CN205368613U - 一种倍捻机断电同步系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种倍捻机断电同步系统，包括：控制器C1、横动驱动器U1、横动电机M1、卷绕驱动器U2、卷绕电机M2、锭子驱动器U3、锭子电机M3、外部电源P1、开关电源P2、断电检测器D1、电源切换器S1、测速传感器Z。本系统在倍捻机外部断电时，能够实现横动电机、卷绕电机、锭子电机这三个电机的同步关机，确保纱线捻度在标准之内，本系统根据倍捻机特点，采用能量回馈原理，无需额外的储能装置，有效地解决了倍捻机断电同步的问题，大大节省了成本，提高了可靠性。

Description

一种倍捻机断电同步系统

技术领域：

本实用新型属于纺织机械技术领域，具体是涉及一种倍捻机断电同步系统。

背景技术：

倍捻机系统中，由于纱线捻度需要锭子转速和摩擦轮卷绕速度配合才能实现指定捻度。以前的机械传动机型，由于锭子转速、摩擦轮和成型箱体之间是采用齿轮传动实现的，所以任何时候都会保持一定的传动关系，确保捻度不变，横动同步停止。然而，当锭子、摩擦轮和横动采用不同的电机驱动，通过触摸屏设置纱线捻度，控制器计算相应的变频器频率并设置，从而实现捻度设定的灵活性，但是当供电电源被意外切断时，电机之间无法保持原先要求的比例实现停机，从而导致纱线捻度不合格；另外横动位置停不好，会出现落纱现象；浪费纱线以及人力资源。

中国专利申请号201420517539.X，公开日为2015年1月14日的专利文件，公开了一种倍捻机断电纱线捻度保护装置，包括倍捻机控制柜、UPS电源、倍捻机卷绕主动辊驱动电机、倍捻机横动装置驱动电机和倍捻机锭子，在倍捻机机架上固定有转速传感器，断电时，UPS电源启动，UPS电源给倍捻机控制柜、倍捻机卷绕主动辊驱动电机、倍捻机横动装置驱动电机和转速传感器供电，转速传感器检测倍捻机锭子的转速信号，该转速信号输送给倍捻机控制柜，倍捻机控制柜根据该转速信号控制倍捻机卷绕主动辊驱动电机和倍捻机横动装置驱动电机工作。它在突然断电的情况下，仍然可以保持倍捻机上纱线的捻度在合理范围，确保倍捻机生产出来的纱线的质量。但是该装置结构复杂，且采用UPS电源供电成本高，占用空间大，增加了企业经济负担，另外UPS电源在工厂环境中的应用寿命也会有影响。

实用新型内容：

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中用于倍捻机的断电保护装置结构复杂，且采用UPS电源供电成本高，占用空间大，增加了企业经济负担，另外UPS电源在工厂环境中的应用寿命也会有影响，从而提出一种倍捻机断电同步系统。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种倍捻机断电同步系统，包括：

控制器C1、横动驱动器U1、横动电机M1、卷绕驱动器U2、卷绕电机M2、锭子驱动器U3、锭子电机M3、外部电源P1、开关电源P2、断电检测器D1、电源切换器S1、测速传感器Z。

所述横动驱动器U1和所述横动电机M1连接，所述卷绕驱动器U2和所述卷绕电机M2连接，所述锭子驱动器U3和所述锭子电机M3连接。

所述控制器C1的控制输出端分别与所述横动驱动器U1、所述卷绕驱动器U2、所述锭子驱动器U3连接，所述控制器C1的信号输入端与所述断电检测器D1、所述测速传感器Z连接。

所述锭子驱动器U3的电源输入端与所述外部电源P1连接，所述锭子驱动器U3的母线电压分别与所述横动驱动器U1的母线端子、所述卷绕驱动器U2的母线端子连接。

所述电源切换器S1的电源输入端分别与所述开关电源P1和所述锭子驱动器U3的24VDC_2输出端连接，所述电源切换器S1的电源输出端分别与所述控制器C1的电源输入端和所述测速传感器Z连接。

作为上述技术方案的优选，所述测速传感器Z包括第一测速传感器Z1和第二测速传感器Z2，所述第一测速传感器Z1与所述控制器C1连接，用于检测所述卷绕电机M2所传动摩擦轮的速度，所述第二测速传感器Z2与所述控制器C1连接，用于检测所述锭子电机M3所传动锭子的转速。

作为上述技术方案的优选，所述外部电源P1为三相380V交流电源，所述外部电源P1的L1、L2、L3、PE端连接所述锭子驱动器U3的电源输入端，所述外部电源P1的L1、N端并联连接所述断电检测器D1和所述开关电源P2。

作为上述技术方案的优选，所述外部电源P1的L1、L2、L3端与所述锭子驱动器U3之间设置有电源开关K1。

作为上述技术方案的优选，所述横动电机M1为伺服电机，所述卷绕电机M2为异步电机或同步电机或伺服电机，所述锭子电机M3为异步电机或同步电机。

作为上述技术方案的优选，所述卷绕驱动器U2上还连接有制动电阻R1。

本实用新型的有益效果在于：本系统在倍捻机外部断电时，能够实现横动电机、卷绕电机、锭子电机这三个电机的同步关机，确保纱线捻度在标准之内，本系统根据倍捻机特点，采用能量回馈原理，无需额外的储能装置，有效地解决了倍捻机断电同步的问题，大大节省了成本，提供了可靠性。

附图说明：

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1为本实用新型一个实施例的一种倍捻机断电同步系统电路框图。

具体实施方式：

如图1所示，本实用新型的倍捻机断电同步系统，包括：

控制器C1、横动驱动器U1、横动电机M1、卷绕驱动器U2、卷绕电机M2、锭子驱动器U3、锭子电机M3、外部电源P1、开关电源P2、断电检测器D1、电源切换器S1、测速传感器Z。

所述横动驱动器U1和所述横动电机M1连接，所述卷绕驱动器U2和所述卷绕电机M2连接，所述锭子驱动器U3和所述锭子电机M3连接。所述横动电机M1为横动驱动器U1驱动的伺服电机，三相380Vac；所述卷绕电机M2为卷绕驱动器U2驱动的异步电机或同步电机或伺服电机，三相380Vac；所述锭子电机M3为锭子驱动器U3驱动的异步电机或同步电机，三相380Vac。

所述控制器C1的控制输出端分别与所述横动驱动器U1、所述卷绕驱动器U2、所述锭子驱动器U3连接，所述控制器C1的信号输入端与所述断电检测器D1、所述测速传感器Z连接。

其中，各驱动器接线方式如下：所述锭子驱动器U3的电源输入端与所述外部电源P1连接，所述锭子驱动器U3的母线电压分别与所述横动驱动器U1的母线端子、所述卷绕驱动器U2的母线端子连接，使得三个驱动器的母线电压连接到一起。所述卷绕驱动器U2和所述横动驱动器U1的380V电源输入端子不输入电压；所述横动驱动器U1的控制电源接到器母线端子中，以便伺服驱动器的控制逻辑可以获取电压。

其中，控制系统电源接线方式如下：由于断电同步过程需要较长的时间(不同的锭子速度会有不同的时间)，断电过程中所述控制器C1和所述测速传感器Z需要保持正常的工作电压，然而开关电源P2在外部电源P1断开后，24VDC_1将很快不提供电压，但通常锭子驱动器U3会有24V输出电源24VDC_2，而整个断电同步过程中，锭子驱动器U3一直能保持电压输出。24VDC_1和24VDC_2连接到电源切换器中，只要两者中任何一个有电时，24VDC确保有稳定电压，为控制器C1和测速传感器Z提供电压。

所述电源切换器S1的电源输入端分别与所述开关电源P1和所述锭子驱动器U3的24VDC_2输出端连接，所述电源切换器S1的电源输出端分别与所述控制器C1的电源输入端和所述测速传感器Z连接。

所述测速传感器Z包括第一测速传感器Z1和第二测速传感器Z2，所述第一测速传感器Z1与所述控制器C1连接，用于检测所述卷绕电机M2所传动摩擦轮的速度，所述第二测速传感器Z2与所述控制器C1连接，用于检测所述锭子电机M3所传动锭子的转速。所述第一测速传感器Z1用于获取卷绕速度，所述第二测速传感器Z2用于获取锭子转速，并将转速信息发送给控制器C1。

所述外部电源P1为三相380V交流电源，所述外部电源P1的L1、L2、L3、PE端连接所述锭子驱动器U3的电源输入端，所述外部电源P1的L1、N端并联连接所述断电检测器D1和所述开关电源P2。本实施例中，所述外部电源P1的L1、L2、L3端与所述锭子驱动器U3之间设置有电源开关K1。

所述卷绕驱动器U2上还连接有制动电阻R1。

本系统控制方法及工作原理如下：

S1：系统正常运行时，通过第一测速传感器Z1获取卷绕速度V1，通过第二测速传感器Z2获取锭子转速V2，通过控制器C1获取捻度N1。

S2：当外部电源P1(L1，L2，L3，N)停电时，断电检测器D1检测到停电信号，将该信号输出到控制器C1，控制器C1检测到断电信号后，进入断电同步过程。

S3：控制器C1发送信号给锭子驱动器U3，锭子驱动器U3进入能量反馈状态，并控制母线电压范围，锭子电机所带动的倍捻机锭子具有很大的惯性和动能，锭子驱动器U3将该动能转化为电能(能量反馈)，提供给卷绕驱动器U2、横动驱动器U1和电源切换器S1使用。

S4：横动驱动器U1接收到控制器C1的信号，驱动所述横动电机M1做短行程处理，防止出现落纱现象。

S5：控制器C1利用第二测速传感器实时检测当前锭子转速V2，利用第一测速传感器Z1实时监测当前卷绕速度V1，根据捻度N1控制卷绕驱动器U2。

S6：控制器C1实时记录锭子转速曲线，通过软件算法，计算出最优的卷绕电机控制曲线，利用特定的算法将锭子、卷绕和横动同步停止，其中锭子和卷绕需要按照捻度比例同步减速并停止。

S7：最后实现三个电机同步停止。

由于倍捻机在高速运转中突然停电，锭子电机所带动的倍捻机锭子具有很大的惯性和动能，将该动能通过锭子驱动器转化为电能(能量反馈)，提供给卷绕驱动器和横动驱动器使用，控制器通过传感器测速，利用特定的算法将锭子、卷绕和横动同步停止，其中锭子和卷绕需要按照捻度比例同步减速并停止。

本实施例所述的倍捻机断电同步系统，包括：控制器C1、横动驱动器U1、横动电机M1、卷绕驱动器U2、卷绕电机M2、锭子驱动器U3、锭子电机M3、外部电源P1、开关电源P2、断电检测器D1、电源切换器S1、测速传感器Z。本系统在倍捻机外部断电时，能够实现横动电机、卷绕电机、锭子电机这三个电机的同步关机，确保纱线捻度在标准之内，本系统根据倍捻机特点，采用能量回馈原理，无需额外的储能装置，有效地解决了倍捻机断电同步的问题，大大节省了成本，提供了可靠性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种倍捻机断电同步系统，其特征在于，包括：

控制器C1、横动驱动器U1、横动电机M1、卷绕驱动器U2、卷绕电机M2、锭子驱动器U3、锭子电机M3、外部电源P1、开关电源P2、断电检测器D1、电源切换器S1、测速传感器Z；

所述横动驱动器U1和所述横动电机M1连接，所述卷绕驱动器U2和所述卷绕电机M2连接，所述锭子驱动器U3和所述锭子电机M3连接；

所述控制器C1的控制输出端分别与所述横动驱动器U1、所述卷绕驱动器U2、所述锭子驱动器U3连接，所述控制器C1的信号输入端与所述断电检测器D1、所述测速传感器Z连接；

所述锭子驱动器U3的电源输入端与所述外部电源P1连接，所述锭子驱动器U3的母线电压分别与所述横动驱动器U1的母线端子、所述卷绕驱动器U2的母线端子连接；

所述电源切换器S1的电源输入端分别与所述开关电源P1和所述锭子驱动器U3的24VDC_2输出端连接，所述电源切换器S1的电源输出端分别与所述控制器C1的电源输入端和所述测速传感器Z连接。

2.根据权利要求1所述的一种倍捻机断电同步系统，其特征在于：

所述测速传感器Z包括第一测速传感器Z1和第二测速传感器Z2，所述第一测速传感器Z1与所述控制器C1连接，用于检测所述卷绕电机M2所传动摩擦轮的速度，所述第二测速传感器Z2与所述控制器C1连接，用于检测所述锭子电机M3所传动锭子的转速。

3.根据权利要求1所述的一种倍捻机断电同步系统，其特征在于：

所述外部电源P1为三相380V交流电源，所述外部电源P1的L1、L2、L3、PE端连接所述锭子驱动器U3的电源输入端，所述外部电源P1的L1、N端并联连接所述断电检测器D1和所述开关电源P2。

4.根据权利要求3所述的一种倍捻机断电同步系统，其特征在于：

所述外部电源P1的L1、L2、L3端与所述锭子驱动器U3之间设置有电源开关K1。

5.根据权利要求1所述的一种倍捻机断电同步系统，其特征在于：

所述横动电机M1为伺服电机，所述卷绕电机M2为异步电机或同步电机或伺服电机，所述锭子电机M3为异步电机或同步电机。

6.根据权利要求1所述的一种倍捻机断电同步系统，其特征在于：

所述卷绕驱动器U2上还连接有制动电阻R1。