Привод бобинодержателя

 

Изобретение относится к приводам наматывающих устройств текстильных машин и может быть использовано в производстве искусственных волокон. Целью изобретения является повышение качества намотки бобин. Поставленная цель достигается за счет выполнения индуктора электродвигателя в виде набора из 3N статоров при включении их обмоток, обеспечивающих одновременные вращательное и возвратно-поступательное перемещения ротора. Для управления статорными обмотками используются блоки коммутации обмоток и реверсирования поступательного перемещения ротора. 3 з.п.ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ: (2 1) 4435489/12 (22) 02.06.88 (46) 23.07.91. Бюл, М 27 (71) Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности им. С,М.Êèðoâà (72) Е.Е.Регельман, А.Г.Шнайдер и В,M.Сокол (53) 677..".:: 6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1392155, кл. 0 01 Н 1/24, 1986. (54) ПРИВОД БОБИНОДЕРЖАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к приводам наматывающих устройств текстильных машин

Изобретение относится к приводам наматывающих устройств текстильных машин и может быть использовано в производстве искусственных волокон.

Цель изобретения — повышение качества намотки бобин, На фиг.1 представлен привод, общий вид; на фиг.2 и 3 — фазовые диаграммы обмоток индуктора при прямом и обратном поступательных перемещениях ротора; на фиг.4 — магнитопровод статора, общий вид; на фиг.5 — ротор, общий вид; на фиг,6— структурная схема блока коммутации обмоток; на фиг,7 — структурная схема блока реверсирования поступательного перемещения ротора.

Привод бобинодержателя содержит электродвигатель 1 (фиг.1), индуктор которого состоит из Зп расположенных соосно статоров 2 (фиг.1, шесть статоров) с трехфазными распределенными обмотками 3 — 8, подключенными к системе 9 управления.,, Я2„, 1664903 А1 (5 ) s О О1 Н 1/24, В 65 Н 54/30 и может быть использовано в производстве искусственных волокон. Целью изобретения является повышение качества намотки бобин. Поставленная цель достигается за счет выполнения индуктора электродвигателя в виде набора из 3п статоров при включении их обмоток, обеспечивающих одновременные вращательное и возвратно. поступательное перемещения ротора. Для управления статорными обмотками используются блоки коммутации обмоток и реверсирования поступательного перемещения ротора. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Магнитопроводы статоров 2 запрессованы в корпус 10, снабженный боковыми крышками 11. Ферромагнитный безобмоточный ротор 12 подвешен в газомагнитных опорах первого и последнего статоров 2 индуктора, рабочие поверхности которых покрыты слоем 13 немагнитного материала, а в магнитопроводах которых выполнены каналы 14для Ь подвода сжатого газа в рабочий зазор 15. Ч,)

Длина ротора 12 равна суммарной длине С) индуктора и величине рабочего хода ротора () при его возвратно-поступательном движе.нии. На роторе жестко закреплена бобина

16, несущая паковку 17. Прижимной ролик

18 удерживается рычагами 19, соединенны- ми с осью 20 пружинами 21 кручения. Ось 20 перемещается синхронно с ротором 12 в кронштейнах 22, закрепленных на корпусе l0 электродвигателя, с помощью жестко закрепленного на ней рычага 23, входящего в кольцевую прорезь 24, выполненную на поверхности втулки 25, жестко соединенной с

1664903

20 ротором 12. Крайние положения ротора 12

При его возвратно-поступательном перемещении контролируются датчиками 26 и 27 крайних положений ротора.

На рабочих поверхностях магнитопровадов статоров 2 выполнены совпадающие по направлению с осью вращения ротора 12 рубцы 28 (фиг.4), осуществляющие магI-II; <ую редукцию частоты вращения ротора 12. оследний представляет собой выполненую из ферромагнитного материала толстотенную трубу, на наружной поверхности которой выполнены кольцевые зубцы 29, 30 (фиг,5), расположенные в плоскостях, перпендикулярных к оси вращения ротора 12, и осуществляющие магнитную редукцию ско рости поступательного перемещения ротора 12, наружная поверхность которага покрыта слоем немагнитного материала.

Блок коммутации обмоток (фиг,б) обеспечивает коммутацию обмоток всех Зп ста-! торов индуктора и синфазное включение

,каждого N-ro и (N+3(n-1))-го статоров, причем все синфазные обмотки подключены к, блоку коммутации параллельно, и содержит двенадцать симистарных ключей, каждый из которых содержит симистор, к управляю,щему электроду которого подключен анод динисторного фотоприемника управляющего оптрона, катодом через балластный резистор, подключенный к общей точке между анодами двух диодов, катодами соединен,ных один с анодом, а второй — с катодом

,симистора, и включенную параллельно си мистору цепочку из последовательно соеди— .ненных резистора и конденсатора.

В приемно-наматывающем механизме (фиг.1 и 6) п=2, 1 N 3, количес-во стата, ров в индукторе Зп=б, синфазно первому статору включен четвертый статор, синфазно второму статору включен. пятый статор, синфазно третьему статору включен шестой статор. Включенные параллельно синфазные обмотки 3 первого статора и обмотки 6 четвертого статора подключены к фазам А, В и С трехфазной сети. Параллельно включенные катушки U, Ч, W синфазных обмоток

4 второго и обмоток 7 пятога статоров подключены соответственно через симисторы

31 — 33 первого, второго и третьего симисторных ключей к фазам С, А и В трехфазной сети и через симисторы 34 — 36 четвертого, пятого и шестого симисторных ключей к фазам В, С и А трехфазнай сети. Параллельно включенные катушки U, Ч, W синфазных обмоток 5 третьего и обмоток 8 шестого статорав подключены соответственно к фазам В, С и А трехфазнай сети через cMMNcTOpLI

37-39 седьмого, восьмого и девятого симистарных ключей и к фазам С, А и В трехфазной сети через симисторы 40 — 42 десятого, одиннадцатого и двенадцатого cv!MUIGTop ных ключей, Блок реверсирования поступательного перемещения ротора 12, связанный с датчиками 26 и 27 крайних положений ротора, которые состоят из диодных оптических излучателей 43 и 44 (фиг.7), подключенных к дополнительному источнику питания через третий 45 и четвертый 46 резисторы, диодных фотоприемников47 и 48, подключенных к дополнительному источнику питания через пятый 49 и шестой 50 резисторы, причем диадный фотоприемник первого датчика 26 подключен к R-входу RS-триггера 51, а диодный фотоприемник 48 второго датчика 27 через логический инвертор 52 подключен к

S-входу RS-триггера 51, К прямому выходу

RS-триггера 51 через усилитель-инвертор 53 подключены шесть последовательно соединенных диодных излучателей оптронов 54—

59, причем катод первого из них подключен к выходу усилителя-инвертора 53, а анод последнего через седьмой резистор 60 подключен к дополнительному источнику питания, К инверсному выходу RS-триггера 51 через усилитель-инвертор 61 подключены шесть последовательно соединенных диодных излучателей оптронов 62-67 с подключением катода первого из них к выходу усилителя-инвертора 61 и анода последнего через восьмой резистор 68 к допалнительному источнику питания, Динисторные фоToïðèåìHèêè аптронав 54 — 59 включены соответственно в цепи управляющих электродов симисторов 31 — 33, 37 — 39, а динисторные фотоприемники оптронов 62 — 67 включены соответственна в цепи управляющих электродов симисторав 34 — 36, 40 — 42 (фиг,б), Привод бобинодержателя работает следующим образом.

При подаче сжатого газа через каналы

14 (фиг.1) в рабочие зазоры 15 первого и последнего статоров индуктора электродвигателя 1 ротор 12, несущий бобину 16 с паковкой 17, "всплывает" в слое газовой смазки. Затем ротор 12 устанавливается в исходное положение, при котором торец ротора перекрывает датчик 27. После включения напряжения питания и дополнительнога источника питания оба диодных фотоприемника 47 и 48 оказываются в ненасыщенном состоянии, так как поток излучения диодных излучателей 43 и 44 перекрыт ротором 12. При этом на R-вход RS-триггера

51 поступает уровень логического "0", на вход логического инвертара 52 поступает уровень логического "0", а на S-вход RSтриггера 51 с выхода инвертора 52 паступа1664903 ет уровень логической "1", и RS-триггер 51 устанавливается в единичное состояние с уровнем логического "0" на инверсном и уровнем логической "1" на прямом выходах.

При этом на выходе усилителя-инвертора 53 устанавливается уровень логического "0", через диодные излучатели оптронов 54-59 протекает ток, и последние находятся в излучающем состоянии, насыщая свои динисторные фотоприемники и обеспечивая включение симисторов 31 — 33, 37 — 39. На выходе усилителя-инвертора 61 в это время находится уровень логической "1", удерживающий в запертом состоянии диодные излучатели и динисторные фотоприемники оптронов 62-67 и в выключенном состоянии симистогы 34 -36, 40 — 42. В этом случае катушки U, V и И/ обмоток 3 и 6 подключены соответственно к фазам А, В и С, катушки U, V u И/ обмоток 4 и 7 — соответственно -к фазам С, А и В, а катушки У, Ч и И/ обмоток

5 и 8 — соответственно к фазам В, С и А трехфазной сети. Из диаграмм фазового состояния обмоток статоров для этого случая (фиг,2, г.: —.;;-io, что напряжение в катушках U, Ч и И/ к,.ждой из обмоток 3-8 сдвинуто по

2 Уг фазе на величину . Одновременно напряжение в катушках U, Ч и И/обмотки каждо:о последующего статара сдвинуто по фазе относ тельно одноименных катушек

2л предыдуьцего статора на величину- 3, При этом в индукторе возникает вращающееся и одновременно перемещающееся вдоль оси вращения от обмотки 3 к обмотке 8 магнитное поле, заставляющее вращаться и перемещаться поступательно ферромагнитный ротор 12, а также жестко связанные с ним бобину 16 и паковку 17. Вместе с ротором перемещается жестко связанная с ним втулка 25, увлекающая за собой входящий в ее кольцевую прорезь рычаг 23, жестко связанный с осью 20, чем обесПечивается синхронное с паковкой поступательное перемещение прижимного ролика 18, закрепленного на оси 20 подпружиненными рычагами 19, чем предотвращается травмирование элементарных волокон прижимным роликом 18.

При движении ротора 12 в направлении от обмотки 3 к обмотке 8 (прямой ход) торец ротора выходит из зоны действия датчика

27, диодный излучатель 44 начинает облучать диодный фотоприемник 48, последний насыщается и обеспечивает подачу на вход логического инвертора высокого уровня напряжения (уровня логической "1") и подачу на S-вход RS-триггера 51 уровня логического "0". При этом уровень логического "0"

25, и к отключению симисторов 31-33, 37 — 39

40

5

50 присутствует на S- u R-входах RS-триггера

51, состояние последнего и состояние диодных излучателей оптронов 54-59 и 62-67 не изменяется, коммутация обмоток 3 — 8 не изменяется, направление вращения и направление поступательного перемещения ротора 12 не изменяется.

При дальнейшем поступательном движении торец ротора 12 выходит из зоны действия датчика 26, диодный излучатель 43 начинает облучать диодный фотоприемник

47, последний насыщается и обеспечивает подачу высокого уровня напряжения (уровня логической "1") на R-вход RS-триггера 51, последний переходит в нулевое состояние, при котором на его прямом выходе появляется уровень логического "0", а на его инвер.сном выходе — уровень логической "1". При этом на выходе усилителя-инвертора 53 появляется уровень логической "1", запирающий диодные излучатели оптронов 54—

59, что приводит к отклонению динисторных фотоприемников этих оптронов, включенных в цепь переменного тока, Одновременно появление уровня логической "1" на инверсном выходе RS-триггера

51 вызывает появление уровня логического

"0" на выходе усилителя-инвертора 61 и включение диодных излучателей оптронов

62 — 67, переходящих в излучающее состояние и насыщающих динисторные фотоприемники этих оптройов, что приводит к включению симисторов 34 — 36, 40 — 42. При этом подключение катушек U, V и И/обмоток

3 и 6 к фазам А, В и С трехфазной сети остается неизменным, катушки U, V u W обмоток 4 и 7 оказываются подключенными соответственно к фазам В, С и А трехфазной сети, а катушки U, V и И/ обмоток 5 и 8— соответственно к фазам С, А и В трехфазной сети, Из диаграмм фазового состояния обмоток для этого (фиг.3) видно, что сдвиг фаз напряжения в катушках U, V и И/ каждой из обмоток 3 — 8 остается неизменным по величине и направлению, Однако напряжение в катушках U, V и И/обмотки каждого статора оказывается, смещенным по фазе на величи2л ну относительно последующей (по номеру) обмотки, т,е. сдвиг фаз между одноименными катушками U, Ч и W двух соседних обмоток остается неизменным по величине, но противоположным по направлению, При этом направление вращения магнитного поля в индукторе и ротора 12 с бобиной 16 и паковкой 17 остается неизменным, а направление поступательного перемещения меняется на противоположное (обратный ход ротора).

1664903

Таким образом, обеспечивается возвратно-поступательное движение ротора 12 : жестко связанной с ним бобины 16 с паковкой 17 при одновременном его вращении, неизменном по направлению.

Формула изобретения

1, Привод бобинодержателя, содержа, щий электродвигатель, выполненный в виде с. .:-.ðoìàãíèòíîãî ротора с газомагнитной опорой, концентрично охваченного размещенным в корпусе индуктором, сторона ко.::, î, о, обращенная к ротору, покрыта слоем немагнитного материала, а обмотки

:: -язаны с выходом блока коммутации обмо ток., и блок реверсирования поступательно -.о перемещения ротора, отличающийся те::",, что, с целью повышения качества на,":."..".ки бобин, он дополнительно снабжен ,-:,. ;гчиками крайних положений ротора, вы,.,одами связанными с соответствующими ::; -.,äàMè блока реверсирования поступа=.::ьного перемещения ротора, выходом подключенного к входу блока коммутации обмоток, а индуктор выполнен в виде расположенных по оси ротора трехфазных с распределенной обмоткой статоров, при этом

5 торцовые статоры снабжены газомагнитными опорами ротора.

2. Приводпо п1,отл ичаю щийся тем, что статоры сгруппированы по три, причем соответствующие статоры каждой груп10 пы включены синфазно, первые статоры из групп подключены непосредственно к трехфазной сети, а остальные связаны с ней через блок коммутации обмоток, 3. Приводпо п1,отличающийся

15 тем, что на поверхностях ротора и статоров, обращенных одна к другой, выполнены зубцы, причем на роторе зубцы выполнены в виде колец, а на статорах — параллельно оси ротора.

20 4. Приводпоп.1,отличающийся тем, что на обращенных одна к другой поверхностях торцовых статоров и ротора нанесен слой немагнитного материала.

1664903

1664903

1664903

1664903

Составитель Б. Быховский

Техред М.Моргентал Корректор М. Демчик

Редактор Н. Бобкова

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

Заказ 2369 Тираж 297 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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