[发明专利]由感应电动机驱动的纱线馈送装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于编织机或针织机的纱线馈送装置，更具体地说，涉及由异步感应电动机驱动的纱线馈送装置。

背景技术

织机中的纱线馈送装置通常由同步的、永磁体无刷电动机来驱动。在WO03/029121中揭示了一种这样的纱线馈送装置，其中，驱动装置的绕组件的无刷电动机的速度是由使用用于正弦控制电动机的转子位置信息的方法来控制的矢量。这是因为，如同本领域技术人员所能意识到的，在PMSM或永磁体同步电动机中的扭矩是通过在定子中引入三相电流来控制的，从而最终的转动定子场始终90°于转子通量。WO03/029121还揭示了，转子位置是借助传感器来检测的，或者，转子位置是通过直接测量定子的反向电动力(无传感器的测量)来获得的。

希望使用与其它类型的电动机尤其是异步感应电动机相同的矢量控制技术，因为异步感应电动机由于其广泛的应用要比无刷电动机便宜，无刷电动机通常结合了基于稀土(诸如钕)的昂贵永磁体。尽管由感应电动机传递的扭矩通常小于(约10-20％)从类似尺寸的无刷电动机中获得的扭矩，但是这个小缺点可以通过引入大电流来容易地补偿：这种引入导致吸收功率的小幅增长，然而这个缺点被感应电动机低成本的优点充分弥补了。

进一步的考虑，在传统上控制异步感应电动机被认为比控制同步无刷电动机更加复杂和更加昂贵。尽管这在最近的过去之前是基本真实的，但是现在数字电子部件(尤其是基于DSP的混合控制器)的发展已经显著降低了这种过去习惯被认为是太复杂而不能驱动微控制器的控制类型的成本。

而且，应该注意到，通过使用矢量控制技术，人们可以瞬时地控制电动机的电动扭矩，因此通过实施速度反馈，可以在所有工作条件下，可以只引入用于克服施加至绕组件的负荷扭矩所严格必需的电流。因此，假如与诸如具有恒定电压/频率特性的标量控制(参见例如EP-1050611)的简单控制相比，这种技术具有需要最小可能的电流吸收的优点，从而降低了电动机的附加功率消耗。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种由异步感应电动机驱动的纱线馈送装置，它达到了可与基于同步无刷电动机的纱线馈送装置相比较的性能，同时避免电机吸收功率的增大以及装置整体成本的提高。

从本说明书中，以上的和其它的目的和优点将会变得显而易见，这些目的和优点将通过本发明的一种由感应电动机驱动的纱线馈送装置来获得，这种用于织机的纱线馈送装置，包括一体地支承纱线缠绕臂的飞轮，该飞轮适于为了在存储鼓上缠绕纱线而转动，并且由矢量控制的电动机装置来驱动，该电动机装置通过速度反馈回路来控制，该速度反馈回路包括第一比较器，用于从测量出的电动机速度减去速度参考信号从而提供速度误差信号，并且驱动控制电路，该控制电路控制到达电动机装置的相电压，其中，电动机装置是异步感应电动机，并且在反馈回路中的控制电路包括：第一转换装置，用于将电动机电流的瞬时值和电动机速度测量值在第一固定参考系中转换成包括直流分量和正交分量的转动电流矢量以及转子通量矢量，然后将固定参考系转换成转动系；第二转换装置，用于将速度误差信号和转子通量矢量转换成与垂直于转子通量的电流分量的估计大小相对应的参考正交电流大小；以及调节装置，由第一转换装置产生的转动电流矢量和转子通量矢量以及由第二转换装置产生的参考正交电流大小来驱动，并且调节在电动机中的转子通量的大小。

下面参照附图描述了本发明的若干较佳实施例，其中：

附图说明

图1是根据本发明的织机的纬线馈送装置的简单图解，包括相关的控制电路的框图；

图2和3是有助于说明图1的控制电路工作的矢量图；

图4是设有霍尔传感器的飞轮的示意图，其与本发明的较佳实施例中的一个一起使用；

图5是图1框图的变型的部分框图；

图6是图1框图的另一变型的部分框图；以及

图7是图1框图的另一变型的部分框图。

具体实施方式

在图1中，纬线馈送装置包括外壳P，异步感应电动机M在该外壳P中驱动同轴的飞轮V，该飞轮V与用于输送缠绕在固定存储鼓TA上的纱线RT的纱线槽BR形成一体。纬线供给传感器S检测在存储鼓上的预定扫描区域中是否可获得留头纱，而当每个纱线圈从存储鼓上解除缠绕时，纱线退绕传感器Y输出一个脉冲。处理单元CU从传感器S和Y接收信息，确定在鼓上保持合适的留头纱需要的速度，并产生表示飞轮V所想要的速度的速度参考信号sp_ref。