SU1387167A1

SU1387167A1 - Устройство дл управлени четырехфазным шаговым двигателем

Info

Publication number: SU1387167A1
Application number: SU864138518A
Authority: SU
Inventors: Юозас Юозович Жебрайтис; Витаутас Юозович Барздайтис; Станислав Алексеевич Безверхий; Виктор Васильевич Мельников
Original assignee: Винницкий политехнический институт; Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1986-10-24
Publication date: 1988-04-07

Abstract

Изобретение относитс к области электротехники и может быть использовано в устройствах дл управлени четырехфазным шаговым двигателем с основной парной коммутацией обмоток. Цель изобретени - повышение быстродействи устройства. Устройство дл управлени четырехфазным шаговым двигателем содержит источник посто нного тока 1, четырехканальный усилитель мощности 2 и две форсирующие цепи . Каждый канал четырехканального усилител мощности 2 включает в себ последовательно соединенные разделительный диод 3, 4, 5, 6, обмотку 7, 8, 9, 10 шагового Г7 двигател и ключевой элемент 11, 12, 13, 14 соответственно. Форсирующие цепи включают в себ выходы ключевых элементов 11, 12, 13, 14 и катоды разделительных диодов 3, 4, 5, 6 усилител мощности 2, разр дные диоды 15, 17, 20, 22 стабилитроны 16, 18, 21, 23 и конденсаторы 19 и 24. Стабилитроны 16, 18, 21, 23 включены последовательно разр дным диодам 15, 17, 20, 22, но в противоположном направлении. В первой форсирующей цепи выход ключевого элемента II первого канала усилител мощности 2 соединен через разр дный диод 15 и стабилитрон 16 с катодом разделительного диода 5 третьего канала усилител мощности 2, а выход ключевого элемента 13 третьего канала усилител мощности 2 соединен через разр дный диод 17 и стабилитрон 18 с катодом разделительного диода 3 первого канала усилител мощности 2. Между катодами разделительных диодов 3 и 5 включен конденсатор 19. Аналогичные соединени и включени выполнены во второй форсирующей цепи между вторым и четвертым каналами усилител мощности 2. Включение стабилитронов 16, 18, 21, 23, напр жение стабилизации которых по крайней мере в два раза больще напр жени источника посто нного тока, позвол ет повысить быстродействие щагового двигател . 1 ил. с (Л САЭ 00 с:

Description

Изобретение относитс к управлению электрическими машинами и может быть использовано в устройствах дл управлени четырехфазным шаговым двигателем с основной парной коммутацией обмоток.

Цель изобретени - повышение быстродействи .

На чертеже приведена принципиальна схема устройства.

Устройство содержит источник 1 посто нча обмотку 9 шагового двигател . Размыкание ключевого элемента 11 в обмотке 7 шагового двигател приводит к возникновению ЭДС самоиндукции, котора больше по величине, чем напр жение источника 1 посто нного тока и напр жение стабилизации стабилитронов 16 и 18. При этом последние открываютс и на обмотку 9 шагового двигател через разр дные диоды 15 и 17 подаетс повышенное относительно источниного тока, четырехканальный усилитель 2 ка 1 посто нного тока напр жение (контур:

обмотка 7 шагового двигател , разр дный диод 15, стабилитрон 16, обмотка 9 шагового двигател , разр дный диод 17, стабилитрон 18, обмотка 7 шагового двигател ).

мощности, в каждом канале которого последовательно соединены разделительный диод 3, 4, 5, 6, обмотка 7, 8, 9, 10 шагового двигател и ключевой элемент 11, 12, 13, 14 соотобмотка 7 шагового двигател , разр дный диод 15, стабилитрон 16, обмотка 9 шагового двигател , разр дный диод 17, стабилитрон 18, обмотка 7 шагового двигател ).

ветственно, две форсирующие цепи, в первой J5 что приводит к быстрому нарастанию тока в

из которых выход ключевого элемента 11 первого канала усилител 2 мощности соединен через разр дный диод 15 и стабилитрон 16 с катодом разделительного диода 5 третьего канала усилител 2 мощнособмотке 9 шагового двигател , т. е. осуществл етс форсировка переднего фронта импульса тока в обмотке 9 шагового двигател . Когда ЭДС самоиндукции ста- новит с меньше по величине, чем напр ти , а выход ключевого элемента 13 третьего 20 жение стабилизации стабилитронов 16 и 18, канала усилител 2 мощности соединен че- последние закрываютс . При этом обмотка 7

При

рез разр дный диод 17 и стабилитрон 18 с катодом разделительного диода 3 первого канала усилител 2 мощности, кроме того, межщагового двигател обесточиваетс , размыкании ключевого элемента 12 и замыкании ключевого элемента 14, а также при

ду катодами разделительных диодов 3 и 5 25 ключевого элемента 13 или 14 и

первого и третьего каналов усилител 2 мощности включен конденсатор 19, во второй группе форсирующей цепи выход ключевого элемента 12 второго канала усилител . 2 мощности соединен через разр дный диод 20 и стабилитрон 21 с катодом разделительного диода 6 четвертого канала усилител 2 мощности, а выход ключевого элемента 14 четвертого канала усилител 2 мощности соединен через разр дный диод 22 и стабилитрон 23 с катодом раздезамыкании ключевого элемента И или 12 процессы в устройстве протекают аналогично . Конденсаторы 19 и 24 ограничивают перенапр жени , которые возникают при размыкании ключевых элементов. 30 На конкретном устройстве дл управлени четырехфазным шаговым двигателем с основной парной коммутацией обмоток экспериментально установлено, что дл достижени поставленной цели необходимо выбрать такие стабилитроны, напр жение сталительного диода 4 второго канала усилите- 35 билизации которых по крайней мере в два рал 2 мощности, кроме того, между катодами разделительных диодов 4 и 6 второго и четвертого каналов усилител 2 мощности включен конденсатор 24.

за больше напр жени источника посто нного тока. При этом быстродействие шагового двигател повышаетс в полтора раза. Здесь под быстродействием шагового двигател понимаетс максимальна скорость вращени его ротора, достигаема путем программного разгона шагового двигател . Кроме того, экспериментально установлено, что частота приемистости шагового двигател при использовании предлагаемого устройства повы

Такое исполнение устройства позвол ет обесточить отключенные обмотки шагового двигател и тем самым повысить его вращающий момент и быстродействие, так как форсирующие цепи с обмоткой шагового

двигател в предлагаемом устройстве не образуют замкнутых контуров дл ЭДС вращени .

Устройство работает следующим образом.

При основной парной коммутации обмоток шагового двигател обмотка 7 отклю

чаетс , обмоткЪ 8 остаетс подключенной, 50 источник посто нного тока, четырехканальобмотка 9 подключаетс и так далее (7-8, 8-9, 9-10, 10-7,...).

ныи усилитель мощности, в каждом канале которого последовательно соединены разделительный диод, обмотка шагового двигател и ключевой элемент, и две форсирующие цепи, кажда из которых включает

шагового двигател протекает ток. Одновре- 55 в себ конденсатор и два разр дных дио- менно с размыканием ключевого элемента 11 . да, соедин ющих разноименные выводы двух замыкаетс следующий по циклограмме ра- обмоток неодновременно включаемых кана- боты ключевой элемент 13, тем самым вклю- лов, а конденсатор каждой цепи соедин ет

В исходном состо нии ключевые элементы II и 12 замкнуты и по обмоткам 7 и 8

ча обмотку 9 шагового двигател . Размыкание ключевого элемента 11 в обмотке 7 шагового двигател приводит к возникновению ЭДС самоиндукции, котора больше по величине, чем напр жение источника 1 посто нного тока и напр жение стабилизации стабилитронов 16 и 18. При этом последние открываютс и на обмотку 9 шагового двигател через разр дные диоды 15 и 17 подаетс повышенное относительно источника 1 посто нного тока напр жение (контур:

ка 1 посто нного тока напр жение (контур:

что приводит к быстрому нарастанию тока в

обмотке 9 шагового двигател , т. е. осуществл етс форсировка переднего фронта импульса тока в обмотке 9 шагового двигател . Когда ЭДС самоиндукции ста- новит с меньше по величине, чем напр жение стабилизации стабилитронов 16 и 18, последние закрываютс . При этом обмотка 7

При

щагового двигател обесточиваетс , размыкании ключевого элемента 12 и замыкании ключевого элемента 14, а также при

25 ключевого элемента 13 или 14 и

замыкании ключевого элемента И или 12 процессы в устройстве протекают аналогично . Конденсаторы 19 и 24 ограничивают перенапр жени , которые возникают при размыкании ключевых элементов. 30 На конкретном устройстве дл управлени четырехфазным шаговым двигателем с основной парной коммутацией обмоток экспериментально установлено, что дл достижени поставленной цели необходимо выбрать такие стабилитроны, напр жение ста 35 билизации которых по крайней мере в два ра40

45 шаетс на 20%.

за больше напр жени источника посто нного тока. При этом быстродействие шагового двигател повышаетс в полтора раза. Здесь под быстродействием шагового двигател понимаетс максимальна скорость вращени его ротора, достигаема путем программного разгона шагового двигател . Кроме того, экспериментально установлено, что частота приемистости шагового двигател при использовании предлагаемого устройства повышаетс на 20%.

Claims

Формула изобретени j

Устройство дл управлени четырехфазным шаговым двигателем, -содержащее

источник посто нного тока, четырехканаль313871674

общие точки обмоток и разделительных введены стабилитроны, включенные последо- диодов тех же каналов, отличающеес тем, вательно-встречно по числу каналов с раз- что, с целью повышени быстродействи , р дными диодами.