SE464055B - Kopplingsanordning foer stabilisering av stegmotorer - Google Patents

Kopplingsanordning foer stabilisering av stegmotorer

Info

Publication number
SE464055B
SE464055B SE8505189A SE8505189A SE464055B SE 464055 B SE464055 B SE 464055B SE 8505189 A SE8505189 A SE 8505189A SE 8505189 A SE8505189 A SE 8505189A SE 464055 B SE464055 B SE 464055B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
pass filter
coupling device
voltage
frequency
delay element
Prior art date
Application number
SE8505189A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8505189D0 (sv
SE8505189L (sv
Inventor
P Boillat
Original Assignee
Saia Ag
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saia Ag filed Critical Saia Ag
Publication of SE8505189D0 publication Critical patent/SE8505189D0/sv
Publication of SE8505189L publication Critical patent/SE8505189L/sv
Publication of SE464055B publication Critical patent/SE464055B/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/40Special adaptations for controlling two or more stepping motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/32Reducing overshoot or oscillation, e.g. damping
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/34Monitoring operation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

464 055 skäl ej är tillräckligt idag. Över en särskild dimensionering av àterkopplingsgrenen, i synnerhet högpassfiltret sägs ingenting.
Syftemàl och lösning Föreliggande uppfinning syftar till att ytterligare förenkla och trots detta förbättra regleregenskaperna hos en kopplingsan- ordning av den sistnämnda typen pà sådant sätt, att en verksam stabilisering till de högsta praktiskt förekommande frekvenserna resp. varvtalen är möjlig. Lösningen av detta syftemàl framgår av den kännetecknande delen av patentkravet 1.
Visserligen är även en kopplingsanordning för stabilisering av stegmotorer känd, vid vilken motstånd för detektering av den momentana motoreffekten är anordnade, med vars hjälp medelvärdet av faserna av de till motorn förda drivpulserna regleras. Denna koppling är kostsam genom att en effektmätning sker, och vidare föreligger inga angivelser beträffande en optimal dimensionering av återkopplingsgrenen.
Ett utföringsexempel av uppfinningen visas i ritningen och be- skrivs närmare nedan.
I ritningen visar: fig. 1 ett blockschema av en första variant av anordningen för eliminering av instabiliteten hos en stegmotor, fig. 2 ett blockschema av en andra variant av en sådan anord- ning, fig. 3 ett blockschema av en tredje variant av en sådan anord- ning, ß 464 055 fig. 4A till 4D karakteristikor av olika styrsignaler för steg- motorn såsom funkticn av tiden vid användande av en fas- modulation, fig. 5 karakteristikor för vridmomentet och den mekaniska effekten av en stegmotor såsom funktion av steghastighe- ten vid närvaro och frånvaro av en stabilisering, fig. 6 ett blockschema av ett styrbart fördröjningselement med analog komparator, och fig. 7 ett blockschema av kombinationen av ett styrbart förd- dröjningselement och en pulsformare med synkron digital koppling.
Samma hänvisningsbeteckningar avser samma delar i alla ritnin- gens figurer.
Beskrivning De i figurerna l - 3 visade anordningarna innehåller alla åt- minstone: en stegmotor 1, som matas av en likspänníng U, en sekvensgivare 2, ett mätmotstånd 3, ett lågpassfilter 4, fakultativt en förstärkare 5, ett högpassfilter 6, och en klockgivare 7.
Alla endast fakultativt förekommande byggdelar är streckade i figurerna l - 3.
Stegmotorn 1 har ett godtyckligt antal faser. I ritningen anta- ges en stegmotor l med fyra faser. I detta fall innefattar sekvensgivaren 2 fyra med stegmotorn 1 förbundna utgångar, vil- ka exempelvis är “open collector"-utgångar. Dans" sekvensgi- 464 055 4 varens 2 utgångsdrivsteg består i detta fall av fyra bipolära transistorer Tl, T2, T3 och T4, vars kollektorer bildar sek- vensgivarens 2 fyra utgångar och vars basanslutningar är för- bundna med vardera en av de fyra utgångarna av en sekvensstyr- koppling 8, vars ingång å sin sida bildar sekvensgivarens 2 in- gång. De fyra bipolära transistorernas Tl, T2, T3 och T4 emitt- rar är exempelvis inom sekvensgivaren 2 förbundna med varandra.
Sådana sekvensgivare är i sig kända och kommersiellt tillgäng- liga.
Den icke med stegmotorn l förbundna polen av likspänningen U ligger, vilket ej visas, exempelvis på jord. I detta fall ligger även en första pol av mätmotståndet 3 på jord.
I alla anordningar som visas i figurerna l - 3 är följande ele- ment enpoligt förbundna med varandra: - de bipolära transistorernas Tl, T2, T3 och T4 emittrar med den andra polen av mätmotståndet 3 och med lågpassfiltrets 4 ingång, - lågpassfiltrets 4 utgång med ingången av förstärkaren 5 eller, om en sådan icke förekommer, med ingången av högpass- filtret 6, och - utgången av förstärkaren 5, om en sådan är anordnad, med in- gången av högpassfiltret 6.
I den i fig. 1 visade varianten är dessutom följande element enpoligt förbundna med varandra: - högpassfiltrets 6 utgång med klockgivarens 7 spänningsstyr- ingång, och - klockgivarens 7 utgång med sekvensgivarens 2 ingång.
I den i figur 2 visade varianten förekommer dessutom: 5 464 055 - ett styrbart fördröjningselement 9, och - fakultativt en pulsformare 10, varvid följande element enpoligt är förbundna med varandra: högpassfiltrets 6 utgång med en styringång av fördröjnings- elementet 9, - klockgivarens 7 utgång med fördröjningselementets 9 ingång, - fördröjningselementets 9 utgång med pulsformarens 10 ingång eller, om en sådan ej förekommer, med sekvensgivarens 2 ingång, och - utgången av pulsformaren 10, om en sådan förekommer, med sekvensgivarens 2 ingång.
I den i fig. 3 visade varianten förekommer såsom tillskott till den i fig. 2 visade varianten ännu en frekvens/spänningsomvand- lare ll, varvid följande element dessutom är förbundna med var- andra: - klockgivarens 7 utgång med frekvens/spänningsomvandlarens ll ingång, och - frekvens/spänningsomvandlarens ll utgång med en tillkommande styringång av fördröjningselementet 9.
Den i varianterna 2 och 3 (se figur 2 och figur 3) använda klockgeneratorn 7lär en enkel fyrkantgenerator, exempelvis en astabil multivibrator, medan den i variant l(se figurlj an- vända klockgeneratorn 7 måste vara en spänningsstyrd fyrkantge- nerator, exempelvis en medelst en "timer" av typ LM 556 upp- byggd astabil multivibrator. Timern av typ LM 556 kan erhållas exempelvis från firman National Semiconductor Corporation, 2900 Semiconductor Drive, Santa Clara, Kalifornien 95051 och beskrivs i denna firmas "Linear Databook" 1978 samt "Linear 464 055 6 Applications Handbook" 1978.
Hög- och lågpassfiltren 4 och 6 är exempelvis kända L-formiga RC-länkar, varvid vid högpassfiltret 6 en kondensator är anord- nad i den längsgående grenen och ett motstånd i den tvärgående grenen, medan vid lågpassfiltret 4 omvänt kondensatorn är an- ordnad i den tvärgående grenen och motståndet i den längsgående grenen. I det enklaste fallet består högpassfiltret 6 endast av kondensatorn, varvid en pol av denna kondensator bildar hög- passfiltrets 6 ingång och den andra polen av denna kondensator bildar högpassfiltrets 6 utgång. Om förstärkaren 5 ej förekom- mer kan högpassfiltret 6 kombineras med det i kaskad kopplade lågpassfiltret 4 och bilda ett enda bandpassfilter.
Det styrbara fördröjningselementet.9 (se figur'2 och figur 3) är exempelvis en monostabil multivibrator, vilken är uppbyggd av en "timer" av typ LM 556. Det kan dock även vara uppbyggt på det sätt som visas i figurerna 6 eller 7. Pulsformaren 10, som exempelvis är en känd och konventionell med negativt gående flanker styrd monostabil multivibrator, används endast om sek- vensgivaren 2 är pulsstyrd. Om den däremot är flankstyrd eller om den i figur 7 visade kopplingen används, så kan pulsformaren 10 utelämnas. Frekvens/spänningsomvandlaren ll (se figur 3) kan exempelvis uppbyggas med hjälp av en "timer" av typ LM 122 från firman National Semiconductor, vilken ävenledes beskrivs i de redan angivna litteraturställena.
Figur 4A visar karakteristiken för växelspänningsandelen av medelvärdet av summaströmmen för alla fasströmmarna av en steg- motor'l såsom funktion av tiden t.För enkelhets skull antogs förloppet vara sinusformigt i figur 4A.
Figur 4B visar karakteristiken för utgångssignalen från klock- givaren 7 såsom funktion av tiden t. Den består av en följd av rektangulära pulser med varaktighet 6 och periodtiden T = 1/f, varvid f betecknar klockfrekvensen. T är exempelvis lika med 1 millisekund. 7 464 055 Figur 4C visar karakteristiken för utgångssignalen från för- dröjningselementet 9 såsom funktion av tiden t.Den består av en följd av rektangulära pulsbreddsmodulerade pulser med perio- den T. Tl är fördröjningstiden för fördröjningselementet 9 om växelspänningsandelen av medelvärdet av summaströmmen av fas- strömmarna, d.v.s. modulationen, är noll.
Figur 4D visar karakteristiken för utgångssignalen från puls- formaren 10 såsom funktion av tiden t. den består av en följd av rektangulära pulser med varaktigheten É1, vars positivt gående flankeri.tiden överensstämmer med de negativt gående flankerna av de i figur 4C visade pulserna.
Lämpligen väljs värdet för fördröjningselementets 9 fördröj- ningstid T1 vid modulationen noll, d.v.s. vid nollvärdet för felkorrektionssignalen på utgången av det i figurerna 2 och 3 visade högpassfiltret 6 på sådant sätt, att de i figur 4D visade pulserna respektive de negativt gående flankerna av de i figur 4C visade pulserna i tiden approximativt ligger mitt emellan två på varandra följande pulser av den i figur 4B visa- de utgångssignalen från klockgivaren 7, dans. så att Tl ==T/2.
Pulsbfedden 6 0Ch Pülsbreådên É1 skall därvid väljas väsentligt mindre än fördröjningstiden Tl- I figur 5 visas fyra karakteristikor M0, M1, P0 och Pl Såsom funktion av steghastigheten v hos stegmotorn l. Karakteristikan M0 visar vridmomentet av en stegmotor 1 utan stabilisering, M1 detta vridmoment vid förekomst av en stabilisering, PO den me- kaniska effekten av stegmotorn l utan stabilisering och Pl denna effekt vid förekomst av en stabilisering.
Vridmomentkarakteristikan MO innefattar exempelvis ett vridmo- ment-sammanbrott vid approximativt 1000 steg per sekund, och effektkarakteristikan P0 innefattar ett maximivärde under 1000 steg per sekund, vilket är väsentligt mindre än maximivärdet av effektkarakteristikan P1, vilket ligger över 1000 steg per sekund. Vridmomentkarakteristikan M1 sjunker kontinuerligt utan inbuktning med stigande steghastighet v. 464 055 8 Det i figur 6 visade styrbara fördröjningselementet 9 består av en sågtandsgenerator 12 och en analog komparator 13, vars minus-ingång bildar styringången och vars utgång bildar för- dröjningselementets 9 utgång. Sågtandsgeneratorns 12 utgång är förbunden med komparatorns 13 plus-ingång och dess ingång bildar fördröjningselementets 9 ingång.
Den i figur 7 visade kombinationen 9:10 av ett fördröjnings- element och en pulsformare består av en högfrekvent klockgivare 14, en räknare 15, en analog/digital-omvandlare 16 och en avko- dare 17, vars utgång bildar utgången av kombinationen 97l0. Den av högpassfiltret 6 enligt figur 2 eller figur 3 styrda styr- ingången av fördröjningselementet 9 är likadan som styringången av kombinationen 9:10 och bildas av den analoga ingången av analog/digital-omvandlaren 16, vars digitala utgång med hjälp av en bussförbindelse är förbunden med den “parallel in"-ingån- gen av räknaren 15. Den högfrekventa klockgivarens 14 utgång är förd till klockingången av räknaren 15, vars "load"-ingång bil- dar kombinationens 9:10 ingång, vilken enligt figur 2 eller figur 3 är styrbar av klockgivaren 7. Räknarens 15 "parallel out"-utgång är via en tillkommande bussförbindelse förbunden med ingången till avkodaren 17, vilken exempelvis består av en NAND-grind, vilken innehåller så många ingångar som den binära räknaren 15 har parallella utgångar. Räknaren 15 kan vara en binär- eller dekadräknare.
Funktionsbeskrivning Vid stegmotorer uppträder abrupta vridmomentförluster i bestäm- da frekvensområden i området för höga hastigheter. Stegmotorn kan falla ur fas och förbli stående. Detta förhållande kan för- klaras genom parametriska resonanser hos stegmotorn, eftersom stegmotorns rotor förutom sin konstanta vinkelhastighet utför oscillationer. vars amplituder i dessa kritiska frekvensområden starkt växer och kan bli så starka, att stegmotorn förlorar sin synkronitet och blir stillastående.
Stegmotorn kännetecknas genom sitt vridmoment. Vid frånvaro av 9 464 055 en stabilisering uppvisar dess vridmomentkarakteristik inom frekvensområdet från noll till 20 kHz teoretiskt flera samman- brott, i praktiken dock åtminstone ett sammanbrott, som exem- pelvis ligger approximativt vid 1000 steg per sekund, såsom visas genom karakteristiken M0 i figur 5 (S-k- "Pull Out"- område). Detta leder till att stegmotorn vid frånvaro av en stabilisering endast kan drivas vid låg hastighet, exempelvis under 1000 steg per sekund, dans. i ett hastighetsområde i vilket dess mekaniska effekt enligt karakteristiken P0 i figur 5 är relativt låg och dess verkningsgrad är dålig.
Förslag till lösningar för stabilisering av stegmotorn, vilka utnyttjar sonder och tillkopplingar, är som regel ej användbara av pris- och/eller platsskäl. En takogenerator kostar exempel- vis flera gånger så mycket som en billig stegmotor, exempelvis en “tin can"-stegmotor. Som regel finns ej heller någon plats för de platskrävande tillkopplingarna. Vid anordningen enligt uppfinningen används stegmotorn själv såsom sond för detekte- ring av ärvärdet och därmed för fastställande av felkorrek- tionssignalen i en reglerkoppling. Vid denna reglering används ej, såsom vid den angivna teknikens ståndpunkt, avvikelsen av hastigheten från en börhastighet såsom felkorrektionssignal, utan används belastningsvinkelns oscillationer kring den nomi- nella belastningsvinkeln såsom felkorrektionssignal. Detta har bl.a. den fördelen att stabiliseringen av stegmotorn är belast- ningsoberoende.
Vid stabil drift av stegmotorn och vid given last är envelopp- kurvan av dess fasström och därmed även dess medelvärde appro- ximativt konstant. Vid instabil drift uppträder däremot oscil- lationer av enveloppkurvan och därmed även av fasströmmens me- delvärde, vilka utgör ett mått på belastningsvinkelns oscilla- tioner kring det nominella värdet.
I alla tre i figurerna 1 - 3 visade varianter elimineras insta- biliteten hos en stegmotor 1 med hjälp av en återkopplingssig- nal, som modulerar en vinkelparameter av stegmotorns l styrpul- ser, genom att den algebraiska summaströmmen av stegmotorns 1 464 055 1° fasströmmar fortlöpande detekteras med hjälp av mätmotståndet 3 och omvandlas i en proportíonell spänning, vars medelvärde där- efter alstras med hjälp av lågpassfiltret 4. Eftersom stegmo- torns l enskilda fasströmmar approximativt uppträder efter var- andra i tiden är den på mätmotståndet 3 uppträdande spänningen approximativt proportíonell mot den momentant flytande fas- strömmen till stegmotorn 1 och är svängningarna av det med hjälp av lågpassfiltret 4 fastställda medelvärdet ett mått på oscillationerna av stegmotorns 1 belastningsvinkel. Svängnin- garna av detta medelvärde, som kan uppvisa en frekvens på 0 till 400 Hz, är oberoende av medelvärdet och därmed även obero- ende av den nominella belastningsvinkeln. En fördel vid använd- ningen av svängningarna av detta medelvärde såsom felkor- rektionssignal ligger däri, att denna signal strax innan steg- motorn 1 når sin kritiska punkt, dans. innan stegmotorn l för- lorar sin synkronisering, uppvisar sitt maximivärde, eftersom belastningsvinkeln i detta ögonblick är maximal. Detta är i motsats till teknikens ståndpunkt, där hastighets-ärvärdet i detta ögonblick är som minst, nämligen approximativt lika med noll.
Värdet på utgångssignalen från lågpassfiltret 4 beror i alla tre varianter av mätmotståndets 3 värde och av fasströmmarnas värde. Den är som regel 100 till 1000 gånger mindre än lik- spänningen U som matar stegmotorn l. Om värdet på utgångsspän- ningen från lågpassfiltret 4 ej är tillräckligt för att driva den efterföljande reglerkopplingen, så inkopplas en förstärkare 5 mellan lågpassfiltret 4 och högpassfiltret 6. Förstärkaren 5 är en växelspänningsförstärkare och förstärker växelspännings- andelen, dans. medelvärdets svängningar respektive, i varian- terna 2 och 3, svängningarna av ett fasförskjutet medelvärde, innan dessa svängningar modulerar stegmotorns 1 styrpulser.
Det efterföljande högpassfiltret 6 eliminerar vid frånvaro av förstärkaren 5 medelvärdets likströmskomponent och vid närvaro av förstärkaren 5 dess “offset"-utgångsspänning, så att i varje fall endast de eventuellt förstärkta svängningarna av medelvär- det detekteras och därefter når spänningsstyringången av klock- 11 464 055 givaren 7 (se figur 1) respektive styringången av fördröjnings- elementet 9 (se figur 2 och figur 3) och sålunda vinkelmodule- rar stegmotorns 1 styrpulser.
Vid den i figur 1 visade första varianten är den modulerade vinkelparametern styrpulsernas frekvens. Växelspänningsandelen av det eventuellt förstärkta medelvärdet förändrar vid denna variant fortlöpande frekvensen av den genom klockgivaren 7 alstrade fyrkantsignalen 5, så att den efterföljande sekvens- givaren 2 matas med frekvensmodulerade fyrkantpulser. Lågpass- filtret 4 och högpassfiltret 6 alstrar i sig en liten fasför- skjutning av växelspänningsandelen av medelvärdet. I varianten l dimensioneras dock dessa båda filter på i sig känt sätt, så att de av filtren förorsakade fasförskjutningarna är så små som möjligt, så att växelspänningsandelen av medelvärdet utan till- kommande fasförskjutning frekvensmodulerar de av klockgivaren 7 och därefter av sekvensgivaren 2 alstrade styrpulserna. Strax innan stegmotorn 1 når sin kritiska punkt är verkan av frek- vensmoduleringen på de i sekvensgivaren 2 alstrade styrpulserna till stegmotorn l som störst, så att korrektionsverkan av reg- leringen ävenledes är maximal och sålunda stegmotorns 1 urfas- fall reglertekniskt motverkas som starkast.
Vid de i figurerna 2 och 3 visade varianterna 2 och 3 är den modulerade vinkelparametern fasen av styrpulserna. I denna va- riant fasmoduleras de av sekvensgivaren 2 alstrade styrpulser- na till stegmotorn l.Eftersom en frekvens som bekant.är pro- portionell mot d T/dt, där 'P utgör en fas, och deriveringen som bekant förorsakar en fasvridning på 900, så måste det enligt figur 1 alstrade medelvärdet vid användning av en fasmo- dulering, dnns. i varianterna 2 och 3, fasförskjutas med ytterligare 900 innan dess svängningar fasmodulerar stegmotorns 1 styrpulser. Detta sker på enkelt och elegant sätt, genom att den genom lågpassfiltret 4 förorsakade fasförskjutningen genom en i sig känd dimensionering av lågpassfiltret 4 ej inställes så liten som möjligt, utan så nära 900 som möjligt. Felkorrek- tionssignalen på högpassfiltrets 6 utgång har då det för fasmo- duleringen använda korrekta fasläget. Felkorrektionssignalen 464 055 12 justerar de genom fördröjningselementet 9 alstrade fördröj- ningstiderna (se figur 4C), dans. pulslängden av dess monosta- bila multivibrator, så att exempelvis alla positivt gående flanker av de genom klockgivaren 7 alstrade fyrkantpulserna (se figur 4B) fasmodulerat fördröjt uppträder såsom negativt gående flanker på fördröjningselementets 9 utgång (se figur 4C). Om den efterföljande sekvensgivaren 2 endast är flankstyrd, så kan fördröjningselementets 9 utgångssignal direkt styra sekvensgi- varen 2. I annat fall måste de negativt gående flankerna av fördröjningselementets 9 utgångspulser ännu bearbetas med hjälp av pulsformaren 10 och omvandlas i pulser innan de leds till den efterföljande sekvensgivaren 2. Pulsformaren 10 tillordnar därvid varje negativt gående flank av sin ingångssignal en puls med konstant varaktighet Él (se figur 4D).
För att uppnå en maximal styrbarhet i positiv och negativ fas- riktning väljs fördröjningselementets 9 fördröjningstid Tl på sådant sätt, att vid en felkorrektionssignal noll de styrande, exempelvis negativt gående flankerna på högspänningsfiltrets 6 utgång på utgången från fördröjningselementet 9 i tiden ligger approximativt i mitten mellan två på varandra följande utgångs- pulser från klockgivaren'L För att alltid automatiskt uppnå detta vid variabla styrfrekvenser av stegmotorn l, dans. vid variabla frekvenser från klockgivaren 7, inställs medelvärdet av fördröjningselementets 9 fördröjningstid, dans. fördröj- ningstiden Tl vid värdet noll av felkorrektionssignalen, i varianten 3 (se figur 3) med hjälp av frekvens/spänningsomVand- larens ll utgångssignal till ett i tiden approximativt mittläge mellan två på varandra följande utgångspulser från klockgivaren 7. Frekvens/spänningsomvandlarens ll utgångssignal är propor- tionell mot frekvensen av klockgivarens 7 utgångssignal och därmed omvänt proportionell mot dess period T, dans. avståndet mellan två på varandra följande utgångspulser från klockgivaren 7 (se figur 4B).
De i figurerna 2 och 3 visade båda varianterna 2 och 3 har den fördelen, att klockgivaren 7 ej behöver vara spänningsstyrd. En icke spänningsstyrd klockgivare 7 samt en sekvensgivare 2 och (f, 'z I) 13 464 055 ett mätmotstånd 3 förekommer som regel redan vid användarna av stegmotorerna, så att i dessa fall användningen av en av de båda varianterna 2 eller 3 har den fördelen, att endast en "interface"-koppling 18 mellan den redan befintliga klockgiva- ren 7«och den ävenledes redan befintliga kombinationen 2:3 av sekvensgivaren 2 och mätmotståndet 3 behöver åstadkommas för att eliminera instabiliteten vid drift av stegmotorn 1. Denna "interface"-koppling 18 består vid varianten 2 (se figur 2) av lågpassfiltret 4, fakultativt förstärkaren 5, högpassfiltret 6, fördröjningselementet.9 och fakultativt pulsformaren l0.Vïd varianten 3 (se figur 3) tillkommer ännu frekvens/spänningsom- vandlaren ll.
Det i figur 6 visade fördröjningselementet 9 fungerar på föl- jande sätt: Sågtandsgeneratorn 12 omvandlar de fyrkantformiga utgångspulserna från klockgivaren 7 till sågtandspulser, vilka varje gång när dessas värde har uppnått det på fördröjningsele- mentets 9 styringång anliggande värdet av felkorrektionssigna- len bringar den analoga komparatorn 13 att vippa över. Bredden av de sålunda på utgången av komparatorn 13 uppträdande fyr- kantformiga pulserna är sålunda proportionell mot felkorrek- tionssignalen och därmed genom denna pulsbreddsmodulerad på exakt samma sätt som är fallet vid den styrbara monostabila multivibratorn.
I analog/digitalomvandlaren 16 av den i figur 7 visade kopplin- gen 9;lO omvandlas den analoga, av högpassfiltret 6 avgivna felkorrektionssignalen i ett digitalt värde och laddas detta genom varje utgångspuls från klockgivaren 7, som uppträder på ingången av kopplingen 9:10 i räknaren 15. Räknaren 15 räknar sedan, utgående från detta digitala värde, utgångspulserna från den högfrekventa klockgivaren 14 i nedåtriktningen. Så snart räknevärdet uppnår värdet noll uppträder på utgången av den avkodaren 17 bildande NAND-grinden under varaktigheten av en utgångspuls från den högfrekventa klockgivaren 14 en kort puls, vars tidsläge är proportionellt mot det i räknaren 15 laddade digitala värdet och därmed proportionell mot felkorrektionssig- nalen. Utgångspulserna från kopplingen 9:10 är sålunda fasmodu- 464 055 14 lerade genom felkorrektionssignalen. En pulsformare 10 erford- ras ej i detta fall, eftersom formade pulser automatiskt alst- ras genom kopplingen 9;l0.

Claims (15)

464 055 15 PATENTKRAV
1. Kopplingsanordning för stabilisering av stegmotorer med hjälp av en återkoppling, vid vilken stegmotorn (1) medelst en från en likströmskälla matad sekvensgivare (2) kan tillföras stegpulser med en genom en klockgivare (7) bestämd frekvens, och vid vilken en återkopplingsgren med en ström-spänningsom- vandlare (3, 4) för detektering av den till sekvensgivaren förda likströmmen och ett högpassfilter (6) för detektering av spännings- respektive strömfluktuationerna är anordnade och frekvensen respektive fasen av stegpulserna är styrbara genom spänningsfluktuationerna, k ä n n e t e c k n a d av att ström-spänningsomvandlaren uppvisar ett motstånd (3) i sekvensgivarens (2) likströmsmatning samt ett lágpassfilter (4) för bildande av ett medelvärde av likspänningsfallet över motståndet (3), och att lågpassfiltret (4) och högpassfiltret (6) är dimensionerade för en förskjutning av fasen av de vid motståndet (3) uppträdande spänningsfluktuationerna med ungefär O eller ungefär 90°, i beroende av om stegpulsernas frekvens eller fas skall styras.
2. Kopplingsanordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att klockgivaren (7) vid frekvensstyrning av stegpulserna utgöres av en spänningsstyrd klockgivare, vars spänningsstyrin- gång tillföres spänningsfluktuationerna.
3. Kopplingsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att högpassfiltret (6) vid fasstyrning av stegpulserna är anslutet till styringàngen av ett av' klockgivaren (7) klockat och framför sekvensgivaren (2) kopplat fördröjnings- element (9).
4. Kopplingsanordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att klockgivaren (7) är ansluten till ingången av en frekvens/spänningsomvandlare (ll), vars utgång är ansluten till en tillkommande styringàng av fördröjningselementet (9). 464 055 16
5. Kopplingsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att en förstärkare (5) är inkopplad mellan lågpassfiltret (4) och högpassfiltret (6).
6. Kopplingsanordning enligt något av kraven 3 - 5, k ä n- n e t e c k n a d av att fördröjningselementets (9) utgång via en pulsformare (10) är förd till sekvensgivarens (2) ingång.
7. Kopplingsanordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att pulsformaren (10) är utbildad såsom monostabil vippa.
8. Kopplingsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att klockgivaren (7) vid fasstyrning av stegpulserna är utbildad såsom astabil vippa.
9. Kopplingsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att klockgivaren (7), frek- vens/spänningsomvandlaren (ll) och/eller fördröjningselementet (9) är uppbyggda med hjälp av timrar.
10. Kopplingsanordning enligt något av kraven 3 - 8, k ä n- n e t e c k n a d av att fördröjningselementet (9) består av en sågtandsgenerator (12) och en komparator (13).
11. ll. Kopplingsanordning enligt något av kraven 3 - 8, k ä n- n e t e c k n a d av att den av fördröjningselementet (9) och pulsformaren (10) bildade kombinationen uppvisar en högfrekvent klockgivare (14), en räknare (15), en analog,- digitalomvandlare (16) och en avkodare (17).
12. Kopplingsanordning enligt krav 11, k ä n n e t e c k- n a d av att avkodaren (17) består av en NAND-grind.
13. Kopplingsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att lågpassfiltret (4) och/eller högpassfiltret (6) är ett RC-element. 464 G55 17
14. Kopplingsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att högpassfiltret (6) är utbildat såsom kondensator.
15. Kopplingsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e o k n a d av att lågpassfiltret (4) och högpassfiltret (6) tillsammans bildar ett bandpassfilter.
SE8505189A 1984-11-06 1985-11-04 Kopplingsanordning foer stabilisering av stegmotorer SE464055B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH5323/84A CH664244A5 (de) 1984-11-06 1984-11-06 Verfahren zur behebung der instabilitaet eines schrittmotors und einrichtung zur verwirklichung dieses verfahrens.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8505189D0 SE8505189D0 (sv) 1985-11-04
SE8505189L SE8505189L (sv) 1986-06-18
SE464055B true SE464055B (sv) 1991-02-25

Family

ID=4291654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8505189A SE464055B (sv) 1984-11-06 1985-11-04 Kopplingsanordning foer stabilisering av stegmotorer

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4673855A (sv)
JP (1) JPS61116999A (sv)
CH (1) CH664244A5 (sv)
DE (1) DE3444220C2 (sv)
FR (1) FR2572868B1 (sv)
GB (1) GB2166609B (sv)
IT (1) IT1185488B (sv)
SE (1) SE464055B (sv)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE35124E (en) * 1974-06-24 1995-12-19 General Electric Company Control system, electronically commutated motor system, draft inducer apparatus and method
US5075608A (en) * 1974-06-24 1991-12-24 Erdman David M Control system, electronically commutated motor system, draft inducer apparatus and method
CH670343A5 (sv) * 1986-08-20 1989-05-31 Saia Ag
JP2589544B2 (ja) * 1988-05-25 1997-03-12 富士通株式会社 像形成装置
ES2071794T3 (es) * 1989-06-07 1995-07-01 Valeo Thermique Habitacle Procedimiento y dispositivo de control de un motor paso a paso.
US5059883A (en) * 1989-06-29 1991-10-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for driving stepping motor
JPH07322693A (ja) * 1994-05-24 1995-12-08 Canon Inc ステッピングモータ駆動装置およびステッピングモータ駆動手段を用いた記録装置
DE19628585C2 (de) * 1996-07-16 2001-12-20 Danfoss As Verfahren zum Kommutieren eines bürstenlosen Motors und Speiseschaltung für einen bürstenlosen Motor
US6100662A (en) * 1999-06-30 2000-08-08 Warner Electric Technology, Inc. Step motor stabilization control
FR2873514B1 (fr) * 2004-07-20 2006-11-17 Virax Sa Actionneur portatif lineaire et procede de limitation de l'effort maximal d'un moteur d'un tel actionneur
RU2708073C1 (ru) * 2019-01-24 2019-12-04 Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") Способ стабилизации уровня тока в обмотке двухфазного биполярного шагового двигателя в полношаговом режиме и драйвер для его осуществления
RU2737662C1 (ru) * 2020-06-15 2020-12-02 Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") Способ стабилизации уровня тока в обмотке двухобмоточного шагового двигателя, работающего в полношаговом режиме, и драйвер для его осуществления

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE117776C (sv) *
US4074179A (en) * 1975-06-16 1978-02-14 Warner Electric Brake & Clutch Company Position detection methods and apparatus for stepping motors
US4091316A (en) * 1975-09-30 1978-05-23 The Computervision Corporation Method and apparatus for damping stepper motors
US4119901A (en) * 1975-10-03 1978-10-10 The Superior Electric Company Pulse to step motor stabilizing circuit
NL7601844A (nl) * 1976-02-24 1977-08-26 Philips Nv Stappenmotor met bekrachtigingsschakeling.
JPS5597198A (en) * 1979-01-16 1980-07-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Load level detecting method and its circuit for stepping motor
US4330751A (en) * 1979-12-03 1982-05-18 Norlin Industries, Inc. Programmable frequency and duty cycle tone signal generator
US4319174A (en) * 1980-03-31 1982-03-09 International Business Machines Corporation Stepper motor drive system
GB2081035A (en) * 1980-07-25 1982-02-10 Computer Instrumentation Ltd Electrical Stepping Motor Circuitry
US4455520A (en) * 1981-05-29 1984-06-19 Compumotor Corporation Method and means for stable operation of a synchronous motor
IT1138799B (it) * 1981-06-23 1986-09-17 Honeywell Inf Systems Circuito di pilotaggio di un motore passo a passo
US4446412A (en) * 1981-11-09 1984-05-01 Computervision Corporation Method and apparatus for controlling stepper motors
DE3210354C2 (de) * 1982-03-20 1985-07-18 Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar Gmbh, 6334 Asslar Antrieb für Turbomolekularpumpen
US4540928A (en) * 1984-03-19 1985-09-10 Bodine Electric Company Closed loop resonance compensation circuit for stepper motors

Also Published As

Publication number Publication date
IT8522699A0 (it) 1985-10-31
FR2572868B1 (fr) 1988-12-30
JPH0231598B2 (sv) 1990-07-13
GB2166609A (en) 1986-05-08
US4673855A (en) 1987-06-16
FR2572868A1 (fr) 1986-05-09
GB8527127D0 (en) 1985-12-11
CH664244A5 (de) 1988-02-15
SE8505189D0 (sv) 1985-11-04
DE3444220C2 (sv) 1989-03-16
GB2166609B (en) 1988-08-10
JPS61116999A (ja) 1986-06-04
IT1185488B (it) 1987-11-12
SE8505189L (sv) 1986-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4322671A (en) Induction motor drive apparatus
SE464055B (sv) Kopplingsanordning foer stabilisering av stegmotorer
US4250435A (en) Clock rate control of electronically commutated motor rotational velocity
US4377779A (en) Pulse width modulated inverter machine drive
US5053688A (en) Feedback circuit for eliminating DC offset in drive current of an AC motor
EP0061824A1 (en) A digital speed control device for a motor
US4683409A (en) Stabilizing arrangement for a stepping motor
EP0105215A1 (en) Control apparatus for AC motors
EP0089627A2 (en) Gated asynchronous carrier modulation
US4376914A (en) Motor control device
US5126647A (en) Pulse by pulse current limit and phase current monitor for a pulse width modulated inverter
US3332002A (en) Variable frequency to constant frequency converters
EP0637127A1 (en) Three-phase electronic inverter for variable speed motor and method of operating same
US4620138A (en) Drive arrangement with collectorless D.C. motor
EP0105930A1 (en) Induction motor driving device
US4577164A (en) Drive regulator utilizing variable pulse width signal
SE447618B (sv) Sett och anordning for att faslasa en styrd oscillators signal till en referensoscillators signal
US4308466A (en) Circuit to compensate for semiconductor switching speed variations
SU974531A1 (ru) Устройство дл торможени трехфазного асинхронного электродвигател
JPS63228992A (ja) インバ−タ制御装置
SU780137A1 (ru) Устройство дл астатического регулировани скорости вращени электродвигател посто нного тока
SU1403324A1 (ru) Асинхронный электропривод с экстремальным управлением
JP2637178B2 (ja) 電力変換装置
JPH01144385A (ja) 同期機における電流崩壊の回避のための方法および回路装置
JPH0274194A (ja) 同期機内の電流落ち込み低減方法および回路装置

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8505189-4

Effective date: 19930610

Format of ref document f/p: F