SU928593A1 - Method and device for control of single-phase stepping motor - Google Patents

Method and device for control of single-phase stepping motor Download PDF

Info

Publication number
SU928593A1
SU928593A1 SU802972313A SU2972313A SU928593A1 SU 928593 A1 SU928593 A1 SU 928593A1 SU 802972313 A SU802972313 A SU 802972313A SU 2972313 A SU2972313 A SU 2972313A SU 928593 A1 SU928593 A1 SU 928593A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
control
load
pulses
duration
motor
Prior art date
Application number
SU802972313A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Васильевич Власов
Вячеслав Андреевич Зотов
Елена Федоровна Кулевская
Наталья Михайловна Решетникова
Борис Ефимович Цирлин
Александр Викторович Чернецкий
Original Assignee
Ордена Ленина 1-Ый Московский Часовой Завод Им.С.М.Кирова
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 Ордена Ленина 1-Ый Московский Часовой Завод Им.С.М.Кирова filed Critical Ордена Ленина 1-Ый Московский Часовой Завод Им.С.М.Кирова
Priority to SU802972313A priority Critical patent/SU928593A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU928593A1 publication Critical patent/SU928593A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано Дл управлени  шаговыми двигател ми, в частности однофазными шаговыми двигател ми в приборах времени.The invention relates to electrical engineering and can be used to control stepper motors, in particular single-phase stepper motors, in time devices.

Известны способ и устройство дл  управлени  однофазным шаговым двигателем , обеспечивающие уменьшение потреблени  двигател  в режиме отработки единичных шагов. Управление шаговым двигателем в данном способе осуществл етс  по схеме с обратной св зью без специальных датчиков обратной св зи. Необходима  информаци  о моменте отключени  обмотки получаетс  на основе анализа тока в ней. Сигнсш обратной св зи формируетс  с помощью аналогового компаратора . Питание однофазного шагового двигател  осуществл етс  от генератора разнопол рних импульсов, причем момент окончани  импульса определ етс  сигна лом ангшогового компаратора, который вырабатываетс  при совпадении текущего значени  тока со значением тока в хронирующем элементе 1.There is a known method and apparatus for controlling a single-phase stepper motor, which provide for a reduction in the consumption of the motor in the mode of testing single steps. Stepper motor control in this method is carried out according to a feedback scheme without special feedback sensors. The necessary information about the time of the winding disconnection is obtained on the basis of an analysis of the current in it. The feedback signal is generated using an analog comparator. The power of a single-phase stepper motor is supplied from a generator of opposite-wave pulses, and the moment of the end of the pulse is determined by the signal of the angleswitch comparator, which is produced when the current value of the current coincides with the value of the current in the timing element 1.

Недостатком известных способа и устройства дл  управлени  однофазным Iшаговым двигателем  вл етс  то, чтоA disadvantage of the known method and device for controlling a single-phase I-step motor is that

компаратор, вырабатывающий сигнал на отключение питани  двигател , строитс  на основе аналоговоП схемотехники , в то врем  как генератор разнопол рных импульсов питани  строитс  на основе цифровой схемотехники . Их совместное выполнение неоправдано сложно, требует повышенных напр жений питани , увеличивает рас10 ход энергии, вследствие чего известное устройство дл  управлени  однофазным шаговым двигателем нецелесообразно примен ть в миниатюрных приборах времени с автономным пита15 нием, в частности в наручных часах. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  способ управлени  однофазным шаговым двигателем, например электрон20 ных часов, путем подачи на обмотку управлени  импульсов тока разнойA comparator that generates a signal to turn off the power of an engine is built on the basis of analogue circuitry, while the generator of power supply impulses of different polarities is based on digital circuitry. Their joint implementation is unjustifiably difficult, requires high supply voltages, increases the energy consumption, so that the known device for controlling a single-phase stepper motor is not advisable to use in miniature time devices with autonomous power supply, in particular in wrist watches. The closest to the proposed technical entity is a method of controlling a single-phase stepper motor, for example, an electronic clock, by applying control pulses to the winding

пол рности. Устройство дл  осуществлени  этого способа содержит генератор тактовых импульсов, делитель polarity. A device for implementing this method comprises a clock pulse generator, a divider

25 частоты, два ключа, коммутирующих обмотку двигател , детектор нагрузки на валу двигател  и блок формировани  и изменени  длительности импульсов со счетчиком задани  вре30 менного интервала 2J.25 frequencies, two keys, commuting motor winding, a load detector on the motor shaft and a unit for forming and changing the pulse duration with a time interval setting counter 2J.

Недостатком известного способа управлени , при котором каждому положительному и отрицательному импульсу питани  соответствует шаговое перемещение cL ЗЬО/2р (где р - число пар полюсов ротора),  вл етс  невозможность увеличени  цены шага бверх 180° (при р 1), что снижает КПД привода.A disadvantage of the known control method, in which each positive and negative supply pulse corresponds to a step movement cL ЗЬО / 2р (where p is the number of rotor pole pairs), is the impossibility of increasing the step price to over 180 ° (with p 1), which reduces the efficiency of the drive.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД привода.The aim of the invention is to increase the efficiency of the drive.

Указанна  цель достигаетс  тем, ато в известном способе управлени  /1утем подачи на обмотку управлени  импульсов тока разной пол рности при снижении нагрузки измен ют режим коммутации и подают на обмотку двигател  импульсы тока одной пол рности , длительность которых превышает длительность импульсов тока разной пол рности.This goal is achieved by the fact that, in a known control method, the supply to the control winding of current pulses of different polarities while reducing the load, the switching mode changes and the current pulses of one polarity are fed to the motor winding, the duration of which exceeds the duration of current pulses of different polarity.

Дл  реализации указанного способа управлени  в устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, делитель частоты, два ключа, коммутируЕОЩих обмотку управлени  однофазного шагового двигател , детектор нагрузки на валу двигател , блок форютровани  и изменени  длительности импульсов со счетчиком временного интервала, введен элемент И, один вход которого подключен к выходу блока формировани  и изменени  длительности импульсов., второй - к выходу счетчика задани  временного интервала,а выход - ко входу одного из ключей, коммутирующих обмотку.To implement this method of control, a device containing a clock pulse generator, a frequency divider, two keys, a commutator is used to control the control winding of a single-phase stepper motor, a motor shaft load detector, a forcing unit and a pulse width change with a time counter, an element I is entered, one input of which connected to the output of the shaping unit and changing the pulse duration., the second to the output of the time interval setting counter, and the output to the input of one of the keys, commuting their winding.

Предлагаемый способ управлени  и устройство дл  его реализации позвол ют .экономить энергию источника питани  в услови х переменной нагрузки . Одновременно обеспечиваетс  увеличение цени шага до ci. 3foO/p, т.е. до 360°. Это в свою очередь позвол ет оптимизировать по массогабаритнымпоказател м и КПД р д элект роприводов с однофазными шаговыми двигател ми, например дл  электронных часов.The proposed control method and device for its implementation allows one to save the energy of the power source under variable load conditions. At the same time, the step value is increased to ci. 3foO / p, i.e. up to 360 °. This, in turn, allows one to optimize a series of electric drives with single-phase stepper motors, for example, for electronic clocks, in terms of weight and size indicators and efficiency.

На фиг.1 приведены угловые ГЛ(в) и временные U(t) диаграммы, иллюстрирующие работу шагового двигател ; на фиг,2 - функциональна  схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Figure 1 shows the angular GL (V) and temporary U (t) diagrams illustrating the operation of a stepper motor; Fig, 2 is a functional diagram of the device that implements the proposed method.

Сущность способа заключаетс  в следующем .The essence of the method is as follows.

,В случае малой нагрузки двигател  (фиг.1а ) управление осуществл етс  относительно широкими однопол рными импульсами тока {напр жени  и), длительность t. При этом ротору сообщаетс  энерги  -1 достаточна  дл  отработки углового перемещени  в, равного угловому периоду d %0°/f электромагнитного синхронизирующего момента 5t ПР увеличении нагрузки, начина  с некоторого критического его уровн , энергии, сообщаемой ротору однопол рными импульсами, становитс  недостаточно дл  отработки указанного перемещени  и ротор отрабатывает лишь половину шага d/2.Уменьшение шага вы вл етс  с помощью детектора нагрузки на валу двигател , который вызывает изменение режима коммутации с однопол рных импульсовIn the case of a low load of the motor (Fig. 1a), the control is carried out by relatively wide unipolar current pulses (voltage and), the duration t. In this case, the rotor is connected with energy -1 sufficient to test the angular displacement equal to the angular period d% 0 ° / f of the electromagnetic synchronizing moment 5t OL increasing the load, starting from some critical level, the energy imparted to the rotor by unipolar pulses becomes insufficient This displacement and the rotor only work out half a step d / 2. The reduction of the step is detected with the help of a motor shaft load detector, which causes a change in the switching mode with unipolar impulses ov

тока на разнопол рные с одноиременньни уменьшением длительности последних (фиг. 16). Разнопол рные импульсы имеют меньшую длительность tf, чем однопол рные и следуют одинcurrent on opposite polarity with a simultaneous decrease in the duration of the latter (Fig. 16). Unipolar pulses have a shorter duration tf than unipolar and follow one

за другим с небольшим интервалом. Частота по влени  сдвоенных разнопол рных импульсов равна частоте тактового генератора f-. Энерги  W, сообщаема  ротору при повышеннойafter another with a small interval. The frequency of occurrence of double opposite-polarity pulses is equal to the frequency of the clock generator f-. Energy W, reported to the rotor at elevated

нагрузке Мцп каждым из разнопол рных импульсов, достаточна дл  отработки перемещени , равного d/2. При снижении нагрузки двигатель вновь переводитс  в режим одкопол рнойthe load of CPM with each of the opposite-polarity pulses is sufficient to test the displacement equal to d / 2. When the load is reduced, the engine is again switched to single-pole mode.

коммутации. Таким образом, при повышенной нагрузке Мц- дл  отработки перемещени  oL ротору сообщаетс  энерги  2W (j , а при пониженной нагрузке - энерги  W -, commutation. Thus, at an increased load of Mc — for working off the displacement of the oL, the rotor is supplied with energy 2W (j, and at reduced load — the energy W -,

причем энерги  W меньше энергииmoreover, energy W is less than energy

2W.2W.

Предлагаемый способ управлени  наиболее эффективен в том случае, .когда временной интервал работы двигател  на повышенную нагрузку составл ет небольшую часть полного времени рабоил двигател . Это, например , имеет место в электронных часах с дополнительными устройствами,The proposed control method is most effective in the case when the time interval of an engine for increased load is a small part of the total engine operating time. This, for example, takes place in an electronic clock with additional devices,

такими, как календарь, и другими,such as the calendar and others

которые включаютс  лишь на 20-30% общего времени работы часов.which include only 20-30% of the total hours.

Устройство, реализующее предлагаемый способ управлени  (фиг.2), содержит генератор тактовых импульсов 1,делитель частоты 2, дваA device that implements the proposed control method (Fig. 2) contains a clock pulse generator 1, a frequency divider 2, two

ключа 3 и 4, коммутирующих обмотку управлени  5 однофазного шагового двигател , детектор нагрузки на валу двигател  6, блок 7 формировани keys 3 and 4, switching the control winding 5 of a single-phase stepper motor, the load sensing on the motor shaft 6, the forming unit 7

и изменени  длительности импульсов включени  обмотки двигател , счетчик задани  временного интервала 8 и логический элемент И 9. Тактовые импульсы с ген,ератора 1 поступаютand changes in the duration of the pulse of the winding of the engine, the counter set the time interval 8 and the logic element And 9. Clock pulses from the gene, the generator 1 comes

на вход делител  частоты 2, выход которого соединен с входом блока 7 формировани  и изменени  длительности импульсов включени  обмотки и входом счетчика 8. Шход счетчика соединен со вторым входом блока формировани  7 и одним из входов логического элемента И. Третий вход блока формировани  7 соединен с выходом детектора нагрузки 6, а выход со вторым входом логического элемента И. алход элемента И соединен сto the input of the frequency divider 2, the output of which is connected to the input of the generating unit 7 and changing the duration of the winding impulses and the input of the counter 8. The counter stroke is connected to the second input of the forming unit 7 and one of the inputs of the logic element I. The third input of the forming unit 7 is connected to the output load detector 6, and the output with the second input of the logic element I. alkhod element And is connected to

ключом 7. Ключи 3 и 4 соединены с катушкой 5 шагового двигател , выход которой соединен со входом детектора нагрузки 6.key 7. The keys 3 and 4 are connected to the coil 5 of the stepper motor, the output of which is connected to the input of the load detector 6.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

. В стандартном режиме при относительно низкой нагрузке блок 7 вырабатывает широкие однопол рные импульсы , длительностью t (фиг.Id), которые через ключ 3 осуществл ют питание однофазного шагового двигател . Ключ 4 закрыт злементом И 9. При увеличении нагрузки от детектора б к блоку 7 поступает сигнал, по которому блок 7 формирует последовательность разнопол рных коротких импульсов, длительность tti (фиг.15). Одновременно начинаетс  заполнение счетчика задани  временного интервала 8, а элемент И 9 разрешает работу нормально закрытог ключа 4. После заполнени  счетчика шаговый двигатель вновь переводитс  в режим управлени  однопол   импульсами.. In the standard mode with a relatively low load, the unit 7 generates wide single-pole pulses of duration t (Fig. Id), which, via switch 3, power the single-phase stepper motor. The key 4 is closed by an element E 9. When the load from the detector b is increased, a signal is sent to block 7, according to which block 7 forms a sequence of different polar short pulses, the duration of tti (Fig. 15). At the same time, the filling of the time interval setting counter 8 begins, and the And 9 element enables the normally closed key 4 to work. After the counter is filled, the stepping motor is again switched to the control mode of single-pole pulses.

Технико-зкономический эффект от внедрени  предлагаемого способа уп равлени  и устройства дл  его реализации достигаетс  за счет снижени  потреблени  энергии и увеличени  цены шага двигател , что позвол ет применительно к электронным часам увеличить србк службы элементов питани  и уменьшить габариты часов.The technical and economic effect of introducing the proposed control method and device for its realization is achieved by reducing energy consumption and increasing the price of the engine pitch, which, as applied to electronic clocks, increases the battery life and reduces the dimensions of the clock.

Claims (2)

1.Патент США 41i4364, -кл. G 04 С 5/00, 1978.1. US patent 41i4364, -kl. G 04 C 5/00, 1978. 2.Патент Великобритании 35 1.557.408, кл. G 04 С 3/00,2. The patent of Great Britain 35 1.557.408, cl. G 04 C 3/00, Н 02 Р 8/00, 1977.H 02 R 8/00, 1977.
SU802972313A 1980-08-18 1980-08-18 Method and device for control of single-phase stepping motor SU928593A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802972313A SU928593A1 (en) 1980-08-18 1980-08-18 Method and device for control of single-phase stepping motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802972313A SU928593A1 (en) 1980-08-18 1980-08-18 Method and device for control of single-phase stepping motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU928593A1 true SU928593A1 (en) 1982-05-15

Family

ID=20914167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802972313A SU928593A1 (en) 1980-08-18 1980-08-18 Method and device for control of single-phase stepping motor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU928593A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0194136B1 (en) Electronic timepiece with a solar cell
US4433401A (en) Electronic timepiece having a stepping motor and driving circuit compensated for power source variations
JPH0850186A (en) Timepiece that is driven with mechanical energy source and adjusted with electric circuit
GB2061570A (en) Electronic timepiece
CN109696819A (en) The base position judgment method of the pointer of clock machine core, clock and watch and clock and watch
GB2084819A (en) Drive circuit for bi-directional rotation of a stepping motor
SU928593A1 (en) Method and device for control of single-phase stepping motor
KR950010346B1 (en) Method of feeding a single phase stepping motor
US3165684A (en) Stepping motor with bistable triggering
CN105991073B (en) Stepping motor drive device and clock and watch
JP3661264B2 (en) Method of controlling stepping motor for timing, control device and timing device
EP0100576B1 (en) Method of analysing the voltage induced in an exciter coil of a stepping motor
JP2020092588A (en) Control method of direct current electric motor
CN102790570A (en) Motor drive device and analogue electronic timepiece
SU1591169A1 (en) D.c.el drive
SU663057A1 (en) Stepping motor
JPS60204299A (en) Device for driving stepping motor
RU2119237C1 (en) Step motor control method
SU1647832A1 (en) D c drive
KR100472419B1 (en) A low power­consumption grease injection control apparatus
SU1467733A1 (en) Independent power supply source
JPS6113194B2 (en)
SU1690169A1 (en) Method of controlling a single-phase stepping motor
SU1387121A1 (en) Rectifier drive
SU765964A1 (en) Dc electric motor control device