SU1066019A1 - Control device for step motor - Google Patents

Control device for step motor Download PDF

Info

Publication number
SU1066019A1
SU1066019A1 SU813330279A SU3330279A SU1066019A1 SU 1066019 A1 SU1066019 A1 SU 1066019A1 SU 813330279 A SU813330279 A SU 813330279A SU 3330279 A SU3330279 A SU 3330279A SU 1066019 A1 SU1066019 A1 SU 1066019A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
elements
input
output
current
Prior art date
Application number
SU813330279A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Александрович Анашкин
Леонид Борисович Коц
Вячеслав Владимирович Чулючкин
Вячеслав Григорьевич Токарев
Валентин Серафимович Дрогайцев
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 SU813330279A priority Critical patent/SU1066019A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1066019A1 publication Critical patent/SU1066019A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ: ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ, содержащее распределитель импульсов с многоканальным , усилителем мощности, каждый канал которого включает в себ  фазу двигател , подключенную одним концом к датчику тока, а другим, через силовой ключ - к источнику питани  посто нного тока, регул тор тока, св занный входом с датчиком тока, и элемент И, подключенный первым входом к соответствующему распределител  импульсов,о т л и ч а ю щ ё е с   тем, что, с целью уменьшени  колебаний ротора двигател  в режиме сто нки при импульсном управлении трком в фазах двигател , введены интегратор, пороговый элемент,инвертор , дешифратор мультиплексор, а в каждый канал усилител  - второй и третий элементы И и элемент ИЛИ, причем выходы распределител  импульсов св заны с входами дешифратора , подключенного выходами к адресным входам мультиплексора, ин-. формационные входы которого соединены с соответствующими выходами регул торов тока и первь и входами вторых элементов И, а выход мультиплексора св зан с первыми входами третьих элементов И, подключенных к -первьм входам элементов ИЛИ, св занных выходами с BTOpfcBuiH входами (Л первых элементов И, а вторыми входами с вьЬ одами вторых элементов И, соединенных вторыми входами с выходом инвертора, св занного входом с вторыми входами третьих элементов И и выходом порогового элемента, подключенного входом через интегратор к входу распределител  импульсов. а: 05CONTROL DEVICE: A STEP-UP MOTOR containing a pulse distributor with a multichannel power amplifier, each channel of which includes a motor phase connected at one end to a current sensor and the other through a power switch to a DC power source, a current regulator associated with the input of the current sensor, and the element I, connected by the first input to the corresponding pulse distributor, in order to reduce the oscillations of the rotor of the engine in the stand-by mode with a pulse control in the motor phases, the integrator, the threshold element, the inverter, the decoder multiplexer are entered, and the second and third AND elements and the OR element are connected to each channel of the amplifier, and the outputs of the pulse distributor are connected to the inputs of the decoder connected to the multiplexer address inputs, -. the formation inputs of which are connected to the corresponding outputs of current regulators and first and the inputs of the second AND elements, and the multiplexer output is connected to the first inputs of the third AND elements connected to the first inputs of the OR elements connected to the BTOpfcBuiH inputs (L of the first AND elements and with the second inputs with bb the signals of the second And elements connected by the second inputs with the output of the inverter connected with the second inputs of the third And elements and the output of the threshold element connected by the input through the integrator to the input pulse number a: 05

Description

Изобретение- относитс  к электро технике, а именно к устройствам дл  управлени  шаговым двигателем, и может быть использовано, наприме в системах числового программного управлени  металлорежущими станкам Известнб устройство дл  управле ни  шаговым двигателем, содержащее коммутатор, распределитель импульсов с реверсивными входами, не четные выходы которого св заны через схемы совпадени  с управл ющими входами ключей коммутатора, соединенных с одной клеммой источни ка питани , а четные - непосред- , ственно с управл ющими входами ключей коммутатора, соединенных че рез датчик тока с другой клеммой источника питани , триггер Шмидта, вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход - с вторыми входами указанных схем совпадени , и обратные диоды, соедин ющие выво ды фаз двигател  с клеммами источника питани , логическа  схема И, одновибратор, выход которого св за с дополнительными входами указанны схем И, а выходы схемы ИЛИ - с реверсивными входами распределител  импульсов tl. Однако указанное устройство не устран ет колебаний ротора двигате в режиме сто нки. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  управле шаговым двигателем, содержащее рас пределитель импульсов с многока-- нальным усилителем мощности, каждый канал которого включает в себ  .фазу двигател , подключенную одним концом к датчику тока, а другим че рез силовой ключ - кисточнику питани  посто нного тока, регул тор тока, св занный входом с датчиком тока, и элемент И, подключенный первым входом .к соответствующему выходу распределител  импульсов 12 К недостаткам известного устрой ства относитс  то, что в режиме СТО.ЯНКИ колебани  вектора электрома нитных сил, действующих на ротор, вызывают значительные его колебаЦель изобретени  - уменьшение колебаний ротора двигател  в режиме сто нки при импульсном управлении током в фазах двигател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  управлени , шаговым двигателем, содержащее распределитель импульсов с многоканальным усилителем мощности, каждый канал которого включает в себ  фазу двигател , подключенную одним концом к датчику тока, а дру-. гим через силовой ключ - к источник питани  посто нного тока, регул тор тока, св занный входом с датчиком jroKa, и элемент И, подключенный ЪервыМ входом к соответствукщему выходу распределител  импульсов, введены интегратор, пороговый элемент , инвертор, дешифратор, мультиплексор , а в каждый канал усилител  - второй и третий элементы И и элемент ИЛИ, причем выходы распределител  импульсов св заны с входами -дешифратора, подключенного выходами к адресным входам мультиплексора , информационные входы которого соединены с соответствующими выхо- . дами регул торов тока и первыми входами вторых элементов И, а выход мультиплексора св зан с первьали входами третьих элементов И, подключенных к первым входам элементов ИЛИ, св занных выходами с вторыми входами первых элементов И, а вторыми входами - с выходами вторых элементов И, соединенных вторыми входами с выходом инвертора, св занного входом с вторыми входами третьих элемен тов И и выходом порогового элемента, подключенного входом через интегратор к входу распределител . На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства дл  управлени  четарехфазным шаговым двигателем; на фиг. 2 - эпюры напр жений и токов в различных точках схемы. Устройство (фиг, 1) содержит интегратор 1, св занный выходом с пороговым элементом 2, выход которого подключен к входу инвертора 3, распределитель 4 импульсов, вход которого соединен с входом интегратора 1 и входом устройства, а выходы с соответствующими входами дешифратора 5, Выходы дешифратора 5 подключены к а;5 ёсным входам мультиплексора 6. Каждый канал усилител  мощ liocTH включает в себ  фазу 7 шагового двигател , подключенную одним концом к датчику 8 тока, а другюл через силовой ключ 9 - к источнику 10 питани  посто нного тока, элемент И 11, первый вход которого подключен к соответствующему выходу распределител  4 импульсов, а второй - к выходу элемента ИЛИ 12. Первый вход элемента ИЛИ 12 подключен к вЕлходу элемента И 13, а второй вход к выходу элемента И 14. Первый вход элемента И 13 подключен к выходу мультиплексора 6, а второй вход к выходу порогового элемента 2 и входу инвертора 3. Первый вход элемента И 14 соединен с информационными входами мультиплексора бис выходом регул тора 15 тока, вход которого подключен к датчику 8 тока . Второй вход элемента И 14 св зан с выходом инвертора 3.The invention relates to electrical engineering, namely, devices for controlling a stepper motor, and can be used, for example, in computer numerical control systems for metal cutting machines. A device for controlling a stepping motor is known, which contains a switch, a pulse distributor with reversible inputs, the even outputs of which are connected via coincidence circuits with the control inputs of the switch keys connected to the same power supply terminal, and the even inputs directly with the control inputs of the switch a switch connected via a current sensor to another power supply terminal, Schmidt trigger, whose input is connected to the current sensor output, and the output to the second inputs of the specified coincidence circuits, and reverse diodes connecting the motor phase terminals to the power source terminals, the logic circuit And, the one-shot, the output of which is connected with the additional inputs are indicated the circuits And, and the outputs of the circuit OR - with the reversible inputs of the pulse distributor tl. However, this device does not eliminate the oscillations of the rotor of the engine in the parking mode. Closest to the present invention is a device for controlling a stepper motor, which contains a pulse distributor with a multi-power amplifier, each channel of which includes a motor phase connected at one end to the current sensor and the other through a power switch direct current, a current regulator connected with an input to a current sensor, and an element connected by the first input to the corresponding output of the pulse distributor 12 The disadvantages of the known device are that in STO.YAN mode And electromechanical oscillation vector netic forces acting on the rotor, it causes significant kolebaTsel invention - reduction of vibrations in the motor rotor APIS mode at pulse control current in the motor phases. This goal is achieved in that a control device for a stepper motor containing a pulse distributor with a multi-channel power amplifier, each channel of which includes a motor phase connected at one end to a current sensor and the other. through the power switch to the DC power source, the current regulator connected to the jroKa sensor, and the AND element connected by the primary input to the corresponding output of the pulse distributor, the integrator, the threshold element, the inverter, the decoder, the multiplexer are entered, and each channel of the amplifier is the second and third elements AND and the OR element, and the outputs of the pulse distributor are connected to the inputs of a decoder connected by the outputs to the address inputs of a multiplexer, whose information inputs are connected to the corresponding outputs -. The current controllers and the first inputs of the second And elements, and the multiplexer output are connected to the first inputs of the third And elements connected to the first inputs of the OR elements connected by outputs to the second inputs of the first And elements, and the second inputs to the outputs of the second And elements, connected by the second inputs with the output of the inverter connected by the input with the second inputs of the third elements AND and the output of the threshold element connected by the input through the integrator to the input of the distributor. FIG. 1 shows a functional diagram of a device for controlling a four-phase stepper motor; in fig. 2 - voltage and current diagrams at various points of the circuit. The device (FIG. 1) contains an integrator 1 connected with an output to a threshold element 2, the output of which is connected to the input of the inverter 3, a distributor of 4 pulses, the input of which is connected to the input of the integrator 1 and the input of the device, and the outputs with the corresponding inputs of the decoder 5, Outputs decoder 5 is connected to a; 5 common inputs of multiplexer 6. Each channel of a liocTH power amplifier includes a phase 7 stepper motor connected at one end to a current sensor 8, and another through a power switch 9 to a DC power supply 10, the AND element 11, n The first input of which is connected to the corresponding output of the distributor 4 pulses, and the second - to the output of the element OR 12. The first input of the element OR 12 is connected to the output of the element And 13, and the second input to the output of the element And 14. The first input of the element And 13 is connected to the output of the multiplexer 6, and the second input to the output of the threshold element 2 and the input of the inverter 3. The first input of the element 14 is connected to the information inputs of the multiplexer bis by the output of the current regulator 15, the input of which is connected to the current sensor 8. The second input element And 14 is associated with the output of the inverter 3.

Работа устройства рассмотрена применительно к управлению четырекфаэным шаговым двигателем с системой коммутации фаз 12-23-34-41-..,The operation of the device is considered with reference to the control of a four-phase step motor with a phase switching system 12-23-34-41 - ..,

Устройство работа ет следующим обраэоМ1The device operation is as follows

В исходном состо нии в режлме сто нки в результате отсутстви  на входе устройства входных импульсов (fg на фиг. 2) интегратор 1 вырабатьшает сигнал, превышающий порого-вый уровень элемента 2, который устанавливаетр  в единичное состо ние (LV на фиг. 2). Сигнал логической единицы на выходе порогового элемента 2 блокирует работу элементов It 14 по вторым входам и разрешает прохождение сигнала, поступающего с, выхода мультиплексора 6 через элементы И 13, Код,, установившийс  на выходах распределител  4 импульсов определ ет, какие из фаз двигател  включены в данный момент. Дешифратор 5 по коду, установившемус  на. выходах распределител  4 импульсов, формирует адрес того регул тора 15 тока, выходной сигнал которого проходит на выход мультиплексора 6/ т,е- определ ет, какой из регул торов 15 тока осуществл  ет управление током включёншлх в данных момент фаз двигател .Если , например, включены перва  и втора  фазы двигател , то управление их токомосуществл етс  регул тором 15 тока первой фазы, когда включены втора  и треть  фазы - регул тором 15 тока второй фазы, и т.д. Таким образом, управление током двух одновременно включенных в каждьлй момент фаз осуществл етс  от одного регул тора 15 тока, чем . Обеспечиваетс  синхронность i aрастани  и спада токов в этих фа зах двигател -.In the initial state in the parking mode, as a result of the absence of input pulses at the device input (fg in Fig. 2), integrator 1 generates a signal exceeding the threshold level of element 2, which is set to one (LV in Fig. 2). The logic unit signal at the output of threshold element 2 blocks the operation of It 14 elements through the second inputs and allows the signal coming from the output of multiplexer 6 to pass through elements 13, the code that is set at the outputs of the distributor 4 pulses determines which of the phases of the engine are included in this moment. Decoder 5 according to the code installed on. the outputs of the distributor 4 pulses, generates the address of the current regulator 15, the output signal of which passes to the output of the multiplexer 6 / t, does not determine which of the current regulators 15 controls the current of the motor phases. For example, the first and second phases of the motor are turned on, then their current is controlled by the current regulator 15 of the first phase, when the second and third phases are controlled by the regulator 15 of the current of the second phase, etc. Thus, the control of the current of two phases simultaneously switched at each moment is carried out from a single current regulator 15 than. Synchronization of the current and fall of the currents in these motor faults is ensured.

Рассмотрим режим движени .. Пусть в момент времени t (фиг. 2) на первый канал усилител  с соответствующего выхода распределител  4 импульсов поступает сигнал (фиг. 2). С этого момента времени начинаетс  шйротно-импульсноё управление током в первой фазе (. 2), ПустьConsider the motion mode. Let at time t (Fig. 2) a signal arrives at the first channel of the amplifier from the corresponding output of the distributor 4 pulses (Fig. 2). From this point in time, the light-pulse control of the current in the first phase (. 2) begins. Let

в момент времени второй канал усилител  с соответствующего выхода распределител  4 импульсов поступает сигнал L/{p, 1 (фиг. 2) Нарастание и спад токов в первой и второй фазах происходит несинхронно CJ и э на фиг. 2). При прекращении подачи управл к дих импульсов f на вход устройства интегратор через вре-. м  интегрировани  Т вырабатываетat the moment of time, the second channel of the amplifier from the corresponding output of the distributor 4 pulses receives the signal L / {p, 1 (Fig. 2) The rise and fall of the currents in the first and second phases occurs asynchronously CJ and e in FIG. 2). When the supply of control to the pulses f is terminated at the input of the device, the integrator through time. m integrating T generates

0 сигнал, превышающий порог.срабатывани  элемента 2. На выходе элемента 2 устанавливаетс  уровень логической единицы 1 (фиг. 2), Устройство переходит в режим сто нки,0 a signal that exceeds the threshold for the operation of element 2. At the output of element 2, the level of logical unit 1 is set (Fig. 2). The device switches to the stand-by mode,

5 Управление током в первой и второй фазах с момента времени вз осуществл ет д  от регул тора 15 тока . первой фазы, а. именно в момент времени t(фиг.2), С этого момента вре0 ени ток во второй фазе начинает измен тьс  синхронно с током в первой фазе двигател  (и J.на фиг.2), Таким образом в режиме сто нки нарастание и спад токов 2 5 The current in the first and second phases is controlled from the time point by the current regulator 15. first phase as well it is at time t (Fig. 2). From this time point, the current in the second phase begins to change synchronously with the current in the first phase of the motor (and J. to Fig. 2). Thus, in standby mode, the rise and fall of the currents 2

5 (фиг,2) во включенных фазах происходит под действием управл ющего сигнала с выхода одного соответствующего регул тора тока, .5 (FIG. 2) in the switched on phases occurs under the action of a control signal from the output of one corresponding current regulator,.

Синхронность нарастани  и спадаSynchronization of increase and decline

токов в обмотках двигател  в режиме сто нки приводит.к устранению колебаний вектора электромагнитных сил, действующих на ротор двигател ,-а следовательно,к уменьшению колебаний ротора, currents in the motor windings in the stationary mode leads to the elimination of the oscillations of the vector of electromagnetic forces acting on the rotor of the engine, and, consequently, to reduce the oscillations of the rotor,

5Во врем  движени  на вход устройства поступают входные импульсы. Интегратор 1 вырабатывает сигнал, не превышающий пороговый уровень элемента 2, который устанавливаетс 5 During the motion, input pulses arrive at the device input. Integrator 1 generates a signal not exceeding the threshold level of element 2, which is set

0 в состо ние t/r,-О. Уровень логического нул  на выходе порогового элемента 2 блокирует по вторым входам элементы И 13 и разрешает прохождение сигналов с выходов соответствую5 щих регул торов 15 тока .через эле- / менты И 14 на вторые входы соответствующих элементов И 11 1 0 to t / r state, -O. The logic zero level at the output of the threshold element 2 blocks the second inputs And 13 and allows the passage of signals from the outputs of the corresponding current regulators 15 through the And 14 elements to the second inputs of the corresponding And 11 1 elements

Такое построение устройства дл  управлени  шаговыми двигател миSuch a device for controlling stepper motors

0 позвол ет существенно снизить0 allows to significantly reduce

пульсации ротора двигател  в режиме сто нки при наиболее экономичном импульсном питании фаз двигател .pulsations of the rotor of the engine in the stand-by mode with the most economical pulsed feed of the phases of the engine.

г;g;

ПP

L L

I I .I i.

UU

{(ШШ{(SH

r-1r-1

.r.r

II

L. L.

II

////

iwiw

LrnLrn

УгUg

nn

fgx.fgx.

ФигТFigt

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ; ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ, содержащее распределитель импульсов с многоканальным, усилителем мощности, каждый канал которого включает в себя фазу двигателя, подключенную одним концом к датчику тока, а другим, через силовой ключ - к источнику питания постоянного тока, регулятор тока, связанный входом с датчиком тока, и элемент И, подключенный первым входом к соответствующему выводу распределителя импульсов „отличающееся тем,что, с целью уменьшения колебаний ротора двигателя в режиме стоянки при импульсном управлении током в фазах двигателя, Введены интегратор, пороговый элемент,! инвертор, дешифратор; мультиплексор, а в каждый канал усилителя - второй и третий элементы И и элемент ИЛИ, причем выходы распределителя импульсов связаны с входами дешифратора, подключенного выходами к адресным входам мультиплексора, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами регуляторов тока и первь^ми входами вторых элементов И, а выход мультиплексора связан с первыми входами третьих элементов И, подключенных к первым входам элементов ИЛИ, связанных выходами с вторыми входами первых элементов И, а вторыми входами с выходами вторых элементов И, соединенных вторыми входами с выходом инвертора, связанного входом с вторыми входами третьих элементов И и выходом порогового элемента, подключенного входом через интегратор к входу распределителя импульсов.DEVICE FOR MANAGEMENT ; A STEP ENGINE containing a pulse distributor with a multi-channel power amplifier, each channel of which includes a motor phase connected at one end to a current sensor, and the other, through a power switch, to a DC power source, a current regulator connected to the current sensor input, and the element And, connected by the first input to the corresponding output of the pulse distributor, characterized in that, in order to reduce oscillations of the motor rotor in the standby mode with pulse control of the current in the motor phases, enes integrator threshold element ,! inverter, decoder; a multiplexer, and in each amplifier channel — the second and third AND elements and the OR element, and the outputs of the pulse distributor are connected to the inputs of a decoder connected by outputs to the address inputs of the multiplexer, the information inputs of which are connected to the corresponding outputs of the current regulators and the first inputs of the second AND elements , and the multiplexer output is connected with the first inputs of the third AND elements connected to the first inputs of the OR elements, connected by the outputs with the second inputs of the first AND elements, and the second inputs with the outputs of the second AND elements are connected to second inputs of the inverter output, the input connected to the second inputs of third AND gates and the output of the threshold element is connected via an integrator to the input of the input pulse distributor.
SU813330279A 1981-08-03 1981-08-03 Control device for step motor SU1066019A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813330279A SU1066019A1 (en) 1981-08-03 1981-08-03 Control device for step motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813330279A SU1066019A1 (en) 1981-08-03 1981-08-03 Control device for step motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1066019A1 true SU1066019A1 (en) 1984-01-07

Family

ID=20973928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813330279A SU1066019A1 (en) 1981-08-03 1981-08-03 Control device for step motor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1066019A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 744888, кл.Н 02 Р 7/62, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке 2483155/24-07, КЛ.Н 02 Р 8/00, 1980. . . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100238770B1 (en) Electric motor controller with bypass contactor
US3530347A (en) Energy transfer means for stepping motors
KR880003473A (en) Electromechanical Actuators and Systems
EP0148855A1 (en) Parallel mosfet power switch circuit.
US4180842A (en) Timer circuit for use in protective relaying applications
SU1066019A1 (en) Control device for step motor
KR920003620A (en) Stepping motor driving circuit and its driving method
US3944980A (en) Electronic sequence control system
EP0312553A1 (en) Stepping motor controller
SU1185531A1 (en) Device for controlling excitation of electric machine
SU1265701A1 (en) Device for electronic forcing of current in winding of stepping motor
SU1453580A1 (en) Device for controlling m-phase stepping motor
SU1051671A1 (en) D.c. voltage source
SU1043598A1 (en) Stepping motor program control device
JPH0378708B2 (en)
SU1591179A1 (en) Apparatus for detecting fallures in stepping electric drive
SU1115197A1 (en) Control device for polyphase step motor
SU955491A2 (en) Device for controlling multi-phase stepping motor
SU1658365A1 (en) Device for positional control for step-by-step motor
SU593295A1 (en) Stepping motor control device
SU1295502A1 (en) Control device for four-phase stepping motor
SU801217A1 (en) Stepping motor control device
RU2068611C1 (en) Valve-type adjustable electric motor
US3974393A (en) Method of switching hydro-electric unit from group power control into the individual power control duty
SU1068892A1 (en) Device for programmed control of electromagnetic converter group