Устройство для управления прядильной машиной

 

Изобретение относится к текстильной промышленности. Цель изобретения - повышение точности управления. Сущность изобретения заключается в изменении скоростных режимов рабочих органов прядильных мест для выбранного материала и линейной плотности пряжи. Для этого к каждому рабочему органу прядильного места присоединен с одной стороны самостоятельный электродвигатель, связанный с управляющим устройством, с электронным ключом и преобразователем частоты и регулируемым выпрямителем, с другой стороны - датчик скорости, связанный с блоком входа и выхода управления микропроцессора, который соединен с указанными ключами, преобразователями и регулируемыми выпрямителями. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

09) (11) (51)4 D 01 Н 1 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (89) CS/242367 (48) 10. 12. 85 (2 1) 7773687/30-12 (22) 17.12.84 (31) PU 2007-84 (32) 20.03.84 (33) С$ (46) 07.11.89. Бюл. Н 41 (71) Научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности (CS) и Всесоюзный научно-исследовательский институт легкого и текстильного машиностроения (SU) (72) Ю.И.Кунин (SU) и Мирослав Боучек (CS) (53) 677.052.48 (088 ° 8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЯДИЛЬНОЙ МАШИНОЙ (57) Изобретение относится к тексИзобретение относится к устройст- вам для управления прядильной машиной или же рабочими органами прядильных мест, образованных прядильными камерами (роторами), питающими валиками и расчесывающими валиками лент, волокон и кроме того, отводящими валиками и механизмами намотки (наматывающими валиками) оттягиваемой пряжи, привод которых осуществляется управляющим устройством, электродвигателями с питанием с помощью регулируе" мых преобразователей частоты или на пряжения.

Известны способы управления много" двигательным приводом пневмомеханических прядильных машин, применяющие

2 тильной промышленности. Цель изобретения — по вьш е ни е точности упр авл ения. Сущность изобретения заключается в изменении скоростных режимов рабочих органов прядильных мест для выбранного материала и линейной плотности пряжи. Для этого к.каждому рабочему органу прядильного места присоединен с одной стороны самостоятельный электродвигатель, связанный с управляющим устройством, с электронным ключом и преобразователем частоты и регулируемым выпрямителем, с другой стороны датчик скорости, связанный с блоком входа и выхода управления микропроцессора, который соединен с указанными ключами, преобразователями и регулируемыми выпрямителями. 4 ил. электродвигатели постоянного тока с механическими устройствами для уста" . новки соотношения частоты вращения рабочих органон (патент ФРГ Р 2118775, кл D 01 Н 1/12 1974) или же электро-двигателями переменного тока без возможности установки соотношений часто.ты вращения (патент ЧССР Ф 177136, кл. 0 О1 Н 1/12, 1979).

Далее известен групповой электропривод рабочих органов машины, применяющий электромагнитные муфты для запрядки (авторское свидетельство

ЧССР У 151696, кл. D 01 Н 1/12, 1973).

Также известен групповой электропривод с применением вариантов для регулирования скорости и механическими

1520156 связями для взаимного соединения питающих и отводящих валиков и установки частоты вращения последних (патент

ФРГ У 2754785, кл. 0 01 Н t/12, )978).

Известно также устройство для уп5 ранления рабочими органами прядильной машины, содержащее на Каждом ра-. бочем месте электродвигатели питающего валика, расчесывающего валика, прядильной камеры (ротора), отводящего валика и механизма намотки, блока питания и по числу электродвигателей регулируемые преобразователи частоты или напряжения (патент

США Р 3780513, кл.0 01 Н 1/12, 1973).

Прядильные машины необходимо выпускать в универсальном исполнении, так как они применяются для переработки разных натуральных и химических материалов и для выработки разных линейных плотностей пряжи. Для этой цели надо приспосабливать обороты рабочих органов, т.е. питающих ьаликов, расчесы вающих валиков, также как и обороты отводящих валиков и наматывающих валиков, при этом после установки оптимального режима последних для определенного материала и линейной плотности пряжи необходимо удерживать обороты этих рабочих органов в установленных границах.

У указанных известных устройств отсутствует возможность быстрого и простого изменения режимов скорости

35 вращения рабочих органов прядильных мест для определенного материала и линейной плотности пряжи, трудоемко обслуживание сложных и объемных механических связей в приводном устройстве при переходе из одного режима работы в другой, кроме того, механические связи неудобны из-за больших размеров и массы и являются источником шума.

Задача заключается в создании уст- „5 ройства для управления прядильной машиной и привода рабочих органов с тем, чтобы простым способом можно было оперативно изменить режим работы машины для материала и линейной плотности пряжи и, чтобы с точки зрения

5G размеров и массы устройство было простым.

В предлагаемом устройстве для управления прядильной машиной к каждо" му рабочему органу прядильного места .55 или группе одинаковых рабочих органов присоединен самостоятельный электродвчгатель и датчик скорости, при этом каждый электродвигатель подсоединен с помощью самостоятельной электрической цепи к электронному ключу в управляющем устройстве, соединенному через преобразователь частоты или средней величины напряжения к регулируемому выпрямителю, который присоединен к блоку питания электрическим током, причем датчики скорости присоединены к блоку входа и выхода управления микропроцессора в управляющем устройстве, который соединен Своими электрическими цепями с отдельными ключами, преобразователями и электрическими цепями регулируемых выпрямителей.

Достоинством устройства для управления многодвигательным приводом прядильной машины является то, что можно провести Регулирование частоты вращения рабочих органов машины или прядильных мест оперативно, непрерывно, в широком масштабе и по определенной программе управления рабочим режимом машины при применении микропроцессора и различных способов одиночного, группового или комбинированного приводов машины. Таким способом можно упростить конструкцию машины и снизить размеры, массу и шум машины, потому что исключены механические передачи в электроприводе, требующие, кроме того, трудоемкую и точную технологию,, их изготовления.

На фиг. 1 структурно изображена функциональная схема прядильной машины, у которой к каждой группе одинаковых рабочих органов присоединен самостоятельный электродвигатель на фнг.2 — то же, отводящий валик и наматывающий валик нряднльногo места на концах валов соединены при помощи механической связи, приводимой в движение при помощи общего электродвигателя, на фиг.3 — структурная функциональная схема прядильной машины с индивидуальным электродвигателем рабочих органов у каждого прядильного места, на фиг.4 - блок-схема устройства для управления рабочими органами а

Каждое прядильное место 8 заключает в себя следующие рабочие органы: наматывающий валик 1 для намотки наработанной пряжи 43 на паковку 26, расположенный на общем валу 27, идущему вдоль машины через передачу 6, подсоединенную к групповому электро5 15201 двигателю М 1, к которому присоединен датчик 11 скорости, отводящие валики 2, расположенные также на общем валу 28, который подсоединен передачей 7 к групповому электродвигателю

М 2, к которому присоединен датчик

12 скорости, прядильный ротор 3, подсоединенный к ийдивидуальному двигателю М 3, к которому также присоединен датчик 13 скорости, расчесывающий валик 4, связанный общим валом

29, например, при помощи ремня через передачу 9 с групповым электродвигателем M 4, к которому также присоеди- 15 нен датчик 14 скорости, питающие валики 5, соединенные, например, общим валом 30 через передачу 10 с групповым электродвигателем М 5, к которому присоединен датчик 15 скорости. Дат- 20 чики 11 — 15 скорости регистрируют скорость или частоту вращения электродвигателей M 1 — M 5 и переносят эти данные в управляющее устройство

16, с которым они соединены при помо- 25 щи соответствующей электроцепи. Электродвигатели M 1 - M 5 можно применять как постоянного, так и переменного тока (фиг.1).

Группа наматывающнх валиков 1 и 30 группа отводящих валиков 2 соединена валами .27 и 28 при помощи механической связи 8, на которую подсоединен электродвигатель М 1, при этом датчики 1 и 12 скорости могут быть связаны с валами 27 и 28 (фиг,2) . На фиг.3

35 структурная функциональная схема изображает прядильную машину с прядильными местами, рабочие органы которых оснащены индивидуальными электродвигателями M 1 — М 5 и индивидуальными датчиками 11 — 15 скорости.

При вариантах расположения прядильных мест на прядильной машине общим у всех является то, что привод от- 45 дельных рабочих органов прядильных мест — индивидуально или же в группе — осуществляется индивидуальными электродвигателями M 1 — М 5, к которым присоединены датчики 11 — t5 скорости для измерения частоты вращения электродвигателей или рабочих органов. Датчики скорости присоединены к устройству 16 управления для

55 управления приводом электродвигатеУстройство 16 управления предназначено для непрерывного и оперативного регулирования частоты вращения

56 6 рабочих органов или электродвигателей М 1 — М 5 и их взаимного согласования для разных рабочих режимов по перерабатыванию сырья и выработки пряжи и их поддерживания в определенных границах.

Устройство 16 управления содержит блок 17 питания и защиты, на входе которого имеется напряжение 380 В, частота 50 или 60 Гц, на выходе имеется дополнительное напряжение 380 В, частота 50 или 60 Гц и выводы постоянного напряжения 5, 7, 24 < 15 В, кроме того, могут быть и другие номиналы напряжения, предназначенные для других элементов контроля и управления машиной, Устройство 16 управления также содержит регулируемые выпрямители 18 и 19 с несколькими выходами и присоединенные к блоку

17 питания и преобразователи 2 1 — 25 для изменения частоты напряжения питания электродвигателей переменного тока или изменения средней величины напряжения электродвигателей постоянного тока. Также имеются электронные ключи 31 — 35 т.е. устройства переключения, защиты и сигнализации, предназначенные для отдельных электродвигателей или электромагнитных муфт привода рабочих органов машины.

Приведенные элементы присоединены к коммутатору (блоку входа н выхода)

27 управления микропроцессора 20, выполняющего функции программного блока задания скоростей электродвигателей.

Каждому индивидуальному электродвигателю М 1 — М 5 принадлежит свой ключ 31 — 35, с которым о» соединен через свою электрическую цепь 01, 02, 03, 04, 05. Ключи 31 — 35 соединен электрической цепью со своими преобразователями 21 — 25 изменения частоты или средней величины напряжения, что зависит от вида примененного электродвигателя — переменного или же постоянного тока. Преобразователи

21 — 25 или несколько преобразователей соединены с регулируемыми выпрямителями, 18 и 19. Три преобразователя 21, 22 и 25 соединены с одним регулируемым выпрямителем 18, а другие два преобразователя 23 и 24 соединены с вторым регулируемым выпрямителем 19. Оба регулируемые выпрямители !8 и t9 присоединены к блоку 17 питания электрическим током.

1520156

Датчики 11 — 15 скорости присоединены к блоку 27 входа и выхода управления микропроцессора 20. Блок 27 входа и выхода управления микропроцессора 20 соединен своими электрическими цепямп 36 - 39 с отдельными ключами 31

35 и преобразователями 21 — 25 и далее электрическими цепями 40 и 4 1 с регулируемыми выпрямителями 18 и 19.

Управление многодвигательным приводом машины осуществляется следующим способом, Частота вращения рабочих органов регулируется изменением частоты или средней величины постоянного напряжения электродвигателей М 1 — N 5 преобразователями 21 — 25. Стабильность частоты вращения всех рабочих органов взаимно обеспечивается при помощи датчиков 11 — 15 и преобразователей 18 и 19 через блок 27 входа и выхода управления 2? микропроцессора

20. В случае массовой запряцки или ликвидации обрывов пряжи включение— выключение электродвигателей М 1

М > осуществляется при помощи ключей

31 — 35 и блоков 2? входа и выхода управления микропроцессора 20 по программе, вложенной в память микропроцессора 20. Торможение электродвигателя М 3 прядильного ротора 3 осуществляется подачей постоянного тока из блока 17 питания. Торможение элек25

30 тродвигателей M 1, И 2и N5 и их ре- верс в случае обрыва пряжи осуществляется путем изменения полярности постоянного напряжения у двигателей постоянного тока или переключением фаз в обмотке статоров у двигателей переменного тока. При реверсе электродвигателей М 1,М 2 с целью сни- . жения частоты их вращения, частота преобразователей 21 и 22 передается через ключи 31 и 32. В случае, когда

45 электродвигатели М 1 — М 5 установлены на машине для групп соответствующих рабочих органов (фиг.2) и в устройстве привода наматывающих валиков

1 и отводящих валиков 2 установлена механическая связь 8, реверсирование

50 осуществляется при помощи электромагнитных муфт в этой механической связи 8.

Если на машине установлены постоянные соотношения частоты вращения наматывающих валиков 1, отводящих валиков 2, расчесывающих валиков 4 и питающих валиков 5, то частоту вращения соответствующих электродвигателей М 1, М 2, М 4, М 5 можно регулировать при помощи одного преобразователя 21.

Регулирование частоты вращения рабочих органов может осуществляться в виде сравнивания заданной и фактической частот вращения или сравнения временной длительности импульсов датчиков скорости.

Прядильное место работает следующим образом. Питающие валики 5 по-. дают ленту волокнистого материала расчесывающему валику 4, который расчесывает волокна и передает в ротор

3. В роторе 3 образуется пряжа, которая отводится при помощи отводящих валиков 2 и наматывается при помощи наматывающего валика 1 на бобину 26.

Пуск машины или прядильных мест заключается в определенном порядке пуска отдельных рабочих органов. Сначала пускаются роторы 3 и после достижения ими определенных или полных оборотов начинает работу расчесывающий валик

4 и потом, после определенного времени, питающий валик 5. Для запрядки отводящие валики 2 и наматывающие валки 1 пускаются в обратном направлении для возврата пряжи в ротор 3 и после осуществления запрядки эти отводящие валики 2 и наматывающие валики 1 включаются B направлении отвода и наматыванил пряжи — нормальный режим работы. Эти действия выполняются по точно определенной программе работы, вложенной в микропроцессор ?О, строго для определенного вида перерабатываемого материала и линейной плотности пряжи. Режим рабочих органов и их самостоятельных электродвигателей М 1 — N 5 управляется командами микропроцессора 20 через блок 27 входа и выхода управления и самостоятельный блок коммутации и преобразователи 21 - 25 соответствующих отдельных электродвигателей.

Датчики 11 — 15 скорости передают информацию в блок 27 входа и выхода управления микропроцессора 20, которой по этой информации и вложенной программе управляет деятельностью отдельных электродвигателей И 1

M 5 через их ключи 31 - 35 и преобразователи 21 — 25.

1520!5б

Формула изобретения

Устройство для управления прядильной машиной, содержащее на каждом рабочем месте электродвигатели питающего валика, расчесывающего валика, прядильной камеры, отводящего валика и механизма намотки, блок питания и по числу электродвигателей— регулируемые преобразователи частоты или напряжения, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности управления, оно снабжено регулируемыми выпрямителями, коммутатором, программным блоком задания скоростей электродвигателей и по числу электродвигателей — датчиками их скоростей и электронными ключами, ФФ

Г l при этом. программный блок задания скоростей электродвигателей соединен с коммутаторами, информационными входами связанным с выходами соответствующих датчиков скоростей электродвигателей, а выходами подключенным к управляющим входам соответствующих электронных ключей, регулируемых преобразователей частоты или напряжения и выпрямителей, выходы блока питания соединены с силовыми выходами соответствующих регулируемых выпрямителей, выходы которых через соответствующие регулируемые преобразователи частоты или напряжения и электронные ключи, связаны с входами соответствующих электродвигателей.

1520156

tPuz3

Риг. 9

Составитель А.Чурсин

Техред П,Олийнык а

Корректор Э.Пончакова

Редактор Л.Зайцева

Заказ 6728/32 Тираж 413 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патен ", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101