[發明專利]織機及其超啟動控制方法及系統

在審

• 申請號: 201810914369.1
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN109167540A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 胡臻遙;胡榮杰;汪忠益
• 申請（專利權）人: 上海神源能源科技有限公司
• 主分類號: H02P6/20
• 分類號: H02P6/20;H02P1/46;D03D51/00;D03D51/02;D03D47/32
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種織機超啟動控制方法，包含以下步驟：過調制運行步驟：通過啟動電壓驅動永磁同步電機，獲得啟動轉矩，其中，所述啟動電壓高于永磁同步電機的運行頻率對應的驅動電壓；線性調制運行步驟：通過控制驅動永磁同步電機的電壓，在設定時間段后，將永磁同步電機的轉矩由啟動轉矩跌落至運行轉矩，其中，運行轉矩對應于所述運行頻率；令永磁同步電機處于線性調制模式。相應地，本發明還提供了一種織機超啟動控制系統以及織機。本發明采用兩相過調制技術，將調制比增大，并對基波電壓的幅值進行補償，降低IGBT的開關次數，減少了開關損耗，可將超啟模塊短時間內輸出電壓提高到110％以上，以提供更高的輸出電壓來獲得更大的啟動力矩。

技術領域

本發明涉及紡織織造行業織機領域，具體地，涉及織機及其超啟動控制方法及系統，尤其是噴水織機及其進行超啟動的控制方法及系統。

背景技術

開車痕的存在嚴重影響織物質量，對開車痕的控制是衡量織物質量的重要指標之一，也是衡量當代織機織造性能的重要指標之一。開車痕是織機在正常織造時由于斷經、斷緯或其它原因造成的織機停車后再啟動而形成的布面橫檔織疵，主要是由于織機因故停車時經紗張力發生變化改變而引起經紗蠕變或松弛致使織口位置移動而產生的，而開車后織機在第一緯時轉速變化造成的打緯力變化是開車痕產生的最直接原因。

國內外的織機制造商和研究者一直在尋找解決此問題的方法。如采用電子送經卷取機構、自動尋緯裝置，有的織機還配備了織口緊隨裝置來調節經紗張力，調整織口位置，從而消除經紗蠕變和松弛造成的影響。但是這些機構和裝置要實現其功能，對電機和控制的要求都比較高。還有些織機采用增大主電機功率或者采用超啟動電機的方式來解決織機啟動時打緯力不足的問題，本質上是為了增大主電機啟動時的轉矩。

除了盡量減少織機停車，優化上機工藝，提高織造效率外，解決第一緯打緯力問題最有效的措施是改變啟動轉矩，目前市場上有兩種方法：

(1)傳統的織機多采用交流異步電機通過離合器方式驅動主軸，其為了獲得快速啟動的超啟動效果，采用的技術方案為：織機中的電機采用三角接法結合星形接法，電機在啟動過程中通過三角接法與星形接法的切換來實現超啟動，保證了主軸的快起快停性能，從而保證其起停角控制，能夠快速地達到額定轉速，恢復打緯力。其中，電機不同接法之間的切換需要使用到交流接觸器，超啟動帶來的大電流有可能損害到交流接觸器，并且在切換過程中產生的拉弧存在引起織物燃燒的安全隱患。而且，交流異步電機不易進行調速，一般織機只能通過調整皮帶輪有級改變主軸車速，增加了機械的復雜程度和維護難度，更重要的是無法改變啟動轉矩，同一臺織機面對不同品種的織物時，會出現稀檔或密檔的現象，通過調整機械解決開車痕難度很大。三相異步電動機剛啟動時，轉差率s＝1，轉子漏電抗最大，轉子側功率因數很低(0.3左右)，啟動時轉子繞組電流有功分量很小，導致啟動電流高且轉矩不大；因異步電機的功率因數低，電機要從電網中吸收大量的無功電流，使電網的品質因數下降，影響了電能的有效利用；同樣由于異步電機的效率低，要滿足輸出功率的要求，勢必要從電網多吸收電能，進一步加大了能量的損失，加重了電網負荷。

(2)采用超轉矩驅動電機。電機啟動轉矩倍數是電機啟動性能好壞的重要指標。電機啟動轉矩與電機額定轉矩的比值越大，則表明電機帶載啟動能力越強，啟動時速度上升越快，其中開關磁阻電機最為典型。開關磁阻電機可頻繁正、反轉啟動、停車，系統的調控性能好，控制靈活，易于實現各種特殊要求的轉矩。但是開關磁阻電機有轉矩脈動，從工作原理可知，開關磁阻電動機轉子上產生的轉矩是有一些列脈沖轉矩疊加而成的，由于雙凸極結構和磁路飽和非線性的影響，合成轉矩不是一個恒定轉矩，而是又一個諧波分量，這影響了電動機低速運行性能，而且轉子旋轉布距角通過2.5倍減速比后導致織機主軸的旋轉布距角難以滿足織機慢速尋緯定位精度小于1度的要求；電機傳動系統的噪聲與震動比一般電機大。而且開關磁阻電機及其控制部分價格極其昂貴，市場接受能力差。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種織機及其超啟動控制方法及系統。