ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ШВЕЙНОЙ МАШИНЫ

ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ШВЕЙНОЙ МАШИНЫ


RU (11) 2006169 (13) C1

(51) 5 H02P5/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5041711/07 
(22) Дата подачи заявки: 1992.05.12 
(45) Опубликовано: 1994.01.15 
(71) Заявитель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "Эста" 
(72) Автор(ы): Бакланов А.И.; Очеретнюк В.А.; Семенов А.А. 
(73) Патентообладатель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "Эста" 

(54) ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ШВЕЙНОЙ МАШИНЫ 

Использование: для регулирования скорости швейных машин. Сущность: сигналы на первом и втором выходах мультиплексоры представляет собой широтно-модулированные импульсы, скважность которых определяет среднее значение тока в обмотках тормозного и сцепного механизмов, что, в свою очередь, определяет величины тормозного или приводного момента, передаваемого на главный вал швейной машины. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования скорости швейных машин.

Известно устройство для цифрового регулирования скорости швейной машины, главный вал которой приводится во вращение электродвигателем, работающим в сочетании с тормозным и сцепным механизмами, содержащее узел измерения действительного значения частоты вращения главного вала машины, датчик задающего сигнала, микроЭВМ [1] .

Известна также быстродействующая система для управления скоростью швейной машины, содержащая ускоряющее устройство, с помощью которого обеспечивается подача энергии движения первичного двигателя к подвижному объекту, устройство замедления подвижного объекта, тахогенератор, счетчик, цифровое устройство передачи информации [2] .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является цифровой электропривод швейной машины, содержащий электродвигатель со сцепным и тормозным механизмами и тахогенератор, соединенные с главным валом швейной машины, задатчик, связанный с педалью управления швейной машины, и счетчик. В данном электроприводе арифметическое вычислительное устройство, соединенное со счетчиком, используется для передачи информации, характеризующей измеренный счетчиком интервал между последовательными импульсами, поступающими с выхода делителя частоты, связанного с тахогенератором, в соответствии с определенной передаточной функцией [3] .

Недостатками указанных цифровых электроприводов швейных машин является наличие вычислительных преобразований с использованием постоянных коэффициентов в канале регулирования, что приводит к появлению дополнительных погрешностей в регулируемой величине. Кроме того, коэффициенты передаточной функции вычислительного устройства [3] требуют оптимизации при изменении размера шкива ременной передачи, соединяющей двигатель с главным валом машины. Эта операция может вызвать дополнительные трудности в процессе эксплуатации швейной машины.

Указанные недостатки устраняются за счет того, что в известный цифровой электропривод швейной машины, содержащий электродвигатель со сцепным и тормозным механизмами и тахогенератор, соединенные с главным валом швейной машины, задатчик, связанный с педалью управления швейной машины, и счетчик, введены ждущий мультивибратор и мультиплексор, при этом первый вход счетчика соединен с выходом тахогенератора, второй - с выходом задатчика частоты, выходы ждущего мультивибратора и счетчика подключены соответственно к первому и второму входам мультиплексора, первый и второй выходы которого связаны соответственно с тормозным и сцепным механизмами, а третий выход подключен к входу ждущего мультивибратора и третьему входу счетчика.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого цифрового электропривода швейной машины; на фиг. 2 - временные диаграммы работы.

Цифровой электропривод швейной машины содержит двигатель 1 с тормозным 2 и сцепным 3 механизмами, соединенный с главным валом швейной машины 4 и управляемый воздействием (нажатием) на ее педаль 5, задатчик 6, связанный с педалью 5 машины 4, выходной сигнал которого зависит от положения педали 5 управления, тахогенератор 7, соединенный с главным валом швейной машины 4, частота следования выходных импульсов которого пропорциональна частоте вращения главного вала машины 4, подключенный выходом к первому входу счетчика 8, второй вход которого соединен с выходом задатчика 6. Электропривод содержит также ждущий мультивибратор 9 и мультиплексор 10, первый вход которого подключен к выходу ждущего мультивибратора 9, второй вход - к выходу счетчика 8, первый и второй выходы мультиплексора 10 соединены соответственно с тормозным 2 и сцепным 3 механизмами, а третий выход подключен к входу ждущего мультивибратора 9 и к третьему входу счетчика 8.

Электропривод швейной машины работает циклически следующим образом.

Информация на выходе задатчика 6 зависит от положения педали 5 управления и соответствует номеру ступени скорости N. При появлении запускающего сигнала на третьем входе счетчика 8 и входе ждущего мультивибратора 9 начинается очередной цикл формирования управляющих воздействий. На выходе ждущего мультивибратора 9 вырабатывается сигнал длительностью То, в счетчик 8 перезаписывается число N с выхода задатчика 6. Счетчик 8 работает в режиме декрементирования числа N на втором его входе, импульсами тахогенератора 7 на первом его входе. Длительность сигнала на выходе счетчика 8 определяется временем декрементирования до нуля числа N.

На фиг. 2а приведена временная диаграмма сигналов на входах и выходах мультиплексора 10 для случая, когда длительность То сигнала на выходе ждущего одновибратора 9 меньше длительности сигнала Т на выходе счетчика 8, на фиг. 2б - когда длительность То больше длительности Т. В первом случае формируется сигнал только на втором выходе мультиплексора, во втором случае - только на первом с длительностью (То-Т1). На третьем выходе мультиплексора 10 сигнал появляется после исчезновения сигналов на его входах, он запускает ждущий одновибратор 9 и перезаписывает число в счетчик 8. Далее описанный процесс повторяется.

Сигналы на первом и втором выходах мультиплексора 10 представляют собой широтно-модулированные сигналы, скважность которых Qт и Qn определяет среднее значение тока в обмотках управления тормозного 2 и сцепного 3 механизмов, которое, в свою очередь, определяет величины тормозного или приводного момента, передаваемого на главный вал швейной машины 4. Установившемуся значению частоты вращения главного вала машины соответствует равновесие приводного момента сцепного механизма 3 и момента сопротивления швейной машины 4. Зависимость величины момента сопротивления от частоты вращения главного вала машины практически линейная, поэтому каждому значению скважности Qn сигнала на втором выходе мультиплексора 10 в установившемся режиме соответствует вполне определенное значение частоты вращения, величина которой тем больше, чем больше величина скважности Qn.

Возмущение по частоте вращения главного вала швейной машины или изменение числа N при смене заданного номера ступени скорости воздействием на педаль машины изменяет время декрементирования счетчиком 8 числа N и изменяет длительность Т сигнала на его выходе, изменяющего скважность Qn сигнала на втором выходе мультиплексора 10. При превышении истинной частоты вращения f заданного значения fо скважность Qn уменьшается, вследствие чего уменьшается и приводной момент сцепного механизма 3. Частота вращения главного вала машины уменьшается до достижения равновесия приводного момента и момента сопротивления швейной машины 4. При достаточно большом отрицательном рассогласовании fo-f длительность Т сигнала на выходе счетчика 8 может уменьшаться настолько, что становится меньше длительности То сигнала на выходе ждущего мультивибратора 9, вызывая тем самым появление на первом выходе мультиплексора 10 сигнала скважностью Qт, включающего тормозной механизм 2, и появление дополнительного тормозного момента от тормозного механизма.

При этом главный вал машины интенсивно тормозится. Постепенное уменьшение скорости увеличивает длительность Т сигнала на выходе счетчика 8, после достижения им длительности, равной То, сигнал на первом выходе мультиплексора 10 исчезает, исчезает и дополнительный тормозной момент. По мере дальнейшего приближения истинного значения частоты вращения к заданному появлению сигнал на втором выходе мультиплексора 10, который растет до достижения равновесия приводного момента и момента сопротивления на главном валу машины, соответствующего заданной ступени скорости.

Длительность То опорного сигнала на выходе ждущего мультивибратора 9 устанавливается таким образом, что при выбранном соотношении размеров шкивов ременной передачи от двигателя со сцепным и тормозным механизмами к главному валу машины максимальному номеру ступени скорости соответствует максимальная частота вращения главного вала машины.

Ждущий мультивибратор 9 может быть реализован на микросхеме К 155 АГ 1, счетчик 8-К 561ИЕ11, мультиплексор 10-К561КП1, или аналогичных им по функциональному назначению электронных компонентах. Остальные элементы могут быть вполне выполнены, как в прототипе.

Достоинствами изобретения являются простота и однозначность его настройки при изменении размеров шкивов ременной передачи либо других параметров машины, изменяющих коэффициент передачи системы, а также отсутствие каких-либо вычислительных преобразований в канале регулирования. (56) 1. Патент США N 4377778, кл. Н 02 Р 5/16, 1983.

2. Заявка ФРГ N 3243549, кл. Н 02 Р 15/02, 1984.

3. Патент США N 4386301, кл. Н 02 Р 5/04, 1983. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ШВЕЙНОЙ МАШИНЫ, содержащий электродвигатель со сцепным и тормозным механизмами и тахогенератор, соединенные с главным валом швейной машины, задатчик, связанный с педалью управления швейной машины, и счетчик, отличающийся тем, что в него введены ждущий мультивибратор и мультиплексор, при этом первый вход счетчика соединен с выходом тахогенератора, второй - с выходом задатчика, выходы ждущего мультивибратора и счетчика подключены соответственно к первому и второму входам мультиплексора, первый и второй выходы которого связаны соответственно с тормозным и сцепным механизмами, а третий выход подключен к входу ждущего мельтивибратора и к третьему входу счетчика.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru