SU1166258A1 - Device for controlling wave step motor - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОЛНОВЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕ-, ЛЕМ, содержащее распределитель импульсов , соединенный выходами с входами многоканального усилител  мощности, каждый канал которого состоит из ключевого элемента , подключенного последовательно с фазой двигател  к источнику питани  посто .  нного тока, и разр дную цепь, включающую в себ  конденсатор, соединенный одной обкладкой с,общей точкой соединени  фаз двигател , а другой через разделительные диоды - с выводами фаз двигател , св занными с ключевыми элементами, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  наг грузочной способности двигател  и КПД, Bi каждый канал усилител  мощности введе-; ны дополнительный ключевой элемент ц формирователь длительности импульсов управлени , подключенный входом к соот-: ветствующему выходу распределител  импульсов , а выходом - к управл ющему входу дополнительного ключевого элемента, i св зывающего вывод фазы двигател , соединенный с основным ключевым элементом, (Л с обкладкой конденсатора разр дной цепи, к которой подключены разделительные диоды .A DEVICE FOR CONTROLLING A WAVE STEP MOTOR-, LEM, containing a pulse distributor connected by outputs to the inputs of a multichannel power amplifier, each channel of which consists of a key element connected in series with the motor phase to a constant-voltage power source. current, and the discharge circuit, which includes a capacitor connected by one plate to the common point of connection of the phases of the engine, and the other through separation diodes - to the terminals of the phases of the engine connected to the key elements, characterized in that engine load capacity and efficiency, Bi; each channel of the power amplifier is input-; An additional key element, a pulse width driver, connected by an input to the corresponding output of the pulse distributor, and an output to a control input of an additional key element, i connecting the motor phase output, (L with capacitor plate discharge circuit to which the isolation diodes are connected.

Description

С5 Ot) Ю СПC5 Ot) U SP

СОWITH

Изобретение относитс  к электротехнике, а именно к управлению волновыми шаговыми двигател ми, и может быть использовано , например, в дискретных системах автоматического управлени .The invention relates to electrical engineering, in particular, to the control of wave stepper motors, and can be used, for example, in discrete automatic control systems.

Цель изобретени  - увеличение нагру304HJbft способности двигател  и КПД.The purpose of the invention is to increase the engine's load capacity and efficiency.

Ма фиг. I приведена функциональна  схема предлагаемого устройства применительно к четырехфазному двигателю; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу схемы.Ma FIG. I shows a functional diagram of the proposed device with reference to a four-phase motor; in fig. 2 - timing diagrams illustrating the operation of the scheme.

Устройство (фиг. 1) содержит источникThe device (Fig. 1) contains the source

1посто нного тока, подключенный к фазам1dc current connected to phases

2двигател  через основные ключевые элементы 3 (например, транзисторы). Фазы 2 двигател  соединены с конденсатором 4 разр дной цепи через разделительные диоды 5, включенные встречно по отношению к источнику 1 питани . Распределитель 6 импульсов , имеюший два входа В . (условно направление движени  вперед) и Н (условно направление движени  назад), на которые поступают поочередно нмпульсы управлени  f, подключен выходами ко входам основных ключевых элементов 3, а также к входам формирователей 7 длительности импульсов управлени . Выходы формирователей 7 подключены к управл ющим входам дополнительны ключевых элементов 8. Выходы дополнительных ключевых элементов 8 св зывают точку соединени  фазы двигател  2 и основного ключевого элемента 3 с конденсатором 4 разр дной цепи.2 motors through the main key elements 3 (for example, transistors). Phase 2 of the engine is connected to the capacitor 4 of the discharge circuit through the separation diodes 5, connected in opposite with respect to the power source 1. Distributor 6 pulses, having two inputs B. (conditionally, the direction of forward movement) and H (conditionally, the direction of movement backwards), to which control pulses f are alternately transmitted, are connected by outputs to the inputs of the main key elements 3, as well as to the inputs of control pulse shaper 7. The outputs of the formers 7 are connected to the control inputs of the additional key elements 8. The outputs of the additional key elements 8 connect the connection point of the phase of the engine 2 and the main key element 3 to the capacitor 4 of the discharge circuit.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Импульсы управлени  -f (фиг. 2) поступают на распределитель, импульсов 6, на выходе которого формируетс  последовательность пр моугольных импульсов (фиг. 2 показаны сигналы Of и Uj, на двух выходах фаз распределител  импульсов).The control pulses -f (Fig. 2) arrive at the distributor, pulses 6, at the output of which a sequence of square pulses is formed (Fig. 2 shows the signals Of and Uj, at the two outputs of the phases of the pulse distributor).

При поступлении на вход ключевого элемента 3 импульса управлени  с распределител  6 импульсов происходит замыкание ключевого элемента, что приводит к подключению фаз двигател  2 к источнику t посто нного тока.When a control pulse from the distributor 6 arrives at the input of the key element 3, the key element closes, which leads to the connection of the phases of the motor 2 to the DC source t.

При размыкании ключевого элемента 3 энерги , запасенна  в магнитном поле отключаемой фазы двигател  2, через разделительный диод 5 поступает на конденсатор 4.. Ток в отключаемой фазе двигател  2 форсированно уменьшаетс , тогда Kat напр жение на конденсаторе 4 растет. Умен:When the key element 3 is opened, the energy stored in the magnetic field of the disconnected phase of the engine 2 goes through a separating diode 5 to the capacitor 4. The current in the disconnected phase of the engine 2 is forcedly reduced, then the Kat on the voltage across the capacitor 4 increases. Clever

шение тока в отключенной фазе до нул1 после отключени  фазы двигател  2 от ис точника питани  1 не приводит к полном) размагничиванию магнитопровода, так как сохран етс  остаточный магнитный потокthe current in the disconnected phase to zero 1 after the disconnection of the phase of the motor 2 from the power source 1 does not lead to a complete demagnetization of the magnetic circuit, since the residual magnetic flux remains

вследствие  влени  гистерезиса, который преп тствует перемещению ротора в новое фиксированное положение, уменьша  нагрузочную способность и КПД двигател .due to the occurrence of hysteresis, which prevents the rotor from moving to a new fixed position, reducing the load capacity and efficiency of the engine.

При отключении фазы 2 двигател  от источника 1 питани  разрешающий сигналWhen phase 2 of the motor is disconnected from power supply 1, the enabling signal

с формировател  7 длительности импульсов .поступает на вход дополнительного ключевого элемента 8, который замыкает конденсатор 4 на фазу двигател  2. Конденсатор разр жаетс  через дополнительный ключевой элемент 8 на фазу2 двигател  в направлении , противоположном протеканию токаот источника 1 посто нного тока. Токи в даух фазах J, и двигател  поканы на ф«Г- 2..The pulse length generator 7 is fed to the input of an additional key element 8, which closes the capacitor 4 to the phase of the motor 2. The capacitor discharges through the additional key element 8 to the motor phase 2 in the direction opposite to the current flow of the DC source 1. The currents in the douh phases of J, and the engine are posed on the "G- 2 ..

Изменение направлени  тока в фазеChange in current direction in phase

2 двигател  приводит к уменьшению остаточ ного магнитного потока в магнитопроводе двигател  до значений, близких к нулю, что уменьшает тормоз щие силы, обусловленные остаточным магнитным потоком, преп тствующие перемещению ротора в новое фиксированное положение, соответственно увеличиваетс  нагрузочна  способность и КПД шагового волнового двигател .2, the motor reduces the residual magnetic flux in the engine magnetic core to values close to zero, which reduces the braking forces due to residual magnetic flux preventing the rotor from moving to a new fixed position, respectively, increasing the load capacity and efficiency of the stepped wave motor.

С увеличением частоты управл ющих импульсов напр жение на шунтирующемWith an increase in the frequency of the control pulses, the voltage on the shunt

конденсаторе возрастает, тогда к- фазе 2 двигател  прикладываетс  большее обратное напр жение, что приводит к форсированному уменьшению тока в отключенной фазе двигател  и к форсированному уменьшению остаточного магнитного потока в магнитопроводе двигател . Длительность импульса формировател  7 выбираетс  такой, чтобы обеспечить необходимую степень размагничивани  магнитопровода двигател .the capacitor increases, then a greater reverse voltage is applied to the K-phase 2 of the motor, which leads to an accelerated decrease in the current in the disconnected phase of the motor and to a forced decrease in the residual magnetic flux in the magnetic core of the motor. The pulse duration of the driver 7 is chosen such as to provide the necessary degree of demagnetization of the engine magnetic circuit.

Нагрузочна  способность двигател ,Engine load capacity,

управл емого от рассматриваемой схемы возрастает в 1,2 раза.controllable from the considered scheme increases by 1.2 times.

IqjfIqjf

1фг1 fg

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕ- НИЯ ВОЛНОВЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ, содержащее распределитель импульсов, соединенный выходами с входами многоканального усилителя мощности, каждый канал которого состоит из ключевого элемента, подключенного последовательно с фазой двигателя к источнику питания постоянного тока, и разрядную цепь, включающую в себя конденсатор, соединенный одной обкладкой с . общей точкой соединения фаз двигателя, а другой через разделительные диоды — с выводами фаз двигателя, связанными с ключевыми элементами, отличающееся тем, что, с целью увеличения нагрузочной способности двигателя и КПД, в каждый канал усилителя мощности введены дополнительный ключевой элемент и формирователь длительности импульсов управления, подключенный входом к соот-: ветствующему выходу распределителя импульсов, а выходом — к управляющему входу дополнительного ключевого элемента, связывающего вывод фазы двигателя, соединенный с основным ключевым элементом, с обкладкой конденсатора разрядной цепи, к которой подключены разделительные диоды.DEVICE FOR CONTROLLING A WAVE STEP-BY-STEP ENGINE, containing a pulse distributor connected to the inputs of a multi-channel power amplifier, each channel of which consists of a key element connected in series with the motor phase to a DC power source, and a discharge circuit including a capacitor connected one lining with. a common point for connecting the phases of the engine, and the other through the separation diodes, with the conclusions of the engine phases associated with key elements, characterized in that, in order to increase the load capacity of the engine and efficiency, an additional key element and a shaper of control pulses are introduced into each channel of the power amplifier connected by the input to the corresponding: output of the pulse distributor, and by the output, to the control input of an additional key element connecting the motor phase output connected to the main key element, with the capacitor lining of the discharge circuit, to which the diode isolation is connected. С?FROM? ω α <Риг1ω α <Rig1 Ci Ci ЮCi Ci Yu СП Об >JV About>