JPH09110298A - Braking method of spindle driving type winder - Google Patents
Braking method of spindle driving type winderInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はスピンドル駆動型巻
取機の制動方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a braking method for a spindle drive type winder.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、巻取機の回転を停止させる方法と
しては、例えば特開平２−８１５２号公報に記載されい
るような電気制動と機械制動を組合わせた回転停止方
法、あるいは特公平３−７５４７１号公報に記載されて
いるようなスピンドル駆動用の電動機を制御するインバ
ータを用いてスピンドルの回転数または巻径に関する関
数１速度勾配を変える回生制動方法が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for stopping the rotation of a winding machine, for example, a rotation stopping method combining electric braking and mechanical braking as described in Japanese Patent Laid-Open No. 2-8152, or Japanese Patent Publication No. There is proposed a regenerative braking method in which a function 1 speed gradient relating to the rotational speed or winding diameter of a spindle is changed by using an inverter for controlling an electric motor for driving a spindle as described in Japanese Patent Publication No. 75471.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前者の電気制動と機械
制動を組合わせた回転停止方法では、機械制動の作動回
数が多くなるとブレーキシューやブレーキパッドが磨耗
して度々交換しなければならないと共に、磨耗粉によっ
てパッケージが汚染されるという問題がある。In the former method of stopping rotation that combines electric braking and mechanical braking, the brake shoes and brake pads must be worn out and replaced frequently when the number of mechanical braking operations increases. There is a problem that the package is contaminated by the abrasion powder.
【０００４】後者のスピンドルの回転数または巻径に関
する関数で速度勾配を変える回生制動方法では、該速度
勾配が図５（５−１）に示すように速度勾配一定の直線
減速の状態になるため、制動開始直後の高速度時に電動
機から大きな回生電力がインバータに戻されると、回生
制動能力の余裕度が少なくなり、インバータが過電圧ト
リップして周波数出力機能を停止してしまうという問題
がある。In the latter regenerative braking method in which the speed gradient is changed by a function relating to the rotational speed or winding diameter of the spindle, the speed gradient becomes a linear deceleration state with a constant speed gradient as shown in FIG. 5 (5-1). If a large amount of regenerative electric power is returned from the electric motor to the inverter at a high speed immediately after the start of braking, there is a problem that the margin of the regenerative braking ability becomes small and the inverter causes an overvoltage trip and stops the frequency output function.
【０００５】また、直線減速の状態では電動機よりイン
バータに戻ってくる回生電力は高速度では大きく、低速
度になるに従って小さくなる。Further, in the state of linear deceleration, the regenerative electric power returned from the electric motor to the inverter is large at high speed and becomes smaller as the speed becomes low.
【０００６】ところがインバータの回生制動抵抗の容量
は高速度時の回生電力に基づいて選定されているため該
回生制動抵抗容量を有効に活用できないという問題があ
る。However, since the capacity of the regenerative braking resistance of the inverter is selected based on the regenerative power at high speed, there is a problem that the regenerative braking resistance capacity cannot be effectively utilized.
【０００７】その上上述の各制動方法においてはスピン
ドルや接触ローラの高速回転時の風損を主体とする大き
な機械損を制動力に有効活用することが考慮されていな
い。Moreover, in each of the above-mentioned braking methods, there is no consideration of effectively utilizing a large mechanical loss, which is mainly a wind loss during high-speed rotation of the spindle or the contact roller, for the braking force.
【０００８】本発明は回生制動時にインバータを過電圧
トリップによって周波数出力機能が停止するのを防止す
ることができると共に、スピンドル、接触ローラの回転
停止までの制動時間を短くすることができるスピンドル
駆動型巻取機の制動方法を提供することを目的とするも
のである。The present invention can prevent the frequency output function of the inverter from being stopped due to an overvoltage trip at the time of regenerative braking, and can reduce the braking time until the rotation of the spindle and the contact roller is stopped. It is an object to provide a braking method for a machine.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明のスピンドル駆動型巻取機の制動方法は請求
項１のようにインバータによって電動機に制動をかけて
減速させる際、制動経過時間に対して減速速度が上に凸
な関数曲線となるように回生制動を作用せしめるように
してある。In order to solve the above-mentioned problems, the method of braking a spindle drive type winder according to the present invention is a braking process when a motor is braked by an inverter to decelerate as in claim 1. The regenerative braking is applied so that the deceleration speed becomes an upwardly convex function curve with respect to time.
【００１０】また、請求項２のように関数曲線を、回生
制動直前の運転速度をＶo ［Km／min ］、制動経過時間
をｔ［sec ］、回生制動時間をＴ［sec ］、定数をｋ
（１＞ｋ≧１／２）として、回生制動中の指令速度（Ｖ
s ）を計算式 Ｖs ＝Ｖo （１−ｔ／Ｔ）ｋによって算
出して設定するようにしてある。Further, the function curve is defined as in claim 2, the operating speed immediately before regenerative braking is Vo [Km / min], the braking elapsed time is t [sec], the regenerative braking time is T [sec], and the constant is k.
As (1> k ≧ 1/2), the command speed (V
s) is calculated and set by the calculation formula Vs = Vo (1-t / T) k .
【００１１】上述の回生制動時間（Ｔ）は、予め、回生
制動直前の保有運動エネルギーと制動力に基づいて算出
し、該回生制動時間を基にして糸条の巻取制動を繰返し
行なって最適回生制動時間を見出す。The above-mentioned regenerative braking time (T) is calculated in advance based on the kinetic energy possessed immediately before the regenerative braking and the braking force, and the winding take-up braking of the yarn is repeatedly performed based on the regenerative braking time, which is optimum. Find the regenerative braking time.
【００１２】さらに、請求項３のようにインバータの低
速度周波数領域において回生制動から直流制動に切替え
るようにすることもできる。Further, as in claim 3, it is possible to switch from regenerative braking to DC braking in the low speed frequency region of the inverter.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１は本発明のスピンドル駆動型
巻取機の構成の一実施例を示す概略図であって、スピン
ドル駆動型巻取機は駆動の電動機３を有し機枠１に回動
自在に取付けられたチューブ装着用のスピンドル２と、
機枠１に形成された案内杆に沿って垂直方向に昇降する
可動枠体４と、駆動用の電動機６を有し該可動枠体４に
回転自在に取付けられた接触ローラ５と、該可動枠体４
に一体的に取付けられたトラバース装置（図示せず）
と、上述の電動機３、６に所定の周波数を供給するイン
バータ７、８と、入力手段１０を有し該インバータ７、
８に制御信号を送る制御装置９とにより構成されてい
る。1 is a schematic view showing an embodiment of the configuration of a spindle drive type winder according to the present invention. The spindle drive type winder has a driving electric motor 3 and a machine frame 1 A tube mounting spindle 2 rotatably attached to
A movable frame body 4 that vertically moves up and down along a guide rod formed on the machine frame 1, a contact roller 5 that has a driving electric motor 6 and is rotatably attached to the movable frame body 4, and the movable roller. Frame 4
Traverse device (not shown) integrally attached to the
And inverters 7 and 8 for supplying a predetermined frequency to the above-mentioned electric motors 3 and 6, and the inverter 7 having the input means 10.
8 and a control device 9 for sending a control signal to the control device 8.
【００１４】上述の電動機３、６は誘導電動機を使用す
ることができる。Induction motors can be used as the above-mentioned electric motors 3 and 6.
【００１５】上述のインバータ７、８には回生制動時の
回生電力を消費させるための回生制動抵抗器１１、１２
が設けられていると共に、交流電源１３が接続されてい
る。該インバータ７、８は所定の低速度領域になると、
回生制動から直流制動に切替え可能な直流制動機能を備
えたものを使用する。The above-mentioned inverters 7 and 8 are provided with regenerative braking resistors 11 and 12 for consuming regenerative power during regenerative braking.
Is provided and the AC power supply 13 is connected. When the inverters 7 and 8 reach a predetermined low speed range,
Use one that has a DC braking function that can switch from regenerative braking to DC braking.
【００１６】上述のスピンドル２および接触ローラ５の
近傍には夫々回転検出器１４、１５が設けられており、
該回転検出器１４、１５の検知信号が制御装置９に送ら
れるようになっている。Rotation detectors 14 and 15 are provided near the spindle 2 and the contact roller 5, respectively.
The detection signals of the rotation detectors 14 and 15 are sent to the control device 9.
【００１７】上述の制御装置９は、速度制御、シーケン
ス制御を行なう主制御部９ａと、制動制御部９ｂと、速
度制御から制動制御に切替える切替スイッチ９ｃ、９ｄ
と、入力機能、記憶機能、比較演算機能、動作指令機能
等を有するマイクロコンピュータあるいはプログラマブ
ルロジックコントローラＰＬＣとにより構成されてい
る。The control device 9 described above includes a main control unit 9a for performing speed control and sequence control, a braking control unit 9b, and changeover switches 9c, 9d for switching from speed control to braking control.
And a microcomputer or programmable logic controller PLC having an input function, a storage function, a comparison calculation function, an operation command function, and the like.
【００１８】該切替スイッチ９ｃ、９ｄは主制御部９ａ
からの切替信号に基づいて回路が切替わるようになって
いる。The changeover switches 9c and 9d are the main control section 9a.
The circuit is switched based on the switching signal from.
【００１９】上述の巻取機における満巻パッケージ状態
のスピンドル、空チューブの状態のスピンドル２、ある
いは接触ローラ５の制動開始前の保有運動エネルギーＥ
［Ｊ］は、慣性モーメントをＩ［Kg・m 2 ］、角速度を
ω［ｒａｄ／ｓｅｃ］、円周率をπ、はずみ車効果をＧ
Ｄ2 （ＧＤ2 ＝４Ｉ）［Kg・ｍ2 ］、回転数をＮ［ｒ．
ｐ．ｍ］、直径をＤ［ｍ］、運転速度をＶ（Ｖ＝πＤＮ
／１０００）［Km／min ］とすると、下記計算式により
算出することができる。Retained kinetic energy E of the spindle in the fully wound package state, the spindle 2 in the empty tube state, or the contact roller 5 before the start of braking in the above-mentioned winding machine.
[J] is the moment of inertia I [Kg · m 2 ], the angular velocity is ω [rad / sec], the circular constant is π, and the flywheel effect is G.
D 2 (GD 2 = 4I) [Kg · m 2 ] and the rotation speed is N [r.
p. m], diameter D [m], operating speed V (V = πDN
/ 1000) [Km / min], it can be calculated by the following calculation formula.
【００２０】 一方、制動による減速中に回転体が放出するパワー（Ｐ
［ｗ］）は、 と表すことができるが、制動動作中はｄω／ｄｔ，ｄＮ
／ｄｔ，ｄＶ／ｄｔ＜０であるため、放出パワー（Ｐ）
は負になる。[0020] On the other hand, the power (P
[W]) is Can be expressed as, but during braking operation dω / dt, dN
/ Dt, dV / dt <0, emission power (P)
Becomes negative.
【００２１】また、スピンドル２および接触ローラ５の
直径寸法（Ｄ）は制動動作中は一定であるため、以下運
転速度（Ｖ）を代表変数とする。Further, since the diameter dimension (D) of the spindle 2 and the contact roller 5 is constant during the braking operation, the operating speed (V) is a representative variable below.
【００２２】ここで、回生制動直前の運転速度をＶo
［Km／min ］、制動経過時間をｔ［sec ］、回生制動時
間をＴ［sec ］、定数をｋ（１＞ｋ≧１／２）とする
と、回生制動中の指令速度（Ｖs ）は下記計算式（１）
によって算出することができる。Here, the operating speed immediately before regenerative braking is Vo
[Km / min], braking elapsed time is t [sec], regenerative braking time is T [sec], and constant is k (1> k ≧ 1/2), the command speed (Vs) during regenerative braking is as follows. Formula (1)
Can be calculated by
【００２３】 Ｖs ＝Ｖo （１−ｔ／Ｔ）ｋ （１） 上述の回生制動時間（Ｔ［sec ］）は制動直前保有運動
エネルギー（Ｗo ）を全部放出させるために必要な時間
で、該保有運動エネルギーに比例し、風損を主体とする
機械損失、駆動用電動機自身が有する損失の和である制
動力に反比例するという計算式から算出された値を基に
実際に糸条の巻取制動操作を行なって最適時間を設定す
る。Vs = Vo (1-t / T) k (1) The regenerative braking time (T [sec]) described above is a time required to release all the kinetic energy (Wo) held immediately before braking, and the holding The yarn winding braking is actually based on the value calculated from the formula that is proportional to the kinetic energy and inversely proportional to the braking force, which is the sum of the mechanical loss mainly due to windage loss and the loss of the drive motor itself. Perform the operation to set the optimum time.
【００２４】上述の制動直前保有運動エネルギー（Ｗo
）は下記計算式（２）によって算出することができ
る。The above-mentioned kinetic energy held immediately before braking (Wo
) Can be calculated by the following calculation formula (2).
【００２５】 上述の制動直前保有運動エネルギー（Ｗo ）の一例とし
ては、運転速度Ｖo が６［Km／min ］の場合、満巻パッ
ケージ状態のスピンドルの保有運動エネルギー（Ｗo ）
は約３００［ＫＪ］、空チューブ状態のスピンドルの保
有運動エネルギー（Ｗo ）は約１５０［ＫＪ］、接触ロ
ーラの保有運動エネルギー（Ｗo ）は約１００［ＫＪ］
である。[0025] As an example of the above-mentioned retained kinetic energy (Wo) immediately before braking, when the operating speed Vo is 6 [Km / min], the retained kinetic energy (Wo) of the spindle in the fully packaged state
Is about 300 [KJ], the kinetic energy (Wo) of the spindle in the empty tube state is about 150 [KJ], and the kinetic energy of the contact roller (Wo) is about 100 [KJ].
It is.
【００２６】次に、各定数ｋ（１、０．７、１／２）に
ついての放出パワー（Ｐ）の特性は図３に示す通りであ
り、定数（ｋ）が１の場合の直線減速放出パワーは速度
に比例して高速度時に大きく、低速度時には小さくなっ
ている。該定数（ｋ）が１／２の平方根の場合は減速放
出パワーが制動動作中の速度に拘らず一定になり、定数
（ｋ）が０．７の場合は両者の中間の状態になる。Next, the characteristics of the emission power (P) for each constant k (1, 0.7, 1/2) are as shown in FIG. 3, and the linear deceleration emission when the constant (k) is 1. The power is proportional to the speed and is large at high speed, and is small at low speed. When the constant (k) is a square root of ½, the deceleration emission power becomes constant regardless of the speed during braking operation, and when the constant (k) is 0.7, it is in an intermediate state between the two.
【００２７】この回生制動中はこの放出パワーと釣り合
う同一値の制動力が必要である。During this regenerative braking, a braking force having the same value as the released power is required.
【００２８】該巻取機の減速動作時における全制動力
（Ｐｂ［ｗ］）は、風損を主体とする機械損、駆動用の
電動機損失の和である制動力（Ｐｌ［ｗ］）と、駆動用
の電動機からインバータに戻ってくる回生電力（Ｐｒ
［ｗ］）の和になり、計算式は下記の通りである。The total braking force (Pb [w]) during deceleration of the winding machine is equal to the braking force (Pl [w]), which is the sum of the mechanical loss mainly due to windage loss and the driving motor loss. , The regenerative power (Pr
[W]), and the calculation formula is as follows.
【００２９】 Ｐｂ＝Ｐｌ＋Ｐｒ ［ｗ］ （３） 上述の制動力として使用可能な機械損、駆動用電動機損
失の和である（Ｐｌ［ｗ］）とスピンドル駆動用の電動
機３に対する入力電力（Ｐｉ［ｗ］）は略同一の状態に
あり、Ｐｌの代用として入力電力Ｐｉを用いることがで
きる。該速度と入力電力の関係は図４に示す通りであ
る。Pb = Pl + Pr [w] (3) The sum of the mechanical loss and the driving motor loss that can be used as the braking force (Pl [w]) and the input power (Pi [Pi [w] to the spindle driving electric motor 3 w]) are in substantially the same state, and the input power Pi can be used as a substitute for Pl. The relationship between the speed and the input power is as shown in FIG.
【００３０】該図４における実線は満巻パッケージ状態
のスピンドル駆動用の電動機の速度と入力電力の関係を
示すものであり、破線は空チューブ状態のスピンドル駆
動用の電動機の速度と入力電力の関係を示すものであ
る。The solid line in FIG. 4 shows the relationship between the speed and the input power of the motor for driving the spindle in the full package state, and the broken line shows the relationship between the speed and the input power of the motor for driving the spindle in the empty tube state. Is shown.
【００３１】上述の接触ローラ駆動用の電動機６に対す
る入力電力（Ｐｉ′［ｗ］）も該図４と略同一の状態で
あるので図は省略する。The input power (Pi '[w]) to the electric motor 6 for driving the contact roller described above is also substantially the same as that shown in FIG.
【００３２】該電動機３の回生制動時における速度
（Ｖ）と該電動機からの回生電力（Ｐｒ）の実測値を定
数（ｋ）が１、０．７、１／２の場合について図示する
と図５（５−１，５−２，５−３）に示すようになる。FIG. 5 shows the measured values of the speed (V) and the regenerative electric power (Pr) from the electric motor 3 during regenerative braking when the constant (k) is 1, 0.7 and 1/2. It becomes as shown in (5-1, 5-2, 5-3).
【００３３】該回生電力（Ｐｒ）は、定数（ｋ）が０．
７の場合が回生制動中において一番平均化されており、
回生制動抵抗器１１あるいは回生制動抵抗器１２の容量
を有効に活用できると共に、インバータ７あるいはイン
バータ８に過電圧状態が発生せず、最短の制動時間
（Ｔ）として設定することができる。The regenerative power (Pr) has a constant (k) of 0.
The case of 7 is most averaged during regenerative braking,
The capacity of the regenerative braking resistor 11 or the regenerative braking resistor 12 can be effectively utilized, and the shortest braking time (T) can be set without the overvoltage condition occurring in the inverter 7 or the inverter 8.
【００３４】上述の定数（ｋ）は種々検討の結果３／４
〜１／２の範囲に設定するのが望ましいことが判った。The above constant (k) is 3/4 as a result of various studies.
It has been found that it is desirable to set the range to ½.
【００３５】上述の回生制動時間（Ｔ）は、計算式
（２）によって算出された保有運動エネルギー（Ｗo ）
を計算式（３）によって算出された全制動力（Ｐｂ）で
割った値を仮の回生制動時間として制御装置９に入力
し、予め巻取制動操作を繰返し行なって最適回生制動時
間を見出しておき、実際の巻取に際し該最適回生制動時
間（Ｔ）を制御装置９に入力する。The above-mentioned regenerative braking time (T) is the retained kinetic energy (Wo) calculated by the equation (2).
Is divided by the total braking force (Pb) calculated by the calculation formula (3) and is input to the control device 9 as a temporary regenerative braking time, and the winding braking operation is repeated in advance to find the optimum regenerative braking time. Then, the optimum regenerative braking time (T) is input to the controller 9 during the actual winding.
【００３６】上述の計算式（１）、（２）を制御装置９
の制動制御部９ｂに入力すると共に主制御部に運転速度
（巻取速度）、巻取量等を入力して糸条の巻取を行な
う。The above equations (1) and (2) are applied to the controller 9
The operating speed (winding speed), the winding amount, and the like are input to the braking control unit 9b and the yarn winding is performed.
【００３７】そして、予め設定された量の糸条が巻取ら
れると、主制御部９ａから制動制御部９ｂに作動信号が
送られる。When a preset amount of yarn is wound up, an operation signal is sent from the main control section 9a to the braking control section 9b.
【００３８】すると、回転検出器１４、１５からの検出
信号値に基づいてその時点の保有運動エネルギー（Ｗo
）と回生制動指令速度（Ｖs ）が計算式（１）、
（２）によって算出される。Then, based on the detection signal values from the rotation detectors 14 and 15, the kinetic energy possessed at that time (Wo
) And the regenerative braking command speed (Vs) are calculated by the formula (1),
Calculated by (2).
【００３９】該接触ローラ５については直径寸法（Ｄ）
が一定であるため、運転速度（Ｖo）に基づいて保有運
動エネルギー（Ｗo ）を予め算出することができると共
に、風損主体の機械損、駆動用の電動機損失の和である
制動力（Ｐｌ）は予め入力電力（Ｐｉ）によって決まっ
ているため、該運転速度（Ｖo ）から仮の回生制動時間
（Ｔ）を算出し、該回生制動時間によって予め巻取制動
操作を繰返し行なって最適回生制動時間を見出してお
き、該回生制動時間を（Ｔ）を制動制御部９ｂに入力し
ておく。The diameter of the contact roller 5 (D)
Is constant, the retained kinetic energy (Wo) can be calculated in advance based on the operating speed (Vo), and the braking force (Pl), which is the sum of mechanical loss mainly due to windage loss and driving motor loss Is determined in advance by the input power (Pi), the provisional regenerative braking time (T) is calculated from the operating speed (Vo), and the take-up braking operation is repeatedly performed in advance by the regenerative braking time to obtain the optimum regenerative braking time. And the regenerative braking time (T) is input to the braking control unit 9b.
【００４０】一方、スピンドル２についてはパッケージ
の直径寸法（Ｄ）によって保有運動エネルギー（Ｗo ）
と制動力（Ｐｌ）が変化するため、予めパッケージ径に
応じた回生制動時間（Ｔ）を保有運動エネルギー（Ｗo
）と全制動力（Ｐｂ）から得た値を仮の回生制動時間
として予め巻取制動操作を繰返し行なって最適回生制動
時間を見出しておき、パッケージ径に対応した回生制動
時間を（Ｔ）を制動制御部９ｂに入力しておく。On the other hand, for the spindle 2, the kinetic energy possessed (Wo) depends on the diameter dimension (D) of the package.
And the braking force (Pl) change, the regenerative braking time (T) corresponding to the package diameter is previously stored in the kinetic energy (Wo
) And the total braking force (Pb) as a provisional regenerative braking time, the winding braking operation is repeated in advance to find the optimum regenerative braking time, and the regenerative braking time corresponding to the package diameter is calculated as (T). It is input to the braking control unit 9b.
【００４１】上述の主制御部９ａから制動制御部９ｂに
作動信号が送られると同時に、切替スイッチ９ｃ、９ｄ
に切替動作信号が送られて各インバータ７、８に対する
制御指令回路が主制御部９ａから制動制御部９ｂに切替
えられ、制動制御部９ｂによって算出された制御値に基
づいてインバータ７、８から電動機３、６に対する出力
周波数が制御される。At the same time as the operation signal is sent from the main control section 9a to the braking control section 9b, the changeover switches 9c and 9d
A switching operation signal is sent to the inverters 7 and 8 to switch the control command circuit to each of the inverters 7 and 8 from the main control unit 9a to the braking control unit 9b, and the inverters 7 and 8 drive the motor based on the control value calculated by the braking control unit 9b. The output frequency for 3, 6 is controlled.
【００４２】該スピンドル２が満巻パッケージの状態と
空チューブの状態における回生制動の１実施例は図６に
示す通りであり、この時の運転速度（Ｖo ）は６Km／mi
n と３Km／min 、定数（ｋ）は０．７である。One embodiment of the regenerative braking when the spindle 2 is in the state of full package and empty tube is as shown in FIG. 6, and the operating speed (Vo) at this time is 6 km / mi.
n and 3 Km / min, the constant (k) is 0.7.
【００４３】図６から満巻パッケージの状態の場合は空
チューブの状態に比較して保有回転エネルギー（Ｗo ）
が大きいため制動時間（Ｔ）が長くなり、該制動時間
（Ｔ）は運転速度（Ｖo ）の略２乗に比例していること
がわかる。As shown in FIG. 6, in the case of the full package, the rotational energy (Wo) possessed is higher than that in the state of the empty tube.
It can be seen that the braking time (T) is long because of the large value of the driving speed, and the braking time (T) is proportional to the square of the operating speed (Vo).
【００４４】そして、予め設定された速度まで減速され
るとインバータ７、８自身が備えている直流制動機能に
よって回生制動の状態から直流制動に切替わって減速さ
れるため、機械式制動機構を使用することなくスピンド
ル２および接触ローラ５の回転を完全に停止させること
ができる。When the speed is reduced to a preset speed, the DC braking function provided in the inverters 7 and 8 is switched from the regenerative braking state to the DC braking for deceleration, so that the mechanical braking mechanism is used. The rotation of the spindle 2 and the contact roller 5 can be completely stopped without doing so.
【００４５】上述の直流制動は高速度では制動トルクが
小さく、また制動エネルギーが全て駆動用の電動機の回
転子において発熱するため、回生制動で可能な限り低速
度の状態になってから一次巻線に直流を供給して直流制
動を作用させる様にすることが該電動機にとって好まし
い。In the above-mentioned DC braking, the braking torque is small at high speed, and all the braking energy is generated in the rotor of the driving electric motor, so that the primary winding is brought to the lowest possible speed by regenerative braking. It is preferable for the electric motor to supply a direct current to the motor so as to apply the direct current braking.
【００４６】なお、インバータを使用することができな
い停電時、インバータが故障した時あるいは巻取機の運
転を停止しておく時のために非常用の機械式制動機構を
設置することもできる。It should be noted that an emergency mechanical braking mechanism can be installed in case of a power failure where the inverter cannot be used, when the inverter fails, or when the operation of the winder is stopped.
【００４７】上述のスピンドル２と接触ローラ５の制動
時間に差がある場合は、制動時間の長い方に制動制御部
で停止時間を合わせるようにすることもできる。When there is a difference in the braking time between the spindle 2 and the contact roller 5, the braking control section may adjust the stop time to the longer braking time.
【００４８】なお、図１のスピンドル駆動型巻取機にお
いてはインバータ７、８に夫々回生制動抵抗器１１、１
２を設けたが、図２に示すような共通の回生制動抵抗器
１７を有する直流出力用の共通コンバータ１６を設けて
インバータ７、８に電力を供給するように構成すること
もできる。In the spindle drive type winder shown in FIG. 1, the inverters 7 and 8 are provided with regenerative braking resistors 11 and 1, respectively.
2 is provided, but a common converter 16 for DC output having a common regenerative braking resistor 17 as shown in FIG. 2 may be provided to supply power to the inverters 7 and 8.
【００４９】[0049]
【発明の効果】本発明の本発明のスピンドル駆動型巻取
機の制動方法は請求項１のようにインバータによって電
動機に制動をかけて減速させる際、制動経過時間に対し
て減速速度が上に凸な関数曲線となるように回生制動を
作用せしめるようにしているため、回生制動抵抗の回生
消費電力が制動中にピークを生じることなく平均化され
て回生制動抵抗容量を有効に活用することができる。ま
た回生制動時にインバータを過電圧によって周波数出力
機能が停止するのを防止することができると共にスピン
ドル、接触ローラの回転停止までの制動時間を短くする
ことができる。According to the method of braking the spindle drive type winder of the present invention, when the electric motor is braked by the inverter to decelerate, the deceleration speed increases with respect to the braking elapsed time. Since the regenerative braking is operated so as to form a convex function curve, the regenerative power consumption of the regenerative braking resistor is averaged without peaks during braking, and the regenerative braking resistor capacity can be effectively used. it can. Further, it is possible to prevent the frequency output function of the inverter from being stopped due to overvoltage during regenerative braking, and to shorten the braking time until the rotation of the spindle and the contact roller is stopped.
【００５０】また、請求項２のように関数曲線を、回生
制動直前の運転速度をＶo ［Km／min ］、制動経過時間
をｔ［sec ］、回生制動時間をＴ［sec ］、定数をｋ
（１＞ｋ≧１／２）として、回生制動中の指令速度（Ｖ
s ）を計算式 Ｖs ＝Ｖo （１−ｔ／Ｔ）ｋによって算
出して設定すると、確実に実施することができる。Further, the function curve is defined as in claim 2, the operating speed immediately before regenerative braking is Vo [Km / min], the braking elapsed time is t [sec], the regenerative braking time is T [sec], and the constant is k.
As (1> k ≧ 1/2), the command speed (V
s) is calculated and set by the calculation formula Vs = Vo (1-t / T) k , it can be surely performed.
【００５１】さらに、請求項３のようにインバータの低
速度周波数領域において回生制動から直流制動に切替え
るようにすると、機械式制動機構を使用せずにスピンド
ルあるいは接触ローラの回転を完全に停止させることが
でき、機械式制動機構のブレーキシュー、ブレーキパッ
ドの磨耗粉によるパッケージ汚れを防止することができ
ると共に、機械式制動機構の補修作業を殆ど無くすか、
補修作業周期を長くすることができる。Furthermore, when the regenerative braking is switched to the DC braking in the low speed frequency region of the inverter as in claim 3, the rotation of the spindle or the contact roller can be completely stopped without using the mechanical braking mechanism. It is possible to prevent the contamination of the package due to the abrasion powder of the brake shoe and brake pad of the mechanical braking mechanism, and to eliminate the repair work of the mechanical braking mechanism almost,
The repair work cycle can be extended.
【図１】本発明のスピンドル駆動型巻取機の構成の一実
施例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the configuration of a spindle drive type winder of the present invention.
【図２】本発明のスピンドル駆動型巻取機の構成の他の
実施例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment of the configuration of the spindle drive type winder of the present invention.
【図３】減速時の回転体の放出パワーを示す概略線図で
ある。FIG. 3 is a schematic diagram showing emission power of a rotating body during deceleration.
【図４】満巻パッケージの状態のスピンドルと空チュー
ブの状態のスビンドルの駆動用電動機に対する入力電力
の一実施例を示す概略線図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of input power to the spindle drive motor in a fully-wound package state and the Sbindle drive motor in an empty tube state.
【図５】回生制動抵抗器の回生制動電力特性を示す概略
線図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a regenerative braking power characteristic of a regenerative braking resistor.
【図６】満巻パッケージの状態のスピンドルと空チュー
ブの状態のスビンドルの回生制動による停止までの一実
施例を示す概略線図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an embodiment until the spindle in a full winding package and the Sbindle in an empty tube state are stopped by regenerative braking.
１ 機枠 ２ スピンドル ３、６ 電動機 ４ 可動枠体 ５ 接触ローラ ７、８ インバータ ９ 制御装置 １０ 入力手段 １１、１２、１７ 回生制動抵抗器 １３ 交流電源 １４、１５ 回転検出器 １６ 共通コンバータ ９ａ 主制御部 ９ｂ 制動制御部 ９ｃ、９ｄ 切替スイッチ 1 Machine Frame 2 Spindles 3, 6 Electric Motor 4 Movable Frame 5 Contact Rollers 7, 8 Inverter 9 Control Device 10 Input Means 11, 12, 17 Regenerative Braking Resistor 13 AC Power Supply 14, 15 Rotation Detector 16 Common Converter 9a Main Control Section 9b Braking control section 9c, 9d Changeover switch
Claims (3)
電動機がインバータによって制御される巻取機におい
て、前記インバータによって前記電動機に制動をかけて
減速させる際、制動経過時間に対して減速速度が上に凸
な関数曲線となるように回生制動を作用せしめることを
特徴とするスピンドル駆動型巻取機の制動方法。1. A winding machine in which an electric motor for driving a spindle or a contact roller is controlled by an inverter, and when the electric motor is braked and decelerated by the inverter, the deceleration speed is convex upward with respect to a braking elapsed time. Braking method for a spindle drive type winder, characterized in that regenerative braking is applied so as to have a different function curve.
定せしめるようにしたことを特徴とする請求項１に記載
のスピンドル駆動型巻取機の制動方法。 Ｖs ＝Ｖo （１−ｔ／Ｔ）ｋ Ｖs ：回生制動中の指令速度［Km／min ］ Ｖo ：回生制動直前の運転速度［Km／min ］ ｔ ：経過時間［sec ］ Ｔ ：回生制動時間［sec ］ Ｔは回生制動直前の保有運動エネルギーと制動力に基づ
く設定時間 ｋ ：定数 （１＞ｋ≧１／２）2. The braking method for a spindle drive type winder according to claim 1, wherein a function curve is calculated and set by the following formula. Vs = Vo (1-t / T) k Vs: Command speed during regenerative braking [Km / min] Vo: Operating speed immediately before regenerative braking [Km / min] t: Elapsed time [sec] T: Regenerative braking time [ sec] T is a set time based on the retained kinetic energy and braking force immediately before regenerative braking k: constant (1> k ≧ 1/2)
し該インバータの低速度周波数領域において回生制動か
ら直流制動に切替えることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載のスピンドル駆動型巻取機の制動方法。3. The spindle drive type winding according to claim 1, wherein an inverter having a DC braking function is used, and regenerative braking is switched to DC braking in a low speed frequency region of the inverter. How to brake the machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7290385A JPH09110298A (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Braking method of spindle driving type winder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7290385A JPH09110298A (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Braking method of spindle driving type winder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09110298A true JPH09110298A (en) | 1997-04-28 |
Family
ID=17755338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7290385A Pending JPH09110298A (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Braking method of spindle driving type winder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09110298A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6232732B1 (en) | 1998-08-13 | 2001-05-15 | W. Schlafhorst Ag & Co. | Method and circuit for braking an electric drive motor |
-
1995
- 1995-10-11 JP JP7290385A patent/JPH09110298A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6232732B1 (en) | 1998-08-13 | 2001-05-15 | W. Schlafhorst Ag & Co. | Method and circuit for braking an electric drive motor |
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