SU1372587A1 - Устройство дл управлени @ -фазным шаговым двигателем с дроблением шага - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к управлению электрическими машинами и м.б. использовано в прецизионных системах автоматического управлени . Цель состоит в повышении плавности движени  и точности отработки дробных шагов двигател  с насыщенной магнитной системой . Устройство содержит источник опорного напр жени  1, стабилизаторы тока 2 по числу фаз m двигател , m групп ключей 3-5 по два ключа в каждой из групп, рейерсивный двоичный счетчик 12, реверсивный распределитель импульсов 13, два преобразовател  код - аналог 6. Дл  повьшени  равномерности распределени  вектора момента, плавности хода и точности отработки дробных marofe в него дополнительно введена (т+1)-  группа из трех ключей 9-11, а в каждую i-ю группу из m групп ключей введен третий ключ. 3 ил. i (Л

Description

оо ю сд

(Х

Т. Р

Фиг.1

113

Изобретение относитс  к управлени электрическими машинами и может быть использовано в прецизионных системах автоматического управлени .

Цель - повышение плавности движени  и точности отработки дробных шагов двигател  с насыщенной магнитной системой.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы напр жений на выходах его элементов и токов фаз че- тырехфазного двигател ; на фиг.З - векторна  номограмма результирующего момента дл  двигател ,

- Устройство содержит (фиг, 1) ис- 1 опорного напр жени  (U

точник 1 опорного напр жени  (,ир„ ), m стабилизаторов 2 тока, ш групп ключей 3-5 по три кл,оча в каждой из групп, первый преобразователь код - аналог 6, второй преобразователь код - аналог 7, фазные обмотки 8 шагового двигател , (т + 1) группу из трех ключей 9-11, реверсивный счетчик 12, соединенный пр мыми выходами всех разр дов с входами первого преобразовател  код - аналог 6, пр мым выходом старшего разр да и инверсным выходами остальных разр дов - с выхо дами второго преобразовател  код - аналог 7, выходами заема З и переноса П с входами реверсивного распределител  13 импульсов. Применительно к 4-фазному двигателю имеютс  четыре группы ключей 3-5 по три ключа в каждой группе, соединенных выходами между собой внутри групп и подключенных к входам соответствующи стабилизаторов 2 тока, трехразр дный реверсивный двоичный счетчик 12, че- тырехканальный реверсивный распределитель 13 импульсов, подключенный входами к выходам переноса П и заема З реверсивного счетчика 12, а каждым i выходом (каналом), где i 1-4, соединен с управл ющими входами первого ключа 3 i-й группы и второго ключа 4 (i-1) группы,Первый трехразр дный преобразователь код - аналог 6 соединен с источником 1 опорного напр жени  1, управл ющими входами - с пр мыми выходами всех разр дов счетчика 12, а выходом - с сигнальными входами первых ключей 3 всех четырех групп. Второй трехраз- р дньй преобразователь код - аналог 7 соединен с источником 1 опорного напр жени , управл ющими входами - с

0

5

0

5

5

д

0

5

0

5

инверсными выходами первых двух разр дов и с пр мым выходом третьего (старшего) разр да счетчика 12,

Кроме того, устройство имеет п тую группу из трех ключей 9-11,Управл ющий вход третьего ключа 5 каждой i-й группы ключей соединен с (i+2) выходом распределител  13,Сигнальный вход первого ключа 9 группы соединен с источником 1 опорного напр жени , а управл ющий вход объединен с управл ющим входом третьего ключа 11 этой группы и соединен с инверсным выходом третьего (старшего ) разр да счетчика 12, пр мой выход которого подключен к управл ющему входу второго ключа 10 п той группы. Выходы первого 9 и второго 10 ключей п той группы объединены между собой и подключены к сигнальным входам вторых ключей 4 всех первых четырех групп, сигнальные входы второго 10 и третьего 11 ключей п той группы объединены между собой и подключены к выходу второго преобразовател  код - аналог 7, а выход третьего ключа 11 этой группы соединен с сигнальными входами третьих ключей 5 всех первых четырех групп,

Устройство реализует известный способ управлени  шаговым двигателем с насыщенной магнитной системой в режиме электрического дроблени  шага.

Работа устройства рассматриваетс  на примере управлени  четырехфазным шаговым двигателем при коэффициенте дроблени  шага К 8,

Тактовые импульсы (фиг, 2) с частотой f поступают от внешнего задающего генератора (не показан) на один из входов в(условное движение Вперед ) или П (условное движение Назад) двоичного счетчика 12, имеющего коэффициент пересчета, равный коэффициенту дроблени  щага К 8, Код, вырабатываемый счетчиком 12, преобразуетс  в ступрнчато-нарастаю- щве напр жение U (фиг, 2) преобразователем код - аналог бив ступенчато-спадающее напр жение U-, преобразователем код - аналог 7, Из-за того, что преобразователи код - аналог 6 и 7 управл ютс  от разных разр дных выходов счетчика 1 1 , напр жение IJ-, получаетс  сдвинутым относительно напр жени  U.,

Распределитель 13 импульсов по входам в и П переключаетс  от

3n

сигналов Заем (З) или Перенос (П) счетчика 12. Его выходные сигналы и, обеспечивают поочередное подключение (через группы ключей 3-5) выходов преобразователей код - аналог 6 и 7 (выхода преобразовател  6 непосредственно, а выхода преобра зовател  7 - через группу ключей 9-11) к входам соответствующих стабилизаторов 2, На выходах ключей 9 и 10 формируетс  ступенчато-спадающее напр жение U , а на выходе ключа 1 1 - ступенчато-спадающее напр жение и,, сдвинутое по фазе относительно напр жени  и„.

Благодар  этому в фазах 8 двигател  формируютс  ступенчато измен ющиес  токи Ig, I 8.4( 3) Ротор двигател  отрабатывает равномерные

Сл пг

дробные шаги величиной ., ,

/

где (,(. - величина основного шага двигател . При этом обеспечиваетс  квазикруговое распределение вектора результирующего электромагнитного момента (фиг. 3).

Изменение направлени  движени  шагового двигател  обеспечиваетс  сменой подачи тактирующих импульсов на входы счетчика 12. При этом мен етс  также направление переключени  выходных каналов распределител  13.

Технико-экономический эффект достигаетс  за счет повьш ени  равномерности распределени  вектора момента, точности отработки шагов и плавности хода шагового двигател , обладающего нacьш eннoй магнитной системой.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  т-фазны шаговьЕм двигателем с дроблением шага содержащее источник опорного напр жени , стабилизаторы тока по числу фа двигател , m групп ключей, соединенных выходами и подключенных к входам соответствуюш,их стабилизаторов тока.

   874

   реверсивный счетчик, реверсивный распределитель импульсов, соединенный входами с выходами заема и переноса реверсивного счетчика, а каждым i выходом, где i 1,2,...,m, - с управл ющими входами первого ключа i группы и второго ключа (i-1) группы, первый преобразователь код - аналог,

   соединенный с источником опорного напр жени , входами - с пр мыми выходами всех разр дов реверсивного счетчика, выходом - с сигнальными входами первых ключей всех m групп,

   второй преобразователь код - аналог, соединенный с источником опорного напр жени ,входами младших разр дов - с инверсными выходами младших разр дов реверсивного счетчика,о т л и ч а

   ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  плавности движени  и точности отработки дробных шагов двигател  с насыщенной магнитной системой, в него дополнител но введена (т+1) груп- па из трех ключей, а в каждую i группу введен третий ключ, соединенный выходом с выходами первого и второго ключей той же группы, управл ющим входом - с (i-t-2) выходом реверсивного распределител  импульсов, сигнальный вход первого ключа (m-t-1) группы соединен с источником опорного напр жени , управл ющие входы первого и третьего ключей подключены к инверсному выходу старшего разр да ревер- сивного счетчика, пр мой выход которого соединен с входом старшего разр да второго преобразовател  код - аналог, и к управл ющему входу второго ключа (m+l) группы, выходы пер- вого и второго ключей которой соединены и подключены к сигнальным входам вторых ключей всех ш групп,сигнальные входы второго и третьего ключей (т+1) группы соединены и подклю- чены к выходу второго преобразовател  код - аналог, а выход третьего ключа (т+1) группы соединен с сигнальными входами третьих ключей всех i групп.

   ;К гь г ,/1 г /1

   Фиг.2

   Разо1

   fpO3ff4

   ФозоЗ Vrn.J