SU1372585A1 - Stepping electric drive - Google Patents

Stepping electric drive Download PDF

Info

Publication number
SU1372585A1
SU1372585A1 SU864085828A SU4085828A SU1372585A1 SU 1372585 A1 SU1372585 A1 SU 1372585A1 SU 864085828 A SU864085828 A SU 864085828A SU 4085828 A SU4085828 A SU 4085828A SU 1372585 A1 SU1372585 A1 SU 1372585A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
inputs
output
group
control
Prior art date
Application number
SU864085828A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аркадий Маркусович Кац
Николай Иванович Дзюбленко
Валерий Васильевич Петьков
Original Assignee
Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Металлофизики Ан Усср
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 Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Металлофизики Ан Усср filed Critical Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Металлофизики Ан Усср
Priority to SU864085828A priority Critical patent/SU1372585A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1372585A1 publication Critical patent/SU1372585A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , к электроприводу, сочетающему дискретную установку ротора заданное положение с ускоренным вращением ротора. Цель состоит в повышении момента и скорости в режиме дискретного вращени . Дл  лостиже IW AV 1П1  пели в ycTpoiiCTBo введены цифро- иой блок задержки 3 и четырехканаль- iiiiiii коммутатор 6, выходы которого |1О,дкл:очены к управл ющим входам че- i nipex ключевых усилителей мощности 7.1-7,4, перва  группа входов - к выходам распределител  импульсов 4, а управл ющий вход - к выходу цифрового блока задержки 3, управл ющий вход которого соединен с шиной режима вращени  Р, а тактирующий вход- С выходом входного коммутатора 1, цпфрово квадратурный фазовращатель 11 и компаратор 9, один вход которого соединен с выходом четвертого ключевого усилител  мощности 7.4, :;ругой вход - с тиной питани  шагового двигател . Схема обеспечивает подключение шагового двигател , создава  дополнительный момент за счет того, что магнитное поле, создаваемое одной парой его обмоток, синхронизировано взаимодействует с магнитным полем ротора. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. i (Л DO Ю сд эо ел ой/г/The invention relates to electrical engineering, to an electric drive combining a discrete rotor installation, a predetermined position with an accelerated rotation of the rotor. The goal is to increase the torque and speed in the discrete rotation mode. For the IW AV 1P1 sang, a digital delay block 3 and a four-channel iiiiiii switch 6 are introduced into ycTpoiiCTBo, the outputs of which | 1О, dl: are very important to the control inputs of i nipex power key amplifiers 7.1-7.4, the first group of inputs - to the outputs of the pulse distributor 4, and the control input - to the output of the digital delay unit 3, the control input of which is connected to the rotation mode bus P, and the clock input - With the output of the input switch 1, digital quadrature phase shifter 11 and comparator 9, one input which is connected to the release of the fourth key power amplifier 7.4::; the other input - with the power supply of the stepper motor. The scheme provides the connection of a stepper motor, creating an additional moment due to the fact that the magnetic field created by one pair of its windings synchronizes with the magnetic field of the rotor. 1 hp f-ly. 2 Il. i (L DO Yu sd eo el oy / g /

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , к управлению электрическими машинами и может быть использовано в электроприводе, сочетающем дискретную установку ротора в заданное положение с ускоренным вращением ротора, например в научно-исследовательской аппаратуре.The invention relates to electrical engineering, to the control of electrical machines and can be used in an electric drive combining discrete rotor installation in a predetermined position with accelerated rotation of the rotor, for example, in research equipment.

Цель изобретени  - повышение момента и скорости в режиме ускоренного вращени .The purpose of the invention is to increase the moment and speed in the mode of accelerated rotation.

На фиг. 1 показана функциональна  схема электропривода; на фиг. 2- совмещенные временные диаграммы пространственного расположени  векторов магнитного пол  ротора и статора шагового двигател  дл  случа  ротора с одной парой полюсов и сигналов элементов управлени  шаговым двигателем в режиме ускоренного вращени  .FIG. 1 shows a functional diagram of the drive; in fig. 2- combined time diagrams of the spatial arrangement of the magnetic field of the rotor and stator of a stepper motor for the case of a rotor with one pair of poles and signals of control elements of a stepper motor in the accelerated rotation mode.

Шаговый электропривод сбдержитStepper motor drive

10ten

1515

2020

ра 6 подключена к выходам распределител  А импульсов, а выходы - к управл ющим входам четьфех ключевых усилителей 7.1-7.4 мощности, вькоды которых подключены к обмоткам шагового двигател  8, а выход ключевого усилител  мощности 7.4 - к одному входу компаратора 9, к другому входу которого подключена шина питани  и шагового двигател  8Section 6 is connected to the outputs of the pulse distributor A, and the outputs are connected to the control inputs of the power amplifier 7.1-7.4 key points, the codes of which are connected to the windings of the stepping motor 8, and the output of the key power amplifier 7.4 to one input of the comparator 9, to the other input of which power bus and stepper motor 8 connected

Пр мой выход компаратора 9 подключен к входу направлени  счета (Е+1) реверсивного счетчика 13, инверсный выход - к входу направлени  счета (Е+1) реверсивного счетчика сдвоенного селектора-мультиплексора 14. К первому входу (0.0) первой группы и к четвертому входу (3.1) второй группы входов мультиплексора 14 подключен выход удвоенной частоты тактировани  генератора 5 импульсов, к второму (1.0), четвертому (3.0), входам первой группы и к первомуThe forward output of comparator 9 is connected to the input of the counting direction (E + 1) of the reversible counter 13, the inverse output to the input of the counting direction (E + 1) of the reversing counter of the dual selector-multiplexer 14. To the first input (0.0) of the first group and to the fourth the output (3.1) of the second group of inputs of multiplexer 14 is connected to the output of the doubled clocking frequency of the generator 5 pulses, to the second (1.0), fourth (3.0), the inputs of the first group and to the first

входной коммутатор 1, блок 2 управле-25 (0.1), третьему (2.1) входам второйinput switch 1, block 2 control-25 (0.1), third (2.1) inputs second

группы входов мультиплексора 14 подключен выход частоты тактировани  генератора 5, третий вход (2.0) первой группы и второй (1.1) вход второй группы входов подключены к общему проводу о Первый выход ( с,0) муль типлексора .14 подключен к счетному входу (с) счетчика 12, а второй выход ( .1) - к счетному входу (С) счетчика 13. Выходы заема (BR) счетчиков 12 и 13 подключены соответственно к входам установки в О (R) и в 1 (S) триггера 15, пр мой выход которого подключен к первому входу второй группы, а инверсный выход - к второму входу второй группы входов коммутатора 6 и к второму адресному входу (ДСЕ2) сдвоенного селектора-мультиплексора 14. Третий и четвертый выводы второй группы входов коммутатора 6 подключены к об щему проводу. .a group of inputs of multiplexer 14 is connected to the output frequency of the oscillator 5, the third input (2.0) of the first group and the second (1.1) input of the second group of inputs are connected to the common wire of the first output (s, 0) of the multiplexer .14 connected to the counting input (s) counter 12, and the second output (.1) to the counting input (C) of counter 13. Loan outputs (BR) of counters 12 and 13 are connected respectively to the inputs of the O (R) and 1 (S) trigger 15, direct the output of which is connected to the first input of the second group, and the inverse output to the second input of the second group of inputs of the switch 6 and to the second address input (DSE2) of the dual selector-multiplexer 14. The third and fourth terminals of the second group of inputs of the switch 6 are connected to the common wire. .

ни  двигателем посто нного тока, цифровой блок 3 задержки, распределитель 4 импульсов, генератор 5 импульсов, четырехканальный коммутатор 6, четыре ключевых усилител  7,1-7,4 мощности , шаговый двигатель 8, компаратор 9, двигатель 10 посто нного тока цифровой квадратурный фазовращатель 11, содержащий реверсивные счетчики 12 и 13, сдвоенный селектор-мультиплексор 14, триггер 15.neither a DC motor, a digital block 3 delays, a 4-pulse distributor, a 5-pulse generator, a four-channel switch 6, four key amplifier 7.1–7.4 power, a stepper motor 8, a comparator 9, a 10-DC motor, a digital quadrature phase shifter 11, containing reversible counters 12 and 13, dual selector-multiplexer 14, trigger 15.

Управл ющий вход входного коммутатора 1 подключен к шине режима вращени  Р, первый вход - к выходу частоты приемистости генератора 5 импульсов, второй вход - к шине внешних управп ющих импульсов f ,,пр , а выход - к тактирующим входам распределител  4 импульсов и цифрового блока 3 задержки, управл ющий вход которого подключен к шине режима вра щени  Р, а выход - к управл ющему входу четьфехканального коммутатора 6. Управл ющий вход распределител  4 импульсов подключен к шине реверThe control input of the input switch 1 is connected to the rotation mode bus P, the first input is to the pickup frequency output of the generator 5 pulses, the second input is connected to the external control pulses f f, pr, and the output to the clock inputs of the distributor 4 pulses and the digital block 3 delays, the control input of which is connected to the P rotation mode bus, and the output to the control input of the four-channel switch 6. The control input of the 4-pulse distributor is connected to the reverse bus

00

00

ра 6 подключена к выходам распределител  А импульсов, а выходы - к управл ющим входам четьфех ключевых усилителей 7.1-7.4 мощности, вькоды которых подключены к обмоткам шагового двигател  8, а выход ключевого усилител  мощности 7.4 - к одному входу компаратора 9, к другому входу которого подключена шина питани  и шагового двигател  8Section 6 is connected to the outputs of the pulse distributor A, and the outputs are connected to the control inputs of the power amplifier 7.1-7.4 key points, the codes of which are connected to the windings of the stepping motor 8, and the output of the key power amplifier 7.4 to one input of the comparator 9, to the other input of which power bus and stepper motor 8 connected

Пр мой выход компаратора 9 подключен к входу направлени  счета (Е+1) реверсивного счетчика 13, инверсный выход - к входу направлени  счета (Е+1) реверсивного счетчика сдвоенного селектора-мультиплексора 14. К первому входу (0.0) первой группы и к четвертому входу (3.1) второй группы входов мультиплексора 14 подключен выход удвоенной частоты тактировани  генератора 5 импульсов, к второму (1.0), четвертому (3.0), входам первой группы и к первомуThe forward output of comparator 9 is connected to the input of the counting direction (E + 1) of the reversible counter 13, the inverse output to the input of the counting direction (E + 1) of the reversing counter of the dual selector-multiplexer 14. To the first input (0.0) of the first group and to the fourth the output (3.1) of the second group of inputs of multiplexer 14 is connected to the output of the doubled clocking frequency of the generator 5 pulses, to the second (1.0), fourth (3.0), the inputs of the first group and to the first

25 (0.1), третьему (2.1) входам второй25 (0.1), the third (2.1) inputs the second

30thirty

3535

4040

4545

группы входов мультиплексора 14 подключен выход частоты тактировани  генератора 5, третий вход (2.0) первой группы и второй (1.1) вход второй группы входов подключены к общему проводу о Первый выход ( с,0) мультиплексора .14 подключен к счетному входу (с) счетчика 12, а второй выход ( .1) - к счетному входу (С) счетчика 13. Выходы заема (BR) счетчиков 12 и 13 подключены соответственно к входам установки в О (R) и в 1 (S) триггера 15, пр мой выход которого подключен к первому входу второй группы, а инверсный выход - к второму входу второй группы входов коммутатора 6 и к второму адресному входу (ДСЕ2) сдвоенного селектора-мультиплексора 14. Третий и четвертый выводы второй группы входов коммутатора 6 подключены к общему проводу. .a group of inputs of multiplexer 14 is connected to the output frequency of the oscillator 5, the third input (2.0) of the first group and the second (1.1) input of the second group of inputs are connected to the common wire o The first output (s, 0) of the multiplexer .14 is connected to the counting input (c) of the counter 12, and the second output (.1) to the counting input (C) of the counter 13. Loan outputs (BR) of the counters 12 and 13 are connected respectively to the installation inputs in O (R) and 1 (S) of the trigger 15, direct output which is connected to the first input of the second group, and the inverse output to the second input of the second group of inputs of the switch 6 and to the second address input (DSE2) of the dual selector-multiplexer 14. The third and fourth terminals of the second group of inputs of the switch 6 are connected to the common wire. .

Вход направлени  счета счетчика 13  вл етс  пр мым управл ющим входом цифрового квадратурного фазоThe counting direction input of the counter 13 is the direct control input of the digital quadrature phase

са (вперед-назад) ВН, к которой так- 50 вращател  11, вход направлени  счеже подключен один вход блока 2 управлени  двигател  посто нного тока, другой вход которого подключен к шине режима вращени  Р, а выходы к входам двигател  10 посто нного тока, 55 енного селектора-мультиплексора 14Sa (front-to-back) HV, to which also the rotator 11, the direction input is connected to one input of the DC motor control unit 2, the other input of which is connected to the rotation mode bus P, and the outputs to the DC motor inputs 10, 55 selector multiplexer 14

ось которого жестко св зана с осью шагового двигател  8. Перва  группа входов четырехканального коммутатота счетчика 12 и первый адресный вход селектора 14  вл ютс  инверсным управл ющим входом фазовращател  11„ Входы 1.0, 3.0, 0.1 л 2.1 сдво вл ютс  первым тактирующим входом фазовращател  11, а входы 0.0 и 3.1 мультиплексора 14  вл ютс  вторымthe axis of which is rigidly connected with the axis of the stepper motor 8. The first group of inputs of the four-channel commutator of the counter 12 and the first address input of the selector 14 are the inverse control input of the phase shifter 11 "Inputs 1.0, 3.0, 0.1 L 2.1 dual are the first clock input of the phase shifter 11, and the 0.0 and 3.1 inputs of the multiplexer 14 are the second

(удвоенной частоты) тактирующим входом фазовращател . Пр мой и инверсный выходы триггера 15  вл ютс  соответствующими выходами фазовращател  1 1 .(doubled frequency) by the clock input of the phase shifter. The direct and inverse outputs of the trigger 15 are the corresponding outputs of the phase shifter 1-1.

Устройство дл  управлени  шаговы приводом может быть выполнено на базе интегральных микросхем преимущесвенно серии К 561,The device for controlling the stepper drive can be made on the basis of integrated circuits mainly of the K 561 series,

Входной 1 и четырехканальный 6 коммутаторы могут быть выполнены на базе микросхемы К 561ЛС2. Генератор 5 импульсов выполнен на базе инверторов К561ЛН2 и делител  часто ты на основе счетчиков К56ШЕ10, соответствующие выводы которых используютс  дл  формировани  удвоенной частоты тактировани , частоты тактировани  и частоты приемистости Распределитель 4 импульсов реализуетс  на реверсивном счетчике с дешифратором , построенном на сдвоенных четырехканальных мультиплексорах К561КП1. Цифровой блок 3 задержки непосредственно реализуетс  на счетчиках К56ШЕ10, вход сброса  вл етс  входом управлени  блоком, а выход одного из разр дов - выходом блока, дл  сохранени  состо ни  выходного сигнала он используетс  и дл  блокировки счетных импульсов. Компаратор 9 может быть выполнен на микросхеме К554САЗ. Реверсивные счетчики 12 и 13 выполн ютс  на микросхемах К561ИЕ11, триггер 15 - на микросхеме К561ТМ2, мультиплексор 14 - на микросхеме К561КП1,,Input 1 and four-channel 6 switches can be made on the basis of the K 561LS2 chip. Pulse generator 5 is based on K561LN2 inverters and a frequency divider based on K56SHE10 counters, the corresponding outputs of which are used to form twice the clock frequency, clock frequency and pickup frequency. The pulse distributor 4 is implemented on a reversible counter with a decoder built on dual quad-channel multiplexers. Digital delay unit 3 is directly implemented on the K56SHE10 meters, the reset input is the control input of the block, and the output of one of the bits is the output of the block, to save the output signal state, and to block the counting pulses. The comparator 9 can be performed on the chip K554SAZ. Reverse counters 12 and 13 are performed on K561IE11 microcircuits, trigger 15 — on a K561TM2 microcircuit, multiplexer 14 — on a K561KP1 microcircuit.

Ключевые усилители 7.1-7.4 мощности и блок 2 управлени  двигателем посто нного тока выполн ютс  на составных транзисторах.The key power amplifiers 7.1-7.4 and the DC motor control unit 2 are performed on composite transistors.

Электропривод работает следующим образомоThe drive works as follows

Исходное состо ние устройства определ етс  режимом принудительной коммутации обмоток шагового двигател  8, задаваемой внешними сигналами Режим задаетс  сигналом на шине Р, поступающим от внешнего устройства (не показано), При зтом входной коммутатор 1 пропускает на тактирующий вход распределител  4 импульсов импульсы тактировани  от внешнего устройства по шине f . Выходные сигналы распределител  4 через пед- вую группу входов четырехканального коммутатора 6 поступают на управл ющие входы ключевых усилителей 7.1-The initial state of the device is determined by the forced switching mode of the windings of the stepper motor 8, specified by external signals. The mode is set by a signal on the bus P coming from an external device (not shown). At the same time, the input switch 1 transmits to the clock input of the distributor 4 pulse pulses from the external device bus f. The output signals of the distributor 4 through the pedal group of inputs of the four-channel switch 6 arrive at the control inputs of the key amplifiers 7.1-

10ten

1515

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

В зависимости го устройства на распределитель 4Depending on the device on the distributor 4

7.4 мощности, которые производ т принудительную коммутацию обмоток двигател  8, обеспечива  вращение его в заданном темпе. В этом режиме используетс  несимметрична  восьми- тактна  коммутаци  с частотой импульсов fynp задаваемой в диапазоне от нул  (сто нка) до частоты приемистости.7.4 power, which makes the forced switching of the windings of the engine 8, ensuring its rotation at a given pace. In this mode, an asymmetrical eight-cycle commutation with a fynp pulse frequency specified in the range from zero (stand) to the frequency of pickup is used.

от сигнала внешне- щине реверса ВН устанавливает последовательность включени  обмоток шагов ого двигател  8, соответствующую заданному направлению вращени . Сигнал шины Р, соответствующий рассматриваемому режиму вращени , воздейству  на блок 2 управлени , отключает питание двигател  10 посто нного тока. Его обмотки закорачиваютс , что повышает коэффициент демпфировани , улучша  динамические параметры привода.from the signal to the external plate of the reverse high voltage, it sets the sequence of switching on the windings of the step motor 8 corresponding to the specified direction of rotation. The bus signal P corresponding to the rotation mode in question, acting on the control unit 2, switches off the power supply to the DC motor 10. Its windings are short-circuited, which increases the damping coefficient, improving the dynamic parameters of the drive.

Изменение режима вращени  начинаетс  установкой на шине Р сигнала, соответствующего форсированному вращению . По этому сигналу блок 2 управлени  производит включение двигател  10 в соответствии с направлением , задаваемым на шине ВН. Одновременно коммутатор 1 подключает на тактирующий вход распределител  4 импульсы с частотой приемистости, поступающие от генератора 5. Кроме того, сигнал шины Р подаетс  на цифровой блок 8 задержки, но выходной сигнал этого блока остаетс  таким же, как при принудительной коммутации , в течение определенного числа периодов тактирующих импульсов. Поэтому в течение времени задержки шаговый двигатель 8 продолжает работать в режиме принудительной коммутации , разгон   привод до скорости , максимально допустимой дл  этого режима.A change in the rotation mode is initiated by installing a signal on the bus P corresponding to the forced rotation. On this signal, the control unit 2 switches on the engine 10 in accordance with the direction set on the HV bus. At the same time, the switch 1 connects to the clock input of the distributor 4 pulses with a pickup frequency coming from the generator 5. In addition, the bus signal P is fed to the digital delay unit 8, but the output signal of this block remains the same as during forced switching periods of clock pulses. Therefore, during the delay time, the stepper motor 8 continues to operate in the forced switching mode, accelerating the drive to the maximum speed allowed for this mode.

Сигнал на выходе 3 остаетс  неизменным до тех пор, пока счетчик этого блока не насчитывает определенное (пор дка 16-32) число тактирующих импульсов. Затем этот сигнал становитс  соответствующим формированному режиму и измен ет состо ние коммутатора 6, На выход коммутатора 6 подключаютс  входы второй группы, измен   структуру управлени  шаговым двигателем ВThe signal at output 3 remains unchanged as long as the counter of this block does not have a definite (on the order of 16–32) number of clock pulses. Then this signal becomes corresponding to the configured mode and changes the state of the switch 6. The inputs of the second group are connected to the output of the switch 6, changing the control structure of the stepping motor B

и новои структуре коммутируютс  две обмотки а и b двигател  8 син- хронизированно с положением ротора двигател , которое контролируетс  сигналами на отключенной обмотке d. Чтобы получить максимальный момент от взаимодействи  магнитных полей обмоток а и b статора (Ф«.) и ротора (Фр), их взаимное положение в пространстве должно соответствовать, представленному на фиг. 2 (дл  случа  вращени  по часовой стрелке). Если обмотки а и b (они создают магнитные пол  противоположных направлений ) коммутировать так, чтобы направление магнитного пол  измен лось в соответствии с представленным на фиг с 2, то момент двигател  10 посто нного тока дополн етс  моментом , развиваемым на шаговом двигателе 8.and the new structure is switched by two windings a and b of the motor 8 synchronized with the position of the motor rotor, which is controlled by signals on the disconnected winding d. To get the maximum moment from the interaction of the magnetic fields of the windings a and b of the stator (Ф «.) And the rotor (Фр), their mutual position in space should correspond to that shown in FIG. 2 (for clockwise rotation). If the windings a and b (they create magnetic fields of opposite directions) are switched in such a way that the direction of the magnetic field changes in accordance with that shown in FIG. 2, then the torque of the direct current motor 10 is developed by the stepping motor 8.

Дл  получени  информации о положении ротора используетс  ЭДС вращени  (Egp), наводима  на отключенной обмотке IV (она ортогональна обмоткам а-Ь) магнитным полем ротора (фиг. 2)о Напр жение на обмотке d компаратором 9 преобразуетс  в пр моугольные импульсы (Ug) - меандр, имеющий период, соответствую ций частоте вращени  ротора. В соответствии с пространственным расположением обмотки d эти импульсы сдвинуты по фазе на 90° (электрический угол) по отношению к импульсам, которые следует подавать на обмотки а-Ь дл  достижени  максимального дополнителного момента шагового двигател  8. Поэтому прежде, чем сигналы компаратора 9 поступают через коммутатор 6 на усилители 7.1 и 7.2, они с помощью цифрового квадратурного фа- 11 сдвигаютс  на 90To obtain information about the position of the rotor, the emf of rotation (Egp) is used, induced on the disconnected winding IV (it is orthogonal to the windings a-b) of the rotor magnetic field (Fig. 2) about the voltage on the winding d by the comparator 9 is converted into square pulses (Ug) - a meander having a period corresponding to the frequency of rotation of the rotor. In accordance with the spatial arrangement of the winding d, these pulses are shifted in phase by 90 ° (electric angle) with respect to the pulses that should be fed to the windings a-b to achieve the maximum additional moment of the stepper motor 8. Therefore, before the signals of the comparator 9 are received through switch 6 to amplifiers 7.1 and 7.2, they are shifted by 90 using digital quadrature

зовращател zovroshtel

ВЫ«1ЬYOU "1b

сдвигаютс  на (сигнал и„,,ц 15, фиг. 2).are shifted by (signal and ",, c 15, fig. 2).

Работа элементов фазовращател  иллюстрируетс  (фиг. 2) временными диаграммами сигналов (U - выход компаратора 9; и - выход .1 мультиплексора , и выходThe operation of the elements of the phase shifter is illustrated (Fig. 2) by the time diagrams of the signals (U is the output of the comparator 9; and is the output of the .1 multiplexer and output

1313

счетчика 13 U о выход13 U counter output

заемаloan

оО wow

BRBR

мультиплексора 14, Цг| выход заема BR счетчика 12 и U g-выход триггера 13 При низком уровне выходного сигналаmultiplexer 14, CG | the output of the borrowing of BR counter 12 and U g-output of the trigger 13 When the output signal is low

(and

устанавливаетс  в режим сложени  (E-t-1), а на первый адресный вход мультиплексора (1) подаетс  1. В этом случае сигнал на выход ( .0)is set to add mode (E-t-1), and the first address input of the multiplexer (1) is supplied 1. In this case, the signal to the output (.0)

0) компаратора 9 счетчик 120) comparator 9 counter 12

 

1372585613725856

U,Q- мультиплексора 14 и далее на счетный вход-счетчика 12 проходит через входы 1.0 и 3.0, которые подключены к выходу частоты тактиро5U, Q- multiplexer 14 and further to the counting input counter 12 passes through the inputs 1.0 and 3.0, which are connected to the output of the clock frequency5

2020

30thirty

3535

4040

вани  f генератора 5. В результате в течение полупериода U О на счетчике 12 накопитс  число, пропорциональное длительности полупериода. O В следующий полупериод Ug 1A generator f of the generator 5. As a result, a number proportional to the duration of the half period accumulates on the counter 12 during the half period UO. O In the next half period Ug 1

на счетчике 12 устанавливаетс  режим вычитани  (Е-1), а адресный код на мультиплексоре 14 подключит на счетный вход счетчика 12 выход удвоенной частоты тактировани  2f, генератора 5. Содержимое счетчика 12 станет убывать. При достижении счетчиком 12 нул  на его выходе заема ВР (соответствует переносу при работе счетчика на вычитание) по витс  1 (сигнал и ), котора  по входу R установит триггер 15 в В резуль тате этого изменитс  адресный код на мультиплексоре 14 (), кото- 25 рый присоединит счетный вход счетчика 12 к общему проводу, т.е„ прекратит подачу импульсов на счетчик, сохран   при этом на адресном коде его нулевое состо ниеon counter 12, the subtraction mode (E-1) is set, and the address code on multiplexer 14 connects to the counting input of counter 12 an output of doubled clock frequency 2f, generator 5. The contents of counter 12 will begin to decrease. When the counter reaches 12, a zero BP at its output (corresponds to the transfer when the counter is subtracted) turns on 1 (signal and), which will set trigger 15 on input R. As a result, the address code on multiplexer 14 () changes; 25 ry will connect the counting input of the counter 12 to the common wire, i.e., it will stop the supply of pulses to the counter, while maintaining its zero state on the address code

Так как частота импульсов при вычитании в два раза больше, частоты импульсов при сложении, то импульс на выходе BR по вл етс  в середине полупериода, т.е. будет сдвинут на четверть периода (90°)„ В следующем полупериоде U О на счетчике 12 снова накапливаетс  число, пропорциональное полупериоду оборота ротора , весь описанный цикл повтор етс . Таким образом, каждый период в течение одного полупериода производитс  измерение его длительности, а в другой полупериод формируетс  импульс, сдвинутый на четверть периода (половину предьщущего полупериода). Благодар  тому, что каждый период производитс  измерение длительности полупериода, достигаетс  оперативна  подстройка фазового сдвига под изменение частоты, т.е. скорости вращени  привода.Since the frequency of the pulses during subtraction is twice as large, the frequency of the pulses when adding, the pulse at the output BR appears in the middle of the half period, i.e. will be shifted by a quarter of a period (90 °). In the next half-period UO, the counter 12 again accumulates a number proportional to the half-cycle of the rotor rotation, the entire described cycle repeats. Thus, each period during one half period is measured for its duration, and in the other half period a pulse is generated that is shifted by a quarter of the period (half of the previous half period). Due to the fact that each period is measured by the duration of a half-period, an operational adjustment of the phase shift to a frequency change, i.e. drive rotation speed.

Работа счетчика 13 происходит аналогично. На нем производитс  измерение полупериода при Ug 1, а сдвинутый на 90 ° импульс формируетс  55 в середине полупериода Ug 0. Установочные входы R и S триггера 15 управл ютс  импульсами заема BR соответственно счетчиков 12 и 13, в ре45The operation of the counter 13 is similar. It measures the half period at Ug 1, and a pulse shifted by 90 ° is formed 55 in the middle of the half period Ug 0. The setup inputs R and S of the trigger 15 are controlled by the pulses BR, respectively, of the counters 12 and 13, in re45

5050

зультате чего на нем формируетс  меандр , сдвинутый на 90 по отношению к меандру компаратора 9 Сигналы с выходов триггера 15 в режиме ускоренного вращени  подаютс  дл  управлени  усилител ми 7,1 и 7о2 обмоток а и b шагового двигател  8,,As a result, a meander is formed on it, shifted by 90 relative to the comparator 9 meander. Signals from the outputs of the trigger 15 in the accelerated rotation mode are supplied to control amplifiers 7.1 and 7o2 of the windings a and b of the stepper motor 8,

В известном электроприводе ускоренное перемещение обеспечиваетс  включением двигател  посто нного тока при отключении шагового двигатл . В этом случае шаговый двигатель нагружа  двигатель посто нного тока , снижает допустимые момент нагрузки и скоростЬо В предлагаемом электроприводе шаговый двигатель не отключаетс , а, напротив, в режиме ускоренного вращени  подключаетс , создава  значительный дополнительный момент на оси привода за счет того, что магнитное поле, созда ваемое одной парой его обмоток, синхронизировано взаимодействует с магнитным полем ротора. Причем синхронизаци  достигаетс  не введением специального датчика положени  ротора , а за счет использовани  другой пары обмоток шагового двигател In a known electric drive, accelerated movement is provided by turning on the DC motor when the stepper motor is turned off. In this case, the stepper motor, loading the DC motor, reduces the permissible load torque and speed. In the proposed electric drive, the stepper motor is not turned off, but, on the contrary, is connected in the accelerated rotation mode, creating a significant additional moment on the drive axis due to the fact that the magnetic field created by one pair of its windings, it synchronously interacts with the rotor magnetic field. Moreover, synchronization is achieved not by introducing a special rotor position sensor, but by using another pair of stepper motor windings

В предлагаемом электроприводе достигаютс  повьш ение момента привода в 2-3 раза по сравнению с известным ,превышение паспортной ско- рости вращени  двигател  посто нного тока в 3-А раза, а частоты приемистости в 20-70 раз.In the proposed drive, the drive torque is 2-3 times higher than the known, the nominal speed of the DC motor rotation is 3-A times, and the pickup frequency is 20-70 times.

Claims (2)

1. Шаговый электропривод, содержащий жестко соединенные валами че- тырехфазный шаговый двигатель и двигатель посто нного тока, и устройство управлени , соединенное с шинами управл ющих импульсов, режима вращени  и реверса и включающее в себ  соединенный входами с шинами режима вращени  и реверса блок управлени  двигателем посто нного тока, входной коммутатор, соединенный входами с шинами управл юш х импульсов, режима вращени  и выходом частоты приемистости генератора импульсов, выходом - с тактовым входом распределител  импульсов, вход реверса , которего соединен с шиной реверса, ключевые усилители мощности, соедин ющие фазы шагового двигател  с ис01. A stepping motor drive containing a four-phase stepper motor and a direct current motor rigidly connected with shafts, and a control device connected to the control pulse buses of the rotation and reverse modes and including the inputs of the rotation and reverse tires to the motor control unit a direct current, an input switch connected by inputs to control pulse buses, a rotation mode and a pickup frequency output of a pulse generator, an output to a clock input of a pulse distributor, reverse stroke, which is connected to the reverse bus key PA connecting the phase stepping motor with is0 5five 00 5five 00 5five 00 5five 00 5five точником питани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  момент: и скорости в режиме ускоренного вращени , в него введены компаратор ,1 цифровой квадратурный фазовращатель, цифровой блок задержки и четырехканальный коммутатор, выходы которого подключены к управл ющим входам ключевых усилителей мощности, перва  группа входов - к выходам распределител  импульсов, управл ющий вход - к выходу цифрового блока задержки, управл ющий вход Которого соединен с шиной режима вращени , тактирующий вход - с выходом входного коммутатора, компаратор , один вход которого соединен с выходом четвертого ключевого усилител  мощности, другой вход - с шиной питани  шагового двигател , два взаимно инверсных выхода соединены с управл ющими входами цифрового квадратурного фазовращател , тактирующие входы которого соединены с выходом частоты тактировани  и выходом удвоенной частоты тактировани  генераторов импульсов, а два взаимно инверсных выхода цифрового квадратурного фазовращател  соединены с первым и вторым входами второй группы входов четырехканального коммутатора , третий и четвертый входы этой группы соединены с общим проводом .power point, characterized in that, in order to increase the moment: and speed in the accelerated rotation mode, a comparator, 1 digital quadrature phase shifter, a digital delay unit and a four-channel switch, the outputs of which are connected to the control inputs of the key power amplifiers, are introduced in the first group inputs - to the outputs of the pulse distributor, the control input - to the output of the digital delay unit, the control input of which is connected to the rotation mode bus, the clock input - with the output of the input switch, the comparative p, one input of which is connected to the output of the fourth key power amplifier, another input — to the stepper motor power bus; two mutually inverse outputs are connected to the control inputs of the digital quadrature phase shifter, the clock inputs of which are connected to the output of the clock frequency and the output of the double clock frequency of the pulse generators , and two mutually inverse outputs of a digital quadrature phase shifter are connected to the first and second inputs of the second group of inputs of a four-channel switch, the third and h The fourth inputs of this group are connected to the common wire. 2. Электропривод по п. 1, отличающийс  тем, что цифровой квадратурный фазовращатель содержит первый и второй реверсивные счетчики, сдвоенный селектор-мультиплексор и триггер, пр мой и инверсный выходы которого  вл ютс  соответствующими выходами цифрового квадратурного фазовращател , а входы установки триггера в О и в 1 соединены соответственно с выходами заема первого и второго реверсивных счетчиков, вход направлени  счета первого реверсивного счетчика и первый адресный вход сдвоенного селектора-мультиплексора соединены друг с другом и  вл ютс  инверсным управл ющим входом цифрового квадратурного фазовращател , пр мым управл ющим входом которого  вл етс  вход направлени  счета второго реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с вторым выходом сдвоенного селектора-мультиплексора,2. The electric drive according to claim 1, characterized in that the digital quadrature phase shifter contains first and second reversible counters, a dual selector-multiplexer and a trigger, the direct and inverse outputs of which are the corresponding outputs of the digital quadrature phase shifter, and the trigger installation inputs in O and in 1 they are connected respectively to the loan outputs of the first and second reverse meters, the counting input input of the first reverse meter and the first address input of the dual selector-multiplexer are connected to each other ohms and are inverted control input of the digital quadrature phase shifter, direct control input which is the input direction of the second up-down counter counting, the counting input of which is connected to the second output of the dual-selector multiplexer, 1one первый выход которого соединен со счетным входом первого реверсивного счетчика, второй и четвертый входы первой группы входов и первой и третий входы второй группы входов сдвоенного селектора-мультиплексора соединены и  вл ютс  первым тактирующим входом цифрового квадратурного фаз вращател , первый вход первой группы входов и четвертый вход второй груп the first output of which is connected to the counting input of the first reversible counter, the second and fourth inputs of the first group of inputs and the first and third inputs of the second group of inputs of the dual selector-multiplexer are connected and are the first clock input of the digital quadrature phases of the rotator, the first input of the first group of inputs and the fourth input second group 10ten 5 пы5 py входов сдвоенного селектора-мультиплексора соединены друг с другом и  вл ютс  вторым тактнруюш1м входом цифрового квадратурного фазовращател , третий вход первой группы входов и второй вход второй группы входов сдвоенного селектора-мультиплексора соединены с общим проводом, а второй адресный вход соединен с . инверсным выходом триггера.the inputs of the dual selector-multiplexer are connected to each other and are the second clock input of the digital quadrature phase shifter, the third input of the first group of inputs and the second input of the second group of inputs of the dual selector-multiplexer are connected to the common wire, and the second address input is connected to. inverse trigger output. ut.Zut.Z
SU864085828A 1986-07-09 1986-07-09 Stepping electric drive SU1372585A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864085828A SU1372585A1 (en) 1986-07-09 1986-07-09 Stepping electric drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864085828A SU1372585A1 (en) 1986-07-09 1986-07-09 Stepping electric drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1372585A1 true SU1372585A1 (en) 1988-02-07

Family

ID=21244535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864085828A SU1372585A1 (en) 1986-07-09 1986-07-09 Stepping electric drive

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1372585A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское спидетелт.ство СССР № 750692, кл. Н 02 Р 8/СО, 1979. Гумен В.Ф., Кплининскп Т.В. След щий шагоньп электропрпнол. - Л.: Энерги , 1980, с, 137-138. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Athani Stepper motors: fundamentals, applications and design
JP2529678B2 (en) Control circuit for DC motor without current collector and device equipped with DC motor and commutation circuit
US4134055A (en) Inductor type synchronous motor driving system
US4358726A (en) Current type inverter
US6150791A (en) Operation of switched reluctance machines
US5084663A (en) Control arrangement for a reluctance motor
CA1136698A (en) Commutatorless direct current motor drive system
JP3325997B2 (en) Motor control device and control method
EP0916178A1 (en) Electrical machines
US4357569A (en) Control device for a synchronous motor
US4283664A (en) Control signal generator for the commutating device of a brushless electronics motor
JPS593120B2 (en) Chiyokuriyudendouki
US3599069A (en) Multiphase stepper motor and controller including means to short circuit an inhibited winding
US4259628A (en) Control device of AC motor
JPS62502826A (en) Brushless motor control circuit
JPH01500717A (en) Circuit device for electronic commutation of DC motors
US3621358A (en) Stepping motor having positive, negative or zero potential applied to points of delta connected stator winding
SU1372585A1 (en) Stepping electric drive
US20130043821A1 (en) Motor System Having an Electronically Commutated Electric Machine
US3778691A (en) Control circuit for an electric machine having an electronic commutator
KR100315258B1 (en) encoder system for srm driving
JP2653586B2 (en) Brushless DC motor
SU884048A2 (en) Device for control of thyratron motor
JPH05122983A (en) Controller for permanent magnet motor
SU1144201A1 (en) Controlled electrode