CH674286A5

CH674286A5 -

Info

Publication number: CH674286A5
Application number: CH4304/87A
Authority: CH
Inventors: Albert Elmaleh
Original assignee: Skf Textilmasch Komponenten
Priority date: 1986-12-05
Filing date: 1987-11-04
Publication date: 1990-05-15
Also published as: FR2611329A1; FR2611329B1; DE3641569C1; IT1233410B; JPS63152423A; IT8722844A0

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Spinn- oder Zwirnmaschinen mit Einzeltrieb der Spinn- oder io Zwirnorgane durch Asynchronmotoren und gesondert angetriebenen Nebenaggregaten, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist. The invention relates to a circuit arrangement for spinning or twisting machines with a single drive of the spinning or io twisting elements by asynchronous motors and separately driven auxiliary units, which has the features of the preamble of claim 1.

Es ist bekannt (DE-PS 3 347 113), bei Spinn- oder Zwirnmaschinen mit Einzelantrieb der Spinn- oder Zwirnorgane « durch Asynchronmotoren und gesondert angetriebenen Nebenaggregaten den oder die für einem Vierquadrantenbetrieb ausgelegten Wechselrichter, die den Einzelantrieben zugeordnet sind, sowie den Wechselrichter, der dem Antrieb der Nebenaggregate zugeordnet ist, direkt an ein und den-20 selben Zwischenkreis eines Umrichters anzuschliessen. It is known (DE-PS 3 347 113), in spinning or twisting machines with individual drives of the spinning or twisting organs «by asynchronous motors and separately driven auxiliary units, the inverter or inverters designed for four-quadrant operation, which are assigned to the individual drives, and the inverter, which is assigned to the drive of the auxiliary units, to be connected directly to one and the same DC link of a converter.

Hierdurch ist es bei einem Netzausfall möglich, durch eine generatorische Bremsung der Asynchronmotoren die für den weiteren Antrieb der Nebenaggregate erforderliche Energie in den Zwischenkreis einzuspeisen, um ein Abspinnpro-25 gramm ausführen zu können, bei dem zur Vermeidung einer Überspannung im Zwischenkreis die generatorische Bremsung in Abhängigkeit vom Verhältnis der Zwischenkreis-spannung zur Ausgangsfrequenz geregelt werden muss. Die Regelmöglichkeiten des Auslaufvorgangs der verschiedenen 30 Antriebe ist daher begrenzt. In the event of a power failure, this makes it possible, by regenerative braking of the asynchronous motors, to feed the energy required for the further drive of the auxiliary units into the intermediate circuit in order to be able to carry out a spinning-off program in which the regenerative braking in to avoid overvoltage in the intermediate circuit Depending on the ratio of the DC link voltage to the output frequency must be regulated. The control options for the stopping process of the various 30 drives are therefore limited.

Eine gleiche Zwischenkreisspannung ist auch bei einer Schaltungsanordnung für Spinnmaschinen mit Einzelantrieb bekannt (DE-OS 2 521940), bei der jeder Motor oder jede betriebsmässig zusammengehörende Motorengruppe einen 35 eigenen Wechselrichter aufweist. Durch die Koppelung der Zwischenkreise soll ein Energietransport vom einen zum anderen Umrichter, beispielsweise beim Ausfallen eines Gleichrichters, ermöglicht werden. The same intermediate circuit voltage is also known in a circuit arrangement for spinning machines with a single drive (DE-OS 2 521940), in which each motor or each group of motors belonging together in operation has its own inverter. The coupling of the intermediate circuits is intended to enable energy to be transported from one converter to the other, for example if a rectifier fails.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schal-40 tungsanordnung der eingangs genannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe löst eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1. The invention has for its object to improve a scarf-40 arrangement of the type mentioned. This object is achieved by a circuit arrangement having the features of claim 1.

Durch die Zuordnung wenigstens je eines vollständigen Zwischenkreisumrichters zu den Einzelantrieben und dem 45 Antriebe der Nebenaggregate wird in Verbindung mit den Gleichspannungswandlern die Möglichkeit eröffnet, die Wechselrichter gleichspannungsseitig mit unterschiedlich grosser Spannung zu betreiben, ohne deshalb auf eine Energieeinspeisung aus dem Zwischenkreis des den Einzelan-50 trieben zugeordneten Umrichters in den Zwischenkreis des im Antrieb der Nebenaggregate zugeordneten Umrichters verzichten zu müssen. Dies erweitert die Regelmöglichkeiten des Auslaufs der Spinn- oder Zwirnorgane sowie der Nebenaggregate, wodurch in einfacher Weise ein optimales 55 Abspinnprogramm ausgeführt werden kann. Hinzu kommt der weitere Vorteil, dass die Motoren der Einzelantriebe einerseits und der Motor oder die Motoren der Nebenaggregate andererseits für unterschiedliche Spannungen ausgelegt sein können. Ein Gleichrichter in der gleichspannungssei-60 tigen Verbindung der Wechselrichter stellt dabei sicher, dass ein Energiefluss nun in der gewünschten Richtung, nämlich zum Zwischenkreis des dem Antrieb der Nebenaggregate zugeordneten Umrichters hin erfolgen kann. By assigning at least one complete DC link converter to each of the individual drives and the 45 drives of the ancillary units, in conjunction with the DC voltage converters, it is possible to operate the inverters on the DC voltage side with a voltage of different magnitudes, without any energy being fed from the DC link of the individual 50 drive-associated converter in the intermediate circuit of the converter assigned in the drive of the auxiliary units. This extends the control options for the outlet of the spinning or twisting elements as well as the auxiliary units, so that an optimal spinning program can be carried out in a simple manner. In addition, there is the further advantage that the motors of the individual drives on the one hand and the motor or the motors of the auxiliary units on the other hand can be designed for different voltages. A rectifier in the DC connection of the inverters ensures that an energy flow can now take place in the desired direction, namely to the intermediate circuit of the converter assigned to the drive of the auxiliary units.

Vorzugweise sind die Gleichspannungswandler als 65 Chopper ausgebildet. The DC-DC converters are preferably designed as 65 choppers.

Sofern die Gleichspannungswandler eine veränderbare Ausgangsspannung haben, sind sie vorzugsweise an den die Wechselrichter steuernden Steuerteil angeschlossen. Dies If the DC-DC converters have a variable output voltage, they are preferably connected to the control part controlling the inverter. This

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vereinfacht die Spannungssteuerung während eines Abspinn-programmes, das vorzugsweise mit einem konstanten Schlupf der Motoren der Einzelantriebe im generatorischen Bremsbetrieb durchgeführt wird. simplifies the voltage control during a spin-off program, which is preferably carried out with a constant slip of the motors of the individual drives in the regenerative braking mode.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel im einzelnen erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels. The invention is explained in detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing. The single figure shows a block diagram of the embodiment.

Bei einer Spinnmaschine mit zwei Reihen von Spinnorganen erfolgt der Antrieb jedes Spinnorganes mittels eines Asynchronmotores 1. Im Ausführungsbeispiel sind alle Asynchronmotoren 1 der einen Reihe an einen Wechselrichter 2 eines ersten Zwischenkreisumrichters und alle Asynchronmotoren 1 der anderen Reihe an einen Wechselrichter 3 eines zweiten Zwischenkreisumrichters angeschlossen. Selbstverständlich wäre es aber auch möglich, für alle Asynchronmotoren 1 nur einen einzigen Zwischenkreis-umrichter vorzusehen oder diese Motoren in mehr als zwei Gruppen zu unterteilen und jeder dieser Gruppe einen eigenen, vollständigen Zwischenkreisumrichter zuzuordnet. In den Zwischenkreis, an den der Wechselrichter 2 angeschlossen ist, kann mittels eines Gleichrichters 4 Energie aus einem Drehstromnetz 6 eingespeist werden. Entsprechend ermöglicht ein Gleichrichter 5 die Energieeinspeisung in denjenigen Zwischenkreis, an den der Wechselrichter 3 angeschlossen ist. In a spinning machine with two rows of spinning elements, each spinning element is driven by an asynchronous motor 1. In the exemplary embodiment, all asynchronous motors 1 of one row are connected to an inverter 2 of a first intermediate circuit converter and all asynchronous motors 1 of the other row are connected to an inverter 3 of a second intermediate circuit converter. Of course, it would also be possible to provide only a single DC link converter for all asynchronous motors 1 or to divide these motors into more than two groups and to assign each of these groups its own complete DC link converter. Energy from a three-phase network 6 can be fed into the intermediate circuit to which the inverter 2 is connected by means of a rectifier 4. Correspondingly, a rectifier 5 enables energy to be fed into the intermediate circuit to which the inverter 3 is connected.

Die nicht dargestellten Nebenaggregate der Spinnmaschine werden mittels eines Asynchronmotors 7 angetrieben, der an einen Wechselrichter 8 eines dritten Zwischenkreisumrichters angeschlossen ist. In den Zwischenkreis dieses Umrichters kann über einen an das Drehstromnetz 6 angeschlossenen Gleichrichter 9 Energie eingespeist werden. The auxiliary units, not shown, of the spinning machine are driven by an asynchronous motor 7, which is connected to an inverter 8 of a third intermediate circuit converter. Energy can be fed into the intermediate circuit of this converter via a rectifier 9 connected to the three-phase network 6.

Zwischen dem Wechselrichter 2 und dem zugehörigen Gleichrichter 4 liegt als Gleichspannungswandler ein Chopper 10, dessen Ausgangsspannung im Ausführungsbeispiel zwischen 0 Volt und der maximalen Betriebsspannung des Wechselrichters 2 verändert werden kann. Ein entsprechend ausgebildeter Chopper 11 ist zwischen den Gleichrichter 5 und den Wechselrichter 3 geschaltet. Im Ausführungsbeispiel hat auch ein Chopper 12 eine veränderbare Ausgangsspannung, der zwischen den Gleichrichter 9 und den Wechselrichter 8 geschaltet ist. Die Ausgangsspannung aller Gleichrichter 4,5 und 9 ist im Ausführungsbeispiel gleich. Hingegen ist die maximale Eingangsspannung des Wechselrichters 8 auf einen niedrigeren Wert als diejenigen der beiden Wechselrichter 2 und 3 festgelegt, da der Asynchronmotor 7 eine niedrigere Betriebsspannung hat als die Asynchronmotoren 1. Between the inverter 2 and the associated rectifier 4 there is a chopper 10 as a DC converter, the output voltage of which can be changed in the exemplary embodiment between 0 volts and the maximum operating voltage of the inverter 2. An appropriately trained chopper 11 is connected between the rectifier 5 and the inverter 3. In the exemplary embodiment, a chopper 12 also has a variable output voltage, which is connected between the rectifier 9 and the inverter 8. The output voltage of all rectifiers 4, 5 and 9 is the same in the exemplary embodiment. In contrast, the maximum input voltage of the inverter 8 is set to a lower value than that of the two inverters 2 and 3, since the asynchronous motor 7 has a lower operating voltage than the asynchronous motors 1.

Die Ansteuerung der Wechselrichter 2,3 und 8 erfolgt Inverters 2, 3 and 8 are activated

über Steuerleitungen 13 von einem Steuerteil 14 aus, das mittels einer Batterie 15 gepuffert ist, um auch dann noch funktionsfähig zu bleiben, wenn das Drehstromnetz 6 ausfällt. Über eine zum Drehstromnetz 6 führende Leitung 16 erhält s der Steuerteil 14 nicht nur seine Versorgungsspannung. Es erkennt über diese Verbindung zum Drehstromnetz 6 auch einen Spannungsausfall. Der Steuerteil steuert auch die Chopper 10,11 und 12 für die Einstellung von deren Ausgangsspannung an, und zwar über Steuerleitungen 17. io Eine zweiphasige Verbindungsleitung 18 verbindet die Zwischenkreise des ersten und zweiten Zwischenkreisumrichters zwischen deren Wechselrichter 2 bzw. 3 und deren Chopper 10 bzw. 11. Von hier aus führt die Verbindungsleitung 18 über einen Gleichrichter 19 zu einer zwischen dem 15 Gleichrichter 9 und dem Chopper 12 liegenden Abschnitt des Zwischenkreises des dem Asynchronmotor 7 zugeordneten Zwischenkreisumrichters. Der Gleichrichter 19 liegt so in der Verbindungsleitung 18, dass er nur einen Energiefluss zum Zwischenkreis des letztgenannten Zwischenkreisum-20 richters hin zulässt. via control lines 13 from a control part 14 which is buffered by means of a battery 15 in order to remain functional even when the three-phase network 6 fails. The control part 14 not only receives its supply voltage via a line 16 leading to the three-phase network 6. It also detects a voltage failure via this connection to the three-phase network 6. The control section also controls the choppers 10, 11 and 12 for setting their output voltage, specifically via control lines 17. A two-phase connecting line 18 connects the intermediate circuits of the first and second intermediate circuit converters between their inverters 2 and 3 and their chopper 10 and 11. From here, the connecting line 18 leads via a rectifier 19 to a section of the intermediate circuit of the intermediate circuit converter assigned to the asynchronous motor 7, which is located between the 15 rectifier 9 and the chopper 12. The rectifier 19 is located in the connecting line 18 in such a way that it only permits energy flow to the intermediate circuit of the latter intermediate circuit converter.

Während des Anfahrens der Maschine und während des Betriebs werden die Ausgangsspannung und Ausgangsfrequenz der die Asynchronmotoren 1 speisenden Wechselrichter 2 und 3 unabhängig von der Ausgangsspannung und 25 der Ausgangsfrequenz des den Asynchronmotor 7 speisenden Wechselrichters 8 den Erfordernissen angepasst. Über die Verbindungsleitung 16 fliesst hierbei kein Strom. Erkennt hingegen das Steuerteil 14 einen Ausfall der Spannung des Drehstromnetzes 6, dann führt es ein Abspinnprogramm 30 durch, bei dem der Synchronlauf der Asynchronmotoren 1, welche die Spinnorgane antreiben, mit dem Asynchronmotor 7, welcher die Nebenaggregate antreibt, bis zum Stillstand der Maschine aufrecht erhalten bleibt, wodurch eine Änderung der Eigenschaften der gesponnenen Fäden oder gar ein 35 Abriss derselben verhindert wird. Die hierzu erforderliche Energieeinspeisung in den Zwischenkreis des dem Asynchronmotor 7 zugeordneten Zwischenkreisumrichters über den Gleichrichter 19 wird dadurch erreicht, dass durch eine entsprechende Ansteuerung der Wechselrichter 2 und 3 die 40 Asynchronmotoren 1 mit konstantem Schlupf generatorisch abgebremst werden. Diese Energie kann über den Chopper 12 und den Wechselrichter 8 dem Asynchromotor 7 mit der für einen synchronen Auslauf erforderlichen Spannung und Frequenz zugeführt werden. During the start-up of the machine and during operation, the output voltage and output frequency of the inverters 2 and 3 feeding the asynchronous motors 1 are adapted to the requirements independently of the output voltage and 25 the output frequency of the inverter 8 feeding the asynchronous motor 7. No current flows here via the connecting line 16. If, on the other hand, the control part 14 detects a failure of the voltage of the three-phase network 6, it executes a spin-down program 30 in which the synchronous operation of the asynchronous motors 1, which drive the spinning elements, with the asynchronous motor 7, which drives the auxiliary units, is maintained until the machine comes to a standstill is retained, which prevents a change in the properties of the spun threads or even a break of the same. The energy supply required for this in the intermediate circuit of the intermediate circuit converter assigned to the asynchronous motor 7 via the rectifier 19 is achieved in that the 40 asynchronous motors 1 are regeneratively braked with constant slippage by appropriate control of the inverters 2 and 3. This energy can be supplied via chopper 12 and inverter 8 to asynchronous motor 7 with the voltage and frequency required for synchronous stopping.

45 Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben werden und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. 45 All of the features mentioned in the above description and also the features that can only be inferred from the drawing are further refinements of the invention, even if they are not particularly emphasized and in particular are not mentioned in the claims.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

674286 PATENT CLAIMS

1. Circuit arrangement for spinning or twisting machines with individual drives of the spinning or twisting elements by asynchronous motors and separately driven auxiliary units, with a) at least one inverter designed for four-quadrant operation for the connection of the single drives,

b) at least one additional inverter for connecting the drive of the auxiliary units,

c) at least one rectifier to be connected to the mains on the input side,

d) at least one DC link,

e) a connection on the DC voltage side of all inverters and f) a control section, which is buffered by an electrical memory in the event of a power failure and at least until the machine comes to a standstill, which controls the inverters, monitors the presence of the line voltage at the rectifier and, upon detection of a power failure, the output frequency of the for a four -Quadrant operation designed inverter so that the energy required to power the drive of the auxiliary units during a spinning process is fed into the DC link by a generator braking of the individual drives, characterized by g) at least one complete DC link converter (2.4 , 3,5,8,9) for the connection of the single drives and the drive of the auxiliary units,

h) one DC voltage converter (10,11,12) in the DC link of each DC link converter,

i) a rectifier in the direct voltage connection of the inverters (2, 3, 8) and j) a connection of the connecting line (18) forming the direct voltage connection to the one between the direct voltage converter (10, 11) and the inverter (2, 3) Section of the intermediate circuit of the inverter assigned to the individual drives and, on the other hand, to the section of the converter assigned to the drive of the auxiliary units, located between the rectifier (9) and the DC voltage converter (12).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the DC-DC converters (10, 11, 12) are designed as choppers.

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that at least the DC-DC converter (12) of the converter associated with the drive of the auxiliary units (8, 9) has a variable output voltage.

4, characterized by a frequency control of the inverter (2, 3) of the converter (2, 4, 3, 5) assigned to the individual drives, resulting in constant slippage of the asynchronous motors (1) in regenerative braking mode, during the spinning process triggered by a power failure.

6. Circuit arrangement according to one of claims 1 to

4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that each DC-DC converter (10, 11, 12) with variable output voltage has a connection for controlling its output voltage by the control part (14).

5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to

5, characterized in that the rectifier (19) located in the connecting line (18) for an energy flow from the intermediate circuit of the converter (8, 9) assigned to the drive of the auxiliary units into the intermediate circuit of the

Individual drives (2,4,3,5) assigned in the reverse direction.