ITMI961216A1 - Sistema di azionamento per un filatoio specialmente per un filatoio ad anelli - Google Patents

Abstract

Dispositivo portatile per il rilevamento di coordinate su una carta geografica (18) dotata di reticolo di meridiani e paralleli, comprendente una rotellina (3) sporgente dall'involucro, un pulsante (S) di selezione e una visualizzazione (2) di informazioni.Un disco codificato (14), coassiale alla rotellina e interposto tra una sorgente di luce (15) e due fotorivelatori (16), permette di generare sequenze di impulsi (20, 21) rappresentativi degli spostamenti bidirezionali del dispositivo sulla carta (18), dai quali impulsi dei mezzi (CN, CTR) di elaborazione, preferibilmente a microprocessore (mP), permettono di catturare, visualizzare e memorizzare le coordinate dei punti, calcolare prua e distanza, tempi e piani di volo, e simili.(Fig. 4).

Description

Descrizione del trovato

L'invenzione riguarda un sistema di azionamento per un filatoio, specialmente filatoio ad anelli, avente le caratteristiche della definizione introduttiva della rivendicazione 1.

In sistemi di azionamento per filatoi serventi all'alimentazione o all'avvolgimento, ossia in modo, del tutto generico per il trasporto dì un filo, esiste di regola l'esigenza di una sorveglianza dello stato di funzionamento. In tal modo si intende escludere chei in seguito ad inammissibili stati di funzionamento si verifichi un errato trattamento del filo, rispettivamente un danneggiamento della macchina. Per i filatoi dovrà essere in particolare garantito un riconoscimento della rottura del filo per produrre un corrispondente segnale di errore. Ciò può servire ad attivare un'operazione automatica di applicazione del filo, per l'arresto del rispettivo punto di lavoro dopo la rottura di un filo o unicamente come segnale per chiamare l'operatore.

Oltre ad una pluralità di rivelatori di rottura del filo, rilevanti direttamente il movimento del filo, dal DE 25 19 221 C2 sono noti un procedimento ed un dispositivo, per rilevare rotture di filo su filatoi o torcitoi, laddove nelle linee di alimentazione elettrica facenti capo ad ogni motore dei dispositivi di azionamento dei singoli fusi sono inserite resistenze e da un rivelatore adeguato viene rilevata la caduta di tensione su questo. Poiché nel caso della rottura di un filo si riduce di colpo la potenza (attiva) assorbita dal motore del rispettivo dispositivo di azionamento del singolo fuso, varia corrispondentemente la caduta di tensione sulle resistenze nelle linee di alimentazione elettrica.

In questo procedimento, rispettivamente in questo dispositivo, è tuttavia svantaggioso che tutti i motori di azionamento dei dispositivi di azionamento del singolo fuso vengono alimentati con energia da un unico apparecchio di comando del numero di giri, cosicché ad esempio è impossibile un distinto arresto controllato o un aumento del numero di giri di un singolo motore, ad esempio dopo la rottura di un filo.

Inoltre come motori di azionamento per dispositivi di azionamento del singolo fuso di regola si utilizzano motori a corrente alternata, specialmente motori asincroni, per cui la misurazione della potenza di azionamento rispettivamente della caduta di tensione su resistenze nelle linee di alimentazione elettrica a causa del carico induttivo del motore è attuabile solo con grande difficoltà e dispendio elevato. In tal caso hanno un effetto negativo specialmente i valori massimi di commutazione e armoniche. Infine, per il procedimento secondo il DE 25 19221 C2 non si verifica rilevamento diretto della potenza attiva, ma unicamente una misurazione della caduta di tensione sulle resistenze, per cui non vengono riconosciute potenze attive variate, in caso di variazione dello sfasamento fra tensione e corrente dell'alimentazione elettrica.

Gli inconvenienti di principio in questione sussistono anche nel filatoio descritto nel GB 2218 117 A.

Il problema citato per primo nel caso del sistema di comando, descritto nel DE 42 24 755 Al, in una macchina, specialmente macchina tessile, con una pluralità di singoli gruppi costruttivi uguali, azionati separatamente e comandabili, viene risolto in quanto ogni singolo gruppo costruttivo con un motore di azionamento a corrente alternata presenta un ondulatone separato, il quale è collegato con un raddrizzatore centrale tramite una rete di alimentazione a corrente continua. Aggiuntivamente ad Iogni singolo gruppo costruttivo è associata una unità di comando, che effettua l'arresto guidato, rispettivamente l'aumento del numero di giri del rispettivo dispositivo di azionamento, ad esempio per il caso in cui si rileva la rottura di un filo in corrispondenza del rispettivo punto di filatura. Dopo il nuovo aumento del numero di giri del dispositivo di azionamento il relativo numero di giri viene di nuovo definito da una unità di comando centrale. Nel filatoio ad anelli descritto nel DE 4224 755 Al è tuttavia svantaggioso il fatto che come rivelatore della rottura del filo ad ogni punto di filatura è associato un sensore che rileva direttamente il movimento del filo.

Partendo da questo stato della tecnica, la presente invenzione si pone il compito di realizzare un sistema di azionamento per un filatoio, specialmente filatoio ad anelli, che con modesto dispendio costruttivo consente il semplice e sicuro riconoscimento di stati di funzionamento inammissibili della macchina mediante la misurazione di parametri dell'alimentazione energetica, ossia della tensione e/oppure della corrente.

L'invenzione risolve questo problema con le caratteristiche della rivendicazione 1.

L'invenzione parte dalla cognizione che nel caso di un dispositivo di azionamento, che presenta un motore, comandato da un convertitore di frequenza, rispettivamente da una combinazione di raddrizzatore ed ondulatore, rispetto a noti sistemi di azionamento si ottiene una decisa semplificazione del riconoscimento di modalità di funzionamento inammissibili del motore , quando al posto della misurazione di corrente e/oppure tensione fra motore ed ondulatore il rispettivo parametro viene attuato nel circuito a corrente continua fra ondulatore e raddrizzatore. L'influenza del carico induttivo del motore sul parametro da misurare, specialmente nella forma di valori massimi di commutazione, armoniche o sfasamenti; può essere in tal modo praticamente trascurata o in ogni caso viene ridotta drasticamente.

Il parametro, rispettivamente i parametri, misurato/i viene/ vengono addotti ad un'unità di valutazione, che da ciò determina la potenza assorbita dal rispettivo ondulatore e rivela una modalità di funzionamento inammissibile del relativo motore, quando la potenza determinata e/oppure la pendenza dell'andamento temporale della potenza si scosta da un valore preassegnato in ragione di un valore inammissibilmente elevato.

Se viene misurato soltanto uno dei parametri di corrente oppure tensione, l'altro rispettivo parametro può essere presupposto approssimativamente come costante e quindi ovviamente non è necessario calcolare la potenza mediante l'unità di misurazione mediante la moltiplicazione con un valore costante. In questo caso il valore misurato del rispettivo parametro può essere considerato come potenza normalizzata. Il concetto di potenza in tali casi pertanto in seguito va equiparato ad una potenza normalizzata in tal modo definita.

I dispositivo di azionamento per il trasporto di un filo vanno fondamentalmente distinti in dispositivi di azionamento che con una potenza di azionamento elevata rispetto al funzionamento senza carico (senza filo) producono una tensione nel filo, ad esempio dispositivo di azionamento di cilindri alimentatori di uno stiratoio o dispositivi di azionamento del singolo fuso, e dispositivi di azionamento che con una potenza ridotta rispetto al funzionamento senza carico hanno un'azione frenante sul trasporto del filo, ad esempio pulegge di alimentazione di incannatoi-stiratoi. I primi dispositivi di azionamento vengono indicati nel seguito come dispositivi di azionamento a o di trazione e gli ultimi come dispositivi di azionamento di o a frenatura.

Va supposto ad esempio un funzionamento inammissibile di un motore di azionamento a trazione, quando la potenza di azionamento, rispettivamente la potenza assorbita dal relativo ondulatore, supera verso l'alto o verso il basso un valore preassegnato. Nel primo caso può trattarsi ad esempio di un cuscinetto del motore malfunzionante e, nel secondo caso, può trattarsi della rottura di un filo.

Nello stesso modo nel caso di un motore di azionamento di frenatura si dovrà supporre un funzionamento inammissibile, quando al verificarsi della rottura di un filo oppure di un malfunzionamento di un cuscinetto, ovvero di un cuscinetto "duro", del motore si supera in maniera inammissibile un valore preassegnato. Ciò vale anche per il caso in cui i motori dei dispositivi di azionamento di frenatura funzionano nell'esercizio puramente come generatore. Anche in questo caso la potenza negativa per definizione, fornita dal relativo ondulatore, nel caso della rottura di un filo, rispettivamente del malfunzionamento di un cuscinetto, aumenta, ossia il valore di potenza negativo risulta meno negativo o addirittura positivo.

Se viene sorvegliato l'andamento temporale della potenza (in corrente contìnua) assorbita, rispettivamente fornita da un ondulatore, associato ad un determinato motore di azionamento, allora è possibile rivelare modalità di funzionamento inammissibili, quando la pendenza dell'andamento temporale della potenza si scosta da un valore preassegnato in ragione di un valore inammissibilmente alto.

Nel caso di un motore di azionamento a trazione ad esempio al verificarsi della rottura di un filo si verifica per breve tempo un'elevata pendenza negativa, ossia una riduzione dell'assorbimento di potenza, poiché di colpo si riduce l'assorbimento di potenza del rispettivo ondulatore .

In maniera analoga, nel caso di una rottura di un filo nel caso di un motore di azionamento di frenatura si verifica una pendenza positiva corrispondentemente alta, ossia un aumento dell'assorbimento di potenza.

In dispositivi di azionamento a trazione serventi dall'avvolgimento di un filo su una bobina, va tuttavia osservato che il peso della bobina, rispettivamente il riempimento momentaneo della spola, e quindi la potenza di azionamento che deve essere fornita dal relativo motore, aumenta nel corso di un prelevamento. Pertanto il valore preassegnato o dovrà tener conto del peso momentaneo della spola, rispettivamente del riempimento momentaneo della spola, oppure dovrà essere scelto a priori in modo che spostamenti inammissibili vengano rivelati soltanto quando si scende decisamente al di sotto della potenza dì azionamento da fornire per l'azionamento di una bobina vuota.

Lo stesso vale ovviamente in maniera analoga per dispositivi di azionamento a frenatura azionanti bobine, dalle quali viene dipanato un filo, laddove con il passare del tempo diminuisce il riempimento della bobina e quindi la potenza del motore (rispettivamente risulta ancora più negativa) . Il valore preassegnato pertanto in questo caso o dovrà tener conto del peso momentaneo della bobina, rispettivamente del riempimento momentaneo della bobina.

oppure dovrà essere scelto a priori in modo che scostamenti inammissibili vengono rivelati soltanto quando si scende decisamente al di sotto della potenza di azionamento da fornire per l'azionamento di una bobina piena.

Se per riconoscere funzionamenti inammissibili si dovrà valutare la pendenza dell'andamento temporale della potenza, allora il valore preassegnato della pendenza, eventualmente per quanto riguarda l'importo, dovrà essere scelto maggiore rispetto alla "normale" pendenza, che si ottiene in seguito ad un peso crescente o decrescente della bobina. Nel caso di dispositivi di azionamento unicamente trasportanti il filo, ciò naturalmente è inutile.

Ovviamente per la valutazione della potenza assorbita dall 'ondulatore è possibile tener conto anche del suo rendimento dipendente da determinati parametri. In generale, specialmente nel caso di un filatoio con una pluralità di uguali motori di azionamento ed ondulatori, ciò tuttavia non sarà necessario.

Nella forma di realizzazione preferita dell'invenzione, si utilizza almeno un raddrizzatore, alla cui rete di alimentazione a corrente continua per ogni motore di azionamento è connesso un ondulatore separato. Rispetto all'impiego di rispettivamente un convertitore di frequenza separato per ogni motore di azionamento in tal modo si ottiene un ridotto dispendio circuitale. In via di principio tuttavia sarebbe possibile anche questa forma di realizzazione, laddove parimenti in ogni circuito intermedio a corrente continua del convertitore di frequenza, formato da un raddrizzatore e da un ondulatore, vengono misurati il, rispettivamente i corrispondenti parametri.

L'unità di misurazione per rilevare la corrente e/oppure la tensione nel caso di più ondulatori può essere associata anche a più oppure a tutti gli ondulatori, laddove la misurazione delle potenze assorbite da questi avviene in multiplex a divisione di tempo. In tal modo si ottiene un dispendio circuitale ulteriormente ridotto.

Al posto di un valore costante preassegnato per la valutazione della potenza assorbita da un ondulatore, nel caso di una potenza di azionamento variabile in maniera inammissibile (ad esempio peso crescente della spola, rispettivamente riempimento crescente della spola nel corso di un prelevamento nel caso di un filatoio ad anelli) è possibile prevedere anche una corrispondente dipendenza del tempo per il valore preassegnato. Ad esempio a tale scopo l'unità di valutazione può contenere una caratteristica corrispondente o di pendenza funzionale.

Nella forma di realizzazione preferita del sistema] di azionamento secondo l'invenzione con più motori i di azionamento il valore preassegnato viene sostituito dalla media aritmetica delle potenze assorbite da tutti gli ondulatori.

Ulteriori forme di realizzazione dell'invenzione risultano dalle sottorivendicazioni.

L'invenzione viene descritta dettagliatamente in seguito in base ad un esempio di realizzazione rappresentato nel disegno.

L'unica figura mostra uno schema a blocchi del sistema di azionamento secondo l'invenzione.

Nell'unica figura i componenti di un sistema di azionamento secondo l'invenzione, essenziali per comprendere l'invenzione, come quello che potrebbe essere impiegato ad esempio per un filatoio ad anelli con azionamento del singolo fuso, sono rappresentati nella forma di uno schema a blocchi.

I motori di azionamento 1 di fusi, del resto non rappresentati in dettaglio, in corrispondenza di punti di lavoro di un filatoio ad anelli, sono collegati rispettivamente con il relativo ondulatore 3. Ogni ondulatore 3 tramite linee di connessione 5 è collegato con una rete 7 di alimentazione a corrente continua alimentata da un unico raddrizzatore 9.

In particolare il filatoio ad anelli come rappresentato nella figura, può presentare un unico raddrizzatore 9 con una relativa rete 7 di alimentazione a corrente continua.

Naturalmente ad esempio per ogni lato della macchina oppure per gruppi di motori di azionamento si può anche prevedere una rete di alimentazione a tensione continua alimentata da rispettivamente un raddrizzatore separato.

Il raddrizzatore 9 può essere collegato con una rete a corrente alternata a due fasi, come è rappresentato nella figura, oppure trifase, con frequenza costante.

Ogni ondulatore 3 tramite una linea di comando 11 ed una linea in comune 13 è collegato con un sistema di comando centrale 15 del motore. Il sistema di comando 15 del motore comanda gli ondulatori 3 relativamente alla frequenza ed eventualmente alla tensione delle tensioni alternate, fornite da questi, in modo tale che i motori di azionamento 1 funzionano con il numero di giri desiderato.

Con le linee di connessione 5 di ogni ondulatore 3 è collegata rispettivamente una unità di misurazione 17 servente a determinare la potenza (continua) assorbita dal rispettivo ondulatore 3. Ogni unità di misurazione 17 a tale scopo mediante noti procedimenti di misurazione può misurare la corrente assorbita dal rispettivo ondulatore e/oppure la tensione continua applicata alla sua entrata. Se vengono misurati entrambi i parametri, allora l'unità di misurazione 17 tramite la relazione P = U x I può determinare la potenza (continua). Se viene determinata ad esempio soltanto la corrente I, poiché la tensione U viene fornita dal raddrizzatore 9 come tensione impressa e quindi costante, allora l'unità di misurazione 17 può calcolare la potenza con il valore corrispondentemente costante per la tensione U oppure può interpretare il valore misurato per la corrente I come potenza normalizzata. Lo stesso vale ovviamente in maniera analoga per la tensione U, qualora il raddrizzatore 9 fornisca una corrente impressa e la resistenza di entrata degli ondulatori 3 sia considerabile come costante (ed uguale).

Naturalmente a monte di ogni ondulatore 3 si può prevedere anche rispettivamente un (non rappresentato) convertitore DC/DC, ovvero corrente continua/corrente continua, che mediante una variazione della tensione continua lato-uscita, che è addotta al rispettivo ondulatore, consente un comando od una regolazione individuale del numero di giri del rispettivo motore di azionamento 1. In tal caso la misurazione dello o dei parametri determinanti per determinare la potenza può avvenire a monte oppure a valle del convertitore DC/DC.

Le potenze determinate delle unità di misurazione 17 vengono addotte ad una unità di valutazione 19, che in un primo momento forma la media aritmetica su tutte le potenze assorbite dagli ondulatori 3.

Successivamente l'unità di valutazione 19 determina gli scostamenti individuali della potenza, assorbita da ogni ondu latore, dal valore medio preventivamente calcolato Se questo valore medio viene superato verso il basso in ragione di un importo inammissibilmente elevato, dall'unità di valutazione 19 ciò viene considerato come rottura del filo in corrispondenza del rispettivo punto di filatura e viene attivato un segnale S.

In pratica è risultato che su filatoi ad anelli con dispositivo di azionamento del singolo fuso, nel caso di un assorbimento di potenza dei singoli motori di azionamento di ad esempio 15 watt, al verificarsi della rottura di un filo compare una riduzione dell'assorbimento di potenza fino di 4 watt, il che viene sicuramente rilevato con il sistema di azionamento secondo l'invenzione.

Il segnale S prodotto nel caso della rottura di un filo in corrispondenza di un determinato punto di filatura in maniera nota può essere utilizzato per arrestare il punto di filatura e/oppure per attivare un arresto dello stoppino, rispettivamente per richiamare l'operatore per mezzo di una adeguata unità indicatrice. Naturalmente al posto dell'accorgimento citato per ultimo è possibile attivare anche un'operazione automatica di applicazione del filo .

Se invece l'unità di valutazione 19 rivela una potenza di azionamento inammissibilmente alta rispetto al valore medio, di un determinato motore di azionamento, può essere parimenti prodotto un segnale di errore, poiché in questo caso è presumibile un sistema di azionamento difettoso. Ad esempio ciò può stare ad indicare un cuscinetto malf unzionante . Un segnale di errore di tale tipo viene utilizzato preferibilmente per richiamare un'operatore, in quanto in pratica è impossibile un'eliminazione automatica dell'errore. Tuttavia nel caso di un assorbimento di potenza inammissibilmente elevato, ad esempio nel caso di un cortocircuito dell'avvolgimento, può aver luogo un arresto del rispettivo dispositivo di azionamento.

Rispetto alla forma di realizzazione secondo l'ùnica figura, al posto di un'unica unità di valutazione 19 centrale, anche ad ogni unità di misurazione 17, e quindi ad ogni punto di filatura rispettivamente ad ogni unità di azionamento, può essere associata una distinta unità di valutazione. Ciò porta in verità ad un'elevato dispendio circuitale, tuttavia specialmente nel caso di macchine di grande estensione spaziale, è possibile fare a meno, del cablaggio fra ogni unità di misurazione 17 e l'unità di valutazione centrale.

Per rilevare il valore medio aritmetico rispettivamente la potenza di azionamento assorbita da tutti gli ondulatori, è possibile prevedere quindi ad esempio una separata unità di misurazione rilevante la potenza (continua) fornita dal raddrizzatore 9. In questo caso tuttavia è necessario addurre la potenza complessiva misurata, rispettivamente la media aritmetica ad ognuna delle unità di valutazione separate .

In un'altra forma di realizzazione dell'invenzione ognuna delle unità di misurazione separate 17 può essere eseguita in modo che oltre alla potenza assorbita da ogni ondulatore viene rilevata anche la potenza complessiva Ciò è opportuno specialmente quando le linee di misurazione necessarie fra ogni unità di misurazione 17 e la rete 7 di alimentazione a tensione continua richiedono soltanto una lunghezza relativamente corta. Il rilevamento della potenza complessiva fornita dal raddrizzatore 9 e della potenza assorbita dal rispettivo ondulatore 3, può avvenire quindi da ogni singola unità di misurazione mediante commutazione fra le rispettive linee di misurazione in multiplex.

In un'ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione naturalmente è parimenti possibile utilizzare, al posto di unità di misurazione separate 17 per ogni punto di filatura, per gruppi di punti di filatura oppure per tutti i punti di filatura un'unica unità di misurazione, che determina consecutivamente la potenza in multiplex, assorbita da ogni ondulatore 3, e la trasmette ad un'unità di valutazione 19.

Claims (8)

1. Rivendicazioni 1. Sistema di azionamento per un filatoio, specialmente per un filatoio ad anelli, comprendente: a) almeno un raddrizzatore (9) connesso ad una rete di alimentazione a corrente alternata, b) che con la propria uscita di tensione continua è collegato con almeno un ondulatore (3), c) alla cui uscita di tensione alternata è connesso un motore di azionamento (1), caratterizzato dal fatto che: d) nel circuito a corrente continua fra l'almeno un raddrizzatore (9) e l'almeno un ondulatore (3) è prevista una unità di misurazione (17), definente l'assorbimento di potenza dell'almeno un ondulatore (3) mediante misurazione della tensione e/oppure della corrente nel circuito intermedio a corrente continua, e e) dal fatto che è prevista una unità di valutazione (19), che è collegata con l'unità di misurazione (17) e, in dipendenza dell'assorbimento di potenza definito, rivela un funzionamento inammissibile del rispettivo motore (1), quando la potenza determinata e/oppure la pendenza dell'andamento temporale della potenza si scosta da un valore preassegnato in ragione di un importo inammissibilmente alto.
2. 2. Sistema di azionamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'unità di valutazione (19) rileva una rottura del filo da trasportare da un motore di azionamento (1), funzionante come motore di azionamento a trazione, quando la potenza rilevata si scosta in ragione di un importo inammissibilmente elevato verso il basso da un valore preassegnato e/oppure la pendenza dell'andamento temporale della potenza definita scende al di sotto di un preassegnato valore negativo in ragione di un valore inammissibilmente elevato.
3. 3. Sistema di azionamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'unità di valutazione (19) rivela una rottura del filo da trasportare da un motore di azionamento (1), funzionante come motore di azionamento di frenatura, quando la potenza determinata si scosta in ragione di un importo inammissibilmente alto verso l'alto da un valore preassegnato e/oppure la pendenza dell'andamento temporale della potenza definita scende al di sotto di un preassegnato valore positivo in ragione di un valore inammissibilmente alto.
4. 4. Sistema di azionamento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 3, caratterizzato dal fatto che ad ogni raddrizzatore (9) sono connessi più ondulatori (3) con un rispettivo motore di azionamento (1).
5. 5. Sistema di azionamento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto die ad ogni ondulatore (3) è associata una separata unità di misurazione (17).
6. 6. Sistema di azionamento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che a più, oppure a tutti gli ondulatori (3), è associata un'unica unità di misurazione (17), che ad intervalli di tempo preassegnati definisce la potenza assorbita da ogni ondulatore (3).
7. 7. Sistema di azionamento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il valore preassegnato per la potenza assorbita da almeno un ondulatore (3) è un valore costante.
8. 8. Sistema di azionamento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 6, caratterizzato dal fatto che sono previsti più ondulatori (3) con rispettivamente un motore (1), e l'una o più unità di misurazione (17) determinano una volta, oppure in più tempi prestabiliti, oppure a determinati intervalli di tempo, le potenze assorbite dai singoli ondulatori (3), e l'unità di valutazione (19) determina, ed utilizza come valore preassegnato, la potenza media assorbita da tutti i motori (1).