SU1702510A2 - Step-by-step engine control device - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в дискретном электроприводе станков, Целью изобретени   вл етс  улучшение теплоэнергетических характеристик устройства путем динамического регулировани  параметров кривой фазного тока с учетом частоты вращени  вала двигател  Устройство содержит посто нное запоминающее устройство (ПЗУ) 2J, генератор 25, триггер 26, счетчик 23. формирователь 24, регистр 22 и три цифровых сумматора 18-20. В ПЗУ хранитс  набор цифровых эквивалентов значений тока форсировки, тока сто нки, длительности тока форсировки, которые суммируютс -с цифровыми эквивалентами данных параметров , задаваемы чи о ЭВМ Величины указанных параме.рсв определ емые содержимым ПЗУ, задаютс  в зависимости от текущей частоты вращени  вала в течение первого периода тактовой частоты, поступающей на вход распределител  импульсов. Выбор оптимальных значений параметров кривой фазного тока начинаетс  с максимальных значений, что не вызывает ухудшени  динамических характеристик устройства. 1 ил. ЁThe invention relates to electrical engineering and can be used in a discrete electric drive of machine tools. The aim of the invention is to improve the heat and power characteristics of the device by dynamically adjusting the parameters of the phase current curve taking into account the frequency of rotation of the motor shaft. The device contains 2J permanent memory, trigger 25 , counter 23. shaper 24, register 22 and three digital adders 18-20. The ROM contains a set of digital equivalents of forcing current, parking current, and forcing duration, which are summed with digital equivalents of these parameters, specified by computer. The values of these parameters defined by the ROM contents are set depending on the current shaft rotation frequency during the first period of the clock frequency input to the pulse distributor. The choice of the optimal values of the parameters of the phase current curve begins with maximum values, which does not cause a deterioration in the dynamic characteristics of the device. 1 il. Yo

Description

ллll

Х|X |

ОABOUT

ю елyou ate

||

юYu

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к электроприводу с шаговым двигателем, и может быть использовано в системах управлени  станков.The invention relates to electrical engineering, namely to an electric drive with a stepper motor, and can be used in machine control systems.

Цель изо,ре гени  улучшение теплоэнергетических характеристик устройства путем введени  динамического peiynwpo a- ни  параметров фазного тока.The goal of this is to improve the thermal and energy characteristics of the device by introducing a dynamic peiynwpo a of the parameters of the phase current.

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства.The drawing shows a functional diagram of the device.

Устройство ссдетжит распределитель имоульсов(не показан), источник 1 питани  и иноюкангпьный усилителе мощности, каждый кгнал кгторсго включав ключ 2, обмотку Г ИД узе/i 4 разр дного тока и шунт5, б управлени  током фазы ШД, состо щий из компаратора 7, св занного одним аходом с шунтом 5, а втором входом - с выходом сумматора 8, программируемого элемента задержки (ПЭЗ) 9, элемента И 10, преобразовател  11 код-анапог (ПКА) уровн  тока сто нки, входного регистра 12 уровн  тока сто нки и преобразовател  13 код-аналог (ПКА) уровн  тока форсироеки. Компаратор 7 одним входом св зан с шун том 5, вторым входом - с выходом сумматора 8, а выходом - с входом В сумматора 8, первым входом элемента И 10 и управлени  ПЭЗ 9. Вход Б сумматора 8 св зан с выходом ПКА 11, а вход А - с выходом ПКА 13, вход которого подключены к выходам элементор И 14 Первые входы элементов И 14 св заны с выходами регистра 15, а вторые вхоцы подключены к выходу триггера 16, св занного входом S с выходом ПЭЗ 9, а входом R - с выходом распределител  импульсов Входы ПЭЗ 9 соединены с выходом регистра 17 задержки Выходы ПКА 1 i подключены к выходам регистра 12 уровн  тока сто нкиA device with an imool distributor (not shown), a power supply 1 and an external power amplifier, each unit including a key 2, a winding G ID node / i 4 discharge current and shunt5, b the current of the SD phase, consisting of comparator 7, st connected to one shunt 5, and the second input to the output of adder 8, programmable delay element (SEC) 9, element 10, converter 11 code-anapog (PCA) level of the parking current, input register 12 of the parking current level and converter 13 code analogue (PKA) for foryroki current level. Comparator 7 is connected to the shun volume 5 by one input, the second input is connected to the output of the adder 8, and the output is connected to the input B of the adder 8, the first input of the And 10 element and the control of PES 9. The input B of the adder 8 is connected to the output of PKA 11, and input A - with the PKA 13 output, the input of which is connected to the outputs of the element I 14; the first inputs of the elements 14 and 14 are connected to the outputs of the register 15, and the second inputs are connected to the output of the trigger 16 connected by the input S with the output of the CI 9, and input R - with the output of the pulse distributor Inputs MI 9 are connected to the output of the register 17 delay Delay PKA 1 i connected to the output I will give the register 12 levels of current stand

Блох 6 управлени  током имеет также три цифровых сумматора 18-20, посто нное запоминающее устройство (H3V) 21, регистр 22, счетчик 23 импульсов, формирователь 24, генератор 25, триггер 26 вход S которого св зан с входом распределител  импульсов вход R - с входом R счетчика 23 импульсов и входом распределител  им- пульсоо, а выход триггера 26 соединен с входом блокировки частоты генератора 25, выход которого подключен к счетному входу счетчика 23 импульсов и входу формировател  24. Выход формировател  24 св зан с входом загрузки регистра 22, входы которого соединены с выходами счетчика 23, а выходы - с адресными входами ПЗУ 21. Перва  группа выходов ПЗУ 21 св зана с первыми входами первого цифрово-о сумматора 18, втора  группа выходов - с первыми входами второго цифрового сумматора 19, треть  группа выходов - с первыми входами третьего цифрового сумматора 20 Вторые входы первого, второго и третьего цифровых сумматоров  вл ютс  входаThe current control flea 6 also has three digital adders 18-20, a persistent storage device (H3V) 21, a register 22, a pulse counter 23, a driver 24, a generator 25, and a trigger 26 whose input S is connected to the input of the pulse distributor R input. the input R of the pulse counter 23 and the input of the pulsator distributor, and the output of the trigger 26 are connected to the input of the generator frequency blocking 25, the output of which is connected to the counting input of the pulse counter 23 and the input of the ramp 24. The output of the ramp 24 is connected to the input of the register 22, the inputs whom Ina with counter outputs 23, and outputs with address inputs of ROM 21. The first group of outputs of ROM 21 is associated with the first inputs of the first digital-on adder 18, the second group of outputs - with the first inputs of the second digital adder 19, the third group of outputs - with the first the inputs of the third digital adder 20 The second inputs of the first, second and third digital adders are the inputs

ми устройства. Выходы сумматоров св заны с входами ре(истра 17 задержки, регистра 15 уровн  тока форсировки и регистра 12 уровн  тика сточнки соответственноmi device. The outputs of the adders are associated with the inputs of the re (Istra 17 delay, register 15 level of the forcing current and register 12 of the tick level, respectively

Устройство следую лс-ч обраDevice follow hp

0 Ю0 S

Е исходном состо нии ключ 2 запер: низким voOBH,. M сигнала с выхода распределител  импульсов обмотка ШД отклю1-1- -о от источника 1 питани , триггер 26 блокир 5 ет раЬоту ген раторп 25, на выходе счетчика 23 присутствует нулевой код. который обес- печивгэт Ьс выходах ПЗУ 1 коды, стиующие максимальному значению первых составл ющих параметров кривой фазногоKey 2 locked in its initial state: low voOBH ,. The M signal from the output of the pulse distributor winds the SMs disconnecting 1-1-o from the power source 1, the trigger 26 blocks 5 the rattor gene 25, the output of the counter 23 is a zero code. which provides for the Lc outputs of ROM 1, the codes for the maximum value of the first components of the phase curve parameters

0 вторыь составл ющие которых определ ютс  кодами поступающими от внешнего устройства (ЭВМ). Под параметрами кривой фазного тока понимаютс  среднее0 whose second components are determined by the codes received from an external device (computer). Parameters of the phase current curve are understood as average

значение тока сто нки (1Ст Her + ), сред- нее значение тока форсировки (1Срvalue of standing current (1Ct Her +), average value of forcing current (1Cp

1ф ) и длительность тока форсировки (Тф Т Ф +Тф)1F) and the duration of the current forcing (TF T F + TF)

Триггер 16 разрешает прохождение ко0 да с выхода регистра 15 на вход ПКА 13. Уровень сигнала на выходе сумматора 8 сла- 1 аетс  из трех составл ющих Перва  из них определ етс  кодом с выхода ПКА 13 и соответствует току форсировки, втора  опре5 деп етс  кодом с ПК 11 и соответствует гоку сто нки треть  определ етс  уровнем сигнала с выхода компаратора 7 и соответствует величине приращени  фазного тока ( Д1) относительно его среднего значени  ВThe trigger 16 permits the passage of a code from the output of the register 15 to the input of the PLC 13. The signal level at the output of the adder 8 is 1 of three components. The first of them is determined by the code from the output of the PLC 13 and corresponds to the forcing current, the second is defined by the code PC 11 and corresponds to the gok station one third is determined by the signal level from the output of the comparator 7 and corresponds to the magnitude of the phase current increment (D1) relative to its average value B

0 исходном состо нии уровень сигнала на выходе сумматора 8 соответствует максимальному значение, которое складываетс  из максимального значени  тока форсировкиIn the initial state, the signal level at the output of the adder 8 corresponds to the maximum value, which is the sum of the maximum value of the boost current.

0 Гмакс 4)0 Gmax 4)

ма симального значени  токаmaximum current

сто нки(1 1Макс -i- lcrj и приращени  фазного тока ( AJ)hundred nki (1 1Max-i lcrj and phase current increments (AJ)

С приходом активною уровн  с выхода распредели)еп  импульсов открываетс  ключ 2, ток е фазе ШД нарастает до значени , определ емого уровнем сигнала на выходе сумматора 8, после чего запускаетс  ПЭЗ 9 и запираетс  ключ 2, из слагаемых от нал& выводе сумматора 8 исключаетс  оставл юща  Л I, ток в фазе начинаетWith the arrival of the active level from the output of the pulse distribution, the key 2 opens, the current e phase of the SM increases to the value determined by the signal level at the output of the adder 8, after which the MOTE 9 is started and the key 2 is locked, from the components of the current & the output of the adder 8 eliminates the remaining L I, the current in phase starts

уменьшатьс  до значени , определ емого уровнем сигнал на выходе сумматора 8 Далее внови включаетс  ключ 2 и процесс постор с с  Меоез врем , определ емое ПЭЗ Т, из слагаемых сигнала сумматораdecrease to the value determined by the level of the signal at the output of the adder 8 Next, the key 2 and the process postor with Meoz turn on the time, determined by the CALM T, from the adder signal components

8 иключаетс  составл юща  тока форсиров- ки и поддержание фазного тока обеспечиваетс  на уровне гока сто нки.8, the force current component is turned off, and the phase current is maintained at the level of the gun.

С приходом сигнала разрешени  от ,jac- лределител  импульсов осуществл етс  выбор оптимальных величин средних значении тока фсрсировки, тока сто нки иWith the arrival of the resolution signal from the pulse jac limiter, the optimum values of the average values of the forcing current, stationary current and

Длительности ТС Л ГРСИРОБ И. При ГОМThe duration of the TS L GRISIROB I. When GOM

сигнал т гасг;редечителл импульсов уста- наал а р триггер 2 в COCIORHH, г ри котором с d с  блокировка г. °ратора 25, частота оторого выбрана Ьолыи ч мал1 юн гэктовьй частоты п- стуглм ей а вход распределител  импульсов. ГЪк занин счетчика 23 и регистра 22 начинаю увеличиватьс . Это приводит к изменении содержимого выходов n3V ° , таким чбраз м что происходит умен 1 урни« значений г зозых составл ющих примет ров кр юй с-азногоthe signal t gusg; the limiter pulses are set to p trigger 2 in COCIORHH, which has a blocking d with a d ° ° rator 25, the frequency is very low and has a small frequency at the frequency of the pulse distributor. Gk is under count 23 and register 22 is starting to increase. This leads to a change in the contents of the outputs n3V °, so that there is a clever 1 urn "of the values of the blue components of the criteria for

тока (1ст 1ф , Тф) начина  с максимальных значений, первый ,е импульс поступивших на вход распределител  импульсов пог.ле установлени  активного уровн  на его выходе блокирует генератор 25 и сбрасывает счетчик 23. На выходе регистра 22 фиксируетс  последнее значение счетчика 3 кото- рое устанавливает посоедст - м ПЗУ 21 оптимальные дл  данной час.скк вращени  вала ШД средние значени  п фаметроз кривой фазного тока (ст ; ф , Тф) С приходом следующего по счету активного уровн  с выхода распределител  импульсов процесс выбора параметров кривой фазного ока повтор етс .current (1st 1f, Tf) starting from maximum values, the first, e pulse received at the input of the pulse distributor to establish the active level at its output blocks the generator 25 and resets the counter 23. At the output of the register 22 the last value of the counter 3 is fixed According to the ROM 21, it sets the average values of the phase current curve (st; f, Tf) for a given clock speed of the SM motor shaft rotation With the arrival of the pulse distributor following the active level coming from the output of the pulse distributor th eye repeated.

В начальный момент времени параметры кривой фазного тока устанавливаютс  максимальными, временна  зад ржка, необходима  дл  выбора их оптимальных змт 1At the initial moment of time, the parameters of the phase current curve are set to maximum, the backward time is necessary to select their optimum value 1

5five

5five

00

5five

чений, не ухудшает динамических характеристик устройства.does not impair the dynamic characteristics of the device.

С изменением частоты вращени  вала ШД измен ютс  средние значени  параметров фазного тока так, что обеспечиваетс  улучшение тепчоэнергетических характеристик устройства.With a change in the frequency of rotation of the SM shaft, the average values of the parameters of the phase current change in such a way that it improves the heat and power characteristics of the device.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  управлени  шаговым двигателем по авт. св. № 1023614,отличающеес  тем, чго, с целью улучшени  теплоэнергетических характеристик, в каждый блок упп вленич фазы двигател  ополнигепьчс введены три цифровых сум- матор . посто нное запоминающее устрой- сгво регистр, счетчик гмпульсов, Формирователь, генератор, триггер, 5-вход которого св зчн с выходом распределител  импульсов. R-вход - с R-входом счетчика импульсов и входом распределител  импульсов , выход триггера св зан с входом блокировки частоты генератора, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов и входу формировател , выход которого св зан с входом загрузки дополнительного регистра, входы которого св заны с выходами счетчика, а выходы соединены с адресными входам- посто нного запоминающего устройства, перва  группа выходов которого св зана с первыми входами первого цифрового сумматора, втора  группа выходов - с первыми входами второго цифрового сумматора, треть  группа выходов - с первыми входами третьего цифрового сумматора, причем вторые входы аифровых сумматоров  вл ютс  входами устройства , а выходы сумматоров св заны с входами регистра задержки, регистра уровн  тока форсировки и регистра уровн  тока сто нки соответственно.The invention is a device for controlling a stepper motor according to the author. St. No. 1023614, characterized in that, in order to improve the heat and power characteristics, three digital totalizers were introduced into each unit of the engine phase of the engine overpowering. Permanent memory device, register, pulse counter, Shaper, generator, trigger, the 5-input of which is connected to the output of the pulse distributor. R input - with the R input of the pulse counter and the input of the pulse distributor, the output of the trigger is connected to the input of the generator frequency blocking, the output of which is connected to the counting input of the pulse counter and the input of the driver, the output of which is connected are connected to the outputs of the counter, and the outputs are connected to the address inputs of a permanent storage device, the first group of outputs of which is connected to the first inputs of the first digital adder, the second group of outputs - to the first inputs of the second The third digital group of outputs is with the first inputs of the third digital adder, the second inputs of the digital adders are device inputs and the outputs of the adders are connected to the inputs of the delay register, force current level register and parking current level register, respectively.