CN208829833U - 一种倍捻机断电预警及同步电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种倍捻机断电预警及同步电路，属于纺织机械控制领域。它包括电源检测电路、信号传输电路、预警报警电路、直流电源切换电路和上位控制器，所述电源检测电路、信号传输电路、预警报警电路、直流电源切换电路和上位控制器依次电性连接，本实用新型能够保证设备断电后各电机同步停机，保证断电时的纱线品质。

Description

一种倍捻机断电预警及同步电路

技术领域

本实用新型属于纺织机械控制领域，具体地说，涉及一种倍捻机断电预警及同步电路。

背景技术

倍捻机是一种将两股或多股纱线经过高效率加捻后成为一股纱线的纺纱设备，加捻效率比传统捻线设备成倍提高。加捻过程中涉及到很多传动和电气装置，其中，锭子转速、摩擦轮和成型箱体之间是采用齿轮传动实现的，所以任何时侯都会保持一定的传动关系，确保捻度不变，横动同步停止。现阶段倍捻机采用控制器预先计算出所要达到的纱线捻度，然后根据计算结果输出信号控制器频率来实现纱线捻度的控制，采用变频器控制电机，可以达到无极调速功能，但因为采用的电机大小不一样，所产生的惯性也不同。当供电电源被意外切断时，常常因无法发出快速预警信号，导致控制系统无法在第一时间执行断电同步停机程序，倍捻机停机不受控或者无法同步停机，影响纱线加捻质量、浪费原材料。

中国专利公开号：CN204097643U，公开日：2015.01.14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，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并输送给倍捻机控制柜，倍捻机控制柜根据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。该技术方案虽然解决了突然断电后纱线的品质，但是该装置结构复杂，UPS电源供电成本高且其寿命在工厂环境下也大大缩减。

中国专利公开号：CN107974739A，公开日：2018.05.01公开了一种倍捻机专用变频器掉电同步方法，包括检测主机的掉电状态，当检测到主机处于掉电状态时，进入欠压调节，同时向从机输出掉电信号以及主机的给定频率与运行频率；从机接收到主机的掉电信号后，开始实时接收主机的运行频率，并根据正常运行时主机与从机给定频率比例关系计算掉电时从机的给定频率；从机根据所述计算的给定频率进行频率跟随并降速至停机。该方案解决了倍捻机掉电同步的问题，同时节约了成本，但其对主机掉电具体地检测方式并未提及，无法具体进行实施。

实用新型内容

1、要解决的问题

针对现有倍捻机断电后各电机制动不同步而影响纱线加捻质量的问题，本实用新型提供一种倍捻机断电预警及同步电路，能够在设备断电后实现同步停机，保证断电时的纱线品质。2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种倍捻机断电预警及同步电路，包括电源检测电路、信号传输电路、预警报警电路、直流电源切换电路和上位控制器，所述电源检测电路、信号传输电路、预警报警电路、直流电源切换电路和上位控制器依次电性连接；所述预警报警电路包括光耦合器I1、二极管、三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、和第一电容C1，所述三极管Q1、第一电容C1和第一电阻R1并联，所述光耦合器I1输出端发射极接地，输出端集电极与二极管阴极电性连接，所述三极管Q1基极与二极管阳极电性连接，发射极与第一电阻R1电性连接，集电极与第二电阻R2电性连接。

优选地，所述二极管包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管D1电性连接第二二极管D2。

优选地，所述三级管Q1集电极电性连接有第三电阻R3和第一LED灯L1。

优选地，所述直流电源切换电路包括第二电容C2、第四电容C4、第五储电电容C5、第六储电电容C6、第八电容C8、第九储电电容C9，所述第四电容C4和第九储电电容C9电性连接电源检测电路，所述第四电容C4、第五储电电容C5和第六储电电容C6并联，所述第五储电电容C5两端均电性连接有电感，所述电感电性连接第二电容C2，所述第二电容C2一端接地，一端电性连接第四稳压二极管D4；所述第九储电电容C9并联连接有第八电阻R8、第九电阻R9和第八电容C8，所述第八电容C8电性连接有保险丝F1、第三稳压二极管D3和第十稳压二极管D10。

优选地，所述第八电阻R8电性连接有第七电阻R7和第三LED灯L3。

优选地，所述第二电容C2还电性连接有第四电阻R4和第二LED灯L2。

优选地，所述信号传输电路包括第五电阻R5和第六电阻R6，所述第五电阻R5和第六电阻R6并联后电性连接所述预警报警电路。

优选地，所述第五电阻R5还电性连接有第三电容C3。

优选地，所述电源检测电路包括外部电源和继电器K1。

优选地，所述外部电源电性连接有第七电容C7。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型所设计的倍捻机断电预警及同步电路中，采用了光耦合器I1，当电源检测电路检测到外部电源断电时，预警报警电路中的光耦合器I1具有极快的切换速度，进而使断电信号能够快速传递给上位机，使上位机快速做出切换24V电源的指令，使控制系统能够在第一时间执行断电同步停机程序，保证断电时的纱线品质；

(2)本实用新型在预警报警电路中，采用了两个二极管，第一二极管D1和第二二极管D2，进一步增加了三极管Q1的反压承受值，保证了三级管Q1的基极电压稳定；

(3)本实用新型的预警报警电路中，三极管Q1基极电性连接有二极管，增加了三极管Q1的反压承受值，以保证三级管Q1的基极电压稳定；三极管Q1集电极电性连接有第三电阻R3和第一LED灯L1，第一LED灯L1使得报警信号能以视觉可以观察得到，双向保证了报警信号能够被及时接收，第三电阻R3对第一LED灯L1有分压作用，保证第一LED灯L1不会因电流过大而烧坏；

(4)本实用新型的电源切换电路中，通过并联第八电阻R8和第九电阻R9，使得其并联后的总阻值能够适配该电源切换电路，同时对继电器K1具有分流作用，增加电路的稳定性；

(5)本实用新型通过对断电预警及同步电路的设计，在不使用UPS电源的同时也可以保证纱线的捻度，进而提高了纱线生产中原材料的利用率，也减小了企业的生产成本。

附图说明

图1为本实用新型倍捻机断电预警及同步电路的方框示意图；

图2为本实用新型倍捻机断电预警及同步电路的电路图；

图3为本实用新型电源检测和信号传输电路图；

图4为本实用新型预警报警电路图；

图5为本实用新型电源切换电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

需要说明的是，在以下方案的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示其相对重要性。此外，在本方案的描述中，除非另有说明外，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

一种倍捻机断电预警及同步电路，如图1所示，主要是由电源检测电路、信号传输电路、预警报警电路、直流电源切换电路和上位控制器依次电性连接而成。在电源检测电路检测到外部电源断电时，通过信号传输电路将断电信号传输给预警报警电路，预警报警电路会将断电信号传送给上位控制器，上位控制器控制直流电源切换电路进行电源切换。

如图4所示，预警报警电路中主要包括光耦合器I1、二极管、三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、和第一电容C1等元器件，其中，三极管Q1、第一电容C1和第一电阻R1并联，光耦合器I1输出端发射极接地，输出端集电极与二极管阴极电性连接，增加了三极管Q1的反压承受值，以保证三级管Q1的基极电压稳定，三极管Q1基极与二极管阳极电性连接，发射极与第一电阻R1电性连接，集电极与第二电阻R2电性连接。外部电源220V断电信号经信号传输电路传送至预警报警电路后，光耦合器I1能够快速切换这一优点，大大缩短了上位控制器接收断电信号的时间，使上位控制器能够快速发出电源切换的指令，进而控制倍捻机整机停机的时间一致，实现倍捻机的平稳停机，保证纱线品质。

实施例2

在实施例1的基础之上，本实施例具体提供一种直流电源切换电路，用于倍捻机断电预警及同步电路中的直流电源切换。

如图5所示，直流电源切换电路包括第二电容C2、第四电容C4、第五储电电容C5、第六储电电容C6、第八电容C8、第九储电电容C9，第四电容C4和第九储电电容C9电性连接电源检测电路，其中，第五储电电容C5、第六储电电容C6、第九储电电容C9主要用来储电，第二电容C2、第四电容C4、第八电容C8主要起滤波作用。

各电容的连接情况如下：第四电容C4、第五储电电容C5和第六储电电容C6并联，第五储电电容C5两端均电性连接有电感，电感电性连接第二电容C2，第二电容C2一端接地，一端电性连接第四稳压二极管D4；第九储电电容C9并联连接有第八电阻R8、第九电阻R9和第八电容C8，第八电容C8电性连接有保险丝F1、第三稳压二极管D3和第十稳压二极管D10，其中，第三稳压二极管D3、第四稳压二极管D4和第十稳压二极管D10在此直流电源切换电路中具有稳压作用；第八电阻R8和第九电阻R9并联主要起到阻值适配和分流作用。

实施例3

在实施例1的基础之上，本实施例具体提供一种电源检测和信号传输电路，用于倍捻机断电预警及同步电路中的电源检测及信号传输。

如图3所示，电源检测电路主要包括外部电源和继电器K1，继电器K1具有1、2、3、4、5、6、7、8个开关端子，外部电源电性连接有第七电容C7，主要起滤波作用。信号传输电路包括第五电阻R5和第六电阻R6，第五电阻R5和第六电阻R6并联后电性连接预警报警电路，第五电阻R5和第六电阻R6并联主要起阻值适配的作用；第五电阻R5电性连接第三电容C3，第三电容C3主要起滤波作用。

实施例4

在上述实施例的基础之上，本实施例具体提供一种倍捻机断电预警及同步电路，以实现外部电源意外断电后，能够快速预警，进行电源切换，控制同步停机，保证断电时的纱线品质。

如图2所示，在直流电源切换电路中，第八电阻R8电性连接第七电阻R7和第三LED灯L3，第二电容C2电性连接第四电阻R4和第二LED灯L2，以起到保护电路的作用。

在预警报警电路中，三级管Q1集电极电性连接第三电阻R3和第一LED灯L1，第一LED灯L1使得报警信号能以视觉可以观察得到，双向保证了报警信号能够被及时接收，第三电阻R3对第一LED灯L1有分压作用，保证第一LED灯L1不会因电流过大而烧坏；二极管添加有两个，分别是第一二极管D1和第二二极管D2，且第一二极管D1和第二二极管D2串联连接，进一步增加了三极管Q1的反压承受值，以保证三级管Q1的基极电压稳定。

本实施例中断电预警及同步电路工作过程如下：

J2端子连接设备供电电源220VAC，J1端子连接外部开关电源24VDC(端子J1-5、J1-4)、变频器电源24VDC(端子J1-7、J1-8)、上位机信号(端子J1-1)、输出供电24VDC(端子J1-2、J1-3)。

当外部设备的供电电源220V正常供电时，电源检测部分K1对应的K1-3与K1-4导通、K1-6与K1-7导通、K1-5与K1-8为空。光耦合器I1光耦信号使得J1-1端子给上位机信号为低电平(表示目前正常供电状态)，外部开关电源24VDC(J1-5与J1-4)输出给外部装置供电24VDC；

当外部设备的供电电源220V断电时，电源检测部分K1动作，使得K1-5与K1-4导通、K1-6与K1-8导通、K1-3与K1-7为空。光耦合器I1光耦信号使得J1-1端子给上位机信号为高电平(表示目前设备断电)，上位机获取该信号后提示报警并控制整机设备进入同步停机过程。此时外部电源24DC(J1-5与J1-4)失电，切换改由变频器24VDC(J1-7与J1-8)输出给外部装置供电24VDC，从而保证设备断电后实现同步停机，保证断电时的纱线品质。

以上示意性地对本实用新型创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种倍捻机断电预警及同步电路，包括电源检测电路、信号传输电路、预警报警电路、直流电源切换电路和上位控制器，其特征在于：所述电源检测电路、信号传输电路、预警报警电路、直流电源切换电路和上位控制器依次电性连接；所述预警报警电路包括光耦合器I1、二极管、三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、和第一电容C1，所述三极管Q1、第一电容C1和第一电阻R1并联，所述光耦合器I1输出端发射极接地，输出端集电极与二极管阴极电性连接，所述三极管Q1基极与二极管阳极电性连接，发射极与第一电阻R1电性连接，集电极与第二电阻R2电性连接。

2.根据权利要求1所述的倍捻机断电预警及同步电路，其特征在于：所述二极管包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管D1电性连接第二二极管D2。

3.根据权利要求1或2所述的倍捻机断电预警及同步电路，其特征在于：所述三级管Q1集电极电性连接有第三电阻R3和第一LED灯L1。

4.根据权利要求1所述的倍捻机断电预警及同步电路，其特征在于：所述直流电源切换电路包括第二电容C2、第四电容C4、第五储电电容C5、第六储电电容C6、第八电容C8、第九储电电容C9，所述第四电容C4和第九储电电容C9电性连接电源检测电路，所述第四电容C4、第五储电电容C5和第六储电电容C6并联，所述第五储电电容C5两端均电性连接有电感，所述电感电性连接第二电容C2，所述第二电容C2一端接地，一端电性连接第四稳压二极管D4；所述第九储电电容C9并联连接有第八电阻R8、第九电阻R9和第八电容C8，所述第八电容C8电性连接有保险丝F1、第三稳压二极管D3和第十稳压二极管D10。

5.根据权利要求4所述的倍捻机断电预警及同步电路，其特征在于：所述第八电阻R8电性连接有第七电阻R7和第三LED灯L3。

6.根据权利要求4或5所述的倍捻机断电预警及同步电路，其特征在于：所述第二电容C2还电性连接有第四电阻R4和第二LED灯L2。

7.根据权利要求1所述的倍捻机断电预警及同步电路，其特征在于：所述信号传输电路包括第五电阻R5和第六电阻R6，所述第五电阻R5和第六电阻R6并联后电性连接所述预警报警电路。

8.根据权利要求7所述的倍捻机断电预警及同步电路，其特征在于：所述第五电阻R5还电性连接有第三电容C3。

9.根据权利要求1所述的倍捻机断电预警及同步电路，其特征在于：所述电源检测电路包括外部电源和继电器K1。

10.根据权利要求9所述的倍捻机断电预警及同步电路，其特征在于：所述外部电源电性连接有第七电容C7。