專利名稱：一種自動絡筒變頻調速系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動絡筒變頻調速系統(tǒng)。
背景技術：
自動絡筒機是集機、電、儀、氣一體化的高水平的最新一代紡織機械產(chǎn)品。將管紗 繞成無結筒紗、并在卷繞過程中去除紗疵；適用于棉、毛、纖、純紡與混紡等的絡筒工序，生 產(chǎn)高質量的無結頭筒紗。適用纖維品種棉、毛、化纖及其混紡。適用紗線品種單紗、股線。 接頭方式機械打結，空氣捻接、機械搓捻，并可以有濕加及熱加。自動絡筒機配置有空氣 捻結器、機械捻結器；電子清紗器；鎳合金鑄鐵槽筒；機械防疊裝置；平衡、防震、張力裝置； 定長、定徑裝置；單錠變頻調速裝置；上臘裝置；機頭綜合監(jiān)控系統(tǒng)；游動吹吸風裝置等。自動絡筒機具有運轉高效、高速、高質、穩(wěn)定，維修筒便，性能優(yōu)良等優(yōu)點。自動絡 筒機國際市場依舊由意大利SAVIO公司、日本村田機械株式會社和德國賜來福公司把持。 現(xiàn)在的三種自絡有三種獨特的空捻系統(tǒng)。任何一種系統(tǒng)中的一個型號的捻接塊要打天下是 不可能的，廠家準備了多種型號的捻接塊供你選擇。一個好的空捻系統(tǒng)，它上面的某一種型 號的捻接塊應該是能適應寬范圍內的紗線品種的。絡紗屬織造準備工序，把紗做成適當卷繞形式和適當卷繞密度的卷裝。緯紗一般 做成筒子供無梭織機使用，絡紗機按操作形式分成普通絡筒機(含普通筒子絡機、絞紗絡 筒機、松式絡筒機和精密絡筒機等)和自動絡筒機。普通絡筒機的電控系統(tǒng)一般較簡單，自 動絡筒機的主要特點是每錠紗均自動接頭、自動接頭可以是一臺打結器對全機或一側的 各錠進行循環(huán)打結，也可以是每錠均設有打結器，如錠數(shù)較多、速度較高，一般是每錠均設 有打結器。自動絡筒機用于將筒紗繞成無結筒紗并在卷繞過程中除去紗疵，適用于棉、毛、 化纖及其混紡紗的絡紗。我們的自絡用戶在選機型時很少有從這方面來考慮的。目前我國已經(jīng)能夠批量生 產(chǎn)自動絡筒機，但在數(shù)量上不能滿足國內紡織企業(yè)的發(fā)展和改造需要，在質量上也比國際 先進水平差近10年，不能滿足更新改造的需求，因此應加快國產(chǎn)新型自動絡筒機的發(fā)展速度。現(xiàn)有主流自動絡筒機在工作階段的一個缺陷是由于缺乏變頻調速技術，在開車 時，空捻氣壓波動較大、很不穩(wěn)定；長期處于5-5. 5KG氣壓的工作狀態(tài)。

實用新型內容本新型所涉及自動絡筒變頻調速系統(tǒng)，其特征在于包括單錠單電動機、無刷直流 電動機、與無刷直流電動機同軸轉動的槽筒、電動機定子線圈、單錠cpu控制器、工業(yè)計算 機ipC，Can現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)fcs ；所述的無刷直流電機的控制連接形式是電子換相；所述 電子換相包括主要逆變電路和轉子位置檢測電路；所述無刷直流電機的逆變器主電路，由6個功率管組成。所述的電動機定子線圈連接到逆變電路控制流入電機線圈的電流。[0010]經(jīng)本申請人研究分析為了改進現(xiàn)有主流自動絡筒機在工作階段的缺乏變頻調速 技術缺陷，對自動絡筒機重要部位進行了以下改進無刷直流電動機無刷直流電動機轉子由永久磁鋼制成，定子繞有線圈(相當于有刷直流電動機的 電摳繞組)，還內裝檢測轉子位置的磁元件(如霍爾ic等)，此電機稱為永磁無刷直流電動 機，由此看來其結構簡單且效率高，起動轉矩大，電動機能頻繁起動而不發(fā)熱，因此得到廣 泛應用。該自動絡筒變頻調速系統(tǒng)，其特征在于包括單錠單電動機、無刷直流電動機、與 無刷直流電動機同軸轉動的槽筒、電動機定子線圈、單錠CPU控制器、工業(yè)計算機ipc，can 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)fcs ；所述的無刷直流電機的控制連接形式是電子換相。無刷直流電動機的控制無刷直流電機的控制，一是實現(xiàn)電子換相；二是采用電流、速度雙閉環(huán)控制，使無 刷直流電機獲得良好的動態(tài)性能。電子換相主要靠pwm控制的逆變電路和轉子位置檢測電路來完成，無刷直流電機 的逆變器與一般逆變器不同，它受控于轉子位置檢測器，位置檢測傳感器向驅動電路發(fā)出 換相信號。無刷直流電機的逆變器主電路，由6個功率管組成，每一瞬間有2個功率管導通， 每隔60度電角度換相一次，每一功率管導通120度電角度，如圖1所示；電動機定子線圈連接到逆變電路控制流入電機線圈的電流。6個功率管的導通順 序是v6vl — vlv2 — v2v3 — v3v4 — v4v5 — v5v6如此循環(huán)，6個功率管中上、下如此交互 導通、關斷以轉變定子線圈電流的方向，將直流電變成3相可調的交流電，從而實現(xiàn)調壓調 速。(雙閉環(huán)控制電路如圖2)；全機控制系統(tǒng)每錠設有單錠cpu控制器，控制該錠的接頭程序，運轉速度和紗線張力，上位機采 用工業(yè)計算機ipc，并配有17英寸觸摸屏監(jiān)控紗線質量、筒子防疊、紗線張力、打結循環(huán)程 序以及吸風機等工作狀況、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和工藝參數(shù)設定、顯示等，全機采用can現(xiàn)場總線控制 系統(tǒng)(fcs)如圖3所示。(圖3自動絡筒機控制系統(tǒng)原理框圖。)由于采用以上技術改進，有益技術效果為(1)結構簡單、效率高、起動轉矩大、過載能力強、噪聲低；(2)機械特性硬、速度變動率約士0. 05%，即速度穩(wěn)定性好；(3)可調速范圍寬，一般為30 3000r/min ；(4)輸出功率小，一般為400w以下。

圖1是無刷直流電機的逆變電路；圖2無刷直流電動控制電路原理框圖；圖3自動絡筒機控制系統(tǒng)原理框圖。
具體實施方式
電子換相主要靠pwm控制的逆變電路和轉子位置檢測電路來完成，無刷直流電機的逆變器與一般逆變器不同，它受控于轉子位置檢測器，位置檢測傳感器向驅動電路發(fā)出 換相信號。無刷直流電機的逆變器主電路，由6個功率管組成，每一瞬間有2個功率管導通， 每隔60度電角度換相一次，每一功率管導通120度電角度，如圖1所示。該自動絡筒變頻調速系統(tǒng)，其特征在于包括單錠單電動機、無刷直流電動機、與 無刷直流電動機同軸轉動的槽筒、電動機定子線圈、單錠CPU控制器、工業(yè)計算機ipc，can 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)fcs ；所述的無刷直流電機的控制連接形式是電子換相。電動機定子線圈連接到逆變電路控制流入電機線圈的電流。6個功率管的導通順 序是v6vl — vlv2 — v2v3 — v3v4 — v4v5 — v5v6如此循環(huán)，6個功率管中上、下如此交互 導通、關斷以轉變定子線圈電流的方向，將直流電變成3相可調的交流電，從而實現(xiàn)調壓調 速。雙閉環(huán)控制電路如圖2;每錠設有單錠cpu控制器，控制該錠的接頭程序，運轉速度和紗線張力，上位機采 用工業(yè)計算機ipc，并配有17英寸觸摸屏監(jiān)控紗線質量、筒子防疊、紗線張力、打結循環(huán)程 序以及吸風機等工作狀況、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和工藝參數(shù)設定、顯示等，全機采用can現(xiàn)場總線控制 系統(tǒng)(fcs)如圖3所示。經(jīng)本申請人研究分析為了改進現(xiàn)有主流自動絡筒機在工作階段的缺乏變頻調速 技術缺陷，對自動絡筒機重要部位進行了以下改進無刷直流電動機無刷直流電動機轉子由永久磁鋼制成，定子繞有線圈(相當于有刷直流電動機的 電摳繞組)，還內裝檢測轉子位置的磁元件(如霍爾ic等)，此電機稱為永磁無刷直流電動 機，由此看來其結構簡單且效率高，起動轉矩大，電動機能頻繁起動而不發(fā)熱，因此得到廣 泛應用。無刷直流電動機的控制無刷直流電機的控制，一是實現(xiàn)電子換相；二是采用電流、速度雙閉環(huán)控制，使無 刷直流電機獲得良好的動態(tài)性能。電子換相主要靠pwm控制的逆變電路和轉子位置檢測電路來完成，無刷直流電機 的逆變器與一般逆變器不同，它受控于轉子位置檢測器，位置檢測傳感器向驅動電路發(fā)出 換相信號。無刷直流電機的逆變器主電路，由6個功率管組成，每一瞬間有2個功率管導通， 每隔60度電角度換相一次，每一功率管導通120度電角度，如圖1所示；電動機定子線圈連接到逆變電路控制流入電機線圈的電流。6個功率管的導通順 序是v6vl — vlv2 — v2v3 — v3v4 — v4v5 — v5v6如此循環(huán)，6個功率管中上、下如此交互 導通、關斷以轉變定子線圈電流的方向，將直流電變成3相可調的交流電，從而實現(xiàn)調壓調 速。(雙閉環(huán)控制電路如圖2)；全機控制系統(tǒng)每錠設有單錠cpu控制器，控制該錠的接頭程序，運轉速度和紗線張力，上位機采 用工業(yè)計算機ipc，并配有17英寸觸摸屏監(jiān)控紗線質量、筒子防疊、紗線張力、打結循環(huán)程 序以及吸風機等工作狀況、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和工藝參數(shù)設定、顯示等，全機采用can現(xiàn)場總線控制 系統(tǒng)(fcs)如圖3所示。(圖3自動絡筒機控制系統(tǒng)原理框圖。)由于采用以上技術改進，有益技術效果為主要技術特征為[0043](1)結構簡單、效率高、起動轉矩大、過載能力強、噪聲低；(2)機械特性硬、速度變動率約士0. 05%，即速度穩(wěn)定性好；(3)可調速范圍寬，一般為30 3000r/min ；(4)輸出功率小，一般為400w以下。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求1.一種自動絡筒變頻調速系統(tǒng)，其特征在于包括單錠單電動機、無刷直流電動機、與 無刷直流電動機同軸轉動的槽筒、電動機定子線圈、單錠CPU控制器、工業(yè)計算機ipc，can 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)fcs ；所述的無刷直流電機的控制連接形式是電子換相；所述電子換相 包括主要逆變電路和轉子位置檢測電路；所述無刷直流電機的逆變器主電路，由6個功率 管組成；所述的電動機定子線圈連接到逆變電路控制流入電機線圈的電流。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動絡筒變頻調速系統(tǒng)，其特征在于，所述的單錠cpu控制器 的上位機采用工業(yè)計算機ipc，并配有監(jiān)控紗線質量的17英寸觸摸屏，用can總線接口卡與 can總線連接，can總線上的各cpu控制器和變頻器備有can標準通信接口。
專利摘要一種自動絡筒變頻調速系統(tǒng)，其包括單錠單電動機、無刷直流電動機、與無刷直流電動機同軸轉動的槽筒、電動機定子線圈、單錠cpu控制器、工業(yè)計算機ipc，can現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)fcs；所述的無刷直流電機的控制連接形式是電子換相；所述電子換相包括主要逆變電路和轉子位置檢測電路；所述無刷直流電機的逆變器主電路，由6個功率管組成；所述的電動機定子線圈連接到逆變電路控制流入電機線圈的電流。優(yōu)點是結構簡單、效率高、起動轉矩大、過載能力強、噪聲低；機械特性硬、速度穩(wěn)定性好。
文檔編號G05B19/418GK201845220SQ20102054009
公開日2011年5月25日 申請日期2010年9月25日 優(yōu)先權日2010年9月25日
發(fā)明者唐杰 申請人:四川華紡銀華有限責任公司