织机织轴驱动系统的设计.pdf
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1、第2 7 卷第1 期 2 0 0 6 年1 月 纺织学报 J o 岫a l0 fT e x m eR e 驼a r c h V 0 l2 7N ol J a n 2 0 0 6 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 t ( 2 0 0 6 ) 0 I 一0 0 2 7 0 3 织机织轴驱动系统的设计 陈革,过于清,林申 ( 东华大学机械工程学院,上海2 0 0 0 5 1 ) 摘要电子送经取代机械式送经机构已成为织机发展的主流。介绍了采用步进电机作为送经电机的织轴驱动 系统的殴计。通过对直流电机、交流电机和步进电机的比较,结合织机的织轴驱动特点,得出选用步进电机有较高 性价比的结论。分析了步进
2、电机在织造过程中的加减速棒制方法以及步进电机的驱动原理,阐述了织轴驱动系统 机械传动的参数计算方法,并以示例进行了说明。 关键词步进电机;织轴;驱动系统;设计 中图分类号:曙1 0 33 3文献标识码:A D e s i g no ft h e 捌v i n gs y s t e mo fl o o m 7 sw a r pb 咖 c H E NG e ,G u OY u q i “g ,Ns h e “ ( c 。如笋o ,胁曲n 如一嘶m 啪g ,踟n 曲缸邮时,舳n 咖i2 ( ) 0 0 5 1 ) A c tl th a sb e c o m eam a i nd e v e l o
3、 p i “gt r e n do ft h e1 0 0 mt h a tt h ee l e c t r o n i cl e t d fn l e c h a n i s ms u h s t i t u t e s t h em e c h a n i c a lo n e T h i sp a p e rj n t m d u c e dt h ed e s i g l lo ft h ed v j “gs y s t e mo faw 8 r pb e n mi nw h i c hHs t 。p m o t o rw a sa d o p t e da st h el e t o
4、 f rm o 衙 B yc o m p a “gD C , A Ca n ds t 。p m o t o T sa n da n a l y z i “gt h ed d v l n g c h a r a c t e s L ;c s0 ft h ew 8 I pb e 砌,ac o n c l u s i o nw a sd I a w nt h a tah i g h e 。p e d b 皿a I l c et op d c em t i oc o u l db 89 0 t w h e nas t 8 p 一咖t o rw a ss e l e c t e df o rt h ew
5、 a r pb e 锄T h ea c c e l e r a t i “ga n dd e c e l e m t i “go f 出es t 8 p m o t o rd 山i “g w e a v i “g 粕di t sd 打v i “gp r i n c i p l ew e r ed i s c u s s e d ,a n d 山ec a l c u l a t i “gm e 山o df o 。p a r a l I l e t e r s o ft h em e c h a I l i c a l d d v i “gs y 8 t e mw a se x p o u n d
6、 e dw i t he x a m p l e s K e yw o r d ss t e p n 1 0 t o r ;w 8 r ph e a m ;d d v i “g8 y s t e m ;d e s i g n 在织机的电子送经系统中,采用步进电机为驱 动源的织轴驱动系统由步进电机驱动器、步进电机 和机械减速装置组成,如图1 所示。控制器送来的 控制脉冲信号,经送经电机驱动器放大处理后,驱动 送经电机转动,通过机械减速装置减速,传动织轴送 出经纱。 l 兰兰! :竺2 兰 一i 苎螋经纱誊力信号 】兰兰卜屯垂) 叫j 口 图1织机电子送经的织轴驱动系统 1 送经电机的选择 传统的
7、电子送经系统巾,送经电机一般采用直 流或交流伺服电机。直流伺服电机的线形调速范围 较大,易控制,效率高,但由于存在的电刷会产生电 火花而干扰控制系统的正常工作;交流伺服电机的 低频特性,矩频特性和运行特性都比较好,但是价格 较为昂贵。 与交流伺服电机和直流伺服电机相比,步进电 机具有以下特点:1 ) 输入脉冲与步进电机的角位移 量有严格的对应关系,步距误差不会积累;2 ) 步进电 机的转速在负载功能范围内不会因电流、电压、负载 收稿日期:2 0 0 4 一0 4 一1 6修回日期:2 0 0 50 9 0 l 作者简介:陈革( 1 9 6 7 一) ,男,副教授,博士。主要研究方向为新型纺织机
8、械与机电一体化控制。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【2 8 】 纺织学报第2 7 卷 的波动而变化;3 ) 在一定的频率范围内能按脉冲的 要求快速启动、停止和反转;4 ) 具有自锁功能,且定 位精度高u 一。 织机送经机构的负载特点是在织造过程中,送 经电机正转送出经纱时,经纱张力不是负载阻力,而 是驱动力,步进电机只需要输出较小的力矩,克服蜗 杆、蜗轮减速器的自锁性,织轴就可以送出经纱,此 时送经电机的转速一般较高;当送经电机反转张紧 经纱时
9、,经纱张力是负载阻力,步进电机需要输出较 大的驱动力矩,而此时对送经电机的转速要求较低。 步进电机的矩频特性正好与送经电机的负载特点相 适应。目前,步进电机的斩波限流技术已成熟,步进 电机的能耗得到大幅度降低,其性能稳定,控制方 便,能满足织轴的驱动,而且成本低,有较高的性价 比,因此,步进电机成为织机送经机构理想的驱动元 件,已有不少织机制造公刮采用步进电机作为送经 电机。如日本的T s u d a k o m 公司和杭州引春机械制 造公司均采用r 步进电机驱动的送经装置,沈阳莱 茵公司作为德国B e r $ rh h r 公司在中国的总代理, 其开发的步进电机作为送经电机的驱动装置已广泛
10、用于国内剑杆织机,且用该系统成功地为国内多家 纺织厂的意大利F A s T 剑杆织机、比利时H c A N o L 剑杆织机、日本的石川剑杆织机、韩国、台湾的剑杆 织机的送经卷取系统进行了技术改造。 由织机送经机构的负载特点可知,送经电机的 功率选择要根据在非织造状态下的织轴倒转负载来 确定,而织轴倒转负载与织物的上机张力、纱线粗 细、经密和纬密相关。由于这些因素的不确定性,设 计时可采取以下方法大致确定送经电机的功率:轻 型织机可选用3 0 0 5 0 0w ,一般织机选用5 0 0 8 0 0w ,重磅织机可选用8 0 0 l2 0 0w 。 此外,在设计控制程序时,还要考虑所选步进电 机
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