JP4404409B2 - 電気的な駆動モータの停止方法および制動回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制動のために、定格電流とは反対の方向に制動電流を供給する、電気的な駆動モータ、例えば巻き取り機の巻き取り個所の溝付きドラムを駆動するための駆動モータの停止方法であって、該制動電流の強度は定格電流の数倍とすることができる形式の方法および制動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気的な駆動モータの数多くの用途において、駆動モータをできるだけ迅速に停止状態に制動することが望まれる。例えば、その都度電気的な駆動モータが巻き取り個所の溝付きドラムを駆動する巻き取り機では、駆動モータを必要の場合に出来るだけ迅速に制動して、当該の巻き取り個所の停止時間を短くしかつこれにより巻き取り機の効率を高く維持するようにしている。巻き取り個所において、紡糸コップは大容積の綾巻きボビンに巻き替えられる。その際糸は巻き替えの期間、糸欠陥について監視される。糸欠陥が検出されると、巻き替え過程は中断され、欠陥を有する糸部分が切断して取り除かれ、残った糸部分間の糸接続が形成されかつ巻き取り過程は再開される。このことを出来るだけ短い時間において実施するために、溝付きドラムを出来るだけ迅速に停止状態にすることも必要である。
【０００３】
電気的な駆動モータを電気的に制動するために、駆動モータには、定格電流とは反対方向に制動電流が供給される。その際制動時間は制動電流の大きさに依存している。この大きさは、定格電流の数倍とすることができるが、通常の場合は駆動モータを損傷するおそれがない程度のものである。普通、この形式の駆動モータに対して熱的な監視装置が設けられている。監視装置は熱的な過負荷を検出しかつそれから駆動モータの作動を遮断しかつこれにより、モータの加熱によって重大なモータ損傷が生じることを防止している。この形式の熱的な過負荷は、溝付きドラムの駆動モータが短期間に複数回相前後して制動されかつ再び加速されるとき、生じる可能性がある。その場合駆動モータは温度監視装置を用いて遮断されかつ、温度が再び調整設定されている安全値以下に下がるまでの間、遮断状態にある。普通、当該の巻き取り個所において、更に赤ランプがセットされ、かつこれにより、この巻き取り個所において障害が生じ、このために操作員が介入操作する必要があることが指示される。このために、停止時間、ひいては当該の装置または機械の重大な効率低下が生じることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の方法および制動回路を、駆動モータによって駆動されるエレメントまたは所属の機械が出来るだけ高い効率で動作することができるように改良することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段、発明の実施の形態、発明の効果】
この課題は方法に関して、連続的に、駆動モータの瞬時的な熱的な負荷を検出しかつ制動電流の強度を、駆動モータのこの熱的な負荷に依存して選択することによって解決される。
【０００６】
これにより、制動過程が始められる都度、制動過程に適している、即ち出来るだけ高い制動電流の強度が求められて、短時間で相前後して複数回の制動過程が繰り返される場合にも、その都度、制動時間を最小化する、最大の制動力によって動作することができ、しかも駆動モータに過負荷が生じることはないようにすることができる。その場合駆動モータの瞬時的な熱負荷に依存して、種々異なった制動時間が、即ち、熱負荷が比較的高い場合には比較的大きな制動時間が生じるが、駆動モータが遮断を必要とする温度領域に陥ることはない。
【０００７】
装置コストを出来るだけ低く抑えるために、本発明の実施形態においては、駆動モータの瞬時の熱負荷が駆動モータの電流供給から時間に関して検出されるようにしている。このようにして、測定技術的または装置コストが比較的僅かに抑えられる。
【０００８】
本発明の別の実施の形態において、制動電流に対して段階付けられた値がファイルされており、これらの値にはそれぞれ熱負荷の領域が対応付けられているようになっている。実用的には、適当な制動電流のこのように段階付けられた固定で問題なく十分である。
【０００９】
制動回路に関して、上記課題は、駆動モータの瞬時的な熱的な負荷を検出するための手段および制動過程のために供給すべき制動電流を前記熱的な負荷に依存して選択するための手段が設けられていることによって解決される。
【００１０】
別の実施形態において、検出された瞬時的な熱的な負荷をメモリにファイルされている、熱的な負荷の値に対応付けるための手段および対応付けられた値に対して前以て決められている強度を有する制動電流を呼び出すための手段が設けられているようになっている。
【００１１】
【実施例】
次に本発明のその他の特徴および利点を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
巻き取り機では個々の巻き取り個所はそれぞれ、溝付きドラム１０を備えている。溝付きドラムは摩擦接続を介する巻き替えの期間に、比較的大きな容積の巻き取りボビンを駆動する。巻き替えの期間、溝付きドラム１０は（図示されていない）紡糸コップから繰り出された糸１２を、円錐形または円筒形の綾巻きボビン１１が巻き取られるように、横断方向において移す。
【００１３】
その際溝付きドラム１０は、駆動モータ１３を用いて駆動される。駆動モータはこの実施例では電子的に整流されるサーボモータである。本発明の制動回路を備えた回路装置は基本的には、いずれの形式の電気的な駆動モータにも適している。
【００１４】
糸１２から切り離すべき糸欠陥が検出される、または糸切れが発生するとき、巻き取り過程は直ちに中断される。
【００１５】
即ち、綾巻きボビン１１は溝付きドラム１０から外されかつ図示されていないが、それ自体公知の、ボビンフレームに配置されているボビンブレーキを用いて停止状態に制動される。かなりの重量慣性を有している溝付きドラム１０も、通常の巻き取り作動の期間に生じる定格電流の電流方向に対して反対方向に極性付けられている制動電流を所属の駆動モータ１３に供給することによって制動される。駆動モータ１３のできるだけ迅速な停止を実現するために、出来るだけ高い強度を有している制動電流が選択される。これは、電流の強度の数倍とすることができる。その際短時間に発生する熱負荷は、それが原因で駆動モータ１３を損傷するおそれがない程度の強さである。
【００１６】
しかし短い時間間隔内で、複数回の制動を実施しなければならないとき、駆動モータ１３の熱負荷は非常に高くなる可能性がある。それ故に、通例、この形式の駆動モータは熱的な過負荷を防止する手段を備えている。それは、安全温度に達したとき、駆動モータ１３が遮断されかつ再びスイッチオンすることができないようにするものである。従って、短い時間内に溝付きドラム１０が複数回制動されると、熱的な過負荷防護手段が応答して、それから駆動モータ１３は、安全温度が再び十分に下がるまでの間は停止していることになる。通例、当該の巻き取り個所で更に赤色光線がセットされ、これにより操作員に、機械エラーが存在していることが指示される。これによりこの期間に、例えばこの実施例では巻き取り個所の停止時間が生じる。停止時間のために、当該巻き取り個所、ひいては巻き取り機の効率が悪くなることになる。
【００１７】
制動時の熱的な過負荷が原因で生じる停止時間を回避するために、本発明によれば、連続的に、駆動モータ１３の瞬時的な熱負荷を検出し、かつそれに依存して、後続の制動過程に対する制動電流の強度を、熱的な過負荷が生じないことが保証されているように選択するようにしている。確かにこれにより、理論的に可能な最短の制動時間を有するそれぞれの制動過程では制動されないが、駆動モータ１３の熱的な過負荷を回避する、技術的に可能な最短の制動時間による制動が行われる。
【００１８】
図１の実施例では、巻き取り個所計算機１４が、駆動モータ１３に供給する電流強度および電流方向を予め与える。これにより、巻き取り個所計算機１４は一方において、駆動モータ１３の回転数を決定しかつ他方において、駆動モータ１３の熱的な負荷状態に依存してその制動特性を決定する。巻き取り個所計算機１４は、（図示されていない）中央計算機の情報を処理する。情報は巻き取り個所計算機に例えば機械バス２１を介して供給される。これら情報は例えば、巻き取り速度または駆動モータ１３の回転数に関連するものであって、必要に応じて、綾巻きボビン１１でのリボン巻きを回避するためにリボン巻き防止を行うために使用される。線路２２を介して出力段１５に達する、巻き取り個所計算機１４の信号はそこで相応に処理される。即ち、出力段１５は電流を位相正しく駆動モータ１３の巻線に転送する。このために出力段１５はロータ位置発生器１６の情報も評価する。
【００１９】
駆動モータ１３の磁極リング１７において検出された、駆動モータ１３の実際速度または実際回転数が巻き取り個所計算機１４に返送される。
【００２０】
駆動モータ１３の検出された実際速度は、巻き取り個所におけるその他の機能のためにも使用することができ、それは例えば洗浄機に供給することができ、洗浄機は実際速度に依存して、糸１２の監視のための測定間隔を決める。
【００２１】
巻き取り個所計算機１４は駆動モータ１３の瞬時の熱的負荷に関する情報も評価する。図１に示されているように、このために駆動モータ１３には、熱センサ１８が配属されており、その信号は巻き取り個所計算機１４に入力される。
【００２２】
しかし巻き取り個所計算機１４は、図２に示されているように、駆動モータ１３の電流供給を時間に関して検出することによって、駆動モータ１３の瞬時的な熱負荷を計算することもできる。巻き取り個所計算機１４は、この場合、積分器２０並びにメモり１９を有している、その際メモリ１９には多数のドラム負荷値領域がファイルされている。ドラム負荷値領域にはそれぞれに所属の制動値が割り当てられている、これらのデータに基づいて巻き取り個所計算機１４は、それぞれの制動過程に対して、駆動モータ１３に最大供給することができる制動電流の強度を、できるだけ短い制動時間が実現されるが、制動電流が駆動モータ１３の許容されない熱的な過負荷を引き起こすことがないように決める。
【００２３】
有利には、巻き取り個所計算機１４のメモリ１９には、駆動モータ１３の瞬時的な熱負荷に対する制限された領域並びに制動電流の所属のまだ許容できる最大強度がファイルされている。従って制動過程を始める前に、巻き取り個所計算機１４は簡単な手法で、瞬時的な熱負荷がどの領域にあるかを問い合わせかつそれから適当な強度を有する制動電流を前以て定めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】巻き取り機の巻き取り個所の溝付きドラムの駆動モータに対する制動回路を含んでいる回路装置の第１実施例のブロック線図である。
【図２】本発明の制動回路の別の実施例のブロック線図である。
【符号の説明】
１０ 溝付きドラム、 １１ 綾巻きボビン、 １２ 糸、 １３ 駆動モータ、 １４ 巻き取り個所計算機、 １５ 出力段、 １８ 熱センサ、 １９メモリ、 ２０ 積分器

Claims (8)

1. 制動のために駆動モータに定格電流とは反対の方向に制動電流を供給するように構成された制動回路を用いて電気的な駆動モータを停止するための方法であって、該制動電流の強度は定格電流の数倍とすることができる形式の方法において、
   駆動モータの瞬時的な熱的な負荷を検出するプロセスと、
   該検出された熱的な負荷に依存して、前記制動電流の強度を熱的な過負荷が発生しないように選択するプロセスと
   を有する
   ことを特徴とする電気的な駆動モータの停止方法。
2. 前記電気的な駆動モータは、巻き取り機の巻き取り個所の溝付きドラムを駆動する
   請求項１記載の方法。
3. 前記駆動モータの瞬時的な熱的な負荷を時間に関して駆動モータの電流供給から検出する
   請求項１または２記載の電気的な駆動モータの停止方法。
4. 制動電流に対する段階付けられた値をメモリにファイルし、該段階付けられた値にはそれぞれ、熱的な負荷の１つの領域が割り当てられている
   請求項１から３までのいずれか１項記載の電気的な駆動モータの停止方法。
5. 制動のために駆動モータに、定格電流とは反対の方向に制動電流を供給し、該制動電流の強度は定格電流の数倍とすることができる、電気的な駆動モータに対する制動回路において、
   前記駆動モータ（１３）の瞬時的な熱的な負荷を検出するための手段（１８）と
   該熱的な負荷に依存して制動過程のために供給すべき、まだ許容される最大制動電流を選択するための手段（１４）と
   が設けられている
   ことを特徴とする制動回路。
6. 前記電気的な駆動モータは、巻き取り機の巻き取り個所の溝付きドラムを駆動するための駆動モータである
   請求項５記載の制動回路。
7. 前記選択のための手段（１４）には、前記検出された瞬時的な熱的な負荷をメモリに記憶されている、熱的な負荷の値に対応付けるための手段および対応付けられた値に対して前以て決められている強度を有する制動電流を呼び出すための手段が設けられている
   請求項５または６記載の制動回路。
8. 熱的な負荷の値は段階付けられた領域の形において前記メモリにファイルされており、その際それぞれの領域に、制動電流の１つの強度が前以て決められている
   請求項５から７までのいずれか１項記載の制動回路。

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