JP2004346440A - 紡績機における駆動制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の紡績ユニット2と、繊維束又は糸に直接作用する部材を駆動するために、前記ユニット2毎に設けられた個別駆動装置50Bと、前記複数のユニット2に共通して設けられた共用駆動装置50Aと、前記繊維束又は糸に直接作用しない部材を駆動するための糸非作用部材駆動装置50Cとを有する紡績機1において、各駆動装置50A,50B,50Cに対するシステム電源51の停電を検出する停電検出手段56と、停電を検出すると糸非作用部材駆動装置50Cを減速制御する減速制御手段57と、減速制御により生じる回生電力を各ユニットの個別駆動装置50Bに供給する供給手段54とを備える。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の紡績ユニットを備える紡績機の駆動制御装置に関し、特に停電時の制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、下記特許文献1に記載のような、合成繊維糸条製造装置における駆動制御方法であって、複数のモータを駆動するインバータと、各インバータに直流電源を供給するコンバータと、各インバータに速度指令を与えるコントローラとを備えた装置において、インバータが、瞬時停電が発生するとインバータに接続されたモータの減速制御を行い、モータを減速させることによって発生する余剰電力を電力不足となるモータに供給させ、直流電圧の変動を監視して所定の電力範囲に収まるように制御するものが知られている。
【0003】
また、下記特許文献2に記載のような、粗紡機における制御装置であって、非停電時、他の制御部、巻取制御部ともに電源線とこれから分岐したAC/DCコンバータから給電され、停電時には、インバータ装置を電力回生状態とし、このコンバータからメインモータの回生エネルギーを巻取制御部と巻取制御に必要な最小限の機器へ給電するものが知られている。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−107065号公報(要約)
【特許文献2】
特開平05−044118号公報(要約)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1及び特許文献2のものは、いずれも、糸送りや巻取りに関する、繊維束又は糸に作用する部材を駆動する主駆動軸を減速させて回生エネルギーを得るという構成になっている。そのため、停電時には、主駆動軸が減速制御され、糸送りや巻取りに影響が及ぶことになる。
【0006】
特に、紡績糸を製造する紡績ユニットの複数を備える紡績機では、複数の紡績ユニットに共通の共用駆動装置を減速させると、製造される紡績糸が規格からはずれたものになってしまう恐れがある。
【0007】
本発明は、前記課題に鑑みなされたものであり、複数の紡績ユニットを備える紡績機が瞬間的な停電時に、運転を継続することができるモータ制御システムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項1に係る発明は、複数の紡績ユニットと、繊維束又は糸に直接作用する部材を駆動するために、前記紡績ユニット毎に設けられた個別駆動装置と、前記複数の紡績ユニットの駆動に共通して設けられた共用駆動装置と、前記繊維束又は糸に直接作用しない部材を駆動するための糸非作用部材駆動装置とを有する紡績機であって、前記各駆動装置に対するシステム電源の停電を検出する停電検出手段と、停電を検出すると前記糸非作用部材駆動装置を減速制御する減速制御手段と、前記減速制御により生じる回生電力を各紡績ユニットの前記個別駆動装置に供給する供給手段とを備えてなる紡績機におけるモータ制御システムである。
【0009】
上記構成によると、繊維束又は糸に直接作用しない糸非作用部材駆動装置を減速制御して回生電力を生じさせ、この回生電力を各紡績ユニットの個別駆動装置に供給し、停電により直ぐに止まろうとする各紡績ユニット毎に設けられた個別駆動装置を駆動し続ける。共用駆動装置は回生電力を生じさせる制御を行わない為、急な減速が発生しない。
【0010】
請求項2に係る発明は、請求項1において、停電を検出すると前記共用駆動装置を低負荷運転するフリーラン制御手段を備えるものである。
上記構成によると、停電中、共用駆動装置は制御された状態のままフリーランする。共用駆動装置は、慣性のある駆動シャフトを有しており、フリーランの間に速度が大きく変化しない。
【0011】
請求項3に係る発明は、請求項1又は2において、前記糸非作用部材駆動装置は、各紡績ユニットから発生する風綿・糸屑などを吸引する吸引ブロアー用モータ及び該モータ用のインバータ装置である。
上記構成によると、吸引用ブロアー用モータは、慣性があると共に、停電中の短期間に風綿・糸屑の吸引力が低下しても、糸生成への影響が小さいため、停電時に減速制御して個別駆動装置を駆動し続けるだけの回生電力を生じさても糸の品質への影響は小さい。
【0012】
請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれかにおいて、前記各紡績ユニットに対して糸継ぎを行う作業台車が、前記複数の紡績ユニットに沿って移動自在に設けられている。
上記構成によると、停電時に個別駆動装置が停止せず、共用駆動装置も慣性で駆動し続けるため、停電時の糸切れが発生しない。そのため、停電後の複電時に作業台車が多数の紡績ユニットに対して糸継ぎする必要がなくなり、糸生成の効率の低下を防止できる。また、糸継ぎを行う作業台車の数を少なくできる。
【0013】
請求項5に係る発明は、請求項1〜4のいずれかにおいて、前記個別駆動装置は、前記紡績ユニット毎に設けられた、電磁バルブ、ソレノイド、モータ及び該モータ用ドライバの1つ以上の組み合わせである。
上記構成によると、紡績ユニット毎に設けられた電磁バルブ、ソレノイドは停電時に直ぐに作動しなくなり、紡績ユニット毎に設けられたモータ及び該モータのトライバも停電時に直ぐに止まろうとするが、これら電磁バルブ、ソレノイド、モータ及び該モータ用ドライバは独立駆動装置からの回生電力で停止せず作動状態を維持する。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る紡績機のモータ制御システムを図面に基づいて説明する。
【0015】
まず、モータ制御システムが適用さる紡績機を図面に基づいて説明する。なお、本明細書において「上流・下流」とは、紡績時における糸の走行方向を基準として上流・下流を指し、具体的には、紡績装置側を上流、巻取装置側を下流とする。
【0016】
図4は紡績機1の一例を示す正面図、図5は、紡績機1における一部分の内部構造を概略的に示す拡大図である。
例えば空気紡績機等からなる紡績機1は、制御部1A,多数の紡績ユニット2が並設された紡績部1B、ブロアー部1C、及び、糸継装置17を備え、紡績ユニット2間をレールRに沿って走行自在になされた作業台車3を主要部分としている。
【0017】
制御部1Aは、紡績部1Bを構成する全部の紡績ユニット2に共通してスライバー(繊維束)SL、糸Yの送り力を与えるセカンドローラ4d,フロントローラ4e,糸送り装置6,フリンクションローラ13を回転駆動させる駆動シャフト41・42・43・45の駆動用モータ31・32・33・35、糸Yをトラバースさせるトラバース装置Tに駆動力を与える駆動シャフト44の駆動用モータ34、紡績ユニット2ごとに設けられているモータ36・37、及び、巻取装置12等の動作を制御するものである。
本例では、入力部aに入力される各種設定値(紡績速度、紡績速度と巻取ローラ速度との比率など)に基づき、演算部bが、モータ31〜36に対してインバータ41〜45又はドライバ30を介し紡績速度情報を出力する。また糸弛み取り装置10のモータ37に対し、ドライバ40を介して、弛み取りローラ(後述)の回転速度情報を出力するようになされている。
【0018】
駆動シャフト41・42・43・44・45の駆動用のモータ31・32・33・34・35及び、これらモータのインバータ41・42・43・44・45は、多数の紡績ユニット2の駆動に共通の共用駆動装置50Aを構成する。
モータ36とそのドライバ30及び、モータ37とそのドライバ40は、紡績ユニット2毎に設けられ、スライバーSL又は糸Yに直接作用する部材を駆動するための個別駆動装置50Bを構成する。なお、後述するワキシング装置11のモータ38及びそのドライバ48は、それが使用される場合には、各紡績ユニット2に設けられた個別駆動装置50Bに含まれる。
【0019】
紡績部1Bは、多数の紡績ユニット2が並設されたものである。また紡績機1は、紡績装置5及び巻取装置12と共に、糸弛み取り装置10が、紡績ユニット2ごとに備えられている。なお、紡績ユニット2の各錘の構造については後ほど説明する。
【0020】
ブロアー部1Cは、紡績ユニット2に対し、エアーダクトを通じて、所定箇所に負圧(吸引圧)を付与する負圧供給手段を収容するものであって、必要箇所に吸引用の負圧を作用させる。
【0021】
このエアーダクトには、ドラフト部4や紡績装置5で発生する風綿を吸引し搬送する風綿回収用ダクト21と、後述するスラックチューブ7に連通した糸屑吸引ダクト22と、作業用台車のノッターやスプライサー等の糸継ぎ部による糸継ぎ作業の際に発生する糸屑を吸引し搬送する糸継台車吸引用ダクト24が挿着されている。
【0022】
このようなブロアー部1Cには、各ダクト21〜24内に吸引気流を発生させるための回転体であるインペラー25が収容されている。ほぼ水平に配置されたインペラー25の回転軸は、図示されないプーリーとベルトによる変速装置を介してブロアモーター39の駆動軸に連結されている。このブロアモータ39はインバータ46により駆動される誘導電動機(インダクションモータ)が使用される。
このブロアモータ39及びインバータ46は、各紡績ユニット2の駆動とは独立して設けられている、スライバーSLや糸Yに直接作用しない部材であるインペラー25を駆動する糸非作用部材駆動装置50Cを構成する。
【0023】
作業台車3は、任意の糸継ぎ要求ユニット2からの糸継ぎ要求信号に基づき、レールR上を走行して糸継ぎを必要とする紡績ユニット2位置へ移動し停止できるようになっている。紡績部1B部分の概略構成を示した側面断面図である図5に示す如く、ノッターやスプライサー等の糸継ぎ装置17、紡績装置5で形成された糸の端部を吸引して糸継ぎ装置17へ導くサクションパイプ18、巻取装置12に支持されたパッケージ16の糸端を吸引して糸継ぎ装置17へ導くサクションマウス19を備えている。例えば、各糸継ぎ要求ユニット2ごとに、糸継ぎ装置17、サクションパイプ18、サクションマウス19を設けることも考えられるが、紡績ユニット2の並設方向に沿って走行する作業台車3に、糸継ぎ装置17、サクションパイプ18、サクションマウス19を設けることで、これら一組だけで全部の紡績ユニット2に対する糸継ぎ作業を行えるから、紡績機1の構造が簡単になる。
【0024】
つぎに、紡績部1Bに複数配設される紡績ユニット2について図5に基づいて説明する。紡績ユニット2は、原料のスライバーSLから糸Yを製造する一つの単位であって、糸道Eの上流側から下流側に沿って順に配置された、ドラフト装置4、紡績装置5、糸送り装置6、糸吸引装置(スラックチューブ)7、カッター8、糸欠陥検出装置9、糸弛み取り装置10、ワキシング装置11、巻取装置12から構成されている。
【0025】
ドラフト装置4は、例えば、上流側からバックローラ4a・サードローラ4b・エプロン4cが張設されたセカンドローラ4d・フロントローラ4eからなる4線式のものが適用される。
【0026】
紡績装置5は、例えば、旋回気流をスライバーSLに作用させてスライバーSLから紡績糸Y(以下、単に「糸Y」という。)を生成する空気式で紡績速度が数100m/分の高速紡績機が可能なものが採用される。
この紡績装置5は、旋回気流を噴射する紡績ノズルと生成された糸Yの通路を形成した中空ガイド軸体とで構成され実撚り状紡績を行うものが挙げられる。紡績ノズルに対する圧空の供給をオンオフ制御する電磁バルブ5aが設けられている。また、特開2001−131834号に開示されるように、紡績ノズルホルダに対して中空ガイド軸体ホルダを回動(昇降)可能にし、紡績ノズルと中空ガイド軸体とを離間させることにより、メンテナンスが可能となっている。そのため、中空ガイド軸体ホルダの回動制御するためのエアシリンダ用電磁バルブ5bが設けられている。
【0027】
糸送り装置6は、ニップローラ6aとデリベリローラ6bとから成り、両ローラ6a,6b間に糸Yを挟持して下流側へ送給するものである。糸吸引装置7は、常時、吸引状態にあり、糸欠陥検出器9が糸Yの欠陥を検出したときにカッター8が切断した糸Yの断片を除去する。
【0028】
紡績ユニット2ごとに設けられる糸弛み取り装置10は、弛み糸Yを外周面に巻き付け貯留する弛み取りローラ10aと、弛み取りローラ10aのやや上流側に配置される図示されないガイドと、弛み取りローラ10aを回転駆動するステッピングモータ等のモータ37(図4参照)と、該モータ37を制御するドライバ40(図4参照)と、弛み取りローラ10aの下流位置に設けられたスリットを有する図示されない下流側ガイドとを備えている。
【0029】
この糸弛み取り装置10は、糸継装置17による糸継ぎ作業時において、回転を伴って、紡績装置から紡出される糸Yを弛み取りローラ10aに巻き付けることによって糸を貯留し、糸弛みを吸収したり、場合によっては、通常の紡績時においても糸弛み装置10をほぼ常時回転させ、糸の巻き付き状態を維持して、糸がパッケージ16に巻き取られる時点での糸張力差を吸収する役割を果たす。後者の場合は例えば、コーン形状のパッケージ16を巻き取る場合が挙げられ、大径側での巻取りと小径側での巻取りとの間で生じる張力差を糸弛み取り装置10で吸収することができる。巻取装置12での巻取張力が低下すると、弛み取りローラ10aが糸Yを巻き取るように作用してパッケージ16へ巻き取られようとする糸Yに抵抗力を付与して張力を維持し、巻取装置12での巻取張力が上昇しようとすると、弛み取りローラ10aからの糸Yの解舒が進むように作用して、パッケージ16に糸Yが円滑に巻き取られるようにするため張力の上昇を抑制し、所定値に維持する。
【0030】
ワキシング装置11は、糸Yの表面にワックス掛けを行うために、糸Yをワックス表面に接触通過させる装置であり、必要に応じて紡績ユニットごとに用いられる。このワキシング装置11は、円筒状ワックス11aの端面に糸Yを接触通過させかつ、該ワックス11aはその中心の軸孔を回転軸に嵌合してワックス11aを回転させている。そのため、ワックス11aを回転駆動するモータ37(図2参照)と、該モータ37を制御するドライバ48(図2参照)とが紡績ユニット毎に設けられている。
【0031】
巻取装置12は、クレードルアーム14に保持したボビン15に糸Yをトラバース装置Tによってトラバースしつつ巻き付けてパッケージ16を形成するものである。ボビン15又はパッケージ16に接触して回転するフリクションローラ13を備えており、クレードルアーム14は、フリクションローラ13に対し、ボビン15又はパッケージ16を接離させることができるように回動可能に構成されている。
【0032】
クレードルアーム14の回動可能構成により、ボビン15又はパッケージ16に所定の接圧が付与できる。クレードルアーム14は接圧兼リフター用のシリンダ14aが取り付けられる。また、前記接離はバネとレバー及びクレードルアーム用ソレノイド14cで構成される機構により開閉動作するようになっている。
【0033】
上述した紡績ノズル用の電磁バルブ50a、紡績ノズルの中空ガイド軸体ホルダ用の電磁バルブ5b、クレードルアーム14用のソレノイド14cが、紡績ユニット2毎に設けられたアクチュエータであって、これが各紡績ユニット2に設けられた個別駆動装置1Cを構成する。
【0034】
なお、上記紡績装置5について旋回気流を利用してスライバーSから糸Yを生成する以外に、空気紡績ノズルと加撚ローラ対(第2空気紡績ノズル)とにより糸Yを生成するものや、ロータ回転により糸Yを生成するオープンエンド紡績など様々なものに置き換えることが可能である。これらの場合、中空ガイド軸体、ソレノイド5bは存在しない。
【0035】
つぎに、本実施形態に係る駆動制御システムを図1により説明する。図1は、本発明の実施形態に係る駆動制御システムの制御ブロック図であり、図2は、電力供給バスに対する各種駆動装置の配線図である。
【0036】
駆動制御システムSは、制御部1Aと、システム電源51と、システム電源51から分岐する第1電力供給バス52と、同じくシステム電源51から分岐する第2電力供給バス53と、第1電力供給バス52に接続される共用駆動装置50A及び糸非作用部材駆動装置50Cと、第2電力供給バス53に接続される個別駆動装置50Bと、糸非作用部材駆動装置50Cから第2電力供給バス53に対する回生電力供給回路54とを備えて成る。
【0037】
制御部1Aは、システム電源51の停電を検出する停電検出部55を備える。この停電検出部55は、システム電源51の瞬間的な停電(数秒間例えば0.5秒以内に復帰する停電)を検出する。図示例では、システム電源51のオフを検出するものであるが、各駆動装置50A,50B,50Cに含まれるインバータ又はドライバのDC電圧の低下で停電を検出するものとのアンド回路でスシテム電源51の停電を検出する停電検出部であってもよい。
【0038】
制御部1Aは、各駆動装置50A,50B,50Cに含まれるインバータ又はドライバに対して速度指令等を出力する演算部bと、演算部bに対する入力部aを備える。また、制御部1Aは、停電検出部55がシステム電源51の停電を検出することにより作動するフリーラン制御部56及び減速制御部57を備える。
【0039】
減速制御部57からの減速指令は、糸非作用部材駆動装置50Cのインバータ46に出力され、インバータ46は、ブロアー用モータ39の減速制御を行う。フリーラン制御部56からのフリーラン指令は、共用駆動装置50Aのインバータ41〜45に出力され、インバータ41〜45は、モータ31〜35の低負荷運転のためのフリーラン制御を行う。
【0040】
第1電力供給バス52は、インバータ46にシステム電源51の例えば400VのAC電源を直接供給する。インバータ46内で例えば560Vの直流に変換される。なお、図示されないが、作業台車3の駆動用モータもこの第1電力供給バス52に接続される。
【0041】
第2電力供給バス53は、トランス60及び整流器61を経て例えばDC24Vに変換し、個別駆動装置50Bのドライバ30,40,48と、個別駆動装置50Bの電磁バルブ5a,5bと、個別駆動装置50Bのソレノイド14cとに電力を供給する。
【0042】
図2に、第1電力供給バス52に接続される、各紡績ユニット2に共通の共用駆動装置50Aと、第2電力供給バス53に接続される、紡績ユニット毎に個別に設けられた個別駆動装置50Bとを示す。共用駆動装置50Aには、モータ31〜35及びインバータ41〜45が含まれる。個別駆動装置50Bには、バックローラ用のモータ36のドライバ30と、弛み取りローラ用のモータ37のドライバ40と、ワキシング用のモータ38のドライバ48と、クレードルアーム用のソレノイド14cと、紡績ノズルの中空ガイド軸体用の電磁バルブ5bと、紡績ノズル用の電磁バルブ5aとが含まれる。
【0043】
回生電力供給回路(供給手段)54は、第2電力供給バス53の直流電圧と同じ電圧に変換するためのDC/DC変換器63と、逆流防止素子(ダイオード)64を備える。非停電時には、第2電力供給バス53の電圧と、回生電力供給回路54の逆流防止素子64側の電圧が同じであるが、第2電力供給バス53からDC/DC変換器63の側へ電流が不用意に流れることはない。
【0044】
つぎに、上述したモータ制御システムの作動を、図1及び図3を参照しつつ説明する。
図3(a)において、一時的な停電(瞬停)が発生すると、システム電源51に▲1▼から▲2▼区間の一時的なパワーダウンが生じる。この▲1▼時点の停電は、制御部1Aの停電検出部55で検出される。停電が検出されると、減速制御部57から糸非作用部材駆動装置50Cのインバータ46に減速指令が出力される。
【0045】
すると、インペラー25や減速装置を有し慣性があるブロアーモータ39の減速運転により、所望の回生電力が生じ、この電力は回生電力供給回路54に供給される。供給された回生電力は、DC/DC変換器63を経て低圧直流に変換され、更に逆流防止素子64を経て第2電力供給バス53に供給される。
【0046】
この第2電力供給バス53に供給された電力により、個別駆動装置50Bのドライバ30,40,48、電磁バルブ5a,5b及びソレノイド14cに対する電圧の低下が抑制される。一方、共用駆動装置50Aのインバータは、図3(b)に示されるように、フリーラン制御により、インバータの内部電源に基づくDC電圧の低下の程度が緩やかとなる。その結果、インバータの制御は有効な状態が保たれる。そして、図3(c)に示されるように、共用駆動装置50Aのモータ31〜35の速度は緩やかに減少するものの、実用運転に差し支えない。
【0047】
また、図3(d)に示されるように、共用駆動装置50Aのインバータは瞬停止開始レベルの▲3▼から出力電圧を絞る低負荷運転に入る。すなわち、インバータ41〜45の周波数は変えずに電圧を絞る為、電流は出ていかず、インバータ41〜45の回転制御が生かされたまま、トルクを発生させないフリーランを行わせる。この共用駆動装置50Aは、いずれも駆動シャフト41〜45(図1参照)を有するため、慣性力があり、0.5秒程度の瞬間的な停電の間では、速度は殆ど変化しない。
【0048】
瞬間的な停電から復電状態になると、減速制御部57からの減速指令と、フリーラン指令部からのフリーラン指令が途絶える。一方、システム電源51から電力の供給が再開される。図3(b)のように、システム電源51の電力が回復した時点▲2▼から、共用駆動装置50AのDC電圧が正常に復帰する。図3(c)のように、共用駆動装置50Aにおけるモータ31〜35は、定常運転に復帰する。
【0049】
なお、個別駆動装置50Bのドライパー30,40、ソレノイド14c及び電磁バルブ5a,5bはその作動状態を維持したまま定常運転に復帰する。
【0050】
また、図示されないが、回生電力供給回路54の電力は、制御部1Aにも供給され、制御部1Aの制御が維持される。また、図2のワキシング用のドライバ48が設けられている場合、このドライバ48にも、回生電力供給回路54の電力が供給される。
【0051】
また、図4のモータ39は減速制御のために、モータ速度が相当低下する状態になるが、停電の回復と同時に、モータ速度が定常運転に復帰していく。
【0052】
上記構成のモータ制御システムに関する実施形態は以下のように効果を奏する。
(1)停電が発生すると、紡績ユニット2の駆動とは独立して設けられている糸非作用部材駆動装置50Cを減速制御させるため、紡績ユニット2の駆動には影響がない。一方、紡績ユニット2の個別駆動装置50Aは、糸の生成、糸の巻取りに直接作用する駆動であり、これが共用駆動装置50Aではなく糸非作用部材駆動装置50Cの回生電力で駆動されるため、速度変化が少なく製造される紡績糸の品質は停電の間も保たれる。
【0053】
具体的には、紡績ユニット2毎に駆動されるバックローラ4a(図5参照)はドラフト装置4にスライバーSLを引き込むことによって、スライバーSLに直接作用するものであり、このバックローラ4aが停電で停止しない。紡績ユニット2毎に駆動される弛み取りローラ10a(図5参照)は、糸継装置17による糸継ぎ作業時において糸弛みを吸収したり、コーン形状のパッケージ16を生成する場合には通常紡績時においてもほぼ常時弛み取りローラ10aを回転させ、糸がパッケージ16に巻き取られる時点での糸張力差を吸収する役割を果たすことによって、糸Yに直接作用するものであり、これが停電で停止しない。紡績ユニット2毎に駆動されるワキシングローラ11aも端面に糸を沿わせて直接作用しつつ回転しているため、これが停電で停止しない。
【0054】
また、スライバーSLに直接作用する紡績ノズル(図5の紡績装置5)に対する圧空供給を制御するバルブを駆動する電磁バルブ5a、中空ガイド軸体(図5の紡績装置5)を所定位置に保つための電磁バルブ5b、パッケージ16をフリクションローラ13に所定の接圧で接触させパッケージ16を巻取方向に回転駆動させることにより、糸Yに直接作用するクレードルアーム14のソレノイド14cは、それぞれその作動状態を維持する。
また、多数の紡績ユニット2の駆動に共用される共用駆動装置50Aは、減速制御されず、駆動シャフト41〜45の慣性力でその駆動状態を維持する。このように、糸の生成、巻取りに直接作用する個別駆動装置50B及び共用駆動装置50Aが停電時もその作動を維持するため、糸切れを生じさせたりすることなく正常時と変わらない糸の生成と巻取りが持続される。
【0055】
(2)共用駆動装置50Aが停電の間、フリーラン制御されるため、インバータ41〜45の速度制御機能を維持したまま、駆動シャフト41〜45の慣性力でフリーランする。そのため、停電時にインバータ41〜45がトリップすることなく、正常運転への復帰が確実に行われる。
【0056】
(3)糸非作用部材駆動装置50Cにはブロアー用モータ39とそのインバータ46が使用される。このブロアー用モータ39は風綿・糸屑などの吸引のためのものであり、紡績ユニット2におけるスライバーSL、糸Yの送り作用や、糸生成、巻取りに直接関係しない。一方、インペラー25、ブロアモータ39、ドライバ46は全紡績ユニット2に共通に設けられ、全ユニットの風綿・糸屑を回収するため大容量のものを用いるため、慣性力が大きい。停電時のこのブロアー用モータ39に減速制御を行うと、大きな回生電力を生じさせることができる。そのため、糸の生成と巻取りに関係する前述した個別駆動装置50Bの駆動が、約0.5秒程度の停電の間、駆動状態を維持できる。従来、バックアップ用のコンデンサでは、0.05秒程度の停電にしか対応できなかったものが、約0.5秒程度の停電に対応できるため、殆どの停電で駆動の変化を生じさせることなく、停電時の糸の生成と巻取りを殆ど正常状態に保つことができる。一方、ブロアー用モータ39の回転は相当低下するが、約0.5秒程度の停電であれば、直ぐに回転が復帰するため、吸引力の低下は数秒以内に収まる。この吸引力は風綿や糸屑の回収のためのものであり、この程度の吸引力の低下は定常運転への影響は極めて小さい。
【0057】
(4)紡績装置1は多数の紡績ユニット2からなるものの、各紡績ユニット2に対する糸継ぎ作業を分担する作業台車3は1台又は2台程度しか設けられていない。そのため、瞬停時にスライバーSLの引き込み停止、紡績が停止し糸切れが発生する場合、多数の紡績ユニット2に一斉に糸切れが発生し、作業台車3により全ての紡績ユニット2に対して順番に行われる糸継ぎ作業は長時間にわたるため、稼働効率の低下を招く。しかし、本実施形態のように、0.5秒程度の瞬停でも、紡績ユニット2の運転が維持されるため、糸切れは発生しない。そのため、瞬停時の作業台車3による、長時間の糸継ぎ作業が回避される。
【0058】
(5)個別駆動装置50Bは、紡績ユニット2毎のモータ36,37,38及びそのドライバ以外に、紡績ユニット2毎のアクチュエータである電磁バルブ5a,5bとソレノイド14cを含む。そのため瞬停時に、各紡績ユニット2の駆動の維持だけではなく、各紡績ユニット2の作動状態も維持される。
【0059】
上記構成のモータ制御システムに関する実施形態は以下のように変更して実施することができる。
(1)紡績機1として、紡績ユニット2のバックローラ4aが個別駆動装置として駆動される場合を説明したが、セカンドローラ4dやフロントローラ4eと同様に、各紡績ユニット2に共通のシャフトにより駆動し、停電時にフリーランさせる共用駆動装置で駆動するものであってもよい。
【0060】
(2)紡績機1として、糸弛み取り装置10が付設されるもので説明したが、糸弛み取り装置10がない紡績機1であってもよい。
また、紡績機1として、ワキシング装置11が付設される場合を説明したが、ワキシング装置11がない紡績機1であってもよい。
さらに、ワキシング装置11を備える紡績機1であっても、回生電力を供給せず、停電時に停止させるものであってもよい。ワキシングローラ11aの回転が短時間停止しても、糸がワキシングローラ11aに接触する状態は保たれる。
【0061】
(3)図6に示すように、共用駆動装置50Aに対してフリーラン制御を行うことなく、糸非作用部材駆動装置50cの回生電力の供給を受けるように構成することもできる。そのため、第1電力供給バス52の供給側に、整流器65を設け、第1電力供給バス52aを回生電力供給回路54と同じ直流電源回路とする。停電検出部55が瞬停を検出すると、糸非作用部材駆動装置50Cに減速指令が出力される。糸非作用部材駆動装置50Cの減速制御で生じる回生電力は、第1電力供給バス52aを経て共用駆動装置50Aに供給されるととにも、回生電力供給回路54を介して個別駆動装置50Bにも供給される。これにより、共用駆動装置50A及び個別駆動装置50Bの両方の瞬停時の電源が確保される。瞬停の時間が短い場合、糸非作用部材駆動装置50Cの慣性力が大きい場合に、この実施形態例が適用できる
【0062】
【発明の効果】
本発明によると、短期間の停電時には、紡績ユニットの紡績とは直接関係しない、即ち、繊維束又は糸に直接作用しない糸非作用部材駆動装置の減速制御による回生電力を、各紡績ユニットの個別駆動装置に供給する構成であるため、共用駆動装置を減速制御することなく、個別駆動制御装置を駆動し続けることができ、各紡績ユニットに大きな速度変化を生じさせることなく、紡績を続けることができる。そのため、停電時に発生する糸切れを防止するとともに、停電時の紡績糸の品質も維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るモータ制御システムの制御ブロック図である。
【図2】電力供給バスに対する各種駆動装置の配線図である。
【図3】本発明の実施形態に係るモータ制御装置の作動状態を示す図である。
【図4】紡績機1の一例を示す正面図である。
【図5】紡績機における一部分の内部構造を概略的に示す拡大図である。
【図6】電力供給バスに対する各種駆動装置の他の配線図である。
【符号の説明】
1 紡績機
1A 制御部
1B 紡績部
1C ブロアー部
2 紡績ユニット
4 作業台車
39 ブロアー用モータ
46 インバータ
50A 共用駆動装置
50B 個別駆動装置
50C 糸非作用部材駆動装置
55 停電検出部
56 フリーラン制御部
57 減速制御部
Claims (5)
- 複数の紡績ユニットと、繊維束又は糸に直接作用する部材を駆動するために、前記紡績ユニット毎に設けられた個別駆動装置と、前記複数の紡績ユニットの駆動に共通して設けられた共用駆動装置と、前記繊維束又は糸に直接作用しない部材を駆動するための糸非作用部材駆動装置とを有する紡績機であって、前記各駆動装置に対するシステム電源の停電を検出する停電検出手段と、停電を検出すると前記糸非作用部材駆動装置を減速制御する減速制御手段と、前記減速制御により生じる回生電力を各紡績ユニットの前記個別駆動装置に供給する供給手段とを備えてなる紡績機におけるモータ制御システム。
- 停電を検出すると前記共用駆動装置を低負荷運転するフリーラン制御手段を備える請求項1に記載の紡績機におけるモータ制御システム。
- 前記糸非作用部材駆動装置は、各紡績ユニットから発生する風綿・糸屑などを吸引する吸引ブロアー用モータ及び該モータ用のインバータ装置である請求項1又は2に記載のモータ制御システム。
- 前記各紡績ユニットに対して糸継ぎを行う作業台車が、前記複数の紡績ユニットに沿って移動自在に設けられている請求項1〜3のいずれかに記載の紡績機におけるモータ制御装置。
- 前記個別駆動装置は、前記紡績ユニット毎に設けられた、電磁バルブ、ソレノイド、モータ及び該モータ用ドライバの1つ以上の組み合わせである請求項1〜4のいずれかに記載の紡績機におけるモータ制御装置。
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