纺纱机的制作方法

1.本发明涉及带有多个工作站的纺纱机，该工作站带有电驱动器，特别是dc马达，该电驱动器带有具有电压u1和u2的至少两个dc电压源，其每个形成dc电压网n1和n2；其中至少三个dc电压轨连接到至少两个dc电压源用于以下述方式为多个驱动器（特别是dc马达）供电：第一dc电压轨与第一dc电压源电操作地连接、第二dc电压轨与第二dc电压源电操作地连接、并且第三dc电压轨与第一dc电压源和第二dc电压源电操作地连接，并且其中多个驱动器（特别是dc马达）的集电器可选地连接到第一和第三dc电压轨或连接到第二dc电压轨和第三dc电压轨。


背景技术：

2.ep 1927686 a2公开了带有电驱动器的纺纱机和用于带有dc电压和ac电压源的电动机的供电装置。至少一个变压器连接到交流电压网。由于在纺纱机中使用了大量设计非常不同的电动机，当设计电力供应时必须特别关注不同马达的各自需求以及在机器上的功率分配。因此，所述专利提出以下述方式设计纺纱机内的能量供应：理想电压条件的存在取决于马达类型及其在机器内的位置。为此目的，两个整流器组连接到两个次级变压器绕组，该两个整流器组中的每个连接到两个dc电压轨，其中一个直流电压轨是两个整流器组共同的，使得三个直流电压轨可用。轨之间存在多种直流电压，特别是270伏dc（伏直流）和540伏dc。通过所描述的能源供应概念，可为纺纱机中的马达供应不同电压，并且以非常高的效率运行这些马达。特别是，可以540伏dc供应用于驱动器纺纱机中多种功能单元（例如牵伸罗拉或环锭细纱机提升驱动器）的马达。特别是，其他马达（例如提供以驱动锭子的马达）可以270伏dc运行。其他马达仍连接到ac电压网，例如400伏dc。例如，这些马达驱动落纱机或抽吸系统。较高级别的控制器经由电压转换器以24伏dc连接到540伏dc电压网。
3.在电网故障或显著电压下降的情况下，对应的速度设定降低经由总线传输到所有驱动器。连接到所述总线的马达进入发电机模式，在该模式中，存储在旋转质量中的能量由于速度的降低而转换为电能，并且馈送到在共同的中间电路中的所有用电设备。
4.在非对称负载的情况下存在下述问题，即，例如，当单个锭子不运行时或者当存在电压下降时。当电压降低时，电流增加，并且存在电力供应不再充足的风险。这是要防止的。


技术实现要素：

5.因此，本发明的目的在于为所有用电设备提供一致的电压。
6.该目的是由带有权利要求1的特征的纺纱机实现的。
7.根据本发明，纺纱机具有多个工作站，工作站带有电驱动器，特别是dc马达。用于电压u1和u2的至少两个dc电压源每个形成直流电压网n1和n2。至少三个dc电压轨连接到至少两个dc电压源用于为多个驱动器（特别是dc马达）供电。第一dc电压轨连接到第一dc电压源，第二dc电压轨连接到第二dc电压源，并且第三dc电压轨与第一dc电压源和第二dc电压源操作地连接。两个dc电压网n1和n2优选地不同地极化，例如使得在dc电压网n1中存在+
270伏的电压u1，并且在dc电压网n2中存在-270伏的电压u2。多个驱动器（特别是dc马达）的集电器可选地连接到第一dc电压轨和第三dc电压轨、或连接到第二dc电压轨和第三dc电压轨。两个dc电压网n1和n2电操作地连接到电压均衡装置以便补偿两个dc电压网n1和n2中的电压差。电压均衡装置确保即使在dc电压网中出现电压下降的情况下，或者如果单个用电设备（例如锭子）例如因为正在维护而未运行，在两个dc电压网n1和n2中存在基本上相同量的电压。因此，电压均衡装置增加在带有较低电压的dc电压网中的电压，这是通过从带有较高电压的另一dc电压网抽取能量进行的。进行能量转移直到在两个电压水平之间的差趋近于零。两个dc电压网n1和n2的电压总和基本保持恒定。因此，不会发生dc电压网n1和n2的非对称负载。
8.如果变频器作为电压均衡装置分配到dc电压网n1和n2中的每个，并且变频器在输出侧上连接到隔离变压器，则是特别有利的。两个变频器和隔离变压器补偿两个dc电压网n1和n2中的不均衡电压u1和u2。变频器的相应输出挂在隔离变压器的输出侧上而不是马达电缆上。因此可使两个电压u1和u2均衡。如果两个电压中的一个变得太高，则电压均衡装置将能量从u1转移到u2，反之亦然。这在两个中间电路中创建带有大致相同电压的浮动中心点。电压u1应用到变频器中的一个，而电压u2应用到另一个变频器。电压均衡装置调节不同。较高的电压降低，而较低的电压增加。较高的电压降低，而较低的电压增加相同的量。因此，u1、u2的总和保持恒定。
9.如果纺纱机在两侧上均具有带有dc马达的工作站，并且一个dc电压网n1或n2每个分配到在一侧上的工作站或驱动器（特别是dc马达），则也是有利的。在纺纱机上，带有驱动器（特别是dc马达）的工作站布置在两个纵向侧上，这样的纺纱机就其在纺纱厂中的空间需求方面是特别有效的。环锭纺纱机通常设计为双侧的纺纱机。但也存在其他纺纱机，例如一些喷气纺纱机，其设计为仅一侧的纺纱机。本发明也适用于这样的纺纱机。根据本发明，在本发明的特别有利的实施例中，纺纱机的两个dc电压网可以下述方式布置，即，dc电压网n1分配到在机器一侧上的工作站，而dc电压网n2分配到在机器另一侧上的工作站。电压均衡发生在机器的两侧之间。如果在机器的两侧上纺制不同的纱线，并且相应地执行不同的维护周期（例如更换管筒），这可是有利的。在机器的两侧上的负载因此随时间而不同。因此，在两个dc电压网n1和n2的一致性方面，平衡两个dc电压网n1和n2是有利的。
10.如果将纺纱机划分成区段，在区段的每个中布置有多个工作站；并且在每个情况下，dc电压网n1或n2交替地分配到相邻的区段，则是特别有利。大多数已知的纺纱机划分成区段。若干工作站根据其在纺纱机上的布置分组在一起。相应区段的这些工作站还可在电力供应和控制方面联合运行。纺纱机通常具有多个区段。例如，在每个区段中，在机器的每侧上组合有24个工作站。根据本发明的有利实施例，如果dc电压网n1和n2交替馈电到相邻区段，则正和负dc电压u1或u2交替应用到沿纺纱机的纵向方向的相应区段的工作站的马达。因此，在电压供应方面，纺纱机在纵向方向上进行划分。因此，可在电力供应方面补偿在区段的各个工作站中马达的不均匀运行。
11.如果纺纱机在两侧上均具有工作站并且再划分为区段，在区段的每个中布置有多个工作站，并且dc电压网n1和n2交替地分配到相对的侧和相邻的区段，则也是有利的。在该特别有利的实施例中，不仅在相邻区段中存在交替，而且区段内位于彼此相对的机器的两侧上的工作站也连接到不同的dc电压网n1和n2。这使得在各个工作站中可出现的不同电压
更佳均衡。因此，纺纱机可在其电压供应方面以更加均衡的方式运行。
12.如果另外的驱动器（特别是dc马达）连接到第一dc电压轨和第二dc电压轨，则是特别有利的。通过将另外的驱动器连接到第一dc电压轨和第二dc电压轨，驱动器（特别是dc马达）可以另外的电压u3在纺纱机上运行。因此，可实现根据马达在纺纱机中的任务的用于马达的优化电力供应。例如，抓握第一和第三或第二和第三dc电压轨的相同类型的马达可以270伏运行，而连接到第一和第二dc电压轨的这些另外的驱动器可以u3 = 540伏运行。例如，可使用以较高电压运行的这些驱动器（特别是dc马达）用于牵伸系统和提升装置，而可以较低电压优化运行的马达用于锭子驱动器。
13.如果带有至少一个ac马达的至少一个逆变器和/或用于另外的电压u4的一个dc电压互感器布置在dc电压轨的两个上，则也是有利的。在供应dc马达之外，电压供应还使得可为交流马达供应交流电压。替代地或额外地，可为另外的dc电压提供dc电压互感器。由于逆变器和/或dc电压互感器在dc电压轨的两个上的有利布置，这是可能的。例如，ac马达可用于落纱机以更换管筒或用于纺纱机的抽吸。例如，dc电压互感器的另外的dc电压可是24伏并且可用于为机器的控制器供电。
14.如果隔离变压器是高频变压器，则是特别有利的。高频变压器有利地具有高转换效率和小尺寸。
15.如果变频器具有制动电阻器以便限制电压峰值，也是有利的。来自dc电压网n1或n2的过电压经由制动电阻器降低。这确保了整个系统是安全的。
16.此外，如果两个dc电压网n1和n2具有对称电阻器以便获得dc电压网n1和n2的基本电平，则是有利的。提供对称电阻器以补偿基本电平，使得例如当机器开启时，中间电路不会漂移。因此降低了电压峰值。电解电容器串联布置在三个dc电压轨中的两个之间以便分配电压。为了确保电压的均匀分布，对称电阻器并联并且还串联连接到电解电容器。
17.如果两个dc电压网n1和n2在相反的方向上极化，也是有利的。为了向机器供电，正和负电压交替，例如u1 = +270伏并且u2 =
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270伏。例如，这确保了如果机器的一侧发生故障，仍然存在恒定的平均电压并且可维持浮动中心点。
18.根据之前述描述设计纺纱机，并且所提到的特征可单个地或以任何组合存在。
19.代替上面描述的dc马达或在上面描述的dc马达之外，还可使用凭借逆变器连接到dc电压轨的ac马达。
附图说明
20.在以下实施例中描述了本发明的进一步优点。在附图中：图1是用于纺纱机的根据本发明的电压供应图，图2是电压均衡装置图，图3是纺纱机中的替代电压分布图，以及图4是纺纱机中的另一替代电压分布图。
具体实施方式
21.在下面对示出的替代实施例的描述中，使用相同的附图标记用于在其设计和/或运行模式上与其他附图中示出的实施例相比相同的特征。除非另有说明，否则这些特征的
设计和/或运行模式对应于在别处描述的特征的设计和/或运行模式。为清楚起见，在一些情况下，只是有时为类似的部件提供附图标记。
22.图1是用于纺纱机的根据本发明的电压供应图，纺纱机例如环锭纺纱机、喷气纺纱机或转杯纺纱机。
23.纺纱机连接到初级三相交流电压源1，例如每个具有400伏。凭借馈电单元2，在直流网n3中产生540伏直流电压u3。在馈电单元2的输出侧上，第一dc电压轨3布置在第一dc电压源2.1上并且第二dc电压轨4布置在第二dc电压源2.2上。两个电解电容器5和6串联连接在两个dc电压轨3和4之间。在两个电解电容器5和6之间的第三dc电压轨7在两个dc电压轨3和4之间划分电压u3。由此，在第一dc电压网n1中在第一dc电压轨3和第三dc电压轨7之间应用电压u1 = +270伏。在第二dc电压轨4和第三dc电压轨7之间也存在电压，在此在第二dc电压网n2中具有u2 =
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270伏。目的在于即使存在不均衡负载，确保两个270伏电压在其量上基本相同并且两个dc电压网n1和n2中不存在不均匀电压，从而维持相同的基本电平。因此，也是串联连接的两个对称电阻器8和9与两个电解电容器5和6并联布置。
24.具有540伏的第三dc电压网n3应用在第一dc电压轨3和第二dc电压轨4之间。在较高电压下效率较好的用电设备连接到该dc电压网n3。为此目的，例如，可提供dc马达10用于纺纱机的牵伸系统以及用于钢领板或锭轨的提升装置。另一dc马达11例如可用于机器的抽吸装置。马达每个由熔断器12和13保护。凭借热开关14提供了针对dc电压网n3过载的进一步保护，该热开关在过热的情况下将dc电压网n3中的两个dc电压轨3和4从电压供应断开。
25.dc电压互感器15布置在dc电压网n3的两个dc电压轨3和4的另一线路中。dc电压互感器15将540伏直流电压转换为24伏直流电压。该较低的24伏直流电压是经由熔断器16可获得的，例如用于机器控制目的。替代dc电压互感器15或在dc电压互感器15之外，还可提供与ac马达连接的逆变器。
26.还由热开关17保护两个dc电压网n1和n2免于热过载。在第一dc电压网n1中存在正电压u1 = +270伏，而在第二dc电压网n2中存在负电压u2 =
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270伏。为了保持两个dc电压网n1和n2基本在相同的电压水平上，即使用电设备带来不同负载，电压均衡装置18连接到三个dc电压轨3、4和7。电压均衡装置18将在图2中更详细地描述。
27.用于纺纱机的锭子驱动器的多个dc马达19连接到两个dc电压网n1和n2。替代地或在dc马达19之外，凭借逆变器还可使用连接到dc电压轨3、4、7的ac马达。
28.电压经由连接元件20和dc电压总线21供应。dc电压总线21用于将电压供应分配到沿纺纱机的dc马达19。纺纱机具有两个侧部22和23。在每个侧部22和23上提供多个区段24'至24n。锭子或dc马达19分组在单个区段24'至24n中。例如，可提供每区段24、24'至24n十个锭子和dc马达19。
29.如从图1的图示可见，具有其电压u1和u2的dc电压网n1和n2在机器侧部22上从区段24'至区段24m交替分配。类似地，在另一机器侧部23上，从dc电压网n1和n2以其电压u1和u2交替地供应每个区段24''至区段24n。额外地，相对的区段24'和24''至区段24m和24n交替分配到具有其电压u1和u2的dc电压网n1和n2。这具有的重要优势在于，dc电压网n1和n2将承受基本一致的负载。发生在单个dc马达19上并且导致电压下降的事件必须经常分配到单个机器侧部22或23。相应地，尽管例如一个机器侧部22或23发生故障，另一机器侧部23或22均匀地利用两个dc电压网n1和n2。这基本上防止了在dc电压网n1或n2中的一个中的电压
峰值。
30.图2示出了带有电压均衡装置18的更详细解释的图。电压均衡装置18连接到两个dc电压网n1和n2。如从图1可见的，具有正电压u1 = +270伏的dc电压网n1位于第一dc电压轨3和第三dc电压轨7之间。具有负电压u2 =
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270伏的第二dc电压网n2位于第二dc电压轨4和第三dc电压轨7之间。在dc电压轨3和第二dc电压轨4之间存在的540伏电压对应地由两个电容器5和6划分。对称电阻器8和9确保划分的电压是对称的。
31.电压均衡装置18具有两个变频器25和26。在输出侧上，两个变频器25和26连接到高频隔离变压器27。为了避免两个变频器25和26过载，制动电阻器28和29分配到变频器25和26中的每个。可补偿两个dc电压网n1和n2的两个电压u1和u2。如果两个电压u1或u2中的一个高于另一个电压u2或u1，则降低所述电压并且增加另一个电压。因此拉平两个电压，使得纺纱机可以非常稳定的方式运行。
32.图3示出了纺纱机中的替代负载分布图。在根据图1的电压分布中，单个区段24'至24n中的电压分布是相对于dc电压网n1和n2或电压u1和u2交替的；而根据图3的实施例，电压分布交替地分配到纺纱机的两侧22和23的工作站或区段24'至24n。因此，区段24'至24m连接到具有电压u2 =
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270伏的dc电压网n2。区段24''至24n供应有来自dc电压网n1的电压u1 = +270伏。如果可假设在两侧22和23上预期存在不同的负载，这将导致将不同的负载应用到两个dc电压网n1和n2的电压波动并且必须由电压均衡装置18进行补偿，那么这样的电压分布的分配可是有利的。
33.图4是纺纱机中另外的替代负载分布图。在此，相对的区段24'至24n具有相同的电压u1和u2。对应地，区段24'和24''连接到具有电压u1 = +270伏的dc电压网n1。相邻的区段24m和24n连接到具有电压u2 =
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270伏的dc电压网n2。类似于来自图1的负载分布，交替的负载分布发生在单个区段24'至24n中。然而，相对的区段24'至24n连接到相同的dc电压网n1或n2。这具有与来自图1的电压分布类似的优点，但是在纺纱机的接线方面可具有额外的优点。
34.本发明不限于示出和描述的实施例。在权利要求范围内的修改是可能的，并且特征的组合也是可能的，即使这些特征示出和描述在不同的实施例中。
35.附图标记列表1 ac电压源2 馈电单元2.1 第一dc电压源2.2 第二dc电压源3 第一dc电压轨4 第二dc电压轨5 电解电容器6 电解电容器7 第三dc电压轨8 对称电阻器9 对称电阻器10 dc马达
11 dc马达12 熔断器13 熔断器14 热开关15 dc电压互感器16 熔断器17 热开关18 电压均衡装置19 dc马达20 连接元件21 dc总线22 机器的侧部23 机器的侧部24 区段25 变频器26 变频器27 高频隔离变压器28 制动电阻器29 制动电阻器u1 电压u2 电压u3 电压u4 电压n1 dc电压网n2 dc电压网n3 dc电压网。