JP2000199136A - 単錘駆動リング精紡機 - Google Patents

単錘駆動リング精紡機

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JP2000199136A
JP2000199136A JP11262666A JP26266699A JP2000199136A JP 2000199136 A JP2000199136 A JP 2000199136A JP 11262666 A JP11262666 A JP 11262666A JP 26266699 A JP26266699 A JP 26266699A JP 2000199136 A JP2000199136 A JP 2000199136A
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spindle drive
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将嘉 坪井
Yutaka Shinozaki
豊 篠崎
Tatsuya Uematsu
辰哉 上松
Taiji Odate
泰治 大立
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Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 単錘駆動モータとして誘導機を用いるこ
とに付随する巻量とともに回転数が変化し、糸撚量が変
ってしまうという問題点や、糸切れ等の異常が起こった
錘だけを単独、且つリモート操作で停止することができ
ないという問題を解決した単錘駆動リング精紡機を提供
する。 【解決手段】 各スピンドルに単錘駆動モータを具備し
た単錘駆動リング精紡機において、単錘駆動モータ1が
同期モータであり、同期モータは外部から入力された速
度指令と該速度指令に対応する該同期モータの速度との
差分に基づいてパルス幅変調制御される。同期モータの
駆動制御に用いられる制御信号はPWMデューティであ
り、PWMデューティを監視し、PWMデューティが急
激に変化したときに、錘の駆動モータを停止させる。こ
のように同期モータのPWMデューティをソフトウェア
上で監視することによりPWMデューティが急激に変化
したときに、その変化した錘の駆動モータは停止させ
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、単錘駆動リング精
紡機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、リング精紡機のスピンドルを
個別の駆動モータで駆動することは知られている。
【0003】このような従来の単錘駆動精紡機は、図4
に示すように、各スピンドル駆動用の単錘駆動モータと
して誘導モータ20を用いており、これら多数の誘導モ
ータ20を一台のインバータ21で一括駆動していた。
なお、22はドラフトローラ駆動用モータ、23はドラ
フトローラ駆動用モータ12のインバータである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】誘導モータはすべりを
伴うため、糸の巻量の変化とともに回転数が変化し、糸
の撚量が変ってしまう欠点があった。また、一台のイン
バータ21で多数の誘導モータ20を一括駆動している
ため、糸切れ等の異常が起こった錘だけ単独に且つリモ
ート操作によって停止させることができなかった。ま
た、各錘における糸切れ発生等の駆動状態の異常を検知
するためには、各駆動モータ20に供給される電流値を
検出するための特別な電流検出装置(図示せず)が必要
であった。
【0005】
【発明の目的】本発明は上述したような単錘駆動モータ
として誘導モータを用いることに付随する問題点、すな
わち、巻量とともに回転数が変化し、糸撚量が変ってし
まうという問題点や、糸切れ等の各錘の駆動状況の把握
に電流検出装置等の特別な検出装置が必要であるという
問題点を解決した単錘駆動リング精紡機を提供すること
を目的とする。
【0006】
【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、上記の課題を、各スピンドルに単
錘駆動モータを具備した単錘駆動リング精紡機におい
て、前記単錘駆動モータが同期モータであり、該同期モ
ータは外部から入力された速度指令と該速度指令に対応
する該同期モータの速度との差分に基づいてパルス幅変
調制御されると共に、該同期モータの駆動制御に用いら
れる制御信号に基づいて各錘の駆動状況を監視するよう
になっていることを特徴とする単錘駆動リング精紡機に
より達成する。
【0007】従来の誘導モータに代えて、同期モータ、
すなわち、固定子に巻線をほどこし、ここで回転磁界を
作り、直流磁極の回転子を回転磁界と同じ同期速度で回
転させるブラシレスDCモータやSRモータ等の電動機
で各スピンドルを駆動することによってモータは滑りが
なく、糸の巻量が増加しても回転数が変化することがな
く、糸の撚量が変る問題がない。また、糸切れ等の異常
が発生した場合には、同期モータでは回転速度が一定に
保たれようとするため、同期モータの駆動制御における
制御信号に急激な変化が現れる。従って、本発明におい
ては、この制御信号を監視することにより各錘の駆動状
況を把握することができる。
【0008】また、本発明は、請求項2に記載のよう
に、このような単錘駆動リング精紡機において、パルス
幅変調制御におけるPWMデューティを監視することに
より上記の目的を達成する。このように同期モータのP
WMデューティをソフトウェア上で監視することにより
各錘の駆動状況を把握することができる。
【0009】本発明は他の方法として、請求項3に記載
のように、速度PI制御の電流指令値を監視することに
より各錘の駆動状況を把握するようにしてもよい。
【0010】また、本発明は、請求項4に記載のよう
に、前記制御信号が所定の割合を越えて急激に変化した
ときに、該錘の駆動モータを停止させるようにしてもよ
い。このようにすることにより、糸切れ等の異常が起こ
った錘だけ単独、且つリモート操作で停止させることが
できる。
【0011】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
詳細に説明する。本発明に係る単錘駆動リング精紡機に
おいては、図1に示すようにドラフトローラ(図示せ
ず)をドラフトローラ駆動用モータ12により駆動して
いる。ドラフトローラ駆動用モータ12は商用交流電源
4からインバータ部13を介して駆動される。また、多
数のスピンドル(図示せず)はスピンドル駆動用のブラ
シレスDCモータやSRモータ等の同期モータ1により
駆動されており、各スピンドル駆動用モータ1にはイン
バータ部2が個別に接続されており、インバータ部2に
はDC電源3から直流電流が供給されている。インバー
タ部2は、主制御部5からの速度指令信号と速度センサ
6からの速度信号との差分に基づいてスピンドル駆動用
モータ1を駆動制御する。
【0012】各スピンドル駆動用の同期モータ1のイン
バータ部2による駆動制御は図2に示すように行われて
いる。すなわち、主制御器5からの速度指令を受け、速
度アンプからなる速度指示部7において所定の速度を指
示する。速度指示部7の信号に基き、電流指示部8の電
流アンプが電流指令を発信する。この電流指令によりP
WM回路9からベースドライブ回路10に所定のPWM
信号が伝えられ、そのPWM信号に基きスピンドル駆動
モータ1は駆動される。
【0013】ここにスピンドル駆動モータ1へ供給電圧
は一定電圧であり、パルス幅が変化させることにより速
度が変化させられる。すなわち、パルス幅変調制御が行
われている。
【0014】スピンドル駆動用モータ1には速度センサ
6が設けられており、速度センサ6の信号が速度アンプ
7の入力側にフィードバックされている。更に、本発明
においては制御信号としてのPWM回路9のPWMデュ
ーティが判定部11を経て速度アンプ7の入力側にフィ
ードバックされている。
【0015】PWMデューティは次のようにして監視さ
れる。図3(a)に巻取磁界に対するスピンドル駆動用
モータ1の回転数およびスピンドル駆動用モータ1の電
流変化を概略的に図示している。スピンドル駆動用モー
タ1の回転数が巻き時間に対し一定回転をしているとす
ると、巻き始めから徐々に巻量が増加するにつれて負荷
が増加していくので、スピンドル駆動用モータ1に供給
される電流は増加する。ところが、何らかの理由によっ
て糸切れが生じた場合には、負荷が減るために、スピン
ドル駆動用モータ1に供給される電流は急激に低下した
状態となり、その状態でほぼ一定となる。スピンドル駆
動用モータ1に供給される電流およびスピンドル駆動用
モータ1の巻線相電圧を見ると、正常時には図3(b)
のような状態になる。すなわち、スピンドル駆動用モー
タ1の回転が定常状態となっている状態では、スピンド
ル駆動用モータ1の巻線相電圧は所定のパルス幅でオ
ン、オフが繰返され、スピンドル駆動用モータ1に供給
される電流は平均値の上下でオン、オフされた状態であ
り、この状態でのPWMデューティは、 PWMデューティ=オン時間×100%/{(オン時
間)+(オフ時間)} となる。
【0016】これに対して糸切れなどによりスピンドル
の負荷が軽くなると平均電流が下がる。このためにスピ
ンドル駆動用モータ1の巻線相電圧のオン時間に比べて
オフ時間が長くなり、図3(c)に示すようになる。こ
のためPWMデューティを監視することにより、PWM
デューティが急激に図3(b)の状態から図3(c)の
状態に変化した場合には、糸切れなどの負荷の変動があ
ったことを知ることができる。このような変動が生じた
ことを判定部11により判定した場合には、判定部11
は主制御部5に異常信号を出力する。主制御部5は異常
信号の入力に基づいて該当する錘のスピンドル駆動用モ
ータ1を停止させる。ここで、対応するスピンドル駆動
用モータ1を停止させることなく当該錘の異常状態を表
示装置等(図示せず)で表示するのみとしてもよい。
【0017】なお、上述の実施例においてはPWM回路
9からPWMデューティを判定部11に入力していた
が、図2に破線で示すようにPWM回路9に入力される
制御信号としての電流指示部8からの電流指示信号を入
力することによって糸切れ等の異常を判別することもで
きる。更に一点鎖線で示すように、速度指示部7から電
流指示部8へ入力される制御信号としての速度指示信号
を入力して異常を判定することも可能である。
【0018】また、インバータ部2におけるPWMデュ
ーティ等の制御信号を直接主制御部5に出力することに
より、主制御部5内に各錘共通の判定部を設けたり、各
インバータ部2の判定部11における判定結果により、
主制御部5からの速度指令を無効化してスピンドル駆動
用モータ1を停止させることも可能である。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、単錘駆動リング精紡機
の単錘駆動スピンドル用モータとして同期モータを用い
ており、同期モータを外部から入力された速度指令と該
速度指令に対応する該同期モータの速度との差分に基づ
いてパルス幅変調制御することによって、巻量の変化に
拘らずスピンドル駆動用モータの回転数を所定回転数と
することができ、巻量の変化によって回転数が変化し糸
の撚量が変ってしまうという欠点が解消する。
【0020】更に、本発明によれば、同期モータの駆動
制御に用いられる制御信号を監視することによって、各
錘の駆動状況を制御ソフトウェア上で検知することがで
き、電流センサ等を使用しなくても異常を検出すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る単錘駆動リング精紡機の構成を示
す図である。
【図2】図2に示すスピンドル駆動用モータの速度指示
部を示す線図である。
【図3】本発明に係るスピンドル駆動モータの作動状態
を説明する図であり、(a)は巻取時間に対するモータ
回転数およびモータ電流を示し、(b)は正常時のモー
タ電流およびモータ巻線の相電圧を示し、(c)は糸切
れ時のモータ電流およびモータ巻線の相電圧を示してい
る。
【図4】従来の単錘駆動リング精紡機の構成を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 単錘駆動同期モータ 2 インバータ部 3 DC電源 4 AC電源 5 主制御部 6 速度センサ 7 速度指示部 8 電流指示部 9 PWM回路 10 ベースドライブ回路 11 判定部
───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各スピンドルに単錘駆動モータを具備し
    た単錘駆動リング精紡機において、前記単錘駆動モータ
    が同期モータであり、該同期モータは外部から入力され
    た速度指令と該速度指令に対応する該同期モータの速度
    との差分に基づいてパルス幅変調制御されると共に、該
    同期モータの駆動制御に用いられる制御信号に基づいて
    各錘の駆動状況を監視するようになっていることを特徴
    とする単錘駆動リング精紡機。
  2. 【請求項2】 前記制御信号はパルス幅変調制御におけ
    るPWMデューティであることを特徴とする請求項1に
    記載の単錘駆動リング精紡機。
  3. 【請求項3】 前記制御信号は速度PI制御における電
    流指令値であることを特徴とする請求項1に記載の単錘
    駆動リング精紡機。
  4. 【請求項4】 前記制御信号が所定の割合を越えて急激
    に変化したときに、該錘の駆動モータを停止させるよう
    にしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に
    記載の単錘駆動リング精紡機。
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