УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ


RU (11) 2041559 (13) C1

(51) 6 H02P8/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4669155/07 
(22) Дата подачи заявки: 1989.03.30 
(45) Опубликовано: 1995.08.09 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 1279043, кл. H 02P 8/00, 1986. Авторское свидетельство СССР N 813656, кл. H 02P 8/00, 1981. 
(71) Заявитель(и): Предприятие "Новотех" 
(72) Автор(ы): Безруков С.В.; Данилов В.А. 
(73) Патентообладатель(и): Предприятие "Новотех" 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в системах автоматического управления с шаговыми двигателями. Цель изобретения состоит в улучшении динамических характеристик двигателя. Устройство обеспечивает упраление шаговым двигателем как в пошаговом режиме, так и в режиме самокоммутации, причем в режиме самокоммутации обеспечивается увеличение угла коммутации с ростом скорости. Устройство управления содержит датчик 2 положения ротора, элемент памяти на D-триггерах 5, постоянное запоминающее устройство 1, блок 4 контроля скорости, выходы которого соединены с выходами запоминающего устройства. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может использоваться в системах управления с шаговыми двигателями.

Цель изобретения состоит в улучшении динамических характеристик двигателя.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 схема блока контроля скорости.

К входу запоминающего устройства 1 подключены выходы датчика положения ротора 2, шина задания режима 3 и выходы блока 4 контроля скорости. Вход блока 4 контроля скорости подключен к выходу запоминающего устройства 1. Остальные выходы запоминающего устройства 1 соединены с информационными входами Д-триггеров 5. Синхронизирующие входы триггеров 5 соединены с выходами элемента И-НЕ 6, входы которого соединены с шиной тактовых импульсов и шиной режима. Выходы Д-триггеров соединены с входами усилителей 7, выходы которого соединены с фазами шагового двигателя 8. Вал шагового двигателя связан с датчиком положения ротора 2. Запоминающее устройство 1 запрограммировано так, что на выходах содержится информация о необходимости включения фаз в очередном такте в зависимости от текущего положения ротора двигателя, от заданного режима (пошаговый, непрерывный или торможение), направление движения и текущего значения скорости, поступающего в виде кода с блока 4 контроля скорости. На выходе запоминающего устройства, подключенном к входу блока 4 контроля скорости, уровень логического сигнала меняется при каждом шаге шагового двигателя.

Устройство содержит четыре эталонных одновибратора с перепуском 9-12 и регистр 13, причем выходы одновибраторов 9-1 подключены к информационным входам регистра, а выход одновибратора соединен с входом установки регистра в "0".

Устройство работает следующим образом. В режиме пошагового движения на вход элемента И-НЕ 6 подаются короткие импульсы уровнем логического нуля. На выходе элемента И-НЕ появляются единичные импульсы. С приходом импульсов на тактирующие входы Д-триггеров 5 происходит перезапись информации из запоминающего устройства 1 в триггеры. Шаговый двигатель поворачивается на заданный угол и на выходе датчика 2 положения ротора появляется новая комбинация. Соответственно появляется новая комбинация на выходах запоминающего устройства (ПЗУ) 1, которая перепишется в триггеры 5 с приходом следующего тактирующего импульса.

В режиме непрерывного вращения на вход элемента И-НЕ 6 подается непрерывный сигнал и информация на выходах триггеров 5 меняется сразу же после смены информации с датчика 2 положения ротора.

В начальный момент времени блок 4 контроля скорости имеет на своих выходах код, соответствующий низким оборотам, и запоминающее устройство задает закон коммутации y Х + 3, где х код положения ротора, y код положения вектора индукции.

По достижении скоростью вращения двигателя первого порога меняется код на выходе блока 4 и меняется закон коммутации. Коммутация обмоток происходит с опережением. С увеличением скорости увеличивается и опережение.

Информация об угле опережения хранится в ПЗУ, причем определенной скорости вращения соответствует определенный угол опережения. Блок 4 контроля скорости преобразует скорость перемещения ротора в трех четырех разрядный код, подаваемый в ПЗУ. Этот код производит выбор определенного угла опережения, соответствующий скорости вращения в режиме самокоммутации. ПЗУ запрограммировано так, что на выходе, подключенном к входу устройства контроля скорости, присутствует "1" при всех нечетных и "0" при всех четных положениях ротора. Таким образом, уровень сигнала на этом выходе ПЗУ меняется с "1" на "0" или с "0" на "1" при каждом шаге двигателя, а период следования импульсов равен времени отработки двух шагов двигателя. Блок 4 контроля скорости преобразует период следования импульсов или длительность импульсов, или длительность паузы между импульсами в цифровой код.

Для этого один из указанных интервалов сравнивается с длительностью импульсов на выходах одновибраторов 9-12. Если до прихода очередного импульса происходит перезапуск одновибратора 12, то сброс кода в резисторе 13 не происходит.

При торможении двигателя меняется код на выходе запоминающего устройства 1 и происходит коммутация фаз, обеспечивающая наибольший момент, направленный в сторону, противоположную вращению с учетом необходимого опережения. При падении частоты коммутации фаз ниже частоты приемистости код с выхода блока 4 контроля скорости переключает запоминающее устройство на коммутацию фаз по закону yХ и происходит остановка двигателя. При необходимости обеспечить точный подвод рабочего органа к заданной точке, после снижения скорости вращения двигателя можно перейти на пошаговый режим, что задается определенным кодом шины 3.

Разгон двигателя происходит с оптимальным углом коммутации.

Данное устройство по сравнению с известными менее критично к скорости нарастания тока в обмотках, что допускает применение более простых усилителей с меньшим напряжением питания, а следовательно, более надежных. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ с датчиком положения ротора, содержащее D-триггеры по числу фаз, входы синхронизации которых связаны с источником импульсов через элемент И НЕ, постоянное запоминающее устройство, адресные входы которого соединены с выходами датчика положения ротора и с шинами выбора направления и режима коммутации, а выходы соединены с информационными входами D-триггеров, выходы которых подключены к входам усилителей мощности, отличающееся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик двигателя, введен блок контроля скорости, изменяющий код на своих выходах в зависимости от периода коммутации фаз, вход которого соединен с дополнительным выходом постоянного запоминающего устройства, а выходы с дополнительными адресными входами последнего.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru