JP2000144535A - 単錘駆動モータ給電システム - Google Patents

単錘駆動モータ給電システム

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JP2000144535A
JP2000144535A JP10320835A JP32083598A JP2000144535A JP 2000144535 A JP2000144535 A JP 2000144535A JP 10320835 A JP10320835 A JP 10320835A JP 32083598 A JP32083598 A JP 32083598A JP 2000144535 A JP2000144535 A JP 2000144535A
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Japan
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motor
chopper
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power supply
spindle
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JP10320835A
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English (en)
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Yutaka Shinozaki
豊 篠崎
Masayoshi Tsuboi
将嘉 坪井
Tatsuya Uematsu
辰哉 上松
Taiji Odate
泰治 大立
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/14Details
    • D01H1/20Driving or stopping arrangements
    • D01H1/24Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles
    • D01H1/244Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles each spindle driven by an electric motor

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドラフトモータおよびそのドラフトモー
タ駆動用のドラフトインバータに汎用品を使用すること
ができるようにし、設備費を低減した単錘駆動モータ給
電システムを提供する。 【解決手段】 複数のスピンドルを個々に駆動するスピ
ンドルモータ6およびドラフトローラを駆動するドラフ
トモータ3を具備した繊維機械において、複数のスピン
ドルモータのチョッパ電源1が交流電源から得られる交
流電流を整流するコンバータ部8およびコンバータ部で
整流された直流電流の出力電圧を調整するチョッパ部4
からなり、各スピンドルモータのモータドライバ5には
チョッパ部の電源出力を供給するとともに、ドラフトモ
ータのドラフトインバータにはチョッパ電源のコンバー
タ部の電源出力を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は単錘駆動モータ給電
システムに関する。より詳しくは、本発明は、スピンド
ル駆動精紡機のように、複数のスピンドルおよび多数の
ドラフトローラを具備した繊維機械において、複数のス
ピンドルを個々に駆動するスピンドルモータを具備した
単錘駆動型の繊維機械の給電システムに関する。
【0002】
【従来の技術】上述したような単錘駆動タイプの繊維機
械においては、スピンドル駆動とドラフト駆動に分か
れ、複数のスピンドルを単錘駆動するものとして直流
(DC)ブラシレスモータ等の個別ドライブモータで構
成するとともにドラフトモータをインバータやサーボモ
ータで構成することが多い。
【0003】スピンドル駆動をDCブラシレスモータな
どの個別ドライブモータで構成した場合について、ドラ
フトモータとスピンドルモータの両方に共通のチョッパ
電源で低圧化した直流(DC)電源を供給することが特
開平4−207998号に提案されている。
【0004】しかし、このようにチョッパ電源で低圧化
された電源をドラフトモータに供給するようにした場合
には、ドラフトモータの供給電源はDC150V程度と
低電圧となり、このためドラフトモータとして汎用イン
バータまたは汎用サーボモータが使えないという問題が
ある。
【0005】すなわち、図1に示すように従来の回路に
おいては、3相380〜460Vの商用AC電源をチョ
ッパ電源10で直流化し、この直流化した直流電源をド
ラフトモータ30のドラフトインバータ20に供給する
とともに、チョッパ電源10の直流電源を多数のモータ
ドライバ40を介して個々のスピンドルモータ50に供
給している。
【0006】このため、例えば、AC電源として3相4
00Vクラスの電源入力をドラフトモータ30およびス
ピンドルモータ50の共通のチョッパ電源10に入力す
ると、チョッパ電源10の直流出力がドラフトモータ3
0のドラフトインバータ20およびDCブラシレスモー
タなどの個別スピンドルドライブモータ50の各ドライ
バ40に入力される。
【0007】スピンドルモータ50は小容量であり、モ
ータ耐圧の問題やドライバのパワー素子が高耐圧品だと
高価であるため、チョッパ電源10からの出力される直
流電圧はチョッパにより低電圧としている。このため、
ドラフトインバータ20に供給される直流電源は極めて
低電圧となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】スピンドルモータ50
は、その仕様上、専用モータであって、汎用モータが使
用されることは殆どない。従って、スピンドルモータ5
0は、このような特殊なモータとしても価格が高くなる
ことの心配はない。一方、ドラフトモータ30およびそ
のドラフトインバータ20は本来仕様としては汎用品で
対応可能である。しかし、上述のように直流入力をチョ
ッパ電源10で低電圧化しているため、このような低電
圧化された状態では汎用品を使うことができない。この
ためドラフトインバータ20およびドラフトモータ30
も特殊仕様品となり、このため非常に高価なものとなっ
ている。
【0009】
【発明の目的】本発明は上述したような従来技術に付随
する問題点に鑑みて、ドラフトモータおよびそのドラフ
トモータ駆動用のドラフトインバータに汎用品を使用す
ることができるようにし、設備費を低減した単錘駆動モ
ータ給電システムを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明においては、請求
項1に記載のように、複数のスピンドルを個々に駆動す
るスピンドルモータおよびドラフトローラを駆動するド
ラフトモータを具備した繊維機械において、前記複数の
スピンドルモータのチョッパ電源が、交流電源から得ら
れる交流電流を整流するコンバータ部および該コンバー
タ部で整流された直流電流の出力電圧を調整するチョッ
パ部からなり、前記各スピンドルモータのモータドライ
バには該チョッパ部の電源出力を供給するとともに、前
記ドラフトモータのドラフトインバータには前記チョッ
パ電源のコンバータ部の電源出力を供給することを特徴
とする単錘駆動モータ給電システムにより、上述の目的
を達成する。
【0011】この場合に、請求項2に記載のように、前
記チョッパ部が定常運転時に作動する降圧チョッパおよ
び回生機能時に作動する昇圧チョッパからなり、負荷の
状態を検出するコントローラにより降圧チョッパおよび
昇圧チョッパを切換えるようにすることが好ましい。
【0012】他の方法として、本発明は、請求項3に記
載するように、複数のスピンドルを個々に駆動するスピ
ンドルモータとドラフトローラを駆動するドラフトモー
タを具備した繊維機械において、前記複数のスピンドル
モータの電源を交流電源から得られる交流電流を整流す
るコンバータ部および該コンバータ部で整流された直流
電流の出力電圧を調整するチョッパ部で構成し、交流電
源から給電された電源を該コンバータ部および該チョッ
パ部を経て各スピンドルモータのモータドライバに供給
するとともに、前記ドラフトモータは前記交流電源から
別のコンバータ部およびドラフトインバータ部を経て給
電されるようにしたことを特徴とする単錘駆動モータ給
電システムとすることもできる。
【0013】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図2は本発明に係る給電システムの回路構成
図を示す。例えば、3相380〜460Vの商用AC電
源は、チョッパ電源1に接続されている。チョッパ電源
1は、交流電源から得られる交流電流を直流電源に整流
するコンバータ部8およびコンバータ部で整流された直
流電流の出力電圧を調整するチョッパ部4からなってい
る。
【0014】この実施例においては、チョッパ4は定常
運転時においてはコンバータ部8で整流された直流電源
を降圧する降圧チョッパとなっている。チョッパ電源1
のチョッパ部4は個々のモータドライバ5を経て個々の
スピンドルモータ6に接続している。更に、上述したチ
ョッパ部4には降圧チョッパと並列に昇圧チョッパ4′
が各モータドライバとの間に設けられている。
【0015】降圧チョッパ4および昇圧チョッパ4′
は、力行時には負荷側の電圧が下がろうとすることによ
り降圧チョッパ4が作動し、回生時には負荷側の電圧が
上がろうとすることにより昇圧チョッパ4′が作動する
ようにコントローラ9が制御する。
【0016】一方、チョッパ電源1のコンバータ部8と
チョッパ4の間から取出された直流電源は、ドラフトイ
ンバータ2を介してドラフトモータ3に供給されるよう
になっている。
【0017】この実施例においては、交流電源が供給さ
れたチョッパ電源1はコンバータ部8により整流され、
このコンバータ部8の直流成分を取出してドラフトモー
タインバータ2に給電している。従って、ドラフトモー
タ3およびドラフトインバータ2は交流電源に対応し
た、例えば400V(または200V〔入力交流電圧が
200〜220Vの場合に可能〕)級の汎用品を使用す
ることが可能となり、ドラフトモータ3およびドラフト
インバータ2の価格を極めて低減することができる。
【0018】一方、単錘駆動の各スピンドルの各ドライ
バ5にはチョッパ電源1のチョッパ部4から低電圧化し
た直流電源を供給している。上述したように、スピンド
ルモータ6は特注品で専用モータであるため、このよう
な低電圧化したDC電源を用いたとしても、それにより
価格高騰を気にする必要がない。なお、チョッパ部4か
ら低電圧化した直流電源を余り下げ過ぎると供給電流が
増大して供給線径が大きくなる。このため、DC250
V耐圧のパス素子が使用可能なDC150V位の電源を
供給することが適切である。
【0019】また、上述したように、チョッパ部4とし
て降圧チョッパ4と並列に昇圧チョッパ4′を設けて、
停止時にスピンドルモータ6からの回生エネルギをコン
バータ部8へ回収できるようにすることにより、停電時
にスピンドルモータ6に連結したスピンドルを適切な減
速勾配で停止させることができ、また、スピンドルモー
タによって回生エネルギを発生させることによってドラ
フトモータのエネルギを枯渇することなくドラフトロー
ラをスピンドルと同期して停止させることが可能とな
る。
【0020】他の実施例を図3に基き説明する。この図
3に示した実施例においては、ドラフトモータ3へはコ
ンバータ8′およびドラフトインバータ2を介して交流
電源が供給されるようにしている。また、各単錘駆動ス
ピンドルモータ6は交流電源からコンバータ部8および
チョッパ部4からなるチョッパ電源1を経て、更にモー
タドライバ5を経て駆動されるようになっている。チョ
ッパ部は前述した実施例と同様、降圧チョッパ4および
昇圧チョッパ4′を具備していることが好ましい。
【0021】ここに、スピンドルモータ6はコンバータ
部8は1つとし、チョッパ部4は幾つかのスピンドルモ
ータ6をグループとし、グループごとにチョッパ部4を
設けるようにすることが好ましい。
【0022】この実施例においても、ドラフトインバー
タ2およびドラフトモータ3には、交流電源の電圧が供
給されるため、ドラフトインバータ2およびドラフトモ
ータ3は汎用品を使用することが可能となり特注品とな
らないため、その価格が高騰化することを防止すること
ができる。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、個別ドライバを持つD
Cブラシレスモータなどの単錘駆動モータで単錘駆動す
るようにした繊維機械において、ドラフトモータを駆動
するドラフトインバータおよびドラフトモータにはスピ
ンドル駆動用に低電圧化した電源を供給するのではな
く、商用交流電源に対応した電源を供給するようにした
ので、ドラフトモータおよびドラフトインバータに供給
する電源は過度に低電圧化されておらず、ドラフトモー
タおよびドラフトインバータを安価な汎用品を使用する
ことができる。従って、繊維機械の設備費を低減するこ
とができる。
【0024】また、本発明においてはスピンドルモータ
のチョッパ電源に回生機能を設けることにより、スピン
ドル駆動モータとドラフトモータとの間で異電圧のシス
テムとしているにも拘らず従来の同期停止方法を採用す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の給電システムの回路構成図である。
【図2】本発明に係る給電システムの回路構成図であ
る。
【図3】本発明の給電システムの他の実施例の回路構成
図である。
【符号の説明】
1 チョッパ電源 2 ドラフトインバータ 3 ドラフトモータ 4 降圧チョッパ部 4′ 昇圧チョッパ 5 モータドライバ 6 スピンドルモータ 8 コンバータ部 9 コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上松 辰哉 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 大立 泰治 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Fターム(参考) 4L056 AA02 BD01 DA24 DA28 DA33 DA52 EA19 EB18 EC70 EC78 EC85 5H572 AA04 BB10 CC05 CC10 DD09 FF05 HB07 HC07 MM13

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のスピンドルを個々に駆動するスピ
    ンドルモータおよびドラフトローラを駆動するドラフト
    モータを具備した繊維機械において、前記複数のスピン
    ドルモータのチョツパ電源が、交流電源から得られる交
    流電流を整流するコンバータ部および該コンバータ部で
    整流された直流電流の出力電圧を調整するチョッパ部か
    らなり、前記各スピンドルモータのモータドライバには
    該チョッパ部の電源出力を供給するとともに、前記ドラ
    フトモータのドラフトインバータには前記チョッパ電源
    のコンバータ部の電源出力を供給することを特徴とする
    単錘駆動モータ給電システム。
  2. 【請求項2】 前記チョッパ部が定常運転時に作動する
    降圧チョッパおよび回生機能時に作動する昇圧チョッパ
    からなり、負荷の状態を検出するコントローラにより降
    圧チョッパおよび昇圧チョッパを切換えるようにしたこ
    とを特徴とする請求項1に記載の単錘駆動モータ給電シ
    ステム。
  3. 【請求項3】 複数のスピンドルを個々に駆動するスピ
    ンドルモータとドラフトローラを駆動するドラフトモー
    タを具備した繊維機械において、前記複数のスピンドル
    モータの電源を交流電源から得られる交流電流を整流す
    るコンバータ部および該コンバータ部で整流された直流
    電流の出力電圧を調整するチョッパ部で構成し、交流電
    源から給電された電源出力を該コンバータ部および該チ
    ョッパ部を経て各スピンドルモータのモータドライバに
    供給するとともに、前記ドラフトモータは前記交流電源
    から別のコンバータ部およびドラフトインバータ部を経
    て給電されるようにしたことを特徴とする単錘駆動モー
    タ給電システム。
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