SU1354384A1 - Stepping electric drive - Google Patents

Stepping electric drive Download PDF

Info

Publication number
SU1354384A1
SU1354384A1 SU853993693A SU3993693A SU1354384A1 SU 1354384 A1 SU1354384 A1 SU 1354384A1 SU 853993693 A SU853993693 A SU 853993693A SU 3993693 A SU3993693 A SU 3993693A SU 1354384 A1 SU1354384 A1 SU 1354384A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
winding
rotor
windings
zones
axis
Prior art date
Application number
SU853993693A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Вячеславович Арсеньев
Original Assignee
В.В.Арсеньев
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 В.В.Арсеньев filed Critical В.В.Арсеньев
Priority to SU853993693A priority Critical patent/SU1354384A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1354384A1 publication Critical patent/SU1354384A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , к управлению электрическими машинами, и может быть использовано в простых шаговых электроприводах. Цель состоит в расширении функциональных возможностей путем дискретного регулировани  длины шага. Устройство содержит электродвигатель с гистере- зисным ротором 11, на .статоре которого размещены обмотки 6 и 7 с ос ми 8 и 10, а также дополнительные обмотки 22 и 24 с ос ми 23 и 25. Все обмотки 7, 9, 22, 24 несоосны друг с другом . Схема управлени  подает посто нный ток от источника 1 на обмотку 7, обеспечива  фиксацию ротора 11. Дл  совершени  шага на регистр 12 записывают кодовую комбинацию, элемент запрета 4 отрабатывает паузу тока в обмотке 7, а схема управлени  подает напр жение на обмотки 9, 22, 24, кото- рые намагнит т ротор 11 кажда  вдоль своей оси. После перемагничивани  ротора 1t на обмотку 7 оп ть поступит ток, и вследствии несовпадени  направлени  намагниченности зон ротора с осью 8 обмотки 7 возникнут вращающие моменты, под действием которых ротор 11 совершит шаг, величина которого определ етс  соотношением .на- ;правлений намагниченности зон ротора. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. С/) L. ЕНЭ Од ел 4 СО ОС 8 9ц.гЛThe invention relates to electrical engineering, to the control of electrical machines, and can be used in simple step electric drives. The goal is to extend the functionality by discretely adjusting the step length. The device contains an electric motor with a hysteresis rotor 11, on whose stator windings 6 and 7 are located with axes 8 and 10, as well as additional windings 22 and 24 with axes 23 and 25. All windings 7, 9, 22, 24 are misaligned together . The control circuit supplies a constant current from source 1 to the winding 7, securing the rotor 11. To complete the step, register 12 records the code combination, prohibition element 4 performs the current pause in the winding 7, and the control circuit supplies the voltage to the windings 9, 22, 24, which magnetizes the rotor 11 each along its axis. After the magnetization of the rotor 1t is reversed, a current enters the winding 7, and due to the mismatch of the direction of magnetization of the rotor zones with the axis 8 of the winding 7, torques arise under the action of which the rotor 11 takes a step whose magnitude is determined by the ratio of the rotor zones. 2 hp f-ly, 4 ill. С /) L. ЕНЭ Од ел 4 СО ОС 8 9ц.гЛ

Description

Изобретение отйоситс  к управлению электрическими машинами и может быть использовано при создании простых шаговых электроприводом с гисте- резисными двигател ми.The invention is responsive to the control of electric machines and can be used to create simple electric stepper motors with hysteresis motors.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем т дискретного регулировани  длины шага На фиг. 1 показана схема электропривода; на фиг, 2 - двигатель, продольный разрез; на фиг. 3 - расположение проекций осей обмоток на п,пос- кость, перпендикул рную оси двигател ; на фиг. 4 - циклограмма работы привода.The purpose of the invention is the extension of functionality by discrete adjustment of the step length. In FIG. 1 shows a diagram of the drive; in FIG. 2 — engine, longitudinal section; in fig. 3 - the arrangement of the projections of the axes of the windings on p, the velocity perpendicular to the axis of the engine; in fig. 4 - timeline of the drive.

Электропривод (фиг.1) содержит источник 1 посто нного напр жени  или тока, источник 2 импульсов, эле- 3 расширени  импульсов, элемент 4 запрета с вьгоодами 5 и 6, а также электродвигатель с первой обмоткой 7 имеющей ось 8, второй обмрткой 9,, имеющей ось 10 и гистерезисным ротором 11. Обмотки 7 и 9 расположены на статоре.The electric drive (Fig. 1) contains a source of constant voltage or current 1, a source of 2 pulses, a pulse expansion element 3, a prohibition element 4 with wires 5 and 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 windings 7 and 9 are located on the stator.

Выход источника 2 импульсов соединен с входом элемента 3 расширени  импульсов, выход источника 1 посто нного напр жени  или тока соединен с 1входом элемента 4 запрета, выход элемента 3 расширени  импульсов соедине с управл ющим входом элемента 4 запрета , а выход элемента 4 запрета соединен с первой обмоткой 7 электродвигател . Электропривод содержит также регистр 12, ключи 13 - 15, которые имеют выходные вьюоды 16-21. The output of the pulse source 2 is connected to the input of the pulse expansion element 3, the output of the constant voltage source 1 or current is connected to the first input of the prohibition element 4, the output of the pulse expansion element 3 is connected to the control input of the prohibition element 4, and the output of the prohibition element 4 is connected to the first winding 7 electric motor. The drive also contains a register 12, keys 13-15, which have output views 16-21.

На статоре электродвигател  расположены также перва  дополнительна  обмотка 22, имеюща  ось 23, и втора  дополнительна  обмотка 24, имеюща  ось 25. Все обмотки 7, 9, 22 и 24 несоосны друг с другом. Если ось 8 имеет проекцию на плоскость, перпендикул рную оси вращени , в виде оси 26 (фиг. 1 и 3), то оси 10, 23 и 25 имеют проекции на ту же плоскость в виде соответственно осей 27 - 29. Углы А,, А4 и АЭ между указанными проекци ми осей обмоток не равны |один другому (фиг. 3). Кажда  из обмоток 7, 9, 22 и 24 электродвигател  имеет не.унипол рную магнитную систему . Втора  обмотка 9 и дополнитель ныё обмотки 22 и 24 расположены по длине статора 30 последовательно одна за другой и с неперекрывающимис  зонами магнитных полей обмоток 9, 22On the stator of the electric motor are also located the first additional winding 22 having an axis 23, and the second additional winding 24 having an axis 25. All the windings 7, 9, 22 and 24 are non-coaxial with each other. If axis 8 has a projection on a plane perpendicular to the axis of rotation, in the form of axis 26 (FIGS. 1 and 3), then axes 10, 23 and 25 have projections on the same plane in the form of axes 27 to 29, respectively. Angles A ,, A4 and AE between the indicated projections of the winding axes are not equal to one another (Fig. 3). Each of the motor windings 7, 9, 22 and 24 has a non-unipolar magnetic system. The second winding 9 and additional windings 22 and 24 are located along the length of the stator 30 sequentially one after the other and with non-overlapping magnetic fields of the windings 9, 22

00

1515

2020

2525

gg gg

30thirty

3535

4040

и 24 друг с другом. Перва  обмотка 7 (фиг. 2) расположена на статоре 30 с перекрытием ее магнитным полем зон полей остальных обмоток 9, 22 и 24.and 24 with each other. The first winding 7 (Fig. 2) is located on the stator 30 with its magnetic field overlapping zones of the fields of the remaining windings 9, 22 and 24.

Выход источника 2 импульсов соединен с первыми входами ключей 13 - 15, разр дные выходы регистра 12 соединены с входами соответствующих ключей 13 - 15, выход первого ключа 13 соединен с второй обмоткой 9, а выходы остальных кхдачей 14 и 15 соединены с соответствующими дополнительными обмотками 22 и 24.The output of the source 2 of pulses is connected to the first inputs of the keys 13-15, the bit outputs of the register 12 are connected to the inputs of the corresponding keys 13-15, the output of the first key 13 is connected to the second winding 9, and the outputs of the rest of the switches 14 and 15 are connected to the corresponding additional windings 22 and 24.

Дл  большей независимости магнитных полей обмоток 9, 22 и 24 (фиг.2) друг от друга статор 30 можно выполн ть шихтованным с основными плоскост ми магнитопровод щих пластин, перпендикул рными оси вращени  ротора (шихтовка показана на фиг. 2). Ме ду пластинами статора 30 можно помещать немагнитные (немагнитопровод щие) прокладки. Шихтовку можно также в р де случаев заменить выполнением статора 30 из материала с магнитной неравномерностью, где магнитна  проводимость статора 30 по продольной оси (фиг.. 2) делаетс  минимальной, а в плоскост х, перпендикул рных оси вращени , максимальной.For greater independence of the magnetic fields of the windings 9, 22 and 24 (Fig. 2) from each other, the stator 30 can be laminated to the main planes of the magnetically conducting plates perpendicular to the axis of rotation of the rotor (the charge is shown in Fig. 2). Non-magnetic (non-magnetic) gaskets can be placed between the stator plates 30. The alignment can also be replaced in a number of cases by making the stator 30 of a material with magnetic irregularity, where the magnetic conductivity of the stator 30 along the longitudinal axis (Fig. 2) is minimal, and in planes perpendicular to the axis of rotation, maximum.

В исходном положении элемент 4 запрета открыт и сигнал посто нного тока проходит от источника 1 через элемент 4 на обмотку 7. Этим обеспе- .чиваетс  фиксаци  ротора 11, так как намагничивающа  сила обмотки 7 делаетс  небольшой, недостаточной дл  полного перемагничивани  ротора 11.In the initial position, the prohibition element 4 is open and the DC signal passes from the source 1 through the element 4 to the winding 7. This ensures the fixation of the rotor 11, since the magnetizing force of the winding 7 is made small and insufficient for complete reversal of the rotor 11.

g g

Дл  совершени  шага заданной величины на регистр 12 подают и записывают кодовую комбинацию. После запи- 5 си кодовой комбинации на регистре 12 источник 2 импульсов вьщает на свой выход импульс напр жени  U, напри- мёр, с длительностью , . Импульс lOT источника 2, попада  на вход элемента 3 расширени  импульсов, вызывает формирование на выходе элемента 3 6oJlee широкого импульса напр жени  U с длительностью t,-t, , который поступает на управл ющий вход элемента 4 запрета и вызывает по вление в обмотке 7 паузы тока I, с соответствующей длительностью . В то же врем  импульс напр жени  и, попадает также и на управл ющие входы ключей 13-15, которые выпают  м0To complete a step of a predetermined value, a code combination is supplied and recorded to register 12. After recording the code combination on register 12, the source of 2 pulses causes a voltage pulse U, for example, with a duration, to be output. The pulse LOT of the source 2, arriving at the input of the pulse expansion element 3, causes a wide voltage pulse U with a duration t, -t, to form at the output of the element 3 6oJlee, which enters the control input of the prohibition element 4 and causes a pause in winding 7 current I, with a corresponding duration. At the same time, the voltage pulse and also falls on the control inputs of the keys 13-15, which drop out m0

313543844313543844

пульсы токов, соответствующие кодо- Подава  от источника 2 последова- вой комбинации, записанной в регнет- тельность импульсов-команд на совер- ре 12.шение шагов, можно получать множествоpulses of currents corresponding to the code from the source 2 of the sequential combination recorded in the regenetitude of the pulse commands for completing the steps can be obtained many

Claims (3)

Импульсы токов, действу  в соот- шагов с определенной, заданной кодом ветствующих из обмоток 9, 22 и 24, регистра 12, величиной, вызывают перемагничивание соответствующих цилиндрических зон или облас- Формула изобретени  тей ротора 11 по ос м соответствующих из обмоток 9, 22 и 24. Поскольку ю 1. Шаговый электропривод, содержа- каждой из обмоток 9, 22 и 24 соответ- щий гистерезисный двигатель с распо- ствует сво  цилиндрическа  зона ро- ложенными на статоре несоосными об- тора 11 (на фиг. 2 эти зоны разделе- мотками движени  и перемагничивани  вы прерьюистыми лини ми на роторе 11), и блок управлени , включающий источ- то намагниченность каждой из указан- is ник импульсов, источник посто нного ных зон определ етс  направлением тока, элемент расширени  импульсов оси соответствующей обмотки. Напри- и элемент запрета, вход которого со- мер, зона ротора 11, наход ща с  под единен с источником посто нного тока, обмоткой 9, намагничиваетс  по оси 10 выход подключен к обмотке движени , обмотки 9, а, например, зона под об- 20 а управл ющий вход через элемент рас- моткой 24 намагничиваетс  по оси 25 ширени  импульсов соединен с источ- обмотки 24. Поскольку магнитные сие- ником импульсов, отличающ ий- темы обмоток 9, 22 и 24 независимы с   тем, что, с целью расширени  друг от друга, а обмотка 7 при пере- функциональных возможностей путем магничиванйи обесточена, то направле- 25 дискретного регулировани  длины шага, ни  на1-1агничивани  указанных зон рото- статор двигател  снабжен дополнитель- ра 11 практически не завис т от не- „ ными обмотками перемагничивани , в стабильности токов и параметров цепей блок управлени  введены регистр и обмоток.ключи по числу обмоток перемагничива-,The current pulses, acting in accordance with a specific, given by the code corresponding to the windings 9, 22, and 24, register 12, cause reversal of the corresponding cylindrical zones or the scope of the invention of the rotor 11 according to the axes of the windings 9, 22 and 24. Since Yu 1. Stepper motor drive, containing each of windings 9, 22 and 24, the corresponding hysteresis motor with its own cylindrical zone located on the stator misaligned of the motor 11 (in Fig. 2 these zones are divided). in hanks of motion and remagion you are prerevolutionaries and lines in the rotor 11), and a control unit comprising the source of the magnetization of each of the indicated pulses is nick DC source GOVERNMENTAL zones is determined by the current direction, the pulse spreading element corresponding winding axis. For example, a prohibition element, the input of which is a measure, the rotor zone 11, which is under a single source of direct current, winding 9, is magnetized along axis 10, the output is connected to the winding of motion, winding 9, and, for example, - 20a, the control input is magnetized through the element of the winding 24 along the pulse width axis 25 connected to the winding source 24. Since the magnetic pulses, the distinctive windings 9, 22 and 24 are independent so that expanding from each other, and winding 7, with a re-functional capability, by magnetizing Accurate, then the direction of the discrete step length regulation, nor the 1–1 magnetization of the indicated zones, the rotor-stator of the motor is equipped with an additional 11 practically independent of the alternating magnetization windings, the stability of the currents and parameters of the control unit is entered into the register and windings .key on the number of windings peremahnichiva-, После перемагничивани  зон рото- зо ни , причем все обмотки перемагничи- ра 11 и когда импульсы токов в обмот- вани  имеют непараллельные оси и разках 9, 22 и 24 заканчиваютс , на об- мещены в расположенных последователь- мотку 7 оп ть начинает поступать но по длине статору зонах с неперекры- ток I/. Вследствие несовпадени  на- вающимис  магнитопроводами, обмотка правлений намагниченности зон рото- движени  перекрьшаёт активную длину ра 11 с осью 8 обмотки 7, в соответ- статора, выводы ключей соединены с ствуюп{их зонах возникают вращающие . обмотками, входы ключей подключены моменты. Под действием их Суммарного к выводам регистра, а их управл ющие момента ротор 11 поворачиваетс  на входы - к источнику импульсов, определенный угол, т.е. совершает д After the magnetization reversal of the rotozine zones, with all the windings of the magnetizer 11 and when the winding current pulses have non-parallel axes and are 9, 22, and 24 times ended, the circuits in the arranged series 7 again begin to arrive along the length of the stator, the zones with non-overlap I /. Due to the mismatch between the magnetic circuits, the winding of the magnetization directions of the rotor movement zones intersects the active length of 11 with the axis 8 of the winding 7, in accordance with the stator, the pins of the keys are connected to the driver {their rotating zones appear. windings, key inputs are connected moments. Under the action of their cumulative register, and their control torque, the rotor 11 rotates at the inputs to the source of pulses, a certain angle, i.e. commits d 2. Электропривод по п. 1, о т л и- шаг, и в дальнейшем фиксируетс  с по- чающийс  тем, что статор раз- мощью тока обмотки 7. -Величина угла делен вдоль оси на зоны немагнитными поворота или шага ротора 11 опреде- прокладками.2. The electric drive according to claim 1, the step is a step, and is subsequently fixed with the fact that the stator is dissipated by the winding current 7. The value of the angle is divided along the axis into zones of non-magnetic rotation or pitch of the rotor 11 defined by gaskets. л етс  соотношением направлений на- is the ratio of the directions 3. ЭлeктpoДвигaтeJli по п.1, о т- магниченности зон ротора и, следова- личающийс  тем, что статор тельно, зависит от кодовой комбина- выполнен шихтованным перпендикул рно ции регистра 12.к оси двигател .3. Electric Motion according to claim 1, about the t-magnetization of the rotor zones and, consequently, that statorically depends on the code combination made by the perpendicular to the register 12. on the engine axis. tt fl Ti.lLfl Ti.lL I Т I I I II T I I I I 2f -222f -22 at.2at.2 Vi 0Vi 0 ITgjITgj 2525 LL /.J/.J Составитель В.Алфимов Редактор М.Вланар Техред И.Верес Корректор М.ПожоCompiled by V. Alfimov Editor M. Vlanar Tehred I. Veres Proofreader M. Pojo Заказ 5711/53 Тираж 659 ПодписноеOrder 5711/53 Circulation 659 Subscription .ВНИИПИ Государственного комитета СССР.VNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries. 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4 t/t / бввbww 3t3t f tjif tji 2.42.4
SU853993693A 1985-12-23 1985-12-23 Stepping electric drive SU1354384A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853993693A SU1354384A1 (en) 1985-12-23 1985-12-23 Stepping electric drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853993693A SU1354384A1 (en) 1985-12-23 1985-12-23 Stepping electric drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1354384A1 true SU1354384A1 (en) 1987-11-23

Family

ID=21211329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853993693A SU1354384A1 (en) 1985-12-23 1985-12-23 Stepping electric drive

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1354384A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 1 650194, кл. Н 02 К 19/08, 1972. Авторское свидетельство СССР )р 961086, кл. Н 02 Р 8/00, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3893012A (en) Stepping motor drive circuit
US6552460B2 (en) Brushless electro-mechanical machine
US5382890A (en) Integrated circuit driver having current limiter for brushless motor
US6320347B1 (en) Method of driving directly a rotary drum in a reproducing machine by a prime mover
US4677359A (en) Stepping motor drive method and system capable of stopping the rotor in a required angular position
US4607204A (en) Five-phase stepping motor
DE19622049B4 (en) Startup circuit for a brushless DC motor that suppresses field excitation during startup during alternating multiphase commutation states
US4000452A (en) Multiphase variable-stepping-angle synchronous motor
US7579736B2 (en) Three-phase DC brushless motor and winding method
JPH09502860A (en) Pulse width modulation motor controller
KR870000882B1 (en) Disc torquiking apparatus
US3504253A (en) Rotary stepping motor having a d-c winding and a pulsed winding
US4792709A (en) Winding for operation of a three-phase stepping motor from a two-phase drive
US3025445A (en) Rotor excited stepper motor
US4634948A (en) Stepping motor winding for bipolar drive
GB2084819B (en) Drive circuit for bi-directional rotation of a stepping motor
US5789883A (en) Pulse duration modulated switched reluctance motor control
SU1354384A1 (en) Stepping electric drive
KR920010958B1 (en) Pulse motor and driving method thereof
SU1354383A1 (en) Stepping electric drive
SU1495975A1 (en) Stepping motor
JPH027280B2 (en)
SU1365340A1 (en) Stepping electric drive
EP0386292A1 (en) Method and device to control stepper motors
JPH05219788A (en) High-speed motor