一种储纱器控制电路的制作方法

本发明涉及纺织机械的，特别涉及一种储纱器控制电路。

背景技术：

1、储纱器是针织机上的重要部件，储纱器主要包括壳体及安装在其上的主轴和储纱筒，储纱筒上套接压纱环和张力圈，主轴处于储纱筒的圆心处，电机带动储纱筒转动从而进行储纱。

2、储纱器在使用过程中会出现多种需要电路板控制电机运行状态的情况，例如正常储纱时，控制单元控制电机正常运转；当储纱筒储满纱线时，满纱停机机构会给电路板一停机信号，此时电路板会控制电机停机；当断纱报警装置检测到断纱时，控制单元控制电机停机，然而在储纱器工作过程中会发生一些故障，使得电机的运行状态与预设状态发生出入，例如常态下储纱筒储满纱线时，满纱停机机构会通过电路板控制电机停机，若此时电机仍持续转动，则电机发生空转；例如当断纱报警装置检测到断纱时，控制单元会控制电机停机，若此时电机仍持续转动，则电机发生空转；再例如当纱线拉不动储纱筒时，则表示电机发生堵转，若电机长时间堵转会造成电机损毁。

3、另一方面，在实际生产过程中，除了需要解决储纱器反向旋转带来的纱线缠绕问题，还存在一个问题是，电机在停机后会因为惯性会继续转动，多绕的若干圈纱线会导致工作时输出纱线的张力不均匀，从而会影响整个纺织工艺。例如参见专利cn101250794a公开的一种具有反向制动功能的输纱装置，其储纱电机设置有防止电机反转的单向轴承，还包括一个刹车电路，当所述电机在满纱停机状态下，该刹车电路将施加到电机上的交流电转化成直流电后加到电机线包上，从而实现电机的快速制动，具体地通过设置额外的充电电容c102，在电机停机后放电，并将充电电容c102的直流电加载到电机线包上，通过对电机施加刹车力使其立即停转。又例如参见专利cn201245745y公开的一种储纬器，其同样采用充电电容25与单向轴承配合，在电机停机后放电，通过对电机施加刹车力使其立即停转。现有技术中通过将交流电转换成直流电加载到电机线包上使电机立即停转的方式，其电路结构繁杂，需要设置额外的直流转换电路和充电电容，并且通过充电电容放电的方式所施加到电机上的刹车力受到充电电容的充电电量和放电效率的影响，其刹车的可靠性难以保障。另外，现有储纱器报警功能及故障识别功能较为单一，不利于提供针织机的加工效率提高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于储纱器报警的控制系统及控制电路，其设置一种简单可靠的正反转控制电路对单向转动的单相交流电机施加反转驱动力，使单相交流电机能达到立即停止转动的效果。

2、进一步的目的是通过设置电机运行状态识别电路和报警电路以使储纱器报警功能及故障识别功能多样化，提高针织机的加工效率。

3、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

4、一种储纱器控制电路，包括交流电源、可控硅tq1、单相交流电机m1、dcdc降压模块ic1、控制模块ic2、开关信号模块；交流电源通过可控硅tq1与单相交流电机m1连接，用于驱动单相交流电机m1转动；交流电源通过dcdc降压模块ic1的电压输出端连接至控制模块ic2，用于向控制模块ic2供电；控制模块ic2与可控硅tq1的控制端连接，用于控制单相交流电机m1启停；还包括正反转控制电路，所述正反转控制电路包括三极管q1和继电器k1，dcdc降压模块ic1的电压输出端通过三极管q1连接至继电器k1，控制模块ic2与三极管q1基极连接，用于控制继电器k1的启闭；单相交流电机m1为单向转动的单相交流电机，单相交流电机m1包括启动电容c1；当继电器k1开启/断开时，启动电容c1的第一端接入单相交流电机m1的驱动回路，此时单相交流电机m1正转；当继电器k1断开/开启时，启动电容c1的第二端接入单相交流电机m1的驱动回路，此时单相交流电机m1在反转驱动力的作用下停止转动。

5、进一步的，单相交流电机m1包括主绕组和副绕组，主绕组与副绕组并联，主绕组第一端和副绕组第一端通过可控硅tq1连接至交流电源的相线，主绕组第二端与启动电容c1的第一端连接，副绕组第二端与启动电容c1的第二端连接，继电器k1的自由端与启动电容c1的两端择一连接，继电器k1的公共端连接至交流电源的零线。

6、进一步的，三极管q1为pnp型三极管，三极管q1发射极与dcdc降压模块ic1的电压输出端连接，三极管q1集电极与继电器k1第一端连接，继电器k1第二端接地，继电器k1两端并联有反向抑制二极管d4，三极管q1基极通过电阻r8与控制模块ic2连接。

7、进一步的，还包括双向光耦op1，双向光耦op1的发射端分别与dcdc降压模块ic1的电压输出端和控制模块ic2连接，双向光耦op1的接收端分别与交流电源和可控硅tq1的控制端连接；其中，双向光耦op1的发射端通过电阻r4连接至dcdc降压模块ic1的电压输出端，双向光耦op1的接收端通过电阻r3连接至可控硅tq1的控制端。

8、进一步的，开关信号模块包括按键开关sw1、触发开关sw2和触发开关sw3，按键开关sw1、触发开关sw2和触发开关sw3分别与控制模块ic2连接；按键开关sw1向控制模块ic2输入按键控制信号，用于控制储纱器开机或关机；触发开关sw2向控制模块ic2输入第一触发控制信号，用于检测储纱器断纱状态；触发开关sw3向控制模块ic2输入第二触发控制信号，用于检测储纱器满纱状态。

9、进一步的，还包括电机运行状态识别电路和报警电路；所述电机运行状态识别电路与控制模块ic2连接，用于向控制模块ic2输入识别信号；所述报警电路与控制模块ic2连接，用于控制模块ic2输出报警信号；所述报警信号包括第一报警信号、第二报警信号和第三报警信号；当控制模块ic2控制单相交流电机m1正转，并且控制模块ic2接收到触发开关sw2的第一触发控制信号时，控制模块ic2通过所述报警电路输出第一报警信号并通过所述正反转控制电路对单相交流电机m1施加反转驱动力以使其停止转动；当控制模块ic2控制单相交流电机m1启动，并且控制模块ic2在第一预设时间内未接收到所述电机运行状态识别电路的识别信号时，控制模块ic2通过所述报警电路输出第二报警信号并控制单相交流电机m1关闭；当控制模块ic2控制单相交流电机m1正转，并且控制模块ic2在第二预设时间内持续接收所述电机运行状态识别电路的识别信号且未接收到触发开关sw3的第二触发控制信号时，控制模块ic2通过所述报警电路输出第三报警信号并控制单相交流电机m1关闭。

10、进一步的，所述电机运行状态识别电路包括霍尔传感器hr，霍尔传感器hr的第一端与dcdc降压模块ic1的电压输出端连接，霍尔传感器hr第二端与控制模块ic2连接，霍尔传感器hr第三端接地；所述识别信号为单相交流电机m1转动时与霍尔传感器hr感应触发的跳变信号。

11、进一步的，所述报警电路包括分别与控制模块ic2连接的红色发光二极管r和绿色发光二极管g，控制模块ic2通过电阻r6与红色发光二极管r的第一端连接，红色发光二极管r的第二端与dcdc降压模块ic1的电压输出端连接，控制模块ic2通过电阻r5与绿色发光二极管g的第一端连接，绿色发光二极管g的第二端与dcdc降压模块ic1的电压输出端连接；储纱器开机状态下，当控制模块ic2无报警信号输出时，控制模块ic2控制绿色发光二极管g常亮；当控制模块ic2输出第一报警信号时，控制模块ic2控制红色发光二极管r常亮；当控制模块ic2输出第二报警信号或第三报警信号时，控制模块ic2控制红色发光二极管r间隔闪烁。

12、进一步的，所述报警电路还包括三极管q2和三极管q3，三极管q3基极通过电阻r9与控制模块ic2连接，三极管q3集电极通过电阻r13与dcdc降压模块ic1的电压输出端连接并与三极管q2基极连接，三极管q3和三极管q2的发射极接地，三级管q2集电极与外部巡检信号端连接。

13、进一步的，按键开关sw1的按键控制信号包括短按控制信号和长按控制信号，所述短按控制信号用于控制储纱器开机以及控制模块ic2清除报警信号，所述长按控制信号用于控制储纱器关机；控制模块ic2可储存记忆按键开关sw1当前按键控制信号。

14、综上所述，本发明具有以下有益效果：

15、1.本发明设置有正反转控制电路，通过继电器k1将单向转动的单相交流电机m1的启动电容c1两端切换接入交流电源的驱动回路，进而对该单相交流电机m1施加反转驱动力，使得正转的单相交流电机m1能立即停止转动，与现有技术相比，本发明针对储纱器单相交流电机m1的正反转控制电路，无需设置额外的直流转换电路和充电电容，其电路结构简单；并且施加于单相交流电机m1的反转驱动力是由交流电源直接驱动，其反转驱动力转换成对单相交流电机m1的制动力更大，制动性能更加可靠。

16、2.本发明继电器k1和单相交流电机m1均设置在可控硅tq1与交流电源的零线之间，继电器k1与可控硅tq1可分别通过控制模块ic2进行单独控制，因此当控制模块ic2控制继电器k1启闭时，可先控制可控硅tq1关闭，即可实现继电器k1在单相交流电机m1不带电的状态下进行操作，其安全性和使用寿命能够得到有效保障。为进一步提高控制安全性，控制模块ic2通过双向光耦op1对可控硅tq1进行隔离控制，控制模块ic2通过pnp型三极管q1对继电器k1进行控制，继电器k1通过dcdc降压模块ic1的电压输出端进行驱动，并对继电器k1设置反向抑制二极管d4。

17、3.本发明开关信号模块包括按键开关sw1、触发开关sw2和触发开关sw3，还设置有电机运行状态识别电路和报警电路，其中电机运行状态识别电路通过转动单相交流电机m1的霍尔传感器hr的感应向控制模块ic2提供跳变信号，例如该跳变信号与按键开关sw1、触发开关sw2和触发开关sw3的开关信息相结合进行逻辑判断，可使储纱器报警功能及故障识别功能多样化，提高针织机的加工效率。与现有技术相比，现有技术不能提供电机堵转或空转的报警功能，而本发明当控制模块ic2控制单相交流电机m1启动，并且控制模块ic2在第一预设时间内未接收到所述电机运行状态识别电路的识别信号时，则判断为电机堵转故障，此时控制模块ic2通过所述报警电路输出第二报警信号并控制单相交流电机m1关闭；当控制模块ic2控制单相交流电机m1正转，并且控制模块ic2在第二预设时间内持续接收所述电机运行状态识别电路的识别信号且未接收到触发开关sw3的第二触发控制信号时，则判断为电机空转故障，此时控制模块ic2通过所述报警电路输出第三报警信号并控制单相交流电机m1关闭。进一步的，根据不同报警信号设置双色发光二极管以对其进行显示，例如储纱器正常开机运行时，绿色发光二极管g常亮，红色发光二极管r常灭；当控制模块ic2发出第一报警信号时，绿色发光二极管g常灭，红色发光二极管r常亮；当控制模块ic2发出第二报警信号或第三报警信号时，绿色发光二极管g常灭，红色发光二极管r闪烁。

18、4.本发明按键开关sw1的按键控制信号包括短按控制信号和长按控制信号，控制模块ic2针对按键开关sw1还设置有状态存储记忆功能；与现有技术相比，现有技术中储纱器不能存储记忆按键开关sw1上一次的运行状态，而现有针织机设置的多个储纱器通常只有部分储纱器需要运行，不需要运行的储纱器则通过按键开关sw1将其关闭，在针织机工作过程中一旦发生停电或者储纱器掉电重启时，则会导致不需要运行的储纱器也错误运行的情况，这时通常需要人工干预将其再次关闭，而本发明通过控制模块ic2对按键开关sw1当前运行状态下的按键控制信号进行储存，即使发生储纱器掉电重启的情况也会自动将储纱器设置成上一次按键开关sw1按键控制信号的运行状态，减轻针织机人工值守工作强度。