CS264655B1 - Zařízení pro zastavování textilního stroje zejména šicího stroje ve zvolené poloze - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zařízení pro zastavování šicího, případně jiného textilního stroje vpředeni dané poloze, poháněného hnacím elektromotorem spřaženým s řídící jednotkou a zdrojem napětí. Zařízení dále obsahuje jednotku snímačů signálů, sestávající z obvodu pro řízení polohy hlavního hřídele a z obvodu pro řízení funkce textilního stroje, z nichž obvod pro řízení funkce textilního stroje je spojen přímo s řídícím mikropočítačem a obvod pro řízení polohy hlavního hřídele je spojen jednak přímo s řídícím mikropočítačem a jednak s korekčním obvodem, který je napojen na řídící mikropočítač, jenž je prostřednictvím budiče spojen se zdrojem napětí.

Description

Vynález se týká zařízení pro zastavování textilního stroje, zejména šicího, ve zvolené poloze.

Řízené elektrické pohony textilních strojů, např. Sicích strojů obsahují asynchronní clck tromotory s vestavěnou lamelovou spojkou a brzdou. Toto zařízení je náročné na údržbu. Lamely spojky a brzdy motoru se musí v pravidelných časových intervalech domazávat speciálním mazivem. Jejich obložení se přesto opotřebovává a vůle mezi lamelami a s nimi souvisejícími třecími plochami se musí často seřizovat. Po úplném opotřebení obložení lamel se musí elektromotor rozebrat a obložení vyměnit. Mechanická brzda motoru je nevýhodná také z hlediska hlučnosti a značných energetických ztrát.

Jsou známy pohony šicích strojů se stejnosměrným elektromotorem. Stejnosměrný elektromotor lze zabrzdit připojením odporu paralelně ke kotvě elektromotoru tak, že se stejnosměrný elektromotor nejdříve přibrzdí krátkodobým sepnutím tyristorů po povelu z nožního spínače a poté se zastaví povelem ze snímače polohy hlavního hřídele stroje, který znovu sepne tentýž tyristor, připojený paralelně ke kotvě elektromotoru. Stejnosměrný pohon je však z výrobního hlediska poměrně nákladný. Je také nevýhodný z provozního hlediska. Kartáče a lamely komutátoru se dosti opotřebovávají a proto již po několika stovkách provozních hodin se kartáče musí vyměňovat a lamely komutátoru jemně přebrušovat.

Asynchronní elektromotory s kotvou nakrátko bez přídavné brzdy nemají shora uvedené nedostatky. Lze je brzdit elektrodynamiky buď stationárním magnetickým polem nebo protiproudem. Nelze je však zabrzdit při použití obvyklých prostředků ve zvolené úhlové poloze hlavního hřídele stroje s potřebnou přesností.

Úkolem vynálezu je vytvořit zařízení, které by umožňovalo elektrodynamické zastavení textilního, např. šicího stroje poháněného asynchronním elektromotorem s kotvou nakrátko ve zvolené poloze s dostatečnou přesností.

Úkol je vyřešen zařízením pro zastavování textilního stroje ve zvolené poloze, jehož podstata podle vynálezu spočívá v tom, že obsahuje jednotku snímačů signálu, sestávající z obvodu pro řízení funkce textilního stroje, a z obvodu pro řízení polohy hlavního hřídele, z nichž obvod pro řízení funkce textilního stroje je spojen přímo s řídícím mikropočítačem a obvod pro řízení polohy hlavního hřídele je spojen jednak přímo s řídícím mikropočítačem a jednak s konečným obvodem, který je napojen na řídící mikropočítač, jenž je prostřednictvím budiče spojen se zdrojem napětí.

Další výhody vynálezu vyplývají z popisu příkladného provedení znázorněného na výkrese, kde značí obr. 1 schéma pohonu šicího stroje se zařízením pro zastavení pohonu ve zvolené poloze, a obr. 2 časový průběh proudu do jedné ze svorek elektromotoru během brzdění s korekcí tohoto průběhu.

Na obr. 1 je znázorněn pohon textilního stroje se zastavováním ve zvolené poloze hlavního hřídele. V daném případě se jedná o šicí stroj I, k jehož pohonu je použito třífázového asynchronního hnacího elektromotoru 2 s kotvou nakrátko, který je spojen se zdrojem 3 napětí o proměnném kmitočtu a amplitudě. Zdroj 3 napětí obsahuje usměrňovač 31, tranzistorový spínací regulátor 32 napětí, obvody 33 proudové ochrany, akumulátor 34 energie a tranzistorový můstkový spínač 35. Zdroj 3 napětí je připojen k řídící jednotce 4.

Usměrňovač 31 sestává z výkonových usměrňovačích diod, zapojených do můstku, jehož vstup je připojen na svorky napájecí elektrické sítě. Paralelně k výstupním svorkám A, B je připojen filtrační kondenzátor.

Výstupní svorka B tvoří společný záporný pól usměrňovače 31 a dalších částí zdroje 3 napětí. Na výstupní svorku A tvořící kladný pól usměrňovače 31 je připojen kolektor spínacího tranzistoru, který je součástí tranzistorového spínacího regulátoru 32 napětí. Báze spínacího regulátoru tranzistoru je spojena s výstupem budiče 42 řídící jednotky.

Dále je emitor spínacího tranzistoru připojen k obvodům 33 proudové ochrany a ke katodě ochranné diody, jejíž anoda je spojena se společnou sběrnicí.

Obvody 33 proudové ochrany mají jeden výstup spojen s řídícím mikropočítačem 41 a druhý výstup je připojen přes akumulátor 34 energie k můstkovému spínači 35. Můstkový spínač 35 je tvořen dvojicemi spínacích tranzistorů. Kolektory prvních spínacích tranzistorů dvojic jsou propojeny na svorku tvořící kladný pól akumulátoru 34 energie. Emitory druhých spínacích tranzistorů dvojic jsou spojeny, přičemž emitory prvních spínacích tranzistorů jsou spojeny s kolektory druhých spínacích tranzistorů. Tyto spojky emitorů a kolektorů zmíněných dvojic spínacích tranzistorů jsou vedením spojeny se svorkovnicí třífázového asynchronního hnacího elektromotoru. Báze každého spínače tranzistoru můstkového spínače 35 je připojena vždy k vlastnímu výstupu budiče 42 řídící jednotky 4. Budič 42 je vedením připojen na výstup řídícího mikropočítače 41. K řídícímu mikropočítači 41 je svými výstupy 512, 511 a 521 připojena jednotka 5 snímačů signálů, sestávající z obvodu 51 pro řízení polohy hlavního hřídele a z obvodu 52 pro řízení funkce textilního, např. šicího stroje 1.

Obvod 51 pro řízení polohy hlavního hřídele obsahuje snímač polohy úhlového natočení hlavního hřídele textilního stroje, a jeho výstup 512 je spojen se vstupem 62 korečního obvodu 6, který svým výstupem 61 je připojen na vstup 414 řídícího mikropočítače 41. Dále obsahuje tento obvod 51 pro řízení polohy snímač rychlosti otáčení hlavního hřídele textilního stroje, např. šicího stroje 1, jehož výstup 511 je připojen na vstup 413 řídícího mikropočítače 41.

Obvod 52 pro řízení funkce textilního stroje obsahuje ovládací prvky pro vnější ovládání textilního stroje a to jednak elektrické, jednak

CS 264 655 Bl mechanické, např. nožní spouštěč 7, který svým pohybem vytváří např. prostřednictvím optoelektronického snímače elektrický signál. Tyto elektrické signály jsou z výstupu 512 obvodu 52 pro l izem lunkce pievedeny na vstup 414 l íilicí ho mikropočítače 41.

Činnost zařízení pro zastavování textilního stroje ve zvolené poloze probíhá následovně: Připojením zdroje 3 napětí k síti vznikne na výstupních svorkách A, B usměrňovače 31 stejnosměrné napětí. Úroveň tohoto napětí je impulsně řízena tranzistorovým spínacím regulátorem 32 napětí tím, že na bázi spínacího tranzistoru je z výstupu řídícího mikropočítače 41 přiváděn řídící signál určující frekvenci, délku impulsů a délku prodlevy výstupního napětí, které je přiváděno na tranzistorový můstkový spínač 35. Tranzistorový můstkový spínač 35 tvořený dvojicemi spínacích tranzistorů připojuje každou ze tří svorek 21, 22, 23 hnacího elektromotoru 2 ke kladné nebo záporné sběrnici. Zapínání jednotlivých spínacích tranzistorů je ovládáno řídicím mikropočítačem 41 prostřednictvím jednotlivých výstupů budícího stupně 42 lak, aby na výstupních svorkách tranzistorového můstkového spínače 35 a tím i na svorkách 21, 22, 23 hnacího elektromotoru 2 bylo třífázové střídavé napětí, svým průběhem blízké harmonickému, jehož amplitudu a frekvenci lze řídit. Přitom jsou dodržovány maximálně přípustné hodnoty zatížení systému. Po vydání povelu například nožním spouštěčem 7 k zabrzdění a zastavení hlavního hřídele textilního stroje 1 v požadované poloze, je tento mechanický pohyb nožního spouštěče 7 převeden v obvodu 52 pro řízení funkce textilního stroje na signál elektrický. Tento elektrický signál je z výstupu 521 obvodu 52 pro řízení funkce textilního stroje přiveden na vstup 412 řídícího mikropočítače 41. Řídící mikropočítač 41 vyšle prostřednictvím budiče 42 signál do zdroje 3 napětí k brzdění hlavního hřídele. Zdroj 3 napětí sníží kmitočet elektrického proudu přiváděného do hnacího elektromotoru 2 až se dosáhne tzv. dotáčecí rychlosti, která je sledována obvodem 51 pro řízení polohy hlavního hřídele. Okamžitá velikost této dotáčecí rychlosti je přivedena z výstupu 511 na vstup 413 řídícího mikropočítače 41 a je jím vyhodnocena. Jakmile se dosáhne požadované dotáčecí rychlosti, vyhledá řídící mikropočítač 41 pomocí obvodu 51 pro řízení polohy hlavního hřídele příslušné úhlové natočení hlavního hřídele stroje a tento vyšle ze svého výstupu 512 signál odpovídající průběhu na obr. 2a na vstup 62 korekčního obvodu 6. Z výstupu 61 zmíněného korekčního obvodu 6 je signál převeden na vstup 414 řídícího mikropočítače 41. Podle tohoto signálu řídící mikropočítač změní činnost zdroje 3 napětí tak, že se ve statoru hnacího elektromotoru 2 přestane vytvářet točivé magnetické pole a vytvoří v něm pole stacionární, způsobující zabrzdění rotoru hnacího elektromotoru 2. U textilních strojů, zejména šicích strojů 1 se vyžaduje velká přesnost úhlové polohy hlavního hřídele při zastavení pracovního mechanismu. Protože není stálá závislost mezi okamžikem vyslání signálu k zastavení šicího stroje 1 z obvodu 51 pro řízení polohy hlavního hřídele a průběhem proudu v hnacím elektromotoru 2 během vyslání signálu k jeho zastavení, je vždy rozdílná doba zabrzdění a proto korekční obvod 6 po vyhodnocení stavu stanoví korekci, (o znamená čas zapnutí, velikost a směr proudu vytvářející v hnacím elektromotoru 2 takový brzdný moment, který zastaví hlavní hřídel šicího stroje 1 právě v požadované poloze úhlového natočení.

Odchylka polohy skutečného zastavení hlavního hřídele šicího stroje 1 od požadované polohy je zmenšena korekčním obvodem 6 na přijatelnou hodnotu následovně.

Jakmile je přiveden na vstup 62 korekčního obvodu 6 povel z obvodu 51 pro řízení polohy hlavního hřídele k zastavení ve zvolené poloze, rozpojí řídící mikropočítač 41 okamžitě přívody 21, 22, 23 hnacího elektromotoru 2. Řídící mikropočítač 41 v tomto okamžiku také zjistí, jaká byla velikost a směr průběhu proudu v jednotlivých přívodech 21, 22, 23 do hnacího elektromotoru 2. Rotor hnacího elektromotoru 2 se od tohoto okamžiku pohybuje setrvačností až do doby, kdy jeho úhlová poloha souhlasí s úhlem stanoveným korekčním obvodem 6 a řídícím mikropočítačem 41. Řídící mikropočítač 41 pak prostřednictvím budicího stupně 42 zapne zdroj 3 napětí, až je velikost a směr průběhu elektrického proudu na přívodech 21, 22, 23 k hnacímu elektromotoru 2 takový, jaký byl v okamžiku, kdy obvod 51 pro řízení polohy hlavního hřídele vydal povel k zastavení šicího stroje 1. Tento stav trvá až do úplného zastavení rotoru hnacího elektromotoru 2. Časový průběh tohoto stavu je znázorněn na obr. 2, kde souřadnice C_o značí okamžik vyslání povelu k zastavení a souřadnice C₂ značí okamžik úplného zastavení hnacího elektromotoru 2. Obr. 2a zachycuje průběh signálu z obvodu 51 pro řízení polohy hlavního hřídele, obr. 2b až 2d znázorňují průběh elekrického proudu v jednom z přívodů 21, 22, 23 do hnacího elektromotoru 2 v různých stavech při vydání povelu z obvodu 51 pro řízení polohy hlavního hřídele. Na obr. 2b je znázorněn stav, kdy v okamžiku daném souřadnicí C_o prochází přívodem 21 elektrický proud v kladné půlvině odpovídající úrovni + I. V okamžiku vydání povelu obvodem 51 pro řízení polohy hlavního hřídele šicího stroje se odpojí přívod 21 od zdroje 3 napětí, elektrický proud poklesne na nulovou hodnotu. Délka časového úseku, znázorněná úsečkou C, je doba určená korečkním obvodem 6, který pak s řídícím mikropočítačem 41 vyhodnotí průběhy elektrického proudu v přívodech 21, 22, 23 v okamžiku daném souřadnicí C_o. Po uplynutí této stanovené doby jsou tyto přívody 21, 22, 23 opět připojeny tak, že průběhy elektrického proudu mají shodný směr jako v okamžiku Co, ovšem vyšší amplitudu pro zvýšení brzdného účinku až do zastavení hnacího elektromotoru 2 v okamžiku C_z. Úsečka D určuje úhlové natočení rotoru hnacího elektromotoru 2 od okamžiku C_o vydání povelu z obvodu 51 pro řízení polohy hlavního hřídele šicího stroje do okamžiku C_z úplného zastavení rotoru hnaCS 264 655 Β1 čího elektromotoru 2. Obr. 2c znázorňuje stav při časově posunutém, ale směrově shodném průběhu elektrického proudu přívodem 21. Na obr. 2d je průběh elektrického proudu přívodem 21 směrově opačný, l<> /mmiemí, /<· v oka mžiku daném souřadnicí Co prochází elektrický proud přívodem 21v záporné půlvlně odpovídající úrovni — I. Řídící mikropočítač 41 tedy

PŘEDMĚT

Zařízení pro zastavování textilního stroje zejména šicího stroje ve zvolené poloze, obsahující řídící jednotku a hnací elektromotor spojený se zdrojem napětí, tvořeným usměrňovačem spojeným prostřednictvím spínacího regulátoru s obvody proudové ochrany, k nimž je připojen akumulátor energie, spojený s můstkovým spínačem, jehož výstup je připojen k hnacímu elektromotoru textilního stroje, vyznačující se tím, že obsahuje jednotku (5) snímačů signálů, ti po uplynutí časového úseku daného úsečkou C vydá povel zdroji 3 napětí k vytvoření brzdového proudu stejného směru. Z jednotlivých vyobrazení je patrno, že činností korekčního obvodu 6 a lidícího mikropočítače 41 se dosáli ne vždy shodného úhlového natočení rotoru hnacího elektromotoru 2, daného úsečkou D.

Claims (1)

1. sestávající z obvodu (51) pro řízení polohy hlavního hřídele a z obvodu (52) pro řízení funkce textilního stroje, z nichž obvod (52) pro řízení funkce textilního stroje je spojen přímo s řídícím mikropočítačem (41) a obvod (51) pro řízení polohy hlavního hřídele je spojen jednak přímo s řídícím mikropočítačem (41) a jednak s korekčním obvodem (6), který je napojen na řídící mikropočítač (41), jenž je prostřednictvím budiče (42) spojen se zdrojem (3) napětí.