CN113218528A - 用于确定纺织机导丝辊的导丝辊护套温度的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于确定纺织机导丝辊的导丝辊护套温度T_护套的方法，其中，可借助在所述导丝辊护套中感应出的涡流电流来加热所述导丝辊护套，其中，所述涡流电流由带感应电源(25)的至少一个感应线圈(3、6)产生，其中，感应线圈(3、6)、感应电源(25)和导丝辊护套(5)形成一个电的总系统。

Description

用于确定纺织机导丝辊的导丝辊护套温度的方法

技术领域

本发明涉及一种用于确定纺织机导丝辊的导丝辊护套温度的方法以及一种用于纺织机的导丝辊总成，该导丝辊总成具有被设计用来实施该方法的控制器。

背景技术

纺织机包括至少一个带有导丝辊护套的导丝辊，该导丝辊护套通过线圈总成予以感应式加热。导丝辊护套用于加热和引导至少一个纱线或纱带，其中，导丝辊护套的温度必须精确地控制在+-1℃，以便给纱线或纱带赋予一定的物理特性。

导丝辊护套的温度在目前是按如下方式控制的：利用温度传感机构来检测导丝辊护套的温度，然后通过控制器基于所检测的温度来控制供应给导丝辊护套的加热功率。温度传感机构大多直接与导丝辊护套随同旋转地连接。为此需要附加的转动传递系统来传递测量值。温度传感机构也可以与导丝辊的固定部分连接，其中，在导丝辊护套的背面端侧，在导丝辊护套上开设出环绕的槽，温度传感机构伸入到该槽中。然而，设置在导丝辊护套上的槽带来了导丝辊护套的结构弱化。因此，利用如此弱化的导丝辊，在无断裂风险的情况下无法实现比如用于高产量的纱线过程的高转速。为了克服该缺点，也可以把温度传感机构布置在导丝辊护套之外，但为此需要热屏蔽和/或导风屏。

如上所述，目前利用布置在导丝辊护套上或附近的温度传感机构来检测导丝辊护套的温度。这导致高昂的材料成本。另一方面，通常已知的是，电导体随着温度的升高而具有增大的电阻。可感应式加热的导丝辊护套本来就还是涉及到电的总系统。因此可考虑的是，通过由电流和电压测量电的总系统的阻抗来确定导丝辊护套的温度。由此可以省去上述的温度传感机构和与此相关的成本。

但在过去，对于能够成功地进行温度测量来说，该方案已表明不够精确，特别是因为导丝辊护套的电阻无法绝缘。

发明内容

基于此，这里将介绍一种用于确定纺织机导丝辊的可感应式加热的导丝辊护套的温度的特别有利的方法。有利的改进在从属权利要求中给出。说明书特别是与附图相结合地介绍了本发明，且给出了其它有利的设计变型。权利要求书中提到的各个特征可以任意地相互组合，和/或用说明书的特征予以明确/互换。

这里介绍一种用于确定纺织机导丝辊的导丝辊护套温度T_护套的方法，其中，可借助在导丝辊护套中感应出的涡流电流来加热导丝辊护套，其中，涡流电流由带感应电源的至少一个感应线圈产生，其中，感应线圈、感应电源和导丝辊护套形成一个电的总系统，该方法包括如下步骤：

a)给感应电源施加直流电流-电压信号U_DC，检测所产生的直流电流I_DC，并且求取电的总系统的等效直流电阻R_等效DC；

b)给感应电源施加具有工作频率F的测量电压信号U_测量，检测所产生的交流电流I_测量，并且求取电的总系统的总阻抗Z_测量的实数部分Rel(Z_测量)；

c)在考虑到至少一个如下工作参数的情况下，由等效直流电阻R_等效DC计算经矫正的等效直流电阻R_等效ω：

-当前的线圈温度T_线圈，

-工作频率F；

d)由总阻抗Z_测量的实数部分Rel(Z_测量)计算导丝辊护套的护套电阻R_M，其中，电的总系统中除了导丝辊护套外的全部组件的部分阻抗的实数部分都借助于经矫正的等效直流电阻R_等效ω从Rel(Z_测量)中消除；

e)采用护套电阻R_M、测量电压信号U_测量和交流电流I_测量求取导丝辊护套的温度T_护套。

所介绍的方法特别是用于采用感应式加热的纺织机工作。在此，纺织机包括导丝辊和至少一个感应线圈，该导丝辊带有可感应地加热的导丝辊护套。感应线圈通过电缆和插头与感应电源电连接。带有导丝辊护套的导丝辊经由气隙无接触地布置在感应线圈附近。在给感应线圈施加交流电流时，形成交流磁场，该交流磁场在导丝辊护套中引起涡流电流，从而借助涡流电流感应地加热导丝辊护套。

在这里，感应电源、带有电缆和插头的感应线圈以及带有导丝辊护套的导丝辊，形成了一个电的总系统，该总系统由一次部分和二次部分组成。在此，感应电源、感应线圈、电缆和插头形成一次部分。带有导丝辊护套的导丝辊是一个闭合的电路，其作为二次部分经由气隙与一次部分分开地设置。由于感应式的加热，电能由一次部分经由气隙以磁能的形式传递至二次部分，在那里，当给一次部分施加交流电流时，磁能转变为热能。

电的总系统用至少包括与所述方法相关的如下电器件或参数的电路来表示：

感应线圈的欧姆电阻：R_线圈；

引线的欧姆电阻：R_电缆；

插头的欧姆电阻：R_插头；

导丝辊护套的欧姆电阻：R_M；

感应线圈的感应电阻：X_h；

导丝辊护套与感应线圈之间的气隙的感应电阻：X_S。

该电路表明，R_电缆、R_插头、R_线圈和X_h在一个串联线路中连接，R_M以及X_s在另一个串联线路中连接，该另一个串联线路还与X_h并联连接。由此可见，电的总系统的总阻抗Z_测量既包括有功电阻(R_线圈、R_电缆、R_插头、R_M)，又包括无功电阻(X_h、X_s)。在此，无功电阻的值(X_h＝ω·L；X_s＝1/ω·C)在一定的频率情况下保持不变，而有功电阻的值随着温度的升高而增大。因此，可以通过求取有功电阻特别是导丝辊护套的电阻R_M来求取导丝辊护套的温度T_护套。为了以简化的方式考察R_M，进一步通过数学计算把电路变形为一个等效电路图。等效电路图因而包括如下参数：

等效电阻：R_等效 R_等效＝R_线圈+R_电缆+R_插头 #(1)；

导丝辊护套的阻抗：Z_护套

导丝辊护套的阻抗的实数部分：R_i

导丝辊护套的阻抗的虚数部分：X_i

电的总系统的总阻抗：Z_测量 Z_测量＝R_等效+R_i+jX_i #(5)；

电的总系统的总阻抗的实数部分：Rel(Z_测量)Rel(Z_测量)＝R_等效+R_i #(6)；

电的总系统的总阻抗的虚数部分：Im(Z_测量)Im(Z_测量)＝X_i #(7)。

在此，R_等效、R_i和X_i在一个串联线路中连接，其总和等于测得的阻抗Z_测量，该阻抗可以由施加的电压信号和产生的电流检测。此外由方程(5)可想到怎样可以事先确定和消除等效电阻R_等效，因而只留下与确定导丝辊护套温度T_护套有关的R_M有待考察。

因为等效电阻R_等效按照方程(1)累加地由欧姆电阻R_线圈、R_电缆和R_插头组成，所以其值基本上可以通过直流电流-测量(DC-测量)事先确定。因此在步骤a)中通过感应电源给感应线圈施加直流电流-电压信号U_DC，然后通过测量设备来检测所产生的直流电流I_DC。因此可以如下计算电的总系统的等效直流电阻R_等效DC：

在这种情况下，一次部分是电中性的。此外，在采用感应式加热时，大多通过调节所施加的电流-电压信号的频率来控制导丝辊护套的温度T_护套。为此通常需要用于频率控制的控制器。为了施加直流电流-电压信号，这里例如可以把频率调节至零(ω＝0)。在其它情况下也可以使用单独的DC电源机构来求取R_等效DC。

在求取R_等效DC之后，在步骤b)中把频率调节至工作频率F(ω≠0)，从而通过感应电源给感应线圈施加测量电压信号U_测量，并且可以检测所产生的交流电流I_测量。基于此，可以如下计算总阻抗Z_测量：

由方程(2)、(5)和(9)可知，Z_测量在消除R_等效之后等于导丝辊护套的阻抗Z_护套。这可以如下表示：

方程(10)表明，给每个R_M-值仅指配一个Z_护套-值(f(R_M)＝Z_护套)，因为X_h和X_s在一定的频率情况下是确定的。因此，可以在消除事先确定的等效电阻R_等效之后，由测得的总阻抗Z_测量通过计算来求取导丝辊护套的欧姆电阻R_M。另外，根据方程(3)和(10)，也给每个R_M-值仅指配一个R_i-值(f(R_M)＝R_i)。因此在下面的说明中，为了便于描述，把R_M等效地视为R_i。

对于准确地确定导丝辊护套温度T_护套来说，在步骤a)中对等效电阻R_等效的单独的DC测量是不够的，因为等效电阻R_等效与温度和频率有关。也就是说，在温度相同的情况下，如果所施加的电压信号改变了其频率，则等效电阻R_等效出现偏差。或者在频率相同的情况下，随着温度的不同，等效电阻R_等效发生改变。因此，在步骤c)中，基于在步骤a)中求取的R_等效DC，至少针对当前的线圈温度T_线圈和工作频率F，计算经矫正的等效直流电阻R_等效ω。

电阻与温度和频率相关地变化将通过示范性的计算予以如下介绍。为此规定如下参数：

选定的测量频率：ω0＝2·π·50000Hz；

磁场常数：

在25℃时铜的比电阻：

铜随温度的单位电阻变化：

线圈金属线的有效半径：r_Dr＝1.75mm；

在步骤a)中测量等效直流电阻R_等效DC时的温度：T₀＝25℃。

为了在步骤a)中求取等效直流电阻R_等效DC，在此规定了r_Dr和T₀的值，但这些值在不同的设计中会有所不同。例如，在步骤a)中可以在T₀＝25℃且r_Dr＝1.75mm时测得电感线圈的欧姆电阻R_线圈DC0，其中，R_线圈DC0为0.1Ω。该值与温度相关，且满足如下方程：

R_线圈DC(T_线圈)＝R_线圈DC0·[1+α_Cu·(T_线圈-T₀)] #(11)。

在此，α_Cu是铜的电导率的温度系数，并且是普遍公知的。

在交流电流情况下，由于集肤效应，电阻(例如线圈的欧姆电阻)与频率有关，其中，只有一部分导体是导电的，从而导体的横截面减小，并且欧姆电阻增大。在此，线圈的集肤效应例如可以通过导电层厚度针对于线圈温度T_线圈如下表示：

在此把频率设定为50000Hz(ω₀＝2·π·50000Hz)。铜的物理参数ρ_Cu和α_Cu以及磁场常数μ₀是常数，并且是普遍公知的。因此，线圈的导电层厚度δ(T_线圈)还仅与线圈温度T_线圈有关。

对于后续计算来说有益的是，规定Ω-因子，其表示温度和频率变化与欧姆电阻之间的比率。例如用于线圈的欧姆电阻的Ω-因子如下求取：

得到：

其中：铜面积_DC＝π·r_Dr ² #(16)，铜面积_带有_集肤效应＝π·r_Dr ²-π·(r_Dr-δ(T_线圈))² #(17)，

最后得到：

其中，

利用方程(18)和(19)，对于具有设定频率的交流电流，可以直接通过线圈欧姆电阻的Ω-因子Ω_因子(T_线圈)与事先在直流电流情况下确定的线圈欧姆电阻R_线圈DC相乘，计算出线圈的欧姆电阻R_线圈ω。在此，线圈温度T_线圈通常处于25℃和250℃之间的范围内。

方程(18)和(19)是普遍适用的，并且也可以用于电缆欧姆电阻R_电缆和插头欧姆电阻R_插头。但在这里，电缆的温度相关性起到明显较小的作用，因为电缆温度仅改变了大约30℃(参见T_线圈＝25℃…250℃)。因此分开地考察电缆的温度。为此，电缆欧姆电阻的Ω-因子可以如下计算：

在此，电缆的有效半径r_Ka为1.5mm(r_Ka＝1.5mm)。

非常近似地假设电缆和插头的直径相等，并且温度相等。由此可以在步骤c)中如下计算经矫正的等效直流电阻R_等效ω：

根据方程(10)可知，测得的总阻抗Z_测量在消除经矫正的等效直流电阻R_等效ω之后仅包括导丝辊护套的阻抗Z_护套，其具有导丝辊护套的电阻R_M作为唯一的可变值。因此，R_M可以由测得的阻抗Z_测量在消除R_等效ω之后数学地算得，并且还在步骤e)中基于步骤d)中算得的R_M来求取导丝辊护套温度T_护套。

在一个优选的实施方式中，测量电压信号U_测量是仅仅用于求取导丝辊护套温度T_护套的测试信号。

如上已述，交流电流时的等效电阻值R_等效ω不同于直流电流时的等效电阻值R_等效DC。这显著地影响求取的导丝辊护套温度T_护套的精度。为了消除这个问题，通过选择固定的测试频率来确定分别相关的欧姆电阻的Ω-因子，其中，固定的测试频率优选为50kHz。

在另一优选的实施方式中，测量电压信号U_测量是加热信号，该加热信号用于求取导丝辊护套温度T_护套和用于给导丝辊施加加热功率。单纯的仅用于测量的测量电压信号在此用工作信号来代替，该工作信号既用来执行测量，又用于加热(作为加热信号)。于是该工作信号是组合的测量电压信号与加热信号。在此，在工作中给感应线圈施加具有8.5kHz频率的测量电压信号U_测量，以便实现所希望的导丝辊护套温度T_护套。在这种应用中，测量电压信号U_测量或加热信号例如可以具有大于100伏的电压，例如约为250伏的电压。

在测量电压信号U_测量并未附加地用作加热信号的一些设计变型中，测量电压信号U_测量例如可以具有低于50伏(例如12伏)的低电压和高于20kHz(例如50kHz)的较高的频率。

在另一优选的实施方式中，在步骤c)之前，为了利用R_等效DC和存储在控制器中的特征值来计算感应线圈的阻抗的实数部分，计算感应线圈的线圈温度T_线圈。

由方程(19)、(20)和(21)可知，对等效直流电阻R_等效ω的矫正基于不同的特征值(参数)，这些特征值部分地事先设定好(例如μ0、ρ_Cu、r_Dr、r_Ka、T₀、R_线圈DCT0、R_电缆DCT0、R_插头DCT0)，部分地实时地检测(例如T_护套、工作频率F)。所有这些特征值都在步骤c)之前存储在控制器中。

在另一优选的实施方式中，在步骤c)之前，为了由R_等效DC根据工作频率F计算感应线圈的阻抗的实数部分，计算与频率有关的等效电阻R_等效(F)，以便补偿由于工作频率F所致的集肤效应，并且确保R_等效DC和Z_测量的可比较性。

工作中的频率与测试工作中(例如8.5kHz)不同。此外，大多通过控制所施加的测量电压信号的频率来调控导丝辊护套的温度。因此，实时的Ω-因子基于实时的工作频率(F)。

在另一优选的实施方式中，采用存储在控制器中的特性曲线族。

由方程(19)或(20)可知，在一定的频率情况下给导体的每个温度-值都指配Ω-因子-值。可考虑的是，可以事先计算出温度与相关的Ω-因子(带有不同的频率)之间的关系。此外，Ω-因子的值可以与分别相关的温度值和频率值一起存储在控制器中的表格里。通过检测实时的温度值和频率值，可以求取Ω-因子的相应值。

在另一优选的实施方式中，采用至少一个存储的Ω-因子来求取R_等效ω，该因子反映了直流电阻R_等效DC与频率相关的等效电阻R_等效ω的比率。

由方程(19)或(20)可知，如果频率是设定的，则Ω-因子的值与相关导体的温度和半径有关。另外，等效电阻累加地由R_线圈、R_电缆和R_插头组成，其中，在工作中的线圈温度T_线圈可以处于25℃和250℃之间，而电缆和插头的温度只上升了大约30℃。此外，线圈的半径(例如r_Dr＝1.75mm)也不同于电缆和插头的半径(例如r_Ka＝r_插头＝1.5mm)。因此，为了精确地求取导丝辊护套的温度T_护套，在步骤c)中优选既采用线圈的Ω-因子，又采用电缆和插头的Ω-因子，以便矫正等效直流电阻R_等效ω。这可以通过方程(21)来计算。

在另一优选的实施方式中，采用感应线圈的线圈温度T_线圈来求取R_等效ω。

因为工作中的线圈温度T_线圈处于25℃和250℃之间，所以线圈的欧姆电阻R_线圈的温度相关性不可忽略。为此例如可以按照方程(19)，根据线圈温度T_线圈来计算线圈Ω-因子的曲线。例如，线圈的Ω-因子在25℃时为3.2，在250℃时为2.4，其中，线圈的Ω-因子偏差了25％

有两种可行方案适宜于考虑T_线圈的影响。其一为，直接测量线圈的温度，因为温度感测器如今本来就作为监视件予以安装。另一方面，可以根据对等效直流电阻R_等效DC的了解来确定线圈的温度。这可以如下表示：

在另一优选的实施方式中，为了求取R_等效ω，感应线圈电阻和感应电源的至少一个电阻彼此分开地予以考虑。也就是说，为了求取R_等效ω，在R_等效ω中含有的欧姆电阻(R_线圈、R_电缆、R_插头)彼此分开地予以考虑。在此，特别是彼此分开地确定相应的欧姆电阻的Ω-因子(见方程(19)、(20)和(21))。

在另一优选的实施方式中，在步骤d)中对护套电阻R_M的计算包括计算护套阻抗Z_护套和向量相减Z_测量-Z_护套。

由方程(1)和(5)，通过向量相减Z_测量-Z_护套来计算导丝辊护套的实数部分R_i。为此在步骤b)中确定在测得的U_测量与I_测量之间的相位

该相位相当于测得的总阻抗Z_测量的相移角度。因而可以如下计算R_i：

在此，相位

相应于导丝辊护套的阻抗Z_护套的相移角度。R_等效DC在步骤a)中通过DC-测量来确定，并且在步骤c)中针对温度和频率予以矫正。Z_测量在步骤b)中由U_测量和I_测量测得。

在另一优选的实施方式中，在步骤d)中，通过计算由有功电功率P_Wirk和有效测量电流I_测量的平方构成的总电阻，分别在测量区间内积分，且通过等效电阻R_等效DC、R_等效ω的相减，对护套电阻R_M进行计算。

处理器可以处理时间曲线上的信号比如U_测量(t)和I_测量(t)，通过该处理器可以明显简化地计算导丝辊护套的阻抗的实数部分R_i。因为有功功率只能在欧姆电阻(在此即总阻抗Z_测量的实数部分)中产生，所以可由有功电功率P_Wirk和有效测量电流I_测量的平方如下求取R_i：

有功功率P_Wirk作为U_测量(t)和I_测量(t)的乘积的平均值而产生，其方式为，U_测量(t)和I_测量(t)的乘积在测量区间内积分，且通过(数字的)低通滤波而产生。

同样可以通过测量区间内积分和(数字的)低通滤波来形成有效测量电流I_测量的平方。

在此，T为测量频率周期

n为自然数，测量区间为n和T的乘积(测量区间＝n·T)。通过这种方式，相比于根据幅度和相位单独地分析参数，确定Ri明显更加简单。这既可以用于在步骤c)中计算经矫正的等效直流电阻R_等效ω，又可以用于在步骤b)中的测量。

在另一优选的实施方式中，利用多项式函数来计算T_护套，其中，护套电阻R_M作为输入变量输入到该多项式函数中。在此，为了在测量技术上分析，把用于确定T_护套(Ri)的反函数描述为如下多项式：

在另一优选的实施方式中，在步骤d)中采用最小二乘法来求取T_护套。也就是说，为了确定方程(30)中的系数，有利的是，并不采用曲线的点，而是采用最小二乘法进行确定。

在另一优选的实施方式中，介绍一种用于纺织机的导丝辊总成，其包括带有导丝辊护套的导丝辊，该导丝辊护套可借助于在导丝辊护套中感应出的涡流电流予以加热，并且导丝辊总成具有至少一个带感应电源的感应线圈，其中，感应线圈、感应电源和导丝辊护套形成电的总系统，并且导丝辊总成具有与感应电源连接的控制器，该控制器被设计用于实施根据前述权利要求中任一项的方法。

附图说明

下面借助附图详述本发明。

图1为电的总系统的示意图；

图2示出该电的总系统的电路；

图3为该电的总系统的等效电路图；

图4为该电的总系统的另一等效电路图；

图5为该电的总系统的阻抗在复平面上的矢量图；

图6示出Ω-因子(T_线圈)的函数曲线；

图7示出R_等效ω(T_线圈、T_电缆)的函数曲线。

具体实施方式

图1示出电的总系统，其由一次部分22和二次部分24组成，其中，一次部分22通过气隙23与二次部分24分隔开。对于一次部分22，感应电源25、欧姆电阻R_线圈3和电感电阻X_h6形式的感应线圈、欧姆电阻R_电缆1形式的电缆和欧姆电阻R_插头2形式的插头串联连接。二次部分24是一个闭合的电路，其包括欧姆电阻R_M5和二次线圈c形式的导丝辊护套。

在采用感应式加热时，一次部分22通过感应电源被施加交流电流，由此把电能从一次部分22经由气隙23以磁能的形式传递至二次部分24，在那里，磁能转变为热能。相反，二次部分24在施加直流电流时保持电中性(即没有涡流电流)。

图2示出电的总系统的电路。在此，R_电缆1、R_插头2、R_线圈3和X_h6在一个串联线路中连接，R_M5以及X_s4在另一个串联线路中连接，该另一个串联线路还与X_h6并联连接。由此可见，总阻抗Z_测量10包括有功电阻R_线圈3、R_电缆1、R_插头2和R_M5，其与无功电阻X_h6以及X_s4分开。

图3示出电的总系统的等效电路图。在此把图2中的并联线路的部分((R_s4+R_M5)//X_h6)变形为串联线路(R_i8和X_i7)。由此使得R_电缆1、R_插头2、R_线圈3、X_i7和R_i8串联连接。在这种情况下，X_i7相当于由线圈、空隙和导丝辊护套构成的总阻抗Z_测量10的虚数部分。R_i8相当于由线圈、空隙和护套构成的总阻抗Z_测量10的实数部分。

图4示出另一简化的等效电路图，其中，欧姆电阻R_线圈3、R_电缆1、R_插头2共同组成为R_等效9，从而在电路中只留有R_等效9、R_i1和X_i7。这样就可以实现通过测得的Z_测量10，由电压、电流和相移来确定R_M5。

图5在一个复平面中示出关于总阻抗Z_测量10和护套阻抗Z_护套11的矢量图。在此，Z_测量10表明了沿着实轴21的实数部分(R_i8+R_等效9)和沿着虚轴20的虚数部分X_i7以及相移角度Φ_i12。护套阻抗Z_护套11同样表明了沿着虚轴20的虚数部分X_i7和沿着实轴21的实数部分R_i8以及相移角度Φ_i13。通过三角函数可以由测得的Z_测量10和Φ_i12及先前确定的R_等效9计算出R_i8。

图6示出Ω-因子(T_线圈)的函数曲线。该函数曲线示出了与温度相关的集肤效应。按照Ω-因子(T_线圈)-轴线14，Ω-因子的值沿着曲线17从3.2下降到2.2，而线圈温度按照T_线圈-轴线16从25℃上升至250℃。因此，尽管有反关联的集肤效应，但温度相关性不可忽略。

图7示出R_等效ω(T_线圈、T_电缆)的函数曲线。该函数曲线针对两个不同的电缆温度示出了与线圈温度相关的R_等效ω，其中，一个电缆温度为25℃，另一个电缆温度为55℃。这里规定了两条沿着R_等效ω-轴线15上升的平行线18、19，而线圈温度按照T_线圈-轴线16从25℃上升至250℃。在这里，线_a 18相应于25℃的电缆温度，线_b 19相应于55℃的电缆温度。

根据R_等效ω(T_线圈、T_电缆)的函数曲线，示出了对所求得的护套温度相对于线圈温度以及电缆温度的精确度的示范性的计算如下：

由测量已知如下事项：

在所选择的测量频率情况下，R_i约为15Ω。

电阻变化大致为

(也就是说，全部的精确度考虑必须针对这些变化的这个相对小的值)。

在线圈温度不变的情况下(例如T_线圈＝200℃)，产生1.092K的测量误差，如果电缆温度从25℃上升至55℃，并且电缆温度的上升未予考虑(单位℃等效于K)。这可以计算如下：

ΔR_等效ω＝R_等效ω(200K，55K)-R_等效ω(200K，25K)＝0.022Ω

在电缆温度不变的情况下(例如T_电缆＝25℃)，产生5.619K的测量误差，如果线圈温度从25℃上升至200℃，并且线圈温度的上升未予考虑。这可以计算如下：

ΔR_等效ω＝R_等效ω(200K，25K)-R_等效ω(20K，25K)＝0.112Ω

附图标记清单

1 R_电缆

2 R_插头

3 R_线圈

4 X_s

5 R_M

6 X_h

7 X_i

8 R_i

9 R_等效

10 Z_测量

11 Z_护套

12 Φ_i

13 Φ_ii

14 Ω-因子(T_线圈)-轴线

15 R_等效ω-轴线

16 T_线圈-轴线

17 曲线

18 线_a

19 线_b

20 虚轴

21 实轴

22 一次部分

23 气隙

24 二次部分

25 感应电源

Claims (14)

1.一种用于确定纺织机导丝辊的导丝辊护套温度T_护套的方法，其中，可借助在所述导丝辊护套中感应出的涡流电流来加热所述导丝辊护套，其中，所述涡流电流由带感应电源(25)的至少一个感应线圈(3、6)产生，其中，感应线圈(3、6)、感应电源(25)和导丝辊护套(5)形成一个电的总系统，该方法包括如下步骤：

a)给所述感应电源(25)施加直流电流-电压信号U_DC，检测所产生的直流电流I_DC，并且求取所述电的总系统的等效直流电阻R_等效DC(9)；

b)给所述感应电源(25)施加具有工作频率F的测量电压信号U_测量，检测所产生的交流电流I_测量，并且求取所述电的总系统的总阻抗Z_测量(10)的实数部分Rel(Z_测量)；

c)在考虑到至少一个如下工作参数的情况下，由所述等效直流电阻R_等效DC(9)计算经矫正的等效直流电阻aR_等效ω(9)：

-当前的线圈温度T_线圈，

-工作频率F；

d)由所述总阻抗Z_测量的实数部分Rel(Z_测量)计算所述导丝辊护套的护套电阻R_M，其中，所述电的总系统中除了所述导丝辊护套外的全部组件的部分阻抗的实数部分都借助于经矫正的等效直流电阻R_等效ω从Rel(Z_测量)中消除；

e)采用所述护套电阻R_M(5)、所述测量电压信号U_测量和所述交流电流I_测量求取所述导丝辊护套的温度T_护套。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述测量电压信号U_测量是仅仅用于求取所述导丝辊护套温度T_护套的测试信号。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述测量电压信号U_测量是加热信号，该加热信号用于求取所述导丝辊护套温度T_护套和用于给所述导丝辊施加加热功率。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤c)之前，为了利用R_等效DC和存储在控制器中的特征值来计算所述感应线圈的阻抗的实数部分，计算所述感应线圈的线圈温度T_线圈。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤c)中，为了由R_等效DC根据所述工作频率F计算所述感应线圈的阻抗的实数部分，计算与频率有关的所述等效电阻R_等效ω(F)，以便补偿由于所述工作频率F所致的集肤效应，并且确保R_等效DC、R_等效ω(9)和Z_测量(10)的可比较性。

6.如权利要求5所述的方法，其中，为了求取R_等效ω(9)，采用存储在控制器中的特性曲线族。

7.如权利要求5或6所述的方法，其中，采用至少一个存储的Ω-因子来求取R_等效ω(9)，该因子反映了直流电阻R_等效DC(9)与频率相关的等效电阻R_等效ω(9)的比率。

8.如权利要求5～7中任一项所述的方法，其中，采用感应线圈的线圈温度T_线圈来计算R_等效ω(9)。

9.如权利要求5～8中任一项所述的方法，其中，为了求取R_等效ω(9)，所述感应线圈电阻和所述感应电源(25)的至少一个电阻彼此分开地予以考虑。

10.如权利要求1～9中任一项所述的方法，其中，在步骤d)中对所述护套电阻R_M(5)的计算包括计算护套阻抗Z_护套(11)和向量相减Z_测量(10)-Z_护套(11)。

11.如权利要求1～9中任一项所述的方法，其中，在步骤d)中，通过计算由有功电功率P_Wirk和有效测量电流I_测量的平方构成的总电阻，分别在测量区间内积分，且通过等效电阻R_等效DC、R_等效ω(9)的相减，对所述护套电阻R_M(5)进行计算。

12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤e)中利用多项式函数来计算T_护套，其中，所述护套电阻R_M作为输入变量输入到所述多项式函数中。

13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤e)中采用最小二乘法来求取T_护套。

14.一种用于纺织机的导丝辊总成，包括带有导丝辊护套的导丝辊，该导丝辊护套可借助于在所述导丝辊护套中感应出的涡流电流予以加热，并且导丝辊总成具有至少一个带感应电源(25)的感应线圈(3、6)，其中，所述感应线圈(3、6)、所述感应电源(25)和所述导丝辊护套(5)形成电的总系统，并且导丝辊总成具有与所述感应电源(25)连接的控制器，该控制器被设计用于实施根据前述权利要求中任一项的方法。

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