SU886182A1 - Устройство дл управлени четырехфазным двигателем переменного тока - Google Patents

Устройство дл управлени четырехфазным двигателем переменного тока Download PDF

Info

Publication number
SU886182A1
SU886182A1 SU802898463A SU2898463A SU886182A1 SU 886182 A1 SU886182 A1 SU 886182A1 SU 802898463 A SU802898463 A SU 802898463A SU 2898463 A SU2898463 A SU 2898463A SU 886182 A1 SU886182 A1 SU 886182A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
input
output
switch
diode
Prior art date
Application number
SU802898463A
Other languages
English (en)
Inventor
Михаил Носонович Глазов
Эдуард Сергеевич Никулин
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4372
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 Предприятие П/Я Г-4372 filed Critical Предприятие П/Я Г-4372
Priority to SU802898463A priority Critical patent/SU886182A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU886182A1 publication Critical patent/SU886182A1/ru

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЧЕТЫРЕХФАЗНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Claims (2)

  1. изобретение относитс  к электротехнике а именно к управлению четырехфазным двигателем переменного тока, например шаговым, от входного напр жени  пропорционального частоте, и меже т быть использовано в след щих системах с шаговыми двигател ми. Известно устройство дл  управлени  шаговыми двигател ми, которые нар ду с усилител ми мощности, регул торами напр  жени  и распределител ми импульсов содер жат в качестве самосто тельных узлов усилители рассогласовани  и генераторы управ л емой частоты, позвол ющие регулировать скфость вращени  двигател  в зависимости от управл ющего напр жени  1} . Недостаток устр1рйства - сложность, обусловленна  использованием большого числа аналоговых элементов дл  реали .зации усилителей рассогласовани  и управл емых генераторов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство , дл  управлени  четырехфазным овигателем переменного тока, содержащее усилители мощности,, двухвходовой интег- . рагор с переключателем на инвертирующем входе, снабженным цеп ми управлени , релейный элемент, усилитель с изменением знака коэффициента передачи, операционный усилитель с диодным ключом и входную шину Г21 . Недостаток этого устройства состоит в относительной сложности его аналоговой части, включающей нар ду с масштабным усилителем, релэйным элементом   другими узлами три операционных усил тел  и восемь точнь1Х резисторов, опредеЛ5ПОЩИХ зависимость частоты от входного напр жени  и вли ющих на стабильность частоты, что снижает надежность, точность и увеличивает энергопотребление. Кроме того, на частоту и скважность выходных импульсов, кроме других факто ,ров, сказываютдестабилизирующее вли ние изменени  коэффициента передачи масштабного усилител , обусловленнье нестабильностью сопротивлений соотве Гствующих резисторов, и дрейф нул  onepaциoннo o усилител , что приводит к увеличению погрешности устройства. Цель изобретени  - упрощение схемы И повышение точности. Указанна  цель достигаетс  за счет ;Того, что устройство дл  управлени  чётырехфазным двигателем переменного тока содержит дополнительный транзисторны ключ, соедин ющий входную шину с входом переключател , и инвертор, соединенный входом с выходом репейного элемента , а выходом - с одной из цепей управлени  переключател , причем выход операционного усилител  соединен с входом транзисторного ключа, а цепь обратной св зи включает в себ  два последовательно соединенных с диодом резистора, обща  точка соединени  которых подключена к «едавёртирующему/, входу интеграНа фиг, 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. Устройство содержит четыре усилител  мощности 1-4, подключенные соответственно к 1 - 1У обмоткам управлени  (фазам) шагового двигател  (ШД), ,йнверторы..5 и 6, регул тор 7 напр жени  с задающим входом (входом устаЬки 8) и входом обратной св зи 9, двухвходовой интегрирукмций усилитель IQ с с конденсатором 11 в обратной св зи и резистором инвертирующем входе, дареключагель. 13 на МОП-транзисторах 14 и 15 с Каналами одной проводимости релейный элемент16, усилитель 17 с из менением знака коэф(} шиента передачи, выполненный на операционном усилителе 18, резисторах 19 - 22, диодах 23 и 24 и транзисторе 25, и диодный ключ 26 на операционном усилителе 27 с вход ным резистором 28, подключенным к источнику входного .напр жени  (входной uJHHe)Ujj и цепью основной обратной св зи , состо щей из последовательно соединенных резисторов 29 и 30 и диода 31. Усилитель 27 охвачен также цепью нелинейной отрицательной обратной св зи через последовательно включенные стабилитрон 32 и диод 33. Выход двухвходового интегратора 10 подключен к входам релейного .элемента 16 и усилител  17, выходы которых соединены непосредствен но с усилител ми мощности 1 и 3 и через инверторы 5 и 6 с усилител ми мощкости 2 и 4. Выход операционного усилител  27 по клочен к базе транзистора 25, выполн ющего 4уакции ключа изменени  знака Коэффициента пере/ичи усилител  17. Выход двухвходового интегратора 10 соединен с входами оп ационного усилител  18 через диодный ограничитель, выполненный на резисторе 19 и диодах 23 и 24. Инвертирующий вход интегратора 10 через резистор 12 соединен с выходом переключател  13, один вход которого (тран зистор 15) соединен с общей шиной, а угой вход (транзистор 14) - с выходом диодного Ключа (точкой соединени  диода 31 и резистора ЗО в цешг отрицательной обратной св зи операционного усилител  27) и с .задающим входом 8 реГул тфа напр жени  7. Кроме того, в устройство введены транзисторный ключ 34, выполненный на МОП-транзисторе и соедин ющий источгНик входного: сигнала Uex с входом переключател , 13, и инвертор 35 на МОПтранзисторе 36, управл ющий электрод (затвср) которого соединен с выходом релейного элемента 16, а два. гфугие э;ектрода (исток и сток) подклнэчены к вхооу и соответствующей цепи управлени  перключател  13 (затвфу транзистора 14). Цепь управлени  транзисторного ключа 34 соединена с выходом one- рационного усилител  27, а неинвертирующий вход интегратора 10 подключен к точке соединени  резисторов 29 и ЗО и диодного ключа 26. Направление включени  диодов 31 и 33 и стабилитрона 32 в диодном ключе 26 соответствует испольасжанию в перекЛю чателе 13, инверторе 35 и транзисторном ключе 34 МОП-транзисторов с каналом р-типа. При этом репейный элемент 16 имеет пр мую статическую характеристику (без инверсий). Дл  МОП-транзисторов с каналом ti-типа направление вкл(о-, чени  указанн ах диодов и стабилитрона необходимо изменить на противоположное, а релейный элемент 10 должен обладать инверсной статичюсКой характеристикой. Устройство работает следующим образом , В исходном состо нии 1фи Uftx 0 напр жение Ujig на выходе шюдкого ключа 26 практически равно нулю ( UQJJ 0) и определ етс  смещением нул  операционного усилител  27. Действительно, если смещение нул , приведенное к выходу уси лител  27, положительно, то происх эдит открывание диода 31, и усилитель 27 охватываетс  обратной св зью через диод 31 и последовательно включенные резис- 5,6 торы 29 и 30. При этом выходное напр  жение диодного ключа J)V.,гo}° и где g к i - ЭДС смещени  и Bxo ной ток операционно усилител  27; ,Rn9;R,- сопротивлени  резист iB isv 30 28 зо -Всли,же смещение нул  на выходе усил тел  27 отрицательно, то диод 31 закры и усилитель 27 охватьюаетс  нелинейной обратной св зью через диод 33 и стабиЛйтрон 32, в результате чего на выходе усилител  устанавливаегс  отрицательное напр жение, приме|эно равное опорному напр жению -Uj, стабилитрона 32 ( напр жению -UQ стабилитрона 32 (Un-ftU  т Это напр жение не попадает на выход ди одного ключа, поскольку диод 31 смещаетс  напр жением в непровод щем направлении. В то же врем  ключ на МОП-транзистре 34 под действием отрицательного напр жени  замыкаетс , подключа  источник входного сигаала Ugy к входу переключател  13 так, 0. Таким образом, независимо от смещени  нул  операционного усилител  27 и состо ний диодного и транзисторного Ключей 26 и 34 напр жение на входе переключател  13 при отсутствии входного сигнала равно нулю. На регул тор 7 напр жени  поступает нулева  установка , а потому напр жение питани  о5моток управлени  двигател  устанавливаетс  в соответствии с некоторым минимальным значением, задаваемым смещением UCM и обеспечивающим создание тре емого фиксирующего момента на ва  у двигател . В частном атучае напр жение может быть равно нулю. В зависимости от состо ни  релейного элемента 16 перключатель 13 подключает инвертирующий вход интегратора 10 либр к выходу диодного ключа 26 либо к общей шине. Вследствие смещени  нул , присущего операционному усилителю , интегратор 1О переходит в состо .ние положительного или отрицательного насыщени , причем это состо ние не измен етс  при переключении релейного элемента 16. Соответственно усилитель iV7 также находитс  в насьшхении. В исходном состо нии устройство управлени  находитс  в устойчивом (затор моженном) состо нии, при котором две и четырех фаз двигател подключены к ис2 гочнику регулируемого напр жени  Up в го врем  как две другие фазы отключены от источника. В этом состо нии шаговый двигатель неподвижен. Рассмотрим работу устройства при пода , посто нного входного напр жени  Uav Пусть на пр жение и отрицательное, т.Ъ. ( (фиг. 2), тогда на выхоое опера ционного усилител  27 устанавливаетс  - У-илиг-«л  / устанавл.шаетс  положительное напр жение, диод 31 ог«Рываетс . замыка  цепь отрицательной операционного усил1 ел  - ри этом диодный ключ 26 рабо режиме инвертировани  входного сигнала и при (К1 положительном напр жении U « оторое превышает напр жение UQ, на вел№™ напр жени  на диоде .31. транзисторы 34 и 25 наход тс  в закрь том состо нии. Поэтому на вход переключател  13 поступает положительное напр жение , с выхода диодного ключа 26. При равенстве сопротившний резисторов 29 и ЗО (R 19 50 напр жение на неинвертирующем входе интегратора 1О равно по величине половине входного :и- напр жени , т.е. 4.- о 1 1 Пусчъ релейный э рцент 16 находитс  в состо нии положительного насыщени . Тогда транзистор 15 закрыт. В этом сдучае транзистор 36 также закрыт, поскольку выходное напр жение U релейного элемента 16 превышает напр жение Uj ( во всем диапазоне изменени  сигнала должно .выполн тьс  условие и :5U2{,). , Следовательно, транзистор 14 открыт и напр жение через резистор 12 поступ ет на инвертирующий вход интегратора 10. Через резистор 12 и конденсатор II течёт ток зар да j конденсатора, под действием которого выходное напр жение интегратора и уменьшаете. Ток Uft. Ur аьЧЧь , . где .- сопротивление резистора 12. При посто нном входном напр жении, когда U| j -Ugjj: C.one-t, ток 13 также посто нен и напр жение и„ уменьшаетс  по линейному закону. В момент времени t выходное напр жение интегратора Достигает отрицательного порога переключени  релейного элемента 1б, и он переходит в состо5шие отрицательного насыщени . При происходит открывание транзисторов 15 и 36 и закрываетс  транзистор 14 (на затвор транзистора 14 через открытый транзистор 36 поступает положительное выходное напр жение пиопногоключа 26). В результате переключатель 13 по{к:оеаин ет инвертирующий вход интегратора 10 к обшей шине, отклю i ча  его от выхода диодного ключа 26, Поа действием положительного напр жени  Jf На неивертирующем входе выходное напр жение интегратсфа Ю начинает увеличиватьс  по линейному закону, поскольк конденсатор 11 перезар жаетс  посто нны по величине током-IP . Ток перезар да конденсатора УПЬ Так как токи зар да и разр да коноенсатора 11 равны по величине то нарастани  и уменьшени  напр жени  Уц одинаковы. Нарастание напр жени  0 про исхоишт 00 тех пор, пока оно не достигне положительного порога переключени  Uj ре лейного элемента 16 (момент времени tn на временной диаграмме). После этого ре лейный элемент 16 скачком переходит в сосго ние положительного насыщени  воэ враща  переключатель 13 в положение, при котором инвертирукхаий вход интеграт ра 10 вновь подключаетс  к выходу диоп кого ключа 26 и начинаетс  очередной 1ШКЛ зар да конденсатора 11. Таким офазом, под действием выхоо . ногр напр жени  Uj диодного ключа 26 в схеме возникает периодический процесс, в результате которого выходное нагр жение интеграторе; измен етс  по пилообраэЬому закону в пределах ширины петли гис терезиса л релейного элемента 16 ( л )1). При равенстве сопротивлений резисторов 29 и 30 и одинаковых ток ах зар ва 1 и разр да р в схеме имеют место симметричные колебани  с равными ол тельност ми положительных и отрицательных 1юд}Г|1ериодов, причем частота колебаний пр мо пропорциональна Bxoq ному напр жению L где С - емкость конденсатора 11. Сигнал с выхода релейного элемента 16 поступает на усилитель мощности 1 вепосреоственно н на усилитель мсиднос№ 2 через инвертор 5. Два другие ус  вте   мощности 3 и 4 подучают сигнал с ус штел  17, который при разомкнутом ключе 25 работает в режиме усиштел  - ограничител  с инвертировавЭием выходного напр жени  интегратора 10. Действительно, при выключенном транзисторе 25 напр жение на инвертирующем входе операционного усилител  18 превалирует над напр жением на неинвертиру к цем входе, посколыу на неинвертирую щем входе включен резистивный делитель напр жени  20 и 22. Как .видно из временных диаграмм на фиг. 2, ни выходе усилител  17 формирую етс  напр жение пр моугольной формы. совпадающее по частоте с выходаым напр жением интегратора и сдвинутое относительно выходного напр жени  релейного элемента 16 на угол- (основание по фазе). В этом сдучае обмотки управлени  ШД переключаютс  в последовательности Г-II ni-U,ltl-W,1V-I ,Г-11 , что .соответствует пр мому вращению двигатеда . Работа схемы при положительном напр жении Ugx 7 (3 (Ф б) происходит аналогичным образом с той лишь разницей, что диодный ключ 26 разомкнут , а транзисторный ключ 25 замкнут, При этом на вход переключател  13 поступает положительное входное напр жение через замкнутый транзисторный ключ 34. Действительно, при Ug О операционный усилитель 27 охватываетс  нелиней)ной отрицательной обратной св зью через диод 33 и стабилитрон 32, в резул тате чего на. выходе усилителз 27 возникает отрицательное напр жен, опредеЛ51емое опорным напр жением U стабилитрона 27 (Urj-yi Uo). Это напр жение как. отмечалось выше, закрьюает диод 31, разрыва  цепь отрицательной обратной св зи через резисторы 29 и ЗО. В то же врем  отрицательное напр жение открывает транзистор 34 и входной сигнал Ugx поступает на вход переключател  13 так, что Un.t, Uj. Кроме того, благодар  тому, что при отрнцвтедьнрм напр жении транзистор 25 находитс  в. замкнутом положении , выходной сигнал интегратора 10 проходит только на наинвертирующий вход операционного усидател  18. Поэтому уситгатель 17 форм1фует пр моугольное напр жение, с(жпадающее по фазе с выходным напр жением интегратораU и опережающее вьосодное напр жение решйного элемента 16 на угол . В результате обмотки управлэни  ШД переключаютс .. последовательности -П ,I-lV,W-lll. Ш-И,(фиг. 2), т.е. вращение двигател  измен етс  на противоположное. Такнм образом, предлагаемое устрой ство обеспечивает изменение направлени  9 вращени  овигагел  при изменении знака входного сигнала, причем скорость вращени  регулируетс  пр мо пропорциональ но вхошому напр жению. По сравнению известньтм устройство отличаетс  более простой и в то же врем  более точной и технологичной схемой. Формула изобретени  Устройство дл  управлени  четырех- фазным двигателем переменного тока, с держащее усилители мощности, двухвходовой интегратор с переключателем на инвертирующем Bxoaej снабженным цеп миуправлени , релейный элемент, усилитель с изменением знака коэффициента передачи, операционный усилитель с диодным ключом и входную шину, о т л и чающеес  тем, что, с целью упрощени  схемы и повышени  точности. 210 введен дополнительный транзисторный ключ, соедин ющий входную шину с входом переключател , и инвертор, соединенный входом с выходом релейного элемента , а выходом - с одной из цепей управлени  переключател , причем выход операционного усилител  соединен с входом транзисторного ключа, а цепь обратной св зи включает в себ  два последовате/ьно соединенных с диодо.м резистора, обща  точка соединени  которых подклн чена к неинвертирующему входу интегратора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Дискретный электропривод с шаговыми двигател ми. Под ред. М, Г. Чипикина . М., Энерги , 1971, с. 213-244.
  2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2702729/24-О7; кл. Н О2 Р 7/62, 1978.
    фиг.1
SU802898463A 1980-03-24 1980-03-24 Устройство дл управлени четырехфазным двигателем переменного тока SU886182A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802898463A SU886182A1 (ru) 1980-03-24 1980-03-24 Устройство дл управлени четырехфазным двигателем переменного тока

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802898463A SU886182A1 (ru) 1980-03-24 1980-03-24 Устройство дл управлени четырехфазным двигателем переменного тока

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU886182A1 true SU886182A1 (ru) 1981-11-30

Family

ID=20884619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802898463A SU886182A1 (ru) 1980-03-24 1980-03-24 Устройство дл управлени четырехфазным двигателем переменного тока

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU886182A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0267283A1 (en) Brushless dc motor
US4167693A (en) Control arrangement for a brushless D-C motor
KR870007602A (ko) 직류 모터용 제어회로
US3436635A (en) Pulse width modulated servo drive control system
US3546551A (en) Adjustable frequency control system having feedback for voltage and frequency regulation
US3562620A (en) Control system for overcoming stiction, friction in electric motors
SU886182A1 (ru) Устройство дл управлени четырехфазным двигателем переменного тока
US4336512A (en) Pulse width generator having a variable mark-to-space ratio
SU782117A1 (ru) Устройство дл управлени двигателем переменного тока
KR910001242A (ko) 내연 기관 점화장치
SU1677841A1 (ru) Устройство дл регулировани частоты вращени трехфазного асинхронного электродвигател
SU746934A1 (ru) Компенсированный ключ
SU1150725A2 (ru) Вентильный электродвигатель
KR920002121B1 (ko) 다이리스터 위상제어장치
SU1150739A1 (ru) Автогенератор пилообразного напр жени
SU799093A2 (ru) Устройство дл регулировани скоростиВРАщЕНи элЕКТРОдВигАТЕл пОСТО ННОгО TOKA
SU1166057A1 (ru) Устройство управлени пъезодвигателем
SU881703A1 (ru) Регул тор
SU1561186A1 (ru) Устройство дл управлени шаговым двигателем
SU1251118A2 (ru) Устройство дл моделировани импульсного датчика частоты вращени
KR930005190Y1 (ko) 엘리베이터 결상 검출 회로
SU743149A1 (ru) Регул тор скорости вращени электродвигател посто нного тока
SU1312713A1 (ru) Устройство дл управлени электродвигателем переменного тока
SU736316A1 (ru) Устройство дл регулировани скорости электродвигател посто нного тока смешанного возбуждени
SU1403137A1 (ru) Релейное устройство