Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Известные способы управления шаговым двигателем с применением импульсной обратной связи по положению ротора не обеспечивают регулирования скорости.

В предлагаемом способе с целью регулирования скорости в широком диапазоне осуществляют задержку продвигающих импульсов, вырабатываемых в момент завершения каждого очередного шага, величину которой регулируют изменением управляющего напряжения.

На чертеже приведена структурная схема системы для осуществления предлагаемого способа.

Система предназначена для вращения исполнительного механизма ИМ со скоростью, задаваемой управляющим напряжением U_упр подаваемым на полупроводниковый триггер Тр с регулируемым смещением.

Задержка осуществляется с помощью полупроводникового статического триггера Т, полупроводниковой схемы СП, преобразующей прямоугольный импульс в пилообразный, и триггера Т.

Продвигающие импульсы, вырабатываемые датчиком положения ротора ИД в момент окончания отработки каждого очередного шага, т.е. в момент прохождения ротором шагового двигателя ШД положения статического равновесия, задерживаются на изменяемое время (с помощью указанных элементов) перед подачей на логическую часть ЛК электронного коммутатора.

Триггер Тр находится в одном устойчивом положении (на выходе напряжение равно нулю), когда подводимое от схемы СП напряжение меньше напряжения смещения, и переходит в другое устойчивое положение (на выходе напряжение максимальное), когда напряжение, подводимое от СП, больше напряжения смещения Величина напряжения смещения изменяется пропорционально управляющему напряжению U_упр. Установка срабатывания реле Р выбирается в зависимости от наибольшего времени задержки, обеспечиваемого схемой СП и триггером Тр, которое определяет наименьшую частоту шагания двигателя.

В исходном состоянии все элементы схемы подключаются к питающему напряжению, а U_упр=0.

При этом шаговый двигатель занимает положение статического равновесия, а на выходе ИД, Т, СП и Тр напряжение имеет максимальную величину.

Как только U_упр превысит уставку реле Р, на вход ЛК будет подан первый продвигающий импульс, обмотки ШД переключатся, и начнется отработка первого шага. Продвигающий импульс одновременно с переключением ЛК переключает Т, чем снимает напряжение СП и переключает Тр, а также подготавливает эту цепочку к приходу импульса от ИД. В момент завершения шага от ИД через полупроводниковый усилитель УС поступает импульс, перекидывает Т и запускает СП. В зависимости от U_упр, задающего смещение Тр, перекидка последнего произойдет либо раньше, либо позже. Когда Тр перекинется, через реле Р и логическую ячейку совпадения И на ЛК будет подан следующий продвигающий импульс и т.д.

Чем больше время задержки после прохождения ШД положения стятического равновесия, тем дальше он будет тормозиться, тем меньше будет его скорость к моменту переключения обмотки, и тем меньше получится средняя скорость на этом участке перемещения.