Мастерская по наладке электроприводов
Распределители импульсов
Распределитель импульсов (электронный коммутатор) представляет собой счетчик, осуществляющий деление входных импульсов в соответствии с числом каналов усилителя мощности. Требования, предъявляемые к распределителю, можно сформулировать следующим образом:

Распределение импульсов по заданному числу каналов в произвольной комбинации при минимальном количестве элементов; надежная работа в широком диапазоне частот, включая и нулевую; обеспечение реверса с любого импульса без пропуска информации. Наиболее полно указанным требованиям соответствуют транзисторные распределители. Следует отметить, что принцип построения распределителя и элементы, из которых он выполнен, при сохранении числа тактов коммутации не оказывают влияния на выходные характеристики шагового привода.

Выбор основных элементов и варианта распределителя определяется только удобствами согласования его с выходным усилителем, простотой и надежностью схемы. Управление нереверсивным распределителем импульсов осуществляется по одному каналу. Для осуществления реверса ШД необходимо изменять последовательность переключения каналов распределителя и соответственно обмоток ШД, что достигается одним из следующих способов.

В схемах с двумя перекрестными связями и двумя входами наличие импульсов на одном из входов соответствует прямой последовательности переключения, а на другом - обратной. В схемах, где управление реверсивным распределителем производится по одному каналу разнополярными импульсами, реверс ШД осуществляется при изменении полярности входных импульсов. Если управление распределителем осуществляется по одному каналу однополярными импульсами, то изменение направления вращения производится с помощью триггера реверса.

Для управления триггером требуется один канал при разнополярных импульсах или два канала, если используются однополярные импульсы. Наибольшее распространение нашел первый способ реверсирования, отличающийся высокой помехозащищенностью и универсальностью. Второй способ удобно использовать при ограниченном количестве каналов управления. Третий способ реверса имеет наибольшее количество каналов управления и минимальную помехозащищенность, так как потеря информации в канале реверса (или появление импульсной помехи) приведет к неправильной отработке всей серии входных импульсов.

Число каналов распределителя и последовательность их переключения определяются количеством фаз ШД. Он состоит из четырех однотипных ячеек, каждая из которых содержит: транзистор типа П26, нагрузочное сопротивление сопротивление "внешней" связи, линию задержки, диод "внутренней" связи и элементы запуска. осуществляющие логическую операцию И. Для обеспечения надежного запирания база транзистора связана через сопротивление с источником смещения.

Внутренние связи выполнены таким образом, что в открытом состоянии находятся одновременно два транзистора. Импульс, поступающий на любой из входов, проходит на два транзистора, подтверждая состояние одного и открывая другой. И усилителю мощности: Рассмотренная схема является частным случаем m-фазного унифицированного распределителя. Принцип, положенный в основу этих схем, позволяет создать распределители с любым числом тактов коммутации.

Он представляет собой трехстабильный триггер с емкостной коммутацией. Импульсные трансформаторы совместно с диодами и сопротивлениями нагрузки образуют схемы совпадения. Задержка напряжения обратной связи, снимаемого с сопротивления нагрузки, обеспечивается перезарядом коммутирующего конденсатора. Поэтому длительность входного импульса не должна быть больше времени восстановления управляющих свойств тиристора.

При подаче напряжения питания схема устанавливается в исходное состояние за счет заряда конденсатора. Как и в предыдущей схеме, импульс, поданный на любой из входов, поступает на два тиристора, подтверждая состояние одного и включая другой. Импульсы, поступающие на Вход обеспечивают переключение тиристоров в последовательности 1-2-3-1, а на Вход 2- в последовательности 1-3-2-1. Рассмотренная схема может быть использована для непосредственного управления ШД, если нагрузочные сопротивления 100 ом заменить обмотками управления. Принципиальная схема трехтактного тиристорного распределителя.

Усилители мощности: Коммутация обмоток управления ШД производится усилителями мощности. Принцип их построения и типы коммутирующих элементов оказывают значительное влияние на характеристики шагового привода. Шаговый двигатель является разновидностью синхронного с частотным регулированием. Следовательно, для полного использования ШД во всем диапазоне частот и улучшения его энергетических показателей необходимо регулировать величину питающего напряжения. При этом существенно усложняется система привода, снижается ее надежность и увеличивается инерционность регулирования.

Поэтому такие системы не нашли промышленного применения. Случайный характер информации с мгновенными изменениями частоты входных импульсов требует безынерционного управления ШД. Блок управления должен обеспечивать отработку каждого шага с максимальным динамическим моментом независимо от предыдущего состояния. Этому требованию удовлетворяет блок управления, имеющий характеристики "источника тока".

Поэтому для расширения частотного диапазона работы ШД используются различные способы форсирования электромагнитных переходных процессов при постоянном уровне питающего напряжения. Наиболее распространены два основных способа: "Простая" форсировка, заключающаяся в повышении напряжения источника питания и включении последовательно с обмотками управления добавочных активных сопротивлений, ограничивающих фазные токи при нулевой частоте. Форсировка с "отсечкой".


Спонсор публикации:
©2009-2012 - Права защищены
Укажите ссылку на источник при копировании информации