SU1023614A1 - Device for control of stepping electric motor - Google Patents

Device for control of stepping electric motor Download PDF

Info

Publication number
SU1023614A1
SU1023614A1 SU772483155A SU2483155A SU1023614A1 SU 1023614 A1 SU1023614 A1 SU 1023614A1 SU 772483155 A SU772483155 A SU 772483155A SU 2483155 A SU2483155 A SU 2483155A SU 1023614 A1 SU1023614 A1 SU 1023614A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
control unit
inputs
code
Prior art date
Application number
SU772483155A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Михайлович Савинов
Леонид Борисович Коц
Валентин Серафимович Дрогайцев
Константин Николаевич Лисин
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7555
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 Предприятие П/Я А-7555 filed Critical Предприятие П/Я А-7555
Priority to SU772483155A priority Critical patent/SU1023614A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1023614A1 publication Critical patent/SU1023614A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТБО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ 1 1АГОИ гМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ, содержат вдее распределитель импульсов и многоканальный усилитель мс цностй каждый . Канал которого йключает в себ  ключево|$ элемент с блоком управлени  током фазы двигател  и преобразователь код-аналог с входным регистром уровн  тока, от ли ч а ю|д ее с   тем, что, с целью улучшени  энергетических характеристик, в блок управлени  Током фазы двигател  введены RS-триггер, элемент задержки с регистром кода задержки и элементы И, подключенные своими первыми входами к выходам регистра уровн  тока, выходаьо - к входам преобразовател  код-аналог, а вторыми входами - к выходу триггера, соединенного входом R - с выходом распределител , а входом - с выходом элемента задержки, подключенного своим управл ющим входом к выходу блока управлени  током фазы двигател .CONTROL DEVICE CONTROL UNIT 1 1 AGO GM ELECTRIC MOTOR, contains in the pulse distributor and multichannel amplifier ms dnost each. The channel of which includes a key element with a motor phase current control unit and a code analog converter with an input current level register, which is so that, in order to improve energy performance, into the phase current control unit an RS trigger is entered, a delay element with a delay code register and AND elements connected by its first inputs to the outputs of the current level register, output to the code analogue converter inputs, and second inputs to the trigger output connected by input R with the output of the distribution Ithel and input - with the output of the delay element is connected to its control input to the output phase current control unit of the engine.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к электроприводу с шаговым двигателем, н может быть использовано в системах цифрового управлени  станками. Известно устройство дл  управлени  шаговым электродвигателем, со держащее распределитель импульсов и многоканальный усилитель мощности каждый канал которого включает клвд чевой элемент с блоком управлени  током фазы двигател  tl3«. Недостатком указанного устройства  вл етс  невозможность изменени  в процессе работы тока в фазах двигател , что ухудшает энергетические показатели привода. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  управлени  шаговым двигателем, содержащее распределитель импульсов и многоканальный усилитель мощностиi каждый канал которого включает ключевой элемент с блоком управлени  током фазы двигател  и преобразователь код-аналог с входным регистром уровн  тока С 2. Недостатком указанного устройства  вл етс  жестка  программа регулировани  тока в фазах двигател , котора  не может быть изменена при переходе с одного режима работы на другой, что также приводит к ухудшению , энергетических показателей привода. Цель изобретени  - улучшение эне геТических характеристик. Указанна  цель достигаетс  тем, что в блок управлени  током фазы двигател  введены RS-триггер, элемент задержки с регистром кода задержки и элементы И, подключенные своими первыми входами к выходам ре гистра уровн  тока, выходами - к входам преобразовател  код-аналог, а BTopbiNM входами - к выходу триггера , соединенного бходом R с выходом распределител , а входом S с выходом элемента задержки, подключенного своим управл ющим входом к выходу блока управлени  током фазы двигател . Такое выполнение устройства позвол ет управл ть моментом, развивае мым двигателем, и соответственно : расходом энергии, потребл емой двигателем, т.е. улучшить энергетические характеристики привода. На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства дл  управлени  электрическим шаговым двигате лем, на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов на элементах схемы; Устройство (фиг. 1) содержит высоковольтный источник 1, соединенный через управл емый переключатель 2 с фазой 3 шагового двигател  и узлом формировани  разр дного тока 4. Другой конец фазы 3 соединен с шунтом 5 и блоком управлени  б током фазы двигател , включающим компаратор 7, соединенный выходом с входом В сумматора 8, управл ющим входом програлфшруемого элемента задержки 9 и одним из входов элемента И 10. Выход сумматора 8 соединен с пр мым входом.компаратора 7. Вход Б сумматора В св зан с выход преобразовател  код-ангшог 11, входы которого соединены с выходами регистра 12, подключенного входами к ЭВМ или программному устройству. Вход А сумматора 8 соединен с выходс л преобразовател  код-аналог 13, входы которого соединены с выходами элементов И 14. Одни из входов элементов И 14 св заны с выходами регистра 15, подключенного входами к ЭВМ,, а другие - объединены между собой и св заны с единичным выходом триггера 16, вход R которого св г зан с выходсж распределител  (не показан ) , другим входом элемента И 10 и управл ющим вхоДом узла управлени  4 разр дным током фазы двигател . Вход S триггера 16 соединен с выходом элемента задержки 9, входы которого соединены с выходами регистра кода задержки 17, также подключенного входами к ЭВМ. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии с выхода распределител  поступает сигнал логического нул , который запирает элемент И 10, что обеспечивает отключение фазы 3 шагового двигател  от источника питани  1 запертым ключевым элементом 2. На инверсном входе компаратора 7 напр жение равно нулю (равен нулю ток фазы), а к пр мому входу компаратора 7 приложено напр жение Uy,, (фиг. 2). Напр. жение U на пр мом входе компаратора 7 всегда определ етс  формулой II -HilHiiHs п- где U| - напр жение на выходе преобразовател   кодганалог 13, напр жение на выходе преобразовател  код-аналог 11, напр жение на выходе компаратора га - коэффициент передачи сумматора . При поступлении с распределител  сигнала логической единицы триггер 1 16 устанавливаетс  в положение, при котором с его выхода сигнал логической единицы поступает на входы элементов И.14, разреша  прохождение кода с регистра 15 ва входы преобраэовател  код-аналог 13, в результате чего на пр мом входе компаратора 7 вырабатываетс  сигнал (фиг. 2) - ий п Одновременно сигнгш логической единицы с выхода коммутатора поступает на управл ю1 и  вход узла управ лени  4-раэр;;дны1 1 током фазы двигател  и на один из входов элемента И 10. Сигнал логической единицы с выхода элемента И 1C включает управ л емый переключатель 2, который подключает высоковольтный источник напр жени  1 к фазе 3 шагового двигател . Ток фазы двигател  I(t) нарастает по закону , , {„, (i-e- -) . | где и - напр жение источника, R R 1.1 суммарное активное ср Противлеиие фазы двигател  и шунта L - индуктивность фазы Дви гател . При достижении током фазы значе ни ., . , ииг 4i максимальное значение то ка форсировки, на выходе компаратора 7 по вл етс  нулевой снгнал, а на его пр мом вх де напр жение становитс  равным м - . Одновременно нулевой сигнал с в хода компаратора 7 поступает на уП равл ющий вход элементазадержки 9 и на один из входов элемента И 1 На выходе элемента И 10 по вл етс  сигнал логического нул , запирающий ключевой элемент 2. Энерги , запасенна  в фазе 3, разр жаетс  через шунт 5, обюую точку схемы п узел управлени  4 -разр дным током фазы двигател . При сигнале логической единицы на выходе распределител  сопротивление узла 4 пренебрежимо мало, . Ток разр да фазы двигател  3 определ етс  формулой , ,, IHVO- ® Так как сопротивление R Мс1ло/ то процесс разр да протекает с мен шей скоростью, чем процесс Нарастани  тока в фазе (фиг. 2). Он будет продолжатьс  до тех пор пока ток не достигнет значени  . . .; фг йш На пр мом входе с компаратора 7 напр жение увеличиваетс  до значени  и (фиг, 2). Сигнал логической едини-цы с выхода компаратора 7 откроет элемент И 10 и ключевой элемент 2, обеспечива  тем самым повторное подключение фазы 3 к источнйку питани  1. Указанный процесс поддержани  тока фазы в пределах tqfi обеспечиваетс  в течение времени t (фиг. 2), определ емом кодом, поступившим ,с регистра 17 на вход элемента задержки 9. При поступлении сигнала логической единицы с выхода элемента задержки 9 на вход S триггера 16 последний вырабатывает на выходе сигнал логического нул , который запирает элементы И 14, отключа  тем самым преобразователь код-аналог 13 от сумматора 8. На пр мом входе компаратора 7 напр жение определ етс  формулой ,, Оу| . ;Jm frТок в фазе 3 уменьшаетс  до значени  ., А . Ум. при достижении которого единичный сигнал с выхода компаратора 7 обес;печнт вновь подключение фазы 3 к источнику питани  1. Однако при этом будет обеспечиватьс  поддержание тока сто нки в пределах до тех пор, пока на выходе распределител  будет сигнал логической единицы. В момент повышени  на выходе распределител  сигнала логического нул  на выходе элемента И 10 возникаеТ .сигнал логического нул , отключак кий через управл емый переключатель 2 источник IoT фазы 3 до следующего момента кок 1утации фазы, (Одновременно нулевой сигнал с выхода распределител  переключает узел 4 в положение, соответствующее большому сопротивлению цепи разр да фазы, что обеспечивает ускоренное спадание тока при ее отключении. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает программное изменение тока форсировки и времени действи  импульса форсировки по сигНсШёш кодов, поступающих от ЭВМ или любого другого программного устройства на регистры 15, 17, ОбеЬпечива. ет также регулирование тока сто нки по сигналам кодов, поступающих на регистр 12. Такое выполнение уст ,ройства позвол ет улучшить энергетические характеристики шагового приуВода .The invention relates to electrical engineering, namely to an electric drive with a stepper motor, and can be used in digital control systems for machine tools. A device for controlling a stepper motor is known, which contains a pulse distributor and a multichannel power amplifier, each channel of which includes a control unit with a motor phase control unit tl3 ". The disadvantage of this device is the impossibility of changing the current in the phases of the engine during operation, which impairs the drive energy performance. The closest in technical essence to the present invention is a device for controlling a stepper motor, comprising a pulse distributor and a multi-channel power amplifier, each channel of which includes a key element with a motor phase current control unit and a code analog converter with an input register of current level C2. A disadvantage of said device The program of current regulation in the motor phases is hard, which cannot be changed when changing from one mode of operation to another, which also leads to to the deterioration of the energy performance of the drive. The purpose of the invention is to improve the geological characteristics. This goal is achieved by introducing an RS flip-flop into the motor phase current control unit, a delay element with a delay code register and AND elements connected by their first inputs to the current level register outputs, outputs to the code-analog converter inputs, and BTopbiNM inputs - to the output of the trigger connected by the R gate with the output of the distributor, and the S input with the output of the delay element connected by its control input to the output of the motor phase current control unit. Such an embodiment of the device makes it possible to control the torque developed by the engine and, accordingly, the consumption of energy consumed by the engine, i.e. improve drive power characteristics. FIG. 1 is a functional diagram of a device for controlling an electric stepper motor; FIG. 2 - time diagrams of signals on the circuit elements; The device (Fig. 1) contains a high-voltage source 1 connected via a controlled switch 2 with a phase 3 stepper motor and a discharge current shaping unit 4. The other end of phase 3 is connected to shunt 5 and the motor phase current control unit including a comparator 7, connected by the output to the input B of the adder 8, the control input of the programmable delay element 9 and one of the inputs of the element 10. The output of the adder 8 is connected to the direct input of the comparator 7. The input B of the adder C is connected to the output of the converter code 11, inputs of which oedineny register 12 with the outputs connected to inputs of a computer program or device. The input A of the adder 8 is connected to the output of the converter code-analogue 13, the inputs of which are connected to the outputs of the elements 14. And some of the inputs of the elements 14 are connected to the outputs of the register 15 connected by inputs to the computer, and the others are interconnected and connected are connected with a single output of the trigger 16, the input R of which is connected to the output of the distributor (not shown), another input of the element I 10 and the control input of the control unit 4 of the discharge current of the motor phase. The input S of the trigger 16 is connected to the output of the delay element 9, the inputs of which are connected to the outputs of the register of the delay code 17, also connected by inputs to the computer. The device works as follows. In the initial state, the output of the distributor receives a logical zero signal, which locks the element 10, which ensures that the phase 3 of the stepping motor is disconnected from the power source 1 by the locked key element 2. At the inverse input of the comparator 7, the voltage is zero A voltage Uy ,, is applied to the direct input of the comparator 7 (Fig. 2). For example The value of U at the direct input of the comparator 7 is always defined by the formula II -HilHiiHs p- where U | - the voltage at the output of the code converter kodalog 13, the voltage at the output of the converter code analogue 11, the voltage at the output of the comparator g is the transfer coefficient of the adder. When a logical unit receives a signal from the distributor, the trigger 1 16 is set to the position where the signal of the logical unit from its output goes to the inputs of elements I.14, allowing the code from the register 15 to go through the inputs of the code-analogue converter 13, as a result At the input of the comparator 7, a signal is produced (Fig. 2) - i n At the same time, the signal of the logical unit from the switch output goes to control 1 and to the input of control node 4-pahr ;; days 1 1 motor phase current and to one of the element inputs And 10. Logical signal ed The connections from the output of the AND 1C element include a controllable switch 2, which connects the high voltage source of voltage 1 to the phase 3 of the stepper motor. The motor phase current I (t) increases according to the law,, {„, (i-e-). | where and is the source voltage, R R 1.1 is the total active center. Anti-erosion of the motor and shunt phase L is the inductance of the motor phase. When the current phase reaches the value.,. , and 4i is the maximum value of the current forcing, at the output of the comparator 7 a zero signal appears, and at its direct input the voltage becomes equal to m -. At the same time, the zero signal C in the course of the comparator 7 is fed to the AC equalizing the input of the delay element 9 and to one of the inputs of the AND 1 element. At the output of the AND 10 element, a logical zero signal appears that locks the key element 2. through shunt 5, the cooling point of the circuit, the control unit 4, the discharge current of the motor phase. When the signal of the logical unit at the output of the distributor, the resistance of the node 4 is negligible,. The discharge current of the phase of the motor 3 is determined by the formula ,, IHVO- ® Since the resistance R Mc1lo / then the discharge process proceeds at a slower rate than the process of current buildup in phase (Fig. 2). It will continue until the current reaches the value. . ; fg ish At the direct input from the comparator 7, the voltage increases to the value of and (FIG. 2). The logical unit signal from the output of the comparator 7 will open element 10 and key element 2, thereby re-connecting phase 3 to power supply 1. This process of maintaining the phase current within tqfi is provided for a time t (Fig. 2), This code arrives from register 17 to the input of delay element 9. When a logical unit signal arrives from the output of delay element 9 to input S of flip-flop 16, the latter generates a logical zero signal at the output, which locks AND 14 elements, thereby turning off The encoder is a code analog 13 from the adder 8. At the direct input of the comparator 7, the voltage is determined by the formula ,, Oy | . ; Jm fr. The current in phase 3 decreases to a value., A. Mind. when reached, a single signal from the output of the comparator 7 ensures that phase 3 is again connected to the power source 1. However, this will maintain the parking current for as long as the signal of the logical unit is at the output of the distributor. At the moment when the output of the distributor of the logic zero at the output of the element And 10 rises, the signal of the logical zero turns off by means of the controlled switch 2, the IoT source of phase 3 until the next moment of the 1st stage mutation, , corresponding to the large resistance of the phase discharge circuit, which provides a rapid fall of the current when it is disconnected. Thus, the proposed device provides a program change of the forcing current and time Forcing impulse on signal signals from a computer or any other software device on registers 15, 17, Equalization also regulates the current of a station by signals from signals entered in register 12. Such an implementation of the device allows to improve the energy characteristics of a step-by-step device. .

-- н- n

I lilI lil

т1г.t1g.

СигЛм с iiacnpeSe/fumeffa -:SigLm with iiacnpeSe / fumeffa -:

HIHI

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ, содержат щее распределитель импульсов и многоканальный усилитель мощности, каждый канал которого включает в себя ключево/1 элемент с блоком управле- ния током фазы двигателя и преобразователь код-аналог с входным регистром уровня тока, от ли ч а ющ ее с я тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик, в блок управления Током фазы двигателя введены RS-триггер, элемент задержки с регистром кода задержки и элементы И, подключенные своими первыми входами к выходам регистра уровня тока, выходами - к входам преобразователя код-аналог, а вторыми входами - к выходу триггера, соединенного входом R - с выходом распределителя, а входом - с выходом элемента задержки, подключенного своим управляющим входом к выходу блока управления током фазы двигателя.DEVICE FOR CONTROLLING A STEEP MOTOR, containing a pulse distributor and a multi-channel power amplifier, each channel of which includes a key / 1 element with a motor phase current control unit and a code-to-analog converter with an input current level register, distinguishing it I mean that, in order to improve energy performance, an RS-trigger, a delay element with a delay code register, and AND elements connected with their first inputs to the outputs of the level register are introduced into the motor phase current control unit eye, outputs - to the inputs of the code-to-analog converter and the second input - to the output of flip-flop coupled to the input R - yield of the distributor, and input - with the output of the delay element, its control input connected to the output phase current of the motor control unit.
SU772483155A 1977-05-10 1977-05-10 Device for control of stepping electric motor SU1023614A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772483155A SU1023614A1 (en) 1977-05-10 1977-05-10 Device for control of stepping electric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772483155A SU1023614A1 (en) 1977-05-10 1977-05-10 Device for control of stepping electric motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1023614A1 true SU1023614A1 (en) 1983-06-15

Family

ID=20707820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772483155A SU1023614A1 (en) 1977-05-10 1977-05-10 Device for control of stepping electric motor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1023614A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Рубцов Б.П. и др. Систёми с силовыми шаговыми двигател ми дл металлургической промышленности И., Энерги , 1967, с. 54-59. 2. Авторское свидетельство СССР 474893, кл. Н 02 Р 8/00, 1973. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4153863A (en) DC Motor controller
GB1579043A (en) Method and drive circuitry for stepping motors
US4621316A (en) Inverter control circuit
SU1023614A1 (en) Device for control of stepping electric motor
US3967179A (en) Power supply for a stepping motor
GB1516302A (en) Process control apparatus
EP0077365B1 (en) Ignition system having variable percentage current limiting
SU961091A2 (en) Apparatus for controlling stepping electric motor
SU1246282A1 (en) Device for controlling frequency converter
RU1823124C (en) Electric drive with frequency-pulse control
SU1001357A2 (en) Gate-type converter voltage sensor
SU650195A1 (en) Multimode switching device for four-phase stepping motor
SU1035773A1 (en) Multichannel device for controlling gate-converter
SU1095361A2 (en) Pulse shaper
JPS6190822A (en) Electric discharge machining
SU788386A2 (en) Controllable frequency divider
SU1053250A1 (en) Digital electric drive
SU813664A1 (en) Multichannel discrete phase-shifting device
SU1647843A1 (en) Device for controlling step motor
SU1246083A1 (en) Controlled pulse generator
SU1277345A1 (en) Device for frequency control of velocity of a.c.motor
SU966845A1 (en) Device for control of frequency converter designed for operation for a group of loads
JPH05215870A (en) Timer
SU1297192A1 (en) One-channel device for control of rectifier converter
SU1305677A1 (en) Multiplying-dividing device