[发明专利]一种织机启动时纱线张力控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及织机控制领域中的电机跟随力矩的检测与控制技术，特别是涉及一种织机启动时纱线张力控制方法。

背景技术

织造工业中，为保证生产出的面料均匀平衡，必须把纱线张力波动控制在规定的范围内。纱线张力若过大，则易引起意外牵伸，从而使纱线受损，出现细节，增加断头；纱线张力若过小，则会产生卷曲，导致成形不好，粗纱冒纱，影响生成布匹的平滑度。然而，传统的织机结构，为满足不同场合下织机的运作，其纱线张力的检测方法及对应的控制装置五花八门，未形成统一行业标准。此外，目前所研究和设计纱线张力检测与控制装置，仅就织机正常运作过程中的纱线张力进行检测，未考虑织机通电后，尤其是送经轴与卷取轴刚开始启动瞬间，对其纱线张力的检测与控制。与织机正常工作时的纱线张力检测与控制相比，启动瞬态的纱线张力检测显得更为复杂与重要，对布匹的质量起着决定性作用。

现有技术中，一般采用电机跟随技术。即通过调节送经轴与卷取轴的电机的电流大小，实现对两电机的转矩差控制，从而保证启动时纱线所需张力。其运算满足T_em＝f(I_a)电动机工作特性曲线，如图1所示。

其运算公式为：Tem=Σi=1kek·ikω]]>

式中：T_em为电磁转矩，e_k为电动势，i_k为电流，ω为角速度。

该方法包含三个基本环节：其一、卷取轴的电机通电运转，其转矩传递给辊轴上的纱线；其二，纱线把其所受张力，传递给织机的纱线张力检测与控制装置；其三，织机的纱线张力检测与控制装置将检测信号用于调节送经轴上电机的电流大小，完成转矩控制。

它的缺点主要体现在两个方面：一是当织机通电启动瞬间，织机卷取轴上的电机运作后，其转矩需通过纱线张力检测与控制装置来传递给送经轴上的电机，传递的过程需要时间；此外，由于纱线本身属于弹性体，亦需消耗相应的时间，所以在实际运行中，极易产生如下现象：即控制送经轴电机运行的信号未到时，送经轴上的电机已经开始运转，导致送经轴上的电机不能很好的跟随卷取轴上的电机运转，使纱线上的张力不能达到预先设定的要求，从而影响产品质量；二是当织机上的纱线需要提供较大的静态力矩时，由于电机是驱动装置而不是制动装置，因此，传统织机上的送经和卷取装置无法满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种织机启动时纱线张力控制方法，使送经轴电机与卷取轴机之间完成很好的跟随，避免织机上的纱线张力出现扰动，同时满足纱线较大的静态力矩要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种织机启动时纱线张力控制方法，包括以下步骤：

(1)在送经轴的一端添置制动器；

(2)启动织机，卷取轴电机开始运作，制动器对送经轴进行制动；

(3)纱线张力检测控制装置检测卷取轴电机的力矩、纱线张力和制动器力矩；

(4)纱线张力检测控制装置根据检测到的数据计算出送经轴电机所需的力矩；

(5)纱线张力检测控制装置将对送经轴的控制信号发送至送经轴电机和制动器；

(6)送经轴电机和制动器接收到控制信号后，制动器停止对送经轴的制动，送经轴电机开始运作。

在所述的步骤(1)中的制动器为磁粉制动器。

由于制动器力矩、卷取轴电机力矩和送经轴电机力矩存在一定的对应关系，因此在所述的步骤(4)中张力检测控制装置通过下式计算送经轴电机所需的力矩，其中，T为卷取轴电机力矩、J为制动器转动惯量、D为制动器阻尼系数、Ω为角速度、T_L为负载力矩，所述的负载力矩为制动器动力矩、纱线张力和送经轴电机力矩之和。

有益效果