DE1957782A1 - Control device to keep the tension constant in rewinding machines - Google Patents
Control device to keep the tension constant in rewinding machinesInfo
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Description
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MATSUSHITA ELEOTEIO IKDUSTRIAL CO., LTD. Osaka, JapanMATSUSHITA ELEOTEIO IKDUSTRIAL CO., LTD. Osaka, Japan
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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung bei Aufwickelmaschinen oder -vorrichtungen und insbesondere auf eine Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung bei einer Aufwickelmaschine oder -vorrichtung, die dazu dient, ein sehr dünnes Polyamidgarn, Seidengarn oder ähnliches Material in einer Chemiefaseranlage oder Spinnanlage auf Spulen zu wickeln, und bei der die Ausgangsspannung eines Differentialtransformators vermittels der durch die Zugspannung des .Garns hervorgerufenen Auf- und Mederbewegung einer in senkrechter Richtung verschiebbaren Rolle veränderlich ist, so daß die eine der drei Phasen eines QrehStromasynchronmotors über die Differenz zwischen der Ausgangsspannung eines mit dem Brehstromasynchronmotor verbundenen Tachogenerators und·der Ausgangsspannung des Differentialtransformators quantitativ regelbar ist.The invention relates generally to a control device to keep the tension constant in winding machines or devices and in particular to a control device for Keeping the tension constant in a winding machine or device that is used to produce a very thin polyamide yarn, silk yarn or similar material in a man-made fiber plant or spinning plant to wind on coils, and at which the output voltage of a Differential transformer by means of the tensile stress of the .Garns caused up and mede movement in a vertical Direction of the movable roller is variable, so that the one of the three phases of a QrehStromasynchronmotor over the difference between the output voltage of a three-phase asynchronous motor connected tachometer generator and · the output voltage of the differential transformer is quantitatively controllable.
Ein Beispiel für den Aufbau einer nach dem Stand der Technik bekannten Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung bei einer Aufwickelmaschine ist in ligur 4 der beigegebenen Zeichnungen An example of the construction of a prior art known control device for keeping the tension constant in a winding machine is in ligur 4 of the accompanying drawings
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nungen gezeigt. Bei dem gezeigten Beispiel füi den bekannten Aufbau ist ein an ein Einphasennetz angeschlossener, geschwindigkeitsregelnder Auto transformator 1 vorgesehen, ferner ein mit dem geschwindigkeitsregelnden Auto transformator 1 über einen phasenschieberkondensator 3 oder die Hauptvvickl-ung 5 einer Sättigungsdrossel 4 verbundener Zv.eiphasenmotor 2, eine von dem Zv.-eiphase.rim ο tor 2 angetriebene Spule 6, wobei ein Garnfaden 7 über eine feste Rolle 8 hinweg sowie über eine in senkrechter Richtung bewegbare Rolle 9? die durch einen Arm 11 mit einem festen Anlenkungspunkt IC in schwenkbarer Anordnung gelagert ist, auf die Spule 6 aufgewickelt we rc en soll, und es sind weiterhin ein Differentialtransformator 12 mit durch die Ver-shown. In the example shown for the known structure is a speed regulating system connected to a single-phase network Car transformer 1 is provided, also one with the speed control Auto transformer 1 via a phase shifting capacitor 3 or the main winding 5 of a saturation choke 4 connected Zv.eiphasenmotor 2, one driven by the Zv.-eiphase.rim ο gate 2 Spool 6, with a thread 7 over a fixed roll 8 and over a roll 9? by an arm 11 with a fixed articulation point IC in a pivotable arrangement is stored, we are to be wound onto the coil 6, and there are also a differential transformer 12 with
W Schiebungsbewegung der vertikal beweglichen Rolle 9 veränderlicher W sliding movement of the vertically movable roller 9 variable
Spannung sowie ein Gleichrichter 13 zum Gleichrichten der Spannung des Differentialtransformators 12 vorgesehen. Die Sättigungsdrossel 4 weist eine Steuerwioklung 14 auf, durch die der Strondurchgang durch die Hauptwicklung 5 <ler Sättigungsdrossel 4 entsprechend der Ausgangs spannung des Gleichrichters 13 geregelt wird, '..as mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit über uie feste Rolle 8 und die vertikal bewegliche Rolle -9 zugefihrte Garn 7 wird auf die von dem Zweiphasenmotor 2 angetriebene SOÜle 6 auf ge7/i ekelt. Semit v/ird also jegliche Schwankung in der Zugspannung des Garns Ί , -.vie sie durch das Anwachsen der 7/icklungslagen des Garns auf der Spule oder durch eine sonstige äußere Einwirkung hervorgerufen werden mag, durch den mit der vertikal beweglichen Rolle 9 unmittelbar verbundenen differential transformator 12 in eine elektrische Spannung umgewandelt und diese Spannung wird der Steuerwicklung 14 der Sättigungsdrossel 4 zugeführt- so daß der Ausgang der Sättigungsdrossel C mit steigender Zugspannung des Garns kleiner wird. Demzufolge verringert sich dann die Drehzahl des Zweiphasenmotors 2, so daß auch die Zugspannung des Garns nachläßt und in dieser Weise auf einem vorbestimmten Y/ert gehalten wird. Falls der an das Einphasennetz angeschlossene Zweirhasenmotor 2 über den Phasenschieberkondensator 3 angetrieben wird, wie dies bei der Anordnung der Figur 4 vorgesehen ist, so hat es sich als schwierig erwiesen, die Motordrehzahl in einer ausgeglichenen Weise zu regeln, wenn nur ein Kondensator dieser Art vorgesehen ist, da für eine andere Umlaufgeschwindigkeit des iilotors noch ein weiterer geeigneter Kondensator erforderlich ist. In einigen FellenVoltage and a rectifier 13 for rectifying the voltage of the differential transformer 12 are provided. The saturation choke 4 has a Steuerwioklung 14, through which the passage of current through the main winding 5 <ler saturation choke 4 is regulated according to the output voltage of the rectifier 13, '..as at a predetermined speed via uie fixed roller 8 and the vertically movable roller - 9 fed yarn 7 is disgusted on the SOÜle 6 driven by the two-phase motor 2. So any fluctuation in the tension of the yarn , as it may be caused by the growth of the winding layers of the yarn on the bobbin or by some other external influence, is directly connected to the vertically movable roller 9 differential transformer 12 is converted into an electrical voltage and this voltage is fed to the control winding 14 of the saturation choke 4 so that the output of the saturation choke C becomes smaller as the tension of the yarn increases. As a result, the speed of the two-phase motor 2 then decreases, so that the tension of the yarn also decreases and in this way is kept at a predetermined Y / ert. If the two-phase motor 2 connected to the single-phase network is driven via the phase shift capacitor 3, as is provided in the arrangement of FIG. 4, it has proven difficult to regulate the motor speed in a balanced manner if only one capacitor of this type is provided because another suitable capacitor is required for a different rotational speed of the iilotors. In some skins
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kaiJi äer Zweiph&seninotor über einen T-Schal tun^s-Trancfor:.:ator aus einen jrehstron.nöta gespeist werden, wobei eine solche Anordnung aber insofern nachteilig ist, als hierbei der T-Sch al tungs-Transformator erforderlich ist und die Leistungsquelle groß ausgelegt und von kompliziertem Aufbau sein muß, was aber mit einem höheren Aufwand für die Gesamtanordnung verbunden ist. Γη anderen Fällen bedient man sich eines an ein Drehstromnetz angeschlossenen V-Schaltungs Dreiphasenmotors, bei dem die eine Phase der V-Schaltung der Regelwirkung unterliegt, wobei aber wiederum zu sagen ist, daß ein solcher V-Schaltungsmotor bei gleicher Ausgangsleistung größer ausgelegt sein muß und auch einen komplizierteren Aufbau haben muß als ein üblicher Sternschalturigsmotor oder Dreieckschaltungsmotor.kaiJi äer two-phase & seninotor over a T-scarf do ^ s-Trancfor:.: ator from a jrehstron.nöta be fed, with such an arrangement but it is disadvantageous in that this is the T-circuit transformer is required and the power source is designed to be large and complicated in structure, but with a higher cost for the overall arrangement is connected. Γη served other cases a V-circuit connected to a three-phase network Three-phase motor, in which one phase of the V circuit has the control effect is subject, but it must again be said that such a V-circuit motor can be designed to be larger for the same output power must and must also have a more complicated structure than a conventional star-connected motor or delta-connected motor.
Andererseits kann aber auch vorgesehen sein, die Regelung nicht über die Eingangsleistung des LIv. tors sond'ern über die der Erregerwicklung1 einer Elektromagnetkupplung vorzunehmen, die mit dem Motor "betiitiifuXigsnäflig verbunden ist, so daß eie Motordrehzahl in dieser Weise mechanisch geregelt wird, was aber einen komplizierten Aufbau bedingt und mit Wartungsschwierigkeiten verbunden ist.On the other hand, it can also be provided that the control is not based on the input power of the LIv. tors separate to be carried out via the field winding 1 of an electromagnetic clutch which is connected to the engine so that the engine speed is controlled mechanically in this way, which, however, requires a complicated structure and is associated with maintenance difficulties.
Die L*rfir.cung besteht darin, caS in die eine Phase eines DrehstroEinetzaiisch'-Usses eine Hauptregeleinrichtung zum Regeln des StroaüurchganjTs gelegt wird, daß eir. Drehstrcisasynchronmctor an den Drehstromnetzanschlui gelegt wird, CaE die Ausgangss* annung eines Differentialtransfcrmators und der Ausgang eines Tachogenerators in Abhängigkeit vpi; den Schwankungen in der Zugspannung eines Garnfadens miteinander verglichen werden, da.: axe Stromzufuhr zur nauptregelei::ri chtur.g e.fsr rechen:: dem Grad der Zugspannung des Garns verändert wird und. '\ aß hierdurch die Drehzahl des D-rehstromäsynchronxotors geregelt und so in der Zugspannung des Garns ein vorbe stimmter Yfert eingehalten wir::.The task consists in the fact that a main control device for regulating the flow control is placed in one phase of a rotary current application. Three-phase asynchronous motor is connected to the three-phase network connection, CaE the output of a differential transformer and the output of a tacho generator as a function of vpi; the fluctuations in the tension of a yarn thread can be compared with each other, because: ax power supply to the nauptregelei :: ri chtur.g e.fsr calc :: the degree of tension of the yarn is changed and. '\ Ate thus the speed of the D-rehstromäsynchronxotors regulated and so the tension of the yarn, we observed a certain vorbe Yfert ::.
Die Erfindung hat erstens zur Aufgäbe, eine Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung zu schaffen, die geeignet ist, über eine:: breiteren 3ereich hinweg eine ausgeglichenere Drehzahlregelung zu ermöglichen, indem statt eines Zweiphase nine tors, wie er bei einer nach dem Stand der Technik bekannten Anordnung vorgesehen ist, eir. Drehstroiaasynchronmc t. r Verwendung findet.The object of the invention is, firstly, a control device to keep the tensile stress constant, which is suitable for a more balanced speed control over a wider range to enable by instead of a two-phase nine tors, such as it is provided in an arrangement known from the prior art is, eir. Rotary current asynchronous mc t. r is used.
Zweitens ^-, v;vM 9825/1&C? BAD Second ^ -, v; vM 9825/1 & C? BATH
Zweitens hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung zu schaffen, welche die Anwendung einer kleineren, einfacheren und weniger aufwendigen Leistungsquelle gestattet, indem statt eines Zweiphasenmotors mit einem T-Schaltungs-Transformator, wie dies bei einer bekannten Anordnung vorgesehen ist, ein Drehstromasynchronmotor Verwendung findet.Second, the object of the invention is to provide a control device to keep the tensile stress constant, which means the use of a smaller, simpler and less expensive power source allowed by instead of a two-phase motor with a T-circuit transformer, as in a known arrangement is provided, a three-phase asynchronous motor is used.
Drittens hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung zu schaffen, die von vereinfachtem Aufbau und weniger aufwendig ist, indem statt eines V-Sohaltungsmotors, wie er bei einer bekannten Anordnung vorgesehen ist, ein Drehstromasynchronmotor Verwendung findet.Thirdly, the invention has the object of a control device to keep the tensile stress constant, which is of a simplified structure and less complex, by instead of a V-type holding motor, as is provided in a known arrangement, a three-phase asynchronous motor is used.
Viertens hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung zu schaffen, die zu einem Ansprechen auf eine Änderung der Zugspannung in einem aus einem Polyamidkunststoff oder einem ähnlichen Material bestehenden dünnen Garn geeignet ist, wie sie durch den veränderten Durchmesser der auf eine Spule aufgewickelten Garnmasse, durch eine Spannungsachwankung in der Stromquelle für den DrehStromasynchronmotor oder auch durch eine störende äußere mechanische Einwirkung oder durch einen sonstigen TJmstand hervorgerufen werden kann, und die geeignet ist, in dieser Weise die festgestellte Änderung in der Zugspannung des Garns in eine Beziehung zu der Ausgangsspannung eines mit dem Drehstromasynchronmotor verbundenen Tachogenerators zu bringen.Fourth, the invention has for its object to provide a control device for keeping the tension constant, which is suitable for responding to a change in the tension in a thin yarn made of a polyamide plastic or a similar material, as can be caused by the changed diameter of the on a bobbin wound yarn mass, by a voltage fluctuation in the power source for the rotary asynchronous motor or by a disruptive external mechanical effect or by some other TJmstand, and which is suitable in this way to relate the determined change in the tension of the yarn to the Bring output voltage of a tachometer generator connected to the three-phase asynchronous motor.
Fünftens hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung zu schaffen, die zur Vornahme der Drehzahlregelung des DrehströmeSynchronmotors in einem breiteren Drehzahlbereich geeignet ist, indem die eine Phase des Drehstromasynchronmotors in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Ausgang des auf die Zugspannung des Garns ansprechenden Differentialtransformators und dem Ausgang des Tachogenerators einer Eegelwirkung unterworfen wird.Fifthly, the invention has for its object to create a control device for keeping the tensile stress constant speed control of the three-phase synchronous motor in one wider speed range is suitable by adding one phase of the three-phase asynchronous motor depending on the difference between the output of the differential transformer responsive to the tension of the yarn and the output of the tachometer generator one Control effect is subjected.
Sechstens hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung zu schaffen, bei der ein Thyristor vorgesehen ist, der als Hauptregeleinriclrtung zum Regeln der einen Phase des Drehstromasynchronmotors dient, wodurch die Stromzufuhr zu dem Thyristor geregelt wird.Sixth, the object of the invention is to provide a control device to keep the tension constant, in which a thyristor is provided, which is used as the main regulating device the one phase of the three-phase asynchronous motor is used, whereby the Power supply to the thyristor is regulated.
009825/1942 Siebtens009825/1942 Seventh
Siebtens hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Segeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung zu schaffen, bei der ein Vollweggleichrichter stromquellenseitig als Hauptregeleinrichtung zum Regeln der einen Phase des Drehstromasynchronmotors aufgeschaltet ist, um so den Stromfluß zur Last des Vollweggleichrichters zu regeln, so daß hierdurch die Stromzufuhr zu dem Drehstromasynchronmo tor geregelt wird. .Seventhly, the object of the invention is to provide a sailing device to keep the tensile stress constant, with a full-wave rectifier on the power source side as the main control device to regulate the one phase of the three-phase asynchronous motor is switched on, so as to increase the flow of current to the load of the full-wave rectifier regulate, so that thereby the power supply to the three-phase asynchronous gate is regulated. .
Diese und weitere Ziele und Merkmale der Erfindung gehen mit größerer Deutlichkeit aus dem Zusammenhang der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigegebenen Zeichnungen hervor. In den Zeichnungen zeigen:These and other objects and features of the invention will become more apparent from the context of the following Description in conjunction with the accompanying drawings. In the drawings show:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Ausf iihrungsform der durch die Erfindung geschaffenen Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung bei einer Aufwickelmaschine oder -Vorrichtung;Figure 1 is a schematic representation of an embodiment the control device created by the invention for keeping constant the tension in a rewinder or device;
Figur 2 eine Schaltungszeichnung der in Figur 1 dargestellten Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung;FIG. 2 is a circuit drawing of the one shown in FIG Control device to keep the tensile stress constant;
Figur 3 .eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Beziehungen zwischen der Drehzahl und dem Drehmoment des im Rahmen der Erfindung vorgesehenen Drehstromasynchronmotors; undFigure 3. A graphic representation to explain the Relationships between the speed and the torque of the three-phase asynchronous motor provided in the context of the invention; and
Figur 4 eine schematische Darstellung einer bekannten Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung bei einer Auf- " wickelmaschine.Figure 4 is a schematic representation of a known Control device to keep the tensile stress constant when opening " winding machine.
Es sei zunächst auf Figur 1 Bezug genommen, in der eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, wobei eine Spule 6, ein Garnfaden 7, eine feste Rolle 8, eine in senkrechter Richtung bewegbare Rolle 9, ein Tragteil 10, ein Arm 11, ein Differentialtransformator 12 und ein Gleichrichter IJ vorgesehen sind. Alle diese Teile sind "bekannt und ähneln den in Figur 4 mit den gleichen Bezugszahlen versehenen, entsprechenden Teilen. Statt des Differentialtransformators 12 kann ein Synchronservomechanismus vorgesehen sein. Zu der die Erfindung verkörpernden Anordnung gehört weiterhin ein Drehstromasynchronmotor 15, der mit einem Drehstrom-Netzspannungsregler 16 verbunden ist, sowie eine Hauptregeleinrichtung 17 zum Regeln der einen Phase des EingangsStroms für den Drehstromasynohron-Reference is first made to Figure 1, in which an embodiment of the invention is shown, wherein a coil 6, a yarn thread 7, a fixed roller 8, a roller 9 movable in the vertical direction, a support part 10, an arm 11, a differential transformer 12 and a rectifier IJ are provided. All these parts are "known" and are similar to those in Figure 4 with the same Corresponding parts provided with reference numbers. Instead of the differential transformer 12, a synchronous servo mechanism may be provided. The arrangement embodying the invention also includes a three-phase asynchronous motor 15, which is connected to a three-phase mains voltage regulator 16, and a main regulating device 17 for regulating the one phase of the input current for the three-phase asynchronous
motorengine
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motor 1.5, wobei Halbleiterbauelemente wie beispielsweise ein Thyristor oder ein Transistor vorgesehen sein körnen, was einerseits geringere Abmessungen ermöglichen, andererseits aber die Betriebssicherheit und Lebensdauer erhöhen würde. Ein Tachogenerator 18 i st mit dem Lrehstromasynchroniaotor 15 unmittelbar verbunden und die von dem Tachogenerator 16 erzeugte Spannung wird der Kauptregeleinrichtung 17 über einen Gleichrichter 19 zugeführt. Sin aus einem Polyamidkunststoff oder einem ähnlichen Material bestehendes, endloses dünnes Garn 7 wird auf die rotierende Spule 6 aufgewickelt, wobei der Burchnesser der durch die aufgewickelte Garnuiasse gebildeten Wicklungslagen im Verlauf des Aufwickelvorgangs allmählich zunimmt.motor 1.5, with semiconductor components such as a thyristor or a transistor can be provided, which on the one hand enables smaller dimensions, but on the other hand increases operational reliability and would increase lifespan. A tachometer generator 18 is directly connected to the three-phase asynchronous motor 15 and that of The voltage generated by the tachometer generator 16 becomes the main control device 17 supplied via a rectifier 19. Sin made of a polyamide plastic or a similar material, continuous thin yarn 7 is wound onto the rotating bobbin 6, wherein the Burchnesser of that formed by the wound yarn Winding layers gradually increases in the course of the winding process.
w Die Zugspannung des auf die Spule 6 aufzuwickelnden dünnen Garns w The tension of the thin yarn to be wound on the bobbin 6
unterliegt hierbei Änderungen in Abhängigkeit von Schwankungen der dem DrehStromasynchronmotor 15 zugeführten elektrischen Spannung oder auch in Abhängigkeit von äußeren mechanischen Einwirkungen. Falls die Zugspannung des auf die Spule 6 aufzuwickelnaen dünnen Garns 7 konstantgehalten werden kann, so werden hierdurch die Möglichkeiten zu einer Beschädigung des Garns auf ein llindestmaß herabgesetzt, wohingegen starke Schwankungen in der Garnspannung sofort zu einem Zerreißen des dünnen Garns führen. Dem Auftreten von Betriebsstörungen dieser Art wird dadurch vorgebeugt, daß Änderungen in der Zugspannung des Garns mit Hilfe der vertikal beweglichen Rolle 9 in entsprechende Schwankungen in der Ausgangsspannung des Differential-is subject to changes as a function of fluctuations in the electrical voltage supplied to the rotary asynchronous motor 15 or also as a function of external mechanical influences. If the tension of the thin yarn 7 to be wound onto the bobbin 6 can be kept constant, this minimizes the possibility of damage to the yarn, whereas strong fluctuations in the yarn tension immediately lead to the thin yarn breaking. The occurrence of malfunctions of this type is prevented that changes in the tension of the yarn with the help of the vertically movable roller 9 i n corresponding fluctuations in the output voltage of the differential
k transformators 12 umgewandelt werden, und daß diese Ausgangsspannungk transformer 12 are converted, and that this output voltage
dann mit der zu diesem Zeitpunkt von dem n:it dem Drehstrornasynchronmotor 15 verbundenen Tachogenerator 18 abgegebenen Ausgangs spannung verglichen wird, wodurch der Stromfluß au der Eauptregeleinrichtung verändert wird. Der Stromfluß, welcher der Hauptregeleinrichtung zugeführt wird, steht in einem Verhältnis umgekehrter Proportionalität zum Zunehmen und Abnehmen der Zugspannung des dünnen Garns 7.then with the at this point in time of the n: it the three-phase asynchronous motor 15 connected tachometer generator 18 output voltage output is compared, whereby the current flow from the main control device is changed. The current flow which is fed to the main control device is in an inverse proportionality to the increase and decrease of the tension of the thin yarn 7.
In Figur 2 ist der bei der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung vorgesehene elektrische Schaltungsaufbau dargestellt, der im einzelnen eine Batterie 20, Widerstände 21, 22 und 23 für die Vorspannung für einen Schwingtransistor 24, einen Hochfrequenz-tJberbrückungskondensator 25, eine Primär- und eine Sekundärwicklung 26 beziehungsweise 27 eines Schwin-In FIG. 2, the one provided in the control device according to the invention for keeping the tensile stress constant is electrical Circuit structure shown, in detail a battery 20, resistors 21, 22 and 23 for the bias voltage for an oscillating transistor 24, a high frequency bypass capacitor 25, a Primary and a secondary winding 26 or 27 of a Schwin-
gungstransformatorstransformer
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gungstransformators, einen Abstimmkondensator 28 und einen Kondensator 29 zum Rückkoppeln eines Teils der Oszillationsspannung aufweist. Die von der Sekundärwicklung 27 des Schwingungstransformators abgegebene Ausgangsspannung ist gering und muß durch eine Verstärkerschaltung in der nächsten Stufe verstärkt werden. Zu dem elektrischen Schaltungsaufbau gehören weiterhin ein. Kopplungskondensator 30, Widerstände 31, 32 und 33 für die Vorspannung für einen Verstärkertransistor 34, ein Hochfrequenz-Überbrückungskondensator 35» Wicklungen 36, 37 und 38 eines Different!altransformators 12, den Wicklungen 36, 37 und 38 des Differentialtransformators 12 parallelgeschaltete Kondensatoren 39» 40 beziehungsweise 4I sowie ein in der Weise mit der vertikal beweglichen Rolle 9 verbundener Eisenkern 42, daß die Ausgangsspannung in einer vorbestimmten Stellung des Eisenkerns 42 gänzlich kompensiert wird."Zu dem Gleichrichter I3 gehören Dioden 43 und 44, Glättungskondensatoren 45 und"46 und Widerstände 47 und 48. Da der Eisenkern 42 des Transformators 12 seine Stellung in Abhängigkeit von den Lageänderungen der vertikal beweglichen Rolle 9 ändert, sind die in den Wicklungen 37 und 38 auftretenden Spannungen von unterschiedlicher Größe. Demgemäß sind auch die an die Widerstände 47 und 48 angelegten Spannungen von unterschiedlicher Größe und Richtung und stehen in einer solchen Beziehung zueinander, daß sie einander kompensieren, während über dem Gleichrichter 13 eine Differential spannung in einer bestimmten Richtung erscheint.supply transformer, a tuning capacitor 28 and a capacitor 29 for feeding back part of the oscillation voltage. The one from the secondary winding 27 of the vibration transformer The output voltage delivered is low and must be passed through an amplifier circuit be reinforced in the next stage. The electrical circuit structure also includes a. Coupling capacitor 30, Resistors 31, 32 and 33 for biasing an amplifier transistor 34, a high frequency bypass capacitor 35 »turns 36, 37 and 38 of a differential transformer 12, the windings 36, 37 and 38 of the differential transformer 12 connected in parallel Capacitors 39 »40 or 4I and one in the Iron core 42 connected to the vertically movable roller 9, that the output voltage in a predetermined position of the iron core 42 is fully compensated. "The rectifier I3 includes Diodes 43 and 44, smoothing capacitors 45 and "46 and resistors 47 and 48. Since the iron core 42 of the transformer 12 is in its position changes as a function of the changes in position of the vertically movable roller 9, are those occurring in the windings 37 and 38 Tensions of different magnitudes. Accordingly, the voltages applied to resistors 47 and 48 are also different Size and direction and are in such a relationship to each other, that they compensate each other, while across the rectifier 13, a differential voltage appears in a certain direction.
Die Schaltungsanordnung der Figur 2 weist ferner einen Kondensator 4? zum Glätten der gleichgerichteten Spannung des Tachogenerators 18 auf, einen Widerstand 50, einen in die eine Phase der mit dem DrehStromasynchronmotor 15 verbundenen Stromquelle gelegten Thyristor 5I, eine Diodenbrücke 52, der im Sperrzustand de? Thyristors 51 eine Spannung zugeführt wiri , .einen ■ Spannungsabfallwiderstand 53» eine Spanmingsgleichhalterdiode 54, eine den Zündkreis des Thyristors 51 bildende Doppelbasisdiode 55» einen Phasenregiertransistor 56» Stabilisierungswiderstände 57 und 58,. einen Imculsübertrager 5?ι dessen Sekundärwicklung mit dem Steueranschluß des Thyristors 51 verbunden ist, einen Kondensator 60 zum Festlegen der Zeitkonstante und Widerstände 6l und 62 für die Vorspannung für den phasenreglertransistor 56. Bei der Ausgangs spannung des Ta ch'o genera to rsThe circuit arrangement of Figure 2 also has a capacitor 4? to smooth the rectified voltage of the tachometer generator 18, a resistor 50, one in one phase of the current source connected to the rotary asynchronous motor 15 Thyristor 5I, a diode bridge 52, the de? Thyristor 51 is supplied with a voltage, a voltage drop resistor 53 »a Spanming equalizer diode 54, one of the ignition circuit of the The double base diode 55 forming the thyristor 51 is a phase regulating transistor 56 »Stabilizing resistors 57 and 58 ,. a pulse transmitter 5? Ι its secondary winding with the control terminal of the thyristor 51 is connected, a capacitor 60 for setting the time constant and resistors 61 and 62 for biasing the phase regulator transistor 56. At the output voltage of the Ta ch'o genera to rs
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18 handelt es sich tun eine Gleichspannung von vorbestimmter Richtung, bei der Ausgangs spannung des Bifferentialtransformators 12 dagegen, um eine Gleichspannung von variabler Richtung. Wird also der Stromfluß zu dem Phasenreglertransistor % einer Regelwirkung unterworfen, so wird das Anschalten der Doppelbasisdiode 55 in der Weise geregelt, daß der Stromfluß zu dem Thyristor 51 der Regelwirkung des Sekundärausgangs des Impulsüberträgers 59 unterliegt. Statt der Batterie 20 kann mit einem Drehstromnetzanschluß gearbeitet werden, bei dem zwei Phasen mit einem gesondert vorzusehenden Transformator und einem Gleichrichter verbunden sind, so daß man eine Gleichspannung erhält. Die Batterie 20 ist eine Gleichspannungsquelle, wie sie für ψ den Betrieb des Schwingkreises und des Differentialtränsformatora.18 it is a DC voltage of a predetermined direction, the output voltage of the differential transformer 12, however, a DC voltage of variable direction. Thus, if the current flow is subjected to the phase shifter transistor% of a control action, so the turning of the double base diode 55 is controlled in such a way that the current flow is subject to the secondary output of the pulse transfer agent 59 to the thyristor 51 of the control action. Instead of the battery 20, a three-phase network connection can be used, in which two phases are connected to a separately provided transformer and a rectifier, so that a direct voltage is obtained. The battery 20 is a DC voltage source as for ψ the operation of the resonant circuit and the Differentialtränsformatora.
erforderlich ist. Bei der Umdrehungsbewegung des Drehstromasynchronmotors 15 werden der Tachogenerator 18 und die Spule 6 zu einer Drehbewegung angetrieben. Während das dünne Garn, beispielsweise also ein Polyamidgarn, auf die Spule 6 aufgewickelt wird, nimmt der.Durchmesser der aufgewickelten Garnlagen zu, so daß sich, hierdurch.die Zugspannung in dem noch aufzuwickelnden Garnanteil verändert. Es kommt aber darauf an, in der Zugspannung des Garns einen geeigneten Wert einzuhalten. Wird nun der an der vertikal beweglichen Rolle 9 befestigte Eisenkern 42 durch das Garn auf- und niederbewegt, so unterscheidet sich die in der Wicklung 37 des Differentialtransformators 12 erscheinende Ausgangsspannung nach Größe und Richtung von der in der Wicklung 38 des gleichen Transformators erscheinenden Ausgangsspannung. Andererseits wird die durch den Tachogenerator 18 erzeugte induzierte Spannung durch den Gleichrichter 19 gleichgerichtet, so daß die Große der Spannung zwar verändert wird, ihre Richtung jedoch festgelegt bleibt. Die vorerwähnten beiden Spannungen werden in der obenbeschriebenen Weise eingeregelt, wodurch der Betriebszustand des Phasenrefc-lertransistors 56 in der Weise verändert wird, daß hierdurch das Anschalten der Doppelbasisdiode 55 gesteuert wird. Die hierdurch in der Sekundärwicklung des Impulsübertragers 59 erzeugte Spannung steuert den Stromfluß zu dem Thyristor 51, der seinerseits die Drehzahl des Drehstromasynchronmotors regelt.is required. During the rotation of the three-phase asynchronous motor 15, the tachometer generator 18 and the coil 6 are driven to rotate. While the thin yarn, for example, so a polyamide yarn, wound on the bobbin 6, takes the diameter of the wound yarn layers so that, hereby.die Tension changed in the portion of the yarn still to be wound. It But it depends on the tension of the yarn being a suitable one Value to adhere to. If the one on the vertically movable roller 9 attached iron core 42 moved up and down by the yarn, so differs in the winding 37 of the differential transformer 12 appearing output voltage according to magnitude and direction of that appearing in winding 38 of the same transformer Output voltage. On the other hand, the speedometer generator 18 generated induced voltage rectified by the rectifier 19, so that the magnitude of the tension is changed, but its direction remains fixed. The aforementioned two tensions will be regulated in the manner described above, whereby the operating state of the phase refc-lertransistor 56 is changed in such a way that that this controls the switching on of the double base diode 55. The result generated in the secondary winding of the pulse transformer 59 Voltage controls the flow of current to thyristor 51, which in turn regulates the speed of the three-phase asynchronous motor.
Figur 3 zeigt die Kennlinien für die Einphasenregelung dee Drehstromasynchronmotors. In Richtung der Abszisse ist die Drehzahl N aufgetragen, während die Ordinaten das Drehmoment T wiedergeben. DieFigure 3 shows the characteristics for the single-phase control dee Three-phase asynchronous motor. The rotational speed is N in the direction of the abscissa plotted, while the ordinates represent the torque T. the
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Kurve a ist die Brehmomentkurve des Dreiistromasynchronmotors 15 die Kurven 1, o, d, e und f stellen die Drehmomentkurven des.Drehstromasynchronmotors 15 dar, wenn dieser der negativen Bückkopp-• lungswirkung des Tachogenerators 18 und des Gleichrichters 19 unterliegt, so daß der Einstellwert der Geschwindigkeit variiert wird. Bie Kurve g ist die Drehmomentkurve des Drehstromasynchronmotors 15 für den Fall, daß eine seiner Phasen gänzlich ausfällt. Wie aus der graphischen Darstellung der Figur 3 hervorgeht, ist der Stromfluß der einen Phase des Drehstromasynchronmotors über den Bereich von der Kurve a his hin zu der Kurve g regelbar. Die Kurve I bezeichnet das Drehmoment, das erforderlich ist, um eine gleichbleibende Zugspannung des Garns 7 hervorzubringen, und theoretisch ist diese· Kurve eine Hyperbel. Die Kurve II bezeichnet das den mechanischen Verlusten in der Aufwickelmaschine entsprechende Drehmoment und die Kurve III ist die zusammengesetzte Drehmomentkurve, in der die Kurven I und II enthalten sind. Die zusammengesetzte Kurve III ist also die faktisch maßgebliche Kurve, wenn eine gleichbleibende Zugspannung des Garns 7 gewährleistet sein soll, und die Regelvorgänge spielen sich in dem Bereich von der Kurve a bis zur Kurve e ab, so daß ganz allgemein den Forderungen Genüge geleistet wird, die sich aus dem Verlauf der zusammengesetzten Kurve III ergeben. Der Bereich zwischen den Kurven a und e ist breit genug, um eine geeignete Drehzahl wählen zu können, so daß eine gleichbleibende Zugspannung des Garns 7 sichergestellt ist.Curve a is the braking torque curve of the three-phase asynchronous motor 15 curves 1, o, d, e and f represent the torque curves of the three-phase asynchronous motor 15 when this is subject to the negative feedback • effect of the tachometer generator 18 and the rectifier 19, so that the set value of the speed is varied. The curve g is the torque curve of the three-phase asynchronous motor 15 in the event that one of its phases fails completely. As can be seen from the graph of FIG. 3, the current flow is one phase of the three-phase asynchronous motor can be regulated over the range from curve a up to curve g. The curve I denotes the torque required to maintain a constant tensile stress of the yarn 7, and theoretically this curve is a hyperbola. The curve II denotes the mechanical one Losses in the winding machine and the corresponding torque Curve III is the composite torque curve in which the curves I and II are included. So the composite curve III is the actually decisive curve if a constant tensile stress of the yarn 7 is to be guaranteed, and the control processes take place in the area from curve a to curve e, see above that generally the requirements are met, which result from the course of the composite curve III. The area between the curves a and e is wide enough to select a suitable speed, so that a constant tensile stress of the Yarn 7 is ensured.
Wird ein sehr dünnes Garn von einer üblichen Garnwickelmaschine aufgespult, so beläuft sich das zur Hervorbringung der Zugspannung des Garns erforderliche Drehmoment nur auf einen Bruchteil des den mechanischen Verlusten äquivalenten Drehmoments, und dieser Bruchteil nimmt um so kleinere Werte an, je dünner das Garn ist, so daß es schließlich dahin kommt, daß das Lastdrehmoment praktisch durch die Größe der mechanischen Verluste gegeben ist. Bei einer Aufwickelmaschine zum Aufwickeln eines solchen dünnen Garns ist daher das zusammengesetzte Lastdrehmoment stets größer als das Einphasen-Betriebsdrehmoment des Drehstrommotors (Kurve g), so daß eine Einphasenregelung möglich ist« Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Thyristor 51 in die eine ZuleitungIf a very thin yarn is wound up by a conventional yarn winding machine, this amounts to producing the tensile stress of the yarn required only to a fraction of the torque equivalent to the mechanical losses, and this Fraction assumes the smaller values, the thinner the yarn, so that it finally comes to the point that the load torque is practically given by the magnitude of the mechanical losses. At a Winding machine for winding such a thin yarn, therefore, the composite load torque is always larger than that Single-phase operating torque of the three-phase motor (curve g), so that single-phase control is possible in the illustrated embodiment of the invention is the thyristor 51 in one lead
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des Drehstromasynchronmotors gelegt und der Le'itungswinkel (Zündwinkel) des Thyristors unterliegt der Regelwirkung. Andererseits kann auch die eine Netzleitung zu dem Motor 15 über die Wechselstromanschlüsse eines Brückengleichrichters geschaltet sein, während der Thyristor über die Gleichstromanschlüsse des Gleichrichters geschaltet ist und der Motorstrom durch Aussteuern des Zündwinkels des Thyristors geregelt wird. Im Unterschied zu den Erfordernissen, die sich bei Verwendung eines Zweiphasenmotors ergeben, entfällt im Rahmen der Erfindung die Notwendigkeit, eine Leistungsquelle wie etwa einen T-Schaltungs-Transformator vorzusehen. Im Vergleich zur Verwendung eines V-Schaltungs-Drehstrommotors gestattet die Erfindung,of the three-phase asynchronous motor and the lead angle (ignition angle) of the thyristor is subject to the control effect. on the other hand can also be connected to the one power line to the motor 15 via the AC connections of a bridge rectifier, during the Thyristor switched over the DC connections of the rectifier and the motor current by modulating the firing angle of the thyristor is regulated. In contrast to the requirements that arise when using a two-phase motor, the invention eliminates the need for a power source such as to provide a T-circuit transformer. Compared to use of a V-circuit three-phase motor, the invention allows
W einen kleineren und weniger aufwendigen ilotor vorzusehen, und gegenüber der Verwendung einer Elektromagnetkupplung in Verbindung mit dem Llotor ist im Rahmen der Erfindung die Gewähr für einen geringeren Kostenaufwand und für eine längere Lebensdauer der Gesamtanordnung gegeben. Obwohl bei einer Regelung nur der einen Phase des Drehstrommotors eine Neigung zur Instabilität auftritt, sofern der Sekundärwiderstand nicht hoch ist, so wird dieses Problem im Rahmen der Erfindung aber gelöst und eine sehr stabile Regelung gewährleistet, indem die .Ausgangsspannung des Tachogenerators 18 mit der Ausgangsspannung des Differentialtransformators verglichen und die Einphasenregelung des Drehstromasynchronmotors entsprechend dem Unterschied dieser beiden Ausgangsspannungen vorgenommen wird. Auch ist der W to provide a smaller and less expensive rotor, and compared to the use of an electromagnetic clutch in conjunction with the rotor, the invention guarantees lower costs and a longer service life of the overall arrangement. Although only one phase of the three-phase motor has a tendency to instability when the secondary resistance is not high, this problem is solved within the scope of the invention and a very stable control is ensured by combining the output voltage of the tachometer generator 18 with the output voltage of the differential transformer and the single-phase control of the three-phase asynchronous motor is carried out according to the difference between these two output voltages. Also is that
L Regelbereich für den Dreh stromasynchronmo tor im Rahmen der ErfindungL control range for the three-phase synchronous motor within the scope of the invention
so breit, daß eine stabile Regelung auch dann gewährleistet ist. wenn äußere Paktoren gewissen Schwankungen unterliegen sollten, wenn beispielsweise also SpannungsSchwankungen in der Stromquelle auftreten oder dergleichen mehr. Darüber hinaus weist auch die durch die Erfindung geschaffene Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung einen vereinfachten Aufbau auf, zeigt bessere Leistungseigenschaften und ist weniger aufwendig als bekannte Einrichtungen dieser Art. Es kann also festgestellt werden, daß durch die Erfindung eine Regeleinrichtung zur Konstanthaltung der Zugspannung bei einer Aufwickelmaschine geschaffen wird, die leistungsmäßig den nach dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen überlegen ist.so broad that a stable regulation is guaranteed even then. if external factors should be subject to certain fluctuations, if for example, voltage fluctuations occur in the power source or the like more. In addition, the regulating device created by the invention also has to keep the tensile stress constant has a simplified structure, shows better performance characteristics and is less expensive than known devices of these Art. It can thus be stated that the invention provides a control device for keeping the tensile stress constant at a Winding machine is created, which in terms of performance after the Prior art is superior to known devices.
Pate ntan sprüclie Godfather sprü clie
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