专利名称：一种工业缝纫机用交流变频电机系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种缝紉机用电机系统，更具体的说，是涉及一种工业缝 纫机用变频电机系统。
技术背景离合器电机因其可靠性高的特点，被广泛应用在工业缝纫机上。现有离合 器电机工作时，电机始终处于运转状态，当缝纫机需要运转时，离合器合上，缝紉机工作；当缝纫机需要停止时，离合器松开，同时制动摩擦片起作用，使 缝纫机停下来。因此，离合器电机在缝纫机不运转时， 一直在运转并耗能，同 时，刹车的时候，会产生较大的噪音。离合器电机的调速是通过调整离合器摩 擦片的接触程度来调整的，其调速范围有限，能耗高，因为一部分能量转换为 热量，同时离合器和制动摩擦片需定期更换。离合器电机工作时，电源电压降 低会引起电机电流过大，严重时烧坏电机。 实用新型内容本实用新型的目的在于针对离合器电机的不足，通过对变频电机和变频控 制器的特殊设计，提供一种实现电机与缝纫机同步工作、同步停止的节能型工 业缝纫机用交流变频电机系统。本实用新型的工业缝纫机用交流变频电机系统包括速度调节部分，还包括 由定子、转子、皮带轮和轴承构成的交流变频电机；由电力电子开关、驱动单 元、控制单元和限速调节开关构成的变频控制器；所述速度调节部分包括调速 踏板、拉杆和速度传感器；所述速度调节部分通过速度传感器与变频控制器的 控制单元相连接，控制单元依次通过限速调节开关、驱动单元、电力电子开关与交流变频电机相连接。
所述调速踏板通过拉杆与速度传感器连接；所述速度传感器通过固定在座 上的调速、刹车霍尔元件与装在滑轮上调速、刹车磁铁位置的相对变化，由调速、刹车霍尔元件输出电平信号变化来进行速度调节和刹车；所述变频控制器还包括正反转开关、电源开关和PWM开关；当电源电压在额定电压±30%范围 内甚至以上变化时，所述变频电机系统都能正常工作。与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是(l)本实用新型系统通过 电力电子开关，实现电机与缝纫机同步工作、同步停止，与离合器电机相比， 实现了节能；(2)在停机阶段，通过电机与变频控制器的配合控制，采用能耗 制动和反接制动，实现了快速停车和静音运行；(3)采用调速踏板，通过变频 控制器调整输出电压和频率，控制电机的转速，满足缝纫机对速度调节的要求； (4)通过对电机和变频控制器的优化设计，实现了电机的宽电压运行。
图1是本实用新型的系统结构示意图； 图2是本实用新型的速度传感器结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。如图1所示，本实用新型的工业缝纫机用交流变频电机系统，包括由定子 3、转子4、皮带轮5和轴承2组成的交流变频电机1;由电力电子开关6、驱 动单元7、控制单元8、限速调节开关11、正反转开关12、电源开关13和PWM 开关14构成变频器；由调速踏板10、拉杆15和速度传感器9构成的速度调 节部分。工作原理如下调速踏板10通过拉杆15调节速度传感器9，控制单元8 接受到速度信号，根据限速调节开关U，输出控制信号到驱动单元7，并控制 电力电子开关6的通断，输出电压和频率可变的三相电压到变频电机1的定子 3，驱动变频电机1的转子4，带动皮带轮5旋转，通过皮带，带动缝纫机工 作。调速踏板完全松开时，变频控制器不再输出交流电压，电机停止工作，缝
纫机也停止工作，实现了节能；同时，当缝纫机需要调速时，由于离合器电机 是通过减少离合片的摩擦力来调速，电机的输出效率降低，而本变频电机系统 是通过改变电源频率来实现调速，电机的效率大大改善。其中，速度传感器9的工作方式是速度传感器9的机械滑轮9-3上装有 调速磁铁9-5和刹车磁铁9-2，速度传感器9的机械座9-7装有调速霍尔元件 9-6和刹车霍尔元件9-1。当踩调速踏板10时，拉杆15连动拉杆滑条9-4令 机械滑轮9-3向顺时针方向旋转运动，随着机械滑轮9-3的旋转运动，镶嵌在 机械滑轮9-3上的调速磁铁9-5从右向左相对于机械座上的调速霍尔元件9-6 运动，调速霍尔元件9-6的输出电压随着运动变化，该电压变化作为变频控制 器的变频信号控制输出电流的频率，达到对变频电动机1无级调速的目的，完 成调速动作。调速踏板完全松开恢复到机械自由状态时，变频控制器控制电机 进行能耗制动，变频电动机1在短时间停机。当反方向踩踏板10时，同样镶 嵌在机械滑轮9-3上的刹车磁铁9-2相对于机械座9-7上的刹车霍尔元件9-1 逆时针运动到另一端，刹车霍尔元件9-l输出变化电平，变频控制器输出一个 反电势电流令变频电动机1在短时间停车，完成刹车动作。当电源电压在额定电压±30%范围内甚至以上变化时，所述变频电机系统 都能正常工作。本系统在设计时，降低了变频电机的工作电压，当电源电压在 设计的范围内变化时，通过变频器的调节，输出到电机的电压完全满足电机的 要求，不仅保护了电机，而且降低了能耗。
权利要求1、一种工业缝纫机用交流变频电机系统，包括速度调节部分，其特征在于还包括由定子、转子、皮带轮和轴承构成的交流变频电机；由电力电子开关、驱动单元、控制单元和限速调节开关构成的变频控制器；所述速度调节部分包括调速踏板、拉杆和速度传感器；所述速度调节部分通过速度传感器与变频控制器的控制单元相连接，控制单元依次通过限速调节开关、驱动单元、电力电子开关与交流变频电机相连接。
2、 根据权利要求1所述的一种工业缝纫机用交流变频电机系统，其特征 在于，所述调速踏板通过拉杆与速度传感器连接。
3、 根据权利要求1和2所述的一种工业缝纫机用交流变频电机系统，其 特征在于，所述速度传感器通过固定在座上的调速、刹车霍尔元件与装在滑 轮上调速、刹车磁铁位置的相对变化，由调速、刹车霍尔元件输出电平信号 变化来进行速度调节和刹车。
4、 根据权利要求3所述的一种工业缝纫机用交流变频电机系统，其特征 在于，所述变频控制器还包括正反转开关、电源开关和PWM开关。
5、 根据权利要求4所述的一种工业缝纫机用交流变频电机系统，其特征 在于，当电源电压在额定电压±30%范围内变化时，所述变频电机系统都能正 常工作。
专利摘要本实用新型公开了一种工业缝纫机用交流变频电机系统，包括速度调节部分、交流变频电机和变频控制器；所述速度调节部分通过速度传感器与变频控制器的控制单元相连接，控制单元依次通过限速调节开关、驱动单元、电力电子开关与交流变频电机相连接。本实用新型系统通过电力电子开关，实现电机与缝纫机的同步工作、同步停止，与离合器电机相比，实现了节能；在停机阶段，通过电机与变频器的配合控制，采用能耗制动和反接制动，实现了快速停车和静音运行；采用调速踏板，通过变频控制器调整输出电压和频率，控制电机的转速，满足缝纫机对速度调节的要求；同时，通过对电机和变频器的优化设计，实现了电机的宽电压运行。
文档编号H02P27/04GK201024292SQ20072004943
公开日2008年2月20日 申请日期2007年3月20日 优先权日2007年3月20日
发明者陈黎明 申请人:广州华南智信微系统有限公司