专利名称：一种自动络筒变频调速系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动络筒变频调速系统。
背景技术：
自动络筒机是集机、电、仪、气一体化的高水平的最新一代纺织机械产品。将管纱 绕成无结筒纱、并在卷绕过程中去除纱疵；适用于棉、毛、纤、纯纺与混纺等的络筒工序，生 产高质量的无结头筒纱。适用纤维品种棉、毛、化纤及其混纺。适用纱线品种单纱、股线。 接头方式机械打结，空气捻接、机械搓捻，并可以有湿加及热加。自动络筒机配置有空气 捻结器、机械捻结器；电子清纱器；镍合金铸铁槽筒；机械防叠装置；平衡、防震、张力装置； 定长、定径装置；单锭变频调速装置；上腊装置；机头综合监控系统；游动吹吸风装置等。自动络筒机具有运转高效、高速、高质、稳定，维修筒便，性能优良等优点。自动络 筒机国际市场依旧由意大利SAVIO公司、日本村田机械株式会社和德国赐来福公司把持。 现在的三种自络有三种独特的空捻系统。任何一种系统中的一个型号的捻接块要打天下是 不可能的，厂家准备了多种型号的捻接块供你选择。一个好的空捻系统，它上面的某一种型 号的捻接块应该是能适应宽范围内的纱线品种的。络纱属织造准备工序，把纱做成适当卷绕形式和适当卷绕密度的卷装。纬纱一般 做成筒子供无梭织机使用，络纱机按操作形式分成普通络筒机(含普通筒子络机、绞纱络 筒机、松式络筒机和精密络筒机等)和自动络筒机。普通络筒机的电控系统一般较简单，自 动络筒机的主要特点是每锭纱均自动接头、自动接头可以是一台打结器对全机或一侧的 各锭进行循环打结，也可以是每锭均设有打结器，如锭数较多、速度较高，一般是每锭均设 有打结器。自动络筒机用于将筒纱绕成无结筒纱并在卷绕过程中除去纱疵，适用于棉、毛、 化纤及其混纺纱的络纱。我们的自络用户在选机型时很少有从这方面来考虑的。目前我国已经能够批量生 产自动络筒机，但在数量上不能满足国内纺织企业的发展和改造需要，在质量上也比国际 先进水平差近10年，不能满足更新改造的需求，因此应加快国产新型自动络筒机的发展速度。现有主流自动络筒机在工作阶段的一个缺陷是由于缺乏变频调速技术，在开车 时，空捻气压波动较大、很不稳定；长期处于5-5. 5KG气压的工作状态。
实用新型内容本新型所涉及自动络筒变频调速系统，其特征在于包括单锭单电动机、无刷直流 电动机、与无刷直流电动机同轴转动的槽筒、电动机定子线圈、单锭cpu控制器、工业计算 机ipC，Can现场总线控制系统fcs ；所述的无刷直流电机的控制连接形式是电子换相；所述 电子换相包括主要逆变电路和转子位置检测电路；所述无刷直流电机的逆变器主电路，由6个功率管组成。所述的电动机定子线圈连接到逆变电路控制流入电机线圈的电流。[0010]经本申请人研究分析为了改进现有主流自动络筒机在工作阶段的缺乏变频调速 技术缺陷，对自动络筒机重要部位进行了以下改进无刷直流电动机无刷直流电动机转子由永久磁钢制成，定子绕有线圈(相当于有刷直流电动机的 电抠绕组)，还内装检测转子位置的磁元件(如霍尔ic等)，此电机称为永磁无刷直流电动 机，由此看来其结构简单且效率高，起动转矩大，电动机能频繁起动而不发热，因此得到广 泛应用。该自动络筒变频调速系统，其特征在于包括单锭单电动机、无刷直流电动机、与 无刷直流电动机同轴转动的槽筒、电动机定子线圈、单锭CPU控制器、工业计算机ipc，can 现场总线控制系统fcs ；所述的无刷直流电机的控制连接形式是电子换相。无刷直流电动机的控制无刷直流电机的控制，一是实现电子换相；二是采用电流、速度双闭环控制，使无 刷直流电机获得良好的动态性能。电子换相主要靠pwm控制的逆变电路和转子位置检测电路来完成，无刷直流电机 的逆变器与一般逆变器不同，它受控于转子位置检测器，位置检测传感器向驱动电路发出 换相信号。无刷直流电机的逆变器主电路，由6个功率管组成，每一瞬间有2个功率管导通， 每隔60度电角度换相一次，每一功率管导通120度电角度，如图1所示；电动机定子线圈连接到逆变电路控制流入电机线圈的电流。6个功率管的导通顺 序是v6vl — vlv2 — v2v3 — v3v4 — v4v5 — v5v6如此循环，6个功率管中上、下如此交互 导通、关断以转变定子线圈电流的方向，将直流电变成3相可调的交流电，从而实现调压调 速。(双闭环控制电路如图2)；全机控制系统每锭设有单锭cpu控制器，控制该锭的接头程序，运转速度和纱线张力，上位机采 用工业计算机ipc，并配有17英寸触摸屏监控纱线质量、筒子防叠、纱线张力、打结循环程 序以及吸风机等工作状况、数据统计和工艺参数设定、显示等，全机采用can现场总线控制 系统(fcs)如图3所示。(图3自动络筒机控制系统原理框图。)由于采用以上技术改进，有益技术效果为(1)结构简单、效率高、起动转矩大、过载能力强、噪声低；(2)机械特性硬、速度变动率约士0. 05%，即速度稳定性好；(3)可调速范围宽，一般为30 3000r/min ；(4)输出功率小，一般为400w以下。
图1是无刷直流电机的逆变电路；图2无刷直流电动控制电路原理框图；图3自动络筒机控制系统原理框图。
具体实施方式
电子换相主要靠pwm控制的逆变电路和转子位置检测电路来完成，无刷直流电机的逆变器与一般逆变器不同，它受控于转子位置检测器，位置检测传感器向驱动电路发出 换相信号。无刷直流电机的逆变器主电路，由6个功率管组成，每一瞬间有2个功率管导通， 每隔60度电角度换相一次，每一功率管导通120度电角度，如图1所示。该自动络筒变频调速系统，其特征在于包括单锭单电动机、无刷直流电动机、与 无刷直流电动机同轴转动的槽筒、电动机定子线圈、单锭CPU控制器、工业计算机ipc，can 现场总线控制系统fcs ；所述的无刷直流电机的控制连接形式是电子换相。电动机定子线圈连接到逆变电路控制流入电机线圈的电流。6个功率管的导通顺 序是v6vl — vlv2 — v2v3 — v3v4 — v4v5 — v5v6如此循环，6个功率管中上、下如此交互 导通、关断以转变定子线圈电流的方向，将直流电变成3相可调的交流电，从而实现调压调 速。双闭环控制电路如图2;每锭设有单锭cpu控制器，控制该锭的接头程序，运转速度和纱线张力，上位机采 用工业计算机ipc，并配有17英寸触摸屏监控纱线质量、筒子防叠、纱线张力、打结循环程 序以及吸风机等工作状况、数据统计和工艺参数设定、显示等，全机采用can现场总线控制 系统(fcs)如图3所示。经本申请人研究分析为了改进现有主流自动络筒机在工作阶段的缺乏变频调速 技术缺陷，对自动络筒机重要部位进行了以下改进无刷直流电动机无刷直流电动机转子由永久磁钢制成，定子绕有线圈(相当于有刷直流电动机的 电抠绕组)，还内装检测转子位置的磁元件(如霍尔ic等)，此电机称为永磁无刷直流电动 机，由此看来其结构简单且效率高，起动转矩大，电动机能频繁起动而不发热，因此得到广 泛应用。无刷直流电动机的控制无刷直流电机的控制，一是实现电子换相；二是采用电流、速度双闭环控制，使无 刷直流电机获得良好的动态性能。电子换相主要靠pwm控制的逆变电路和转子位置检测电路来完成，无刷直流电机 的逆变器与一般逆变器不同，它受控于转子位置检测器，位置检测传感器向驱动电路发出 换相信号。无刷直流电机的逆变器主电路，由6个功率管组成，每一瞬间有2个功率管导通， 每隔60度电角度换相一次，每一功率管导通120度电角度，如图1所示；电动机定子线圈连接到逆变电路控制流入电机线圈的电流。6个功率管的导通顺 序是v6vl — vlv2 — v2v3 — v3v4 — v4v5 — v5v6如此循环，6个功率管中上、下如此交互 导通、关断以转变定子线圈电流的方向，将直流电变成3相可调的交流电，从而实现调压调 速。(双闭环控制电路如图2)；全机控制系统每锭设有单锭cpu控制器，控制该锭的接头程序，运转速度和纱线张力，上位机采 用工业计算机ipc，并配有17英寸触摸屏监控纱线质量、筒子防叠、纱线张力、打结循环程 序以及吸风机等工作状况、数据统计和工艺参数设定、显示等，全机采用can现场总线控制 系统(fcs)如图3所示。(图3自动络筒机控制系统原理框图。)由于采用以上技术改进，有益技术效果为主要技术特征为[0043](1)结构简单、效率高、起动转矩大、过载能力强、噪声低；(2)机械特性硬、速度变动率约士0. 05%，即速度稳定性好；(3)可调速范围宽，一般为30 3000r/min ；(4)输出功率小，一般为400w以下。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种自动络筒变频调速系统，其特征在于包括单锭单电动机、无刷直流电动机、与 无刷直流电动机同轴转动的槽筒、电动机定子线圈、单锭CPU控制器、工业计算机ipc，can 现场总线控制系统fcs ；所述的无刷直流电机的控制连接形式是电子换相；所述电子换相 包括主要逆变电路和转子位置检测电路；所述无刷直流电机的逆变器主电路，由6个功率 管组成；所述的电动机定子线圈连接到逆变电路控制流入电机线圈的电流。
2.根据权利要求1所述的自动络筒变频调速系统，其特征在于，所述的单锭cpu控制器 的上位机采用工业计算机ipc，并配有监控纱线质量的17英寸触摸屏，用can总线接口卡与 can总线连接，can总线上的各cpu控制器和变频器备有can标准通信接口。
专利摘要一种自动络筒变频调速系统，其包括单锭单电动机、无刷直流电动机、与无刷直流电动机同轴转动的槽筒、电动机定子线圈、单锭cpu控制器、工业计算机ipc，can现场总线控制系统fcs；所述的无刷直流电机的控制连接形式是电子换相；所述电子换相包括主要逆变电路和转子位置检测电路；所述无刷直流电机的逆变器主电路，由6个功率管组成；所述的电动机定子线圈连接到逆变电路控制流入电机线圈的电流。优点是结构简单、效率高、起动转矩大、过载能力强、噪声低；机械特性硬、速度稳定性好。
文档编号G05B19/418GK201845220SQ20102054009
公开日2011年5月25日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者唐杰 申请人:四川华纺银华有限责任公司