CN86107916A - 用于驱动印刷机的电动机及类似设备的控制装置 - Google Patents

Abstract

用于驱动印刷机的电动机或类似设备的控制装置，它依从于至少一个加给它的额定量，例如给定转速，控制至少一个能够同电网和电动机相联系的大功率执行机构，其特征在于，配置了一个这样设计数据的传输装置(计算装置12)，它使贮存在存储器14中或是被算出的数据都在控制装置中成为有用的信息。该装置因此可用于控制许多台电动机。

Description

本发明涉及一种用于驱动印刷机的电动机及类似设备的控制装置，它依从于至少一个加给它的额定量（例如给定转速），控制至少一个能够同电网和电动机相联系的大功率执行机构。

用于驱动印刷机的，特别是用于驱动大型胶版印刷机的电动机常常是他励直流电动机，通过受控整流器从三相电网或普通交流电网受电。如果从简化生产和仓库保管理由考虑，应该对相应于驱动不同大小机器的不同结构尺寸的电动机使用同样的控制装置，因此，一种适合于各类电动机的控制装置是必须的。用了上述控制装置，总共只要一套电动机转速调整装置来达到作为额定值的规定转速。大家熟知的控制和调整装置有个缺点，就是它必须在耗费甚大的工艺过程中针对每一台电动机进行调整。因此，需拥有一些熟练专家才能开工。于是人们力图改进这种情况：把一些专门在事先调整好的控制装置放入机内，并为此给出了多种方案，这固然会提高仓库管理效率，但却导至成本增高。

本发明的任务是，创造一种一开头就提到的控制装置，它适用于一些各种各样配合它一起工作的设备或单体，例如各式电动机。

根据本发明，该发明任务的解决是通过设置一个数据传输装置来完成的，该装置设计得使贮存在存储器内的或是正在被算出的数据都在控制装置中变成有用的信息。

本发明规定，将上述数据贮存在存储器内，并且/或者算出那些数据，紧接着使它们在控制装置中起作用，例如，输送给一台变流器计算装置的运算器以及/或者其他什么计算装置。被求取的数据可以例如从贮存在存储器内的数据计算得到。但是这样一些数据也可能通过测量获得，例如通过温度测量获得，以便使驱动电动机或其他类似设备的运行方式适应环境温度，例如在相对较低的温度下缓慢完成起动过程。上述数据中至少是部分地会与参数值，例如被驱动电动机的参数值有关。存储器首先是涉及数字存储器，尤其是ROM（只读存储器），这在电子计算机技术中已是公知的。本发明可以使控制装置按照所希望的方式工作，而无需象先有技术中电位器用手来进行调整。如果控制装置包含一台数字计算机，这将是合乎目的并且是有益的，这在此处所述的这类控制装置的先有技术中已都是公知的了。

本发明的优点在于，通过把数据传输到一个与每个电动机都相适应的控制装置，从而以一套控制装置，并且就是这同一套装置适合用于一大批电动机。只是要注意到，这些必要的数据，例如在存储器中所候调用的数据，可以从中取出并传输到控制装置里面。这里没有为投入生产所必需的耗费巨大的手动调整过程。

在本发明的一个实施例中给出了，存储器放在电动机以及/或者是一台由电动机驱动的机器，特别是一台印刷机的近旁。为使贮存在存储器中的数据得以传输到控制装置中去，起码得敷设一条电缆到控制装置，在那儿用合适的连接方式，例如用接插件相连接。电缆同存储器连接，并且包含有附带地监测电动机，例如监测转速所需的一些测量导线。在这里，每台机器都通过自己身旁装有的坚固小盒内的存储器而拥有控制装置运行所必不可少的参量数据。如果电动机，或者整个印刷机连同电动机在内都被一个另外的模型替换，那么在这样的替换当中，控制装置方面不必做任何更改。

在本发明的另一个实施例中，存储器直接放在控制装置近旁。考虑到数据传输的高度抗干扰要求，这样布局会很有利的。此外，在这样情况下各种配套的电子功能组合部件并不相隔太远，从而在一些情况下设备的检验会变得容易一些。

对于上述后一个实施例中人们可以这样处理，为所要连接的机械装一个专用的存储器，譬如装入到控制装置里面。然而本发明的另一个实施例给出了，存储器或其中参数包含多台不同电动机的内容，以及设置有一个用来辩识与控制装置相连的电动机和/或者是辨识由该电动机所驱动的机器的装置，用它把所连接的电动机或机器相应的各项参数输向控制装置。上述各电动机的参数可例如是，确定负荷下的额定转速、额定电枢电压以及额定励磁电流。

如果这里把与控制装置相接的各电动机的所有参数都贮存在存储器中，那么控制装置就能够同所有这些电动机都联接起来。

按照本发明的一个实施例，存储器内最好除了含有各种各样电动机的数据以外，还包含了多个不同的大功率执行机构的参数，而且设置了一个用来辨识连接到控制装置上的大功率执行机构的装置，该装置所连接的大功率执行机构相应的各项参数输向控制装置。本发明的这种实施方式可以做到，例如为一台确定的机器配置的大功率执行机构发生故障-这种故障是决不能被完全排除掉的，就投入为另一台机器按同一方式运行所准备的大功率执行机构，以替换损坏的那台。如果用作替换物的大功率执行机构被指定是为一台较小的电动机供电并因而较马虎地定出了参数，那么所述本发明的实施例可防止这台被指定为替换物的大功率执行机构在电气上过载。这时该电动机虽然可以运行，但没有用它的全功率。

开头提到的由控制装置的数据传输装置提供的待计算数据，肯定能根据那些由数据传输装置从控制装置所接收到数据中计算出来。这里涉及的数据可例如是，有关包含于控制装置内的半导体元件的温度，电动机转矩的时间曲线和电动机的温度。然而这里也还可涉及到以某种方式贮存在控制装置中或是贮存在与控制装置连结的大功率执行机构中的数据，在上面刚提及的情况下，这些数据可用以防止大功率执行机构发生过负载。

辨识所连接的各台电动机或机器抑或是大功率执行机构，起码在技术上已是实现了的，因为有关电动机的资料（例如型号特征）或者是有关机器或大功率执行机构的资料通过一个手动操作的输入部件，例如旋转开关或扳钮开关，是可以输入的。本发明的另一个不需要这种简单调整过程的实施例给出了，用经过编码的插头对所连接的电动机或是所连接的机器进行辨识，该插头首先同连到电动机或是连到机器上的测量导线和/或者监控导线相接。用这种方式在建立电联系的时候（这本来就是必不可少的），同时就告知了控制装置，被连接的是哪一种电动机。编码插头可以是，例如插针的形式，用终端开关感知它是否存在。也可以这样设计，视所用编码插头的种类各异，这个插头只适合***多个插座中唯一的一个，并且以此方式告知控制装置所连接机器的种类。在本发明的各实施例中，用类似方式可以辨识所连接的大功率执行机构。

最后，在又一个实施例中给出了，为辨识连接到控制装置上的电动机和/或是连接到该装置上的机器，设置一个测量部件用以得到至少一个特征测量值，例如电动机电枢绕组的电阻。如果打算接到控制装置上的各台电动机或者其他别的设备在所述测量值方面有足够明显的差异，那么也可以用这个方法自动判断所连接的电动机或者其他别的设备。

在本发明的一个实施例中，为辨识接到控制装置上的电动机和/或者接到该装置上的机器或大功率执行机构，安排有一种可通过一根导线进行查询的编码方式，例如作短路连接。

如果驱动不同的机器要用同一尺寸的电动机，那么需要视不同的使用场合使电动机按不同方式运行，例如用不同转速运行。有关该机械的这些资料也可以用上述方式的一种通报给控制装置。通过对与耗用的电枢电流成正比的转矩的确定，就可以通过对电动机上一些易于得到的量作一纯测量来判别各种不同的机器。

直到现在我们的出发点都是，把贮存在存储器中的数据不加改变地送给控制装置。然而在本发明的一个实施例中却设置了一台监控设备，在控制装置为至少一个参数出现一特定的工作状况时（例如不能进入正常运行，调节过程发生振荡）时，把一个修正值输送给该控制装置。这件事可以，例如这样来做，当从保持给定转速的电动机获取的转矩接近了上限值时，印刷机由于环境温度太低而不能进入正常运行，转矩会降低。监视电网电压，特别是在网压跌落到给定值以下时，相应地调整电动机的控制，这也是有益的。

电动机都有制造上的误差，它会造成，在设定两个额定量，例如额定电枢电压电压和额定励磁电流的时候，所希望的额定转速在预定负荷下达不到或者被超过。为了在这种情况下尽可能精确地达到额定转速，并且不需对控制装置采用费钱的校准措施，根据本发明给出的用于控制一台他励直流电动机，就象印刷机上常用的那样的一个实施例所给出的，设置一个部件，用以从数据和/或参数以及电动机运行时在控制装置中计算过的测量值中把励磁电流调整到某个值，这个值可是一个事先给定的关系，例如事先给定的转速和电枢电流之间的关系），而且保持在此值不变。这可以，例如用这样的方式进行，就是在额定负荷下设定额定电枢电压和额定励磁电流，并且在转速偏离额定值时，改变励磁电流，直到达到额定转速为止。由此寻获的励磁电流值被贮存起来，首先是在模拟/数字转换之后被存到计算装置的一个存储器里。如果保持该励磁电流不变，那么就可以避免因励磁绕组温度波动而引起转速偏离。

然而也可能，制造商方面在试验时就查明了机械参数对额定值的偏差大小，而且把它贮存在一个空间上附属于电动机并特别同电动机牢固连结在一起的存储器内。如果这时安装电动机，反正要敷设一条测量导线到控制装置那儿，以便用该测量导线传送例如由测速发电机所提供的脉冲，于是布置在同一电缆中的各条导线就可以用来把贮存在存储器内的关于电动机误差的信息输送到控制装置中去，并且利用这些数据来自动校准该控制装置。

本发明的一个实施例给出了，类似于上述为电动机的各项参数所作的规定，要把所用整流器-逆变器机组的参数也输送给控制装置，如果可以使用各种不同的变流器的话。在这种情况下，控制装置不要校准措施就自动适应各台变流设备。

本发明的其他特征和优点，可以参照显示有本发明具体细节的附图，从下面关于本发明的一个实施例的说明以及从权利要求书中可以看出来。各别特征可以就单个特征本身或是让任意组合中的几个在本发明的一个实施例中得到实现。

这张唯一的附图概略地表示了用于一台原张胶版印刷机的控制装置的实施例。

设计为它励直流电动机的电动机1拖动一台六色原张胶印机。电动机1的电枢电流和提供给电动机1的磁场绕组2的励磁电流，由包含有可控整流器（闸流晶体管）在内的大功率部分3供给，通过该部分由三相电网4供给的电能被变换成直流电。大功率部分3的触发脉冲由一个变流器计算装置5所产生并经由导线组7传送给大功率部分3。大功率部分3中包含有电流测量装置和电压测量装置，它们的测量值通过导线组8传送到变流器计算装置5上。一台和电动机1的转轴连结在一起的测速发电机10为电动机的转速提供特征信号，并通过导线11传送到变流器计算装置5上。

和变流器计算装置5相耦合的计算装置12同机械控制装置13和存储器14相联系。机械控制装置13由对印刷机负责任的印刷工人操作，他例如开、关印刷机以及在机械控制装置上校准转速。该机械控制装置上还有其他一些校准过程和调节过程，这些过程和电动机1的驱动没有直接关系，例如印刷机的对版调整。

调节控制板15和计算装置12连接，安装设备时已经借助于一些开关把电动机1以及由该电动机驱动的印刷机的类型资料输入到板上。存储器14中贮存了所有用于驱动印刷机的电动机以及附图所示设备的制造商方面的所有印刷机的各种参数。借助于在输入板15上所做的调节，计算装置12可以从存储器14读出对于所连接的专用电动机1以及由它拖动的印刷机具有特征意义的那些参数。这些参数特别包括最大允许电枢电流、最大允许电枢电压、磁场绕组2的励磁电流、电动机1的允许转速范围以及在此情况下的其他需要的参数值。根据实施例的电动机1，还应该涉及到一台有关最大电枢电流和最大转速都在由同一制造商供应的另一台电动机的参数值之下的电动机，这另一台电动机的参数同样也贮存在存储器14中。大功率部分3也处在为其它每一马达供电的状态。计算装置12安排的是，所接电动机1容许的各项运行值，顶多只能用作为输送给变流器计算装置5的给定值，虽然出于机械控制装置上的任何原因要求需要调到一个偏高的运行值，例如转速。

如果本例中考虑的六色印刷机中，例如只两个着色辊在工作，那么印刷机所需最大转矩就会改变，这种状况会通过机械控制装置13通知到计算装置12。如果这里象刚才说的，只有两个印刷辊在工作，那么通过计算装置12会安排妥当，把一个低于当六个印刷辊都运转时的电枢电流的值作为最大可能的给定值输送给变流器计算装置。

本实施例中规定的变流器计算装置5和计算装置12之间的任务分配也可以另作选择，或者也可以把所述两个计算装置合并为一个。

本发明可应用于一台作为印刷机主驱动的某一台或一群电动机，但也可以用于一台印刷机的其他各台电动机，例如湿印装置中的电动机。

Claims (16)

1、用于驱动印刷机的电动机或类似设备控制装置，它依从于至少一个加给它的额定量(例如给定转速)，控制至少一个同电网和电动机相联系的大功率执行机构，其特征在于，配备有一个这样设计的数据传输装置(计算装置12)，它使贮存在存储器14中或是被算出的数据都在控制装置中成为有用的信息。

2、根据权利要求1的控制装置，其特征在于，作出必要的安排，务使控制装置中有关拖动特性的数据，例如有关转矩时间曲线的数据可以输送给数据传输装置。

3、根据权利要求2的控制装置，其特征在于，数据传输装置中有关运行特性的的数据是可处理的，以及/或者是可贮存在存储器中的。

4、根据权利要求1至3之一的控制装置，其特征在于，存储器放置在电动机，以及/或者由电动机拖动的机器旁边。

5、根据权利要求1至3之一的控制装置，其特征在于，存储器直接位于控制装置近旁。

6、根据权利要求5的控制装置，其特征在于，存储器14贮存多台不同电动机的参数;以及设置一个用以辩识连接到控制装置上的电动机和/或由该电动机所驱动的机器的装置，由它把对应于所连接电动机或机器的各项参数输送到控制装置里。

7、根据权利要求5或6的控制装置，其特征在于，存储器贮存多台不同的大功率执行机构的参数;以及设置一个用以辩识连接到控制装置上的大功率执行机构的装置，由它把对应于所连接的大功率执行机构的各项参数输送到控制装置里。

8、根据权利要求6和7的按制装置，其特征在于，有关电动机和/或机器以及有关大功率执行机构的资料可以通过手动操作的输入设备15输入。

9、根据权利要求6的控制装置，其特征在于，通过编码插头辩识所连接的电动机或是所连接的机器，该插头与通到电动机或通到机器的测量和/或控制导线连结起来的。

10、根据权利要求7的控制装置，其特征在于，通过编码插头辩识所连接的大功率执行机构。

11、根据权利要求6或7的控制装置，其特征在于，为辩识连接到控制装置上的电动机和/或连接到该装置上机器或是大功率执行机构，设置了一个测量装置，用以获取至少一个特征测量值，例如电动机的电枢绕组电阻。

12、根据权利要求6或7的控制装置，其特征在于，为辩识连接到装置上的电动机和/或连接到装置上的机器或是大功率执行机构，设置了一种可通过一根导线进行询问的编码方式。

13、根据上述各项权利要求之一的控制装置，其特征在于，设置一台监控设备，在控制装置为至少一个数据或参数出现某种特定的工作状况时，把一个修正值输送给该控制装置。

14、根据上述各项权利要求之一、为控制一台他励直流电动机而规定的控制装置，其特征在于，具有一个装置，用以从数据和/或参数以及在电动机运行时在控制装置中计算过的测量值把励磁电流调整到某个值，以使得到一种事先给定的工作特性值，例如给定的转速和电枢电压之间的关系，并保持该值不变。

15、根据上述各项权利要求之一的控制装置，其特征在于，存储器贮存了一台用以为电动机供电的变流器的参数，可为该装置利用。

16、根据上述各项权利要求之一的控制装置，其特征在于，存储器是一种数字存储器，特征是ROM（只读存储器）。

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