CN1116373A - 机械传动的控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种加工机械，例如纺纱机(10)用的由变频器(30)控制的电气传动，其变频器接在电网(36a)上并向电动机(16、18)供应按时序可变频率的交流电，并设有一能通过传感线(40～46)记录扰动的控制器(32)。传感线同该传动系统的各组成部件(16，18，30，36a，36b)相连接。控制器(32)根据所出现的扰动情况对变频器(30)采取不同的开关状态。只有在出现导致电气部件损坏的紧急故障或严重的扰动时，它才将部件(30)从电网(36a)上切断。
Description
本发明涉及一种加工机械特别是纺纱机用的由变频器控制的电气传动，变频器接在一电网上，并以可变的频率向电动机输入交流电流。
这种电气传动在国际专利申请WO 90-07595中已有介绍。在公开的说明书中谈到：当电源发生故障时，所连接的电动机中有一台作为发电机运行而向变频器供应电能，从而使其他用电装置，例如电动机，在断电后仍能进行控制，并运行到该机器所有的机械部件都停止为止。
将给定的交流电电压变换成一个可变频率的电压的变频器有许多制造厂能够提供。变频器是这样设置的，即当出现故障时便与电网切断，以免变频器发生损坏。
然而有一类属于扰动的运行状态，不能要求机器立即停止。这对于那些突然从电网上切断会造成损坏的机器而言尤为需要，例如在纺纱机中，电气传动的意外的切断会造成所有纺机的纱线断头，从而导致麻烦的接头工作和机器的重新起动。
本发明的任务是开发一种加工机械用的电气传动，在电源发生故障时利用它可以对变频器进行有选择的开停。
为此本发明提供一种用于加工机械的电气传动，特别是用于纺纱机的由变频器控制的电气传动，该变频器接在电网上，它以可变的频率向电动机输出交流电流，其特征在于：一个扰动记录控制器通过传感线而接到该传动系统的各组成部件上，它根据每个扰动的情况对变频器采取不同的开关状态。
使用本发明电气传动可以减少加工机械对电源故障的敏感性。
借助于附图可对本发明作具体的说明如下：
图1：电气传动的简化电路图。
图2：在不同运行状态下的频率或转速的变化过程。
图3：纺纱机传动的示意图。
在下述的实施例中以纺纱机的电气传动为例来进行说明。第一和第二电动机16和18通过一变频器30接到电网36a上。所谓机器的电源线36b是接在变频器30和电动机16和18之间。电气传动的控制器32可与变频器30分开设置，也可同它结合成一个整体。控制器32通过若干根传感线40～46接到传动各个组成部分30、16、18、36a、36b。控制器能记录电气部件的过载、超温、欠电压或电源故障。其他扰动如过高的电压峰值或短路等也同样能通过传感线由控制单元32进行记录。控制器32和变频器30是这样配置的：即对电动机16、18所供应的电流只有在某些扰动情况下，例如在有可能导致部件的组成部分损坏的情况下才使之切断。首先考虑过高的电压峰值或短路，而并非一个部件的暂时的阈限值或逐渐增大的过载。如果电气传动系统出现次要的扰动时，根据对该扰动的计算结果可使控制器32开始对该传动系统进行调整，也就是使变频器30的频率f和电动机16和18的转速按照一个特定的程序下降，于是电动机18便能按照WO 90-07595中所述把再生能量提供给其他部件16和32。电气传动从正常运行速度下降的转速曲线如图2中的曲线a和b所示。这意味着在纺纱机的例子中两台电动机的转速是按比例地下降的，其中第一台电动机16是用来传动图3中的牵伸装置12a，12b和12c的，而第二台电动机18则是用来传动主轴20的，它基本上是与电动机16同时停止的。主轴20上装有几个皮带轮24，它在环锭纺纱机的情况下是通过皮带26来传动锭子22，以对来自牵伸装置12a、12b、12c的纱线28进行卷绕。在以一台变频器向多台电动机16和18供电时，则它们可采用异步电动机或同步电动机在相同的频率下运行。在第一电动机16与牵伸装置12a，12b，12c之间设有一齿轮变速器14来实现必要的转动速度调节。
可通过控制器从程序存贮器34中取出变频器频率降低的控制给定值。控制器32和变频器30可采用模块结构。计算单元32a对来自传感线40～46的信号进行分析，而变频器30上的开关单元30a则用来选择变频器30的运行状态。
电气传动的第二种运行方式是在过电压或短路时立即切断变频器30和随之部件16、18、32的电源，从而使不同的机械传动在不同的时刻停止。例如，第一电动机16的转速变化将按图2中的曲线a，d变化，而第二电动机18的转速将按转速曲线a，c而变化。从而两台电动机将依次先后停止。对于环锭纺纱机而言，这种运行方式可能导致所有纱线的断头。但另一方面，如果在出现上述扰动后通过控制器32立即使所有部件不带电的话，则能防止对人身的危害或对电气传动装置的损坏。这对于操作人员接触到带电部件而引起的故障电流的场合尤为重要。
Claims (5)
1. 一种用于加工机械的电气传动，特别是用于纺纱机(10)的由变频器(30)控制的电气传动，该变频器接在电网(36a)上，它以可变的频率向电动机(16、18)输出交流电流，其特征在于：一个扰动记录控制器(32)通过传感线(40～46)而接到该传动系统的各组成部件(30，36a，36b，16，18)上，它根据每个扰动的情况对变频器(30)采取不同的开关状态。
2. 根据权利要求1所述的传动，其特征在于：有一程序存贮器(34)同控制器(32)相连接。
3. 根据上述权利要求之一的传动，其特征在于：控制器(32)具有一扰动计算单元(32a)，它接在传感线(40～46)的输入端。
4. 根据上述权利要求之一的传动，其特征在于：控制器(32)通过控制线(48)同变频器(30)的开关单元(30a)相连接，它只根据控制线(48)中确定的控制信号来切断变频器(30)，而对其他控制信号则根据一程序来降低输出频率。
5. 根据上述权利要求之一所述的电气传动，其特征在于：电动机(18)是用来传动锭子(22)的，而另一台电动机(16)是用来传动纺纱机的牵伸装置(12)的。
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