SU1354383A1 - Stepping electric drive - Google Patents
Stepping electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- SU1354383A1 SU1354383A1 SU853993583A SU3993583A SU1354383A1 SU 1354383 A1 SU1354383 A1 SU 1354383A1 SU 853993583 A SU853993583 A SU 853993583A SU 3993583 A SU3993583 A SU 3993583A SU 1354383 A1 SU1354383 A1 SU 1354383A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- windings
- pulse
- output
- source
- pulses
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике , к управлению электрическими машинами. Цель состоит в расширении функциональных возможностей путем дискретного регулировани длины шага. Устройство содержит электродвигатель, гистерезисный ротор 11, статор, на котором размещены основные 7 и 9 и дополнительные обмотки 27 и 29, несоосные друг другу. Фиксаци ротора 11 обеспечиваетс посто нным током,, который схема управлени подает на обмотку 7 от источника 1. Дл совершени шага на регистр 12 записывают кодовую комбинацию. После этого схема управлени подает от источника 2 импульс на обмотку 7, намагничивающую ротор 11 вдоль ее оси, а затем одновременно с подачей импульсов на обмотки 9, 27, 29, намагничивающие ротор 11 вдоль их осей, подаетс через элемент задержки 6 пауза на обмотку 7. Поскольку направление суммарного вектора намагниченности ротора 11 не совпадает с направлением оси обмотки 7, то возникает вращающий момент, перемещающий ротор на один шаг, величина которого определ етс соотношением направлений осей обмоток и кодом регистра 12. 6 з.п. ф-лы, 7 ил. 23 (Л 2 21 22 i9 со ел 00 оо со 2Q 6 fe./ The invention relates to electrical engineering, to the control of electrical machines. The goal is to extend the functionality by discretely adjusting the step length. The device contains an electric motor, a hysteresis rotor 11, a stator, on which the main 7 and 9 and additional windings 27 and 29 are placed, misaligned with each other. The fixing of the rotor 11 is provided with a constant current, which the control circuit supplies to the winding 7 from the source 1. To perform a step, a code combination is recorded in the register 12. After that, the control circuit supplies from source 2 a pulse to the winding 7, the magnetizing rotor 11 along its axis, and then simultaneously with the supply of pulses to the windings 9, 27, 29, the magnetizing rotor 11 along their axes, is fed through the delay element 6 pause to the winding 7 Since the direction of the total magnetization vector of the rotor 11 does not coincide with the direction of the axis of the winding 7, a torque occurs that moves the rotor one step, the value of which is determined by the ratio of the directions of the axes of the windings and the register code 12. 6 Cp. f-ly, 7 ill. 23 (L 2 21 22 i9 co el a 00 oo with 2Q 6 fe./
Description
машинами приby cars
Изобретение относитс к электротехнике , к управлению электрическимиThe invention relates to electrical engineering, electrical control.
, и может быть использовано создании простых шаговых электроприводов с гистерезисными двигател ми ,, and can be used to create simple stepper drives with hysteresis motors,
Цель изобретени расширение . функциональных возможностей путем дискретного регулировани длины шага На фиг. 1 показана схема электропривода; на фиг, 2 - двигатель, продольный разрез;.на фиг. 3 - расположение проекций осей обмоток на плос- перпендикул рную оси двигате- на фиг. 4 - циклограмма работыThe purpose of the invention is the extension. functionality by discretely adjusting the step length. In FIG. 1 shows a diagram of the drive; FIG. 2 — engine, longitudinal section; FIG. 3 shows the arrangement of the projections of the axes of the windings onto the plane perpendicular to the axis of the motor of FIG. 4 - cyclogram of work
кость.bone.
л ;l;
привода; на фиг. 5 - 7 - схемыdrive; in fig. 5 - 7 - schemes
электропривода, варианты выполнени electric drive, embodiments
Электропривод (фиг, 1) содержит источник 1 посто нного Е1апр жени 1ИЛИ токаэ источник 2 импульсов, элемент 3 запрета с выходньп-ш выводами 4 и 5, элемент 6 задержки, а также электродвигатель с первой обмоткой 7, имеющей ось 8, второй обмоткой 9, имеющей ось 10, и гистерезисным ротором 11„ Несоосные обмотки 7 и 9 наход тс на статоре. Ротор 11 может быть гладким.The electric drive (FIG. 1) contains a source of 1 constant E1printer 1 OR a source of 2 pulses, a prohibition element 3 with output pins 4 and 5, a delay element 6, as well as an electric motor with a first winding 7 having an axis 8, a second winding 9 having an axis 10 and a hysteresis rotor 11 "The misaligned windings 7 and 9 are located on the stator. The rotor 11 may be smooth.
Выход источника 1 посто нного напр жени или тока соединен -с первым входом элемента 3 запрета, а выход его соединен с обмоткой 7,The output of a source of constant voltage or current 1 is connected to the first input of prohibition element 3, and its output is connected to winding 7,
В электропривод введены регистр 12 первый ключ 13, которьй имеет выходные выводы 14 и 15, вторые ключи 16™ 18, которые имеют выходные выводы 19- 24, одновибратор-формирователь 25 импульсов э а также элемент 26 сужени . импульсов.The register 12 includes the first key 13, which has output pins 14 and 15, the second keys 16 ™ 18, which have output pins 19-24, the one-vibrator-shaper 25 pulses e and the constriction element 26. pulses.
На статоре электродвигател распо- л:ожены та1сже перва дополнительна обмотка 27, имеюща ось 28, и втора дополнительна обмотка 2.9, имеюща ось 30. Обмотки 7,.9, 27 и 29 несо- осны. Если ось 8 обмотки 7 имеет проекцию на плоскость, перпендикул рную оси вращени электродвигател , в виде оси 31, то оси 10, 28 и 30 имеют проекции на ту же плоскость (фиг,3) в виде соответственно осей 32-34, Как видно на фиг„3, углы А, - А между указанными проекци ми осей обмоток не равны друг другуs Калода из обмоток 7, 9,, 27 и 29 электрического двигател (фиг.2) имеет незгнипол рнута магнитную систему.The stator of the electric motor is located: the first additional winding 27, having an axis 28, and the second additional winding 2.9, having an axis 30, are located. The windings 7, .9, 27 and 29 are not connected. If the axis 8 of the winding 7 has a projection on a plane perpendicular to the axis of rotation of the electric motor, in the form of axis 31, then axes 10, 28 and 30 have projections on the same plane (FIG. 3) in the form of axes 32-34, respectively. Fig. 3, angles A, - A between said projections of the axes of the windings are not equal to each other. Coda of windings 7, 9, 27 and 29 of the electric motor (Fig. 2) has a non-rotary magnetic system.
Втора обмотка 9 и дополнительные обмотки 27 и 29 (фиг. 2) расположеныThe second winding 9 and additional windings 27 and 29 (Fig. 2) are located
по длине статора 35 последовательно, одна за другой и с неперекрытием зон магнитных полей обмоток 9, 27 и 29 друг с другом. Перва обмотка 7 расположена по всей длине статора 35 с перекрытием зон магнитных полей остальных обмоток 9, 27 и 29. Элементы 6, 13, 25 и 26 в совокупности образуют распределитель импульсов,the length of the stator 35 in series, one after the other and with non-overlapping zones of magnetic fields of the windings 9, 27 and 29 with each other. The first winding 7 is located along the entire length of the stator 35 with overlapping zones of magnetic fields of the remaining windings 9, 27 and 29. Elements 6, 13, 25 and 26 together form a pulse distributor,
которьй может быть выполнен и по другим схемам. Он может содержать также элемент 36 расщирени импульсов, соединенный входом с входами элемента 37which can be performed by other schemes. It may also contain a pulse-spreading element 36 connected by an input to the inputs of the element 37.
5 сужени импульсов, и формирователь 38 импульсов (фиг„ 5) или элемент 39 задержки, соединенный: выходом с входом элемента 40 сужени импульсов, а входом - с входом элемента 41 сужеQ ни импульсов (фиг. 6) или состо ть из едного только элемента 40 сужени импульсов,5 pulse narrowing, and pulse shaper 38 (Fig. 5) or delay element 39 connected: by output to the pulse narrowing element 40, and by input to the input of the lower element 41, neither pulses (Fig. 6) or consist of a single element 40 taper pulses
В схеме привода выход источника 2 импульсов соединен с входом формиро5 вател 25 импульсов, выход источника 2 импульсов соединен с входом первого ключа 13, выход которого соединен с первой обмоткой 7 электродвигател ,- выход формировател 25 импульсов соединен с входом элемента 6 задержки и с запрещающим входом элемента 3 запрета . Выход элемента 6 задержки соединен с входом элемента 26 сужени импульсов, выход которого соединен с управл ющими входами вторых ключей 16 - 18, Разр дные выходы регистра 12 соединены с входами соответствующих ключей 16-18, выход ключа 16 соединен с второй обмоткой 9 электродвигател , а выходы ключей 17 и 18 соединены с соответствующими дополнительными обмотками 27 и 29,In the drive circuit, the output of the pulse source 2 is connected to the input of the pulse driver 25, the output of the pulse source 2 is connected to the input of the first switch 13, the output of which is connected to the first motor winding 7, the output of the pulse driver 25 is connected to the input of the delay element 6 element 3 of the ban. The output of the delay element 6 is connected to the input of the pulse decimation element 26, the output of which is connected to the control inputs of the second keys 16-18, the discharge outputs of the register 12 are connected to the inputs of the corresponding keys 16-18, the output of the key 16 is connected to the second winding 9 of the electric motor, and the outputs of the keys 17 and 18 are connected with the corresponding additional windings 27 and 29,
Дп большей независимости магнит- 5 ных полей обмоток 9, 27 и 29 друг от друга (фиг, 2) статор 35 двигател можно выполн ть шихтованным с основными плоскост ми, магнитопровод щих пластин, перпендикул рными оси враще- 0 ни электродвигател . Между магнито- провод щими пластинами статора 35 могут быть помещены немагнитные прокладки . Шихтовку можно в р де случаев заменить выполнением статора 35 из 5 материала с магнитной неравномерностью , где магнитна проводимость статора 35 по продольной оси (фиг,2) делаетс минимальной, а магнитные проводимости в плоскост х, перпенди0For greater independence of the magnetic fields of the windings 9, 27, and 29 from each other (FIG. 2), the motor stator 35 can be made to be laminated with the main planes of the magnetic conducting plates perpendicular to the axis of rotation of the electric motor. Non-magnetic spacers can be placed between the magnetically conductive plates of the stator 35. In a number of cases, the alignment can be replaced by making the stator 35 out of 5 material with magnetic irregularity, where the magnetic conductivity of the stator 35 along the longitudinal axis (Fig 2) is minimal, and the magnetic conductivities in planes perpendicular
SS
00
кул рных оси вращени электродвигател , делаютс максимальными.the rotational axes of rotation of the motor are maximized.
Регистр 12 в каждом разр де может иметь сигнал единицы в виде высокого уровн направлени хгибо нул в виде низкого уровн напр жени . Возможно выполнение регистра дл троичного кода , в этом случае каждый разр д регистра может иметь сигнал трех значе- .ий (положительна единица - это положительный уровень напр жени , нуль - это нулевой уровень напр жени , а отрицательна единица - это отрицательный уровень напр жени ).The register 12 in each bit may have a unit signal in the form of a high level of the direction of the bend zero in the form of a low level of voltage. It is possible to execute the register for the ternary code, in this case each register bit may have a signal of three values (a positive unit is a positive voltage level, a zero is a zero voltage level, and a negative one is a negative voltage level) .
Ключ 13 питаетс от отдельного источника питани . Если же ключ 13 питать напр жением или током от источника 1, то в составе элемента 3 запрета нужно предусмотреть аттенюатор напр жени i В исходном положении элемент 3 запрета открыт и сигнал посто нного тока проходит от источника 1 через элемент 3 на обмотку 7. Этим обеспечиваетс фиксахщ ротора 11. Намагничивающа сила от тока обмотки 7 небольша , недостаточна дл пол-о кольку магнитные системы обмоток 9, ного перемагничивани ротора 11. 27, 29 независимы друг от друга, аKey 13 is powered by a separate power source. If the key 13 is supplied with voltage or with current from source 1, the prohibition element 3 should include a voltage attenuator i. In the initial position, prohibition element 3 is open and the DC signal passes from source 1 through element 3 to the winding 7. This ensures rotor fixture 11. The magnetizing force from the current of the winding 7 is small, insufficient for half the magnetic systems of the windings 9, the magnetic reversal of the rotor 11. 27, 29 are independent of each other, and
Дл совершени шага определенной обмотки 7 при перемагничивании рото- . величины на регистр 12 подают и запи- ЗО Р 11 импульсами в обмотках из р - сывают кодовую комбинацию. В простей- да 9, 27-и 29 обесточена, то направ- шем случае код может быть простым, двоичным. После записи кодовой комбинации (задани величины шага) на регистре 12 источник 2 ььщает на свой выход импульс напр жени U, (фиг.4), например, длительностью ,. Импульс напр жени U, вл етс командой на совершение шага. Импульс напр жени и, от источника 2, попада на вход ключа 13, вызьшает по вление на выходе указанного ключа 13 импульлени намагничиваний указанных зон ротора 11 практически не завис т от нестабильности токов и параметров це„ пей обмоток и ключей. ЗоTo complete the step of a specific winding 7 when rotating the roto. The values for register 12 are fed and the recording of PZ 11 pulses in the windings of a p - code codeword. In simplicity 9, 27, and 29 are de-energized, then the forwarding code can be simple, binary. After writing the code combination (setting the step size) on the register 12, the source 2 receives at its output a voltage pulse U, (Fig. 4), for example, with a duration,. The voltage pulse U, is a command to perform a step. The voltage pulse and, from the source 2, falling on the input of the key 13, results in the output at the output of the specified key 13, the magnetization pulses of the indicated zones of the rotor 11 practically do not depend on the instability of the currents and parameters of the windings and keys. Zo
После намагничиваний зон ротора 11 в различных (указанных) направлени х и когда импульсы токов в соответствующих им обмотках закончатс , на об- 40 мотку 7 оп ть поступает ток IQ с выхода элемента 3. Поскольку направление ,суммарного вектора намагниченности ротора 11 не совпадает с направлением оси 8 обмотки 7, то в электродвиса тока, который подаетс в обмотку.7. В обмотке 7 действует, таким образом, импульс тока I, отчего обмотка 7 на- марничивает весь ротор 11 по оси 8.After magnetization of the rotor 11 zones in different (indicated) directions and when the current pulses in their respective windings are finished, the current IQ from the output of element 3 enters the winding 7 again. Since the direction of the total magnetization vector of the rotor 11 does not coincide with the direction the axis 8 of the winding 7, then a current into the electrovisible current that is supplied to the winding. Thus, a current pulse I acts in winding 7, therefore winding 7 charts the entire rotor 11 along axis 8.
От заднего фронта импульса источника 2 срабатывает формирователь 25 импульсов, который выдает элементу 6 задержки и на управл ющий вход элемента 3 запрета широкий импульс напр жени Uj длительностью t,-t. Элемент 3 при этом не пропускает сигнал посто нного тока, и в обмотке 7 формируетс пауза тока длительностью t,- 55 чину угла поворота или величину шага.From the trailing edge of the source 2 pulse, the pulse shaper 25 is triggered, which delivers a delay element 6 and a wide voltage pulse Uj of duration t, -t to the control input of the bar element 3. The element 3 at the same time does not pass a direct current signal, and in the winding 7 a current pause with a duration t is formed, - 55 the angle of rotation or the step size.
1.J,. Импульс напр жени , по вл сь через определенное врем задержки на входе элемента 26 сужени импульсов, вызьгаает формирование на выходе элеФормула З1зо-бретени 1.J ,. The voltage pulse, appearing after a certain delay time at the input of the pulse narrowing element 26, causes the formation of an Elemental Formula Crash at the output.
1..Шаговый электропривод, содержащий гистерезисный двигатель с расположенными на статоре несоосными об 5438341..Step electric drive containing a hysteresis motor located on the stator misaligned about 543834
мента 26 импульса напр жени U, длительностью t -t . Указанньп импульс напр жени U, поступает на управл ю- щие входы ключей 16 - 18, и они пропускают через обмотки 9, 27 и 29 токи тех сигналов, которые имеютс на разр дных выходах регистра 12 и соответствуют его кодовой комбинации.26 voltage pulse U, duration t - t. This voltage pulse U is fed to the control inputs of the keys 16-18, and they pass through the windings 9, 27 and 29 the currents of those signals that are on the bit outputs of the register 12 and correspond to its code combination.
10 Так, к примеру, если на регистре 12 бьша записана двоична кодова комбинаци 101, то соответственно на выходах ключей 16 и 18 (и в обмотках 9 и 29) по в тс импульсы высокого уров15 н , а на выходе ключа 17 (и в обмотке 27) импульса нет.10 So, for example, if binary code combination 101 is recorded on register 12, then, respectively, at the outputs of keys 16 and 18 (and in windings 9 and 29), the high-level pulses in the TC are 15 n, and at the output of the key 17 (and in the winding 27) there is no impulse.
Импульсы токов, действу в соответствующих обмотках (например, обмотках 9 и 29), вызывают перемагни20 чивание соответствующих цилиндрических зон ротора 11 по ос м этих обмоток . В то же врем намагниченности зон ротора 11, наход щихс под обмотками , где действуют сигналы-нули отThe current pulses, acting in the corresponding windings (for example, windings 9 and 29), cause the magnetization reversal of the corresponding cylindrical zones of the rotor 11 along the axes of these windings. At the same time, the magnetization zones of the rotor 11 under the windings, where the signals-zeros from
25 регистра 12, определ ютс направлением оси 8 обмотки 7. Пос обмотки 7 при перемагничивании рото- . ЗО Р 11 импульсами в обмотках из р - да 9, 27-и 29 обесточена, то направ- 25 of the register 12, are determined by the direction of the axis 8 of the winding 7. By the winding 7 when the rotor is rotating. ZO P 11 pulses in the windings from p - yes 9, 27 and 29 are de-energized, then directed
лени намагничиваний указанных зон ротора 11 практически не завис т от нестабильности токов и параметров це„ пей обмоток и ключей. ЗоThe laziness of magnetization of the said zones of the rotor 11 is practically independent of the instability of the currents and the parameters of the circuit windings and switches. Zo
После намагничиваний зон ротора 11 в различных (указанных) направлени х и когда импульсы токов в соответствующих им обмотках закончатс , на об- 40 мотку 7 оп ть поступает ток IQ с выхо обмотки 7 при перемагничивании рото- ЗО Р 11 импульсами в обмотках из р - да 9, 27-и 29 обесточена, то направ- After magnetization of the rotor 11 zones in different (indicated) directions and when the current pulses in their respective windings are finished, the IQ current from the output of the winding 7 again flows into the winding 7, when the roto-ZO P 11 is magnetized by pulses in the windings from p - yes 9, 27 and 29 are de-energized, then
да элемента 3. Поскольку направление ,суммарного вектора намагниченности ротора 11 не совпадает с направлением оси 8 обмотки 7, то в электродви45 гателе возникает вращающий момент, который поворачивает ротор 11 до совпадени направлений суммарной намагниченности ротора 11 и оси 8 обмотки 7. Величина угла поворота определ 50 етс только стабильными соотношени ми направлений осей обмоток и кодом -регистра 12. Мен кодовые комбинации в регистре 12, можно соответственно измен ть или регулировать велиФормула З1зо-бретени element 3. Since the direction of the total magnetization vector of the rotor 11 does not coincide with the direction of the axis 8 of the winding 7, a torque is generated in the electric motor 45, which rotates the rotor 11 until the directions of the total magnetization of the rotor 11 and the axis 8 of the winding 7 coincide. Only stable ratios of the directions of the axes of the windings and the -register code is 50. The code combinations in register 12 can be changed or adjusted accordingly.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853993583A SU1354383A1 (en) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | Stepping electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853993583A SU1354383A1 (en) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | Stepping electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1354383A1 true SU1354383A1 (en) | 1987-11-23 |
Family
ID=21211280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853993583A SU1354383A1 (en) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | Stepping electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1354383A1 (en) |
-
1985
- 1985-12-23 SU SU853993583A patent/SU1354383A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР №650194, кл. Н 02 К 19/08, 1972. Авторское свидетельство СССР 961086, кл. Н 02 К 19/08, 1980. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3893012A (en) | Stepping motor drive circuit | |
US7432623B2 (en) | Brushless electromechanical machine | |
US6552460B2 (en) | Brushless electro-mechanical machine | |
US3670189A (en) | Gated permanent magnet motor | |
US3866104A (en) | Five phase stepping motor | |
US7863784B2 (en) | Axial flux permanent magnet machines | |
US3621312A (en) | Simulated twelve-pole stepping motor having eight actual poles | |
EP0241875A2 (en) | Improved solid state commutated linear motor with an ironless multiphase armature | |
WO2008109834A1 (en) | Hybrid permanent magnet motor | |
EP1796250A1 (en) | Motor | |
US3599069A (en) | Multiphase stepper motor and controller including means to short circuit an inhibited winding | |
US5202599A (en) | Electric motor | |
US3504253A (en) | Rotary stepping motor having a d-c winding and a pulsed winding | |
US4634948A (en) | Stepping motor winding for bipolar drive | |
GB2084819B (en) | Drive circuit for bi-directional rotation of a stepping motor | |
SU1354383A1 (en) | Stepping electric drive | |
US4684855A (en) | Permanent magnet direct current motor apparatus | |
JPS6096199A (en) | Drive circuit for stepping motor | |
SU1354384A1 (en) | Stepping electric drive | |
EP0481774B1 (en) | Two ends bidirectional conduction non-closing armature windings for DC motor | |
SU1495975A1 (en) | Stepping motor | |
GB2156602A (en) | Permanent magnet stepper motor apparatus | |
KR0122862B1 (en) | Coil winding structure of 4phase ac servo motor | |
US5420486A (en) | Multiple motors controllers | |
JPS57156662A (en) | Super-miniaturized two-way rotation stepping motor |