Файл: Филатов, А. С. Электропривод и автоматизация реверсивных станов холодной прокатки.pdf

ветствующим уменьшением индуктивностей фазных об­ моток. Очевидно, что учет насыщения представляет со­ бой весьма сложную задачу, поэтому исследование сис­ темы привода нажимных устройств с шаговым двигателем, работающими в автоматическом режиме, проводили непосредственно на промышленных установ­ ках пли на специальных стендах с привлечением метода математического моделирования.

7. СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Схема управления ШД представляет собой стати­ ческий преобразователь частоты, вырабатывающий четырехфазную систему прямоугольных импульсов напря­

для управления усилителями мощности УМ\—УМ4, ко­ торые осуществляют переключение обмоток ШД в за­ данной очередности. Блоком управления ШД принято называть совокупность распределителя импульсов и усилителей мощности. Блок управления является обяза­ тельным элементом в любой системе с ШД, независимо от ее назначения и структуры. Обычно для блоков уп­ равления силовыми шаговыми двигателями в качестве коммутирующих элементов используют тиристоры. В тиристорном блоке управления благодаря большому ко­ эффициенту усиления (1000—100000) возможно совме­ щение функций распределения и усиления входных импульсов. Блок управления должен обеспечивать от-

240

работку каждого шага с максимальным динамическим моментом независимо от предыдущего состояния. Для расширения частотного диапазона работы ШД исполь­ зуются различные способы форсирования электромаг­ нитных переходных процессов при постоянном уровне питающего напряжения. Наиболее распространены два основных способа:

1. «Простая» форсировка, заключающаяся в повы­ шении напряжения источника питания и включении по­ следовательно с обмотками управления добавочных ак­ тивных сопротивлений, ограничивающих силы фазных

2. Форсировка с «отсечкой». В этом случае напряже­ ние питания также превышает номинальное, а ограниче­ ние силы тока до допустимого значения обеспечивается за счет релейной обратной связи. Обратная связь может быть осуществлена в функции силы тока или времени.

На рис. 121 приведена принципиальная схема управ­ ления шаговым двигателем, в которой реализован пер­ вый способ форсирования электромагнитных переход­ ных процессов.

Схема состоит из узла логики,' выполняющего функ­ ции распределения управляющих сигналов по вентилям и выходных каскадов, с помощью которых переключа­ ются обмотки шагового двигателя. Переключение осу­

управляемых вентилей осуществляется с помощью кон­ денсаторов С ( — С 4 ) включенных между анодами венти­ лей. Включение вентиля вызывает перезаряд емкости и погасание ранее горевшего вентиля. Обмотки управле­ ния ОУ[—ОУ4 и добавочные сопротивления Ящ—/?Д4 включены в анодную цепь. Диоды Д\—Д4 уменьшают

перенапряжения при отключениях обмоток ШД. Для работы логической схемы в катодной цепи вентилей включены сопротивления Roci~ROCA- Падение напряже­ ния на этих сопротивлениях равно 12 В.

+ и

Рис. 121. Принципиальная схема управления шаговым двигателем

Логическая часть схемы выполнена на импульсных трансформаторах ИТ\—ИТА, диодах ДВ\—ДВл и ДНХ—Д#4 и Дь—Д12. Трансформаторы ИТ\ и ИТ4 име­ ют по две первичные обмотки и одной вторичной. Вход­ ные шины ВХ\ и ВХ2 соединены с первичными обмотка­ ми всех импульсных трансформаторов. Прохождение тока через первичные обмотки трансформаторов опреде­ ляется состоянием диодов ДВ^—ДВ4, ДН{—ДНл, под­ ключенных к катодным сопротивлениям вентилей.

При включенных в исходном положении вентилях УВХ—УВ3 импульс, поданный на вход ВХ\, пойдет толь­ ко на управляющие электроды УВ2 и УВ3 , так как от­ крыты только диоды ДВ2 и ДВ3.

242

жигание вентиля УВА и погасание УВ3 и т. д. Реверси­ рование двигателя осуществляется подачей управляю­ щих импульсов на вход ВХ2.

8. ШАГОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ СЕРИИ ШМ-2,65

Как следует из принципа управления шаговым дви­ гателем, его технические параметры в высокой мере оп­ ределяются качеством протекания электромагнитных процессов в обмотках управления при их коммутации. Чем меньше постоянные времени обмоток управления и

Как видно из графика, увеличение коэффициента форсировки силы тока в обмотке управления позволяет существенно увеличить скорость двигателя при плав­ ном увеличении частоты управляющих импульсов. На­ пример, увеличение Кф с 18 до 120 позволило увеличить