CS263395B1 - Zapojenie riadiaceho členu pre uzavretý servosystóm s krokovým motorom - Google Patents

Abstract

Riešenie patří do oblasti elektrotechniky a týká sa riadiaceho člena pre uzavretý servosystém s krokovým motorom, v ktorom je pri vyhodnotení uhla rozladenia využitá informácia o polohe rotora meraná cyklicky snímačom absolutnej polohy rotora v rámci jednej elektrickej otáčky a v ktorom je na dosiahnutie vysokej dynamiky v celom regulačnom rozsahu rýchlosti využitá- informácla o fáze vektora prúdu motora. Podstatou riešenia je činnost na principe obmedzenia uhla rozladenia motora v intervale vymedzenom maximami momentu na synchronizačněj charakteristike. Riadiaci člen podlá vynálezu představuje rýchlostný servosystém s optimálnym využitím dynamických schopností motora v celom rozsahu riadiacich frekvencií.

Description

(54) Zapojenie riadiaceho členu pre uzavretý servosystóm s krokovým motorom

Riešenie patří do oblasti elektrotechniky a týká sa riadiaceho člena pre uzavretý servosystém s krokovým motorom, v ktorom je pri vyhodnotení uhla rozladenia využitá informácia o polohe rotora meraná cyklicky snímačom absolutnej polohy rotora v rámci jednej elektrickej otáčky a v ktorom je na dosiahnutie vysokej dynamiky v celom regulačnom rozsahu rýchlosti využitáinformácla o fáze vektora prúdu motora. Podstatou riešenia je činnost na principe obmedzenia uhla rozladenia motora v intervale vymedzenom maximami momentu na synchronizačně j charakteristike. Riadiaci člen podlá vynálezu představuje rýchlostný servosystém s optimálnym využitím dynamických schopností motora v celom rozsahu riadiacich frekvencií.

Vynález sa týká zapojenia riadiaceho člena pre uzavretý servosystém s krokovým motorom, v ktorom je pri vyhodnotení uhla rozladenia využitá informácia o polohe rotora meraná cyklicky snímačom absolutnej polohy rotora v rámci jednej elektrickej otáčky a v ktorom je na dosiahnutie vysokej dynamiky v celom regulačnom rozsahu rýchlosti využitá informácia o fáze vektora prúdu motora.

Doteraz používané zapojenia uzavretých systémov s pružnou spatnou vazbou využívajú na dosiahnutie dobrých dynamických vlastností v celom regulačnom rozsahu, informáciu o rýchlosti otáčania rotora, na základe ktorej sa nepriamo usudzuje o fázovom posune medzi želanou hodnotou prúdu statora a jej skutočnou hodnotou. Z dóvodov jednoduchéj realizácie sa přitom rýchlosť vyhodnocuje iba v niekolkých stupňoch, čo vedie k nepřesnému určeniu fázového rozladenia prúdu a jej želanej hodnoty. Důsledkom je nevyužitie dynamických schopností motora v celom regulačnom rozsahu a nevýhodná je aj závislosť priradenia medzi rýchlostou a fázovým posunom od napájaoieho napStia ovládača motora.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojenie riadiaceho člena podlá vynálezu, ktorého podstata je v tom, že na vstup ovládača spojeného s krokovým motorom je připojený výstup generátora želanej hodnoty statorových prúdov, ktorého vstup je spojený s výstupom prvého vratného čltača a so vstupom dekodéra.

Výstup dekodéra ‘je připojený na třetí vstup druhého vratného čítača, ktorého prvý vstup je připojený na prvý vstup prvého vratného čítača a výstup prvého člena logického súčtu a jeho druhý vstup je připojený na druhý vstup prvého vratného čítača a výstup druhého člena logického súčtu. Štvrtý vstup druhého vratného čítača je spojený s výstupom tvarovača připojeného svojim vstupom k prvému výstupu sústavy ovládač - krokový motor, ktorého druhý výstup je spojený so vstupom cyklicky pracujúceho snímača absolútnej polohy rotora.

Výstup tohto snímača je připojený k prvému vstupu pamSte spojeného svojim druhým vstupom s výstupom druhého vratného čítača. Prvý a druhý výstup pevnej pamSte je připojený na prvý a druhý vstup blokovacieho obvodu spojeného třetím vstupom s prvou vstupnou svorkou, svojim prvým výstupom s prvým vstupom prvého člena logického súčtu a svojim druhým výstupom s prvým vstupom druhého člena logického súčtu. Druhý vstup prvého člena logického súčtu je spojený s druhou vstupnou svorkou a druhý vstup druhého člena logického súčtu s trefou vstupnou svorkou.

Zapojením riadiaceho člena podlá vynálezu sa získá uzavretý servosystém s pružnou spStnou vazbou od polohy rotora, v ktorom je číslicovo vyhodnocovaná poloha vektora prúdu statora. Využitím tejto informácie á informácie o polohe rotora získanej cyklicky pracujúcim snímačom absolútnej polohy rotora možno určiť uhol rozladenia motora s dostatočnou presnostou v celom regulačnom rozsahu rýchlosti a zabezpečit tak v přechodných stavoch obmedzenie uhla rozladenia na hodnotě pri ktorej je stredný moment motora pri danej rýchlosti najvSčší.

Zapojenie riadiaceho člena podlá vynálezu umožní zabezpečit dosiahnutie zadanej rýchlosti bez potřeby plynulých rozbehov a dobehov a může tvořit podradený riadiaci obvod různých štruktůr regulačných obvodov polohy.

Na pripojenom výkrese je znázorněné zapojenie riadiaceho člena podlá vynálezu.

Na vstup sústavy £ ovládač - krokový motor je připojený výstup generátora £ želanej hodnoty statorových prúdov, ktorého vstup je spojený s výstupom prvého vratného čítača £ a so vstupom dekodéra 6. Výstup dekodéra £ je připojený na třetí vstup druhého vratného čítača £, ktorého prvý vstup je připojený na prvý vstup prvého vratného čítača £ a na výstup prvého člena logického súčtu £ a jeho druhý vstup je připojený na druhý vstup prvého vratného čítača £ a na výstup druhého člena logického súčtu £. štvrtý vstup druhého vratného čítača £ je spojený s výstupom tvarovača £ připojeného svojim vstupom k prvému výstupu sústavy £ ovládač - krokový motor, ktorého druhý výstup představujúci jeho mechanický výstup je spojený so vstupom cyklicky pracujúceho snímača £ absolútnej polohy rotora.

Výstup cyklicky pracujúceho snímača 2 absolutnej polohy rotora je připojený k prvému vstupu pevnej pamSte 10 spojeného svojim druhým vstupom s výstupom druhého vratného čítača 9. Prvý a druhý výstup pevnej pamSte 10 je připojený na prvý a druhý vstup blokovacieho obvodu li spojeného svojim třetím vstupom a prvou vstupnou svorkou 14, svojim prvým výstupom s prvým vstupom člena 1 logického súčtu a svojim druhým výstupom s prvým vstupom druhého člena 2 logického súčtu. Druhý vstup prvého člena 2 logického súčtu je spojený s druhou vstupnou svorkou 12 ’a druhý vstup druhého člena 2 logického súčtu je psojený s treťou vstupnou svorkou 13.

Činnost riadiaceho člena podlá vynálezu je nasledovná. Riadiace impulzy, ktorých frekvencia určuje požadovanú rýchlosť pohybu sú privádzané v závislosti od požadovaného směru pohybu na druhů vstupnú svorku 12 respektive na tretíu vstupnú svorku 13 riadiaceho člena a zvyšujú respektive znižujú stav prvého vratného čítača 2 a druhého vratného čítača 2· Výstupné číslo prvého vratného čítača _3 riadi generátor 4 želaných hodnót statorových prúdov, ktorý generuje signál predstavujúci stupňovú aproximáciu funkcií sinus a cosinus, pričom tieto signály riadia výkonový ovládač sústavy _5 ovládač - krokový motor. Tvarovač 2 generuje pri přechode skutočnej hodnoty fázového prúdu statora krokového motora nulou krátký impulz, ktorý paralelné přepíše stav druhého vratného čítača 2 na hodnotu odvodenú dekodérom 2 ^z výstupného čísla prvého vratného čítača 2· Priradenie, ktoré dekodér 6_ realizuje je navrhnuté tak, aby druhý vratný čítač 2 svojim stavom indikoval polohu vektora skutočného prúdu statora absolútne v rámci jednej elektrickej otáčky. Tento údaj spolu s výstupným sígnálom cyklicky pracujúceho snímača 2 absolutnej polohy rotora generujúceho informáciu o absolutnej polohe rotora v rámci jednej elektrickej otáčky, představuje adresu pre pevnú pamHť 10 PROM. V tejto pevnej pamSti 10 je vyhodnotený uhol rozladenia, rpičom v případe, že uhol rozladenia překročí dovolené hodnoty, je generovaný riadiaci signál na prvom alebo druhom výstupe pevnej pamSte 10 podlá toho, že v ktorom smere k prekročeniu dovolenej hodnoty uhla rozladenia došlo. Výstupnés ignály pevnej pamSte 10 PROM riadia blokovací obvod 11, ktorý v případe potřeby prepúšťa impulzy vysokej frekvencie připojené na prvú vstupnú svorku 14, na prvý vstup prvého člena 2 logického súčtu, respektive na prvý vstup druhého člena 2 logického súčtu tak, aby došlo k zmene uhla rozladenia krokového motora do intervalu dovolených hodnót. Interval dovolených hodnót uhla rozladenia krokového motora je úsek vymedzený maximami momentu na jednej perióde synchronizačně j charakteristiky krokového motora.

Claims (1)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   Zapojenie riadiaceho člena pre uzavretý servosystém s krokovým motorom s: pružnou spStnou vSzbou od polohy rotora a vyhodnocováním fázového posunu prSdov vyznačujúce sa tým, že na vstup sústavy (5) ovládač - krokový motor je připojený výstup generátora (4) želanej hodnoty statorových prúdov, ktorého vstup je spojený jednak s výstupom prvého vratného čítača (3) a súčasne so vstupom dekodére (6), pričom výstup dekodéra (6) je připojený na třetí vstup druhého Vratného čítača (9) , ktorého prvý vstup je připojený na prvý vstup prvého vratného čítača (3) a zároveň na výstup prvého člena <1> logického súčtu a jeho druhý vstup je připojený na druhý vstup prvého vratného čítača (3) a zároveň na výstup druhého člena (2) logického súčtu, pričom štvrtý vstup druhého vratného čítača (9) je spojený s výstupom tvarovača (7) připojeného svojim vstupom k prvému výstupu sústavy (5) ovládač - krokový motor, ktorého druhý výstup predstavujúci jeho mechanický výstup je spojený so vstupom cyklicky pracujúceho snímača (8) absolutnej polohy, ktorého výstup je připojený k prvému vstupu pevnej pamSte (10) spojenej svojím druhým vstupom s výstupom druhého vratného čítača (9) a svojim prvým a druhým výstupom je spojený s prvým a druhým vstupom blokovacieho obvodu (11) spojeného svojim třetím vstupom s prvou vstupnou svorkou (14), pričom prvý výstup blokovacieho obvodu (11) je spojený s prvým vstupom prvého člena (1) logického súčtu a jeho druhý výstup je spojený s prvým vstupom druhého člena (2) logického súčtu, zatialčo druhý vstup prvého člena (1) logického súčtu je spojený s druhou vstupnou svorkou (12), kde druhý vstup druhého člena (2) logického súčtu je spojený s treťou vstupnou svorkou (13).