[發明專利]工業縫紉機快速停車系統及其方法

無效

• 申請號: 201010127217.0
• 申請日: 2010-03-19
• 公開（公告）號: CN101834556A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 李曉軍;張仲超;王正仕;黃曉剛;王俊江
• 申請（專利權）人: 義烏市華晨機電有限公司
• 主分類號: H02P6/24
• 分類號: H02P6/24
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及一種工業縫紉機，尤其涉及一種提高停車平穩性、縮短停車時間的工業縫紉機快速停車系統及其方法。

背景技術

目前，工業縫紉機電腦平車大多采用直流無刷電機，直流無刷電機的驅動部分主電路一般采用如圖1所示的電路，圖1中，T1～T6為開關管，D1～D6為快恢復二極管，RA、RB、RC為電機每相內阻，LA、LB、LC為電機每相電感，Ud為電源供給的直流母線電壓，EA、EB、EC為電機繞組反電勢。由于直流無刷電機調速性能好，無須維護，因此被廣泛應用。目前，國內大部分平縫機停車采用的是先把速度降到希望的一個較低轉速，降速過程采用自由停車或減小相繞組電壓方法，然后采用下橋臂3只開關管T4、T6、T2同時開通進行能耗制動停機，這種方法雖然可以基本滿足縫紉機停車要求，但是停車時間較長，影響生產效率，而且停車時電機會抖動，停車過程不夠平穩，可靠性和安全性不夠理想。

發明內容

本發明主要解決原有工業縫紉機停車時間較長，影響生產效率，而且停車時電機會抖動，停車過程不夠平穩，可靠性和安全性不夠理想的技術問題；提供一種能使工業縫紉機快速停車，大大縮短停機時間，提高生產效率，而且停車過程比較平穩，不會產生電機抖動現象，提高可靠性和安全性的工業縫紉機快速停車系統及其方法。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：本發明的工業縫紉機快速停車系統，包括中央處理單元、電機主驅動電路及控制工業縫紉機運轉的直流無刷電機，所述的電機主驅動電路包括六個開關管T1～T6構成的橋堆電路，三個開關管T1、T3和T5構成上橋臂，三個開關管T4、T6和T2構成下橋臂，所述的橋堆電路的輸入端與系統電源相連，橋堆電路的三路輸出分別與所述的直流無刷電機的A相繞組、B相繞組、C相繞組相連，所述的六個開關管T1～T6的控制端分別與所述的中央處理單元的六路PWM控制信號相連，所述的直流無刷電機上設有光電編碼器和位置傳感器，所述的光電編碼器、位置傳感器以及工業縫紉機的針位信號、工業縫紉機的腳踏板信號分別與所述的中央處理單元相連。中央處理單元發出六路PWM控制信號，送給電機主驅動電路，然后直流無刷電機運轉，帶動縫紉機主軸進行縫紉。直流無刷電機軸上安裝光電編碼器，一方面送出電機速度信號，一方面通過位置傳感器送出電機轉子位置信號，給中央處理單元進行檢測和控制。工業縫紉機的啟動以及停機信號是由安裝在縫紉機上的腳踏板提供的。六個開關管T1～T6是由中央處理單元發出的六路PWM控制信號控制的。工業縫紉機高速運轉過程中，當停機信號有效時，中央處理單元根據測得的轉速調整驅動波形的PWM占空比值，即調整六路PWM控制信號的輸出。工業縫紉機不同運轉方式下，中央處理單元發出不同占空比的六路PWM控制信號進行控制，以達到快速、平穩地停車。與工業縫紉機相連的還有針位信號以及縫紉機切線、掃線電磁鐵。針位信號給中央處理單元提供準確的縫紉機針桿位置，中央處理單元通過控制電機的運轉，可以保證縫紉機針桿按照要求準確定位，以滿足用戶需要。縫紉機切線、掃線電磁鐵則在縫紉過程中完成線的自動剪斷以及自動撥到適當位置的操作。

本發明的工業縫紉機快速停車方法，包括以下步驟：

?a.在所述的工業縫紉機高速運轉過程中，當所述的工業縫紉機的腳踏板信號提供的縫紉機的停機信號有效時，所述的中央處理單元經過內部程序的分析和處理，輸出六路PWM控制信號分別給所述的電機主驅動電路的六個開關管T1～T6，立刻關斷六個開關管T1～T6，隨后中央處理單元通過所述的光電編碼器及位置傳感器采集所述的直流無刷電機的轉速，根據測得的轉速值，估算出驅動波形的PWM占空比值，再以這個占空比值開通下橋臂的三個開關管T4、T6和T2，給所述的直流無刷電機一個附加反力矩；

b.所述的中央處理單元不斷測量直流無刷電機的轉速，根據轉速調整驅動波形的PWM占空比值，不斷加大直流無刷電機的附加反力矩；

c.當直流無刷電機的轉速降到一個較低轉速后，中央處理單元輸出的PWM控制信號使得所述的下橋臂的三只開關管T4、T6和T2全部開通，此時驅動波形的PWM占空比值達到最大值，采用能耗制動，在最短時間內使所述的直流無刷電機停止運轉，使工業縫紉機快速停車。

采用上述方法，大大縮短了工業縫紉機的停機時間，提高生產效率，同時也保障了此時直流無刷電機的電流在合理的范圍，避免了高速直接停機產生過電流，提高可靠性和安全性。