紡績機および紡績機の駆動方法
【課題】紡績機または紡績機システムにおいてモータのタイプに応じて理想的な電圧比でのエネルギ供給を行えるようにする。
【解決手段】少なくとも３つの直流電圧線が電源に接続されており、ここで少なくとも１つの直流電圧線は少なくとも２つの直流電圧源に共通に接続され、電流負荷は少なくとも３つの直流電圧線のうち２つの直流電圧線に選択的に接続され、これにより少なくとも選択的に、ａ）第１の直流電圧線と第２の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ１＋Ｕ２、ｂ）第１の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ１、および、ｃ）第２の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ２が供給される。
【解決手段】少なくとも３つの直流電圧線が電源に接続されており、ここで少なくとも１つの直流電圧線は少なくとも２つの直流電圧源に共通に接続され、電流負荷は少なくとも３つの直流電圧線のうち２つの直流電圧線に選択的に接続され、これにより少なくとも選択的に、ａ）第１の直流電圧線と第２の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ１＋Ｕ２、ｂ）第１の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ１、および、ｃ）第２の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ２が供給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は独立項の上位概念に記載されている電気駆動部を備えた紡績機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の紡績機は例えば独国公開第３９００４０８号明細書に記載されている。それぞれ異なる回転数または可変の回転数を有する多数のＡＣモータに電流を供給するために、交流電圧源から電気エネルギが整流器を介して直流電圧中間回路へ供給される。この直流電圧中間回路から、モータに接続されたインバータの入力側に一定の電圧の電気エネルギが供給される。電気駆動部は紡績機の種々の機能、例えばスピンドル（Spinnspindel）の駆動、リングバンクドライブ（Ringbankantrieb）の操作または送風装置（Streckwerk）の駆動に用いられる。
【０００３】
独国公開第１９８３６１６８号明細書には、整流回路（コミュテーション回路）を備えたＤＣモータを有するスピンドル装置が記載されている。モータは、例えば糸の破断による負荷の脱落または負荷の低下を識別する識別手段と、自身を自動遮断して駆動状態の変更を中央制御装置へ報告する遮断手段とを有する。
【０００４】
独国特許第４１４２７０７号明細書には、同様に、紡績機のスピンドルに対する駆動部として個々のモータを用いることが記載されている。また、独国公開第３４２１１０４号明細書からは、コレクタレスＤＣモータにおいて定置の回転位置検出器として永久磁石によって制御されるホールセンサを用いることが公知である。
【０００５】
少なくとも２つのホールセンサを備えたロータを有する回転位置検出器も可能である。回転位置信号からスピンドルの回転数が導出される。前掲の独国特許第４１４２７０７号明細書には、前述したホールセンサを少なくとも１つ有する非同期モータが記載されている。
【０００６】
紡績機では種々に構成された多数のモータが用いられているので、給電部は個々のモータの要求に応じてそれぞれ固有の値を送出するように構成されなければならない。本発明は、紡績機内の均等な電流電源網は種々の要求に適さないという重大な認識から出発している。
【特許文献１】独国公開第１９８３６１６８号明細書
【特許文献２】独国特許第４１４２７０７号明細書
【特許文献３】独国公開第３４２１１０４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
こうした従来技術から出発して、本発明の基礎とする課題は、紡績機または紡績機システムにおいてモータのタイプに応じて理想的な電圧比でのエネルギ供給を行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、少なくとも２つの電圧Ｕ１，Ｕ２を送出する少なくとも２つの直流電圧源を備えた紡績機において、少なくとも３つの直流電圧線が電源に接続されており、ここで少なくとも１つの直流電圧線は少なくとも２つの直流電圧源に共通に接続され、電流負荷は少なくとも３つの直流電圧線のうち２つの直流電圧線に選択的に接続され、これにより少なくとも選択的に、ａ）第１の直流電圧線と第２の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ１＋Ｕ２、ｂ）第１の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ１、および、ｃ）第２の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ２が供給される構成により解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の有利な実施形態によれば、電気駆動部および１次交流電圧源を備えた紡績機において、１次交流電圧源に少なくとも１つのトランスが接続されており、この少なくとも１つのトランスの端子に少なくとも１つの整流器群が接続されており、この少なくとも１つの整流器群の出力側が複数の直流電圧源へ接続されており、これら複数の直流電圧源にＤＣモータに対するドライバ回路または整流回路あるいはインバータが接続されており、ここで複数の整流器、特に少なくとも２つの整流器群に少なくとも２つの直流電圧線が接続されており、それ以外の１つの直流電圧線は２つの直流電圧源に対して共通であり、少なくとも３つの直流電圧線のあいだに特に２７０Ｖおよび５４０Ｖの直流電圧が生じる。
【００１０】
本発明の別の有利な実施形態によれば、電気駆動部および直流電圧源および交流電圧源を有する給電装置を備えた紡績機において、交流電圧源に少なくとも１つのトランスが接続されており、この少なくとも１つのトランスの端子に少なくとも１つの整流器群が接続されており、整流器群の出力側は複数の直流電圧源へ接続されており、これら複数の直流電圧源にモータに対するドライバ回路または整流回路あるいはインバータが接続されており、ここで、交流電圧源、特に４００Ｖの３相電圧源にトランスの各巻線が直接または間接に接続されており、複数の整流器、特に２つの整流器群に２つの直流電圧線が接続されており、それ以外の１つの直流電圧線は複数の整流器、特に２つの整流器群に対して共通であり、少なくとも３つの直流電圧線のあいだに特に２７０Ｖおよび５４０Ｖの直流電圧が生じる。
【００１１】
有利には、３相電圧を供給する１次交流電圧源の電源端子に１つずつ１次巻線が接続されており、各１次巻線に、３相電圧を供給する２次交流電圧源の少なくとも２つの２次巻線が接続されており、この少なくとも２つの２次巻線に少なくとも２つの整流器群が接続されている。
【実施例】
【００１２】
図１には、紡績機または紡績機システムにおいて、４００Ｖの３相電圧を有する交流電圧源から少なくとも２つのトランスの２次巻線を介して低い電圧の交流電流が供給されることが示されている。ここで、３相電圧を供給する１次交流電圧源の電源端子１０に１つずつトランスの１次巻線が接続されており、各１次巻線に３相電圧を供給する２次交流電圧源の少なくとも２つの２次巻線が接続されている。各２次巻線は整流器群を介してエネルギを少なくとも２つの直流電圧源へ送出する。ここで各直流電圧源は複数のモータに電気エネルギを送出する。例えば紡績機のスピンドルモータにはこのようにして電圧２７０Ｖの直流電流が供給される。複数の直流電圧源が共通に接続されることにより、個々の直流電圧源の電圧の和に相応する電圧を有する直流電流を送出することができる。前述したケースでは、２つの直流電圧源がそれぞれ２７０Ｖであるとき、スピンドルモータには直流電圧２７０Ｖの直流電流が供給され、他の電流負荷には電圧５４０Ｖの直流電流が供給される。これに対して、前述したように、ＤＣモータには制御装置を介して直流電流が供給され、他のモータ、特に同期モータにはインバータを介して直流電圧源から直流電流が供給される。有利には５４０Ｖの高い直流電圧が送風装置のモータの制御のために共通に接続された直流電圧源から供給される。
【００１３】
電源端子１０で電源電流の欠落が生じると、ＤＣモータ２６ａ，２６ｂのジェネレータモードにおいて、直流電圧線（バスバー）１８，２０，２２を介したエネルギ交換が行われる。これによりエネルギがインバータひいてはこれに接続されたモータ３０ａ，３０ｂへ供給される。このエネルギは電源欠落が起こった場合の紡績機の低速動作および順次遮断に必要なものである。
【００１４】
例えば４００Ｖの３相電圧の交流電圧源に接続された電源端子１０には保護手段１２を介してトランス１４の１次巻線１４ｂが接続されている。図１に示されているように、補助駆動部に対する端子１４ａが設けられており、これは一定の振幅の交流電圧によって駆動される。特に、トランス１４は３つの１次巻線１４ｂと６つの２次巻線１４ｃ，１４ｄを有している。ここで、それぞれの１次巻線は第１の２次巻線１４ｃと第２の２次巻線１４ｄとに対応している。これに代えて、それぞれ３つの１次巻線および３つの２次巻線を有する２つの並列なトランスを設けることもできる。このときには、図１とは異なって６つの１次巻線１４ｂが存在することになる。
【００１５】
３つずつの２次巻線の組１４ｃ，１４ｄにそれぞれ整流器群１６ａ，１６ｂが接続されており、これにより２次交流電圧源の第１の２次巻線の組と第２の２次巻線の組とから２つの直流電圧源が形成される。第１の整流器群１６ａは第１の直流電圧線１８および第３の直流電圧線２２を有する第１の直流電圧源に給電し、第２の整流器群１６ｂは第２の直流電圧線２０および第３の直流電圧線２２を有する第２の直流電圧源に給電する。第１の直流電圧源は第１の直流電圧線１８および第３の直流電圧線２２として定義され、第２の直流電圧源は第２の直流電圧線２０および第３の直流電圧線２２として定義され、それぞれ２つの電圧線間の電流負荷に給電する。したがって、種々の直流電圧線に必要に応じて種々の電流負荷、特にＤＣモータ２６ａ，２６ｂを接続することができる。第１の直流電圧線１８と第３の直流電圧線２２とのあいだ、および、第３の直流電圧線２２と第２の直流電圧線２０とのあいだで、それぞれ直流電圧２７０Ｖの直流電流が得られる。これに対して、第１の直流電圧線１８および第２の直流電圧線２０から成る第３の直流電圧源から電流負荷に対して直流電圧５４０Ｖが得られる。第１の直流電圧線１８および第３の直流電圧線２２から成る第１の直流電圧源により保護手段１２を介してＤＣモータ２６ａへ、また、第２の直流電圧線２０および第３の直流電圧線２２から成る第２の直流電圧源により保護手段１２を介してＤＣモータ２６ｂへ、給電が行われる。モータは並列に多数接続されており、そのうちのモータ２６ａ，２６ｂのみがドライバ回路２４とともに示されている。紡績機、特にリング式紡績機では、数百の同タイプのモータが用いられる。スピンドルの駆動に用いられるモータは、有利には、冒頭に言及した特許文献に記載されているような電子整流回路およびセンサ（特にホールセンサ）を備えたブラシレスＤＣモータである。
【００１６】
モータの駆動制御には特に各モータに対する整流回路またはドライバ回路２４が必要である。
【００１７】
第３の直流電圧源すなわち第１の直流電圧線１８および第２の直流電圧線２０から直流電圧５４０Ｖが得られる。図１に示されているように、この第３の直流電圧源には種々の周波数変換器またはインバータ２８ａ〜２８ｄがそれぞれ保護手段１２を介して接続されている。各インバータは直流電圧の電流から、例えば最大電圧４００Ｖ以上および最大周波数２００Ｈｚ以上の交流電圧を形成する。このインバータにはモータ３０ａ〜３０ｄが接続されている。種々のインバータおよび整流回路を制御するために、紡績プログラムを処理する上位の制御装置３２を設けなければならない。モータ３０ａ〜３０ｄは紡績機の種々の機能部、例えば送風装置の軸またはリングフレームドライブを駆動するために用いられる。紡績機の分野では、有利には、２つの遅延領域を備えた３シリンダ送風装置において個々のシリンダがモータ３０ａ〜３０ｃによって駆動される。横長の紡績機システムでは、システムの長さ全体にわたって、伝達装置を介して送風シリンダに配属された複数のモータ３０ａ〜３０ｃが分散されている。ここでは駆動部として同期モータ、非同期モータまたはリラクタンスモータなどが用いられる。
【００１８】
前述したエネルギ供給のコンセプトにより、きわめて多数の紡績位置を有する紡績機において、多数のスピンドルモータを良好な効率で駆動することができる。
【００１９】
図２には図１の実施例とは異なり、紡績機の内部で電流供給を行うコンセプトが示されている。交流電圧源には電源端子１０を介してトランス１４の中点タップが接続されており、このトランスの２次側には４００Ｖの交流電圧が供給される。２次側には整流器群１６ａが接続されており、直流電圧５４０Ｖの直流電流が給電される。また、トランスの中点にかかる電圧２７０Ｖが、中点に接続された第３の直流電圧線２２を介して取り出される。トランス１４の中点は電位を測定するためだけに用いられる。第３の直流電圧線２２では小さな補償電流しか流れず、このことは複数のモータまたはモータ群に均等に負荷がかかることの前提となる。主として電流を導通するのは、第１の直流電圧線１８および第２の直流電圧線２０である。この実施例では、トランスの２次側に補助駆動部のための端子１４ａが設けられている。図２については図１の実施例と異なる箇所のみ説明する。
【００２０】
紡績機の序列化された動作を制御するために、図１の実施例と同様に、整流回路またはドライバ回路２４とインバータ２８ａ，２８ｂとが上位の中央制御装置３２へ接続されている。この中央制御装置は、紡績機のノーマルモードにおいて、また電流欠落または電圧低下の状態において、モータ２６ａ，２６ｂ，３０ａ，３０ｂの回転数を設定された回転数‐時間プログラムにしたがって制御するように構成されている。複数のＤＣモータまたはＤＣモータ群に対する上位の制御装置３２は、電源欠落が起こった場合、ジェネレータモードで電流を直流電圧線１８，２０，２２へ送出し、これによりインバータ２８ａ〜２８ｃとのエネルギ交換を行うように構成されている。
【００２１】
整流回路またはドライバ回路および他の素子を制御するために、有利には直流電圧２４Ｖの直流電流を形成しなければならない。ＤＣモータ２６ａ，２６ｂの個々のモータケーシングにはオンオフスイッチが取り付けられている。特にモータ２６ａ，２６ｂは中央制御装置３２にバスまたはＣＡＮバスＢＵＳを介して接続されている。例えば糸の破断により２０％の負荷の低下が起こった場合、または限界値の上方超過が検出された場合、モータ２６ａは自動遮断される。電源欠落または重大な電圧障害は中央制御装置３２により検出され、相応の回転数目標値の低減がバスまたはＣＡＮバスを介して全てのドライバ回路２４へ伝達される。この場合、接続されているモータ２６ａ，２６ｂはジェネレータモードへ移行する。つまりモータは回転数の低減に基づき、質量体の回転によって蓄積されるエネルギを電気エネルギに変換して他の負荷へ供給する。回転数の低減は、モータ２６ａ，２６ｂの駆動電圧２７０Ｖの直流電流がこれらのモータの静止状態の達成まで一定にとどまるように行われる。電源欠落が短時間で終了し電源が速やかに復帰した場合には、紡績機プログラムによって設定される通常の駆動回転数へ再び自動的に移行する。電源欠落が或る程度長く続くと、全てのモータ２６ａ，２６ｂ，３０ａおよび他の駆動部は同期して静止状態へ向かって低速運転される。このとき、モータ２６ａ，３０ａの回転数は、一定の電圧が直流電圧線１８，２０，２２すなわち直流電流中間回路１８，２０または１８，２２または２２，２０へ印加されるように閉ループ制御される。
【００２２】
上位の制御装置は直流電圧２４Ｖの直流電流を有しており、この制御装置は図１では電圧変換器３３を介して５４０Ｖの直流電圧源すなわち直流電圧線１８，２０に接続されている。整流器群１６ａ，１６ｂに並列に、直流電圧線１８，２２間および直流電圧線２０，２２間にコンデンサが配置されている。
【００２３】
モータ２６ａ，２６ｂは紡績機のスピンドルおよび／またはホッパ（Spinntrichter）に取り付けられる。モータ２６ａ，２６ｂは他のモータ３０ａ〜３０ｄと同様に紡績機の種々の機能部、特に送風装置の軸またはリングフレームに組み込むことができる。２つの遅延領域を備えた３シリンダ送風装置において個々のシリンダがモータ３０ａ〜３０ｃによって駆動される。各モータはシステムの長さ全体にわたって複数の位置に分散され、伝達装置を介して送風シリンダに配属されている。
【００２４】
図２の実施例に関連して、複数のセクタに分割された紡績機において、複数のトランス１４を電源端子１０に接続し、各トランスの２次側に整流器群を接続し、この整流器群の出力電圧を２つの直流電圧線に印加し、トランスの中点に第３の直流電圧線２２を接続し、この第３の直流電圧線にトランスの中点の出力電圧を印加し、第１の直流電圧線１８と第３の直流電圧線２２とのあいだにＤＣモータまたはＤＣモータ群２６ａを接続し、第２の直流電圧線２０と第３の直流電圧線２２とのあいだに同タイプの他のＤＣモータまたはＤＣモータ群２６ｂを接続することができる。この場合、それぞれのセクタにさらなるモータ群が設けられる。
【００２５】
図３では、図１，図２の実施例と同様に、ＤＣモータ２６ａが２つの直流電圧線１８，２２のあいだに配置されている。紡績機のノーマルモードすなわちモータモードでは直流電圧線１８に正の電圧が印加され、直流電圧線２２にモータ２６ａに対する負の電圧が印加される。モータ２６ａのジェネレータモードにおいてエネルギが送出される場合、すなわち、力学的エネルギの回復により直流電圧中間回路１８，２２へエネルギが戻される場合、電位の反転が起こるので、直流電圧線２２は正極となり、直流電圧線１８は負極となる。
【００２６】
モータ２６ａの回転数実際値ｎａｃｔはホールセンサとして構成されたセンサ２６ｂにより検出され、回転数制御器３６の入力側へ供給される。電子整流回路を備えたブラシレスＤＣモータであれば、センサなしで、任意の相のゼロ点通過を測定する装置により回転数を導出することができる。
【００２７】
回転数制御器３６は中央制御装置によって駆動される回転数設定器３４から回転数目標値ｎｄｅｓを受け取る。回転数制御器３６は有利にはＰＩ制御器として構成されており、ここから回転数実際値ｎａｃｔと回転数目標値ｎｄｅｓとの差に基づいて電流強度目標値Iｄｅｓが出力される。モータ２６ａと調整素子４０とのあいだの電流実際値Ｉａｃｔが検出され、電流制御器３８の入力側へ供給される。図３では、電流制御回路３８は、電流実際値Ｉａｃｔと電流目標値Ｉｄｅｓとのあいだの差に基づき、電流制限器４１を介して調整素子４０を制御する。ここで調整素子４０は有利には反平行トランジスタとして構成されている。調整素子には２つのダイオードが存在しており、これらは交互に紡績機のモータのノーマルモードとジェネレータモードとを切り換えることができる。このために、ダイオードはそれぞれスイッチに直列に接続されている。ここでスイッチにより、調整素子４０は直流電圧線１８から直流電圧線２２への切り換え、または直流電圧線２２から直流電圧線１８への切り換えを行うことができる。
【００２８】
上位の制御装置３２が一般の給電について前述したような電圧の低下または電源欠落を検出した場合、この制御装置はモータモードからジェネレータモードへ切り換える制御命令を調整素子４０へ送出する。また、上位の制御装置３２は、ジェネレータモードにおいて、例えばポテンショメータとして構成された回転数設定器３４を介して、形成される電圧４２が設定された目標値にしたがって一定にとどまるように制御する。これは制御装置が回転数設定器３４を介してスピンドルの回転数を低下させることにより行われる。形成された電圧が小さすぎる場合、回転数は迅速に低減される。形成される電圧が大きい場合、回転数は緩慢に低減される。この制御はいわゆる回転数の傾きにしたがって行われる。糸巻き部のコップの重量が電流の低下時にあらかじめ既知となっていない場合、一定の回転質量での場合とは異なって、回転数は設定された回転数曲線にしたがって低減しない。したがって、この場合には前述したように制御回路を介して回転数を低減しなければならない。このようにすればモータ２６ａから供給されたエネルギを他の電流負荷２８ａ，３０ａにおいて利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図３】モータモードからジェネレータモードへ切り換える制御回路を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０ 電源端子、 １２ 保護手段、 １４ トランス、 １４ａ 補助駆動部への端子、 １４ｂ １次巻線、 １４ｃ，１４ｄ ２次巻線、 １６ａ，１６ｂ 整流器群、 １８，２０，２２ 直流電圧線、 ２４ ドライバ回路、 ２６ａ，２６ｂ ＤＣモータ、 ２８ａ〜２８ｄ インバータ、 ３０ａ〜３０ｄ モータ、 ３２ 制御装置、 ３３ 電圧変換器、 ３４ 回転数制御器、 ３６ ＰＩ制御器、 ３８ 電圧制御器、 ４０ 調整素子、 ４１ 電流制限器、 ４２ 電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は独立項の上位概念に記載されている電気駆動部を備えた紡績機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の紡績機は例えば独国公開第３９００４０８号明細書に記載されている。それぞれ異なる回転数または可変の回転数を有する多数のＡＣモータに電流を供給するために、交流電圧源から電気エネルギが整流器を介して直流電圧中間回路へ供給される。この直流電圧中間回路から、モータに接続されたインバータの入力側に一定の電圧の電気エネルギが供給される。電気駆動部は紡績機の種々の機能、例えばスピンドル（Spinnspindel）の駆動、リングバンクドライブ（Ringbankantrieb）の操作または送風装置（Streckwerk）の駆動に用いられる。
【０００３】
独国公開第１９８３６１６８号明細書には、整流回路（コミュテーション回路）を備えたＤＣモータを有するスピンドル装置が記載されている。モータは、例えば糸の破断による負荷の脱落または負荷の低下を識別する識別手段と、自身を自動遮断して駆動状態の変更を中央制御装置へ報告する遮断手段とを有する。
【０００４】
独国特許第４１４２７０７号明細書には、同様に、紡績機のスピンドルに対する駆動部として個々のモータを用いることが記載されている。また、独国公開第３４２１１０４号明細書からは、コレクタレスＤＣモータにおいて定置の回転位置検出器として永久磁石によって制御されるホールセンサを用いることが公知である。
【０００５】
少なくとも２つのホールセンサを備えたロータを有する回転位置検出器も可能である。回転位置信号からスピンドルの回転数が導出される。前掲の独国特許第４１４２７０７号明細書には、前述したホールセンサを少なくとも１つ有する非同期モータが記載されている。
【０００６】
紡績機では種々に構成された多数のモータが用いられているので、給電部は個々のモータの要求に応じてそれぞれ固有の値を送出するように構成されなければならない。本発明は、紡績機内の均等な電流電源網は種々の要求に適さないという重大な認識から出発している。
【特許文献１】独国公開第１９８３６１６８号明細書
【特許文献２】独国特許第４１４２７０７号明細書
【特許文献３】独国公開第３４２１１０４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
こうした従来技術から出発して、本発明の基礎とする課題は、紡績機または紡績機システムにおいてモータのタイプに応じて理想的な電圧比でのエネルギ供給を行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、少なくとも２つの電圧Ｕ１，Ｕ２を送出する少なくとも２つの直流電圧源を備えた紡績機において、少なくとも３つの直流電圧線が電源に接続されており、ここで少なくとも１つの直流電圧線は少なくとも２つの直流電圧源に共通に接続され、電流負荷は少なくとも３つの直流電圧線のうち２つの直流電圧線に選択的に接続され、これにより少なくとも選択的に、ａ）第１の直流電圧線と第２の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ１＋Ｕ２、ｂ）第１の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ１、および、ｃ）第２の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ２が供給される構成により解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の有利な実施形態によれば、電気駆動部および１次交流電圧源を備えた紡績機において、１次交流電圧源に少なくとも１つのトランスが接続されており、この少なくとも１つのトランスの端子に少なくとも１つの整流器群が接続されており、この少なくとも１つの整流器群の出力側が複数の直流電圧源へ接続されており、これら複数の直流電圧源にＤＣモータに対するドライバ回路または整流回路あるいはインバータが接続されており、ここで複数の整流器、特に少なくとも２つの整流器群に少なくとも２つの直流電圧線が接続されており、それ以外の１つの直流電圧線は２つの直流電圧源に対して共通であり、少なくとも３つの直流電圧線のあいだに特に２７０Ｖおよび５４０Ｖの直流電圧が生じる。
【００１０】
本発明の別の有利な実施形態によれば、電気駆動部および直流電圧源および交流電圧源を有する給電装置を備えた紡績機において、交流電圧源に少なくとも１つのトランスが接続されており、この少なくとも１つのトランスの端子に少なくとも１つの整流器群が接続されており、整流器群の出力側は複数の直流電圧源へ接続されており、これら複数の直流電圧源にモータに対するドライバ回路または整流回路あるいはインバータが接続されており、ここで、交流電圧源、特に４００Ｖの３相電圧源にトランスの各巻線が直接または間接に接続されており、複数の整流器、特に２つの整流器群に２つの直流電圧線が接続されており、それ以外の１つの直流電圧線は複数の整流器、特に２つの整流器群に対して共通であり、少なくとも３つの直流電圧線のあいだに特に２７０Ｖおよび５４０Ｖの直流電圧が生じる。
【００１１】
有利には、３相電圧を供給する１次交流電圧源の電源端子に１つずつ１次巻線が接続されており、各１次巻線に、３相電圧を供給する２次交流電圧源の少なくとも２つの２次巻線が接続されており、この少なくとも２つの２次巻線に少なくとも２つの整流器群が接続されている。
【実施例】
【００１２】
図１には、紡績機または紡績機システムにおいて、４００Ｖの３相電圧を有する交流電圧源から少なくとも２つのトランスの２次巻線を介して低い電圧の交流電流が供給されることが示されている。ここで、３相電圧を供給する１次交流電圧源の電源端子１０に１つずつトランスの１次巻線が接続されており、各１次巻線に３相電圧を供給する２次交流電圧源の少なくとも２つの２次巻線が接続されている。各２次巻線は整流器群を介してエネルギを少なくとも２つの直流電圧源へ送出する。ここで各直流電圧源は複数のモータに電気エネルギを送出する。例えば紡績機のスピンドルモータにはこのようにして電圧２７０Ｖの直流電流が供給される。複数の直流電圧源が共通に接続されることにより、個々の直流電圧源の電圧の和に相応する電圧を有する直流電流を送出することができる。前述したケースでは、２つの直流電圧源がそれぞれ２７０Ｖであるとき、スピンドルモータには直流電圧２７０Ｖの直流電流が供給され、他の電流負荷には電圧５４０Ｖの直流電流が供給される。これに対して、前述したように、ＤＣモータには制御装置を介して直流電流が供給され、他のモータ、特に同期モータにはインバータを介して直流電圧源から直流電流が供給される。有利には５４０Ｖの高い直流電圧が送風装置のモータの制御のために共通に接続された直流電圧源から供給される。
【００１３】
電源端子１０で電源電流の欠落が生じると、ＤＣモータ２６ａ，２６ｂのジェネレータモードにおいて、直流電圧線（バスバー）１８，２０，２２を介したエネルギ交換が行われる。これによりエネルギがインバータひいてはこれに接続されたモータ３０ａ，３０ｂへ供給される。このエネルギは電源欠落が起こった場合の紡績機の低速動作および順次遮断に必要なものである。
【００１４】
例えば４００Ｖの３相電圧の交流電圧源に接続された電源端子１０には保護手段１２を介してトランス１４の１次巻線１４ｂが接続されている。図１に示されているように、補助駆動部に対する端子１４ａが設けられており、これは一定の振幅の交流電圧によって駆動される。特に、トランス１４は３つの１次巻線１４ｂと６つの２次巻線１４ｃ，１４ｄを有している。ここで、それぞれの１次巻線は第１の２次巻線１４ｃと第２の２次巻線１４ｄとに対応している。これに代えて、それぞれ３つの１次巻線および３つの２次巻線を有する２つの並列なトランスを設けることもできる。このときには、図１とは異なって６つの１次巻線１４ｂが存在することになる。
【００１５】
３つずつの２次巻線の組１４ｃ，１４ｄにそれぞれ整流器群１６ａ，１６ｂが接続されており、これにより２次交流電圧源の第１の２次巻線の組と第２の２次巻線の組とから２つの直流電圧源が形成される。第１の整流器群１６ａは第１の直流電圧線１８および第３の直流電圧線２２を有する第１の直流電圧源に給電し、第２の整流器群１６ｂは第２の直流電圧線２０および第３の直流電圧線２２を有する第２の直流電圧源に給電する。第１の直流電圧源は第１の直流電圧線１８および第３の直流電圧線２２として定義され、第２の直流電圧源は第２の直流電圧線２０および第３の直流電圧線２２として定義され、それぞれ２つの電圧線間の電流負荷に給電する。したがって、種々の直流電圧線に必要に応じて種々の電流負荷、特にＤＣモータ２６ａ，２６ｂを接続することができる。第１の直流電圧線１８と第３の直流電圧線２２とのあいだ、および、第３の直流電圧線２２と第２の直流電圧線２０とのあいだで、それぞれ直流電圧２７０Ｖの直流電流が得られる。これに対して、第１の直流電圧線１８および第２の直流電圧線２０から成る第３の直流電圧源から電流負荷に対して直流電圧５４０Ｖが得られる。第１の直流電圧線１８および第３の直流電圧線２２から成る第１の直流電圧源により保護手段１２を介してＤＣモータ２６ａへ、また、第２の直流電圧線２０および第３の直流電圧線２２から成る第２の直流電圧源により保護手段１２を介してＤＣモータ２６ｂへ、給電が行われる。モータは並列に多数接続されており、そのうちのモータ２６ａ，２６ｂのみがドライバ回路２４とともに示されている。紡績機、特にリング式紡績機では、数百の同タイプのモータが用いられる。スピンドルの駆動に用いられるモータは、有利には、冒頭に言及した特許文献に記載されているような電子整流回路およびセンサ（特にホールセンサ）を備えたブラシレスＤＣモータである。
【００１６】
モータの駆動制御には特に各モータに対する整流回路またはドライバ回路２４が必要である。
【００１７】
第３の直流電圧源すなわち第１の直流電圧線１８および第２の直流電圧線２０から直流電圧５４０Ｖが得られる。図１に示されているように、この第３の直流電圧源には種々の周波数変換器またはインバータ２８ａ〜２８ｄがそれぞれ保護手段１２を介して接続されている。各インバータは直流電圧の電流から、例えば最大電圧４００Ｖ以上および最大周波数２００Ｈｚ以上の交流電圧を形成する。このインバータにはモータ３０ａ〜３０ｄが接続されている。種々のインバータおよび整流回路を制御するために、紡績プログラムを処理する上位の制御装置３２を設けなければならない。モータ３０ａ〜３０ｄは紡績機の種々の機能部、例えば送風装置の軸またはリングフレームドライブを駆動するために用いられる。紡績機の分野では、有利には、２つの遅延領域を備えた３シリンダ送風装置において個々のシリンダがモータ３０ａ〜３０ｃによって駆動される。横長の紡績機システムでは、システムの長さ全体にわたって、伝達装置を介して送風シリンダに配属された複数のモータ３０ａ〜３０ｃが分散されている。ここでは駆動部として同期モータ、非同期モータまたはリラクタンスモータなどが用いられる。
【００１８】
前述したエネルギ供給のコンセプトにより、きわめて多数の紡績位置を有する紡績機において、多数のスピンドルモータを良好な効率で駆動することができる。
【００１９】
図２には図１の実施例とは異なり、紡績機の内部で電流供給を行うコンセプトが示されている。交流電圧源には電源端子１０を介してトランス１４の中点タップが接続されており、このトランスの２次側には４００Ｖの交流電圧が供給される。２次側には整流器群１６ａが接続されており、直流電圧５４０Ｖの直流電流が給電される。また、トランスの中点にかかる電圧２７０Ｖが、中点に接続された第３の直流電圧線２２を介して取り出される。トランス１４の中点は電位を測定するためだけに用いられる。第３の直流電圧線２２では小さな補償電流しか流れず、このことは複数のモータまたはモータ群に均等に負荷がかかることの前提となる。主として電流を導通するのは、第１の直流電圧線１８および第２の直流電圧線２０である。この実施例では、トランスの２次側に補助駆動部のための端子１４ａが設けられている。図２については図１の実施例と異なる箇所のみ説明する。
【００２０】
紡績機の序列化された動作を制御するために、図１の実施例と同様に、整流回路またはドライバ回路２４とインバータ２８ａ，２８ｂとが上位の中央制御装置３２へ接続されている。この中央制御装置は、紡績機のノーマルモードにおいて、また電流欠落または電圧低下の状態において、モータ２６ａ，２６ｂ，３０ａ，３０ｂの回転数を設定された回転数‐時間プログラムにしたがって制御するように構成されている。複数のＤＣモータまたはＤＣモータ群に対する上位の制御装置３２は、電源欠落が起こった場合、ジェネレータモードで電流を直流電圧線１８，２０，２２へ送出し、これによりインバータ２８ａ〜２８ｃとのエネルギ交換を行うように構成されている。
【００２１】
整流回路またはドライバ回路および他の素子を制御するために、有利には直流電圧２４Ｖの直流電流を形成しなければならない。ＤＣモータ２６ａ，２６ｂの個々のモータケーシングにはオンオフスイッチが取り付けられている。特にモータ２６ａ，２６ｂは中央制御装置３２にバスまたはＣＡＮバスＢＵＳを介して接続されている。例えば糸の破断により２０％の負荷の低下が起こった場合、または限界値の上方超過が検出された場合、モータ２６ａは自動遮断される。電源欠落または重大な電圧障害は中央制御装置３２により検出され、相応の回転数目標値の低減がバスまたはＣＡＮバスを介して全てのドライバ回路２４へ伝達される。この場合、接続されているモータ２６ａ，２６ｂはジェネレータモードへ移行する。つまりモータは回転数の低減に基づき、質量体の回転によって蓄積されるエネルギを電気エネルギに変換して他の負荷へ供給する。回転数の低減は、モータ２６ａ，２６ｂの駆動電圧２７０Ｖの直流電流がこれらのモータの静止状態の達成まで一定にとどまるように行われる。電源欠落が短時間で終了し電源が速やかに復帰した場合には、紡績機プログラムによって設定される通常の駆動回転数へ再び自動的に移行する。電源欠落が或る程度長く続くと、全てのモータ２６ａ，２６ｂ，３０ａおよび他の駆動部は同期して静止状態へ向かって低速運転される。このとき、モータ２６ａ，３０ａの回転数は、一定の電圧が直流電圧線１８，２０，２２すなわち直流電流中間回路１８，２０または１８，２２または２２，２０へ印加されるように閉ループ制御される。
【００２２】
上位の制御装置は直流電圧２４Ｖの直流電流を有しており、この制御装置は図１では電圧変換器３３を介して５４０Ｖの直流電圧源すなわち直流電圧線１８，２０に接続されている。整流器群１６ａ，１６ｂに並列に、直流電圧線１８，２２間および直流電圧線２０，２２間にコンデンサが配置されている。
【００２３】
モータ２６ａ，２６ｂは紡績機のスピンドルおよび／またはホッパ（Spinntrichter）に取り付けられる。モータ２６ａ，２６ｂは他のモータ３０ａ〜３０ｄと同様に紡績機の種々の機能部、特に送風装置の軸またはリングフレームに組み込むことができる。２つの遅延領域を備えた３シリンダ送風装置において個々のシリンダがモータ３０ａ〜３０ｃによって駆動される。各モータはシステムの長さ全体にわたって複数の位置に分散され、伝達装置を介して送風シリンダに配属されている。
【００２４】
図２の実施例に関連して、複数のセクタに分割された紡績機において、複数のトランス１４を電源端子１０に接続し、各トランスの２次側に整流器群を接続し、この整流器群の出力電圧を２つの直流電圧線に印加し、トランスの中点に第３の直流電圧線２２を接続し、この第３の直流電圧線にトランスの中点の出力電圧を印加し、第１の直流電圧線１８と第３の直流電圧線２２とのあいだにＤＣモータまたはＤＣモータ群２６ａを接続し、第２の直流電圧線２０と第３の直流電圧線２２とのあいだに同タイプの他のＤＣモータまたはＤＣモータ群２６ｂを接続することができる。この場合、それぞれのセクタにさらなるモータ群が設けられる。
【００２５】
図３では、図１，図２の実施例と同様に、ＤＣモータ２６ａが２つの直流電圧線１８，２２のあいだに配置されている。紡績機のノーマルモードすなわちモータモードでは直流電圧線１８に正の電圧が印加され、直流電圧線２２にモータ２６ａに対する負の電圧が印加される。モータ２６ａのジェネレータモードにおいてエネルギが送出される場合、すなわち、力学的エネルギの回復により直流電圧中間回路１８，２２へエネルギが戻される場合、電位の反転が起こるので、直流電圧線２２は正極となり、直流電圧線１８は負極となる。
【００２６】
モータ２６ａの回転数実際値ｎａｃｔはホールセンサとして構成されたセンサ２６ｂにより検出され、回転数制御器３６の入力側へ供給される。電子整流回路を備えたブラシレスＤＣモータであれば、センサなしで、任意の相のゼロ点通過を測定する装置により回転数を導出することができる。
【００２７】
回転数制御器３６は中央制御装置によって駆動される回転数設定器３４から回転数目標値ｎｄｅｓを受け取る。回転数制御器３６は有利にはＰＩ制御器として構成されており、ここから回転数実際値ｎａｃｔと回転数目標値ｎｄｅｓとの差に基づいて電流強度目標値Iｄｅｓが出力される。モータ２６ａと調整素子４０とのあいだの電流実際値Ｉａｃｔが検出され、電流制御器３８の入力側へ供給される。図３では、電流制御回路３８は、電流実際値Ｉａｃｔと電流目標値Ｉｄｅｓとのあいだの差に基づき、電流制限器４１を介して調整素子４０を制御する。ここで調整素子４０は有利には反平行トランジスタとして構成されている。調整素子には２つのダイオードが存在しており、これらは交互に紡績機のモータのノーマルモードとジェネレータモードとを切り換えることができる。このために、ダイオードはそれぞれスイッチに直列に接続されている。ここでスイッチにより、調整素子４０は直流電圧線１８から直流電圧線２２への切り換え、または直流電圧線２２から直流電圧線１８への切り換えを行うことができる。
【００２８】
上位の制御装置３２が一般の給電について前述したような電圧の低下または電源欠落を検出した場合、この制御装置はモータモードからジェネレータモードへ切り換える制御命令を調整素子４０へ送出する。また、上位の制御装置３２は、ジェネレータモードにおいて、例えばポテンショメータとして構成された回転数設定器３４を介して、形成される電圧４２が設定された目標値にしたがって一定にとどまるように制御する。これは制御装置が回転数設定器３４を介してスピンドルの回転数を低下させることにより行われる。形成された電圧が小さすぎる場合、回転数は迅速に低減される。形成される電圧が大きい場合、回転数は緩慢に低減される。この制御はいわゆる回転数の傾きにしたがって行われる。糸巻き部のコップの重量が電流の低下時にあらかじめ既知となっていない場合、一定の回転質量での場合とは異なって、回転数は設定された回転数曲線にしたがって低減しない。したがって、この場合には前述したように制御回路を介して回転数を低減しなければならない。このようにすればモータ２６ａから供給されたエネルギを他の電流負荷２８ａ，３０ａにおいて利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図３】モータモードからジェネレータモードへ切り換える制御回路を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０ 電源端子、 １２ 保護手段、 １４ トランス、 １４ａ 補助駆動部への端子、 １４ｂ １次巻線、 １４ｃ，１４ｄ ２次巻線、 １６ａ，１６ｂ 整流器群、 １８，２０，２２ 直流電圧線、 ２４ ドライバ回路、 ２６ａ，２６ｂ ＤＣモータ、 ２８ａ〜２８ｄ インバータ、 ３０ａ〜３０ｄ モータ、 ３２ 制御装置、 ３３ 電圧変換器、 ３４ 回転数制御器、 ３６ ＰＩ制御器、 ３８ 電圧制御器、 ４０ 調整素子、 ４１ 電流制限器、 ４２ 電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの電圧Ｕ１，Ｕ２を送出する少なくとも２つの直流電圧源を備えた紡績機において、
種々のモータへ給電する少なくとも３つの直流電圧線が電源に接続されており、ここで少なくとも１つの直流電圧線は少なくとも２つの電源に共通に接続され、電流負荷は少なくとも３つの直流電圧線のうち２つの直流電圧線に選択的に接続され、これにより少なくとも選択的に、ａ）第１の直流電圧線と第２の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ１＋Ｕ２、ｂ）第１の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ１、および、ｃ）第２の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ２が供給される
ことを特徴とする紡績機。
【請求項２】
電気駆動部および１次交流電圧源が設けられており、該１次交流電圧源に少なくとも１つのトランスが接続されており、該トランスの端子に少なくとも１つの整流器群が接続されており、該少なくとも１つの整流器群の出力側は複数の直流電圧源（Ｕ１，Ｕ２）へ接続されており、直流電圧源にＤＣモータに対するドライバ回路または整流回路あるいはインバータが接続されており、ここで複数の整流器、例えば少なくとも２つの整流器群に少なくとも２つの直流電圧線が接続されており、それ以外の１つの直流電圧線は２つの直流電圧源に対して共通であり、少なくとも３つの直流電圧線のあいだに直流電圧例えば２７０Ｖおよび５４０Ｖが生じる、請求項１記載の紡績機。
【請求項３】
電気駆動部および直流電圧源および交流電圧源を有する給電装置が設けられており、交流電圧源に少なくとも１つのトランスが接続されており、該少なくとも１つのトランスの端子に少なくとも１つの整流器群が接続されており、整流器群の出力側は複数の直流電圧源へ接続されており、該複数の直流電圧源にモータに対するドライバ回路または整流回路あるいはインバータが接続されており、ここで、交流電圧源、例えば４００Ｖの３相電圧源にトランスの各巻線が直接または間接に接続されており、複数の整流器、例えば２つの整流器群に２つの直流電圧線が接続されており、それ以外の１つの直流電圧線は複数の整流器、例えば２つの整流器群に対して共通であり、少なくとも３つの直流電圧線のあいだに直流電圧例えば２７０Ｖおよび５４０Ｖが生じる、請求項１または２記載の紡績機。
【請求項４】
３相電圧を供給する１次交流電圧源の電源端子に１つずつ１次巻線が接続されており、各１次巻線に、３相電圧を供給する２次交流電圧源の少なくとも２つの２次巻線が接続されており、該少なくとも２つの２次巻線に少なくとも２つの整流器群が接続されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項５】
各２次巻線（１４ｃ，１４ｄ）から各整流器群（１６ａ，１６ｂ）を介してエネルギが少なくとも２つの直流電圧源（Ｕ１，Ｕ２）へ送出され、各直流電圧源が複数のモータ（２６ａ，２６ｂ）に接続されている、請求項４記載の紡績機。
【請求項６】
モータが紡績機のスピンドルまたはホッパに取り付けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項７】
複数の直流電圧源（Ｕ１，Ｕ２）が共通に接続されており、個々の直流電圧源の電圧の和（Ｕ１＋Ｕ２）に相応する電圧の直流電流が供給される、請求項１から６までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項８】
各直流電圧源がそれぞれ２７０Ｖを送出する場合、２つのスピンドルモータ群がそれぞれ直流電圧２７０Ｖの直流電圧源に接続され、他の電流負荷が直流電圧５４０Ｖの第３の直流電圧源に接続され、ＤＣモータは整流回路を介して直接に第１の直流電圧源へ接続され、他のＡＣモータは電流供給のためのインバータを介して第３の直流電圧源へ接続されており、ここで共通に接続された直流電圧源から得られる高い直流電圧５４０Ｖは送風装置のモータの制御に用いられる、請求項１から７までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項９】
４００Ｖの３相電圧を送出する交流電圧源に接続された電源端子は保護手段を介してトランスの１次巻線へ接続されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１０】
トランスの巻線に、一定の振幅の交流電圧によって駆動される補助駆動部のための端子（１４ａ）が設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１１】
トランスは３つの１次巻線と少なくとも６つの２次巻線とを有しており、各１次巻線は少なくとも２つの２次巻線に対応している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１２】
それぞれ３つの１次巻線および３つの２次巻線を有する２つの並列なトランスが設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１３】
２次交流電圧源のそれぞれ３つの巻線から成る第１の２次巻線と第２の２次巻線とに整流器群が接続されており、各２次巻線に各直流電圧源が配属されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１４】
第１の整流器群は２つの直流電圧線を有する第１の直流電圧源へ接続されており、第２の整流器群は２つの直流電圧線を有する第２の直流電圧源へ接続されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１５】
第１の直流電圧源は第１の直流電圧線および第３の直流電圧線として定義されており、第２の直流電圧源は第３の直流電圧線および第２の直流電圧線として定義されており、２つの直流電圧源はそれぞれ２つの電圧線間に電流負荷を有する、請求項１から１４までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１６】
種々の直流電圧線に必要に応じて種々の電流負荷が接続されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１７】
第１の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだおよび第３の直流電圧線と第２の直流電圧線とのあいだにそれぞれ電圧２７０Ｖの直流電流が得られ、第１の直流電圧線および第２の直流電圧線から成る第３の直流電圧源において電流負荷に対して有利には５４０Ｖの直流電圧が得られる、請求項１から１６までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１８】
第１の直流電圧線（１８）および第３の直流電圧線（２２）から成る第１の直流電圧源に保護手段（１２）およびドライバ回路（２４）を介して第１のＤＣモータ（２６ａ）が接続されており、第３の直流電圧線（２２）および第２の直流電圧線（２０）から成る第２の直流電圧源に他の数百個の同タイプのＤＣモータおよびこれに対するドライバ回路が接続されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１９】
スピンドルまたはホッパの駆動部に用いられるモータは、センサ例えばホールセンサおよび電子整流回路を備えたブラシレスＤＣモータまたはセンサなしで自由相の零点通過を測定する測定回路を備えたブラシレスＤＣモータとして構成されている、請求項１から１８までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２０】
各モータを駆動するために整流回路が設けられている、請求項１から１９までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２１】
直流電圧５４０Ｖの電流からインバータを介して最大周波数２００Ｈｚ以上および最大電圧４００Ｖ以上の交流電圧が形成され、該インバータに複数のモータが接続されている、請求項１から２０までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２２】
各インバータおよび整流回路を制御するために紡績プログラムを格納した上位の制御装置が設けられている、請求項１から２１までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２３】
モータは紡績機の種々の機能部、例えば送風装置の軸またはリングフレームに組み込まれている、請求項１から２２までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２４】
２つの遅延領域を備えた３シリンダ送風装置において個々のシリンダがモータによって駆動される、請求項１から２３までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２５】
紡績機システムの長さにわたって、伝達装置を介して送風装置のシリンダに配属された複数のモータが分散されて配置されている、請求項１から２４までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２６】
ＤＣモータのほか、第２の駆動部として非同期モータ、同期モータ、リラクタンスモータまたはサーボモータが用いられている、請求項１から２５までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２７】
整流回路またはドライバ回路、インバータ、および、他の電流負荷例えば他のモータは上位の制御装置へ接続されており、該制御装置は紡績機のノーマルモードにおいておよび電流欠落または電圧低下の状態においてモータ回転数を設定された回転数‐時間プログラムにしたがって調整し、ここでモータ回転数は一定の電圧が各直流電圧線へ印加されるように制御される、請求項１から２６までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２８】
トランスが電源端子に接続され、トランスの２次側に整流器群が接続され、該整流器群からの出力電圧が２つの直流電圧線に印加され、トランスの中点に第３の直流電圧線が接続され、該第３の直流電圧線にトランスの中点からの電圧が印加され、第１の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだにＤＣモータまたはＤＣモータ群が接続され、第２の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだに同タイプの他のＤＣモータまたはＤＣモータ群が接続される、請求項２記載の紡績機。
【請求項２９】
複数のトランスが電源端子に接続され、各トランスの２次側に整流器群が接続され、該整流器群からの出力電圧が２つの直流電圧線に印加され、トランスの中点に第３の直流電圧線が接続され、該第３の直流電圧線にトランスの中点からの電圧が印加され、第１の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだにＤＣモータまたはＤＣモータ群が接続され、第２の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだに同タイプの他のＤＣモータまたはＤＣモータ群が接続される、請求項２８記載の紡績機。
【請求項３０】
電圧２４Ｖの直流電流を有する上位の制御装置は電圧変換器を介して５４０Ｖの直流電圧源へ接続されている、請求項１から２９までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項３１】
紡績機のノーマルモードにおいてＤＣモータに対する整流回路またはドライバ回路とＡＣモータに対するインバータとが上位の制御装置へ接続されており、該制御装置は紡績機のノーマルモードに対しておよび電流欠落または電圧低下の状態に対してモータ回転数を設定された回転数‐時間プログラムにしたがって調整し、ここで、制御装置の制御により、モータまたはモータ群は電源欠落時にジェネレータモードで電流を各直流電圧線へ送出しインバータとのエネルギ交換を行う、請求項１から３０までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項３２】
ＤＣモータに対するドライバ回路または整流回路、ＤＣモータまたは他の電流負荷を電源欠落の場合または電源端子での電圧が低下した場合に制御し、ＤＣモータをジェネレータモードへ移行させてエネルギを形成し、該エネルギを直流電圧線および他の負荷例えばインバータへ供給する
ことを特徴とする紡績機の駆動方法。
【請求項３３】
紡績機のノーマルモードにおいてＤＣモータ群に対する整流回路またはドライバ回路とＡＣモータに対するインバータとを上位の制御装置へ接続し、該制御装置により紡績機のノーマルモードに対しておよび電流欠落または電圧低下の状態に対してモータ回転数を設定された回転数‐時間プログラムにしたがって調整し、ここで制御装置は、モータまたはモータ群が電源欠落時にジェネレータモードで電流を直流電圧線へ送出しインバータとのエネルギ交換を行うように制御する
ことを特徴とする紡績機の駆動方法。
【請求項３４】
回転数センサの設けられたＤＣモータが２つの直流電圧線のあいだにトランジスタとして構成された反平行の調整素子とともに接続されており、該調整素子はＤＣモータと第１の直流電圧線とのあいだに配置されており、トランジスタのスイッチング状態に応じてモータモードにおいて電流が第１の方向へ導通されるかまたはジェネレータモードにおいて電流が第１の方向とは反対の第２の方向へ導通され、ＤＣモータ、回転数センサ、回転数制御器、電流制御器および調整素子が接続されて制御回路を形成している
ことを特徴とする紡績機。
【請求項１】
少なくとも２つの電圧Ｕ１，Ｕ２を送出する少なくとも２つの直流電圧源を備えた紡績機において、
種々のモータへ給電する少なくとも３つの直流電圧線が電源に接続されており、ここで少なくとも１つの直流電圧線は少なくとも２つの電源に共通に接続され、電流負荷は少なくとも３つの直流電圧線のうち２つの直流電圧線に選択的に接続され、これにより少なくとも選択的に、ａ）第１の直流電圧線と第２の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ１＋Ｕ２、ｂ）第１の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ１、および、ｃ）第２の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだの電圧Ｕ２が供給される
ことを特徴とする紡績機。
【請求項２】
電気駆動部および１次交流電圧源が設けられており、該１次交流電圧源に少なくとも１つのトランスが接続されており、該トランスの端子に少なくとも１つの整流器群が接続されており、該少なくとも１つの整流器群の出力側は複数の直流電圧源（Ｕ１，Ｕ２）へ接続されており、直流電圧源にＤＣモータに対するドライバ回路または整流回路あるいはインバータが接続されており、ここで複数の整流器、例えば少なくとも２つの整流器群に少なくとも２つの直流電圧線が接続されており、それ以外の１つの直流電圧線は２つの直流電圧源に対して共通であり、少なくとも３つの直流電圧線のあいだに直流電圧例えば２７０Ｖおよび５４０Ｖが生じる、請求項１記載の紡績機。
【請求項３】
電気駆動部および直流電圧源および交流電圧源を有する給電装置が設けられており、交流電圧源に少なくとも１つのトランスが接続されており、該少なくとも１つのトランスの端子に少なくとも１つの整流器群が接続されており、整流器群の出力側は複数の直流電圧源へ接続されており、該複数の直流電圧源にモータに対するドライバ回路または整流回路あるいはインバータが接続されており、ここで、交流電圧源、例えば４００Ｖの３相電圧源にトランスの各巻線が直接または間接に接続されており、複数の整流器、例えば２つの整流器群に２つの直流電圧線が接続されており、それ以外の１つの直流電圧線は複数の整流器、例えば２つの整流器群に対して共通であり、少なくとも３つの直流電圧線のあいだに直流電圧例えば２７０Ｖおよび５４０Ｖが生じる、請求項１または２記載の紡績機。
【請求項４】
３相電圧を供給する１次交流電圧源の電源端子に１つずつ１次巻線が接続されており、各１次巻線に、３相電圧を供給する２次交流電圧源の少なくとも２つの２次巻線が接続されており、該少なくとも２つの２次巻線に少なくとも２つの整流器群が接続されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項５】
各２次巻線（１４ｃ，１４ｄ）から各整流器群（１６ａ，１６ｂ）を介してエネルギが少なくとも２つの直流電圧源（Ｕ１，Ｕ２）へ送出され、各直流電圧源が複数のモータ（２６ａ，２６ｂ）に接続されている、請求項４記載の紡績機。
【請求項６】
モータが紡績機のスピンドルまたはホッパに取り付けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項７】
複数の直流電圧源（Ｕ１，Ｕ２）が共通に接続されており、個々の直流電圧源の電圧の和（Ｕ１＋Ｕ２）に相応する電圧の直流電流が供給される、請求項１から６までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項８】
各直流電圧源がそれぞれ２７０Ｖを送出する場合、２つのスピンドルモータ群がそれぞれ直流電圧２７０Ｖの直流電圧源に接続され、他の電流負荷が直流電圧５４０Ｖの第３の直流電圧源に接続され、ＤＣモータは整流回路を介して直接に第１の直流電圧源へ接続され、他のＡＣモータは電流供給のためのインバータを介して第３の直流電圧源へ接続されており、ここで共通に接続された直流電圧源から得られる高い直流電圧５４０Ｖは送風装置のモータの制御に用いられる、請求項１から７までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項９】
４００Ｖの３相電圧を送出する交流電圧源に接続された電源端子は保護手段を介してトランスの１次巻線へ接続されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１０】
トランスの巻線に、一定の振幅の交流電圧によって駆動される補助駆動部のための端子（１４ａ）が設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１１】
トランスは３つの１次巻線と少なくとも６つの２次巻線とを有しており、各１次巻線は少なくとも２つの２次巻線に対応している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１２】
それぞれ３つの１次巻線および３つの２次巻線を有する２つの並列なトランスが設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１３】
２次交流電圧源のそれぞれ３つの巻線から成る第１の２次巻線と第２の２次巻線とに整流器群が接続されており、各２次巻線に各直流電圧源が配属されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１４】
第１の整流器群は２つの直流電圧線を有する第１の直流電圧源へ接続されており、第２の整流器群は２つの直流電圧線を有する第２の直流電圧源へ接続されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１５】
第１の直流電圧源は第１の直流電圧線および第３の直流電圧線として定義されており、第２の直流電圧源は第３の直流電圧線および第２の直流電圧線として定義されており、２つの直流電圧源はそれぞれ２つの電圧線間に電流負荷を有する、請求項１から１４までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１６】
種々の直流電圧線に必要に応じて種々の電流負荷が接続されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１７】
第１の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだおよび第３の直流電圧線と第２の直流電圧線とのあいだにそれぞれ電圧２７０Ｖの直流電流が得られ、第１の直流電圧線および第２の直流電圧線から成る第３の直流電圧源において電流負荷に対して有利には５４０Ｖの直流電圧が得られる、請求項１から１６までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１８】
第１の直流電圧線（１８）および第３の直流電圧線（２２）から成る第１の直流電圧源に保護手段（１２）およびドライバ回路（２４）を介して第１のＤＣモータ（２６ａ）が接続されており、第３の直流電圧線（２２）および第２の直流電圧線（２０）から成る第２の直流電圧源に他の数百個の同タイプのＤＣモータおよびこれに対するドライバ回路が接続されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項１９】
スピンドルまたはホッパの駆動部に用いられるモータは、センサ例えばホールセンサおよび電子整流回路を備えたブラシレスＤＣモータまたはセンサなしで自由相の零点通過を測定する測定回路を備えたブラシレスＤＣモータとして構成されている、請求項１から１８までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２０】
各モータを駆動するために整流回路が設けられている、請求項１から１９までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２１】
直流電圧５４０Ｖの電流からインバータを介して最大周波数２００Ｈｚ以上および最大電圧４００Ｖ以上の交流電圧が形成され、該インバータに複数のモータが接続されている、請求項１から２０までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２２】
各インバータおよび整流回路を制御するために紡績プログラムを格納した上位の制御装置が設けられている、請求項１から２１までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２３】
モータは紡績機の種々の機能部、例えば送風装置の軸またはリングフレームに組み込まれている、請求項１から２２までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２４】
２つの遅延領域を備えた３シリンダ送風装置において個々のシリンダがモータによって駆動される、請求項１から２３までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２５】
紡績機システムの長さにわたって、伝達装置を介して送風装置のシリンダに配属された複数のモータが分散されて配置されている、請求項１から２４までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２６】
ＤＣモータのほか、第２の駆動部として非同期モータ、同期モータ、リラクタンスモータまたはサーボモータが用いられている、請求項１から２５までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２７】
整流回路またはドライバ回路、インバータ、および、他の電流負荷例えば他のモータは上位の制御装置へ接続されており、該制御装置は紡績機のノーマルモードにおいておよび電流欠落または電圧低下の状態においてモータ回転数を設定された回転数‐時間プログラムにしたがって調整し、ここでモータ回転数は一定の電圧が各直流電圧線へ印加されるように制御される、請求項１から２６までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項２８】
トランスが電源端子に接続され、トランスの２次側に整流器群が接続され、該整流器群からの出力電圧が２つの直流電圧線に印加され、トランスの中点に第３の直流電圧線が接続され、該第３の直流電圧線にトランスの中点からの電圧が印加され、第１の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだにＤＣモータまたはＤＣモータ群が接続され、第２の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだに同タイプの他のＤＣモータまたはＤＣモータ群が接続される、請求項２記載の紡績機。
【請求項２９】
複数のトランスが電源端子に接続され、各トランスの２次側に整流器群が接続され、該整流器群からの出力電圧が２つの直流電圧線に印加され、トランスの中点に第３の直流電圧線が接続され、該第３の直流電圧線にトランスの中点からの電圧が印加され、第１の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだにＤＣモータまたはＤＣモータ群が接続され、第２の直流電圧線と第３の直流電圧線とのあいだに同タイプの他のＤＣモータまたはＤＣモータ群が接続される、請求項２８記載の紡績機。
【請求項３０】
電圧２４Ｖの直流電流を有する上位の制御装置は電圧変換器を介して５４０Ｖの直流電圧源へ接続されている、請求項１から２９までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項３１】
紡績機のノーマルモードにおいてＤＣモータに対する整流回路またはドライバ回路とＡＣモータに対するインバータとが上位の制御装置へ接続されており、該制御装置は紡績機のノーマルモードに対しておよび電流欠落または電圧低下の状態に対してモータ回転数を設定された回転数‐時間プログラムにしたがって調整し、ここで、制御装置の制御により、モータまたはモータ群は電源欠落時にジェネレータモードで電流を各直流電圧線へ送出しインバータとのエネルギ交換を行う、請求項１から３０までのいずれか１項記載の紡績機。
【請求項３２】
ＤＣモータに対するドライバ回路または整流回路、ＤＣモータまたは他の電流負荷を電源欠落の場合または電源端子での電圧が低下した場合に制御し、ＤＣモータをジェネレータモードへ移行させてエネルギを形成し、該エネルギを直流電圧線および他の負荷例えばインバータへ供給する
ことを特徴とする紡績機の駆動方法。
【請求項３３】
紡績機のノーマルモードにおいてＤＣモータ群に対する整流回路またはドライバ回路とＡＣモータに対するインバータとを上位の制御装置へ接続し、該制御装置により紡績機のノーマルモードに対しておよび電流欠落または電圧低下の状態に対してモータ回転数を設定された回転数‐時間プログラムにしたがって調整し、ここで制御装置は、モータまたはモータ群が電源欠落時にジェネレータモードで電流を直流電圧線へ送出しインバータとのエネルギ交換を行うように制御する
ことを特徴とする紡績機の駆動方法。
【請求項３４】
回転数センサの設けられたＤＣモータが２つの直流電圧線のあいだにトランジスタとして構成された反平行の調整素子とともに接続されており、該調整素子はＤＣモータと第１の直流電圧線とのあいだに配置されており、トランジスタのスイッチング状態に応じてモータモードにおいて電流が第１の方向へ導通されるかまたはジェネレータモードにおいて電流が第１の方向とは反対の第２の方向へ導通され、ＤＣモータ、回転数センサ、回転数制御器、電流制御器および調整素子が接続されて制御回路を形成している
ことを特徴とする紡績機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１３８３５４（Ｐ２００８−１３８３５４Ａ）
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１０７１３（Ｐ２００７−３１０７１３）
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（５９０００５５９７）マシーネンファブリク リーター アクチェンゲゼルシャフト (93)
【氏名又は名称原語表記】Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｆａｂｒｉｋ Ｒｉｅｔｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｋｌｏｓｔｅｒｓｔｒａｓｓｅ ２０，ＣＨ−８４０６ Ｗｉｎｔｅｒｔｈｕｒ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（５９０００５５９７）マシーネンファブリク リーター アクチェンゲゼルシャフト (93)
【氏名又は名称原語表記】Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｆａｂｒｉｋ Ｒｉｅｔｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｋｌｏｓｔｅｒｓｔｒａｓｓｅ ２０，ＣＨ−８４０６ Ｗｉｎｔｅｒｔｈｕｒ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
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