SU989734A1 - Stepping drive control device - Google Patents

Stepping drive control device Download PDF

Info

Publication number
SU989734A1
SU989734A1 SU792843693A SU2843693A SU989734A1 SU 989734 A1 SU989734 A1 SU 989734A1 SU 792843693 A SU792843693 A SU 792843693A SU 2843693 A SU2843693 A SU 2843693A SU 989734 A1 SU989734 A1 SU 989734A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
current
value
voltage
sequence
Prior art date
Application number
SU792843693A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Федорович Петрунин
Валентин Серафимович Дрогайцев
Юрий Федорович Борисовский
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7555
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 А-7555 filed Critical Предприятие П/Я А-7555
Priority to SU792843693A priority Critical patent/SU989734A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU989734A1 publication Critical patent/SU989734A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШАГСВЫМ ПРИВОДОМ(54) METHOD OF CONTROL OF STEP-UP DRIVE

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к системам автоматического управлени  с шаговым приводом, и может быть использовано в фиводах подач станков с программным управлением. Известен способ управлени  шаговым двигателем, 1фй котором корректирование частотных характеристик шагового привода осуществл етс  путем подачи на вход jpeJ yл тopa тока в фазах сигнала, йропорционального частоте утфавл ющнх импульсов tl. Недостатком этого способа  вл етс  независимость тока в фазах от режима работы, что приводит к увеличению потерь в двигателе в режиме вращени  с уртановш щейс  скоростью. Наиболее близок к изобретению способ управлени  шаговым приводом с регул торами тока в фазах двигател  путем подачи на вход последовательности управл ющи импульсов и увеличени  при пуске, устаЖ вки регул торов тока 12 . Недостатком этого способа  вл етс  низкий КПД и св занный с этим большой нагрев двигател . Цель изобретени  - повышение КПД. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу управлени  шагоьым 1ф водом последовательность у1)авл ющих импульсов задерживают на входе 1ц ивода, затем 1чзеобразуют частоты входной н задержанной последовательностей управл ющих импульсов в напр жени , фррм{фуют абсолютную величину разности этих на1ф жений и увеличивают значение уставки регул торов тока на величину разности этих напр жений.;, № фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - временна  диаграмма изменени  тока в фазе двигател ; на фиг. 3 - то же, напр жени  на входе элемента, вырабатывающего сигнал изменени  уставки регул тора тока. Устройство включает в себ  фазы двигател  1,Гчиспо которых составл ет W, .ре гул торы 2 тока в фазах, число которых также равно . Регул тср тока 2 каждой фазы содержит усилитель мощности 3, эле ,мент сравнени  напр жений 4, релейный элемент 5, датчик 6 тока, ключ 7, цифр аналоговый преобразователь 8, распределитель 9 импульсов, , задающее устройст во 10, элемент задержки 11, преобразователи частота-напр жение 12 и 13, сумматор 14 G однопол рным вьосодом и элемент сложени  сигналов 15. . Сущность способа заключаетс  в следующем . На вход распределител  9 через элемент задержки 11 поступают управл ющие импульсы частоты Q от программного устройства (не показано). Распределитель 9 импульсов обеспечивает определенную последовательность переключени  фаз 1 двигател . При включении первого канала сигнал уставки U через ключ 7 поступает на элемент сравнени  4 регул тора 2. Элемент 4 вьщает разность ди между уставкой Uv и текущим значением сигнала Uj Лт, снимаемого с датчика. 6. Г + ди При значении ошибки дУ л( V .„ нал на выходе элемента 5 через усилитель мощности 3 подключает фазу I кисточнику питани  Е (+) или Е (-) в зависимости от знака X. При этом ток в фазе возрастает и поддерживаетс  на сред нем уровне (фиг. 2). При выключении канала распределителем 9 сигнал U - О. При этом ток фазы спадает до нул . Таким образом, изменением уставки тока Оу К регулируетс  значение среднего уровн  в фазе 1 двигател . Частоты входной f вХ задержанной ЗИд ВХ последовательностей управл ющих импульсов преобразуютс  преобразовател ми 12 и 13 в напр жение. На сумматоре 14 получают абсолютную величину разности этих напр жен, т.е. напр жение на выходе сумматора 14 будет лро порционально девиации (изменени ) частоты на входе распределител  9. Значение напр жени  вх ходе элемента 13 в момент времени t2 (фиг. 3) равно Uj, а значение напр жени  на выходе элемента 12 в этот же момент фемени равно U f (2-л4)| т.е. U ; Ц( t) Uf. Разность этих напр жений пропорциональна девиации входной частоты ли Д. Дл  обеспечени  формировани  напр жени  ли по каждому импульсу входной оследовательности врем  задерз ски эле ента выбирают равным/It jr, где максимальна  частота входной поледовательности управл ющих импульсов. Напр жение .ди в сумматоре 14 получат одной пол рности. Это напр жение сумируетс  на элементе 15с уставкой реул торов тока с выхода элемента 8 и одаетс  на вход элемента 7. Движение щагового двигател  описыа тс  ур/ внением (т-в).(1). где J - суммарный момент инерции вала щагового двигател  и нагрузки; В - коэффициент внутреннего демпфировани ; М - момент сопротивлени  нагрузки; К - коэффициент пропорциональности, завис щий от конструктивных размеров материала и числа витков в фазе; е - угловое положение ротора; () - углова  статическа  ошибка; -v - положение оси результирующей намагничивающей силы статора; 3 - в общем случае модуль геометрической суммы токов одновременно возбужденных фаз (дл  рассмотрени  предлагаемого способа без потери общности считаем , что число включенных от такта к такту обмоток равно единице ); i - врем ; 61 - оператор дифференцировани . В режиме сто нки уставка тока уот ; регул тора 2 задаетс  элементом 10 через цифроаналоговый преобразователь 8, исход  из момента Ми нагрузки и требований статической точности (ip-Q), т.е. согласно выражени м Mj (), sin(y-Q} Это аиачеккч устйвки тЪка созфан етс  до момента времени t (фиг. 2). В известных рещени х при пуске уставку тока увеличивают до м аксимального 1 значени , при котором двигатель может обеспечить максимально допустимые скорости и ускорени . Таким образом, при работе двигател  в режимах, отличных от максимально допустимых, к фазам подводитс  избыточна  энерги , котора  ведет к нахреву двигател . В предлагаемом способе в режимах раз гона и торможени  уставку 3 „о| увш И 1овают иа величвву, пропорциональную абсоЛЮТ1ЮЙ величине девиации частоты л ющих импульсов, т.е. пропорционально 1фограмм|фуемому ускорению двига тел . K-sin(y-er тслх ст у .(-е} R-Г уравнении (2) огфедеВеличина UT л ет составл ющую тока уставки, завис щую от момента инерции ротфа, нагрузки и Щ}ограммируемого ускорени . Таким образом , при реализации предлагаемого способа энерги , подводима  к фазе двигател , меньше, чем при известных способах управлени , а следовательно, КПД исполь (2) зовани  двигател  вьиае. При этом также снижаетс  нагрев двигател . Форм а изобретени  , Способ управлени  шаговым гфиводом с регул торами тока в фазах двигател  путем подачи на вход последовательности у1фавл юпшх импульсов и увеличени  при пуске уставки регул торов тока, о т л нч a.tc щ и и с   тем, что, с целью повьк шени  КПД хфивода, последовательность управл ющих импульсов зад живают на входе привода, затем хфеобразуют часто-. ты входное и задержанной последовательностей управл ющих импульсов в напр жени , формируют абсолютную величину разности этих напр жений и увеличивают значение уставки регул торов тока на величину разности этих нахф жений. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 551788, кл. Н О2 Р 7/62. 1975. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 246962 5/24-О7, кл. Н 02 Р 8/ОО, 1976,(щ)ототип).The invention relates to electrical engineering, in particular to automatic control systems with stepper drive, and can be used in modes of feeds of program-controlled machine tools. There is a known method of controlling a stepper motor, 1f of which the correction of the frequency characteristics of a stepper drive is carried out by applying to the input jpeJ a torus of current in the phases of the signal that is proportional to the frequency of the utflating signals tl. The disadvantage of this method is the independence of the current in the phases from the operation mode, which leads to an increase in the losses in the engine in the rotation mode with a maximum speed. Closest to the invention is a method of stepping drive with current regulators in the phases of an engine by inputting a sequence of control pulses to the control input and increasing during start-up, setting current regulators 12. The disadvantage of this method is the low efficiency and the associated large engine heating. The purpose of the invention is to increase efficiency. This goal is achieved by the fact that according to the method of controlling a step of 1f water, the sequence of y1) avlating pulses is delayed at the input of the 1stm of the input, then the frequencies of the input and delayed sequences of control pulses in the voltage, fram {the absolute value of the difference of these times and increase the value settings of current regulators on the value of the difference of these voltages.;, № FIG. 1 shows a functional diagram of the device that implements the proposed method; in fig. 2 is a timing diagram of the current change in the motor phase; in fig. 3 - the same, the voltage at the input of the element that generates a signal to change the setting of the current regulator. The device includes the phases of an engine 1, the number of which is W, and the regulators 2 are current in phases, the number of which is also equal. The current regulator TCP 2 of each phase contains a power amplifier 3, an element, a voltage comparison element 4, a relay element 5, a current sensor 6, a key 7, a digital analog converter 8, a distributor 9 pulses, a driver 10, a delay element 11, converters frequency-voltage 12 and 13, adder 14 G unipolar vododom and the element of the addition of signals 15.. The essence of the method is as follows. At the input of the distributor 9, the control pulse Q of frequency from the software device (not shown) comes through the delay element 11. The pulse distributor 9 provides a specific phase switching sequence for the engine 1. When the first channel is turned on, the setpoint signal U through the switch 7 goes to the comparison element 4 of the regulator 2. Element 4 increases the difference d between the setpoint Uv and the current value of the signal Uj Lt taken from the sensor. 6. G + di. If the error value is DN l (V. The output 5 of the element 5, through the power amplifier 3, connects phase I to the power supply brush E (+) or E (-) depending on the sign of X. At the same time, the current in the phase increases and is maintained at an average level (Fig. 2). When the channel is turned off by the valve 9, the signal U is O. The phase current drops to zero. Thus, the value of the average level in the motor phase 1 is adjusted by changing the current setpoint Oy K. delayed ZID BX control pulse sequences are converted by converters 12 and 13. The adder 14 receives the absolute value of the difference between these voltages, i.e., the voltage at the output of the adder 14 will be proportional to the deviation (change) of the frequency at the input of the distributor 9. The value of the voltage in the course of the element 13 at the time t2 (fig. 3) is equal to Uj, and the voltage value at the output of element 12 at the same moment of femenia is equal to U f (2-l4) | i.e. U; C (t) Uf. The difference of these voltages is proportional to the input deviation frequency D. To ensure the formation of voltage for each pulse of the input sequence, the time of The relay element is chosen equal to / It jr, where the maximum frequency of the input sequence of control pulses is. The voltage .di in the adder 14 will receive one polarity. This voltage is summed on the element 15 with the set of current regulators from the output of element 8 and is fed to the input of element 7. The movement of the jog motor is described by ur / detection (t-in). (1). where J is the total moment of inertia of the shaft of the pitch motor and the load; B is the internal damping coefficient; M - moment of load resistance; K is the proportionality coefficient, depending on the structural dimensions of the material and the number of turns in the phase; e is the angular position of the rotor; () - angle error; -v - the position of the axis of the resulting magnetizing force of the stator; 3 - in the general case, the module of the geometric sum of currents of simultaneously excited phases (for considering the proposed method without loss of generality, we assume that the number of windings connected from tact to tact is equal to one); i - time; 61 is a differentiation operator. In standby mode, the current setpoint; the controller 2 is set by element 10 through a digital-to-analog converter 8, starting from the moment Mi of the load and the requirements of static accuracy (ip-Q), i.e. according to the expressions Mj (), sin (yQ} This is the automatic reset of the coil before the time t (Fig. 2). In the known solutions during start-up, the current setting is increased to maximally 1 value at which the motor can provide the maximum allowable speeds and acceleration. Thus, when the engine is operating in modes other than the maximum allowable, the excess energy is supplied to the phases, which leads to engine vakhrev. In the proposed method, in the mode of acceleration and deceleration, the setpoint is 3 "| | absolue The 1V value of the deviation frequency of the pulses, i.e. is proportional to 1frame | fuelable acceleration of the K-sin phone (y-erflr str. (- e} R-Г equation (2)) and the current component of the setpoint , depending on the moment of inertia of the rott, load, and ui} of the programmed acceleration. Thus, when implementing the proposed method, the energy supplied to the motor phase is less than with the known control methods, and consequently, the efficiency of using (2) engine propulsion. It also reduces engine heating. The form of the invention, a method of controlling a step-down device with current regulators in the phases of an engine by inputting a sequence of pulses to the input and increasing the set point of current regulators when starting, so that, with the aim of The efficiency of the hivivod, the sequence of control pulses in the rear live at the input of the drive, then the Hfe form often. You input and delayed sequences of control pulses in a voltage form the absolute value of the difference between these voltages and increase the value of the set point of current regulators by the value of the difference between these amplifiers. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 551788, cl. H O2 P 7/62. 1975. 2. USSR author's certificate for application number 246962 5/24-О7, cl. H 02 R 8 / OO, 1976, (y) ootype).

Sy-HUyliJSy-huylij

- -- -

00

иand

ii iiii ii

3r3r

Фиг.11

Фиг.ЗFig.Z

Claims (2)

Форм у»л а изобретенияClaim Способ управления шаговым приводом с регуляторами тока в фазах двигателя путем подачи на вход последовательности управляющих импульсов и увеличения при пуске уставки регуляторов тока, о т л ич a to щ идея тем, что, с целью повышения КПД привода, последовательность управляющих импульсов задерживают на k входе привода, затем преобразуют часто-.» ты входной и задержанной последовательностей управляющих импульсов в напряжения, формируют абсолютную величину разности этих напряжений и увеличивают значение уставки регуляторов тока на величину разности этих напряжений.A way to control a stepper drive with current regulators in the motor phases by supplying a sequence of control pulses to the input and increasing the current regulator settings when starting, the idea is that, in order to increase the drive efficiency, the sequence of control pulses is delayed at the k input drive, then convert often-. " You input and delayed sequences of control pulses in the voltage, form the absolute value of the difference of these voltages and increase the setting value of the current regulators by the value of the difference of these voltages. II Источники информаций,’ принятые во внимание при экспертизеSources of information ’taken into account in the examination 1. Авторское свидетельство СССР № 551788, кл. Н 02 Р 7/62, 1975.1. USSR author's certificate No. 551788, cl. H 02 P 7/62, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № кл. Н 022. USSR author's certificate on application no. H 02 2469625/24-07,2469625 / 24-07, Р 8/00, 1976. (прототип).P 8/00, 1976. (prototype). Л«/L "/
SU792843693A 1979-11-26 1979-11-26 Stepping drive control device SU989734A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792843693A SU989734A1 (en) 1979-11-26 1979-11-26 Stepping drive control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792843693A SU989734A1 (en) 1979-11-26 1979-11-26 Stepping drive control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU989734A1 true SU989734A1 (en) 1983-01-15

Family

ID=20860979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792843693A SU989734A1 (en) 1979-11-26 1979-11-26 Stepping drive control device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU989734A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0399146A1 (en) Control system for switched reluctance motor operating as a power generator
CA2231134C (en) Control system for separately excited dc motor
CN101689819A (en) Method of starting a synchronous motor with a brushless DC exciter
SU1054863A1 (en) Ac electric drive (its versions)
US4353021A (en) Control circuit for a pulse motor
SU989734A1 (en) Stepping drive control device
US6150788A (en) Load torque detection and drive current optimization determination met
SU1515322A1 (en) A.c. electric drive
SU1571744A1 (en) Method of controlling stepped electric drive
RU1809504C (en) Thyratron motor
SU1310991A1 (en) Method of controlling angular position of double power supply electric motor rotor
SU1464276A1 (en) A.c. electric drive
RU2020725C1 (en) Method for nc positioning of multiphase stepping motor incorporating electric step splitting provision
SU1293814A1 (en) Control device for two-motor electric drive
SU1241391A1 (en) Device for braking variable-frequency synchronous electric motor
SU1332504A1 (en) Frequency-controlled electric drive
SU896733A1 (en) Electric drive with subordinate control of parameters
SU1356172A1 (en) Apparatus for controlling double-supply machine
SU1073870A1 (en) Method of controlling double-supply electric motor
SU900264A1 (en) Stand for adjusting speed regulators
SU1232571A1 (en) Electrical propulsion installation
SU1317636A1 (en) Method of controlling two-phase induction motor in intermittent motion mode
GB2254941A (en) Regulated power supply
SU1257782A1 (en) Method of controlling m-phase frequency converter with direct coupling,supplying power to load with leading current and back electromotive force
SU1339854A1 (en) Electric drive with optimized control