JPS60155729A - Fine spinning frame and yarn twister - Google Patents
Fine spinning frame and yarn twisterInfo
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- JPS60155729A JPS60155729A JP27351784A JP27351784A JPS60155729A JP S60155729 A JPS60155729 A JP S60155729A JP 27351784 A JP27351784 A JP 27351784A JP 27351784 A JP27351784 A JP 27351784A JP S60155729 A JPS60155729 A JP S60155729A
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- Japan
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- spinning
- spindle
- inverter
- machine
- circuit
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
- H02P29/025—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being a power interruption
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01H—SPINNING OR TWISTING
- D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
- D01H1/14—Details
- D01H1/20—Driving or stopping arrangements
- D01H1/24—Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles
- D01H1/244—Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles each spindle driven by an electric motor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
- H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
特許請求の範囲第(1)項の前文に記載された周知のオ
ープンエンド紡機(DE−O32644749)におい
ては、スピニングロータ (spinningroto
rs)とアンラベラー(unravellers)とは
互いに独立した非同期モータによって駆動されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the well-known open-end spinning machine (DE-O32644749) mentioned in the preamble of claim (1), a spinning rotor (spinning rotor) is used.
rs) and unravellers are driven by mutually independent asynchronous motors.
互いに異なる速度で回転するこの二種の回転体のための
非同期モータは、機械の全長にわたる一群もしくはいく
つかに分けられた群をなす状態で、一つもしくは複数の
インバータを介して動力供給を受けており、そして該イ
ンバータは周波数制御されている。The asynchronous motors for these two rotating bodies, which rotate at different speeds, are powered via one or more inverters in groups or groups over the entire length of the machine. and the inverter is frequency controlled.
この二種のインバータの出力周波数の比は互いに調整可
能となっていて、スピニングの開始あるいは停止時に上
記出力周波数の比が維持できるようになっている。The ratio of the output frequencies of these two types of inverters can be adjusted with respect to each other, so that the ratio of the output frequencies can be maintained when starting or stopping spinning.
スピニングの自動再開を所定通り行うにはスピニング停
止における制御は必須である。In order to automatically restart spinning in a predetermined manner, control when stopping spinning is essential.
しかしながら、このオーブンエンド紡機の記載にあって
は、停電時におけるスピニング停止の制御に関しての方
策について触れていない。停電は開発途上国ではしばし
ば起こるので勿論のことではあるが、産業国においても
考慮されねばならない。スピンドルあるいはロータスピ
ンドルを独立駆動としている紡機あるいは撚糸機では、
停電は低速な周辺回転要素群(アンラベラー、ドラフト
装置あるいは巻取り装置)がスピンドルあるいはロータ
スピンドルよりも早期に停止してしまうということを意
味する。このことは製品に欠陥(例えば糸の撚りの著し
い不揃い)や糸切れをももたらす。However, the description of this oven-end spinning machine does not mention measures for controlling spinning stoppage in the event of a power outage. Of course, power outages occur frequently in developing countries, but they must also be considered in industrialized countries. In spinning machines or yarn twisting machines with independently driven spindles or rotor spindles,
A power outage means that the slower peripheral rotating elements (unlabeler, drafting device or winding device) stop earlier than the spindle or rotor spindle. This can also lead to defects in the product (eg, severe unevenness in yarn twist) and even yarn breakage.
従来の紡機あるいは撚糸機においては、すべての要素は
一つの主モータで駆動されていた。スピンドルあるいは
ロータスピンドルと周辺回転要素群との間の同期は摩擦
結合あるいは確実結合さらには再結合の組合わせによっ
てなされていた。In traditional spinning or twisting machines, all elements are driven by one main motor. Synchronization between the spindle or rotor spindle and peripheral rotating elements has been achieved by a combination of frictional coupling, positive coupling and recoupling.
この発明の目的とするところは、紡機あるいは撚糸機の
駆動のために、単独あるいは各グループ毎にモータが採
用されているワークユニットの周辺回転要素群の同期を
停電時において確保することにある。An object of the present invention is to ensure synchronization of peripheral rotating elements of a work unit in which motors are employed individually or in groups for driving a spinning machine or a yarn twisting machine during a power outage.
上記目的は、特許請求の範囲第(11項に特徴づけられ
ている内容によって達成される。スピンドルあるいはロ
ータスピンドルに接続されるインバータをマルチブルク
オードラントオペレーション(multiple−qu
adrant operaHon)’として設計するこ
とにより、停電後速度低下した際に非同期モータを発電
機として作用させ、電気エネルギを中間直流回路に逆供
給することが可能となる。インバータ同士が中間直流回
路を介して電気的に結合されているならば、上記電気エ
ネルギは一つの駆動系から他へと伝達される。さらに蓄
電ユニットによって停電制御部は十分にバッファされる
必要がある。この制御部は、停電をレジスタして、スピ
ニングオフプログラム(spinning−offpr
ogramme)をスピニング停止の通常のプログラム
とは異なる形で遂行できる。インバータにおける比較的
早い周波数低下は、非同期モータに発電機のごとくのブ
レーキ効果をもたらし、その結果既述のエネルギのフィ
ードバックができる。The above object is achieved by what is characterized in claim 11.
The design as 'adrant operaHon)' allows the asynchronous motor to act as a generator and to supply electrical energy back to the intermediate DC circuit when the speed is reduced after a power outage. If the inverters are electrically coupled via an intermediate DC circuit, the electrical energy is transferred from one drive train to another. Furthermore, the power outage control unit needs to be sufficiently buffered by the power storage unit. This controller registers a power outage and starts a spinning-off program (spinning-offpr).
ogramme) can be performed differently from the normal program of spinning stop. The relatively fast frequency drop in the inverter produces a generator-like braking effect on the asynchronous motor, resulting in the energy feedback described above.
中間直流回路の結合は永続的な形態であっても、停電時
にのみなされる形態であってもよい。もしも永続的な形
態をとるならば、各駆動系についてのインバータの直列
に結合された整流装置に中間直流回路を結合させること
ができる。The coupling of the intermediate DC circuit may be of a permanent type or of a type which is only applied during a power outage. If a permanent configuration is taken, an intermediate DC circuit can be coupled to the series-coupled rectifier of the inverter for each drive train.
フィードバンクエネルギを許容最大中間回路電圧を超え
ないように、特許請求の範囲第(3)項に特徴づけられ
たように、スピニングオフプログラムの過程を、出力周
波数に対する中間回路電圧の比の自動記録によって決め
ることができる。こうすることによって、中間直流回路
あるいはインバータにおける過電圧による素子の損傷を
阻止できる。この周波数低下の調整はその最適値を決定
するためにも行われる。この最適値は、通常のスピニン
グあるいはダブリング状態からの偏値をできるだけ小さ
く保つために発電的ブレーキを極力ゆっくりと行うよう
に定めるとともに、またすべての周辺回転要素群の駆動
に十分なエネルギをフィードバンクするように定められ
る。In order to ensure that the feedbank energy does not exceed the maximum permissible intermediate circuit voltage, the process of the spinning-off program is carried out by automatic recording of the ratio of the intermediate circuit voltage to the output frequency, as characterized in claim (3). It can be determined by By doing so, damage to the elements due to overvoltage in the intermediate DC circuit or inverter can be prevented. This frequency reduction adjustment is also performed to determine its optimum value. This optimum value determines that the dynamic braking is applied as slowly as possible to keep deviations from normal spinning or doubling conditions as small as possible, and also provides a feedbank with sufficient energy to drive all peripheral rotating elements. It is determined that
リング式精紡機を例とするならば、本発明は以下のごと
くである。Taking a ring type spinning machine as an example, the present invention is as follows.
リング式精紡機においては通常すべての回転要素は一つ
のセントラルモータで駆動される。スピニングスピンド
ルはクンゼンシャルベルトあるいは駆動軸によって駆動
され、ボトムトラフティングローラやリングレールのよ
うな周辺回転要素群はギアボックスを介して駆動される
。すべての要素間は摩擦または確実結合されていてセン
トラルモータの速度が変化したときのみならず停電にな
ったときにも、上記要素の動作シーケンスの同期は確保
されている。In ring spinning machines, all rotating elements are usually driven by one central motor. The spinning spindle is driven by a Kunsential belt or drive shaft, and peripheral rotating elements such as bottom rafting rollers and ring rails are driven via a gearbox. Frictional or positive connections between all elements ensure synchronization of the operating sequence of the elements, not only when the speed of the central motor changes, but also during power outages.
省エネルギの観点から、リングフレームスピンドルは独
立したモータで駆動される傾向にある。インバータを通
して周波数制御される非同期モータは、省エネルギ運転
速度の選定あるいはスピニングの開始や停止のための機
械の中間速度への適応を可能とする。周辺回転要素群は
、インバータから電力供給される一台のセントラルモー
タで駆動される。かくして二種のインバータの出力周波
数の比が互いに調整可能となり、スピニング開始や停止
における低速時にあっては、対応するコントロールユニ
ットによって出力周波数の比は調整値に維持される。From an energy saving perspective, ring frame spindles tend to be driven by independent motors. The asynchronous motor, which is frequency controlled via an inverter, makes it possible to select an energy-saving operating speed or to adapt the machine to intermediate speeds for starting and stopping spinning. The peripheral rotating elements are driven by one central motor that is supplied with power from an inverter. In this way, the ratio of the output frequencies of the two types of inverters can be adjusted with respect to each other, and at low speeds when starting or stopping spinning, the ratio of the output frequencies is maintained at the adjusted value by the corresponding control unit.
停電が起きたときには、低速回転するボトムトラフティ
ングローラは慣性エネルギが小さいので、周辺回転要素
群は早期に停止してしまう。一方15,000ないし2
0.OOOrpm という高速回転しまた質量の大きい
スピニングスピンドルは、ブレーキをかけなければ数分
という時間をかけてゆっくりと減速する。そして糸は次
々と撚り出され、そのプロセスにおいて糸の品質は許容
できないまでに低下しまたついには糸切れをも生ずる。When a power outage occurs, the bottom rafting roller, which rotates at a low speed, has a small inertial energy, so the peripheral rotating elements stop early. On the other hand, 15,000 to 2
0. The spinning spindle, which rotates at a high speed of OOOrpm and has a large mass, slowly decelerates over a period of several minutes unless the brake is applied. The threads are then twisted one after the other, and in the process the quality of the threads deteriorates to an unacceptable level and eventually even breaks.
かかる事態を回避するために、インバータ同士は中間直
流回路を介して結合されている。In order to avoid such a situation, the inverters are coupled through an intermediate DC circuit.
慣性で回転するスピニングスピンドルの非同期モータは
、停電期間中発電機として作用してインバータ及び中間
直流回路に電気エネルギを逆供給する。これをなすため
にはインバータはマルチブルクオードラントオペレーシ
ョンとして設計される。すなわち、交流エネルギを直流
エネルギに再変換できるし、また制御された周波数低下
が非同期モータの再発電ブレーキを行うことができる。The asynchronous motor of the spinning spindle, which rotates with inertia, acts as a generator during power outages and supplies electrical energy back to the inverter and the intermediate DC circuit. To do this, the inverter is designed for multi-quadrant operation. That is, alternating current energy can be reconverted to direct current energy, and the controlled frequency reduction can provide regenerative braking of the asynchronous motor.
停電の際には、インバータの制御部は蓄電ユニットを介
して十分にバッファされる。制御部はエネルギ消費が小
さいので、これは蓄電バッファによって故障も少なくま
た安価に実行できる。In the event of a power outage, the control of the inverter is sufficiently buffered via the power storage unit. Since the control unit has low energy consumption, this can be done with less failure and at lower cost by means of the power storage buffer.
制御部は停電をレジスタでき自動的にスピニングプロセ
スを終了する。管糸の糸巻取り量によってスピニングス
ピンドルの動エネルギは変化するので、スピニングオフ
プログラムは、出力周波数に対する中間直流回路電圧の
比にしたがって、スピニングスピンドルの再発電ブレー
キの調整をも含んでいな番すればならない。こうすれば
、中間直流回路の予想される過電圧を回避できる。The controller can register the power failure and automatically terminate the spinning process. Since the dynamic energy of the spinning spindle changes depending on the winding amount of the yarn, the spinning-off program does not also include adjustment of the regeneration brake of the spinning spindle according to the ratio of the intermediate DC circuit voltage to the output frequency. It won't happen. In this way, possible overvoltages in the intermediate DC circuit can be avoided.
実際において、停電の際のスピニングの停止は、中間速
度での通常の機械の停止時の場合よりも早い。しかし電
気エネルギをフィードバックして機械の他の駆動系に供
給することにより、周波数が制御された状態でリングフ
レームのすべての可動部の速度低下を同期させることが
できる。In practice, spinning stops during a power outage faster than during a normal machine stop at intermediate speeds. However, by feeding back the electrical energy to the other drives of the machine, it is possible to synchronize the reduction in speed of all moving parts of the ring frame in a controlled manner.
次に添付図面のブロックダイヤグラムにしたがって、本
発明の詳細な説明する。The present invention will now be described in detail with reference to the block diagrams in the accompanying drawings.
スピンドルあるいはロータスピンドルの独立した作動の
ために、非同期モータ1には、整流袋W3から直流電流
を受けるインバータ4を介して電流が供給される。同様
に、周辺回転要素群のモータ2には、整流装置3から直
流電流を受けるインバータ5を介して電流が供給される
。数多くのスピンドルあるいはロータスピンドルをもつ
紡機には、さらに並列に接続されたインバータ4゛を別
の非同期モータ1に設けることができる。For independent operation of the spindle or rotor spindle, the asynchronous motor 1 is supplied with current via an inverter 4 which receives direct current from a commutator bag W3. Similarly, current is supplied to the motor 2 of the peripheral rotating element group via an inverter 5 that receives direct current from a rectifier 3. In spinning machines with a large number of spindles or rotor spindles, further asynchronous motors 1 can be provided with inverters 4' connected in parallel.
制御部6によって、二種のインバータ4,5の出力電圧
比は、機械のスイッチの開閉時に制御ライン8を介して
調整かつ維持される。By the control unit 6, the output voltage ratio of the two types of inverters 4, 5 is adjusted and maintained via the control line 8 when switching on and off the machine.
検知ライン9を介して制御部6には停電がレジスタされ
る。停電期間中制御部は蓄電手段7から電力の供給を受
けてスピニングオフプログラムを遂行することができる
。A power outage is registered in the control unit 6 via the detection line 9. During the power outage period, the control unit can execute the spinning-off program by receiving power from the power storage means 7.
スピニングオフプログラムの過程において、インバータ
4の周波数の低下は、スピンドルあるいはロータスピン
ドルの回転数の低下よりも早い。停電による速度低下中
は、スピンドルあるいはロータスピンドルの非同期モー
タは発電機として作用するので、マルチプルフォードラ
ントオペレーションとして設計されたインバータ4にそ
して中間直流回路に電気エネルギが返還される。ライン
10を通じてこのエネルギは他の駆動系に伝達され、か
くして周辺回転要素群のモータ2の回転を維持しまたス
ピンドルあるいはロータスピンドルのすべての可動部の
速度低下を同期ならしめる。In the course of a spinning-off program, the frequency of the inverter 4 decreases faster than the rotational speed of the spindle or rotor spindle. During speed reductions due to power failures, the asynchronous motor of the spindle or rotor spindle acts as a generator, so that electrical energy is returned to the inverter 4 and to the intermediate DC circuit designed for multiple four-way operation. Through line 10 this energy is transmitted to the other drive systems, thus maintaining the rotation of the motors 2 of the peripheral rotating elements and synchronizing the slowing down of all moving parts of the spindle or rotor spindle.
図面は本発明の実施例を示すブロック図である。
1・・・・・・・・・非同期モータ
4.5・・・・・・・・・インバータ
6・・・・・・・・・制御部
7・・・・・・・・・蓄電手段
特許出願人 ニス カー エフ クーゲルラーゲルファ
ブリケン ゲゼルシャフト ミソトベシュレンクテル
ハフラング
代 理 人 弁理士 藤 岡 徹The drawing is a block diagram showing an embodiment of the invention. 1...Asynchronous motor 4.5...Inverter 6...Control unit 7...Power storage means patent Applicant Niss Ka F Kugellagerfabriken Gesellschaft Misotbeschlenkter
Haffrang Representative Patent Attorney Toru Fujioka
Claims (3)
モータ1で独立に駆動されるスピンドルあるいはロータ
スピンドルと、他のインバータ5を介して電力供給を受
けて駆動される周辺回転要素群とを備え、調整自在な上
記両インバータの出力周波数の比が調整可能であり、核
化が制御部6によって機械の始動・停止時においても維
持されるものにおいて、 スピンドルあるいはロータスピンドルに接続されるイン
バータ4はマルチプルフォードラントオペレーションと
して設定され、別駆動系のインバータ4.5は中間直流
回路を介して互いに結合され、 制御部6は停電時に備え蓄電手段7によって十分バッフ
ァされ、停電をレジスタし、自由速度低下時におけるス
ピンドルあるいはロータスピンドルの回転数低下よりも
早期に行われるインバータでの周波数低下を許容するス
ピニングオフプログラムを遂行する、ことを特徴とする
紡機または撚糸機。(1) It includes a spindle or rotor spindle that is independently driven by an asynchronous motor 1 that receives power supply through an inverter 4, and a peripheral rotating element group that receives power supply and drives through another inverter 5, In the case where the ratio of the output frequencies of the two adjustable inverters is adjustable and the nucleation is maintained by the control unit 6 even when starting and stopping the machine, the inverter 4 connected to the spindle or rotor spindle is a multiplex inverter. Set up as a four-drant operation, the inverters 4.5 of the separate drive system are coupled to each other via an intermediate DC circuit, and the control unit 6 is sufficiently buffered by the power storage means 7 in case of a power outage, registers a power outage, and is activated when the free speed decreases. A spinning machine or a yarn twisting machine, characterized in that the spinning machine or yarn twisting machine executes a spinning-off program that allows a frequency reduction in an inverter to be performed earlier than a reduction in rotational speed of a spindle or a rotor spindle.
されていることを特徴とする特許請求の範囲第(11項
記載の紡機または撚糸機。(2) The spinning machine or yarn twisting machine according to claim 11, characterized in that the inverters 4.5 are connected to a common intermediate DC circuit.
間直流回路の電圧の比にしたがって自動的に調整される
ことを特徴とする特許請求の範囲第(11項または第(
2)項記載の紡機または撚糸機。(3) The spinning-off program is automatically adjusted according to the ratio of the output frequency and the voltage of the intermediate DC circuit.
The spinning machine or yarn twisting machine described in section 2).
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