JP2000129542A - 紡績用個別モータ式スピンドル装置 - Google Patents
紡績用個別モータ式スピンドル装置Info
- Publication number
- JP2000129542A JP2000129542A JP10297987A JP29798798A JP2000129542A JP 2000129542 A JP2000129542 A JP 2000129542A JP 10297987 A JP10297987 A JP 10297987A JP 29798798 A JP29798798 A JP 29798798A JP 2000129542 A JP2000129542 A JP 2000129542A
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- motor
- rotor
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- synchronous
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スピンドル間の回転バラツキを抑え，省エネ
ルギとなる紡績用個別モータ式スピンドル装置を提供す
る。 【構成】 交流電力がスピンドル装置１０の永久磁石型
同期ＡＣモータ２０の固定子２２のコイル２２ｂに供給
される。固定子２２のコイル２２ｂには回転磁界が発生
し，誘導モータの原理でモータ起動トルクを発生して，
スピンドル軸１３が回転し始める。回転子２１が同期速
度近くまで増速されると、回転磁界に磁石磁界が引っ張
り込まれて同期回転をはじめる。同期回転すると，回転
子２１のかご型導体２１ｂには誘導電流は流れず、それ
による熱損がなく省エネルギとなる。また、同期後にお
いては，負荷の変動があっても回転子２１の同期回転が
保たれる。
ルギとなる紡績用個別モータ式スピンドル装置を提供す
る。 【構成】 交流電力がスピンドル装置１０の永久磁石型
同期ＡＣモータ２０の固定子２２のコイル２２ｂに供給
される。固定子２２のコイル２２ｂには回転磁界が発生
し，誘導モータの原理でモータ起動トルクを発生して，
スピンドル軸１３が回転し始める。回転子２１が同期速
度近くまで増速されると、回転磁界に磁石磁界が引っ張
り込まれて同期回転をはじめる。同期回転すると，回転
子２１のかご型導体２１ｂには誘導電流は流れず、それ
による熱損がなく省エネルギとなる。また、同期後にお
いては，負荷の変動があっても回転子２１の同期回転が
保たれる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、紡績機械に多数
用いられる、糸巻き取りのためのスピンドル装置であっ
て、各スピンドル装置のスピンドルが夫々独立した駆動
モータで回転するようにしてある紡績用個別モータ式ス
ピンドル装置に関する。
用いられる、糸巻き取りのためのスピンドル装置であっ
て、各スピンドル装置のスピンドルが夫々独立した駆動
モータで回転するようにしてある紡績用個別モータ式ス
ピンドル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】安価、扱いやすさの点から、従来、上記
のようなスピンドル装置の駆動モータとしては、一般
に、交流による誘導モータが使用されている（特公平６
−５３９８１号等）。また、ＤＣブラシレスモータを採
用したものも知られている（特開平７−１１００３３
号）。
のようなスピンドル装置の駆動モータとしては、一般
に、交流による誘導モータが使用されている（特公平６
−５３９８１号等）。また、ＤＣブラシレスモータを採
用したものも知られている（特開平７−１１００３３
号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】誘導モータを利用した
上記従来のスピンドル装置では、負荷の多少（スピンド
ルに嵌合したボビンへの糸巻き取り量のばらつき）によ
って、モータのスベリ差が錘間の回転のばらつきとして
存在し、糸の撚りにばらつきを生じるおそれがあった。
また、誘導モータでは、常時、ステータ側のコイルに生
じる回転磁界により、ロータ側のコイルに誘導電流が流
れるために、そのロータ側コイルによる熱損が発生し、
エネルギの無駄が発生していた。一方、ＤＣブラシレス
モータを使用したものは、糸切れがあったスピンドル装
置を停止させ、糸継ぎ後に、再起動させるため、及び、
各錘間での回転ばらつきを抑えるために、紡績装置に多
数の備えられる各スピンドル装置毎に、モータ起動と、
各スピンドル装置を同じ回転数で回転させるための制御
装置を必要とするので、設備費用が高騰する問題があ
る。この発明は、紡績機械に多数備えられるスピンドル
装置の、各錘間の回転ばらつきをなくし、しかも、省エ
ネルギとなる、設備費用の安価な紡績用個別モータ式ス
ピンドル装置を提供することを目的とする。
上記従来のスピンドル装置では、負荷の多少（スピンド
ルに嵌合したボビンへの糸巻き取り量のばらつき）によ
って、モータのスベリ差が錘間の回転のばらつきとして
存在し、糸の撚りにばらつきを生じるおそれがあった。
また、誘導モータでは、常時、ステータ側のコイルに生
じる回転磁界により、ロータ側のコイルに誘導電流が流
れるために、そのロータ側コイルによる熱損が発生し、
エネルギの無駄が発生していた。一方、ＤＣブラシレス
モータを使用したものは、糸切れがあったスピンドル装
置を停止させ、糸継ぎ後に、再起動させるため、及び、
各錘間での回転ばらつきを抑えるために、紡績装置に多
数の備えられる各スピンドル装置毎に、モータ起動と、
各スピンドル装置を同じ回転数で回転させるための制御
装置を必要とするので、設備費用が高騰する問題があ
る。この発明は、紡績機械に多数備えられるスピンドル
装置の、各錘間の回転ばらつきをなくし、しかも、省エ
ネルギとなる、設備費用の安価な紡績用個別モータ式ス
ピンドル装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題解決のために、
本願では、紡績機械に多数用いられる、糸巻き取りのた
めのスピンドル装置であって、各スピンドル装置のスピ
ンドルが夫々独立した駆動モータで回転するようにして
ある紡績用個別モータ式スピンドル装置において、駆動
モータを、永久磁石型同期ＡＣモータとしたことを特徴
とする（請求項１）。具体的に前記永久磁石型同期ＡＣ
モータは、交流電源により、回転磁界を発生する固定子
の内側に、スピンドルと一体に回転子を設け、その回転
子には、前記回転磁界により、モータ起動トルクを発生
して同期速度近くまで回転させるためのかご形導体と、
同期速度近くとなった後、回転磁界により同期引きこみ
されて同期回転する永久磁石とを備えている（請求項
２）。また、インバータ装置を介して交流電力が供給さ
れる（請求項３）。
本願では、紡績機械に多数用いられる、糸巻き取りのた
めのスピンドル装置であって、各スピンドル装置のスピ
ンドルが夫々独立した駆動モータで回転するようにして
ある紡績用個別モータ式スピンドル装置において、駆動
モータを、永久磁石型同期ＡＣモータとしたことを特徴
とする（請求項１）。具体的に前記永久磁石型同期ＡＣ
モータは、交流電源により、回転磁界を発生する固定子
の内側に、スピンドルと一体に回転子を設け、その回転
子には、前記回転磁界により、モータ起動トルクを発生
して同期速度近くまで回転させるためのかご形導体と、
同期速度近くとなった後、回転磁界により同期引きこみ
されて同期回転する永久磁石とを備えている（請求項
２）。また、インバータ装置を介して交流電力が供給さ
れる（請求項３）。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本願発明
の実施の形態について説明する。図１において、リング
精紡機（紡績機械）の機台前面に沿って、スピンドルレ
ール１が延設されている。スピンドルレール１には、本
願に係る紡績用個別モータ式スピンドル装置（以下、ス
ピンドル装置）１０のスピンドルボルスタ１１をスピン
ドルレール１に設けた取付孔に挿入して下側からナット
２で締め付けることにより、機台長手方向に所定の長手
方向ピッチを保って多数のスピンドル装置１０が取り付
けてある。スピンドル装置１０において、駆動モータと
しての永久磁石型同期ＡＣモータ２０の固定子２２の外
周を合成樹脂材３０ａで一体にモールド（合成樹脂材を
成形するときに一体成形）してハウジング３０が構成さ
れている。ハウジング３０には、その下端部に金属ブッ
シュ３１が、これも一体にモールドされている。前記固
定子２２は、鋼板を重ねた芯２２ａに、上下方向にコイ
ル２２ｂが貫通して備えられ、周知のように交流電流に
より、交流周波数と同じ周波数の回転磁界を発生するよ
うになっている。
の実施の形態について説明する。図１において、リング
精紡機（紡績機械）の機台前面に沿って、スピンドルレ
ール１が延設されている。スピンドルレール１には、本
願に係る紡績用個別モータ式スピンドル装置（以下、ス
ピンドル装置）１０のスピンドルボルスタ１１をスピン
ドルレール１に設けた取付孔に挿入して下側からナット
２で締め付けることにより、機台長手方向に所定の長手
方向ピッチを保って多数のスピンドル装置１０が取り付
けてある。スピンドル装置１０において、駆動モータと
しての永久磁石型同期ＡＣモータ２０の固定子２２の外
周を合成樹脂材３０ａで一体にモールド（合成樹脂材を
成形するときに一体成形）してハウジング３０が構成さ
れている。ハウジング３０には、その下端部に金属ブッ
シュ３１が、これも一体にモールドされている。前記固
定子２２は、鋼板を重ねた芯２２ａに、上下方向にコイ
ル２２ｂが貫通して備えられ、周知のように交流電流に
より、交流周波数と同じ周波数の回転磁界を発生するよ
うになっている。
【０００６】スピンドルボルスタ１１には、ボビンＢを
挿入するスピンドル１３ａを備えたスピンドル軸１３
が、下方に延びる細径部１３ｃにより回転自在に支持さ
れている。前記金属ブッシュ３１には、固定子２２の直
径中心（軸芯）と同芯に、ボルスタ嵌入孔３２が設けて
ある。このボルスタ嵌入孔３２にはスピンドルボルスタ
基部が圧入されて、両者が一体となっている。
挿入するスピンドル１３ａを備えたスピンドル軸１３
が、下方に延びる細径部１３ｃにより回転自在に支持さ
れている。前記金属ブッシュ３１には、固定子２２の直
径中心（軸芯）と同芯に、ボルスタ嵌入孔３２が設けて
ある。このボルスタ嵌入孔３２にはスピンドルボルスタ
基部が圧入されて、両者が一体となっている。
【０００７】スピンドルボルスタ１１に支持されている
前記スピンドル軸１３の基部１３ｂには、前記固定子２
２の半径方向内側に対向する位置に、永久磁石型同期Ａ
Ｃモータ２０の回転子２１が一体に設けてある。回転子
２１は、薄い鋼板を重ね合わせて成る芯２１ａと、円周
方向に所定ピッチで回転軸線をぐるりと取り巻き，その
芯２１ａを台形断面で貫通するアルミ材から成るかご型
導体２１ｂと、かご型導体２１ｂの内側に埋設された一
対の永久磁石２１ｃとを備えている。一対の永久磁石２
１ｃは，固定子２２に向く側が夫々Ｎ、Ｓ極となってい
る。永久磁石２１ｃの強さは，スピンドル１３ａに嵌め
こまれたボビンＢが、最大巻取り量となったときの回転
トルクが加わったときに，固定子２２の回転磁界に、回
転子２１の永久磁石が吸引されて追従できる強さとなっ
ている。回転子２１と固定子２２との間には、モータ回
転を効率的に行うための所定の半径方向隙間が設けてあ
る。
前記スピンドル軸１３の基部１３ｂには、前記固定子２
２の半径方向内側に対向する位置に、永久磁石型同期Ａ
Ｃモータ２０の回転子２１が一体に設けてある。回転子
２１は、薄い鋼板を重ね合わせて成る芯２１ａと、円周
方向に所定ピッチで回転軸線をぐるりと取り巻き，その
芯２１ａを台形断面で貫通するアルミ材から成るかご型
導体２１ｂと、かご型導体２１ｂの内側に埋設された一
対の永久磁石２１ｃとを備えている。一対の永久磁石２
１ｃは，固定子２２に向く側が夫々Ｎ、Ｓ極となってい
る。永久磁石２１ｃの強さは，スピンドル１３ａに嵌め
こまれたボビンＢが、最大巻取り量となったときの回転
トルクが加わったときに，固定子２２の回転磁界に、回
転子２１の永久磁石が吸引されて追従できる強さとなっ
ている。回転子２１と固定子２２との間には、モータ回
転を効率的に行うための所定の半径方向隙間が設けてあ
る。
【０００８】上記構造の各スピンドル装置１０に設けた
永久磁石型同期ＡＣモータ２０と３つの常閉接点ＳＷを
備えた停止起動スイッチ３５とは、図３に示すように、
周知の周波数可変制御装置（インバータ装置）３６の出
力側の交流電源線Ｕ，Ｖ，Ｗに接続されている。インバ
ータ装置３６は、交流電源３７との間にメインスイッチ
３８を介して接続してあり、前記交流電源線Ｕ，Ｖ，Ｗ
は、各永久磁石型同期ＡＣモータ２０の固定子２２のコ
イル２２ｂとの間で、前記停止起動スイッチ３５の３つ
の常閉接点ＳＷをそれぞれ介して接続されている。な
お、３９は昇降するリングレール、４０はトラベラを周
回自在に支持するリング、４１は、前記停止起動スイッ
チ３５の常閉接点ＳＷを内蔵しているスイッチボックス
である。
永久磁石型同期ＡＣモータ２０と３つの常閉接点ＳＷを
備えた停止起動スイッチ３５とは、図３に示すように、
周知の周波数可変制御装置（インバータ装置）３６の出
力側の交流電源線Ｕ，Ｖ，Ｗに接続されている。インバ
ータ装置３６は、交流電源３７との間にメインスイッチ
３８を介して接続してあり、前記交流電源線Ｕ，Ｖ，Ｗ
は、各永久磁石型同期ＡＣモータ２０の固定子２２のコ
イル２２ｂとの間で、前記停止起動スイッチ３５の３つ
の常閉接点ＳＷをそれぞれ介して接続されている。な
お、３９は昇降するリングレール、４０はトラベラを周
回自在に支持するリング、４１は、前記停止起動スイッ
チ３５の常閉接点ＳＷを内蔵しているスイッチボックス
である。
【０００９】各スピンドル装置１０の常閉接点ＳＷが閉
じている状態で、メインスイッチ３８をＯＮとし、イン
バータ装置３６により交流電力が、周波数制御されつつ
各スピンドル装置１０の永久磁石型同期ＡＣモータ２０
の固定子２２のコイル２２ｂに供給される。これにより
固定子２２のコイル２２ｂには回転磁界が発生し，この
回転磁界により回転子２１のかご型導体２１ｂに誘導電
流が流れて磁界を発生し，いわゆる誘導モータの原理で
回転磁界との間に生じる電磁力によりモータ起動トルク
を発生して，回転子２１、即ち，スピンドル軸１３が回
転し始める。回転子２１が同期速度近くまで増速される
と、回転磁界の速度と磁石２１ｃの回転速度との回転速
度差が極めて小さくなり，回転磁界に磁石磁界が引っ張
り込まれて（同期ひき入れされて）同期回転をはじめ
る。この実施例ではインバータ装置３６により、起動時
には交流電力を低い周波数で与えることにより，低い周
波数による固定子２２の回転磁界の回転速度が小さいう
ちに、同期引き入れされる。
じている状態で、メインスイッチ３８をＯＮとし、イン
バータ装置３６により交流電力が、周波数制御されつつ
各スピンドル装置１０の永久磁石型同期ＡＣモータ２０
の固定子２２のコイル２２ｂに供給される。これにより
固定子２２のコイル２２ｂには回転磁界が発生し，この
回転磁界により回転子２１のかご型導体２１ｂに誘導電
流が流れて磁界を発生し，いわゆる誘導モータの原理で
回転磁界との間に生じる電磁力によりモータ起動トルク
を発生して，回転子２１、即ち，スピンドル軸１３が回
転し始める。回転子２１が同期速度近くまで増速される
と、回転磁界の速度と磁石２１ｃの回転速度との回転速
度差が極めて小さくなり，回転磁界に磁石磁界が引っ張
り込まれて（同期ひき入れされて）同期回転をはじめ
る。この実施例ではインバータ装置３６により、起動時
には交流電力を低い周波数で与えることにより，低い周
波数による固定子２２の回転磁界の回転速度が小さいう
ちに、同期引き入れされる。
【００１０】同期回転すると，回転子２１のかご型導体
２１ｂには誘導電流は流れないので，従来の誘導モータ
のように、常時，回転子側に誘導電流が流れることによ
る熱発生がなくなり、省エネルギとなる。また、ボビン
Ｂへの糸巻き取りが進行することで，各スピンドル装置
１０の永久磁石型同期ＡＣモータ２０に対する負荷トル
クが変わったり、巻き取り量の多少のばらつきにより永
久磁石型同期ＡＣモータ２０に対する負荷トルクがばら
つくが、同期後においては，負荷の変動があっても回転
磁界に対する回転子２１側の磁石２１ｃによる磁界の回
転方向の相対角度が変化するのみで、回転子２１の同期
回転が保たれるので，各スピンドル装置１０の回転バラ
ツキが無くなる。また、糸切れなどで、停止起動スイッ
チ３５を操作して常閉接点ＳＷを開くと、当該スピンド
ル装置１０のモータ２０は給電が止められ、スピンドル
軸１３は停止され、糸継ぎが行われるが、糸継ぎ後の再
起動時には、停止起動スイッチ３５を操作して接点ＳＷ
を閉じるだけで、通常の誘導モータと同様に起動され、
前記同様、同期引き込み後は、糸切れ停止されていない
他のスピンドル装置１０の回転となって同期回転され
る。
２１ｂには誘導電流は流れないので，従来の誘導モータ
のように、常時，回転子側に誘導電流が流れることによ
る熱発生がなくなり、省エネルギとなる。また、ボビン
Ｂへの糸巻き取りが進行することで，各スピンドル装置
１０の永久磁石型同期ＡＣモータ２０に対する負荷トル
クが変わったり、巻き取り量の多少のばらつきにより永
久磁石型同期ＡＣモータ２０に対する負荷トルクがばら
つくが、同期後においては，負荷の変動があっても回転
磁界に対する回転子２１側の磁石２１ｃによる磁界の回
転方向の相対角度が変化するのみで、回転子２１の同期
回転が保たれるので，各スピンドル装置１０の回転バラ
ツキが無くなる。また、糸切れなどで、停止起動スイッ
チ３５を操作して常閉接点ＳＷを開くと、当該スピンド
ル装置１０のモータ２０は給電が止められ、スピンドル
軸１３は停止され、糸継ぎが行われるが、糸継ぎ後の再
起動時には、停止起動スイッチ３５を操作して接点ＳＷ
を閉じるだけで、通常の誘導モータと同様に起動され、
前記同様、同期引き込み後は、糸切れ停止されていない
他のスピンドル装置１０の回転となって同期回転され
る。
【００１１】
【発明の効果】以上のように本願スピンドル装置では、
誘導モータの原理により回転子を同期速度近くまで起動
させ、同期速度近くなった後に、回転子の永久磁石が同
期引き込みされて、同期回転するので、負荷の多少に拘
わらず、紡績機械に備えられる多数のスピンドルがすべ
て同期回転し、錘間の回転バラツキがなくなり、糸の撚
りにバラツキがなくなり、糸品質が安定する。また、同
期引き込み後は、固定子の回転磁界と、回転子の永久磁
石の相互吸引作用で同期回転するので、回転子のかご形
導体に誘導電流が流れないから、常時、誘導電流が回転
子側のコイルに流れる誘導モータと比べて、熱損が少な
くなり、省エネルギとなる。さらに、供給電流を絶った
後に、再起動する場合でも、単に交流電流を投入するだ
けで、同期回転数まで立ち上がるから、スピンドル装置
毎に複雑な回転制御装置を必要としない。更に本願で
は、インバータにより交流電力を付与するようにしたか
ら、低い周波数で同期させることができ、同期後は任意
の回転数に制御できるので、回転制御が極めて容易であ
る。
誘導モータの原理により回転子を同期速度近くまで起動
させ、同期速度近くなった後に、回転子の永久磁石が同
期引き込みされて、同期回転するので、負荷の多少に拘
わらず、紡績機械に備えられる多数のスピンドルがすべ
て同期回転し、錘間の回転バラツキがなくなり、糸の撚
りにバラツキがなくなり、糸品質が安定する。また、同
期引き込み後は、固定子の回転磁界と、回転子の永久磁
石の相互吸引作用で同期回転するので、回転子のかご形
導体に誘導電流が流れないから、常時、誘導電流が回転
子側のコイルに流れる誘導モータと比べて、熱損が少な
くなり、省エネルギとなる。さらに、供給電流を絶った
後に、再起動する場合でも、単に交流電流を投入するだ
けで、同期回転数まで立ち上がるから、スピンドル装置
毎に複雑な回転制御装置を必要としない。更に本願で
は、インバータにより交流電力を付与するようにしたか
ら、低い周波数で同期させることができ、同期後は任意
の回転数に制御できるので、回転制御が極めて容易であ
る。
【図１】本願スピンドル装置の縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】スピンドル装置の配列図である。
１０ 紡績用個別モータ式スピンドル装置 １３ａ スピンドル ２０ 永久磁石型同期ＡＣモータ ２１ 回転子 ２１ｂ かご形導体 ２１ｃ 永久磁石 ２２ 固定子 ３６ インバータ装置
Claims (3)
- 【請求項１】 紡績機械に多数用いられる、糸巻き取り
のためのスピンドル装置であって、各スピンドル装置の
スピンドルが夫々独立した駆動モータで回転するように
してある紡績用個別モータ式スピンドル装置において、
駆動モータを、永久磁石型同期ＡＣモータとしたことを
特徴とする紡績用個別モータ式スピンドル装置。 - 【請求項２】 永久磁石型同期ＡＣモータは、交流電源
により、回転磁界を発生する固定子の内側に、スピンド
ルと一体に回転子を設け、その回転子には、前記回転磁
界により、モータ起動トルクを発生して同期速度近くま
で回転させるためのかご形導体と、同期速度近くとなっ
た後、回転磁界により同期引きこみされて同期回転する
永久磁石とを備えている請求項１記載の紡績用個別モー
タ式スピンドル装置。 - 【請求項３】 インバータ装置を介して交流電力が供給
される請求項１又は２記載の紡績用個別モータ式スピン
ドル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10297987A JP2000129542A (ja) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | 紡績用個別モータ式スピンドル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10297987A JP2000129542A (ja) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | 紡績用個別モータ式スピンドル装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000129542A true JP2000129542A (ja) | 2000-05-09 |
Family
ID=17853676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10297987A Pending JP2000129542A (ja) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | 紡績用個別モータ式スピンドル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000129542A (ja) |
-
1998
- 1998-10-20 JP JP10297987A patent/JP2000129542A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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