TWI413718B - 具電動驅動裝置之織帶紡織機 - Google Patents

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TWI413718B TW096118640A TW96118640A TWI413718B TW I413718 B TWI413718 B TW I413718B TW 096118640 A TW096118640 A TW 096118640A TW 96118640 A TW96118640 A TW 96118640A TW I413718 B TWI413718 B TW I413718B
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    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D51/00—Driving, starting, or stopping arrangements; Automatic stop motions
    • D03D51/02—General arrangements of driving mechanism
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Looms (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

具電動驅動裝置之織帶紡織機
本發明係關於一種根據申請專利範圍第1項總括概念之具電動驅動裝置之織帶紡織機。
紡織工業中，常使用電馬達以驅動主軸，該主軸再驅動至少一元件如織筘、緯紗引入裝置、梭口形成裝置或織物拉出裝置等。
例如於瑞士專利案CH 633 331中習知，藉由一適當之傳動裝置以主軸驅動一梭口形成裝置、一緯紗引入裝置、一織筘及一織針。
關於一提花機或一多臂提綜器之驅動亦已提出使用直接驅動，如同於例如世界專利案EP-A-0 743 383或隨後之世界專利案WO-A-2006/029993中。該等專利案指出一轉矩馬達作為直接驅動用之驅動馬達，該轉矩馬達係藉由一同步裝置與主軸相聯結，主軸本身係由一非同步馬達驅動。轉矩馬達之優點在於其高轉矩，然而其卻只能產生如600每分轉至大約最高1000每分轉之相對低轉速。
當需要電馬達高轉速時，由非同步馬達暫時提供一次。然而其起動力矩甚小，而且非同步馬達難以讓自己在低轉速，其需織帶紡織機安排。上述各項理由顯示，無論係一轉矩馬達或一非同步馬達，皆無法有效驅動織帶紡織機之主軸。
本發明之任務係創造一具改良之驅動裝置之直接驅動之主軸之織帶紡織機，其尤不具轉矩馬達或非同步馬達之缺點。
該任務藉由根據申請專利範圍第1項所述之織帶紡織機而達成。本發明措施之結果係以一高轉矩馬達驅動織帶紡織機之主 軸。雖然根據本發明建議使用之馬達，其轉矩(起動力矩)稍小於一台傳統轉矩馬達，然而，透過設計處理，其可達到轉速2000每分轉至大約10000每分轉。該驅動裝置因此特別有利，因為在馬達之設計下，該相當高之轉矩與所有可能達到之轉速近乎相同。
根據本發明之藉由一馬達以驅動織帶紡織機之有利實施例，於申請專利範圍第2項至第7項中描述。
有利的是，當轉子直接於主軸上安裝凸緣。(申請專利範圍第2項)。藉此產生一特別簡單且節省空間之設計，其中尤其是馬達不需自身之軸承。結構上特別有利為，當轉子具永久激磁之磁鐵(申請專利範圍第3項)，而馬達具一印刷電路板、一側板及一定子板，其中該定子透過印刷電路板與定子板相連，而該定子板又透過間隔元件，尤其是透過間隔螺栓安裝於側板上(申請專利範圍第4項)。
特別有利的是，使用一旋轉感應器及一電動控制裝置。此外，該電動控制裝置設計為電旋轉磁場之定子極數之轉速比磁極數之轉速還快，係為有利(申請專利範圍第5項)。
根據專利申請範圍第6項之措施可達成一最佳之造型結構，其為將該主軸透過設計成空心之定子，並設有一感應磁鐵，該感應磁鐵與旋轉感應器共同作用，旋轉感應器係安裝於印刷電路板上感應磁鐵對面之位置。
特別有利為，該旋轉感應器之感應數據可供織帶紡織機使用，因為透過直接傳動，該等數據亦為機械位置之數據(申請專利範圍第7項)。
上文所述及下文關於本發明於申請專利範圍及實施例中所述，其使用之元件無論於大小、造形、使用材料及技術概念皆不受任何侷限，亦即於任何應用領域，適用該應用領域之設計慣例， 可不受任何侷限。
2‧‧‧馬達
10‧‧‧主軸
12‧‧‧軸承
14‧‧‧側板
16‧‧‧鐘形外罩體
18‧‧‧永久磁鐵
20‧‧‧鐵片組合而成之定子
22‧‧‧繞線組
24‧‧‧印刷電路板
26‧‧‧定子板
28‧‧‧定子架
30‧‧‧間隔螺栓
32‧‧‧旋轉感應器
34‧‧‧感應磁鐵
36‧‧‧凸輪
38‧‧‧緯紗驅動軸
40‧‧‧織針驅動軸
42‧‧‧輔助紗線驅動軸
一具有利之直接驅動裝置之織帶紡織機之實施例，將於下文藉圖式進一步加以說明，各圖所示為：圖一 根據本發明之一有利實施例之織帶紡織機驅動裝置之側視圖；圖二 圖一之馬達詳細圖；及圖三 圖二之驅動馬達之切面圖。
一實施本發明之實施例於圖一至圖三中描述。圖一係依據本發明之一習知技術之織帶紡織機，其具用於主軸10之直接驅動裝置，主軸10於本實施例中，用以驅動凸輪36、緯紗驅動軸38、織針驅動軸40及輔助紗線驅動軸42。
根據本實施例之驅動裝置核心為其於圖二作為整體之所示馬達2。該馬達2為非對稱多電極型式之無刷直流馬達。於該實施例，一外轉子以安裝凸緣之方式直接聯結於織帶紡織機之主軸10上。該轉子由一鐘形外罩體16組成，該鐘形外罩體上設有十四個永久磁鐵18。該轉子對面設有一定置之由具12組繞線組22之鐵片組成之定子20。定子20一方面固定於側板14上，另一方面則透過間隔元件，於本實施例中係以三個間隔螺栓30，與定子板26以機械之方式相連。該定子20及定子板26之間設有一印刷電路板24，該印刷電路板上安裝必要之電氣組件以供電於馬達2。本實施例之馬達2共繞上十二個定子齒，藉以達到最佳效率。
藉由外轉子之設置，由馬達技術可知，該轉矩(本實施例中)，可較內轉子之設置增高約5倍。轉子中之永久磁鐵及定子繞線組之數量比為14比12(亦即7比6)，鐘形外罩體之轉速較磁場 之轉速慢七倍，而藉此提升馬達效率。在其他要求條件下及不同轉速或不同轉矩條件下，轉子中之永久磁鐵及定子繞線組之數量比，當然也可改變，只需顧及此處描述之非對稱多電極型式之設計原則，即磁極數與定子極數係不相同，尤其根據下列公式：M=(S * k)+/- 2
其中M係磁極數S係定子極數及K係自然數(k=1,2,3,4....)，此處k=1
此時轉速減速比為2/M。
該所述之馬達2需一組控制裝置以作為無刷馬達(使用電流轉向器之馬達)，該控制裝置於本實施例中係設於印刷電路板24上，且主要由一交流電橋(旋轉電流產生器)組成。再者，該控制器接受旋轉感應器32之數據。旋轉感應器32設於印刷電路板24上，且藉由設於端點上該旋轉感應器32對面之感應磁鐵34測得主軸10之相位值。藉由該測得之主軸10之相位值，而因此鐘形外罩體16相對於定子20之旋轉磁場之數值，其可用於控制電流轉向器之作動以操控磁場之旋轉(必要時取代對於感應電壓之感測)，且於調整裝置中之控制作業係可調整。藉此以避免控制器必須需盲目以某種最低轉數加速轉子-即旋轉磁場-同步馬達，直到能於定子中測得感應電壓，控制器藉其可實施控制。本實施例特別有利之處係，由於轉子及主軸10係以機械之方式直接聯結於一起，旋轉感應器之數據不僅可供控制器使用，亦可供於織帶紡織機本身之控制及調整之用。
10‧‧‧主軸
12‧‧‧軸承
14‧‧‧側板
16‧‧‧鐘形外罩體
18‧‧‧永久磁鐵
22‧‧‧繞線組
24‧‧‧印刷電路板
26‧‧‧定子板
28‧‧‧定子架
30‧‧‧間隔螺栓
32‧‧‧旋轉感應器
34‧‧‧感應磁鐵
36‧‧‧凸輪
38‧‧‧緯紗驅動軸
40‧‧‧織針驅動軸
42‧‧‧輔助紗線驅動軸

Claims (7)

  1. 一種織帶紡織機，其具一與驅動裝置相連之主軸(10)，該主軸上至少一緯紗引入針及至少一織筘以驅動方式連接，其特徵為，該驅動裝置上包含一具一定子(20)、繞線組(22)及一具鐘形外罩體(16)之轉子無刷直流外轉子馬達(2)，且直流馬達(2)設計為非對稱多電極型式馬達，其轉子不具自身之軸承，直接與織帶紡織機之主軸(10)相連。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之織帶紡織機，其特徵為，該轉子係以裝上凸緣之方式直接聯結於主軸(10)上。
  3. 根據申請專利範圍第1項或第2項中任一項所述之織帶紡織機，其特徵為，該轉子被設計為具永久激磁之磁鐵(18)。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述之織帶紡織機，其特徵為，該馬達(2)設有一印刷電路板(24)、一側板及一定子板(26)，其定子(20)透過印刷電路板(24)與定子板(26)相連，而該定子板透過間隔元件，尤其係透過間隔螺栓(30)安裝於側板上。
  5. 根據申請專利範圍第3項所述之織帶紡織機，其特徵為，藉由一旋轉感應器(32)及一電動控制裝置，用以控制定子之電旋轉磁場。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述之織帶紡織機，其特徵為，該主軸(10)通過設計成空心之定子(20)並設有一感應磁鐵(34)，其與旋轉感應器(32)共同作用，其安裝於印刷電路板(24)上感應磁鐵(34)對面。
  7. 根據申請專利範圍第5項所述之織帶紡織機，其特徵為，該旋轉感應器(32)設計成可提供織帶紡織機主軸(10)之機械位 置用之感應數據。
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