CN111095774A - 纺织机 - Google Patents
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Abstract
一种纺织机包括:主从动系统(MSY),其由借助于主从动系统(MSY)彼此机械联接的和/或用于驱动主从动系统(MSY)的多个主马达(MM1,MM2)驱动;多个副从动系统(SY),每个副从动系统(SY)由至少一个副马达(SM1,SM2)驱动;能量供应/控制装置(EA),用于向主马达(MM1,MM2)和副马达(SM1,SM2)供应能量并用于控制电源系统(PSS)与主马达(MM1,MM2)以及副马达(SM1,SM2)之间的能量流;能量供应/控制装置(EA)包括:第一能量交换单元(EEU1),用于在电源系统(PSS)和第一直流电压总线系统(DCB1)之间交换能量;第一主马达单元(MU1),其将主马达(MM1,MM2)中的第一主马达与第一直流电压总线系统(DCB1)连接,以向第一主马达(MM1)施加驱动电压;第二能量交换单元(EE2),用于在电源系统(PSS)和第二直流电压总线系统(DCB2)之间交换能量;第二主马达单元(MU2),其将主马达(MM1,MM2)中的第二主马达连接至第二直流电压总线系统(DCB2),以向第二主马达(MM2)施加驱动电压;控制器(CON),其控制第一主马达单元(MU1)以将驱动电压施加到第一主马达(MM1),并且控制第二主马达单元(MU2)以将驱动电压施加到第二主马达(MM2);其中所述副马达(SM1,SM2)包括:至少一个第一副马达(SM1),所述至少一个第一副马达通过相关联的第一副马达单元(SU1)连接到所述第一直流电压总线系统(DCB1),用于向所述第一副马达(SM1)施加驱动电压;以及包括至少一个第二副马达(SM2),所述至少一个第二副马达通过相关联的第二副马达单元(SU2)连接到所述第二直流电压总线系统(DCB2),用于向第二副马达(SM2)施加驱动电压。
Description
技术领域
本发明涉及一种纺织机,例如织机,其包括主从动系统和多个副从动系统。
背景技术
WO 2017/081528 A1公开了一种用于控制去往和来自多个马达的能量流的纺织机的功率控制系统。马达之一构成主马达,其被提供用于驱动主从动系统,该主从动系统是纺织机的所有从动系统中具有最高惯性的系统。其他从动系统可以被认为是副从动系统,每个副从动系统由单独的副马达、以分别相对于主从动系统和驱动主从动系统的主马达的操作的受控关系来驱动。
在该已知系统中提供了能量交换单元,该能量交换单元用于将由电源系统(例如,市电或任何类型的发电厂)提供的交流电压转换为供应给直流电压总线系统的直流电压。与主马达相关联并且与每个副马达相关联地,提供相应的马达单元,用于将主马达以及副马达连接到直流电压总线系统,并且从而向这些马达中的每一个施加相应的驱动电压。主马达可以在能量回收模式下操作,以经由主马达单元向直流电压总线系统供应能量。例如通过能量收集馈送回到直流电压总线系统的能量可以在电源系统发生故障或崩溃的情况下使用,以经由相关联的副马达提供用于驱动副从动系统的足够能量,从而将所有这些副从动系统以及主从动系统置于受控的保持不变状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种纺织机,特别是织机或簇绒机,其具有用于驱动其各种从动系统(driven system)的增强的驱动系统(drive system)以及用于在各种从动系统之间和/或这些系统与电源系统之间进行能量交换的增强的系统。
根据本发明,该目的通过一种纺织机来实现,该纺织机包括:
-主从动系统,其由借助于主从动系统彼此机械联接的和/或用于驱动主从动系统的多个主马达驱动;
-多个副从动系统,每个副从动系统由至少一个副马达驱动;
-能量供应/控制装置,用于向主马达和副马达供应能量并用于控制电源系统与主马达以及副马达之间的能量流;
能量供应/控制装置包括:
-第一能量交换单元,用于在电源系统和第一直流电压总线系统之间交换能量;
-第一主马达单元,其将主马达中的第一主马达与第一直流电压总线系统连接,以向第一主马达施加驱动电压;
-第二能量交换单元,用于在电源系统和第二直流电压总线系统之间交换能量;
-第二主马达单元,其将主马达中的第二主马达连接至第二直流电压总线系统,以向第二主马达施加驱动电压;
-控制器,其控制第一主马达单元以将驱动电压施加到第一主马达,并且控制第二主马达单元以将驱动电压施加到第二主马达;
所述副马达包括:至少一个第一副马达,所述至少一个第一副马达通过相关联的第一副马达单元连接到所述第一直流电压总线系统,用于向所述第一副马达施加驱动电压;以及包括至少一个第二副马达,所述至少一个第二副马达通过相关联的第二副马达单元连接到所述第二直流电压总线系统,用于向第二副马达施加驱动电压。
根据本发明的原理,提供了驱动主从动系统的多个主马达。这允许将这些主马达的驱动转矩在不同位置处引入到主从动系统内。由于此,可以实现作用在主从动系统的各个转矩传输部件上的机械载荷的增强分布。此外,由于使用分别与每个主马达以及与该主马达相关联的每个主马达单元相关联的单独的能量交换单元,能量供应/控制装置的每个部分的能量交换包括一个能量交换单元、一个主马达和一个相关联的主马达单元,以及整个纺织机的所有副从动系统以及相关联的副马达的一部分都可以得到增强,并且可以避免与整个能源供应/控制布置的这些部分的每个部分相关联的直流总线系统过载。此外,提供主马达和主马达单元以及相关联的能量交换单元的多个这样的组合允许将这种能量交换单元紧邻相应的主马达布置,即为分别馈送回到相应的直流电压总线系统和电源系统的电能被消耗和/或产生的位置。由此,可以避免传导电能的线路中的能量损失以及这种线路的过载,并且可以选择最佳的电缆。
要注意的是,这种机器可以具有两个以上的主马达,并且在这种情况下,将具有与相应主马达相关联的相应更多数量的能量交换单元和主马达单元。例如,这种纺织机可以具有三个主马达,这些马达中的每个马达都具有与之相关联的用于在电源系统和相应的直流电压总线系统之间交换能量的能量交换单元,以及用于将相应的主马达连接到相关联的直流电压总线系统的主马达单元。
为了确保适合于产生对于驱动各种主马达和副马达必要的驱动电压的直流电压水平,可以将第一能量交换单元布置为在第一直流电压总线系统中提供期望的直流电压,和/或第二能量交换单元可以布置成在第二直流电压总线系统中提供期望的直流电压。
为了提供一种具有低功耗的系统并为了确保一个或多个从动系统的多余动能可用于驱动其他从动系统,建议:
-第一主马达可以在能量回收模式下操作,以向第一直流电压总线系统供应能量;和/或
-第二主马达可以在能量回收模式下操作,以向第二直流电压总线系统供应能量;和/或
-至少一个、优选每个第一副马达可以在能量回收模式下操作,以向第一直流电压总线系统供应能量;和/或
-至少一个、优选每个第二副马达可以在能量回收模式下操作,以向第二直流电压总线系统供应能量。
为了允许将一个或两个直流电压总线系统中存在的过剩能量供应回电源系统,第一能量交换单元在其中第一主马达和/或至少一个第一副马达在能量回收模式下操作的条件下可以布置成用于将能量从第一直流电压总线系统传输到电源系统,和/或第二能量交换单元在其中第二主马达和/或至少一个第二副马达在能量回收模式下操作的条件下可以布置成用于将能量从第二直流电压总线系统传输到电源系统。
根据本发明的非常有利的方面,第一直流电压总线系统和第二直流电压总线系统彼此连接,以在第一直流电压总线系统和第二直流电压总线系统之间进行能量交换。这意味着与一个直流电压总线系统相关联的所有马达都可以从另一个直流电压总线系统供应以电能,并且在一个直流电压总线系统内的能量收集过程中产生的电能可以被与其他直流电压总线系统相关联的马达使用。这在其中由于直流电压总线系统之一中的能量供应故障或崩溃、或由于电源系统的故障或崩溃而不能确保至少部分马达被供以电能的情况下是特别有利的。通过在直流电压总线系统之间提供电连接,在这些互连的直流电压总线系统中存在的能量可用于连接到这些直流电压总线系统的每个马达。
为了允许将所连接的直流电压总线系统内的直流电压水平调节到在期望的直流电压范围内的直流电压水平,提出将第一能量交换单元布置成用于监测在第一直流电压总线系统中的直流电压,并且将第一能量交换单元布置成用于控制电源系统和第一直流电压总线系统之间的经由第一能量交换单元的电流,以及将第二能量交换单元布置成用于控制在电源系统和第二直流电压总线系统之间的经由第二能量交换单元的电流,以将第一直流电压总线系统和第二直流电压总线系统中的直流电压调节到在期望的直流电压的范围内。这意味着仅一个能量交换单元用于将检测到的直流电压与所需的直流电压进行比较,并提供与用于控制直流电压总线系统和电源系统之间的能量交换有关的信息,以用于将直流电压总线系统的直流电压调节到期望的值或值范围。与第一能量交换单元一样,第二能量交换单元也可以具有比较该电压并提供关于所检测的直流电压和期望的直流电压之间的偏差的信息的能力,但是例如通过禁用该电压比较功能而不用于执行此功能。由此,可以避免测量相应电压的两个能量交换单元在整个直流电压总线系统内的不同位置处提供不同的偏差值,并且避免在试图调节电压时彼此相反作用。
例如,第一能量交换单元可布置成用于确定所监测的直流电压与期望的直流电压之间的偏差并且用于将与该偏差有关的信息输入到控制器中,并且控制器可布置成用于将基于所述偏差的当前的控制信息输入到第一能量交换单元和第二能量交换单元中,并且所述第一能量交换单元可布置成用于基于输入到第一能量交换单元内的所述当前的控制信息来控制在所述电源系统和所述第一直流电压总线系统之间的电流,并且第二能量交换单元可布置成用于基于输入到第二能量交换单元内的当前的控制信息来控制电源系统和第二直流电压总线系统之间的电流。在这种系统中,控制器具有判定能量交换单元中的哪一个在电源系统和相应的直流电压供应系统之间的能量交换中贡献到多少程度的功能。由此,可以避免能量交换单元之一的过载。
控制器可以借助于数据总线系统、优选地借助于实时确定性数据现场总线系统(例如,EtherCAT,Profibus或Powerlink)连接到第一能量交换单元和第二能量交换单元。这允许所有必要的信息在控制器和能量交换单元之间可靠、快速且同步地双向交换,从而提供确定性的控制行为。
在替代实施例中,第一能量交换单元可布置成用确定所监测的直流电压和期望的直流电压之间的偏差,并且用于将基于该偏差的当前的控制信息输入到第二能量交换单元内,并且第一能量交换单元可布置成用于基于该偏差来控制电源系统和第一直流电压总线系统之间的电流,并且第二能量交换单元可布置成用于基于输入到第二能量交换单元内的当前的控制信息来控制电源系统和第二直流电压总线系统之间的电流。
为了将相关信息从第一能量交换单元传输到第二能量交换单元,第一能量交换单元可以借助于数据总线系统、优选地为现场总线系统连接到第二能量交换单元。该数据传输连接可以是仅允许信息从第一能量交换单元传输到第二能量交换单元的单向连接,从而排除了确定性控制行为的任何可能性。
控制器可以借助于数据总线系统、优选地为实时确定性数据现场总线系统(例如EtherCAT,Profibus或Powerlink)连接到第一主马达单元和第二主马达单元,再次允许相关信息在控制器和受控单元之间快速、同步和可靠地传输,从而提供确定性的控制行为。
例如,至少一个能量交换单元可以包括并网电压源逆变器。
纺织机的主从动系统可包括纺织机主轴和/或至少一个剑杆驱动机构和/或钢筘驱动机构。在非常有利的构造中,第一主马达可以驱动地联接到纺织机主轴的第一轴向端部,并且第二主马达可以驱动地联接到纺织机主轴的第二轴向端部。由此,主轴的轴向端部处的转矩负载可被显著减小,从而导致该轴的扭转风险显著降低,从而允许机械地连接到该主轴并由该主轴驱动的所有系统的协作显著增强。
副从动系统可包括至少一个综框驱动机构和/或提花机构。
此外,主马达和/或至少一个、优选地所有副马达可以是交流马达,例如永磁同步马达或异步感应马达。替代地,主马达中的至少一个和/或副马达中的至少一个可以是磁阻马达或开关磁阻马达。
本发明的原理可以应用于作为纺织机的一个示例的织机,以及为也具有机器主轴的纺织机的另一个示例的簇绒机,根据本发明,机器主轴可以由两个或多个主马达驱动。
附图说明
现在将结合附图来解释说明本发明,其中:
图1分别是纺织机和这种纺织机的驱动系统的能量供应/控制装置的示意图;
图2是示出能量供应/控制装置的另一实施例的示意图;
图3是示出能量供应/控制装置的另一实施例的另一示意图。
具体实施方式
图1示出具有主从动系统MSY和多个副从动系统SY的纺织机,特别是织机W的示意图。与主从动系统MSY相关联地,提供两个主马达MM1,MM2。这些主马达MM1,MM2机械地联接至主从动系统MSY,从而彼此机械地联接。例如,主从动系统MSY可以包括织机的主轴,并且主马达MM1,MM2可以联接到该主轴的两个轴向端部,以共同驱动主轴和织机的机械地连接到主轴上从而被驱动的所有那些系统。例如,这些系统可以包括一个或多个剑杆机构和/或钢筘驱动机构。
为了向主马达MM1,MM2供应以由电源系统PSS提供的电能,该电源系统例如可以包括用于传送高交流电压的市电或任何类型的发电厂,能量供应/控制装置EA包括经由相应的低通滤波器F1,F2连接到电源系统PSS的两个能量交换单元EEU1,EEU2。这些能量交换单元EEU1,EEU2中的每个布置成分别用作交流/直流转换器或逆变器,以将由电源系统PSS供应的交流电压转换成期望水平的直流电压,例如,其可以在600V至650V的范围内。这些能量交换单元EEU1,EEU2中的每一个例如可以是所谓的并网电压源逆变器。如稍后将解释说明的那样,为了稳定直流电压的电压水平,能量交换单元EEU1,EEU2中的每一个还布置成分别用作直流/交流转换器或逆变器,以将能量馈送回到电源系统PSS。
与两个能量交换单元EEU1,EEU2中的每一个相关联地,提供相应的直流电压总线系统DCB1,DCB2。直流电压总线系统DCB1,DCB2用于通过能量交换单元EEU1,EEU2将所需水平的以直流电压形式提供的电能分别分配给各个从动系统和用于驱动这些从动系统的马达。为了给两个直流电压总线系统DCB1,DCB2提供基本均匀的负载,两个主马达MM1,MM2中的第一个(即第一主马达MM1)经由主马达单元MU1连接到第一直流电压总线系统DCB1,而两个主马达MM1,MM2中的另一个(即第二主马达MM2)经由主马达单元MU2连接到第二直流电压总线系统DCB2。这两个主马达单元MU1,MU2中的每一个都布置成用作直流/交流转换器,以将交流驱动电压施加到相关联的主马达,并且布置成在其中相应的主马达MM1,MM2以能量回收模式操作的条件下用作交流/直流转换器,这样,通过能量收集,可以将主从动系统MSY中可用的多余动能转化为电能,并可供应给直流电压总线系统DCB1,DCB2。
两个主马达单元MU1,MU2在控制器CON的控制下,用于控制由两个主马达MM1,MM2传输的转速和转矩,以例如确保施加到主从动系统MSY的主轴的两个轴向端部的转矩彼此具有相同的大小并且同相。例如,控制器CON可以与织机的整个控制系统通信,以使主从动系统MSY的操作适应于期望的织机操作。为了确保在控制器CON和主马达单元MU1,MU2之间的快速、同步和可靠的数据传输,可以使用数据总线系统,优选地使用实时确定性数据总线系统,例如所谓的EtherCAT数据总线系统EK。
如图1中可见,与每个直流电压总线系统DCB1,DCB2相关联地,提供多个副从动系统SY。例如,相同数量的副从动系统SY可以与直流电压总线系统DCB1,DCB2中的每一个相关联,以确保在织机的操作期间,两个直流电压总线系统DCB1,DCB2的负载基本相同。不管与每个直流电压总线系统DCB1,DCB2相关联的副从动系统SY的数量如何,能量交换单元EEU1,EEU2都受控制,以便为每个直流电压总线系统DCB1,DCB2提供用于操作与其连接的所有系统以及提供相应可变负载所必需的能量数量。
与同第一直流电压总线系统DCB1相关联的每个副从动系统SY相关联地,提供第一副马达SM1,并且第一副马达SM1经由相应的第一副马达单元SU1连接到第一直流电压总线系统DCB1。相应地,与同第二直流电压总线系统DCB2相关联的每个副从动系统SY相关联地,提供第二副马达SM2,并且第二副马达SM2经由相应的第二副马达单元SU2连接到第二直流电压总线系统DCB2。第一副马达单元SU1和第二副马达单元SU2中的每一个都可以作为用于将交流驱动电压施加到相关联的副马达的直流/交流转换器来操作,并且可以在相关联副马达的能量回收操作期间作为交流/直流转换器来操作,用于将在相应副从动系统SY中可用的过剩动能转换成电能,并将该电能供应给相应的直流电压总线系统DCB1,DCB2。
在纺织机的整体控制系统的控制下,所有副从动系统SY都由相关联的副马达SM1,SM2驱动,以便与彼此以及主从动系统MSY相互协作。但是,副从动系统没有到彼此以及主从动系统的机械驱动连接。
如图1中可见,在驱动操作期间构成能量消耗装置的所有马达和在能量回收操作期间构成能量源的所有马达被分成两组,这两组中的每一组都与两个直流电压总线系统DCB1,DCB2之一相关联,并由此与两个能量交换单元EEU1,EEU2之一相关联。由此,由于在驱动操作期间由相应马达施加的负载的变化以及由于在其能量回收操作期间馈送回到相应直流电压总线系统DCB1,DCB2中的能量的量的变化,在每个直流电压总线系统内的电压变化的程度可以显著降低,这也导致使直流电压总线系统DCB1,DCB2中的每一个内的电压水平的过度升高或降低的风险降低,这可不必由选择性地用作交流/直流转换器和直流/交流转换器的相应能量交换单元EEU1,EEU2处理,以在相应的直流电压总线系统DCB1,DCB2中的电源系统PSS之间交换能量以保持这些直流电压总线系统中的每一个中的直流电压在例如大约650V的期望水平的范围内。
要注意的是,与两个直流电压总线系统DCB1,DCB2中的每一个相关联地,可以提供所谓的制动斩波器,在相应的直流电压总线系统内的直流电压过度升高的情况下,该制动斩波器斩去超过预定阈值电压的电压峰值。但是,由于将所有的能量消耗装置和能量源相应地分成两组,因此显著降低出现这种过电压的风险,并且由于相应的制动斩波器的斩去电压峰值的操作而导致能量损失减少。
图2示出一个实施例,到目前为止,关注第一和第二主马达MM1,MM2以及第一和第二副马达SM1,SM2与相应的直流电压总线系统DCB1,DCB2的关联,其对应于图1中的关联。从图2变得清楚的是,其实质区别在于,两个直流电压总线系统DCB1,DCB2相互连接,以允许在这两个直流电压总线系统DCB1,DCB2之间进行能量交换。因此,通过在这两个直流电压总线系统DCB1,DCB2之间提供电连接,产生整个直流电压总线系统,而维持马达单元和马达分别到两个直流电压总线系统DCB1,DCB2的物理连接及其物理结构。由于两个直流电压总线系统DCB1,DCB2的电互连,因此在与两个直流电压总线系统DCB1,DCB2中的不同直流电压系统相关联的消耗装置和电能源之间可以存在能量交换。此外,现在将两个能量交换单元EEU1,EEU2布置为彼此并联,以在电源系统PSS和由两个互连的直流电压总线系统DCB1,DCB2构成的整个直流电压总线系统之间交换能量。
由于每个能量交换单元EEU1,EEU2基本都具有将直流电压控制在所需水平的功能和能力,因此在图2所示的布置中,将必须确保当试图将直流电压稳定在所需水平时两个能量交换单元EEU1,EEU2不会彼此相反地工作。因此,根据本发明,在图2所示的布置中,两个能量交换单元EEU1,EEU2例如经由EtherCAT数据总线系统EK与控制器CON通信。布置两个能量交换单元EEU1,EEU2中的一个,例如第一能量交换单元EEU1,并用于检测整个直流电压总线系统内(例如在第一直流电压总线系统DCB1区域内)的直流电压。
第一能量交换单元EEU1将该检测到的直流电压与期望的直流电压进行比较,并且可以布置成用于确定它们之间的偏差。第一能量交换单元EEU1布置成用于经由EtherCAT数据总线系统EK将表示该偏差的信息输出到控制器CON。控制器CON布置成用于使用该信息来确定必须在电源系统PSS和两个直流电压总线系统DCB1,DCB2之间交换的能量的量,以将直流电压保持在期望的直流电压的范围内。特别地,控制器CON布置成用于确定从电源系统到直流电压总线系统DCB1,DCB2或从直流电压总线系统DCB1,DCB2到电源系统PSS的电流,以避免直流电压总线系统DCB1,DCB2的每一个中的直流电压过多的减少或增加。另外,控制器布置成用于将直流电压保持在期望水平所需的该电流分配给两个能量交换单元EEU1,EEU2,并经由EtherCAT数据总线系统EK将当前的控制信息发送到两个能量交换单元EEU1,EEU2的每一个。两个能量交换单元EEU1,EEU2布置成用于接收该信息并进行电流控制,从而控制在直流电压总线系统DCB1,DCB2和电源系统PSS之间的电流流动,从而还控制电网侧的基波功率因数(displacement power factor)接近于1,这意味着直流电压总线系统DCB1,DCB2与电源系统PSS之间的能量交换以最高的效率进行,两个能量交换单元EEU1,EEU2中的每一个都有助于保持直流电压在所需的直流电压范围内。例如,当前的控制信息可以是这样的类型,即两个能量交换单元EEU1,EEU2中的每一个必须承担直流电压控制所需的能量交换的全部负载的一半。
在布置为允许两个直流电压总线系统DCB1,DCB2与同这些直流电压总线系统DCB1,DCB2相关联的消耗装置和电能源之间进行能量交换的同时,能量交换单元EEU1,EEU2中的每一个布置成用于向相应的相关联的直流电压总线系统DCB1或DCB2提供足够的电能,并用于将电能从相应的相关联的直流电压总线系统DCB1或DCB2馈送回到电源系统PSS,从而避免两个直流电压总线系统DCB1,DCB2之间通过在它们之间提供电连接的线路的能量传输。从而,可以避免这些线路的永久负载和这些线路内的能量损失,并且可以显著降低由于在正常操作期间流过这些线路的非常大的电流引起的任何类型的事故的风险。因为控制器CON布置成用于控制两个主马达单元MU1,MU2,所以控制器CON具有关于第一和第二主马达MM1,MM2的预期操作的信息,并且基于该信息,可以提供这些主马达MM1,MM2的预期能量消耗的预测。基于该预期的能量消耗,控制器CON可以通过提供能量交换单元EEU1,EEU2的前馈控制来先发主动控制流入和流出直流电压总线系统DCB1,DCB2的能量流。由于这种前馈控制,即使在其中两个直流电压总线系统DCB1,DCB2中的负载有不同变化的操作中,直流电压总线系统DCB1,DCB2之间的能量流也可以最小化,并且即使在第一和第二主马达MM1,MM2的动态操作条件下,直流电压总线系统DCB1,DCB2中的每个内的电压水平也可以被稳定,从而提供增强的直流电压总线控制行为。
但是,例如,在电源系统发生故障或崩溃的情况下,可以提供与两个直流电压总线系统相关联的系统之间的能量传输,以控制整个系统的受控紧急操作和/或系统的受控关闭,确保所有从动系统相互同步,同时降低操作速度,直到机器保持不变(a stand still)为止。甚至一个能量交换单元的故障也允许机器的继续操作,至少在紧急操作下,或者用于使所有系统以受控的方式保持不变。
在图2所示的实施例中,控制器CON经由允许双向通信的数据总线系统与能量交换单元EEU1,EEU2通信。因此,控制器CON从能量交换单元EEU1,EEU2接收指示其操作状态的反馈信息。这意味着控制器CON还获得关于能量交换单元EEU1,EEU2之一可能发生例如无法以指令的方式控制电流的故障的信息。如果发生这种情况,则控制器CON可以适应于当前的控制信息,并确保可以由另一个仍可操作的能量交换单元提供必要的能量交换。此外,在控制器CON发生故障、或控制器CON与能量交换单元EEU1,EEU2和/或控制器CON与主马达单元MU1,MU2之间的线路连接发生故障的情况下,仍然存在至少一个能量交换单元,即第一能量交换单元EEU1,其布置成用于检测电压偏差并基于该偏差来控制电流,以将直流电压控制到期望值,从而确保能够以受控的方式使得系统保持不变。
在图3中示出另一替代实施例。再次,各种马达和相关联的马达单元与两个直流电压总线系统和能量交换单元的关联与以上参考图1所解释说明的相同。
在图3的布置中,基于例如通过第一能量交换单元EEU1确定的电压偏差,控制器不操作(操作控制器的目的是控制将两个能量交换单元EEU1,EEU2和电源系统PSS之间的直流电压保持在期望水平所需的电流分配)。而是在这两个能量交换单元EEU1,EEU2之间存在数据总线连接,其例如可以是现场总线IB。该数据总线连接可以布置成用于从第一能量交换单元EEU1到第二能量交换单元EEU2的单向数据传输,从而向第二能量交换单元EEU2提供以由第一能量交换单元EEU1基于电压偏差产生的并且是允许第二能量交换单元EEU2进行电流控制所必需的当前的控制信息。在这种布置中,控制器CON不参与两个能量交换单元EEU1,EEU2之间的负载共享的控制。因此,控制器CON的故障、或控制器CON与主马达单元MU1,MU2之间的数据传输连接的故障不会影响能量交换单元EEU1,EEU2将直流电压总线系统DCB1,DCB2中的直流电压控制到所需水平的能力,例如,如果控制器CON和/或控制器CON与主马达单元MU1,MU2之间的数据传输连接出现故障,则使系统以受控方式保持不变。
Claims (17)
1.一种纺织机,其包括:
-主从动系统(MSY),其由借助于主从动系统(MSY)彼此机械联接的和/或用于驱动主从动系统(MSY)的多个主马达(MM1,MM2)驱动;
-多个副从动系统(SY),每个副从动系统(SY)由至少一个副马达(SM1,SM2)驱动;
-能量供应/控制装置(EA),用于向主马达(MM1,MM2)和副马达(SM1,SM2)供应能量并用于控制电源系统(PSS)与主马达(MM1,MM2)以及副马达(SM1,SM2)之间的能量流;
所述能量供应/控制装置(EA)包括:
-第一能量交换单元(EEU1),用于在电源系统(PSS)和第一直流电压总线系统(DCB1)之间交换能量;
-第一主马达单元(MU1),其将主马达(MM1,MM2)中的第一主马达与第一直流电压总线系统(DCB1)连接,以向第一主马达(MM1)施加驱动电压;
-第二能量交换单元(EE2),用于在电源系统(PSS)和第二直流电压总线系统(DCB2)之间交换能量;
-第二主马达单元(MU2),其将主马达(MM1,MM2)中的第二主马达连接至第二直流电压总线系统(DCB2),以向第二主马达(MM2)施加驱动电压;
-控制器(CON),其控制第一主马达单元(MU1)以将驱动电压施加到第一主马达(MM1),并且控制第二主马达单元(MU2)以将驱动电压施加到第二主马达(MM2);
所述副马达(SM1,SM2)包括:至少一个第一副马达(SM1),所述至少一个第一副马达(SM1)通过相关联的第一副马达单元(SU1)连接到所述第一直流电压总线系统(DCB1),用于向所述第一副马达(SM1)施加驱动电压;以及包括至少一个第二副马达(SM2),所述至少一个第二副马达(SM2)通过相关联的第二副马达单元(SU2)连接到所述第二直流电压总线系统(DCB2),用于向第二副马达(SM2)施加驱动电压。
2.根据权利要求1所述的纺织机,其特征在于,所述第一能量交换单元(EEU1)布置成用于在所述第一直流电压总线系统(DCB1)中提供期望的直流电压;和/或所述第二能量交换单元(EEU2)布置成用于在第二直流电压总线系统(DCB2)中提供期望的直流电压。
3.根据权利要求1或2所述的纺织机,其特征在于:
-第一主马达(MM1)能够在能量回收模式下操作,以向第一直流电压总线系统(DCB1)供应能量;和/或
-第二主马达(MM2)能够在能量回收模式下操作,以向第二直流电压总线系统(DCB2)供应能量;和/或
-至少一个、优选每个第一副马达(SM1)能够在能量回收模式下操作,以向第一直流电压总线系统(DCB1)供应能量;和/或
-至少一个、优选每个第二副马达(SM2)能够在能量回收模式下操作,以向第二直流电压总线系统(DCB2)供应能量。
4.根据权利要求3所述的纺织机,其特征在于,所述第一能量交换单元(EEU1)在其中第一主马达(MM1)和/或至少一个第一副马达(SM1)在能量回收模式下操作的条件下布置成用于将能量从第一直流电压总线系统(DCB1)传输到电源系统(PSS);和/或所述第二能量交换单元(EEU2)在其中第二主马达(MM2)和/或至少一个第二副马达(SM2)在能量回收模式下操作的条件下布置成用于将能量从第二直流电压总线系统(DCB2)传输到电源系统(PSS)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机,其特征在于,所述第一直流电压总线系统(DCB1)和所述第二直流电压总线系统(DCB2)彼此连接,以在所述第一直流电压总线系统(DCB1)和第二直流电压总线系统(DCB2)之间进行能量交换。
6.根据权利要求5所述的纺织机,其特征在于,所述第一能量交换单元(EEU1)布置成用于监测所述第一直流电压总线系统(DCB1)中的直流电压,并且其中所述第一能量交换单元(EEU1)布置成用于控制电源系统(PSS)和第一直流电压总线系统(DCB1)之间的经由第一能量交换单元(EEU1)的电流,以及第二能量交换单元(EEU2)布置成用于控制电源系统(PSS)和第二直流电压总线系统(DCB2)之间的经由第二能量交换单元(EEU2)的电流,以用于调节第一直流电压总线系统(DCB1)和第二直流电压总线系统(DCB2)中的直流电压在期望的直流电压范围内。
7.根据权利要求6所述的纺织机,其特征在于,所述第一能量交换单元(EEU1)布置成用于确定所监测的直流电压与期望的直流电压之间的偏差,并且用于将与所述偏差有关的信息输入到所述控制器(CON)中,并且其中控制器(CON)布置成用于将基于偏差的当前的控制信息输入到第一能量交换单元(EEU1)和第二能量交换单元(EEU2)中,并且其中第一能量交换单元(EEU1)布置成用于基于输入到第一能量交换单元(EEU1)内的当前的控制信息来控制电源系统(PSS)和第一直流电压总线系统(DCB1)之间的电流,并且第二能量交换单元(EEU2)布置成用于基于输入到第二能量交换单元(EEU2)内的当前的控制信息来控制电源系统(PSS)和第二直流电压总线系统(DCB2)之间的电流。
8.根据权利要求7所述的纺织机,其特征在于,所述控制器(CON)通过数据总线系统、优选地通过实时确定性数据现场总线系统(EK)连接到所述第一能量交换单元(EEU1)和所述第二能量交换单元(EEU2)。
9.根据权利要求6所述的纺织机,其特征在于,所述第一能量交换单元(EEU1)布置成用于确定所监测的直流电压与期望的直流电压之间的偏差,并且用于将基于所述偏差的当前的控制信息输入到第二能量交换单元(EEU2)中,并且其中第一能量交换单元(EEU1)布置成用于基于偏差来控制电源系统(PSS)和第一直流电压总线系统(DCB1)之间的电流,并且第二能量交换单元(EEU2)布置成用于基于输入到第二能量交换单元(EEU2)中的当前的控制信息来控制电源系统(PSS)和第二直流电压总线系统(DCB2)之间的电流。
10.根据权利要求9所述的纺织机,其特征在于,所述第一能量交换单元(EEU1)借助于数据总线系统、优选地借助于现场总线系统(IB)连接到所述第二能量交换单元(EEU2)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机,其特征在于,所述控制器(CON)通过数据总线系统、优选地通过实时确定性数据现场总线系统(EK)连接到所述第一主马达单元(MU1)和所述第二主马达单元(MU2)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机,其特征在于,至少一个能量交换单元(EEU1,EEU2)包括并网的电压源逆变器。
13.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机,其特征在于,所述主从动系统(MSY)包括纺织机主轴和/或至少一个剑杆驱动机构和/或钢筘驱动机构,优选地其中所述第一主马达(MM1)驱动地联接到纺织机主轴的第一轴向端部,而第二主马达(MM2)驱动地联接到纺织机主轴的第二轴向端部。
14.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机,其特征在于,所述副从动系统(SY)包括至少一个综框驱动机构和/或提花机构。
15.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机,其特征在于,所述主马达(MM1,MM2)和/或至少一个、优选地所有副马达(SM1,SM2)是交流马达。
16.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机,其特征在于,所述纺织机是织机(W)。
17.根据权利要求1至15中任一项所述的纺织机,其特征在于,所述纺织机是簇绒机。
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