永磁伺服直驱卷染机及直驱卷染机控制系统的制作方法

1.本发明涉及染色领域，具体是永磁伺服直驱卷染机及直驱卷染机控制系统。


背景技术：

2.绝大多数卷染机的两支主卷布辊的动力，采用异步电动机或变频电机，连接速比约为1：10-18的减速机,再通过连轴器，将动力传动至卷布辊。
3.卷染机需要卷布的恒线速和恒张力，通过plc(程控器)程序运算及458通讯和2台矢量扭矩型变频器分别控制2台电机的输出转速和扭矩来达到。
4.现在的结构和控制方式，电机输出效率低下，输出扭矩变化波动大，减速机传动效率低下，只有85-90％，电机通过减速机传动至卷布辊，效率更加低下，能耗高。
5.导致卷染机的卷布速度和张力不稳定，特别是高端轻薄布料面料(如真丝和尼龙，弹力布等)，需要的低张力或零张力，甚至负张力，无法真正的实现。
6.因为卷染机卷布辊需要低速高扭矩，恒线速和恒张力的特性，所以导致减速机容易损坏，维护周期短，维修成本高，寿命短。
7.卷染机需要低速大扭矩，恒线速和恒张力的特性，但是卷染机在大卷拖动小卷工况的时候后，变频器频率低，只有18-25hz，导致低速时，异步电机或变频电机的扭矩输出不够和不稳定，再通过减速机传动，至主卷布辊时，扭矩的损耗比较大，所以，导致卷布速度和张力不稳定，能耗高。


技术实现要素：

8.发明目的：提供永磁伺服直驱卷染机及直驱卷染机控制系统，以解决现有技术存在的上述问题。
9.技术方案：永磁伺服直驱卷染机及直驱卷染机控制系统，包括：
10.车头箱；用于安装永磁同步伺服电机和卷布辊。
11.横梁，与所述车头箱连接；
12.染槽，安装在所述横梁上，用于存放染液；
13.卷绕机构，共设计两组，分别安装在所述车头箱上；
14.所述卷染机构包括安装于所述车头箱上的永磁同步伺服电机，以及设置在所述永磁同步伺服电机端部且位于所述染槽内的卷布辊；
15.所述卷布辊与所述永磁同步伺服电机通过连轴器连接。
16.所述永磁同步伺服电机为特别研发定制，具有低速大扭矩特性。
17.通过采用永磁同步伺服电机，相比异步电动机或变频电机，节能省电可达15-20％，卷染机的绕卷辊和永磁同步伺服电机，采用直联式传动，中间没有减速机，也就没有减速机的损耗，实现了100％的传动效率，节能可达10-15％，没有了减速机，也就没有了减速机的维护维修，节省了大量的减速机长期的维护维修费用，全新研发的卷染机控制程序系统，采用can总线通讯方式和与永磁同步伺服电机数量相同的伺服控制器，控制速度更
快，控制精度更高，零延迟，零滞后，控制效率，实现卷染机的恒线速和恒张力，低张力或零张力，甚至负张力。
18.在进一步实施例中，所述横梁的端部还设有尾座；所述尾座及车头箱位于横梁两端；
19.所述卷布辊穿过染槽与尾座连接。
20.所述尾座用于安装卷布辊。
21.在进一步实施例中，所述染槽内还设有张力架，通过设计张力架进行防止布卷起皱。
22.在进一步实施例中，所述张力架共设计两组，分别设置在所述卷布辊下方；
23.所述张力架一端与所述染槽铰接，所述张力架另一端上设有张力弹簧，所述张力弹簧与染槽连接；
24.所述张力架靠近卷布辊一端设有张力架导布辊；
25.在进一步实施例中，所述染槽内设有底导布辊。
26.在整个卷染过程中，其中一组卷布辊上设有布卷，布料通过底导布辊接入另外一组卷布辊上；
27.而布料在卷染过程中，可以受张力架的开幅，避免布卷起皱。
28.直驱卷染机控制系统，包括
29.伺服控制器，数量与永磁同步伺服电机相同，且采用can总线通讯方式控制永磁同步伺服电机的转动。
30.通过单独伺服控制器控制单独的永磁同步伺服电机，通过一对一的控制方式，使得永磁同步伺服电机得控制更佳进准，同时配合can总线通讯方式，使得控制速度更快，控制精度更高，零延迟，零滞后。
31.有益效果：本发明公开了永磁伺服直驱卷染机及直驱卷染机控制系统，本发明通过采用永磁同步伺服电机，相比异步电动机或变频电机，节能省电可达15-20％，卷染机的绕卷辊和永磁同步伺服电机，采用直联式传动，中间没有减速机，也就没有减速机的损耗，实现了100％的传动效率，节能可达10-15％，没有了减速机，也就没有了减速机的维护维修，节省了大量的减速机长期的维护维修费用，全新研发的卷染机控制程序系统，采用can总线通讯方式和与永磁同步伺服电机数量相同的伺服控制器，控制速度更快，控制精度更高，零延迟，零滞后，控制效率，实现卷染机的恒线速和恒张力，低张力或零张力，甚至负张力。
附图说明
32.图1是本发明的结构示意图。
33.图2是本发明的一侧示意图。
34.图3是本发明的另一侧示意图。
35.图4是本发明的现有技术示意图。
36.附图标记为：
37.1、尾座；2、卷布辊；3、横梁；4、连轴器；5、永磁同步伺服电机；6、伺服电机底板；7、车头箱；8、布卷；9、张力架；10、染槽；11、电机减速机；12、减速机底板。
具体实施方式
38.本技术涉及永磁伺服直驱卷染机及直驱卷染机控制系统，下面通过具体实施方式进行详细说明。
39.永磁伺服直驱卷染机，包括：
40.车头箱7；用于安装永磁同步伺服电机5和卷布辊2。
41.横梁3，与所述车头箱7连接；
42.染槽10，安装在所述横梁3上，用于存放染液；
43.卷绕机构，共设计两组，分别安装在所述车头箱7上；
44.所述卷染机构包括安装于所述车头箱7上的永磁同步伺服电机5，以及设置在所述永磁同步伺服电机5端部且位于所述染槽10内的卷布辊2；
45.所述永磁同步伺服电机5底部设有伺服电机底板6。
46.所述卷布辊2与所述永磁同步伺服电机5通过连轴器4连接。
47.所述永磁同步伺服电机5为特别研发定制，具有低速大扭矩特性。
48.通过采用永磁同步伺服电机5，相比异步电动机或变频电机，节能省电可达15-20％，卷染机的绕卷辊和永磁同步伺服电机5，采用直联式传动，中间没有减速机，也就没有减速机的损耗，实现了100％的传动效率，节能可达10-15％，没有了减速机，也就没有了减速机的维护维修，节省了大量的减速机长期的维护维修费用，全新研发的卷染机控制程序系统，采用can总线通讯方式和与永磁同步伺服电机5数量相同的伺服控制器，控制速度更快，控制精度更高，零延迟，零滞后，控制效率，实现卷染机的恒线速和恒张力，低张力或零张力，甚至负张力。
49.所述横梁3的端部还设有尾座1；所述尾座1及车头箱7位于横梁3两端；
50.所述卷布辊2穿过染槽10与尾座1连接。
51.所述尾座1用于安装卷布辊2。
52.所述染槽10内还设有张力架9，通过设计张力架9进行防止布卷8起皱。
53.所述张力架9共设计两组，分别设置在所述卷布辊2下方；
54.所述张力架9一端与所述染槽10铰接，所述张力架9另一端上设有张力弹簧，所述张力弹簧与染槽10连接；
55.所述张力架9靠近卷布辊2一端设有张力架导布辊；
56.所述染槽10内设有底导布辊。
57.在整个卷染过程中，其中一组卷布辊2上设有布卷8，布料通过底导布辊接入另外一组卷布辊2上；
58.而布料在卷染过程中，可以受张力架9的开幅，避免布卷8起皱。
59.而传统的卷染机，在输入电机的端部设计电机减速机11，所述电机减速机11的下方设计减速机底板12，用于安装电机减速机11，而输入电机包括异步电机或变频电机，然而异步电机或变频电机的扭矩输出不够和不稳定，再通过减速机传动，至主卷布辊2时，扭矩的损耗比较大，所以，导致卷布速度和张力不稳定，能耗高。
60.直驱卷染机控制系统，包括
61.伺服控制器，数量与永磁同步伺服电机5相同，且采用can总线通讯方式控制永磁同步伺服电机5的转动。
62.通过单独伺服控制器控制单独的永磁同步伺服电机5，通过一对一的控制方式，使得永磁同步伺服电机5得控制更佳进准，同时配合can总线通讯方式，使得控制速度更快，控制精度更高，零延迟，零滞后。
63.工作原理说明：将布卷8放置在其中一组卷布辊2上，将布料穿过张力架9绕过底导布辊，卷入另外一组卷布辊2上；
64.通过两个永磁同步伺服电机5分别带动两个卷布辊2转动，使得布卷8上布料经过染槽10染色，卷入另外一个卷布辊2上，而在卷染过程中，通过伺服控制器配合can总线通讯方式，实时控制两个卷布辊2的转速，实现恒线速和恒张力；
65.而布卷8在卷染过程中收到张力架9的开幅，由张力架导布辊贴合布卷8，避免布卷8起皱。
66.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案，进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。