Привод бобинодержателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 24, В 65 Н 5430 5) ЕНИ ьнои оваМ Сона- шин ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский институт текстили легкой промышленности им, С,М,Кир(56) Авторское свидетельство СССРМ 1392155, кл. 0 01 Н 1/24, 1986.(57) Изобретение относится к приводаматывающих устройств текстильных ма 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. 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 Зп 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 14 для подвода сжатого газа в рабочий зазор 15. Длина ротора 12 равна суммарной длине 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 10 электродвигателя, с помощью жестко закрепленного на ней рычага 23, входящего в кольцевую прорезь 24, выполненную на поверхности втулки 25, жестко соединенной с20 ротором 12. Крайние положения ротора 12 При его возвратно-поступательном перемещении контролируются датчиками 26 и 27 крайних положений ротора,На рабочих поверхностях магнитопроводов статоров 2 выполнены совпадающие по направлению с осью вращения ротора 12 рубцы 28 (фиг.4), осуществляющие магнктую редукцию частоты вращения ротора 12, оследний представляет собой выполненую из ферромагнитного материала толстотенную трубу, на наружной поверхности которой выполнены кольцевые зубцы 29, ЗО (фиг,5), расположенные в плоскостях, перпендикулярных к оси вращения ротора 12, и осуществляющие магнитную редукцию скорости поступательного перемещения ротора 12, наружная поверхность которого покрыта слоем немагнитного материала,Блок коммутации обмоток (фиг,6) обеспечивает коммутацию обмоток всех Зп статоров индуктора и синфазное включение ,каждого й-го и (М+З(п-го статоров, при,чем все синфазные обмотки подключены к ,блоку коммутации параллельно, и содержит двенадцать симисторных 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, 1й - 3, количес-во стато,ров в индукторе Зп=6, синфазно первомустатору 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 О,Ч, Ю синфазных обмоток 4 второго и обмоток 7 пятого 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 трехфазной сети. Параллельно включенные катушки О, Ч, Ю синфазных обмоток 5 третьего и обмоток 8 шестого статоров подключены соответственно к фазам В, С и А трехфазной сети через симисторы 37-39 седьмого, восьмого и девятого симисторных ключей и к фазам С, А и В трехфазной сети через симистооы 40 - 42 десятого, одиннадцатого и двенадцатого симисторных 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 фотоприемников 47 и 48, подключенных к дополнительному источнику питания через пятый 49 и шестой 50 резисторы, причем диодный фотоприемник первого датчика 26 подключен к В-входу ЯЯ-триггера 51, а диодный фотоприемник 48 второго датчика 27 через логический инвертор 52 подключен к Я-входу КЯ-триггера 51, К прямому выходу Я 8-триггера 51 через усилител ь-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 ВЯ-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 дополнительному источнику питания, Динисторные фотоприемники оптронов 54 - 59 включены соответственно в цепи управляющих электродов симисторов 31 - 33, 37 - 39, а динисторные фотоприемники оптронов 62 - 67 включены соответственно в цепи управляющих электродов симисторов 34 - 36, 40 - 42 (фиг,6),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 дополнительного 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 Й-вход КЯ-триггера 51 поступает уровень логического "О", на вход логического инвертора52 поступает уровень логического "0", а на Я-вход КЯтриггера 51 с выхода инвертора 52 поступа 16649035 10 20 30 40 45 50 55 ет уровень логической "1", и ВЯ-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 симисторы 34 -31":, 40 - 42, В этом случае катушки О, Ч и ЧЧ обмоток 3 и 6 подключены соответственно к фазам А, В и С, катушки О, Ч и й обмоток 4 и 7 - соответственно к фазам С, А и В, а катушки О, 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,: - .,но, что напряжение в катушках О, Ч и Ю к,.ждой из обмоток 3-8 сдвинуто по2 лфазе на величину . Одновременно напряжение в катушках О, Ч и Я обмотки каждо:о последующего статара сдвинуто по фазе относ отельно одноименных катушек2 предыдуьцего статора на величину, 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 Я-вход ЙЯ-триггера 51 уровня логического "0". При этом уровень логического "0" присутствуетна Я- и Й-входах ВЯ-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 В-вход ЙЗ-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,25, и к отключению симисторов 31-33, 37 - 39 Одновременно появление уровня логической "1" на инверсном выходе ВЯ-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 О, Ч и В обмоток 3 и 6 к фазам А, В и С трехфазной сети остается неизменным, катушки О, Ч и Ю обмоток 4 и 7 оказываются подключенными соответственно к фазам В, С и А трехфазной сети, а катушки О, Ч 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 О, Ч и В/ каждой из обмоток 3 - 8 остается неизменным по величине и направлению, Однако напряжение в катушках О, Ч и Чч обмотки каждого статора оказывается, смещенным по фазе на величи 2 лнуотносительно последующей(по номеру) обмотки, т,е. сдвиг фаз между одноименными катушками О, Ч и Ч 4 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 противоположноеТаким 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 ферромагнитного ротора с газомагнитной опорой, концентрично охваченного размещенным в корпусе индуктором, сторона ко;:,ого, обращенная к ротору, покрыта слоем немагнитного материала, а обмотки язаны с выходом блока коммутации обмоток, и блок реверсирования поступательного перемещения ротора, о т л и ч а ю щ и й с я тед, что, с целью повышения качества на,"отки бобин, он дополнительно снабжен а гчиками крайних положений ротора, вы.дами связанными с соответствующими ; одами блока реверсирования поступа,.:,ьного перемещения ротора, выходом подключенного к входу блока коммутацииобмоток, а индуктор выполнен в виде расположенных по оси ротора трехфазных с распределенной обмоткой статоров, при этом5 торцовые статоры снабжены газомагнитными опорами ротора.2. Приводпо п 1,отл ичаю щийсятем, что статоры сгруппированы по три, причем соответствующие статоры каждой груп 10 пы включены синфазно, первые статоры изгрупп подключены непосредственно к трехфазной сети, а остальные связаны с нейчерез блок коммутации обмоток,3, Приводпо п 1,отличающийся15 тем, что на поверхностях ротора и статоров,обращенных одна к другой, выполнены зубцы, причем на роторе зубцы выполнены ввиде колец, а на статорах - параллельно осиротора.20 4. Приводпоп.1,отличающийсятем, что на обращенных одна к другой поверхностях торцовых статоров и ротора нанесен слой немагнитного материала,1664903ц 8. УСоставитель Б. Быховский Редактор Н. Бобкова Техред М,Моргентал Корректор М. Демчик Заказ 2369 Тираж 297 Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул,Гагарина