SU944051A1 - Устройство дл управлени шаговым двигателем - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в различных системах с шаговым электроприводом .

Известно устройство дл  управлени  шаговыми двигател ми, характеризующеес  тем, что дл  улучшени  динамических характеристик к обмотке шагового двигател  на некоторое врем  подключаетс  источник повышенного на-,о пр жени . После достижени  током обмотки заданного значени  источник повышенного напр жени  отключаетс  и к ней подключаетс  основной источник питани , поддерживающий номиналь- 5 ный ток в обмотке СОНедостатком такого устройства  вл етс  то, что с увеличением степени форсировани  тока в обмотке шагового 20 двигател , что целесообразно дл  улучшени  динамических характеристик , ухудшаетс  плавность движени  ротора шагового двигател  на низких

частотах и возрастают резонансные колебани  скорости.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  управлени  шаговым двигателем, содержащее распределитель импульсов, источники питани  посто нного тока высокого и низкого уровней, функциональный преобразователь, вход которого соединен с входами распределител  импульсов , и многоканальный усилитель мощности, каждый канал которого включает в себ  основной ключевой элемент , соединенный своим входом с выходом распределител  импульсов, вспомогательный ключевой элемент и разделительные диоды С23.

Недостатком данного устройства управлени  шаговым двигателем  вл етс  низка  плавность движени  ротора шагового двигател  при высокой степени форсировани  тока в обмотке в области средних и низких частот уп39 равл ющих импульсов , что снижает надежность механических узлов привода и ухудшает качество движени  рабочего органа привода. Снижение степени формировани  тока в обмотке шагового двигател  дл  повышени  плавности движени  ротора шагового двигател  в области низких частот управл ющих импульсов приводит в рассматриваемом устройстве к ухудшению динамических характеристик шагового двигател . Цель изобретени  повышение плавности движени  шагового двигател  Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем распре делитель импульсов, источники питани  посто нного тока высокого и низ кого уровней, функциональный преобразователь и многоканальный усилитель мощности с основным и вспомогательным ключевыми элементами, функциональный преобразователь выполнен в виде расширител  импульсов с длительностью импульса, завис щей от частоты входных импульсов, а в каждый канал усилител  мощности введен логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом распределител  импульсов, второй - с выходом расширител  импульсов , а выход - с входом вспомогатель ного ключевого элемента. Такое выполнение устройства обеспечивает плавное нарастание и спад тока в обмотках шагового двигател  и регулирование степени их форсировани  в зависимости от текущего значени  частоты следовани  управл ющих импульсов, что приводит к более плавному движению ротора шагового двигател  в области низких частот при сохранении динамических характеристик шагового двигател . На чертеже представлена блок-схем устройства дл  управлени  двигателем Устройство дл  управлени  шаговым двигателем содержит источник повышенного напр жени  1, источник питани  низкого уровн  2, распределитель импульсов 3, расширитель импульсов k, основные ключевые элементы 5, вспомогательные ключевые элементы 6, разделительные диоды 7, образующие многоканальный усилитель мощности, логические элементы ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 8 и обмотку шагового двигател  9Устройство работает следующим образом . 1 Расширитель импульсов преобразует значение периода управл ющих импульсов (частоту) в длительность форсировочного импульса, причем, чем меньше период управл ющих импульсов (выше частота), тем больше длительность форсировочного импульса . При частотах управл ющих импульсов , меньших некоторой частоты f ц, длительность форсировочного импульса равна нулю, а при частотах управл ющих импульсов, выше некоторой частоты f g, длительность форсировочного импульса равна периоду управл ющих импульсов. Если частота управл ющих импульсов меньше f , то при поступелении разрешающего сигнала с выхода распределител  3 включаетс  основной ключевой элемент 5 и ток от источника питани  низкого уровн  2 протекает через обмотку 9 шагового двигател . При этом на выходе логического элемента 8 формируетс  запрещающий сигнал, так как длительность форсировочного импульса равна нулю и вспомогательный ключевой элемент 6 выключаетс . В таком режиме работы устройства ток в .обмотке нарастает плавно под действием источника 2 с низким уровнем напр жени . При пропадании разрешающего сигнала с выхода распределител  импульсов 3 ключевой элемент 5 выключаетс , а на выходе логического элемента 8 формируетс  г разрешающий сигнал, включающий ключевой элемент 6. При этом ток в обмотке 9 медленно спадает. Таким образом , при f ц процессы нарастани  и спадани  тока в обмотках 9 двигател  относительно медленные, что обуславливает плавное движение ротора двигател . При частоте управл ющих импульсов пор док работы ключевого элемента 5 остаетс  без изменени . Ключевой элемент 6 под действием выходного сигнала логического элемента 8 при включенном ключевом элементе 5 включаетс  на врем , равное длительности форсировочного импульса с приходом каждого управл ющего импульса, а при выключенном ключевом элементе 5 - выключаетс  на то же врем . При этом ток в обмотке 9 при ее включении ступенчато нарастает, а при выключении - ступенчато спадает. Количество и размер значени  ступеней тока определ етс  количеством фаз шагового двигател  и числом тактов коммутации. При этом,

Claims (1)

1. Формула изобретения Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее распределитель импульсов, источники питания постоянного тока высокого и низкого уровней, функциональный преобразователь , вход которого соединен с входами распределителя импульсов, и многоканальный усилитель мощности, каждый канал которого включет в себя основной ключевой элемент, соединенный своим входом с выходом распределителя импульсов вспомогательный ключевой элемент и разделительные диоды.отличающееся тем, что, с целью повышения плавности движения шагового двигателя, функциональный преобразователь выполнен в виде расширителя импульсов с длительностью импульса,, зависящей от частоты входных импульсов, а в каждый канал усилителя мощности введен логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом распределителя импульсов, второй - с выходом расширителя импульсов, а выход - с входом вспомогательного ключевого элемента.