CN1322665C - 驱动机器的方法及该机器的驱动装置 - Google Patents

Abstract

在一种机器的驱动装置中，尤其在织机的驱动装置中，将根据当前的角度位置控制的电能供给驱动马达(2)，并且在旋转速度提高的阶段，中断供给驱动马达的电能。

Description

驱动机器的方法及该机器的驱动装置

本发明涉及一种驱动机器的方法，该机器具有至少一个进行周期运动的构件，并且具有一个电动的驱动马达，根据当前角度位置来控制的电能被供到驱动马达中，本发明还涉及一种具有电动马达和辅助控制装置的驱动装置。

WO99/27426中公开了一种文首所述现有技术中的方法和驱动装置。由于该机器中的驱动马达持续地传递扭矩，该扭矩优选地保持恒定，因此驱动马达遵循这样的速度特性：该速度特性通过机器的惯性矩来表示。当机器的惯性矩导致速度减少时，因此驱动马达也会这样，如同惯性矩导致机器速度提高一样。机器旋转速度的波动增大了。在正常情况下，这个不损害机器的功能，例如不损害织机的功能。但是，具有这样的危险：速度和/或加速度太高，以致会产生损害。此外，产生了这样的危险：机器的旋转速度波动强烈，以致不能同步，例如在喷气织机中加入纬纱不能同步。

本发明所要解决的技术问题是改进上述现有技术中的方法，使旋转速度的波动减少，而不会损害能量效果。

该所要解决的技术问题通过下面这些来实现：在旋转速度提高的阶段中，明显减少或者中断供到驱动马达中的电能。

由于在速度提高的阶段中明显减少或者中断电流供给，因此速度提高较小。旋转速度升高较小，因此旋转速度不会下降到如此低的值，从而总的来说旋转速度的波动减少了。

在一种驱动装置中通过下面方法可以解决这个问题：控制装置备有识别旋转速度提高的阶段并在这个阶段中减少或者中断能量供给的机构。

本发明的其它特征和优点由下面的描述和下面的权利要求来给出。

图1是根据本发明来控制的织机的驱动装置的示意图；及

图2是用来解释机器在转动期间的旋转速度曲线和受控地将电能供给到驱动马达中的曲线的曲线图。

图1所示的织机的驱动装置包括一个控制单元1，该控制单元1控制一个驱动马达2。驱动马达2驱动织机的主驱动轴3。马达轴4和主驱动轴3在所示出的实施例中形成一体。主驱动轴3借助轴承5、6安装在织机的框架7中。

控制轮8抗扭地布置在主驱动轴3上，该控制轮8与驱动轮9相啮合。驱动轮9抗扭地布置在一根轴10上，该轴10首先使驱动元件11被驱动，例如用于梭口形成装置的驱动元件。此外，控制轮8与第二驱动齿轮12相啮合，该驱动齿轮12抗扭地布置在第二驱动元件14的驱动轴13上，该驱动元件14例如是筘座的驱动元件和-在剑杆式投纬织机中-剑杆的驱动元件。

为了限制在主驱动轴3中所产生的驱动旋转力矩，因此使控制轮8的直径小于驱动轮9、12的直径。驱动轮12在每次喷射纬纱中旋转一次。驱动元件的驱动轮9在相同的时间进行旋转，例如仅旋转大约半圈，因为梭口介质在喷射纬纱中只通过半个循环。由于这个原因，因此驱动轮9的直径是驱动轮12的直径的两倍大。

轴承6布置在织机框架7和法兰盘24之间，而该法兰盘24通过螺栓来固定。轴承5位于法兰盘25和法兰盘26之间，其中法兰盘25是织机框架7的一部分，而法兰盘26通过螺栓来固定。驱动马达2的转子27抗扭地固定在马达轴4上，如所述的一样，该转子27与主驱动轴3形成一体。布置在壳体28内的、驱动马达2的定子29借助法兰盘26固定在织机框架7上。为此，壳体28设置有螺纹，该螺纹被拧入到法兰盘26的螺纹中。法兰26把定子29相对转子27对中心。壳体28的另一个端部设置有螺纹，设置有螺纹的法兰30被拧到该端部上，该法兰30防尘地封装驱动马达2的端部。优选的是，可开关的磁阻马达用作驱动马达2，其中，在每个角度位置上，固定绕组可与供电相连接，从而供给可控制的电能，即一个优选的控制振幅和频率的电流。

控制单元1包括至少一个存储器15和计算装置16。输入单元31、显示单元18和传感器32连接到控制单元1上。传感器32与端部编码盘33一起进行工作，该盘33布置在马达轴4上。在改进的实施例中，端部编码盘33和传感器32固定在机器的主驱动轴3上。借助传感器32的信号，控制单元确定角度位置和马达轴4的转数。传感器32例如包括一个光发射器34和一个布置在端部编码盘33的另一侧上的接收器。端部编码盘在确定的位置设置有透明的部分，因此光发射器34的发光可以到达接收器35。当然，也可以设置多个传感器，这些传感器根据另一种工作原理来进行工作。

电能向驱动马达2的供给借助控制系统17由控制单元1来进行控制。控制系统17例如是电子控制的电源或者功率放大级，该电源或者功率放大级能够供给具有预定振幅和预定频率的、与负荷无关的电流。

当驱动马达2例如象在WO99/27426中所描述的那样来进行控制，以致它持续地把恒定的扭矩传递到机器中时，在360度内的旋转速度曲线对应于图2中的曲线50。曲线50表示，旋转速度具有相对较大的波动。这表明，驱动马达2遵循由机器的惯性矩来确定的速度特性曲线，并且放大了该曲线。根据本发明，旋转速度的波动通过下面方法来减少：在旋转速度增大的阶段中断能量供给。这是曲线50中的顶点A和B。能量供给的再一次接通在顶点C和D处实现，其中，旋转速度曲线再反相，即旋转速度又减少了。能量供给曲线在图2中用曲线60来表示。旋转速度波动通过图2中曲线70所示的那样得到明显减少。如图2所示，顶点A和B的能量供给不是突然切断，而是具有一个下降的过程。因此，可以得到一个缓和的、无冲击的过渡。也可以通过一个上升过程来实现能量供给的再次接通，因此可以得到缓和的过渡。最好通过下面的方法：在旋转速度曲线根据曲线50到达下部顶部A和B之前，已开始切断能量供给。此外，优选地，在它到达上面顶点D和C之前，能量供给的再次接通开始了。这里将注意到，下面这些是不必要的：使能量供应的中断和再接通刚好与顶点A、B、C和D相一致。即使在这里产生了误差，即太早或者太晚产生中断及太早或者太晚产生了再次接通，也基本上不会产生错误。仍然可以明显地减少旋转速度的波动。因为在驱动马达2的旋转速度提高时能量供给被中断了，而当旋转速度降低时需要供给更多的能量，因为最重要的是，能量消耗是相同的，从而得到一定的平均速度。根据本发明，能量供给被限制在一个最大值。

为了识别提高旋转速度的这个阶段，因此相应的旋转角存储在控制装置中。这个以这种方式来进行实现，以致织机被接通并且以预定的速度进行运动。然后能量供给完全中断，因此机器以它的“固有”转动速度进行工作，即以速度特性曲线进行工作而没有能量供给。这种速度特性曲线作为固有旋转速度的标准曲线或者理论曲线被存储在微型处理器中。因此，数据被存储在微型处理器中，这些数据表示顶点A、B、C和D，其中速度特性曲线反相，即旋转速度增大然后再降低。

之后，机器如在WO99/27420中所描述的那样进行起动。因此，微型处理器控制供给到驱动马达2的能量，使旋转速度的曲线符合标准曲线。在顶点A和B的范围内，优选提早中断能量供给。能量供给的断开和后面的再次接通最终确定的角度位置，借助检查旋转速度曲线和借助比较来用标准曲线进行校正。可是，由于能量供给被限制在一个最大值，因此在旋转速度的标准曲线或者理论曲线和真实曲线或者实际曲线之间不可避免地产生了偏差。根据优选实施例，控制装置设计成在进行一定纺织时间之后所得到的旋转速度的实际曲线用作新的理论曲线。因此，在校正过的理论曲线上实现精确调节。此后，控制立即转到这样的过程：该过程在WO99/27427中进行了描述。在这种情况下，数据如此存储，以致根据一个预定的、在机器中预定的扭矩来控制驱动马达2。为了安全可靠，因此，记录速度变化，然后当该速度变化的阈值被超过时，该控制装置转到前面解释过的速度调节。这种方式有利于控制装置的微处理器，因为这个不能持续地计算被供给的能量值，尤其可以使用被存储的值。

当然，也可以放弃前面解释过的速度调节，并且只有该控制装置根据WO99/27426的所输出扭矩通过标准来应用，因此，在旋转速度被升高的阶段中，能量供给被中断了。

为了减少旋转速度的波动，因而不需要在每个旋转速度提高的阶段都中断电能供给。当电能供给总是只在旋转速度提高阶段的间隔期间中断而不是在整个阶段期间中断时，同样可以减少波动。相反地，同样不需要总是在所有旋转速度降低阶段中供给能量。

如图2中的虚线80和81所示，当顶点A和B的能量供给没有完全中断、尤其只是明显减少时，即减到小于20％、优选地减到小于10％到5％时，已经实现所力求得到的结果。

Claims (10)

1.一种驱动机器的方法，该机器具有至少一个周期运动的构件并包括一个制成可开关的磁阻马达的电驱动马达，电能根据相应的角位以受控方式被供应到该马达的绕组，使得转速依赖于该至少一个构件的周期运动而变化，为此确定驱动马达的角位并且根据各个角度位置以受控方式给马达的绕组供应电能，其特征在于，首先确定作为固有角速度的标准曲线的机器速度曲线，存储表示固有角速度的顶点的数据，确定角速度增大阶段，并且在这些阶段期间供到绕组的电能被中断或者减小至一恒定值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在电能供给切断后，在运行中的机器中完全确定角速度提高的阶段。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，能量供给的中断是逐渐进行的

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，能量供给的重新接通是逐渐进行的。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，能量供给被限制在一个最大值内。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，能量供给依赖于角速度的理论变化曲线来实现。

7.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，驱动马达(2)的能量供给依赖于驱动马达(2)所输出的扭矩的固有曲线来实现。

8.一种机器的驱动装置，该机器具有至少一个进行周期运动的构件，并且具有一个电动的驱动马达(2)，该马达的角速度依赖于该周期运动的构件而变化，还包括测定该驱动马达(2)角位的装置和根据其不同的角位以可控方式供应电能的装置，其特征在于，设有一个用于实施权利要求1所述的方法的控制装置(1)。

9.如权利要求8所述的驱动装置，其特征在于，所述控制装置(1)具有一个用于储存角速度提高阶段的数据的存储器(15)。

10.如权利要求8或者9所述的驱动装置，其特征在于，所述控制装置(1)包括一个存储器(15)，用于储存角位及相关的要应用的扭矩的固有曲线和/或相应于角速度的固有曲线来供给驱动马达的电能的数据。

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