Кенио Т. Шаговые двигатели и их микропроцессорные системы управления (1028406), страница 20
Текст из файла (страница 20)
В момент возврата ротора снова возбуждается об- Влодной импульс Иапрлжение В т.а Вклад Р л о. 5. 37. Вхоплоя контроллер лла ошюфеэвого уареалеаиа, которма может быть широко использован для фармлро валка л миульса Положение радноВесил фааьь1 Положение раднодесил раем 1 Ра с. 5. За. Угол поворота а имркаа ампульоа пра лемпфлроэююл меюдом обратиоа флам: 1 - лероключелне о 4юэм 1 ан феэу 2; 2 — переключение аа феэу 11 3 — переключение аа фазу 2 120 тор имел нулевую частоту вращения в положении равновесна 2. Таким об.
разом, когда возбуждается обмотка 2, ротор находится в положения равно. весня фазы 2 без проскакав и колебаний. Цепь входного контроллера дпя управления меюдом обратаюй фазы прнведена на ряс. 5.39. Эта схема может быль применена при большем количестве шагов на инкремент движения добавлением большего количества импулмов, предшествую. щих импульсу обратной фазы. Яля реализации способа устранения колебаний ротора методом обратной салан необходимо подобрать импульсы, предшествующяе моменту включения обратной фазы и дающие минимальный отклик: импульс включения обрапюй фазы дая замедпения движения ротора с нагрузкой так, чюбы достигалось ючно требуемэе положение равновесия; последующий импульс так, чтобы удержать роюр в его заданном положении с минимумом колебаннй. 5.43.
Лемпфироваиное миогошаговое движение. Одношаговое движение имеет в основном колебательный характер. Неколебательное много- шаговое (инкрементьюе) данженяе может быть получено несколькимя шагами с соответсшенно распределенными во времени импульсами. Приведем два примера. 1.
Электронное демпфирование с задержкой последнего пита 111, схемная реализация коюрого приведена на рис. 5.40. Предположим, что желательно сделать три шага. Если подать поспеповательность их трех импульсов со средней скоростью, то отклик будет такой, как показано на рис. 5.40, а.
Однако если период межгоу первым я вторым импульсамн подобрать так, чтобы ротор прошел ровно один шаг, ю его конечное положение будет соответствовать фазе 3. Последний импульс применяется тогда югя удержания ротора в положении равновесия, как показано на рис. 5.39, б. Если момент трения в системе таков, по ротор не проска- нси уаьс Р и с. 5. 39. Входной контропнер при демпбжровении методом обратной фазы од. пошагового двнжспня 3 Кепинсетш г шансу Ксничистас т ьииноу 1 0 теньнееть тнпьнссть 1 Г и/ импу.мсаг упреждение Обььчное трехшмовое (а) ньижепие и юже при электронном с задержкой поснеднего шага (б) импупьсст упрсбненин Р и с. 5.
40. демпфировтши 121 кивает один шаг, ю зту схему демпфирования использовать нельзя. Она также неприменима, если количество шагов на один инкремент меньше трех. 2. Электронное демпфирование с постоянной частоюй подачи импульсов управления. Еслн неколебатепьное инкрементное движение обеспечиваетси несколькими импульсами управления с равными интервалами, то входной контроллер может быль достаючно прост. Нимура [2, 4] приводит примеры демпфированного инкрементного движения двигателя реактивного типа с внешним роюром, у которого используется от трех до шести импульсов управления с равными интервалами на один инкремент движения как при однофазном, так и при двухфазном управ- леням. Также представлены примеры полушагового управления с 6-12 ша.
гама на один инкремент. На рнс. 5.41, а показан однопиговый отклик при двухфазном управлении. На рис. 5.41, б, в представлены отклики при трехшапзвом (ширина импульса 8,6 мс) и шестишаговом (5,93 мс) управлении азответственно. 5 Ъ5 й И ВР 0 в) 1!1) !1 50 100 Врака, мс а) Шо 0 1 50 Р и с. 5. 41. Одиоплговое папке.
иие и даилеиие беа колебания ири иесковьких импульсах увфзвлюиий с рааимми иитсрааиами 0) 100 На рнс. 5.42 показана схема дпя генерации последовательностей импульсов с одинаковыми интервалами. Формы импульсов дпя различных узлов этой схемы приведенм на рнс. 5.43.
5.4.4. Ускорение и замедлепяе роторе. Длв работы В!Д на частоте выше его собственной частоты приемистосги необюднмо использовать схемы ускорения и замедления дпя предотвращения пропуска шага. Для систем управления без обратной связи зто означает, по двигатель начинает работу при шаговой частоте вращения, равной или ниже его максимальной частоты прнемистости, затем шаговая часюта нарастает ю временем до требуеьюго значения. Кроме того, в большинстве случаев двигатель должен замедпяться до некоюрой часюты вращении, до того как ои остаювится без ошибок позиционирования.
Рассмотрим следующие способы. Велтильпый оспилляюр. Входной контроллер типа векпщьюго осцвтляюра, используппций спнхроннзаюр на интегральной микросхеме !С 555, показан на рис. 5.44, а формы кривых потенцяалов в точках цепи — на рнс. 5.45. Когда выходной щгнал достигает уровня А, моно- стабильной схемой МБ! выдается импульс шириной Т,. С другой сюро- тте -и2 Входной сигеас Р и с. 5.
42. Входиоа коитроппер ппа геиерлпщ мккоиькпх импульсов тправ- пеииа с равимми иитервааами 122 5. 1. 3Ь ввяжемся в епеме Рпе. 5,42 овдовей епеейг в .г тл Г1Г1 П гт ГГ 8 / Х т Г ~ Г 1т ны, после появления входлого гигнппа потенциал точки А доспппет уровня А и мюсросхема 1С 555 обеспечивает генерацию гигнала. Поспедователыюсть импульсов, необходнмая дпя поворота, подается в точках мннимума кривой, онн также имеют ширину Т, . Период колебаний в эюм случае составляет 0,7(Я4 + ЯЛ) С. Как ясно из 1мсунка, период колебаний меньше, чем времешюй интервал между первым и вторым выходными импупьгамп.
Есин чнспо импульсов на одно движение равно 1т', счетчик импульсов должен быть предаарателыю установлен на значение гт' — 1. В пивном примере попользуется счетчик типа 74192 илн 74193. Схема МБ2 выдает свпгал после достижения потеншюла в точке Пзначения А. После згого в момент Те схема МВЗ вьпщет импульс Тз. Время Те больше, чем период колебаний ротора прн повороте, по обеспечввает его надежную остановку.
Оддако дпя некоторых видов нагрузок двигателя нет необходимости задавать поотеднпй шаговый интервал большим, чем предыдущий. Рп е. 5. 44. Пептвпьный оапппмюр: 1 — пматпьеы врещевпп; 2- пропоппеппе первого пппгпмп 123 Вотрет и лалрулна ачетчина Влад Вентиля доннелл Вито уроВнл Ь Впяатн до панца подсчета Вернний предел .А Влад Вентине Пинчний предел Потенциал В т.
я Потенциал В ч. В Потенциал Вк С П-потенциал м81 тч Потенциал В ч.З О.потенциал В Мат т, т, П-потенциал В МЗЗ В Вниод Подсчет Рис. 5. 45. Диаграммы иаирежеииа в вевшвмчам ацпссшчаре Резнсторио-емкостное (ЯС7' ускорение. Когда частота вращеннв намного больше частоты прнемнстости, для ускоренна ШД требуется другой способ. Баян в снстеме двигатель-нагрузка с росшм частоты вращения момент уменьпмется, ндеельной характернсппсой ускоренна является такая, прн коюрой рост ускорения уменьшается с увеличением частоты вращения, т.е. последняя возрастает быстрее прн низких значениях шаговых частот вращения н медяеннее прн нх высоких значениях.
Схема реалнзацнн способа приведена на рмс. 5.46. Когда на вход поступает пусковой сигнал, изменение потенциала на конденсаторе С почиет зкспонен- г Р и с. 5. 46. Схема рив Я.С-ускорении: 1 — торможение; 2 — ускорение; 3 — ночева кчрможемчи;  — счетчик имцувч сав; 5 — конец; 6 — максимеиьили частота врешеиив; 7 — пинммлиьиев частота вращение 124 Ряс. 5. 47.
Профиль частоты пмпуаь. соа упряюеппа прп Я С-ускоренна ума» мюм Ио* йип ымйя уа арама циальный характер и постоянная времени равна С(Я1+Я2) . Вхожей сигюл поступает на преобразователь напряженые-частота Ч вЂ” Р дпя создания импульсов ускорения. В случае замедления роюра конденсатор С через ЯЗ начинает разряжаться.
Когда преобразователь Ч-Р вьщаст требуемое число импульсов, счетчик импульюв посылает сигнал на базу транзистора рс72. Приотпирании транзистора КТ2 начинается разряд конденсатора. Максимальная и мпнимальнав частоты вращения регулируются переменными сопротивлениями Я2 и ЯЗ. На рис. 5.47 приведена завпаьюсть частоты следование импульсов уаравленяя от времени. Одним из недостатков метода резисторно.емкостного ускорения является то, что скорость замедления в самом начале может быть слишком велика. Способы устранения этого недостатка рассьютрены в [Ц. 55.
УПРАВЛЕНИЕ УСКОРЕНИЕМ ДВИГАТЕЛЯ С ПОМОЩЪЮ МИКРОПРОЦЕССОРА Наиболее характерным качеством микропроцессоров является гибкость программирования. Пренмущеспю микропроцессора состоит также в том, что он позволяет осуществлять генерацию временных импульсов, управление логической последовательностью и выполнение функций входного контроллера.
Программа, рассмотренная ниже, служит дпя просюго управление ускорением и замедлением двигателя. Более сложные способы регулирования часготы вращении могут быть реализованы при помощя соответствующей программы дэв микропроцессора. 5.5.1. Основные концепции использования микропроцессоров серий 8080 и их структурная схема.
Существует множеспю разработок соответствующего математического обеспечения дпя конкретных типов микропроцессоров. В примере предлагается простейшей алгоритм с исполь эованнем микропроцессора 8080А. Он может быть использован дпя лю. бого микропроцессора се1мв 8080. Центральное процессорное устройство СРО 8080А имеет шесть регистров, которые могут быть исюльзованы дпя управлениа двигателем.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
