專(zhuān)用于圓織機(jī)的電機(jī)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種專(zhuān)用于圓織機(jī)的電機(jī)，包括永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)、永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)控制器以及電機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，所述的永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)控制器包括控制模塊、角位置測(cè)量單元、速度獲取反饋模塊和初始定位模塊，角位置測(cè)量單元用于測(cè)量永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的角位置信號(hào)，速度獲取反饋模塊用于輸出永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)真實(shí)速度信號(hào)，并反饋至控制模塊。由于在圓織機(jī)上采用了永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)，其與現(xiàn)采用的交流異步電機(jī)相比，具有效率高，功率因素高，能力指標(biāo)好，體積小，重量輕，溫升低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
專(zhuān)用于圓織機(jī)的電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種編織機(jī)械的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種專(zhuān)用于圓織機(jī)的電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]—般圓織機(jī)包括主機(jī)、送經(jīng)系統(tǒng)、收卷裝置、機(jī)架；所述主機(jī)包括主電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、經(jīng)絲開(kāi)交機(jī)構(gòu)和引瑋機(jī)構(gòu)，所述引瑋機(jī)構(gòu)包括上門(mén)圈、下門(mén)圈、連接柱、梭子和推進(jìn)器；所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括帶輪、主軸、支座；由主電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。圓織機(jī)的好壞之分可以從以下方面評(píng)比。一;機(jī)器會(huì)不會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)停機(jī)的狀況，經(jīng)常停機(jī)會(huì)降低生產(chǎn)效率，從而加大成本。二是;機(jī)器的節(jié)能狀況，因?yàn)閳A織機(jī)生產(chǎn)的為編織袋是快消品，所以單個(gè)的利潤(rùn)在幾分錢(qián)，他們靠的是量，靠的是不停的工作。所以電機(jī)效率很重要，效率太低的話(huà)每個(gè)小時(shí)消耗的電量就多，袋子的成本價(jià)就會(huì)有所上升的。且機(jī)器的運(yùn)作時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)，只有節(jié)能，才能降低電量，從而降低成本。
[0003]現(xiàn)在的圓織機(jī)一般米用Y系列二相異步電機(jī)，其于交流異步電機(jī)的效率和功率因數(shù)差及負(fù)載率等原因，導(dǎo)致耗能高。其損耗造成效率大致在80%左右，再由于變頻非線(xiàn)性失真、不連續(xù)狀態(tài)、斜坡效應(yīng)等因素實(shí)際功效在80%以下，控制精度、圓織機(jī)穩(wěn)定性變差，其效率低、壽命低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)已有技術(shù)存在的缺陷，提供一種高效、精準(zhǔn)、節(jié)能、體積小的且專(zhuān)用于圓織機(jī)的永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:一種專(zhuān)用于圓織機(jī)的電機(jī)，包括永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)、永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)控制器以及電機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，所述的永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)控制器包括控制模塊、角位置測(cè)量單元、速度獲取反饋模塊和初始定位模塊，角位置測(cè)量單元用于測(cè)量永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的角位置信號(hào)，速度獲取反饋模塊用于輸出永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)真實(shí)速度信號(hào)，并反饋至控制模塊:控制模塊采用可編程控制器和微處理器進(jìn)行硬件電路的搭建，所述的初始定位模塊包括由控制模塊控制產(chǎn)生高頻檢測(cè)脈沖信號(hào)的高頻脈沖發(fā)生器，初始啟動(dòng)時(shí)，控制模塊控制高頻脈沖發(fā)生器產(chǎn)生高頻檢測(cè)脈沖信號(hào)，高頻檢測(cè)脈沖檢測(cè)信號(hào)傳輸至永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)各相位的電源線(xiàn)和繞組上，并通過(guò)角位置測(cè)量單元檢測(cè)永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)的各相位電感值將其傳送至控制模塊，控制模塊處理并計(jì)算出定子和轉(zhuǎn)子的實(shí)際角位置信息，并在調(diào)整控制模塊控制行程數(shù)據(jù)后控制電機(jī)動(dòng)作，所述的電機(jī)經(jīng)套于電機(jī)輸出軸上的皮帶輪組件傳動(dòng)。
[0006]本實(shí)用新型專(zhuān)用于圓織機(jī)的永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于在圓織機(jī)上采用了永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)，其與現(xiàn)采用的交流異步電機(jī)相比，具有效率高，功率因素高，能力指標(biāo)好，體積小，重量輕，溫升低，技能效果顯著等優(yōu)勢(shì)，較好地提高了電網(wǎng)的品質(zhì)因素，充分發(fā)揮了現(xiàn)有電網(wǎng)的容量，節(jié)省了電網(wǎng)的投資，且較好地解決了用電設(shè)備中“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象。
[0007]再者本實(shí)用新型采用了初始高頻脈沖電感定位，避免了霍爾電路對(duì)電機(jī)的影響，無(wú)需重新布線(xiàn)，提高了位置信號(hào)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，便于對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確調(diào)整，大大提高了電機(jī)功效。且將Y系列三相異步變頻電機(jī)改成了永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)，大大提升了功效，節(jié)能環(huán)保效果非常明顯，且電機(jī)裝配或改裝時(shí)無(wú)需對(duì)圓織機(jī)重新布線(xiàn)或改線(xiàn)，兼容性和通用性強(qiáng)。由于永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)和永磁同步電機(jī)的高效率，負(fù)載率及調(diào)速時(shí)在很寬的范圍內(nèi)效率依然很高，因此將永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)和永磁同步電機(jī)應(yīng)用在圓織機(jī)領(lǐng)域會(huì)產(chǎn)生很高的節(jié)能效果。
[0008]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型一種專(zhuān)用于圓織機(jī)的電機(jī)的原理方框圖。
[0010]圖2為本實(shí)用新型單向輪組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖3為永磁直流無(wú)刷電機(jī)或永磁同步電機(jī)與異步電機(jī)的效率曲線(xiàn)圖。
[0012 ]圖4為永磁直流無(wú)刷電機(jī)或永磁同步電機(jī)與異步電機(jī)的功率因數(shù)曲線(xiàn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型專(zhuān)用于圓織機(jī)電機(jī)一種實(shí)施例，包括永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)、永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)控制器以及電機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，所述的永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)控制器包括控制模塊、角位置測(cè)量單元、速度獲取反饋模塊和初始定位模塊，角位置測(cè)量單元用于測(cè)量永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的角位置信號(hào)，速度獲取反饋模塊用于輸出永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)真實(shí)速度信號(hào)，并反饋至控制模塊:控制模塊采用可編程控制器和微處理器進(jìn)行硬件電路的搭建。為了避免霍爾電路對(duì)永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)磁場(chǎng)影響而拉低功率，本實(shí)用新型為采用了初始定位模塊，所述的初始定位模塊包括由控制模塊控制產(chǎn)生高頻檢測(cè)脈沖信號(hào)的高頻脈沖發(fā)生器，初始啟動(dòng)時(shí)，控制模塊控制高頻脈沖發(fā)生器產(chǎn)生高頻檢測(cè)脈沖信號(hào)，高頻檢測(cè)脈沖檢測(cè)信號(hào)傳輸至永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)各相位的電源線(xiàn)和繞組上，并通過(guò)角位置測(cè)量單元檢測(cè)永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)的各相位電感值將其傳送至控制模塊，控制模塊處理并計(jì)算出定子和轉(zhuǎn)子的實(shí)際角位置信息，并在調(diào)整控制模塊控制行程數(shù)據(jù)后控制電機(jī)動(dòng)作，所述的電機(jī)經(jīng)套于電機(jī)輸出軸上的皮帶輪組件傳動(dòng)。本實(shí)用新型的高頻脈沖發(fā)生器作為獨(dú)立的高頻檢測(cè)脈沖信號(hào)源，高頻檢測(cè)脈沖信號(hào)與電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓分頻復(fù)用電源線(xiàn)，無(wú)需重新布線(xiàn)，便于連接裝配和改造，在檢測(cè)位置信號(hào)的同時(shí)不影響永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)，提高位置信號(hào)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。
[0014]本實(shí)施例為了保證永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子跟定子位置和速度的精準(zhǔn)度，還設(shè)有與控制模塊、角位置測(cè)量單元相連接的限位補(bǔ)償裝置，在工作中微調(diào)補(bǔ)償由于實(shí)際角位置信息與控制模塊計(jì)算角位置信息的差異。本實(shí)施例的控制模塊包括位置控制模塊和速度控制模塊，初始位置信號(hào)與所述的實(shí)際角位置信息。
[0015]采用本實(shí)用新型專(zhuān)用于圓織機(jī)的永磁無(wú)刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)的圓織機(jī)與現(xiàn)有采用異步電機(jī)的圓織機(jī)相比，具有以下方面的優(yōu)勢(shì):
[0016]—、在效率及功率方面，異步電機(jī)在工作時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組要從電網(wǎng)吸收部分電能勵(lì)磁，消耗了電網(wǎng)電能，這部分電能最終以電流在轉(zhuǎn)子繞組中發(fā)熱消耗掉，該損耗約占電機(jī)總損耗的20?30%，它使電機(jī)的效率降低。該轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流折算到定子繞組后呈感性電流，使進(jìn)人定子繞組中的電流落后于電網(wǎng)電壓一個(gè)角度，造成電機(jī)的功率因數(shù)降低。由于交流異步電機(jī)控制器采用變頻的方式調(diào)速，導(dǎo)致電機(jī)的諧波等因素，使得電機(jī)的效率進(jìn)一步降低。而本實(shí)用新型專(zhuān)用于圓織機(jī)的永磁直流無(wú)刷電機(jī)或永磁同步電機(jī)在轉(zhuǎn)子上嵌了永磁體后，由永磁體來(lái)建立轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)，在正常工作時(shí)轉(zhuǎn)子與定子磁場(chǎng)同步運(yùn)行，轉(zhuǎn)子中無(wú)感應(yīng)電流，不存在轉(zhuǎn)子電阻損耗，只此一項(xiàng)可提高電機(jī)效率20?30%。由于在專(zhuān)用于圓織機(jī)的永磁直流無(wú)刷電機(jī)或永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子中無(wú)感應(yīng)電流勵(lì)磁，定子繞組有可能呈純阻性負(fù)載，使電機(jī)功率因數(shù)幾乎為I，較好地提高了電網(wǎng)的品質(zhì)因素，充分發(fā)揮了現(xiàn)有電網(wǎng)的容量。另外，從圖
3、圖4所示的永磁直流無(wú)刷電機(jī)和永磁同步電機(jī)與異步電機(jī)的效率及功率因數(shù)曲線(xiàn)圖，其圖中I為永磁直流無(wú)刷電機(jī)或永磁同步電機(jī)的效率以及功率因數(shù)曲線(xiàn)，2為異步電動(dòng)機(jī)的效率以及功率因數(shù)曲線(xiàn)，從圖3、圖4可看出，在負(fù)載率P2/Pn〈50 % (P2電機(jī)實(shí)際功率、Pn電機(jī)額定功率)時(shí)，其運(yùn)行效率和運(yùn)行功率因數(shù)大幅度下降，所以一般都要求其在經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)運(yùn)行，即負(fù)載率在75 % -100 %之間。而永磁直流無(wú)刷電機(jī)和永磁同步電機(jī)在負(fù)載率>20 %時(shí)，其運(yùn)行效率和運(yùn)行功率因數(shù)隨之變化不大，且運(yùn)行效率>80 %。
[0017]二、在起動(dòng)轉(zhuǎn)矩方面，異步電機(jī)起動(dòng)時(shí)，要求電機(jī)具有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，但又希望起動(dòng)電流不要太大，以免電網(wǎng)產(chǎn)生過(guò)大的電壓降落而影響接在電網(wǎng)上的其他電機(jī)和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。此外，起動(dòng)電流過(guò)大時(shí)，將使電機(jī)本身受到過(guò)大電做力的沖擊，如果經(jīng)常起動(dòng)，還有使繞組過(guò)熱的危險(xiǎn)。因此，異步電機(jī)的起動(dòng)設(shè)計(jì)往往面臨著兩難選擇。本實(shí)用新型的永磁直流無(wú)刷電機(jī)或永磁同步電機(jī)采用壓頻開(kāi)環(huán)方式，由于永磁直流無(wú)刷電機(jī)或永磁同步電機(jī)正常工作時(shí)轉(zhuǎn)子繞組不起作用，在設(shè)計(jì)永磁電機(jī)時(shí)，可使轉(zhuǎn)子繞組完全滿(mǎn)足高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求，例如使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)由異步電機(jī)的1.8倍上升到2.5倍，甚至更大，較好地解決了動(dòng)力設(shè)備中“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象。
[0018]三、在工作溫升方面
[0019]由于異步電機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組有電流流動(dòng)，而這個(gè)電流完全以熱能的形式消耗掉，所以在轉(zhuǎn)子繞組中將產(chǎn)生大量的熱量，使電機(jī)的溫度升高，影響了電機(jī)的使用壽命。
[0020]而本實(shí)用新型的永磁直流無(wú)刷電機(jī)或永磁同步電機(jī)效率高，轉(zhuǎn)子繞組中不存在電阻損耗，定子繞組中較少有或幾乎不存在無(wú)功電流，使電機(jī)溫升低，延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命O
[0021]四、在電網(wǎng)運(yùn)行的影響方面
[0022]異步電機(jī)的功率因數(shù)低，電機(jī)要從電網(wǎng)中吸收大量的無(wú)功電流，造成電網(wǎng)、用電設(shè)備及發(fā)電設(shè)備中有大量無(wú)功電流，進(jìn)而使電網(wǎng)的品質(zhì)因數(shù)下降，加重了電網(wǎng)及用電設(shè)備及發(fā)電設(shè)備的負(fù)荷，同時(shí)無(wú)功電流在電網(wǎng)、用電設(shè)備及發(fā)電設(shè)備中均要消耗部分電能，造成電力電網(wǎng)效率變低，影晌了電能的有效利用。同樣由于異步電機(jī)的效率低，要滿(mǎn)足輸出功率的要求，勢(shì)必要從電網(wǎng)多吸收電能，進(jìn)一步增加了電網(wǎng)能量的損失，加重了電網(wǎng)負(fù)荷。
[0023]本實(shí)用新型專(zhuān)用于圓織機(jī)的永磁直流無(wú)刷電機(jī)或永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子中無(wú)感應(yīng)電流，電機(jī)的功率因數(shù)高，提高了電網(wǎng)的品質(zhì)因數(shù)，使電網(wǎng)中不再需安裝補(bǔ)償器。同時(shí)，因永磁電機(jī)的高效率，也節(jié)約了電能。
[0024]綜上所述，由于圓織機(jī)現(xiàn)在的狀況是使用4極2.2KW或3KW加過(guò)橋變速來(lái)驅(qū)動(dòng)，而我們將永磁直流無(wú)刷電機(jī)或永磁同步電機(jī)應(yīng)用在圓織機(jī)上可以大大節(jié)能還可以省去過(guò)橋。整體設(shè)備體積更小、更輕，成本又低。圓織機(jī)工作穩(wěn)定，大大提高了圓織機(jī)的工作效率、環(huán)保節(jié)能，且作為配件供給圓織機(jī)廠商時(shí)，無(wú)需對(duì)圓織機(jī)本身做更改布線(xiàn)，通用性強(qiáng)，同時(shí)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，符合圓織機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境。
[0025]雖然本實(shí)用新型已以具體實(shí)施例公開(kāi)如上，然而其并非用以限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，仍可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)視所附的權(quán)利要求書(shū)的范圍所界定者為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種專(zhuān)用于圓織機(jī)的永磁無(wú)刷直流電機(jī)，其特征在于:包括永磁無(wú)刷直流電機(jī)主體、永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制器以及電機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，所述的永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制器包括控制模塊、角位置測(cè)量單元、速度獲取反饋模塊和初始定位模塊，角位置測(cè)量單元用于測(cè)量永磁無(wú)刷直流電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的角位置信號(hào)，速度獲取反饋模塊用于輸出永磁無(wú)刷直流電機(jī)真實(shí)速度信號(hào)，并反饋至控制模塊:控制模塊采用可編程控制器和微處理器進(jìn)行硬件電路的搭建，所述的初始定位模塊包括由控制模塊控制產(chǎn)生高頻檢測(cè)脈沖信號(hào)的高頻脈沖發(fā)生器，初始啟動(dòng)時(shí)，控制模塊控制高頻脈沖發(fā)生器產(chǎn)生高頻檢測(cè)脈沖信號(hào)，高頻檢測(cè)脈沖檢測(cè)信號(hào)傳輸至永磁無(wú)刷直流電機(jī)各相位的電源線(xiàn)和繞組上，并通過(guò)角位置測(cè)量單元檢測(cè)永磁無(wú)刷直流電機(jī)的各相位電感值將其傳送至控制模塊，控制模塊處理并計(jì)算出定子和轉(zhuǎn)子的實(shí)際角位置信息，并在調(diào)整控制模塊控制行程數(shù)據(jù)后控制電機(jī)動(dòng)作，所述的電機(jī)經(jīng)套于電機(jī)輸出軸上的單向輪組件皮帶單向傳動(dòng)。
【文檔編號(hào)】D03D51/02GK205711198SQ201620688410
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】黃君華
【申請(qǐng)人】蒼南縣華仲機(jī)電有限公司