CN113541386A - 织布机主电机及其驱动控制系统 - Google Patents

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CN113541386A CN202010305644.7A CN202010305644A CN113541386A CN 113541386 A CN113541386 A CN 113541386A CN 202010305644 A CN202010305644 A CN 202010305644A CN 113541386 A CN113541386 A CN 113541386A
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Ningbo Volcano Electric Co ltd
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Abstract

本发明提供一种织布机主电机及其驱动控制系统，其中所述主电机包括一安装定位件、一转子组件和一定子组件，其中所述安装定位件被预先地同轴地安装至所述织布机主体的所述主轴，其中所述转子组件和所述定子组件被依次地同轴地安装至所述织布机主体的所述主轴，其中所述转子组件采用V形斜槽方式固定多对永磁体于内，其提供直流永磁同步电机作为主电机，从机械结构和电气控制两方面提升织布机的稳定性和可控性。

Description

织布机主电机及其驱动控制系统
技术领域
本发明涉及织布机电气设备，尤其涉及一种使用永磁同步电机作为主电机的织布机及其驱动控制系统。
背景技术
织布机，尤其是喷水织布机，在工业纺织领域已经广泛地应用。现有的织布机由其主电机驱动其他部件工作。通过主电机的带动，包括主轴、龙头等等在内的机械结构都会发生动作，例如曲轴和框轴等等。可是说，织布机的主电机作为心脏级别的器官而活跃着。现代的纺织行业已经具有相当的工业化规模，为了满足生产需求，在工厂内的织布机基本是无停机作业。大量的织布机日以继夜的工作所带来的耗电量不可小觑。
现有的织布机基本采用交流异步电机作为主电机。异步电机的转轴通过皮带与织布机的主轴可驱动地连接。如图1和图2所示，异步电机的转动带动皮带转动，进而皮带带动织布机主轴的转动工作。这样的一个好处是可以在结构上抑制异步电机的转速波动。而转速波动会给织布机带来巨大的风险，例如断框现象。
除了转速波动必须被抑制，还有其他对于主电机的要求。较为重要的是启动时间与停机时间，也就是从零转速到目标转速，和从目标转速到零转速的用时。时间上稍微长一点点，都会给织布机其他部件造成伤害，或者对布匹织造上造成瑕疵，例如停经架与综框距离过远过低、断纬等等现象。另外还有停机角度问题，如果停机延迟角度超过一圈，即360°，对布匹织造上也是不利的，会出现缺少纬线现象。
现有的织布机采用刹车盘或者刹车片等等为异步电机和皮带轮停机。也就是说，很多情况下异步电机的转轴和织布机的主轴并不是协同工作的，而是间接地利用传动装置进行动力传输。停机也不是对主电机进行控制，而是针对皮带和主轴施加压力。这样的机械结构和电气控制都不能有很长的寿命。重新开机后，能够接续原来工作的难度也很大。
另外，还有皮带在传动中的震动、刹车传动不及时等等问题，使得现有的织布机不仅体积大、耗电量大、维修复杂而且成本高。
发明内容
本发明的一个主要优势在于提供一种织布机主电机及其驱动控制系统，其提供直流永磁同步电机作为主电机，从机械结构和电气控制两方面提升织布机的稳定性和可控性。
本发明的另一个优势在于提供一种织布机主电机及其驱动控制系统，其能够满足织布机对于主驱动力的需求，并降低能耗。
本发明的另一个优势在于提供一种织布机主电机及其驱动控制系统，其具有较低的转速波动，避免对布匹织造形成不良影响。
本发明的另一个优势在于提供一种织布机主电机及其驱动控制系统，其具有较短的启动时间，满足纬线织造的瞬间动力需求。
本发明的另一个优势在于提供一种织布机主电机及其驱动控制系统，其具有较短的停机时间，在一圈以内稳定停机，避免不良惯性旋转对布匹织造形成不良影响。
本发明的另一个优势在于提供一种织布机主电机及其驱动控制系统，其中采用电流控制停机，无需额外的刹车机构，稳定且方便。
本发明的另一个优势在于提供一种织布机主电机及其驱动控制系统，其中采用IPM转子结构，提高驱动力性能的同时，能适应喷水织布机的环境延长寿命。
本发明的另一个优势在于提供一种织布机主电机及其驱动控制系统，其中所述主电机的驱动力直接地供给于织布机的主轴，使得控制所述主电机即可完成对织布机整体工作的控制，减少不必要的能量转接损耗。
本发明的另一个优势在于提供一种织布机主电机及其驱动控制系统，其中所述控制系统提供脉宽调制信号，直接地驱动织布机主轴旋转工作。
本发明的另一个优势在于提供一种织布机主电机及其驱动控制系统，其中所述控制系统降低转矩波动，并于所述主电机提供机械结构降低转速波动，进而织布机的主轴运转平稳可靠。
本发明的另一个优势在于提供一种织布机主电机及其驱动控制系统，其中所述控制系统具有良好的抗干扰性，为主轴旋转提供较高的平稳性能，保证纬线均匀地引用于布匹织造。
本发明的另一个优势在于提供一种织布机主电机及其驱动控制系统，其中所述主电机组装方法简单，维护操作难度较低，节省了维护的时间成本。
本发明的另一个优势在于提供一种织布机主电机及其驱动控制系统，其中所述主电机可以替代性地安装并替换现有织布机中的交流异步电机，节省了整体设备的升级资金成本。
本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。
依本发明的一个方面，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一织布机主电机，适合于替换性地安装至一织布机主体的一主轴，包括：
一安装定位件、一转子组件和一定子组件，其中所述安装定位件被预先地同轴地安装至所述织布机主体的所述主轴，其中所述转子组件和所述定子组件被依次地同轴地安装至所述织布机主体的所述主轴，其中所述转子组件采用V形斜槽方式固定多对永磁体于内。
根据本发明的一个实施例，所述安装定位件被调整至与所述主轴同轴之后，所述转子组件被直接地安装至所述主轴。
根据本发明的一个实施例，所述转子组件可同轴转动地安装至所述主轴，使得所述转子组件的转动能够直接驱动所述主轴工作。
根据本发明的一个实施例，所述转子组件采用IPM方式固定多对所述永磁体至所述转子组件的圆周边缘。
根据本发明的一个实施例，所述转子组件进一步包括一磁轭环、一安装轴内置于所述磁轭环，以及多对所述永磁体，其中所述磁轭环的外围具有多对斜槽，对应安装所述永磁体于内，其中所述安装轴为中空的，并具有至少一安装槽，以供同轴地对接所述主轴，其中所述磁轭环内的所述永磁体受驱动，使得所述磁轭环连通所述安装轴相对所述定子组件转动。
根据本发明的一个实施例，所述磁轭环的外径为320-200mm。
根据本发明的一个实施例，所述磁轭环的外径为300-250mm。
根据本发明的一个实施例，所述磁轭环的外径为270-250mm。
根据本发明的一个实施例，所述永磁体优选为钕铁硼磁性材料制成的块状体。
根据本发明的一个实施例，所述安装轴与所述磁轭环之间进一步提供一缓冲套件，以抑制转速波动。
根据本发明的一个实施例，所述安装轴进一步地安装有一缓冲件，以抑制转速波动。
依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一织布机主电机的控制驱动系统，其特征在于，适合于驱动替换性地安装至一织布机主体的一主轴的主电机，包括：
一电流反馈计算模块，一MTPA模块，一SVPWM模块，以及一位置传感器，以对所述主电机进行闭环驱动控制，其中利用所述电流反馈计算模块分别地对所述主电机的q轴和d轴的直轴电流id和交轴电流iq采集反馈，其中所述位置传感器采集所述主轴的角度位置θ，并进而反馈经过P调节和PI调节之后至所述MTPA模块，其中结合所述MTPA模块，将直轴电流id和交轴电流iq处理后至所述SVPWM模块，其中结合电流控制器Udc以信号矢量控制驱动所述主电机。
根据本发明的一个实施例，所述位置传感器实时采集所述转子组件的角度位置θ。
依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一织布机主电机的安装方法，包括：
提供至少三个定位孔和所述织布机的一主轴；
安装一辅助安装件和一安装定位件所述主轴，其中所述安装定位件包括至少三个支脚，其中所述支脚对应所述定位孔而设置；
调整所述辅助安装件的位置，直至在所述安装定位件中的所述辅助安装件相当一致的同轴至所述主轴；
当固定所述安装定位件同轴于所述主轴后，拆下所述辅助安装件；以及
依次地安装一转子组件和一定子组件于所述安装定位件，使得所述转子组件同轴地直接地安装固定于所述主轴，使得转子组件能够直接驱动所述主轴于所述织布机工作。
根据本发明的一个实施例，在所述调整所述辅助安装件的位置的步骤中，进一步包括步骤：所述安装定位件的两个所述支脚先被锁紧固定至两个所述定位孔，然后调整所述安装定位件的位置，即调整所述辅助安装件与所述主轴的轴线关系，然后当在所述安装定位件中的所述辅助安装件相当一致的同轴至所述主轴，锁紧其余的所述支脚。
依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一织布机主电机的安装方法，适于将一主电机替换性地安装于一主轴，包括步骤：
预安装一辅助安装件至所述主轴，以预固定所述辅助安装件外部的一安装定位件至所述主轴；
当所述安装定位件被同轴地固定至所述主轴后，拆下所述辅助安装件；
依次地安装一转子组件和一定子组件至所述安装定位件；以及
固定一盖体，以封装而完成所述主电机的安装。
通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
图1和图2是现有技术的一种喷水织机与异步电机的立体与分体示意图。
图3A至3F是根据本发明的一个优选实施例的织布机主电机的替换性安装原理示意图。
图4至图5是根据本发明的上述优选实施例的所述织布机主电机的替换性安装步骤框图。
图6是根据本发明的上述优选实施例的所述织布机主电机的立体示意图。
图7A是根据本发明的上述优选实施例的所述织布机主电机的侧面剖视示意图。
图7B是根据本发明的上述优选实施例的所述织布机主电机的分体示意图。
图8是根据本发明的上述优选实施例的所述织布机主电机的整体示意图。
图9是根据本发明的上述优选实施例的所述织布机主电机的控制系统的简化框图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
本发明提供一织布机主电机及其驱动控制系统，特别地，适用于喷水织机及其相关设备。而且，本发明的优选实施例替代性地安装并替换现有织布机中的交流异步电机，并采用直接驱动的方式进行动力提供。
本发明的优选实施例的一织布机包括一织布机主体10和一主电机20。所述主电机20被直接地安装于所述织布机主体10，如图3A至图9所示，以无能量转接损耗的方式提供所述织布机主体10的原动力。更多地，本发明另提供针对所述主电机20之于所述织布机主体10的驱动控制系统，以满足对所述织布机主体10的布匹织造的需求。
所述织布机主体10进一步地包括一外壳100和一传动装置30被置于所述外壳100。所述传动装置30被从内而外地延伸出所述外壳100于所述织布机主体10的所述外壳100的下侧方。本领域的技术人员可以理解的是，对于现有的织布机主机，优选的喷水式织布机主机，都有多种型号和多种类型。本发明的所述织布机主电机及其驱动控制系统主要针对所述传动装置30为主力驱动的，当然，对于所述传动装置30在不同的位置，所述织布机主电机也可以适应性地改变位置，这些并不是本发明的实质性改进，这里不再强调。
所述传动装置30包括一主轴31和至少一传动部件，其中所述主轴31被直接地连接于所述主电机20，以直接地从所述主电机20获得转动能量。也就是说，通过所述主电机20直接地转矩和转速输出，所述主轴31是同步转动而工作的，进而所述传动部件被驱动而在所述外壳100工作。
所述织布机主体10的所述外壳100具有至少三个定位孔110，所述定位孔110围绕着所述主轴31所延伸而出进行设置。所述定位孔110用以所述主电机20固定至所述织布机主体10的所述外壳100，并直接地接触所述主轴31。值得一提的是，所述定位孔110可以是原有开设在所述外壳100的，方便进行替换性地更新所述主电机20于所述织布机主机10。
也就是说，对于某些可以拆除原有异步电机或者原有皮带或者原有刹车盘的位置，所述主电机20可以被安装，并且所述主电机20可以安装后直接地驱动所述主轴31。更多地，所述主电机20包括一驱动控制系统53，所述驱动控制系统53被电连接至所述主电机20，为所述主电机20提供转动所需要的驱动信号。值得一提的是，所述驱动控制系统53的硬件部分被安装至所述织布机主体10的所述外壳100，其软件部分优选地兼容所述织布机主体10的电气软件。
所述主电机20为所述织布机主体10进行原位替换性的更新，无需对所述织布机主体10，尤其是所述传动装置30及内部零件进行变动。优选地，所述主电机20的所述驱动控制系统53与原机控制相互结合，使得所述主电机20及时响应控制需求。值得一提的是，对所述主电机20的控制指令均为根据所述织布机主体10的织造需要而设定的。
更多地，所述主电机20包括一安装定位件34、一转子组件51、一定子组件52以及一盖体520，如图3A至图3F所示。本优选实施例中，以所述主电机20安装至所述织布机主体10与所述传动装置30的所述主轴31的过程来解释和说明所述主电机20的硬件结构。这里以现有的具有一传动带和原有驱动装置的织布机主体说明。优选地，在安装所述主电机20之间，需要在所述织布机主体10的所述外壳100提供所述定位孔110。以及，需要在所述外壳100外暴露所述主轴31，一种可行的步骤如图4所示，其完成效果如图3A所示。具体地说，首先地将原有的所述传动带和所述驱动装置拆下，暴露所述定位孔110和所述主轴31。然后，所述主电机20被直接驱动地安装至所述主轴31，优选地，所述主电机20被固定至所述外壳100的所述定位孔110。
然后，一辅助安装件54被安装至所述主轴31，以相对地占据即将安装的所述主电机20的转子位置，如图3A所示。所述辅助安装件54的外形是对应于所述主电机20的尺寸与形状的。接着，所述安装定位件34被外接所述辅助安装件54的方式安装于所述外壳100的所述定位孔110。优选地，所述安装定位件34包括至少三个支脚340。每个所述支脚340对应于所述定位孔110的位置而设置。也就是说，对于同一类型的所述定位孔110，所述主电机20的所述安装定位件34的类型也是相对匹配的。优选地，所述安装定位件34可以被预制，以加速生产速度。所述转子组件51和所述定子组件52可以被后续制造不同类型，而统一通过所述安装定位件34固定至所述织布机主体10。
通过调整所述辅助安装件54的位置，进而保证后续安装的所述转子组件51能够直接地安装至所述主轴31。可以说，所述辅助安装件54相对所述主轴31的位置，以及相对所述安装定位件34的位置都可以预先地保证所述主电机20直接地驱动所述主轴31转动。优选的一种方式中，所述安装定位件34的两个所述支脚340先被锁紧固定至两个所述定位孔110，然后调整所述安装定位件34的位置，即调整所述辅助安装件54与所述主轴31的轴线关系。当在所述安装定位件34中的所述辅助安装件54相当一致的同轴至所述主轴31，锁紧其余的所述支脚340。这样，只要安装进所述安装定位件34，所述转子组件51既能够同轴至所述主轴31。因为所述转子组件51采用永磁铁组成，预先地确定所述转子组件51的同轴性极大地避免调整位置所带来的损伤，进而一次性地保证所述转子组件51与所述主轴31的同轴性。
本优选实施例中，所述转子组件51采用32极斜槽IPM永磁电机的形式，所述定子组件52为对应的绕组线圈。当所述安装定位件34被安装至所述外壳100后，如图3C所示，所述辅助安装件54从所述安装定位件34被拆下，所述转子组件51被安装至所述安装定位件34。并且，所述转子组件51一旦安装，便与所述主轴31保持同轴，进而所述转子组件51能够直接驱动所述主轴31。
然后，如图3D，另一所述辅助安装件54被预置于所述转子组件51外侧，以物理隔离即将安装的所述定子组件52，如图3E。因为所述转子组件51与所述定子组件52相互的磁吸力十分巨大，这一所述辅助安装件54可以保证所述转子组件51与所述定子组件52没有直接碰撞。然后，所述定子组件52被安装至所述转子组件51的外围，优选地，所述定子组件52固定至所述安装定位件34，如图3E所示。这样，不仅所述转子组件51通过所述安装定位件34与所述主轴31保持同轴，所述定子组件52也保证与所述主轴31同轴。最后，如图3F，拆下所述辅助安装件54，再安装所述盖体520至所述定子组件52，以完成所述主电机20的安装。
具体地，所述主电机20的安装方法，如图5所示，包括步骤：
安装所述转子组件51至所述主轴31，和
安装所述定子组件52至所述主轴31。
进一步地，所述主电机20的安装方法具体还包括步骤：
预安装所述辅助安装件54至所述主轴31，以预固定所述安装定位件34至所述主轴31；
当所述安装定位件34被同轴地固定至所述主轴31后，拆下所述辅助安装件54；
依次地安装所述转子组件51和所述定子组件52至所述安装定位件34；以及
固定所述盖体520，以封装而完成所述主电机20的安装。效果如图6和图9所示。
值得一提的是，所述主电机20的所述转子组件51为IPM式斜槽结构，如图7A和7B所示。所述转子组件51包括一磁轭环511、一安装轴513内置于所述磁轭环511，以及多对所述永磁体515。所述磁轭环511的外围具有多对斜槽512，对应安装所述永磁体515于内。所述安装轴513为中空的，并具有至少一安装槽514，以供同轴地对接所述主轴31。启动时，所述磁轭环511内的所述永磁体515受驱动，使得所述磁轭环511连通所述安装轴513相对所述定子组件52转动。
具体地，所述磁轭环511的外径为320-200mm，优选地为300-250mm，进一步为270-250mm。所述永磁体515优选为钕铁硼磁性材料制成的块状体。两个所述永磁体515之间为大致地V形的安装位置。
更多地，所述安装轴513与所述磁轭环511之间进一步提供一缓冲套件，例如尼龙或弹性材料等套圈性元件。优选地，所述安装轴513进一步地安装有一缓冲件，例如飞轮或者惯量盘。所述缓冲套件或所述缓冲件可以抑制转速波动，并优选为储能结构，节省能源消耗。
更多地，所述驱动控制系统53采用对所述转子组件51和所述定子组件52相对应的控制策略，其中一种为id＝0的控制方式，其中转矩Te分为永磁转矩Tr和磁阻转矩Tm，而转矩Te根据如下公式：
Figure BDA0002455695750000091
若id＝0，则只有永磁转矩Tr，电流利用率不高，整体的转矩较低。
另外一种控制方式，使用电流idref/iqref查表对应的控制方式，根据预先设定的对应表格，寻找对应的控制电流电压。特别是在高速弱磁阶段，在动态调节过程会可能给电机输出电流过流现象。
另外一种可行的控制方式中，采用永磁同步电机矢量控制，空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)和最大转矩电流比(Maximum TorquePer Ampere,MTPA)相互结合的控制方式，如图9所示。所述驱动控制系统53包括：MTPA模块531，SVPWM模块532，以及位置传感器533，以对所述主电机20进行闭环驱动控制。
具体地，如图9所示，利用一电流反馈计算模块分别地对所述主电机20的q轴和d轴的直轴电流id和交轴电流iq采集反馈。一种优选的方式为，以iα和iβ进行2r/2s(两相旋转到两相静止)得到id和iq。
同时所述位置传感器533实时采集所述转子组件51的角度位置θ，以及wr。然后位置反馈经过P调节和PI调节之后至所述MTPA模块531。因为所述主电机20的所述转子组件51同轴地连接至所述主轴31，采集所述主轴31的位置同样有效。
接着结合所述MTPA模块531的结果，将直轴电流id和交轴电流iq至电流环P等等模块进行处理，以得到uα和uβ至所述SVPWM模块532。优选地采用Park派克变换处理后以uα和uβ至所述SVPWM模块532。
最后，结合电流控制器Udc以信号控制驱动直流永磁电机，也就是所述主电机20。基于所述SVPWM模块532，所述定子组件52的绕组电流波形的谐波成分小，使得所述主电机20转矩脉动降低，使得旋转磁场更逼近圆形，而且使直流母线电压的利用率有了很大提高，且更易于实现结合至所述织布机主体10的原数字化控制。可以实现，喷水织机的启动时间90ms以内，并且启动后低速状态下磁阻转矩加上电磁转矩作用，高速状态弱磁，停机操作采用反向电流控制，使得所述转子组件51停机后惯性角度介于170-190°，及时停止，不会对所述织布机主体10产生不良影响。
本领域的技术人员可以理解的是，虽然本实施例的所述主电机20为替换式的安装至所述织布机主体10，但是非替换性的，例如在生产或组装所述织布机主体10的器件，安装所述主电机20并且搭配上述所述驱动控制系统53也是可能的。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (16)

1.一织布机主电机，其特征在于，适合于替换性地安装至一织布机主体的一主轴，包括：
一安装定位件、一转子组件和一定子组件，其中所述安装定位件被预先地同轴地安装至所述织布机主体的所述主轴，其中所述转子组件和所述定子组件被依次地同轴地安装至所述织布机主体的所述主轴，其中所述转子组件采用V形斜槽方式固定多对永磁体于内。
2.根据权利要求1所述的织布机主电机，其中所述安装定位件被调整至与所述主轴同轴之后，所述转子组件被直接地安装至所述主轴。
3.根据权利要求1所述的织布机主电机，其中所述转子组件可同轴转动地安装至所述主轴，使得所述转子组件的转动能够直接驱动所述主轴工作。
4.根据权利要求1所述的织布机主电机，其中所述转子组件采用IPM方式固定多对所述永磁体至所述转子组件的圆周边缘。
5.根据权利要求1所述的织布机主电机，其中所述转子组件进一步包括一磁轭环、一安装轴内置于所述磁轭环，以及多对所述永磁体，其中所述磁轭环的外围具有多对斜槽，对应安装所述永磁体于内，其中所述安装轴为中空的，并具有至少一安装槽，以供同轴地对接所述主轴，其中所述磁轭环内的所述永磁体受驱动，使得所述磁轭环连通所述安装轴相对所述定子组件转动。
6.根据权利要求5所述的织布机主电机，其中所述磁轭环的外径为320-200mm。
7.根据权利要求5所述的织布机主电机，其中所述磁轭环的外径为300-250mm。
8.根据权利要求5所述的织布机主电机，其中所述磁轭环的外径为270-250mm。
9.根据权利要求1-8的任一所述织布机主电机，其中所述永磁体优选为钕铁硼磁性材料制成的块状体。
10.根据权利要求5所述的织布机主电机，其中所述安装轴与所述磁轭环之间进一步提供一缓冲套件，以抑制转速波动。
11.根据权利要求5所述的织布机主电机，其中所述安装轴进一步地安装有一缓冲件，以抑制转速波动。
12.一织布机主电机的控制驱动系统，其特征在于，适合于驱动替换性地安装至一织布机主体的一主轴的主电机，包括：
一电流反馈计算模块，一MTPA模块，一SVPWM模块，以及一位置传感器，以对所述主电机进行闭环驱动控制，其中利用所述电流反馈计算模块分别地对所述主电机的q轴和d轴的直轴电流id和交轴电流iq采集反馈，其中所述位置传感器采集所述主轴的角度位置θ，并进而反馈经过P调节和PI调节之后至所述MTPA模块，其中结合所述MTPA模块，将直轴电流id和交轴电流iq处理后至所述SVPWM模块，其中结合电流控制器Udc以信号矢量控制驱动所述主电机。
13.根据权利要求12所述的织布机主电机的控制驱动系统，其中所述位置传感器实时采集所述转子组件的角度位置θ。
14.一织布机主电机的安装方法，其特征在于，包括：
提供至少三个定位孔和所述织布机的一主轴；
安装一辅助安装件和一安装定位件所述主轴，其中所述安装定位件包括至少三个支脚，其中所述支脚对应所述定位孔而设置；
调整所述辅助安装件的位置，直至在所述安装定位件中的所述辅助安装件相当一致的同轴至所述主轴；
当固定所述安装定位件同轴于所述主轴后，拆下所述辅助安装件；以及
依次地安装一转子组件和一定子组件于所述安装定位件，使得所述转子组件同轴地直接地安装固定于所述主轴，使得转子组件能够直接驱动所述主轴于所述织布机工作。
15.根据权利要求14所述的织布机主电机的安装方法，其中在所述调整所述辅助安装件的位置的步骤中，进一步包括步骤：所述安装定位件的两个所述支脚先被锁紧固定至两个所述定位孔，然后调整所述安装定位件的位置，即调整所述辅助安装件与所述主轴的轴线关系，然后当在所述安装定位件中的所述辅助安装件相当一致的同轴至所述主轴，锁紧其余的所述支脚。
16.一织布机主电机的安装方法，其特征在于，适于将一主电机替换性地安装于一主轴，包括步骤：
预安装一辅助安装件至所述主轴，以预固定所述辅助安装件外部的一安装定位件至所述主轴；
当所述安装定位件被同轴地固定至所述主轴后，拆下所述辅助安装件；
依次地安装一转子组件和一定子组件至所述安装定位件；以及
固定一盖体，以封装而完成所述主电机的安装。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205711198U (zh) * 2016-06-28 2016-11-23 苍南县华仲机电有限公司 专用于圆织机的电机
WO2019227863A1 (zh) * 2018-05-30 2019-12-05 中车青岛四方车辆研究所有限公司 永磁同步牵引传动系统控制系统和方法
CN110677088A (zh) * 2019-09-19 2020-01-10 南京越博动力系统股份有限公司 永磁同步电机的控制方法和控制装置
CN210237944U (zh) * 2019-02-01 2020-04-03 宁波火山电气有限公司 织布机和驱动组件

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205711198U (zh) * 2016-06-28 2016-11-23 苍南县华仲机电有限公司 专用于圆织机的电机
WO2019227863A1 (zh) * 2018-05-30 2019-12-05 中车青岛四方车辆研究所有限公司 永磁同步牵引传动系统控制系统和方法
CN210237944U (zh) * 2019-02-01 2020-04-03 宁波火山电气有限公司 织布机和驱动组件
CN110677088A (zh) * 2019-09-19 2020-01-10 南京越博动力系统股份有限公司 永磁同步电机的控制方法和控制装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
申斌,张晓宇: "内置式永磁同步电机最大转矩电流比控制及仿真研究", 《华北科技学院学报》 *

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