CN108352794B - 用于纺织机的控制的停止方法和通过这个处理停止的纺织机 - Google Patents

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Abstract

此发明涉及一种用于在电源供应失效的事件中使得纺织机进入控制的静止状态的方法和设备，并且涉及相应地装配的纺织机，所述纺织机具有通过与共用中间电压电路(1)连接的各自的电动机(M1‑M5)同步地驱动的至少两个轴，并且其中充当发电机的至少一个电动机能经由共用DC总线(1)向至少一个其他电动机供应电力，并且其中通过以在纺织机进入静止状态时电压遵循先前定义的曲线的方式改变至少两个变量，来控制共用DC总线上的电压(V)。

Description

用于纺织机的控制的停止方法和通过这个处理停止的纺织机
技术领域
此发明涉及一种用于在没有电源供应的状况下使得纺织机进入控制的静止状态的方法和控制设备，所述纺织机具有被提供以通过与共用中间电压电路连接的各自的电动机同步地驱动的至少两个轴，并且其中充当发电机的至少一个电动机能经由中间电压电路向至少一个其他电动机供应电力。
此发明还涉及具有先前段落指示的特性的纺织机，所述纺织机装配有用于使其进入控制的静止状态的控制设备。
背景技术
此处使用的术语“轴”是电机轴和移动电机部件(parts)以及通过其驱动的所有部件的意义，诸如变速器等。使用的术语“纺织机”是用于生产、处理、整理、处置或者传送纺织材料和由纺织材料制成的产品的任何设施的意义，诸如编织机、簇绒机、针织机、绕线机、络纱机等。
纺织机一般包含几个独立地操作电机，控制成设置纺织机的各个相互作用的部件同步运动。这些控制能是位置同步、角度同步或者速度同步或者这些同步的任何组合，因此，轴的同步能具有固定的比率(“电子齿轮”)和连续变化比率(“电子凸轮”)两者。
例如，没有电源供应的状况能是由于电源供应中的中断或者故障、或者由于纺织机本身中的故障、或者由于为了安全的原因的自动关闭而导致的未预期的主电源电压失效或者降低的结果，但是还能例如是机器或者电源供应的故意的断电的结果。
当供应给这样的机器的电源失效时，机器的各个部件保持同步运动直到它们已经进入静止状态在所有的情况下是重要的。这避免机器的不同部件之间(例如，面对面编织机的筘(reed)和切刀之间)或者机器部件和诸如纱线的纺织材料之间(例如，剑杆(rapier)和编织机上的经纱(warp threads)之间)的碰撞，使得阻止对于机器和/或纺织材料的破坏。此外，机器的不同部件在这样的相对位置中进入静止状态，使得纺织机立即地准备再次启动而无需任何附加的恢复程序。
国际专利公开WO 97/02650描述了一种方法，其中在电源供应失效的事件中，选择了能量-主导轴(具有最高的动能的轴)，并且在释放的能量是用来经由共用中间电路(其后也表示为“共用DC总线”)供应不同驱动的逻辑单元时，此轴逐渐地减慢。考虑到与各个轴耦合的负载的已知惯性、通过这些轴的角速率和电流消耗，计算整个系统在纺织机减慢到进入静止状态期间的最佳、理想速度曲线。
为了限制在主电源(mains)失效的时刻和遵循此理想速度曲线之间的过渡现象，首先在主电源失效的时刻每个轴的相同参数的值的基础上，计算每个独立的轴的特定初始速度曲线。控制器根据为该轴计算的初始速度曲线来规定每个独立的轴的速度。其后，一个控制器接管整个系统的速度控制，因此所有的轴以同步的速度和固定的同步比并且根据计算的速度曲线以不断变化(evolving)的速度进入静止状态，同时共用DC总线上的电压恒定地(constantly)保持在恒定值。
此方法通常适用于不同轴上的惯性和负载是可预测的并且不同轴能经由独立的电机控制器进入控制的静止状态的机器。
然而，此方法具有缺点，其不适用于诸如编织机的系统，其中由于各种原因不能计算出速度减少的理论和初始曲线，诸如尤其因为惯性按照部件的角位置的函数变化、因为负载按照作为非线性机制的后果的部件的角位置的函数变化、因为负载不是事先已知的、因为负载按照时间的函数强烈地改变，诸如不断变化的摩擦损失、或者因为不同部件不以速度同步的方式旋转，而是具有连续改变的比率以相对于彼此的位置同步方式旋转。
如WO 97/02650中描述的，通过事先定义要遵循的速度剖面(profile)的能量回收(recuperation)，和因此的速度变化，也对与共用DC供应连接的组件施加(impose)动态限制。因为具有高的能含量(energy content)的轴通常允许能量回收，因此，此轴一般也比经由在主电源故障或者主电源失效的事件中必须供应的中间电路连接的组件具有更高的惯性，在主电源故障或者主电源失效的事件中的能量改变将会比要供应的其他连接的组件更慢。
这意味着能量回收的程度完全取决于此轴的机械特性，即惯性和摩擦力。如果与共用DC总线连接的其他的轴高度动态地反应(位置调整)，换句话说，如果定位控制循环的带宽远高于再生轴的速度控制器的带宽，则通过变化首要(primary)的轴的速度的能量回收的动态行为(behaviour)是不够的。
此能量回收的方式的进一步的缺点是由于连续地减少的速度，能量增益利用与速度相同的改变连续地变化。在低的机器速度，这能导致中间电路上的电压的不稳定控制，并且这必定是如果连接到中间电路的负载是高度地动态类型的情况。
发明内容
此发明的目的是提供具有此说明书的第一段中指示的特点的方法和控制设备，其中至少不会发生以上指示的一些缺点，或者至少比利用现有的方法发生更少的程度。
通过提供这种用于使得纺织机进入控制的静止状态的方法和设备来实现此目的，其中在纺织机进入静止状态时，通过以此电压值遵循先前定义的曲线的方式改变至少两个变量，来控制共用DC总线上的电压。
此处我们意味着可变化的参数的术语“变量”确定或者影响共用DC总线上的电压值。此参数能是电压本身或者是直接地或间接地影响该电压的参数。
先前定义的电压曲线能是其中电压值变化的曲线，或者其中电压具有恒定、不变化的值的曲线。根据优选的(preferred)曲线，电压逐步变化。根据另一优选的曲线，电压在电源供应失效之后立即地达到恒定值，其高于电源供应失效之前的电压值。
响应于借助提供的检测设备或者通过检测主电源电压瞬时值或者主电源电压平均值(给定时间周期内的平均值)低于给定的阈值的事实(fact)检测的电源供应的失效，控制设备优选地用来自动地激活。此阈值能是额定电压的给定的百分比，例如80％或者90％。
根据本发明的方法和设备通过在与共用DC总线连接的各个电动机之间交换能量来允许纺织机进入控制的静止状态。因此，一个或多个轴中存在的动能以控制的方式降低，同时通过实现共用DC总线中的最佳电压剖面，能经由共用DC总线从一个或多个其他电动机提供最大量的能量。可能不需要附加的储能器或者能量缓冲器(buffer)。也可能提供这种储能器或者能量缓冲器。其示例是液压、动力(诸如借助飞轮)或者静态的储能器(诸如借助电容或者超级电容)。
在编织机上，能量以控制的方式降低的组件优选地是驱动非电力地解耦的运动的主轴。这一般是与大多数组件连接的轴，使得此轴具有最高的惯性和动能含量。使用以下公式计算动能：
动能＝1/2.J.ω2
其中J是轴的惯性并且ω是旋转块(mass)的角速率。
此能量以这样的方式降低，即返回的能量流足够高来供应单独驱动的电机所需的能量。例如，这些电机能因此能够使通过它们运动的致动器进入足够安全的位置，并且将其保持在那。例如，在伺服控制的编织(weaving)框架上，这是上死点或者下死点的位置，使得剑杆运动不再能引起由于编织框架的不正确的位置导致的破坏。对于剑杆来说，这是梭道(shed)形成区域以外的位置。
不施加事先确定的速度曲线保证了此速度曲线中的故障-例如由于惯性或者负载中的改变-不会导致对于共用DC总线上的电压的相对较大的干扰。改变至少两个变量的控制保证了更平滑(smoother)的控制行为。因此，此类型的控制更适合于其中惯性和/或速度比率和/或负载连续地变化的应用。
利用此方法和设备，用于电压控制而变化的至少一个变量优选地是与共用DC总线连接的一个或多个电动机的电机参数。
优选地选择比纺织机的其他轴在纺织机的正常操作期间具有更高的能含量的一个或多个主轴，并且只改变驱动纺织机的主轴的一个或多个电动机的至少一个电机参数。
因为主轴(其后也表示为“能量-主导轴”)由于他们相对较高的能含量而主要地用作为能量供应器，因此能通过改变驱动主轴的电机的至少一个电机参数来有效地控制共用DC总线上的电压。
在非常优选和有优势的方法中，纺织机是用于制造由纺织材料制成的产品的制造的机器，包含借助电控制装置可控制的一个或多个图案-形成元件，并且图案-形成元件的至少一部分的控制装置与共用DC总线连接。优选地，纺织机的所有的图案-形成元件的控制装置与共用DC总线连接。所述产品优选地是织物(fabric)或者编织或簇绒的地毯。
一般地，图案-形成元件的控制装置只是能量消耗者(consumers)。例如，这些图案-形成元件是编织机的编织框架、与编织机一起工作的提花机的刀和选择元件、或者是可以配置有或可以不配置有“滑动针杆”的簇绒机的绒头(pile)传递设备。
在纺织机进入静止状态的周期期间，优选地以它们保持操作形成图案直到纺织机已经进入完全静止状态的方式控制图案-形成元件，如同利用纺织机的控制的断电一样。
机器不只以(位置-)同步的方式进入静止状态，但是因为图案-形成元件在纺织机进入静止状态的整个周期期间继续遵循图案并且执行适当的选择，所以纺织机也与图案数据和图形形成同步地进入静止状态。在机器进入静止状态时，纺织产品制造成期望的图案优选的直到纺织机已经进入完全静止状态。
当机器再次启动时，这具有优势，操作者能立即启动纺织产品的制造，就如同利用机器的控制的断电的情况一样，并且不必须执行任何校正(corrective)动作。
利用根据此发明的方法和控制设备，优选地通过级联控制来控制共用DC总线上的电压，也称为主-从控制。级联控制器能合并到电机控制器中或者能形成单独组件的部件。
当然，也能使用其他多变量控制器，但是将控制循环分为外部或者更慢的循环(或者“主”)和内部或者更快的循环(或者“从”)使得控制更简单。
由于级联控制，即使在极端的环境下，纺织机也能利用即使具有高度动态和快速变化的惯性的组件也能毫无问题的工作(function)的、与共用DC总线连接的控制系统以控制的和有保证的方式进入静止状态。级联控制保证了与共用DC总线连接的所有组件的同步运动(位置同步、角度同步或者速度同步或者这些同步的任何组合)。
此级联控制优选地包含：
-相对较慢的控制循环，其中重复地或者连续地确定电压差值，此电压差值是共用DC总线上的电压的测量的瞬时值和对应于先前确定的电压曲线的在那个时刻的期望电压值之间的差值，以降低电压差值的方式改变共用DC总线上的电压，并且确定了使得电压差值为零所需的能量流(“所需能量流”)，和
-相对较快的控制循环，其中根据至少一个轴的速度的测量值以及根据驱动该轴的电动机的一个或多个电机参数，来重复地或者连续地计算通过该轴供应的能量流的实际值，并且以降低所需能量流和通过该轴供应的能量流的计算值之间的确定的差值的方式改变驱动轴的至少一个电动机的一个或多个电机参数。
优选地计算具有相对较大的能含量的轴的能量流的实际值，并且同样地，改变驱动具有相对较大的能含量的轴的至少一个电动机的一个或多个电机参数。为此，级联控制包含共用DC总线上的电压的整体(慢的)控制器内的相对较快的控制器。因此，此电压的控制对于一个或多个能量-主导轴的一个或多个参数中的、例如作为惯性和负载中的瞬时改变的结果的瞬时干扰变得不太敏感。
将通过慢的控制器确定的所述电压差值用作快的控制器的输入，使得允许此电压差值，即以最小化电压差值并且最大化收获的能量的方式控制一个或多个参数。
更快的内部控制器的首要目的是回收能量。通过电机驱动的轴(多个轴)的速度的最终(resulting)变化是从属的，所述轴优选地是能量-主导轴(多个轴)。此轴的最终速度剖面主要是与中间电压电路(共用DC总线)连接的轴的负载剖面的后果(consequence)。
通过级联控制器控制的电机生成能量，其导致向DC总线以及可能也向其他电机的逻辑组件供应能量的对于共用DC总线的电流。例如，此能量供应用来使得这些其他电机以控制的和同步的方式进入安全位置中的静止状态，并且优选地，也将它们阻断(block)在此安全位置中。
利用慢的控制循环，改变共用DC总线的电压，在利用快的控制循环时，例如，改变驱动能量-主导轴的电机的一个电机参数。然而，在此示例中，这绝不是限制性的，改变两个不同的变量或者参数以实现期望的电压剖面。
优选地，基于轴的位置控制信号的反馈来控制未连接到共用DC总线的其他电机，利用其的这些电机是同步的。也能基于来自纺织机的非能量-主导轴的位置信号的反馈来控制这些电机。
相对于通过级联控制器和/或根据与在纺织机的正常操作期间的情况不同的运动曲线控制的至少一个电机，其他电机能更快的进入静止状态。例如，在编织机上，这些是编织框架优选地在死点中心位置(具有开口梭道)中进入静止状态，从而避免纱线(yarn)和剑杆之间的碰撞风险。
在电源供应失效时，安装在部件上的保持制动器优选地在延迟后也被接合(engaged)。这样的目的是将未使用的机器中存在的动能尽可能少的转换成摩擦热，并且替代地，最佳的使用此能量用于与共用DC总线连接的其他电机。
级联控制优选地使得计算出与能量流成比例的一个或多个参数的第一值，其与期望能量流成比例，并且计算出与实际能量流成比例的第二值，并且利用相对较快的控制循环，以降低一个或多个参数的第一值和第二值之间确定的差值的方式改变所述一个或多个电机参数。
根据优选的方法，改变以下电机参数中的一个或多个以控制共用DC总线上的电压：电机电流、电机电压、电机磁通量和电机转矩。也能通过改变电机速度和/或电机电源来控制共用DC总线上的电压。
测量的电机电流能直接用作参数，但是其也能是经由使用电机模型计算的此电机电流导出的。电机磁通量确定作为电机速度和电机电压的函数的转矩。控制频率能用作期望电机速度的测量。或者经由转矩传感器直接测量或者经由电机模型计算电机转矩。测量值(例如，经由编码器)或者计算值(无传感器)能用于电机速度。也能直接测量或者能计算出电机电源。
此发明最终还涉及纺织机，所述纺织机包含用来通过与共用中间电压电路(共用DC总线)连接的各自的单独控制的电动机同步地驱动的至少两个轴，其中充当发电机的至少一个电动机能经由共用DC总线向至少一个其他电动机供应电力，还包含根据此发明的控制设备，用于使得所述轴在没有电源供应的状况下进入控制的静止状态。
在具体的实施例中，此纺织机包含比纺织机的其他轴在纺织机的正常操作期间具有更高的能含量的一个或多个主轴，并且控制设备只用来改变驱动纺织机的主轴的一个或多个电动机的至少一个电机参数。
在具体的、有优势的实施例中，用于由纺织材料制成的产品的制造的纺织机，包含借助电控制装置可控制的一个或多个图案-形成元件，而所述控制装置的至少一部分是与共用DC总线连接的。优选地，纺织机的所有图案-形成元件的控制装置与共用DC总线连接。
例如，所述纺织机是编织机或者簇绒机，并且例如，所述图案-形成元件是编织机的编织框架、与编织机一起工作的提花机的刀和选择元件(螺线管)或者是可以装配有或可以不装配有“滑动针杆”的簇绒机的绒头传递设备。
在具体的实施例中，此纺织机包含用来在纺织机进入静止状态的周期期间以此方式来控制图案-形成元件的控制设备：所述图案-形成元件保持操作形成图案直到纺织机已经进入完全静止状态，如同利用纺织机的控制的断电一样。
因为图案-形成元件在纺织机进入静止状态的整个周期期间继续遵循图案并且执行适当的选择，所以当其进入静止状态时，机器也与图案数据和图形形成完全同步。例如编织织物、地毯或者针织织物的所述纺织产品生产成期望的图案直到纺织机已经进入完全静止状态。当机器再次启动时，操作者能立即启动纺织产品的连续的生产，并且不必须执行任何校正动作。
附图说明
为了进一步图示本发明的特点，以下给出了根据此发明的可能的控制设备的详细描述。应该清楚的是，这只是通过此发明覆盖的许多可能实施例的一个示例，并且此描述决不能视作保护范围的限制。在此详细描述中，参考标记用来表示附图，其中
图1是根据此发明的纺织机的与共用DC总线连接的各种电动机的示意图；
图2是根据此发明的用来使得纺织机进入控制的静止状态的控制设备的示意图；
图3是根据图2的控制设备的级联控制器的示意图；
图4示出了共用DC总线上的电压的逐步下降曲线，和
图5示出了共用DC总线上的电压的连续下降曲线。
具体实施方式
图1中示意性示出的实施例中的根据此发明的纺织机具有通过各自的电动机(M1、M2、M3、M4、M5)驱动的5个轴。每个轴具有其自己的惯性(J1、J2、J3、J4、J5)。通过单独的电机控制器(I1)、(I2)、(I3)、(I4)、(I5)控制电动机，并且所述电动机与共用中间电压电路(1)或者“共用DC总线”连接。在正常操作的状况中，经由AC/DC转换器(2)和切换设备(3)从主电源给它们供应电力。
通过左手边的电机(M1)驱动的轴是具有最高的能含量的轴或者是能量-主导轴。在编织机上，这是主轴。词语“轴”不只用来意味着轴本身，还意味着通过此轴设置运动的所有部件。“能含量”意味着动能，具有旋转的运动的所述动能是根据以下公式的轴的惯性(J1)和角速率(ω)的函数：
动能＝1/2.J1.ω2
当借助检测部件(图中未示出)检测出电源供应的失效或者电源供应中的降低或者故障时，具有级联控制器的控制设备自动地激活，其保证了以控制的方式降低能量-主导轴中存在的动能。在处理中，通过充当发电机的电动机(M1)将动能转换成电能，经由共用DC总线(1)将其供应给与共用DC总线(1)连接的其他电动机(M2、M3、M4、M5)。借助指向上的箭头在图1中象征性地指示出通过电动机(M1)的能量供应。借助指向下的箭头象征性地指示出通过其他电动机(M2、M3、M4、M5)的能量消耗。通过参考图2和3进一步详细描述级联控制器(20)、(21)。
经由级联控制器(20)、(21)，可用的能量以此种方式降低：返回能量流足够高来给单独驱动的电机供应能量，并且使能这些电机来使得关联的致动器进入足够安全的位置并将它们阻断在此安全位置中。例如，在伺服控制的编织框架上，这是上死点或者下死点的位置，使得剑杆运动不再能引起由于编织框架的不正确的位置导致的破坏。对于剑杆来说，这是梭道形成区域以外的位置。
图2示出了用于通过电机(M1)驱动的具有惯性(J1)的能量-主导轴的控制系统的可能实施例的示意图。在变化的实施例中，控制器的地点和安排不同。
电机控制器(6)通过控制电机电流保证了期望电机行为的纯硬件转变。此电机控制器(6)在输入处提供有切换开关(7)，其能是机械的或者电子的或者纯粹以软件的形式。
设备还包含速度控制器(8)，基于其控制瞬时速度和某个基准(target)值或者期望值(vdes)的测量值(v)。在正常操作的情形中，将来自此速度控制器电流(8)的输出信号(9)传递给转矩或者频率控制器(10)，以确定最佳电机电流。
来自转矩或者频率控制器(10)的输出(11)经由切换开关(7)与电机控制器(6)连接，所述电机控制器(6)基于特定的期望电机电流直接控制电机(M1)。
所述设备还包含用于检测电源供应失效的检测部件。这些检测部件(图中未示出)用来向切换开关传递检测信号，使得此切换开关(7)能从通过实线指示的位置，其中控制器(6)与速度控制器(8)和转矩或频率控制器(10)的组合的输出连接，切换至通过虚线指示的位置，其中控制器(6)与级联控制器(20)、(21)的输出连接。
在检测到电源供应失效(主电源失效或者主电源掉电)之后，或者在检测到降低的或者受干扰的电源供应之后，因此通过具有快的和慢的控制循环的特别的级联控制器(20)、(21)替换这个/这些电机控制器(多个)的正常速度控制(8)、(10)，其具有尽可能多地、高效地使用整个系统中存在的动能(能量收集(harvesting))的目标，使得具有通过电动机(M1)驱动的能量-主导轴的主系统和具有通过与中间电压电路(共用DC总线)连接的电动机(M2-M5)驱动的各自的轴的所有子系统能以安全的方式进入静止状态。
根据本发明，允许共用DC总线(1)上的电压(V)遵循最有利的可能曲线，而不是允许能量-主导轴的速度遵循施加的减速剖面。
取决于已知的特点、状况、期望结果等，主导轴的多个参数的值能在更快的级联控制循环(21)中使用，以尽可能的补偿(compensate)共用DC总线(1)的电压中的故障。
除了速度的测量值(v)，此级联控制器(20)、(21)还使用包括电机电流、电机电压等的多个其他的测量参数(30)、和根据测量参数(30)基于电机模型计算的、诸如电机磁通量的参数(30’)。
图3是级联控制器(20)、(21)的可能实施例的图示，其中电机控制器(6)与级联控制器(20)、(21)的输出连接；此代表检测到电源供应失效(主电源失效或者主电源掉电)之后或者在检测到降低的或者受干扰的电源供应之后的情形。此级联控制器由较慢的共用DC总线控制器(20)和较快的内部控制器(21)组成。
较慢的共用DC总线控制器(20)包含比较器(20a)和控制部(20b)。首先，较慢的共用DC总线控制器(20)将电压(V)控制至期望电压电平。为此，在比较器(20a)中连续地确定共用DC总线(1)上的电压(V)的测量的实际值(Vm)和对应于先前确定的电压(V)曲线的电压在该时刻的期望值(Vdes)之间的电压差值(ΔV)。图4和图5中示出了此施加的电压曲线的示例。
为了降低确定的电压差值(ΔV)的目标，较慢的共用DC总线控制器(20)的控制部(20b)连续地改变共用DC总线的电压(V)。
来自控制部(20b)的输出信号是与期望DC总线电压(Vdes)和实际测量的DC总线电压(Vm)之间的差值成比例的参数(其也能是几个参数)，诸如此电压差值本身或者由此差值计算的其他值。在任何情况下，此电压差值或者此计算值代表用来降低确定的电压差值(ΔV)所需的能量流(Edes)(其后表示为“所需能量流”)-即慢的控制器(20)的测量误差-为零，并且其用作较快的控制器(21)的输入信号。
较快的控制器(21)包含比较器(21a)、控制部(21b)、用来基于电机模型、根据测量的参数计算某些其他参数的第一运算模块(21c)、和第二运算模块(21d)。
在第一运算模块(21c)中，根据瞬时速度的测量值(v)并且根据基于电机模型的其他测量参数(30)计算多个其他参数(30’)，并且在第二运算模块(21d)中，根据这些测量的(v)和计算的参数(30’)计算代表通过主轴供应的能量流的实际值(Eact)的参数值
如果确定了所需能量流(Edes)和通过能量-主导轴供应的能量流的计算值(Eact)之间的差值(ΔE)，为了将此确定的差值(ΔE)降低为零的目标，较快的控制器(21)将改变驱动该能量-主导轴的电动机(M1)的一个或者多个电机参数(Imot、Vmot、φmot、Tmot)。
因此，将慢的控制器(20)的控制误差(ΔV)用作输入，为了控制驱动能量-主导轴的电动机(M1)的一个或者多个参数，以最小化此误差或者最大化收集的能量的方式考虑此控制误差。
在级联控制器(20)、(21)内部，慢的控制器(20)连续地适应(adapt)选择的控制参数Edes的基准值，使得共用DC总线上的电压(V)遵循先前定义的曲线。
如果共用DC总线上的瞬时电压(Vm)低于该电压的期望值(Vdes)，则必须收集能量。然后能量-主导轴的电动机(M1)必须充当发电机(以“发电机模式”操作)，由此将动能转换为电能，所述电能经由共用DC总线供应给整个系统的连接的电动机。作为结果，提高了瞬时电压(Vm)。
如果瞬时值(Vm)高于该电压的期望值(Vdes)，则能量-主导轴能以生产模式运转。在生产模式中，电动机具有主导地电动回转(motoring)或者驱动行为。为了不必提供不期望的和其他无用的能量-消散(energy-dissipating)组件(以闸(brake)、电阻元件等形式)，所述能量-主导轴能在该时刻提高其速度，使得不损失过量的动能并且整个系统具有在长时间可用的足够的能量。
对于此控制设备，级联控制是特别重要的，具体地，一方面内部的较快的控制器(21)和另一方面较慢的共用DC总线控制器(20)之间的相互作用，所述较快的控制器(21)补偿速度中的瞬时变化和能量-主导轴的摩擦两者，并且同时缓解(cushion)机器速度减少导致的能量掉电(drop)，所述较慢的共用DC总线控制器(20)补偿与共用DC总线(1)连接的驱动导致的瞬时电压变化。
由于具有高的闭环带宽(由于内部较快的控制器(21))的此级联控制，具体地，能量-主导轴的机械特性(其惯性和摩擦)对于电压控制的有效性不具有影响。
为了使主轴的最大能含量对于所有的电机可用，必须尽可能地降低共用DC总线的最终电压。换句话说，必须尽可能多地用尽纺织机中存在的能含量。
初始地，在电源供应失效时刻的共用DC总线上的电压的基准值等于最大容许值。可替代地，也能将在电源供应失效时刻的共用DC总线上的电压值用作基准值。
共用DC总线上施加的电压能是恒定的，例如，共用DC总线上的最大容许电压或者在电源供应失效时刻的共用DC总线上的电压。施加的电压也能是可变化的。
通过根据此发明的控制设备施加的共用DC总线上的电压的曲线的示例是：
-相对于在电源供应失效后的立即的初始值的恒定的较高值(电压增加(boost))；和
-相对于在电源供应失效后的立即的初始值的恒定的较低值；和
-按照运动的减少速度的函数减少的变化值，以便能够尽可能长地使用再生的能量。
能将控制器与单个电机控制器耦合，优选地与具有最高动能的电机的电机控制器耦合，或者如果有几个能量-主导轴，则与几个电机控制器耦合。
图4图示了作为时间(t)的函数的共用DC总线上的电压(V)的可能施加曲线，其中电压的基准值逐步地减少并且依次地取以下恒定值：
-Vdc,1：在时间t1具有电源失效的基准值
-Vdc,2：从时间t2开始降低的基准值
-Vdc,3：从时间t3开始进一步降低的基准值，和
-Vdc,4：从时间t4开始的最低的基准值。
共用DC总线上的电压的这些值保证了连接的轴的足够高的速度，并且也确保了用于伺服控制的轴的最小所需操作电压(例如，250至300伏DC)。
从时间t4开始，期望的共用DC总线电压必须保持恒定，以便维持系统的良好功能。
代替共用DC总线控制器的基准值中的逐步降低，能施加遵循连续地变化函数的电压曲线。图5中示出了此类型的曲线。考虑连接的首要和次要轴的动态行为来确定此函数。
在一种变化中，也能在电源供应失效的时刻，同时考虑在该时刻的连接的轴的位置和对应的能量行为来确定此函数。

Claims (19)

1.一种用于在不具有电源供应或者具有降低的或受干扰的电源供应的状况下使得纺织机进入控制的静止状态的方法，所述纺织机具有用来通过与共用DC总线（1）连接的各自的单独控制的电动机M1-M5同步地驱动的至少两个轴，并且其中充当发电机的至少一个电动机能经由共用DC总线（1）向至少一个其他电动机供应电力，其特征在于，通过以当纺织机进入静止状态时使得共用DC总线上的电压（V）的值遵循先前定义的曲线的方式改变至少两个变量，来控制电压（V）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个所述变量是一个或多个电动机的电机参数：电机电流Imot、电机电压Vmot、电机磁通量ϕmot、电机转矩Tmot。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，选择比纺织机的其他轴在纺织机的正常操作期间具有更高的能含量的一个或多个主轴，并且只改变驱动纺织机的主轴的一个或多个电动机的至少一个电机参数：电机电流Imot、电机电压Vmot、电机磁通量ϕmot、电机转矩Tmot。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，纺织机是用于由纺织材料制成的产品的制造的机器，包含借助电控制装置可控制的一个或多个图案-形成元件，并且图案-形成元件的所述控制装置的至少一部分与共用DC总线连接。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，以如下方式控制图案-形成元件：在纺织机进入静止状态期间，所述图案-形成元件保持操作形成图案直到纺织机已经进入完全静止状态，如同纺织机的控制的断电一样。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过级联控制来控制共用DC总线上的电压（V）。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述级联控制包含：
▪相对较慢的控制循环，其中重复地或者连续地：
-确定作为共用DC总线上的电压（V）的测量的瞬时值(Vm)和与先前确定的电压曲线相对应的电压（V）在那个时刻的期望值（Vdes）之间的差值的电压差值（ΔV），
-以降低该电压差值（ΔV）的方式改变共用DC总线上的电压（V），和
-确定使得该电压差值（ΔV）为零所需的能量流（Edes），和
▪相对较快的控制循环，其中重复地或者连续地：
-根据至少一个轴的速度的测量值（v）以及根据驱动该轴的电动机的一个或多个电机参数（30），计算通过该轴供应的能量流的实际值（Eact），和
-以降低所需能量流（Edes）和通过该轴供应的能量流的所计算的实际值(Eact)之间的确定的差值（ΔE）的方式，改变驱动该轴的至少一个电动机的一个或多个电机参数：电机电流Imot、电机电压Vmot、电机磁通量ϕmot、电机转矩Tmot。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述级联控制使得：计算与预期的能量流（Edes）成比例的、与能量流（E）成比例的一个或多个参数的第一值（W1），计算与实际能量流(Eact)成比例的第二值（W2），并且利用相对较快的控制循环，以降低一个或多个参数的第一值（W1）和第二值（W2）之间确定的差值（ΔW）的方式，改变所述一个或多个电机参数：电机电流Imot、电机电压Vmot、电机磁通量ϕmot、电机转矩Tmot。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，改变一个或多个以下电机参数来控制共用DC总线（1）上的电压（V）：电机电流（Imot）、电机电压(Vmot)、电机磁通量（ϕmot）和电机转矩（Tmot）。
10.一种用于在不具有电源供应或者具有降低的或受干扰的电源供应的状况下使得纺织机进入控制的静止状态的控制设备，所述纺织机具有用来通过与共用DC总线（1）连接的各自的单独控制的电动机M1-M5同步地驱动的至少两个轴，并且其中充当发电机的至少一个电动机能经由共用DC总线（1）向至少一个其他电动机供应电力，其特征在于，所述控制设备被提供以通过以当纺织机进入静止状态时使得共用DC总线（1）上的电压的值遵循先前定义的曲线方式改变至少两个变量，来控制电压（V）。
11.根据权利要求10所述的控制设备，其特征在于，至少一个所述变量是一个或多个电动机的电机参数：电机电流Imot、电机电压Vmot、电机磁通量ϕmot、电机转矩Tmot。
12.根据权利要求10或11所述的控制设备，其特征在于，其包含用于控制共用DC总线（1）上的电压的级联控制器（20）、（21）。
13.根据权利要求12所述的控制设备，其特征在于，所述级联控制器包含：
▪相对较慢的控制器（20），被提供以重复地或者连续地：
-确定作为共用DC总线上的电压（V）的测量的瞬时值(Vm)和根据先前确定的电压曲线在那个时刻的电压（V）的期望值（Vdes）之间的差值的电压差值（ΔV），
-以降低该电压差值（ΔV）的方式改变共用DC总线上的电压（V），和
-确定所需的能量流（Edes），和
▪相对较快的控制器（21），被提供以重复地或者连续地：
-根据具有相对较大的能含量的至少一个轴的速度的测量值（v）以及根据驱动该轴的电动机的一个或多个电机参数：电机电流Imot、电机电压Vmot、电机磁通量ϕmot、电机转矩Tmot，计算通过该轴供应的能量流的实际值（Eact），和
-以降低所需能量流（Edes）和能量流的所计算的实际值（Eact）之间的确定的差值（ΔE）的方式，改变驱动一轴的至少一个电动机的一个或多个电机参数：电机电流Imot、电机电压Vmot、电机磁通量ϕmot、电机转矩Tmot。
14.根据权利要求13所述的控制设备，其特征在于，所述级联控制器被提供以根据与能量流（E）成比例的一个或多个参数来计算与预期的能量流（Edes）成比例的第一值（W1），并且计算与实际能量流（Eact）成比例的第二值（W2），并且利用相对较快的控制循环，以降低一个或多个参数的第一值（W1）和第二值（W2）之间确定的差值（ΔW）的方式，改变所述一个或多个电机参数：电机电流Imot、电机电压Vmot、电机磁通量ϕmot、电机转矩Tmot。
15.根据权利要求10或11所述的控制设备，其特征在于，其用于根据权利要求1-9之一所述的方法的应用。
16.一种纺织机，包含被提供以通过与共用DC总线（1）连接的各自的单独控制的电动机M1-M5同步地驱动的至少两个轴，其中充当发电机的至少一个电动机能经由共用DC总线（1）向至少一个其他电动机供应电力，以及用于在不具有电源供应或者具有降低的或受干扰的电源供应的状况下使得所述轴进入控制的静止状态的控制设备，其特征在于，所述纺织机包含根据权利要求10至15之一的控制设备。
17.根据权利要求16所述的纺织机，其特征在于，其包含比纺织机的其他轴在纺织机的正常操作期间具有更高的能含量的一个或多个主轴，并且所述控制设备仅被提供以改变驱动所述纺织机的主轴的一个或多个电动机M1-M5的至少一个电机参数：电机电流Imot、电机电压Vmot、电机磁通量ϕmot、电机转矩Tmot。
18.根据权利要求16或17所述的纺织机，其特征在于，其是用于由纺织材料制成的产品的制造的机器，包含借助电控制装置可控制的一个或多个图案-形成元件，并且图案-形成元件的所述控制装置的至少一部分与共用DC总线连接。
19.根据权利要求18所述的纺织机，其特征在于，其包含被提供以便以如下方式控制图案-形成元件的控制设备：在纺织机进入静止状态期间，所述图案-形成元件保持操作形成图案直到纺织机已经进入完全静止状态，如同纺织机的控制的断电一样。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3471262A1 (en) 2017-10-12 2019-04-17 NV Michel van de Wiele Textile machine
CZ309172B6 (cs) * 2019-06-13 2022-04-13 VÚTS, a.s., Liberec Tryskový tkací stroj pro výrobu perlinkových tkanin
CN114108143B (zh) * 2020-08-31 2023-04-28 台达电子工业股份有限公司 马达驱动系统与马达驱动方法
DE102020123977A1 (de) * 2020-09-15 2022-03-17 Saurer Spinning Solutions Gmbh & Co. Kg Textilmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer derartigen Textilmaschine
CN112532118B (zh) * 2020-11-11 2022-08-19 上海辛格林纳新时达电机有限公司 变频器多机同步控制系统及控制方法
CN114293288B (zh) * 2021-12-31 2023-03-24 深圳市汇川技术股份有限公司 多电机同步停机控制方法、装置、纺织设备及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5196769A (en) * 1989-06-09 1993-03-23 Hiroshi Chiba Motor control device
JP2008079974A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Brother Ind Ltd パターン縫いミシン
CN103401486A (zh) * 2013-07-26 2013-11-20 浙江盛迈电气技术有限公司 带ups断电信息保护的双电机交流伺服驱动器
CN104426457A (zh) * 2013-08-22 2015-03-18 发那科株式会社 具备主轴的机床的控制装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3347113C2 (de) * 1983-12-27 1986-04-10 SKF GmbH, 8720 Schweinfurt Spinn- oder Zwirnmaschine mit Einzelantrieb
DE4306307C2 (de) * 1993-03-01 1997-08-14 Siemens Ag Verfahren zur Schadensverhütung an numerisch gesteuerten Maschinen bei Netzausfall
IT1280535B1 (it) * 1995-07-05 1998-01-22 Reel Srl Metodo ed unita' per il controllo di sincronismo di macchine complesse in caso di mancanze di alimentazione eletttrica

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5196769A (en) * 1989-06-09 1993-03-23 Hiroshi Chiba Motor control device
JP2008079974A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Brother Ind Ltd パターン縫いミシン
CN103401486A (zh) * 2013-07-26 2013-11-20 浙江盛迈电气技术有限公司 带ups断电信息保护的双电机交流伺服驱动器
CN104426457A (zh) * 2013-08-22 2015-03-18 发那科株式会社 具备主轴的机床的控制装置

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