SU1636982A1

SU1636982A1 - Устройство дл управлени @ -фазным шаговым двигателем

Info

Publication number: SU1636982A1
Application number: SU884394315A
Authority: SU
Inventors: Владимир Владимирович Жуловян; Евгений Иванович Кутузов; Александр Николаевич Панарин; Михаил Владимирович Толстиков; Александр Нафтулович Корогодский
Original assignee: Новосибирский электротехнический институт
Priority date: 1988-03-21
Filing date: 1988-03-21
Publication date: 1991-03-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в дискретном электроприводе. Цель изобретени - снижение потерь в двигателе. Устройство реализует двухступенчатую трапециевидную форму тока в обмотках при режимах коммутации с несколькими включенными обмотками, переход щую на высоких частотах в квазитреугольную Указанна форма тока снижает потери в меди обмоток двигател . 4 ил.

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может использоватьс при построении силовых электроприводов на базе шагового двигател с улучшенными энергетическими характеристиками.

Цель изобретени - снижение потерь в меди обмотки электродвигател за счет формировани тока в виде трехступенчатой формы, переход щей в треугольную на номинальной частоте вращени .

На фиг.1 приведена функциональна схема устройства дл шестифазного варианта обмотки двигател ; на фиг.2 - 4 - эпюры сигналов в устройстве.

Устройство по фиг.1 содержит шаговый двигатель 1 с шестифазной обмоткой 2, шесть ключевых усилителей мощности, каждый из которых содержит один ключ 3 - 8 и один диод 9-14, распределитель импульсов , формирователь 16 импульсов форси- ровки, содержащий два трехвходовых элемента ИЛИ 17 и 18, два ждущих мультивибратора 19 и 20, элемент ИЛИ 21, формирователь 22 импульсов стабилизации, который содержит элемент НЕ 23, генератор 24 высокой частоты (Г), элемент И 25,

первую группу элементов И 26 - 31, вторую i группу элементов И 32 - 37, шесть четырех- С/} входовых элементов ИЛИ 38 - 43. Выходы f последних соединены с входами усилителей мощности, т.е. управл ющими входами клю- Ј чей 3-8.

Первые входы элементов ИЛИ 38 - 43 соединены с выходами распределител 15 L«w импульсов и первыми входами элементов И T J 26 - 37 обеих групп. Вторые входы элемен- тов ИЛИ 38 - 43 соединены с выходами О4 элементов И 32 - 37 второй группы. Третьи О и четвертые входы элементов ИЛИ 38 - 43 00 соединены с выходами элементов И 26 - 31 ,3 первой группы. Вторые входы элементов И 32 - 37 второй группы соединены с выходом формировател 16импульсовфорсировки, а вторые входы элементов И 32 - 37 первой группы - с выходом формировател 22 импульсов стабилизации, соединенного входом с выходом формировател 16, вход которого св зан с выходом распределител 15. Формирователь импульсов форсировки содержит элементы 17 - 21. Выходы трехвходовых элементов 17 и 18 через ждущие мультивибраторы 19 и 20 соединены с входами элемента ИЛИ 21, выход которого вл етс выходом формировател 16. Входом формировател 22 импульсов стабилизации вл етс вход элемента НЕ 23, выход которого св зан с входом элемента И 25, а его другой вход подключен к выходу генератора 24 высокой частоты. Выход элемента 25 вл етс выходом формировател 22.

Устройство на фиг.1 работает следующим образом.

На выходе распределител Сформируетс последовательность импульсов, показанна на фиг.2а. Амплитуда импульсов зависит от фазности двигател и равна 2 л/т, а их частота определ ет частоту вращени двигател . Эти импульсы поступают на вход блока 16, на выходе которого формируютс форсировочные импульсы, задающие моменты нарастани тока в обмотке двигател 1 (фиг.2б). Ширина этих импульсов определ етс настройкой ждущих мультивибраторов 19 и 20 и зависит от параметров обмотки 2.

Если частота импульсов на выходе распределител 15 невысока , что соответствует невысоким частотам вращени , то импульсы на выходе блоха 16 не перекрываютс - именно этот случай показан на фиг.2 и 3. На врем длительности формировочных импульсов происходит нарастание тока в обмотке двигател (фиг.З). Форсировочные импульсы поступают помимо входов блоков 32 - 37 также в формирователе 22 импульсов стабилизации. В моменты отсутстви форсировочных импульсов на выходе блока 22 формируютс импульсы высокой частоты (5-10 кГц) со скважностью, завис щей от параметров обмотки машины (фиг.2в). В период формировани импульсов стабилизации ток в обмотке двигател поддерживаетс примерно посто нным (фиг.З). Эти импульсы поступают на входы элементов 26-31. На выходе элементов ИЛИ 38 - 43 формируютс импульсы, поступающие на управл ющие входы ключей 3 - 8 (фиг.2г). Логическа единица соответствует состо нию ключа Замкнуто, при этом обмотка двигател через соответствующий ключ подключаетс к источнику питани . Логический ноль соответствует состо нию ключа Разомкнуто, в этом случае обмотка отключена от источника.

На фиг.З показаны эпюры тока з в фазе совмещенной обмотки 2 и взаимнее расположение сигналов управлени ключами 5 и 6 во времени.

При высокой частоте импульсов на выходе распределител 15 происходит перекрытие по времени импульсов на выходе ждущих мультивибраторов 19 и 20. На выходе элемента ИЛИ 21 присутствует посто нно логическа единица, и, следовательно, выходной сигнал формировател 22 импульсов стабилизации равен нулю.

На фиг.З дл этого случа показан сигнал управлени ключом 5 и ток 3, дл других

ключей сигналы управлени и ток имеют аналогичный вид.

Таким образом, ток при низких частотах вращени имеет трехступенчатую форму; переход щую при номинальной частоте

вращени в квазитреугольную. А это, по сравнению с известным устройством, приводит к уменьшению потерь в меди при том же развиваемом моменте.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл управлени т-фазным шаговым двигателем, содержащее распределитель импульсов, m ключевых усилителей мощности, формирователь импульсов форсировки и формирователь импульсов

стабилизации, отличающеес тем, что, с целью снижени потерь в двигателе, введены перва и втора группы из m элементов И и m четырехвходовых элементов ИЛИ, соединенных выходами с входами соответствующих усилителей мощности, первыми входами - с выходами распределител импульсов , входами формировател импульсов форсировки и первыми входами элементов И обеих групп, вторыми входами с выходами элементов И второй группы, третьими и четвертыми входами - с выходами элементов И первой группы, св занных с выходами распределител импульсов, смежными с выходами, подключенными к

первым входам элементов ИЛИ, причем вторые входы элементов И второй группы соединены с выходом формировател импульсов форсировки, а вторые входы элементов И первой группы подключены к выходу формировател импульсов стабилизации, соединенного входом с выходом формировател импульсов форсировки.

Vo «M

Г

bat Uyj

miniiir

I3n

/

ЛчлЛ

M

IIHIHHII

/

Фиг.3

-ЭР