les séquences de pas step by step (regardless of whether it is a sequence of steps to move forward or to stay still). This is obtained in a simple manner in that the advance or maintenance sequences supplied by the microcomputer pC from the input conditions, that is to say from the operating case, are also supplied to the memory SP. The step sequences
d'avance peuvent également fixer le sens de rotation du mo- can also set the direction of rotation of the mo-
teur pas à pas ainsi commandé.step by step orderer so ordered.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, pour la compensation d'impédance, pour respecter la tension de diviseur Um entre la tension de fonctionnement des moteurs pas à pas des groupes GR1, GR2 il suffit que dans chaque In the embodiment of FIG. 1, for the impedance compensation, in order to respect the divider voltage Um between the operating voltage of the stepping motors of the groups GR1, GR2 it suffices that in each
groupe GR1, GR2, pour chaque état de fonctionnement, on ali- group GR1, GR2, for each operating state,
mente le même nombre d'enroulements moteur Phl-Ph4. Si cela lie the same number of Phl-Ph4 motor windings. If that
est déjà le cas du fait de la séquence de pas d'avance du mi- is already the case due to the mid-step sequence
croprocesseur pC, il n'est pas nécessaire d'effectuer une compensation d'impédance car on suppose que les impédances de tous les enroulements Phl-Ph4 de tous les moteurs pas à pas Mll-Mln et M21-M2m sont les mêmes. Dans la négative, à l'aide pC croprocessor, it is not necessary to carry out an impedance compensation because it is supposed that the impedances of all the windings Phl-Ph4 of all the stepper motors Mll-Mln and M21-M2m are the same. If not, using
des séquences de pas de maintien, on effectue une compensa- hold step sequences, compensate for
tion d'impédance sur les moteurs pas à pas qui ne sont pas à commuter dans le groupe, avec au moins une séquence de pas de commutation pour que dans ce groupe, le nombre correspondant d'enroulements de moteur soient alimentés. Cette compensation impedance on stepping motors which are not to be switched in the group, with at least one sequence of switching steps so that in this group, the corresponding number of motor windings are supplied. This compensation
de l'impédance doit se faire dans chaque mode de fonctionne- impedance must occur in each operating mode-
ment, si les groupes GR1, GR2 sont commutés de manière diffé- if groups GR1, GR2 are switched differently
rente, ce qui est à prendre en compte déjà dans la dernière séquence de pas enregistrée dans la mémoire SP et signifie comme l'indique l'horloge TG, qu'il s'agit d'un mouvement rent, which is to be taken into account already in the last sequence of steps recorded in the memory SP and means as indicated by the clock TG, that it is a movement
synchrone c'est-à-dire que l'on commute dans la même cadence. synchronous, that is to say that we switch at the same rate.
Il est facile de voir que la disposition peut également comporter plus de deux groupes si la tension d'alimentation Ubatt est subdivisée en plusieurs tensions de It is easy to see that the layout can also have more than two groups if the supply voltage Ubatt is subdivided into several voltages of
fonctionnement; ces tensions de fonctionnement doivent cor- operation; these operating voltages must cor-
respondre aux tensions de fonctionnement de moteurs pas à pas différents. De plus, les groupes branchés en série peuvent être directement répartis en sous-groupes. Par exemple un groupe de séquences de pas de 24V peut être subdivisé en deux sous-groupes comportant des moteurs pas à pas de 12V. Ces respond to the operating voltages of different stepper motors. In addition, groups connected in series can be directly divided into sub-groups. For example, a group of 24V step sequences can be subdivided into two subgroups comprising 12V stepper motors. These
sous-groupes branchés en série sont alors branchés en paral- subgroups connected in series are then connected in parallel-
lèle sur les moteurs pas à pas 24V du groupe associé. La com- lele on 24V stepper motors of the associated group. The com-
mande des sous-groupes et de la compensation de l'impédance dans ceux-ci, se fait de la même manière que dans les groupes avec le microcalculateur pC en tenant compte du contenu de la mémoire et des conditions d'entrée des lignes d'entrée el...e(n+m). Pour la compensation d'impédance, dans chaque cas de fonctionnement il faut compenser le rapport de l'impédance globale des enroulements de moteur alimentés dans subgroups and impedance compensation are controlled in the same way as in groups with the pC microcomputer, taking into account the content of the memory and the input conditions of the lines entrance el ... e (n + m). For impedance compensation, in each operating case, the ratio of the overall impedance of the motor windings supplied in
les groupes GR1, GR2 suivant le rapport des tensions de fonc- groups GR1, GR2 according to the ratio of the operating voltages
tionnement des groupes. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, cela signifie un rapport 1:1. On arrive à cette compensation d'impédance si dans chaque groupe GR1, GR2 on groups. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, this means a 1: 1 ratio. This impedance compensation is obtained if in each group GR1, GR2 we
alimente le même nombre d'enroulements Phl, Ph4. supplies the same number of windings Phl, Ph4.
Les impédances globales dans les groupes GR1, GR2 peuvent varier d'un cas de fonctionnement à l'autre mais ces impédances doivent toujours être égales. La même procédure s'applique également à plus de deux groupes de moteurs pas à pas avec des tensions de fonctionnement différentes si la The overall impedances in groups GR1, GR2 can vary from one operating case to another, but these impedances must always be equal. The same procedure also applies to more than two groups of stepper motors with different operating voltages if the
somme des tensions de diviseur Um des groupes branchés en sé- sum of the divider voltages Um of the groups connected in se-
rie correspond à la tension d'alimentation Ubatt. Pour des rie corresponds to the Ubatt supply voltage. For some
impédances différentes des enroulements Phl-Ph4, cette com- different impedances of the Phl-Ph4 windings, this com-
pensation des impédances est encore plus simple si les impé- thinking of impedances is even simpler if the impedances
dances des moteurs pas à pas des groupes sont dans un rapport qui correspond à celui des tensions de diviseur Um. Dans la négative, il faut que le microcalculateur pC compense cette différence d'impédance par un nombre correspondant dances of the groups' stepper motors are in a ratio which corresponds to that of the divider voltages Um. If not, the pC microcomputer must compensate for this difference in impedance by a corresponding number
d'enroulements de moteur Phl-Ph4, alimentés, qu'il faut com- of powered Phl-Ph4 motor windings, which must be
penser comme cela a déjà été décrit. think like it has already been described.
Selon la figure 2, les moyens de commande pour According to Figure 2, the control means for
commuter peuvent être réduit en ce qu'une commande matri- switch can be reduced in that a matrix command
cielle est choisie pour les moteurs pas à pas. Par ces lignes it is chosen for stepper motors. By these lines
de commande sl-s4, on commande par les commutateurs à semi- sl-s4, it is controlled by semi-switches
conducteurs d'étages de sortie T1-T4, les enroulements de tous les moteurs pas à pas Mll-Mln ou M21-M2m, d'un groupe T1-T4 output stage conductors, the windings of all Mll-Mln or M21-M2m stepper motors, of a group
GR1, GR2 c'est-à-dire on sélectionne les groupes. La sélec- GR1, GR2 that is to say, the groups are selected. The selection
tion des moteurs pas à pas d'un groupe est assurée par des commutateurs individuels par moteur mll-mln ou m21-m2m qui sont imbriqués dans la ligne de tension d'alimentation des enroulements Phl-Ph4 du groupe GR1, GR2. Si par exemple le commutateur mll est fermé, alors seul le moteur pas à pas Mll tion of the stepper motors of a group is ensured by individual switches by motor mll-mln or m21-m2m which are nested in the supply voltage line of the windings Phl-Ph4 of the group GR1, GR2. If for example the switch mll is closed, then only the stepper motor Mll
du groupe GR1 sera alimenté, si les commutateurs semi- of the GR1 group will be supplied, if the semi-
conducteurs de sortie T1-T4 associés au groupe GR1 sont com- T1-T4 output conductors associated with group GR1 are com-
mandés, pendant que les moteurs pas à pas M12-Mln restent mandated, while the M12-Mln stepper motors remain
coupés du courant. La compensation d'impédance s'exécute aus- cut off from the power. Impedance compensation is also performed
si par la commande matricielle des moteurs pas à pas. if by the matrix drive of the stepper motors.
Enfin un détail d'une installation avec seulement deux moteurs pas à pas Mll et M21 branchés en série selon la figure 3, montre une possibilité d'assurer par une commande Finally, a detail of an installation with only two stepping motors Mll and M21 connected in series according to FIG. 3, shows a possibility of ensuring by command
brève d'un moteur pas à pas Mll du groupe GR1 en lui fournis- brief of a GR1 group M1 stepper motor by providing it-
sant l'alimentation pour toutes les phases Phl-Ph4 avec un modèle de pas de maintien 1111, une augmentation brève de la tension de division Uh, pour donner au moteur pas à pas M21 de l'autre groupe GR2, la séquence de pas d'avance 1010 avec un couple plus élevé. Lorsque tous les moteurs pas à pas sant the power supply for all phases Phl-Ph4 with a holding step model 1111, a brief increase in the division voltage Uh, to give the stepping motor M21 of the other group GR2, the step sequence d 'advance 1010 with higher torque. When all the stepper motors
Mll...M21 ont la même impédance, alors en alimentant les en- Mll ... M21 have the same impedance, so by feeding the
roulements de moteur Phl, Ph3 du moteur pas à pas M21 avec la séquence de pas d'avance 1010, et tous les enroulements de moteur Phl-Ph4 du moteur pas à pas Mll avec une séquence de pas de maintien 1111, on aura une montée de tension du groupe GR2 et ainsi du moteur pas à pas M21 que l'on atteint pour Uh = 16V; ce niveau conduit à un couple plus élevé pour le Phl motor bearings, Ph3 of the M21 stepper motor with the advance step sequence 1010, and all the Phl-Ph4 motor windings of the Mll stepper motor with a holding step sequence 1111, there will be a rise voltage of the group GR2 and thus of the stepping motor M21 which is reached for Uh = 16V; this level leads to higher torque for the
moteur pas à pas M21.M21 stepper motor.
Ilhe
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999151365 DE19951365C1 (en) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | Electric stepping motor group operating device e.g. for automobile stepping motors, has supply voltage divided into different operating voltages for respective stepping motor groups |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2800213A1 true FR2800213A1 (en) | 2001-04-27 |
FR2800213B1 FR2800213B1 (en) | 2003-03-28 |
Family
ID=7926802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0013668A Expired - Fee Related FR2800213B1 (en) | 1999-10-26 | 2000-10-25 | DEVICE FOR IMPLEMENTING MULTIPLE STEPPER MOTORS WITH AN OPERATING VOLTAGE LESS THAN THEIR COMMON SUPPLY VOLTAGE |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19951365C1 (en) |
FR (1) | FR2800213B1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004033399B4 (en) * | 2004-07-02 | 2009-04-02 | Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn | Circuit for controlling a plurality of stepper motors coupled together |
DE102008007267B4 (en) * | 2008-01-29 | 2010-09-23 | Keiper Gmbh & Co. Kg | Seat adjuster and seat for placement in a vehicle |
DE102009038111A1 (en) | 2009-08-19 | 2011-02-24 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Device and method for controlling and diagnosing stepper motors |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3534908A1 (en) * | 1985-09-30 | 1987-04-09 | Deere & Co | Device for switching two electric motors |
GB2198297A (en) * | 1986-11-19 | 1988-06-08 | Brother Ind Ltd | Driving multiple stepping motors |
DE4417369A1 (en) * | 1993-12-01 | 1995-06-08 | Fahrzeugklimaregelung Gmbh | Device for operating stepper motors |
DE29504735U1 (en) * | 1994-03-31 | 1995-06-14 | Siemens Ag | Device with several unipolar stepper motors, each of which can be fed from a supply voltage |
DE19606363A1 (en) * | 1996-02-21 | 1997-08-28 | Bosch Gmbh Robert | Rotating flashing alarm lamp e.g. for police and fire-fighting vehicles |
FR2769429A1 (en) * | 1997-10-03 | 1999-04-09 | Eaton Sa Monaco | Step by step motor dual voltage drive |
-
1999
- 1999-10-26 DE DE1999151365 patent/DE19951365C1/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-10-25 FR FR0013668A patent/FR2800213B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3534908A1 (en) * | 1985-09-30 | 1987-04-09 | Deere & Co | Device for switching two electric motors |
GB2198297A (en) * | 1986-11-19 | 1988-06-08 | Brother Ind Ltd | Driving multiple stepping motors |
DE4417369A1 (en) * | 1993-12-01 | 1995-06-08 | Fahrzeugklimaregelung Gmbh | Device for operating stepper motors |
DE29504735U1 (en) * | 1994-03-31 | 1995-06-14 | Siemens Ag | Device with several unipolar stepper motors, each of which can be fed from a supply voltage |
DE19606363A1 (en) * | 1996-02-21 | 1997-08-28 | Bosch Gmbh Robert | Rotating flashing alarm lamp e.g. for police and fire-fighting vehicles |
FR2769429A1 (en) * | 1997-10-03 | 1999-04-09 | Eaton Sa Monaco | Step by step motor dual voltage drive |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2800213B1 (en) | 2003-03-28 |
DE19951365C1 (en) | 2001-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2639391C (en) | Safety device for electrical braking with permanent magnet motor and braking torque regulation | |
FR2933547A1 (en) | ONDULATOR THREE LEVELS | |
EP2794356B1 (en) | Device for maintaining voltage during startup for a motor vehicle | |
FR2604041A1 (en) | METHOD FOR CONTROLLING A REVERSIBLE GENERATOR-MOTOR ELECTRIC MACHINE FOR A MOTOR VEHICLE AND CONTROL INSTALLATION FOR CARRYING OUT SUCH A METHOD | |
EP1993019B1 (en) | Device for supplying electric power to an electronic circuit and electronic circuit | |
EP1864381A2 (en) | Mos control for transistors | |
FR2845328A1 (en) | Multi-function lamp for motor vehicles, uses switch-mode control of transistor supplying light source to determine light output to suit particular motor vehicle lamp application | |
EP2769473B1 (en) | Digital-to-analogue converter | |
EP3682525B1 (en) | Vehicle charger comprising a dc/dc converter | |
EP2660095A2 (en) | Converter stage, electrical converter comprising such a converter stage, ac/dc converter comprising such a converter, and battery charching terminal comprising such a converter or converter stage | |
FR2831343A1 (en) | Assembly for discharging capacitor connected to piezoelectric power stage, comprises two resistors and two electronic switches with their bases normally earthed through a cable connector bridge | |
FR2800213A1 (en) | DEVICE FOR IMPLEMENTING SEVERAL STEP MOTORS WITH AN OPERATING VOLTAGE LOWER THAN THEIR COMMON SUPPLY VOLTAGE | |
EP1427092A1 (en) | Method for controlling a switched mode power supply comprising a unique inductor and multiple outputs, switched mode power supply using the same, particularly for a cellular mobile phone | |
FR2767934A1 (en) | CONSTANT VOLTAGE PRODUCTION CIRCUIT | |
FR2888392A1 (en) | DEVICE FOR REDUCING POWER WHEN OPERATING AN INDUCTIVE LOAD. | |
EP0530061B1 (en) | Charging voltage control circuit for an alternator supplied battery | |
EP1986314B1 (en) | Method of controlling a switching power supply with a single inductive element and several outputs, and corresponding power supply, in particular for a cellular mobile phone | |
FR2943737A1 (en) | STARTING DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, IN PARTICULAR A MOTOR VEHICLE | |
EP2053720A1 (en) | Voltage-compensation interface device with low storage of energy in capacitive form and electrical network comprising this device | |
EP0286510B1 (en) | Electric power supply device with overvoltage | |
FR2477802A1 (en) | AMPLIFICATION CIRCUIT | |
EP1276159A1 (en) | Driving circuit for a piezoelectric actuator and operation method thereof | |
EP0109106A1 (en) | Circuit for converting signal levels between a saturated logic and a non-saturated logic | |
FR2998115A1 (en) | Electric conversion stage for electric converter of electric battery recharging terminal of car, has capacitor connected between output terminals, and electromagnetic coil connected between one of terminals and midpoint of switching branch | |
FR2790341A1 (en) | ALTERNATOR HAVING IMPROVED MEANS OF PROTECTION AGAINST LOAD LOADING, AND RELATED REGULATOR DEVICE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20070629 |