SU1167689A1 - Device for controlling step motor in self-communication mode - Google Patents
Device for controlling step motor in self-communication mode Download PDFInfo
- Publication number
- SU1167689A1 SU1167689A1 SU833623768A SU3623768A SU1167689A1 SU 1167689 A1 SU1167689 A1 SU 1167689A1 SU 833623768 A SU833623768 A SU 833623768A SU 3623768 A SU3623768 A SU 3623768A SU 1167689 A1 SU1167689 A1 SU 1167689A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- outputs
- position sensor
- pulses
- inputs
- control
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ В РЕЖИМЕ САМОКОММУТАЦИИ, содержащее датчик положени ротора двигател , усилители мощности, каждый из которых подключен выходом к фазе двигател , распре-, делитель импульсов, соединенный . входом с выходом генератора импульсов, и блок выделени фазового сдвига импульсов генератора относительно импульсов датчика положени , отличающеес тем, что, с целью расширени диапазона регулировани и повышени точности стабилизации скорости, блок выделени фазового сдвига импульсов генератора относительно импульсов датчика положени выполнен в виде коммутатора каналов, управл ющего / -5-триггера и триггеров сравнени по числу фаз двигател , подключенных выходами, вл ющимис выходами блока выделени фазового сдвига, к входам усилителей мощности, первыми установочными входами - к выходам распределител импульсов и адресным входам коммутатора каналов, соединенного выходами с вторыми установочными входами триггеров сравнени , ииформационными входа (Л ми - с выходами датчика положени , ротора, а управл ющими входами - с выходами управл ющего / -5-триггера, соединенного / входом с одним из выходов датчика положени ротора. о: 1 О) 00 соA DEVICE FOR CONTROLLING A STEP ENGINE IN SELF-COMMUNICATION MODE, containing an engine rotor position sensor, power amplifiers, each of which is connected by an output to an engine phase, a distributor, a pulse divider, connected. an input with an output of the pulse generator, and a block for selecting the phase shift of the pulses of the generator relative to the pulses of the position sensor, characterized in that, in order to expand the control range and improve the accuracy of speed stabilization, the block for the selection of the phase shift of the pulses of the generator relative to the pulses of the position sensor is made as a channel switch a control / -5-trigger and a comparison trigger by the number of motor phases connected by the outputs, which are the outputs of the phase shift extractor, to the input m power amplifiers, the first installation inputs to the outputs of the pulse distributor and the address inputs of the channel switch connected to the second installation inputs of comparison triggers and information inputs (L mi to the outputs of the position sensor, the rotor, and the control inputs to the outputs of the control / -5 flip-flop connected to / from one of the rotor position sensor outputs. О: 1 О) 00 со
Description
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического управлени с шаговыми двигател ми .The invention relates to electrical engineering and can be used in automatic control systems with stepper motors.
Цель изобретени - расширение диапазона регулировани и повышение точности стабилизации скорости.The purpose of the invention is to expand the range of regulation and improve the accuracy of stabilizing speed.
На фиг. 1 представлена функциональна схема устройства; на фиг. 2 - функциональна схема блока выделени ЭДС враш.ени , используемого в качестве одного канала датчика положени ротора; на фиг. 3 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 is a functional diagram of the EMF extraction unit of the turn used as one channel of the rotor position sensor; in fig. 3 - timing diagrams illustrating the operation of the device.
Устройство (фиг. 1) содержит шаговый двигатель 1 с фазами 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, соединенными с выходами усилителей мощности 2, 3, 4 и 5 соответственно, генератор управл емой частоты 6, выход которого соединен с распределителем импульсов 7, датчик положени ротора двигател , выполненный в виде блоков 8, 9, 10 и 11 выделени ЭДС врашени , и блок 12 выделени фазового сдвига импульсов генератора относительно импульсов датчика положени , состо щий из триггеров сравнени 13, 14, 15 и 16 управл ющего / -5-триггера 17 и коммутатора каналов 18.The device (Fig. 1) contains a stepper motor 1 with phases 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 connected to the outputs of power amplifiers 2, 3, 4 and 5, respectively, a controlled frequency generator 6, the output of which is connected to the pulse distributor 7, a position sensor motor rotor, made in the form of blocks of 8, 9, 10 and 11 emulsions of vrasheni, and block 12 of the separation of the phase shift of the generator pulses relative to the pulses of the position sensor, consisting of control triggers 13, 14, 15 and 16 of the control / -5-trigger 17 and switch channels 18.
Вход 5-триггера 17 соединен с шиной запуска устройства 19, вход R - с одним из выходов датчика положени , включающего блоки выделени ЭДС вращени по числу фаз двигател (на фиг. 1 вход R соединен с блоком выделени ЭДС - поз.9).The 5-flip-flop input 17 is connected to the start-up bus of the device 19, the R input is connected to one of the outputs of the position sensor, which includes the EMF spin-off units according to the number of phases of the engine (in Fig. 1, the R input is connected to the EMF release unit - pos.9).
Выходы триггера 17 соединены с управл ющими входами Vx, Vy коммутатора каналов 18, подключенного адресными входами Х|, Х2, хз, Х4 к выходам распределител импульсов 7, информационными входами уь У2, УЗ, У4 - к выходам блоков выделени ЭДС вращени 8, 9, 10, 11, а выходами - к вторым установочным входам триггеров сравнени 13, 14, 15 и 16, соединенных первыми установочными входами с выходами распределител импульсов 7. Выходы триггеров сравнени 13-16 подключены к входам усилителей мощности 2-5.The outputs of the trigger 17 are connected to the control inputs Vx, Vy of the switch 18 channels connected by address inputs X |, X2, Xs, X4 to the outputs of the pulse distributor 7, the information inputs y and Y2, UZ, U4 to the outputs of the EMF units of rotation 8, 9 , 10, 11, and outputs to the second setup inputs of comparison trigger 13, 14, 15, and 16, connected by the first installation inputs to the outputs of pulse distributor 7. The outputs of comparison trigger 13-16 are connected to the inputs of power amplifiers 2-5.
Б качестве датчика положени ротора в устройстве используютс блоки выделени ЭДС вращени по числу фаз двигател 8-11 несущей информацию о положении ротора двигател .As the rotor position sensor in the device, the units of emf rotation on the number of phases of the engine 8-11 carrying information about the position of the rotor of the engine are used.
Каждый блок выделени ЭДС вращени (фиг. 2) содержит детектор 20, подключенный к фазе шагового двигател 1, резистор 21 и компаратор 22, первый вход которого подключен к детектору 20 и резистору 21. К второму входу компаратора 22 подключен источник опорного напр жени 23.Each spinning emf separation unit (Fig. 2) contains a detector 20 connected to the phase of the stepper motor 1, a resistor 21 and a comparator 22, the first input of which is connected to the detector 20 and the resistor 21. A reference voltage source 23 is connected to the second input of the comparator 22.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Дл отработки программируемого по скорости перемещени по щине 19 подаетс команда «Старт (фиг. 3) в виде импульсного сигнала. / г5-триггер 17 переключаютс в единичное состо ние и переключает коммутатор 18 на пропускание последовательности импульсов от распределител импульсов 7 на первые установочные входы триггеров 13-16, на вторые установочные входы которых поступают импульсы от распределител импульсов 7 со сдвигом на один периодTo test the programmable movement along the splint 19, the command "Start (Fig. 3)" in the form of a pulse signal is given. The r5-flip-flop 17 switches to one state and switches the switch 18 to pass the pulse train from the pulse distributor 7 to the first setup inputs of the flip-flops 13-16, the second setup inputs of which receive pulses from the pulse distributor 7 with a shift by one period
входных импульсов генератора 6. На вход усилителей мощности 2-5 поступают импульсы , сформированные триггерами 13-16. В результате организуетс принудительна коммутаци двигател 1. При перемещенииinput pulses of the generator 6. To the input of power amplifiers 2-5, pulses are generated, formed by triggers 13-16. As a result, the forced switching of the engine 1 is organized.
ротора двигател 1 возникают сигналы ЭДС вращени , которые формируютс блоками выделени 8-11, и поступают на первые входы коммутатора 18. После детектировани детектором 20 сигнал ЭДС вращени с фазы двигател I выдел етс на резис5 торе 21.The rotor of the motor 1 generates signals for the emf of rotation, which are formed by the allocation units 8-11, and are fed to the first inputs of the switch 18. After detection by the detector 20, the signal for the emf of rotation from the phase of the engine I is released on the resistor 21.
Источник опорного напр жени 23 устанавливает уровень формировани сигнала обратной св зи по положению ротора из сигнала ЭДС вращени с учетом характеристики нагрузки, который формируетс с помощью компаратора 22. Один из сигналов блока выделени ЭДС вращени , например блока 9, поступает на второй установочный вход / -5-триггера 17 и устанавливает его в исходное состо ние. Осуществив запускThe reference voltage source 23 determines the level of formation of the feedback signal at the rotor position from the rotational emf signal, taking into account the load characteristic, which is generated using the comparator 22. One of the signals of the rotational emf emission unit, for example, block 9, is fed to the second setup input / - 5-trigger 17 and sets it to its original state. By launching
5 двигател , синхронизированный с работой распределител импульсов 7, триггер 17 переключает коммутатор 18 в режим пропускани сигналов от блоков 8-11 на первый установочный вход триггеров 13-16. С этого момента двигатель 1 переходит на режим5, synchronized with the operation of the pulse distributor 7, the trigger 17 switches the switch 18 to the mode of passing signals from blocks 8-11 to the first installation input of the trigger 13-16. From this point on, engine 1 goes to mode
0 самокоммутации по сигналу положени ротора, сформированному из сигналов ЭДС вращени . При этом передний фронт управл ющих импульсов, поданных на фазы двигател , обусловлен моментом формировани сигналов ЭДС вращени , а задний фронт-0 self-switching according to the rotor position signal, formed from the signals of the emf of rotation. In this case, the leading edge of the control pulses applied to the phases of the engine is caused by the moment of formation of the signals for the emf of rotation, and the rear front
импульсами распределител импульсов 7. Частота генератора 6 задает темп переключени фаз двигател 1. Запуск устройства осуществл етс начина с любой Частоты в пределах частоты приемистости двигател . the pulses of the pulse distributor 7. The frequency of the generator 6 sets the phase shift rate of the engine 1. The device starts up from any Frequency within the frequency range of the engine.
0 Дальнейша работа устройства происходит в режиме самокоммутации при изменении частоты генератора от нул до частоты, определ емой границей механической характеристики двигател . Работа устройства по сн етс временными диаграммами0 Further operation of the device occurs in the mode of self-switching when the generator frequency changes from zero to a frequency determined by the boundary of the mechanical characteristic of the engine. The operation of the device is illustrated by time diagrams.
5 (фиг. 3), на которых приведены следующие сигналы: Г - на выходе генератора импульсов 6, РИ1....РИ4 - на выходе распределител импульсов 7, «Старт - на шине подачи команды «Старт 19, «Запуск - на пр мом выходе/ -S-триггера 17, Ф1...Ф4- на фазах двигател 1 при двух скачкообразных изменени х частоты управлени . Точкой Z на диаграмме обозначен момент формировани сигналов обратной св зи из сигналов ЭДС вращени .5 (Fig. 3), on which the following signals are given: G - at the output of the pulse generator 6, RI1 ... RI4 - at the output of the pulse distributor 7, "Start - on the bus of the command" Start 19, "Start - on The output of the / -S-flip-flop 17, F1 ... F4- on the phases of engine 1 with two abrupt changes in the control frequency. The point Z in the diagram denotes the moment of formation of feedback signals from the signals of the emf of rotation.
5 Из приведенных на фиг. 3 диаграмм следует , что эффект стабилизации скорости двигател около заданного значени при частотном управлении в режиме самокоммутации достигаетс за счет плавного изменени угла коммутации и длительности управл ющих импульсов. При этом с изменением частоты входных импульсов в области высоких частот парна коммутаци переходит в поочередную, что повышает быстродействие устройства за счет уменьшени собственного демпфировани двигател .5 From FIG. 3 diagrams it follows that the effect of stabilizing the motor speed around a predetermined value with frequency control in the self-switching mode is achieved by smoothly varying the switching angle and the duration of the control pulses. At the same time, with a change in the frequency of the input pulses in the high-frequency region, the paired commutation switches to an alternate one, which increases the speed of the device by decreasing the self-damping of the engine.
В предлагаемом устройстве, которое может работать с любым многофазным датчиком положени , дл уменьшени момента инерции привода и упрощени механизма использован датчик вращени ЭДС, выполн ющий функции датчика положени .In the proposed device, which can work with any multi-phase position sensor, the EMF rotation sensor, which functions as a position sensor, is used to reduce the drive inertia and simplify the mechanism.
Наиболее просто ЭДС вращени выдел етс после обесточивани обмотки двигател . Момент обесточивани обмотки непосредственно св зан с моментом выделени ЭДС вращени .The simplest EMF of rotation is released after de-energizing the motor winding. The moment of de-energizing the winding is directly related to the moment of release of the emf of rotation.
Как следует из временной диаграммы на фиг. 3, детектор 20 выдел ет после отключени напр жени на обмотке кроме ЭДС вращени , ЭДС самоиндукции, амплитуда которой намного превосходит максимальную амплитуду ЭДС вращени . Длительность процесса спадани ЭДС самоиндукции определ етс посто нной времени To Lo/Rf, где LO -As the timing diagram of FIG. 3, the detector 20 emits, after disconnecting the voltage on the winding, in addition to the emf of rotation, the emf of self-induction, the amplitude of which far exceeds the maximum amplitude of the emf of rotation. The duration of the decay process of self-induction emf is determined by the constant time To Lo / Rf, where LO is
посто нна составл юща индуктивности и взаимной индуктивности цепей фаз; суммарное сопротивление цепи фазы (Ф)).the constant component of the inductance and mutual inductance of the phase circuits; total circuit resistance phase (f)).
Стробирование компаратора 22 импульсами генератора 6, имеющими длительность , позвол ет избавитьс от вредного сигнала ЭДС самоиндукции при формировании сигнала ЭДС вращени , повыша надежность выделени последнего.The gating of the comparator 22 by pulses of the generator 6, having a duration, makes it possible to get rid of the harmful signal of self-induction EMF when forming the signal of the EMF of rotation, increasing the reliability of the selection of the latter.
Предлагаемое устройство позвол ет расширить частотный диапазон стабилизации скорости двигател в режиме самокоммутации за счет формировани импульсов коммутации фаз двигател с помощью триггеров, управл емых по одному входу от распределител импульсов, а по второму входу - от блоков выделени ЭДС вращени . Таким образом, устройство позвол ет управл ть двигателем в режиме самокоммутации, стабилизировать его скорость на уровне заданных значений и обладает достаточно жесткой механической характеристикой.The proposed device allows to expand the frequency range of stabilization of the motor speed in the self-switching mode due to the formation of the motor phase switching pulses using triggers controlled by one input from the pulse distributor, and through the second input - from the EMF rotation separating units. Thus, the device allows the motor to be controlled in the mode of self-switching, to stabilize its speed at the level of specified values and has a rather rigid mechanical characteristic.
Кроме того, в устройстве достигаетс повышенна помехоустойчивость за счет подавлени ЭДС самоиндукции вг блоке выделени ЭДС вращени .In addition, the device achieves increased noise immunity by suppressing the emf of self-induction in the spinning emf separation unit.
ГR
2020
ЬB
8(9,10,11)8 (9,10,11)
1.1(1.2,U.W1.1 (1.2, U.W
.J.J
(аг.г(ag.g
ТT
иand
гg
РИ1 РИ2РИ1 РИ2
РИЗRIZ
РтRt
СтартStart
ЗапускLaunch
||
0101
Ф2F2
аг.Зag.Z
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833623768A SU1167689A1 (en) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | Device for controlling step motor in self-communication mode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833623768A SU1167689A1 (en) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | Device for controlling step motor in self-communication mode |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1167689A1 true SU1167689A1 (en) | 1985-07-15 |
Family
ID=21075046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833623768A SU1167689A1 (en) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | Device for controlling step motor in self-communication mode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1167689A1 (en) |
-
1983
- 1983-07-21 SU SU833623768A patent/SU1167689A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Луценко В. Е., Рубцов В. П. Электропривод с шаговыми двигател ми. Обзор «Итоги науки и техники. Электропривод и автоматизаци промышленных установок. ВИНИТИ. М., т. 6., 1978, с. 89. Авторское свидетельство СССР № 658693, кл. Н 02 Р 8/00, 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5332956A (en) | Motor rotation controlling device | |
US5225759A (en) | Starting and control method for brushless DC motor | |
KR950017043A (en) | Apparatus and method for synchronizing an ignition circuit for a brushless synchronous generator rectifier direct current welder | |
US4417189A (en) | Control circuit for stepper motor | |
SU1167689A1 (en) | Device for controlling step motor in self-communication mode | |
US5010222A (en) | Driving device for ultrasonic wave motor | |
US3967179A (en) | Power supply for a stepping motor | |
KR870010680A (en) | Proportional-Integral Controller | |
KR840005950A (en) | Line synchronous circuit | |
US5262709A (en) | Pulse motor control circuit | |
KR0138780B1 (en) | Method for controlling the current direction of d.c motor | |
US3281635A (en) | Pulse fed d.c. motor speed system | |
US3257595A (en) | Pulse width modulator for speed control system | |
JP2551835B2 (en) | How to start a sensorless brushless motor | |
US3621355A (en) | Double half wave motor control | |
JPS623680B2 (en) | ||
EP0085293B1 (en) | Motor control apparatus | |
US4998053A (en) | Method and apparatus for reducing a current break in a leg that is not participating in the commutation of a three-phase block current fed synchronous machine | |
SU1127064A2 (en) | Device for stabilizing rotational speed of electric motor | |
SU1624649A1 (en) | Constant current electric drive | |
SU1456934A1 (en) | Apparatus for controlling a stepping motor | |
JPH0519388B2 (en) | ||
RU1786630C (en) | Direct current electric drive | |
SU1721783A1 (en) | Step motor controller | |
US6054820A (en) | Motor drive control system |